JP6119606B2 - Organic electroluminescence panel and method for manufacturing organic electroluminescence panel - Google Patents
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- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/82—Interconnections, e.g. terminals
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンスパネル及び有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence panel and a method for manufacturing the organic electroluminescence panel.
従来より、平面状の光源体である面状発光素子として有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子とも言う)が知られている。有機EL素子は、支持基板上に一対の電極に挟持された有機機能層を含む構成を有しており、当該有機機能層は、機能の異なる複数の層からなり、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を備えて構成されている。
このような有機EL素子は、直流電圧が供給されると発光するため、有機EL素子の電極部に外部から直流電圧を印加するための接続部(給電部)が必要となる。
このような給電部の構造としては、各種方式が開示されている。例えば、図5に示す有機EL素子20では、支持基板21上の一対の電極22,24間に有機機能層23が挟持されており、このような有機EL素子20において、有機機能層23を覆い、陽極22及び陰極24の側端部が露出するように封止部材27が接着層25を介して設けられている。そして、封止部材27の側縁部から露出した陽極22及び陰極24上に陽極用給電部28及び陰極用給電部29が配置された技術が開示されている。
また、例えば、透明基板上に形成された矩形状の発光部の互いに平行な2辺両端部に沿って、前記透明基板上に陽極用給電部及び陰極用給電部が配置された技術が開示されている(特許文献1参照)。Conventionally, an organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as an organic EL element) is known as a planar light emitting element which is a planar light source body. The organic EL element has a configuration including an organic functional layer sandwiched between a pair of electrodes on a support substrate, and the organic functional layer includes a plurality of layers having different functions, for example, a hole injection layer, A hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and the like are provided.
Since such an organic EL element emits light when a DC voltage is supplied, a connection part (feeding part) for applying a DC voltage from the outside to the electrode part of the organic EL element is required.
Various systems are disclosed as the structure of such a power feeding unit. For example, in the organic EL element 20 shown in FIG. 5, the organic functional layer 23 is sandwiched between the pair of electrodes 22 and 24 on the support substrate 21, and the organic functional layer 23 is covered in such an organic EL element 20. A sealing
In addition, for example, a technique is disclosed in which an anode power supply unit and a cathode power supply unit are arranged on the transparent substrate along two parallel sides of a rectangular light emitting unit formed on the transparent substrate. (See Patent Document 1).
しかしながら、上記した図5や特許文献1に記載されているように、陽極用給電部及び陰極用給電部の上方には発光部である有機機能層が存在しないため、当該給電部からは光が取り出せない。そのため、給電部分の面積が大きい場合には、有機EL素子の基板面積に対して発光光を取り出せる部分の割合が小さくなることが問題として挙げられる。すなわち、上記図5のように、封止部材の側縁部から露出した陽極や陰極上に給電部を設けた場合や、上記特許文献1のように、発光部の2辺両端部に沿って、透明基板上に給電部を設けた場合、給電配線(FPC等)の接続に必要な面積を確保する必要があり、発光光が取り出せない領域(非発光エリアE(図5参照))が大きくなってしまう。
また、このような有機EL素子を大型の照明器具等に適用し平面上に複数並べて発光させた場合、全体として有機EL素子間の非発光エリアが目立ってしまい、非発光エリアが大きいため、それなりの照明輝度を得るためには当該照明器具のサイズ自体を大きくしなければならないといった問題がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、平面視における非発光エリアを小さくすることができる有機エレクトロルミネッセンスパネル及び有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法を提供することを目的としている。However, as described in FIG. 5 and
In addition, when such organic EL elements are applied to a large luminaire or the like and light is emitted side by side on a plane, the non-light emitting area between the organic EL elements as a whole becomes conspicuous, and the non-light emitting area is large. There is a problem that the size of the luminaire itself must be increased in order to obtain the illumination brightness.
This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the manufacturing method of the organic electroluminescent panel which can make the non-light-emitting area in planar view small, and an organic electroluminescent panel.
本発明の一態様によれば、支持基板上に、少なくとも第1電極と、発光層と、第2電極とがこの順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子が、前記第2電極上に設けられた絶縁性接着層を介して、平板状の絶縁性封止部材により封止された有機エレクトロルミネッセンスパネルであって、
前記絶縁性接着層の側端部の一部に、当該側端部を密着した状態で覆い、かつ、前記第1電極に接触する第1電極用の導電性部材が設けられ、
前記絶縁性接着層の側端部のうち前記第1電極用の導電性部材側とは異なる側端部の一部に、当該側端部を密着した状態で覆い、かつ、前記第2電極に接触する第2電極用の導電性部材が設けられ、
前記第1電極は、前記第1電極用の導電性部材を介して給電され、
前記第2電極は、前記第2電極用の導電性部材を介して給電され、
前記導電性部材が、他の有機エレクトロルミネッセンスパネルの導電性部材と電気的に接続可能であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルが提供される。
本発明の他の態様によれば、支持基板上に、少なくとも第1電極と、発光層と、第2電極とがこの順に形成された有機エレクトロルミネッセンス素子が、前記第2電極上に設けられた絶縁性接着層を介して、平板状の絶縁性封止部材により封止された有機エレクトロルミネッセンスパネルを製造する有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法であって、
前記絶縁性接着層の側端部の一部に、当該側端部を密着した状態で覆い、かつ、前記第1電極に接触する第1電極用の導電性部材を設け、
前記絶縁性接着層の側端部のうち前記第1電極用の導電性部材側とは異なる側端部の一部に、当該側端部を密着した状態で覆い、かつ、前記第2電極に接触する第2電極用の導電性部材を設け、
前記第1電極用の導電性部材を介して前記第1電極に給電させ、前記第2電極用の導電性部材を介して前記第2電極に給電させ、
前記導電性部材が、他の有機エレクトロルミネッセンスパネルの導電性部材と電気的に接続可能であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法が提供される。
According to one aspect of the present invention, an organic electroluminescence element in which at least a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode are formed in this order on a supporting substrate is provided on the second electrode. An organic electroluminescence panel sealed with a flat insulating sealing member through a conductive adhesive layer,
A part of the side end portion of the insulating adhesive layer is provided with a conductive member for the first electrode that covers the side end portion in close contact with and contacts the first electrode,
The side edge of the insulating adhesive layer is covered with a part of the side edge that is different from the conductive member side for the first electrode, and the side edge is covered, and the second electrode is covered. A conductive member for the second electrode to be contacted is provided;
The first electrode is supplied with power through the conductive member for the first electrode,
The second electrode is fed via a conductive member for the second electrode,
An organic electroluminescence panel is provided in which the conductive member can be electrically connected to a conductive member of another organic electroluminescence panel.
According to another aspect of the present invention, an organic electroluminescent element in which at least a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode are formed in this order on a support substrate is provided on the second electrode. An organic electroluminescence panel manufacturing method for manufacturing an organic electroluminescence panel sealed with a flat insulating sealing member via an insulating adhesive layer,
A part of the side end portion of the insulating adhesive layer is provided with a conductive member for the first electrode that covers the side end portion in close contact with and contacts the first electrode,
The side edge of the insulating adhesive layer is covered with a part of the side edge that is different from the conductive member side for the first electrode, and the side edge is covered, and the second electrode is covered. Providing a conductive member for the second electrode in contact;
Power is supplied to the first electrode through the conductive member for the first electrode, Power is supplied to the second electrode through the conductive member for the second electrode,
Provided is a method for manufacturing an organic electroluminescence panel, wherein the conductive member can be electrically connected to a conductive member of another organic electroluminescence panel.
本発明によれば、平面視における非発光エリアを小さくすることができる。 According to the present invention, the non-light emitting area in plan view can be reduced.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明の実施形態はこれらに限定されない。
〔第1の実施形態〕
《有機ELパネル》
図1Aは、本発明の有機ELパネルの平面図、図1Bは、有機EL素子の平面図、図1Cは、図1AのI−I線における断面図である。
図1A及び図1Cに示すように、有機ELパネル100は、支持基板1上に、第1電極(陽極2)と、発光層を含む有機機能層3と、第2電極(陰極4)と、絶縁性接着層5(以下、単に接着層という)と、絶縁性封止部材7と、がこの順に設けられている。本実施形態では、第1電極を陽極2、第2電極を陰極4として説明する。なお、以下の説明において、支持基板1の有機機能層3が形成されている側を上側とし、反対側を下側とする。また、上下方向に直交する一方向を左右方向(図1C中の左右方向のこと)とし、上下方向及び左右方向の双方に直交する方向を前後方向(図1C中、紙面の手前と奥側の方向のこと)とする。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments of the present invention are not limited to these.
[First Embodiment]
<< Organic EL panel >>
1A is a plan view of the organic EL panel of the present invention, FIG. 1B is a plan view of the organic EL element, and FIG. 1C is a cross-sectional view taken along the line I-I of FIG. 1A.
As shown in FIGS. 1A and 1C, the
陽極2は、支持基板1の上面に、支持基板1の一方の側端部(以下、右側端部と言う)を除いて支持基板1を覆うように設けられており、支持基板1の他方の側端部(以下、左側端部と言う)に延在している。
有機機能層3は、支持基板1の上面のうち陽極2で覆われていない露出した上面の一部から陽極2の左側端部を除いて陽極2を覆うように設けられている。
陰極4は、支持基板1の上面のうち陽極2及び有機機能層3で覆われていない露出した上面から有機機能層3の左側端部を除いて有機機能層3を覆うように設けられており、支持基板1の右側端部に延在している。
そして、このような支持基板1、陽極2、有機機能層3及び陰極4は、接着層5、絶縁性封止部材7及び後述する導電性部材13,14によって封止された密着封止構造となっている。
なお、本発明では、陰極4の上を絶縁性封止部材7によって封止(被覆)された状態を有機ELパネル100といい、支持基板1から陰極4までが形成された状態を有機EL素子10と言う。The
The organic
The
Such a
In the present invention, the state in which the
支持基板1から陰極4まで形成された有機EL素子10上には、接着層5を介して絶縁性封止部材7が設けられている。
接着層5は、陽極2、有機機能層3及び陰極4の上面に接着剤が塗布されて形成される。
接着層5を形成する接着剤としては、絶縁性を有する材料であり、例えば、熱可塑性樹脂又はエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる熱硬化型接着性樹脂などを用いることができる。より詳細には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。On the
The
The adhesive forming the
なお、有機EL素子10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 the
絶縁性封止部材7と有機EL素子10との間隙には、接着層5で充填された充填構造としたが、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しても良い。また、真空とすることも可能である。このように中空構造とした場合、少なくとも絶縁性封止部材7と有機EL素子10との間に、それぞれ局部的に絶縁性接着層を設けて所定間隔を保持することができるようにしておく。
また、絶縁性封止部材7と有機EL素子10との間隙に、吸湿性化合物を封入することもできる。The gap between the insulating sealing
In addition, a hygroscopic compound can be sealed in the gap between the insulating sealing
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.
上記接着層5に絶縁性封止部材7が設けられており、有機EL素子10を覆っている。 絶縁性封止部材7としては、例えば、ガラス、バリアフィルム、アルミ箔ラミフィルム等を使用することが好ましい。
絶縁性封止部材7は、導電性部材13,14による端部封止のため、平面視において支持基板1より若干小さく形成されている。詳細には、絶縁性封止部材7の左右の幅は、支持基板1の左右の幅よりも小さく、前後の長さは支持基板1の前後の長さと略等しくなっている。したがって、絶縁性封止部材7を平面視した際に、絶縁性封止部材7の左右側縁部から陽極2及び陰極4の一部が露出するようになっている。An insulating sealing
The insulating sealing
絶縁性封止部材7の縁部から露出した陽極2上(陽極2の左側端部)から絶縁性封止部材7の左側端部に架けて、接着層5の左側端部を覆うように陽極用導電性部材13が形成されている。
絶縁性封止部材7の縁部から露出した陰極4上(陰極4の右側端部)から絶縁性封止部材7の右側端部に架けて、接着層5の右側端部を覆うように陰極用導電性部材14が形成されている。An anode so as to cover the left end of the
The cathode is covered from the edge of the insulating sealing
導電性部材13,14としては、ハンダ、金属ペースト、金属パウダー、無電解ニッケルメッキ等の金属を好適に使用することができる。これらの金属は、良好な封止性を有する。
導電性部材13,14の形成方法としては、例えば、スクリーン印刷やディスペンサーを用いて所定箇所に上記導電性部材13,14を塗布して形成する方法や、スポットレーザーを用いて上記導電性部材13,14を加熱して溶融させることによって、各電極2,4と絶縁性封止部材7とに導電性部材13,14を形成する。
金属ペーストは、バインダー樹脂にアルミニウムを含有させたものが好ましい。これら導電性部材13,14の形成幅は、絶縁性封止部材7の端部に架かる部分も含めて、例えば、0.05mm以上、1mm以下である。As the
Examples of a method for forming the
The metal paste is preferably a binder resin containing aluminum. The formation width of the
このように、接着層5に加えて陽極用導電性部材13及び陰極用導電性部材14によって、有機ELパネル100の端部封止がなされており、封止機能を高めることができる。
また、陽極用導電性部材13は、陽極2に外部電源から電力を供給するための給電部とされ、陰極用導電性部材14は、陰極4に外部電源から電力を供給するための給電部とされている。したがって、例えば、図2に示すように、複数の有機ELパネル100を並べてアレイ化する場合に、各有機ELパネル100の各導電性部材13,14同士を突き当てるだけで、容易に配線することができる。Thus, the end portion of the
The anode
なお、図3に示すように、絶縁性封止部材7の上面に、別途、陽極用の取り出し電極11と陰極用の取り出し電極12とをそれぞれ形成し、陽極用の取り出し電極11と陽極用導電性部材13、陰極用の取り出し電極12と陰極用導電性部材14をそれぞれ電気的に接続しても良い。これによって、各取り出し電極11,12を絶縁性封止部材7上に大きく形成することができるので、有機ELパネル100の裏面側においての配線作業も容易に行うことができる。
陽極用の取り出し電極11及び陰極用の取り出し電極12は、例えば、銅やスズメッキからなるテープを絶縁性封止部材7の所定箇所に貼り付けることによって設けることができる。In addition, as shown in FIG. 3, the extraction electrode 11 for anodes and the
The extraction electrode 11 for the anode and the
有機機能層4は、少なくとも発光層を含むものであれば構成可能となっており、発光層以外に例えば、後述する正孔輸送層、電子輸送層及び陰極バッファー層(電子注入層)を含む。そして、このような有機機能層4(発光層)に電流を流すことにより、発光層内の発光材料が発光するようになっている。
The organic
《有機ELパネルの製造方法》
以下、有機ELパネル100の製造方法について説明する。
まず、図1Cに示すように、有機EL素子10の陽極2、有機機能層3及び陰極4の露出した上面に接着剤を塗布し、塗布した接着剤からなる接着層5に対して絶縁性封止部材7を設ける。
その後、絶縁性封止部材7よりも外側に延出した陽極2上(陽極2の左側端部)から絶縁性封止部材7の左側端部に架けて、接着層5の左側端部を覆うように陽極用導電性部材13を形成する。また、絶縁性封止部材7よりも外側に延出した陰極4上(陰極4の右側端部)から絶縁性封止部材7の右側端部に架けて、接着層5の右側端部を覆うように陰極用導電性部材14を形成する。
以上のようにして、有機ELパネル100を製造する。<< Method for Manufacturing Organic EL Panel >>
Hereinafter, a method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 1C, an adhesive is applied to the exposed upper surfaces of the
Thereafter, the left end portion of the
The
なお、必要に応じて、図3に示すように、絶縁性封止部材7の上面に陽極2及び陰極4の取り出し電極11,12を形成しても良い。
また、接着層5は、陽極2、有機機能層3及び陰極4の露出した上面に塗布して形成し、その後、この接着層5に対して絶縁性封止部材7を設けるとしたが、逆に、絶縁性封止部材7側に接着剤を塗布して接着層5を形成し、この接着層5を陽極2、有機機能層3及び陰極4の露出した上面に配置させて封止基板7を設けるようにしても良い。
さらに、これらの封止は、有機EL素子10の外部環境からの水分や酸素の浸入を抑制できれば如何なる環境で行われても良く、例えば、真空(低圧)環境であっても良いし、窒素等の不活性ガスにより置換された大気圧環境であっても良い。If necessary, as shown in FIG. 3,
The
Furthermore, these sealings may be performed in any environment as long as moisture and oxygen can be prevented from entering from the external environment of the
以上のように、絶縁性接着層5の左端部に、当該左端部を覆い、かつ、陽極2に接触する陽極用導電性部材13と、絶縁性接着層5の右端部に、当該右端部を覆い、かつ、陰極4に接触する陰極用導電性部材14と、が設けられ、陽極用導電性部材13を介して陽極2に給電され、陰極用導電性部材14を介して陰極4に給電されるので、陽極用及び陰極用導電性部材13,14が、端部封止と給電機能の両方を兼ねる。したがって、別途、給電のための取り出し電極11,12を支持基板1上に形成する必要がなく、平面視における非発光エリアを小さくすることができる。また、部材点数を減らすことができ、コスト削減を図ることができる。
また、絶縁性接着層5の端部を導電性部材13,14で覆って端部封止を行うことから、封止機能をより高めることができる。その結果、水分や酸素の侵入を抑制でき、有機EL素子10の寿命が向上する。
また、導電性部材13,14は給電機能を有するので、複数の有機ELパネル100を並べてアレイ化する場合に、構成によっては配線をせずに、導電性部材13,14同士を互いに突き当てるだけで接続ができ、アレイ化し易い。As described above, the anode
Further, since the end portion of the insulating
In addition, since the
《有機EL素子》
以下、上記有機EL素子の層構成の好ましい具体例を示すが、本発明はこれに限定されない。
(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
ここで、発光層は、少なくとも発光色の異なる2種以上の発光材料を含有していることが好ましく、単層でも複数の発光層からなる発光層ユニットを形成していてもよい。また、正孔輸送層には正孔注入層、電子阻止層も含まれる。なお、本発明では陽極及び陰極を除く層を有機機能層と言う。<< Organic EL element >>
Hereinafter, although the preferable specific example of the layer structure of the said organic EL element is shown, this invention is not limited to this.
(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 Here, the light emitting layer preferably contains at least two kinds of light emitting materials having different emission colors, and a single layer or a light emitting layer comprising a plurality of light emitting layers A unit may be formed. The hole transport layer also includes a hole injection layer and an electron blocking layer. In the present invention, the layer excluding the anode and the cathode is referred to as an organic functional layer.
《発光層》
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 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 the light-emitting layer even in the light-emitting layer. It may be an interface with an adjacent layer.
本発明に係る発光層は、含まれる発光材料が前記要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。 The light emitting layer according to the present invention is not particularly limited in its configuration as long as the contained light emitting material satisfies the above requirements.
また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。 Moreover, there may be a plurality of layers having the same emission spectrum and emission maximum wavelength.
各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。 It is preferable to have a non-light emitting intermediate layer between each light emitting layer.
本発明における発光層の膜厚の総和は1nm以上100nm以下の範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから30nm以下である。なお、本発明でいうところの発光層の膜厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、該中間層も含む膜厚である。 In the present invention, the total thickness of the light emitting layers is preferably in the range of 1 nm to 100 nm, and more preferably 30 nm or less because a lower driving voltage can be obtained. In addition, the sum total of the film thickness of the light emitting layer said by this invention is a film thickness also including this intermediate | middle layer, when a nonluminous intermediate | middle layer exists between light emitting layers.
個々の発光層の膜厚としては1nm以上50nm以下の範囲に調整することが好ましく、さらに好ましくは1nm以上20nm以下の範囲に調整することである。青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はない。 The thickness of each light emitting layer is preferably adjusted to a range of 1 nm to 50 nm, more preferably adjusted to a range of 1 nm to 20 nm. There is no particular limitation on the relationship between the film thicknesses of the blue, green and red light emitting layers.
発光層の作製には、後述する発光材料やホスト化合物を、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 material or a host compound, which will be described later, is formed by forming a film by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, an ink jet method, or the like. it can.
本発明においては、各発光層には複数の発光材料を混合してもよく、また燐光発光材料と蛍光発光材料を同一発光層中に混合して用いてもよい。 In the present invention, a plurality of light emitting materials may be mixed in each light emitting layer, and a phosphorescent light emitting material and a fluorescent light emitting material may be mixed and used in the same light emitting layer.
本発明においては、発光層の構成として、ホスト化合物、発光材料(発光ドーパント化合物ともいう)を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。 In the present invention, the structure of the light-emitting layer preferably contains a host compound and a light-emitting material (also referred to as a light-emitting dopant compound) and emits light from the light-emitting material.
本発明においては、有機EL素子の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温(25℃)における燐光発光の燐光量子収率が0.1未満の化合物が好ましい。さらに好ましくは燐光量子収率が0.01未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が50%以上であることが好ましい。 In the present invention, the host compound contained in the light emitting layer of the organic EL device is preferably a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission at room temperature (25 ° C.) of less than 0.1. More preferably, the phosphorescence quantum yield is less than 0.01. Moreover, it is preferable that the volume ratio in the layer is 50% 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、後述する発光材料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 luminescent material mentioned later, and can thereby obtain arbitrary luminescent colors.
本発明に用いられるホスト化合物としては、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)でもいい。 The host compound 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 (evaporation polymerizable light emitting host). )But it is good.
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。ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS−K−7121に準拠した方法により求められる値である。 As the known host compound, 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. Here, the glass transition point (Tg) is a value obtained by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).
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。例えば、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号公報等が挙げられる。 Specific examples of known host compounds include compounds described in the following documents. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860 Gazette, 2002-334787 gazette, 2002-15871 gazette, 2002-334788 gazette, 2002-43056 gazette, 2002-334789 gazette, 2002-75645 gazette, 2002-338579 gazette. No. 2002-105445, No. 2002-343568, No. 2002-141173, No. 2002-352957, No. 2002-203683, No. 2002-363227, No. 2002-231453. No. 2003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060. 2002-302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, and the like.
次に、発光材料について説明する。
本発明に係る発光材料としては、蛍光性化合物、燐光発光材料(燐光性化合物、燐光発光性化合物等ともいう)を用いる。Next, the light emitting material will be described.
As the light-emitting material according to the present invention, a fluorescent compound or a phosphorescent material (also referred to as a phosphorescent compound or a phosphorescent compound) is used.
本発明において、燐光発光材料と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℃)にて燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましい燐光量子収率は0.1以上である。 In the present invention, a phosphorescent material is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, it is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and the phosphorescence quantum yield is 0 at 25 ° C. A preferred phosphorescence quantum yield is 0.1 or more, although it is defined as 0.01 or more compounds.
上記燐光量子収率は第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。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明において燐光発光材料を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記燐光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。
The phosphorescent quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of
燐光発光材料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、このエネルギーを燐光発光材料に移動させることで燐光発光材料からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つは燐光発光材料がキャリアトラップとなり、燐光発光材料上でキャリアの再結合が起こり燐光発光材料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、燐光発光材料の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。 There are two types of light emission of the phosphorescent material. In principle, the carrier recombination occurs on the host compound to which the carrier is transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the phosphorescent material. Energy transfer type to obtain light emission from the phosphorescent light emitting material, and another one is that the phosphorescent light emitting material becomes a carrier trap, and recombination of carriers occurs on the phosphorescent light emitting material, and light emission from the phosphorescent light emitting material is obtained. Although it is a trap type, in any case, the excited state energy of the phosphorescent material is required to be lower than the excited state energy of the host compound.
燐光発光材料は、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が、好ましくは元素の周期表で8〜10族の金属を含有する錯体系化合物であり、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 light-emitting material can be appropriately selected from known materials used for the light-emitting layer of the organic EL element, and is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements. More preferably, an iridium compound, an osmium compound, a platinum compound (platinum complex compound), or a rare earth complex, and most preferably an iridium compound.
以下に燐光発光材料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。 Specific examples of the compound used as the phosphorescent material are shown below, but the present invention is not limited to these. These compounds are described, for example, in Inorg. Chem. 40, 1704-1711, etc.
本発明に係る有機EL素子には、蛍光発光体を用いることもできる。蛍光発光体(蛍光性ドーパント)の代表例としては、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。 A fluorescent substance can also be used for the organic EL element according to the present invention. Typical examples of fluorescent emitters (fluorescent dopants) include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, and pyrylium dyes. Examples thereof include dyes, perylene dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.
また、従来公知のドーパントも本発明に用いることができ、例えば、国際公開第00/70655号パンフレット、特開2002−280178号公報、同2001−181616号公報、同2002−280179号公報、同2001−181617号公報、同2002−280180号公報、同2001−247859号公報、同2002−299060号公報、同2001−313178号公報、同2002−302671号公報、同2001−345183号公報、同2002−324679号公報、国際公開第02/15645号パンフレット、特開2002−332291号公報、同2002−50484号公報、同2002−332292号公報、同2002−83684号公報、特表2002−540572号公報、特開2002−117978号公報、同2002−338588号公報、同2002−170684号公報、同2002−352960号公報、国際公開第01/93642号パンフレット、特開2002−50483号公報、同2002−100476号公報、同2002−173674号公報、同2002−359082号公報、同2002−175884号公報、同2002−363552号公報、同2002−184582号公報、同2003−7469号公報、特表2002−525808号公報、特開2003−7471号公報、特表2002−525833号公報、特開2003−31366号公報、同2002−226495号公報、同2002−234894号公報、同2002−235076号公報、同2002−241751号公報、同2001−319779号公報、同2001−319780号公報、同2002−62824号公報、同2002−100474号公報、同2002−203679号公報、同2002−343572号公報、同2002−203678号公報等が挙げられる。
Conventionally known dopants can also be used in the present invention. For example, International Publication No. 00/70655 pamphlet, JP-A Nos. 2002-280178, 2001-181616, 2002-280179, 2001 181617, 2002-280180, 2001-247859, 2002-299060, 2001-313178, 2002-302671, 2001-345183, 2002. No. 324679, International Publication No. 02/15645, JP 2002-332291 A, 2002-50484, 2002-332292, 2002-83684, JP 2002-540572,
本発明においては、少なくとも一つの発光層に2種以上の発光材料を含有していてもよく、発光層における発光材料の濃度比が発光層の厚さ方向で変化していてもよい。 In the present invention, at least one light emitting layer may contain two or more kinds of light emitting materials, and the concentration ratio of the light emitting materials in the light emitting layer may vary in the thickness direction of the light emitting layer.
《中間層》
本発明において、各発光層間に非発光性の中間層(非ドープ領域等ともいう)を設ける場合について説明する。《Middle layer》
In the present invention, a case where a non-light emitting intermediate layer (also referred to as an undoped region) is provided between the light emitting layers will be described.
非発光性の中間層とは、複数の発光層を有する場合、その発光層間に設けられる層である。 The non-light emitting intermediate layer is a layer provided between the light emitting layers in the case of having a plurality of light emitting layers.
非発光性の中間層の膜厚としては1nm以上20nm以下の範囲にあるのが好ましく、さらには3nm以上10nm以下の範囲にあることが隣接発光層間のエネルギー移動等相互作用を抑制し、かつ素子の電流電圧特性に大きな負荷を与えないということから好ましい。 The film thickness of the non-light emitting intermediate layer is preferably in the range of 1 nm to 20 nm, and further in the range of 3 nm to 10 nm suppresses interaction such as energy transfer between adjacent light emitting layers, and the device This is preferable because a large load is not applied to the current-voltage characteristics.
この非発光性の中間層に用いられる材料としては、発光層のホスト化合物と同一でも異なっていてもよいが、隣接する2つの発光層の少なくとも一方の発光層のホスト材料と同一であることが好ましい。 The material used for the non-light emitting intermediate layer may be the same as or different from the host compound of the light emitting layer, but may be the same as the host material of at least one of the adjacent light emitting layers. preferable.
非発光性の中間層は非発光層、各発光層と共通の化合物(例えば、ホスト化合物等)を含有していてもよく、各々共通ホスト材料(ここで、共通ホスト材料が用いられるとは、燐光発光エネルギー、ガラス転移点等の物理化学的特性が同一である場合やホスト化合物の分子構造が同一である場合等を示す。)を含有することにより、発光層−非発光層間の層間の注入障壁が低減され、電圧(電流)を変化させても正孔と電子の注入バランスが保ちやすいという効果を得ることができる。さらに、非ドープ発光層に各発光層に含まれるホスト化合物と同一の物理的特性または同一の分子構造を有するホスト材料を用いることにより、従来の有機EL素子作製の大きな問題点である素子作製の煩雑さをも併せて解消することができる。 The non-light-emitting intermediate layer may contain a non-light-emitting layer, a compound common to each light-emitting layer (for example, a host compound), and each common host material (where a common host material is used) In the case where the physicochemical characteristics such as phosphorescence emission energy and glass transition point are the same, or the molecular structure of the host compound is the same, etc.) The barrier is reduced, and the effect of easily maintaining the injection balance of holes and electrons even when the voltage (current) is changed can be obtained. Furthermore, by using a host material having the same physical characteristics or the same molecular structure as that of the host compound contained in each light emitting layer in the undoped light emitting layer, device fabrication, which is a major problem in conventional organic EL device fabrication, is achieved. Complexity can also be eliminated.
本発明で有機EL素子を用いる場合、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすいため、中間層材料、ホスト材料は移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。 When the organic EL device is used in the present invention, since the host material is responsible for carrier transport, a material having carrier transport capability is preferable. Carrier mobility is used as a physical property representing carrier transport ability, but the carrier mobility of an organic material generally depends on the electric field strength. Since a material having a high electric field strength dependency easily breaks the balance between injection and transport of holes and electrons, it is preferable to use a material having a low electric field strength dependency of mobility for the intermediate layer material and the host material.
また、一方では正孔や電子の注入バランスを最適に調整するためには、非発光性の中間層は後述する阻止層、即ち正孔阻止層、電子阻止層として機能することも好ましい態様として挙げられる。 On the other hand, in order to optimally adjust the injection balance of holes and electrons, it is also preferable that the non-light emitting intermediate layer functions as a blocking layer described later, that is, a hole blocking layer and an electron blocking layer. It is done.
《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),
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号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。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以上5μm以下の範囲が好ましい。 The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium, aluminum, etc. Metal buffer layer typified by lithium, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, oxide buffer layer typified by aluminum oxide, etc. . 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, depending 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、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。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 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. The hole blocking layer is preferably provided adjacent to the light emitting layer.
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以上100nm以下であり、さらに好ましくは5nm以上30nm以下である。 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 that has a function of transporting holes and has an extremely small ability to transport electrons, and transports 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 or more and 100 nm or less, and more preferably 5 nm or more and 30 nm or less.
《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、さらには米国特許第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, as well as two of those described in US Pat. No. 5,061,569 Having a condensed aromatic ring in the molecule, 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.
さら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 described in a book (Applied Physics Letters, 80 (2002), p. 139) can also be used. In the present invention, it is preferable to use these materials 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以上5μm以下程度、好ましくは5nm以上200nm以下である。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 or more and about 5 micrometers or less, Preferably they are 5 nm or more and 200 nm or less. 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、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.A. 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、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。さらに、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。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。 Conventionally, 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. As long as it has a function of transferring electrons to the light-emitting layer, any material can be selected and used from among conventionally known compounds. For example, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives Thiopyrandioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(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。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にn型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。In addition, metal 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. 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. Further, the distyrylpyrazine derivatives exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as the electron transport material, and inorganic semiconductors such as n-type-Si and n-type-SiC can be used as well as the hole injection layer and the hole transport layer. It can be used as an electron transport 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。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以上5μm以下程度、好ましくは5nm以上200nm以下である。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。 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. Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, 5 nm or more and about 5 micrometers or less are preferable, Preferably they are 5 nm or more and 200 nm or less. 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.
《支持基板》
支持基板(以下、基体、基板、基材、支持体等ともいう)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》
The support substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) is not particularly limited in the type of glass, plastic and the like, and may be transparent or 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、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 and cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide, polyether Sulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, polyether Examples include cycloolefin resins such as luimide, polyether ketone imide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Apel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals). It is done.
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皮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(40℃、90%RH)が0.01g/(m2・day・atm)以下のバリア性フィルムであることが好ましく、さらにはJIS−K−7126−1992に準拠した方法で測定された酸素透過度(20℃、100%RH)が10−3g/(m2・day)以下、水蒸気透過度が10−3g/(m2・day)以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度、酸素透過度がいずれも10−5g/(m2・day)以下であることがさらに好ましい。On the surface of the resin film, an inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both may be formed. Water vapor permeability (40 ° C., 90%) measured by a method in accordance with JIS-K-7129-1992. (RH) is preferably a barrier film having a viscosity of 0.01 g / (m 2 · day · atm) or less, and further, oxygen permeability (20 ° C., measured by a method according to JIS-K-7126-1992). 100% RH) is preferably a high-barrier film having 10 −3 g / (m 2 · day) or less and a water vapor permeability of 10 −3 g / (m 2 · day) or less. The oxygen permeability is more preferably 10 −5 g / (m 2 · day) or less.
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。さらに該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。 As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing entry of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and organic material layers. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.
《バリア膜の形成方法》
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。<Method for forming barrier film>
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 / films such as aluminum and stainless steel, opaque resin substrates, ceramic substrates, and the like.
《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等の導電性光透過性材料が挙げられる。また、IDIXO(In2O3−ZnO)等非晶質で光透過性の導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式製膜法を用いることもできる。陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常10nm以上1000nm以下、好ましくは10nm以上200nm以下の範囲で選ばれる。"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 light-transmitting materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, a material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) that can form an amorphous light-transmitting conductive film may be used. 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. ), A pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is deposited or sputtered. 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. The sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1000 nm, preferably 10 nm to 200 nm.
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(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。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm以上5μm以下、好ましくは50nm以上200nm以下の範囲で選ばれる。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. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the 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.
なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極または陰極のいずれか一方は、光透過性となるよう構成される。 In order to transmit the emitted light, either the anode or the cathode of the organic EL element is configured to be light transmissive.
また、上述の有機ELパネル100では、支持基板1に陽極2を配置し、有機機能層3を挟んで陰極4を配置するとしたが、第1電極を陰極4とし第2電極を陽極2として、陽極2と陰極4の配置を逆にしても良い。
In the
《有機EL素子の製造方法》
有機EL素子の製造方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極からなる有機EL素子の製造法について説明する。<< Method for Manufacturing Organic EL Element >>
As an example of a method for producing an organic EL element, a method for producing an organic EL element comprising an anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode will be described.
まず適当な支持基板上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは10nm以上200nm以下の膜厚になるように蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に有機EL素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層の有機化合物薄膜を形成させる。 First, a desired electrode material, for example, a thin film made of an anode material is formed on a suitable support substrate by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 10 nm or more and 200 nm or less, and an anode is manufactured. To do. Next, an organic compound thin film of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, and an electron transport layer, which are organic EL element materials, is formed thereon.
この有機化合物薄膜の薄膜化の方法としては、前記の如く蒸着法、ウェットプロセス(スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法)等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法が特に好ましい。さらに層毎に異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50以上450℃以下、真空度10−6以上10−2Pa以下、蒸着速度0.01nm/秒以上50nm/秒以下、基板温度−50℃以上300℃以下、膜厚0.1nm以上5μm以下、好ましくは5nm以上200nm以下の範囲で適宜選ぶことが望ましい。As a method for thinning the organic compound thin film, there are a vapor deposition method and a wet process (spin coating method, casting method, ink jet method, printing method) as described above, but it is easy to obtain a uniform film and a pinhole. From the point of being difficult to form, a vacuum deposition method, a spin coating method, an ink jet method, and a printing method are particularly preferable. Further, a different film forming method may be applied for each layer. When a vapor deposition method is employed for film formation, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C., a vacuum degree of 10 −6 to 10 −2 Pa and a vapor deposition rate of 0. It is desirable to select appropriately within the range of 01 nm / second to 50 nm / second, substrate temperature −50 ° C. to 300 ° C., film thickness 0.1 nm to 5 μm, preferably 5 nm to 200 nm.
これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは50nm以上200nm以下の範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機EL素子が得られる。この有機EL素子の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。 After these layers are formed, a thin film made of a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 50 nm or more and 200 nm or less. By providing, a desired organic EL element can be obtained. The organic EL element is preferably produced from the hole injection layer to the cathode consistently by a single evacuation, but may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere.
また作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の液晶表示装置に直流電圧を印加する場合には、陽極を+、陰極を−の極性として電圧2V以上40V以下程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。 In addition, it is also possible to reverse the production order and produce the cathode, the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode in this order. When a DC voltage is applied to the multicolor liquid crystal display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 V or more and 40 V or less with the positive polarity of the anode and the negative polarity of the cathode. An alternating voltage may be applied. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
有機EL素子は空気よりも屈折率の高い(屈折率1.6以上2.1以下程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15%以上20%以下程度の光しか取り出せないと一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は全反射を起こし、素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。 An organic EL element emits light within a layer having a refractive index higher than that of air (refractive index: 1.6 to 2.1), and only 15% to 20% of light generated in the light emitting layer can be extracted. It is generally said that there is no. 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 extracted outside 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(例えば、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(例えば、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(例えば、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(例えば、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(例えば、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 (for example, US Pat. No. 4,774,435). ), A method of improving the efficiency by giving the substrate a light condensing property (for example, JP-A-63-314795), a method of forming a reflective surface on the side surface of the element (for example, JP-A-1-220394) Gazette), a method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the substrate and the light emitter (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-172691), and a substrate between the substrate and the light emitter. A method of introducing a flat layer having a lower refractive index than that (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-202827), a diffraction grating between any one of the substrate, the transparent electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside). Method of forming There is 1-283751 JP), and the like.
本発明においては、これらの方法を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。本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、さら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, these methods can be used in combination, but either a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or any of the substrate, the transparent electrode layer, and the light emitting layer. A method of forming a diffraction grating between the layers (including between the substrate and the outside) can be suitably used. In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an element having higher luminance or durability.
透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。 When a medium having a low refractive index is formed between the transparent electrode and the transparent substrate with a thickness longer than the wavelength of light, the light extracted from the transparent electrode has a higher extraction efficiency to the outside as the refractive index of the medium is lower.
低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に1.5以上1.7以下程度であるので、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。またさらに1.35以下であることが好ましい。 Examples of the low refractive index layer include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 or more and 1.7 or less, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Furthermore, it is preferable that it is 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 reduced when the thickness of the low-refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave exuded by evanescent enters the substrate.
全反射を起こす界面またはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が1次の回折や2次の回折といった、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。 The method of introducing a diffraction grating into an interface or any medium that causes total reflection is characterized by a high effect of improving light extraction efficiency. This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction, such as first-order diffraction and second-order diffraction. Among them, light that cannot be emitted due to total reflection between layers, etc. is diffracted by introducing a diffraction grating into any layer or medium (in a transparent substrate or transparent electrode), and the light is emitted outside. I want to take it out.
導入する回折格子は二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは、発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な1次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。 It is desirable that the diffraction grating to be introduced 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. The light extraction efficiency does not increase so much. However, by making the refractive index distribution a two-dimensional distribution, light traveling in all directions is diffracted, and light extraction efficiency is increased.
回折格子を導入する位置としては、前述のとお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。 The position where the diffraction grating is introduced may be in any one of the layers or in the medium (in the transparent substrate or the transparent electrode) as described above, 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以上3以下倍程度が好ましい。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、二次元的に配列が繰り返されることが好ましい。 At this time, the period of the diffraction grating is preferably about 1/2 to 3 times the wavelength of light in the medium. The arrangement of the diffraction grating is preferably two-dimensionally repeated such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.
本発明の有機EL素子は支持基板の光取出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ上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たりす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。 The organic EL element of the present invention is processed on the light extraction side of the support substrate, for example, so as to provide a structure on a microlens array, or combined with a so-called condensing sheet, for example, in a specific direction, for example, the element light emitting surface. On the other hand, the brightness | luminance in a specific direction can be raised by condensing in a front direction.
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10以上100μm以下が好ましい。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 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。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。 As the condensing sheet, for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used. As such a sheet, for example, a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used. As the shape of the prism sheet, for example, the base material may be formed by forming a △ -shaped stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm, or the vertex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may be used.
また、有機EL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 an organic EL element, you may use a light-diffusion plate and a film together with a condensing sheet. For example, a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.
〔第2の実施形態〕
上記第1の実施形態の有機ELパネル100では、導電性部材13,14を平面視矩形状の有機EL素子10(支持基板1)の4辺の側端部のうち互いに平行な2辺の側端部(右側端部、左側端部)に沿って設けるとしたが、以下に説明する有機ELパネル100Aのように、有機EL素子10A(支持基板1A)の4辺の側端部に沿って設けた構成としても良い。
図4Aは、本発明の有機ELパネルの平面図、図4Bは、有機EL素子の平面図、図4Cは、図4AのII−II線における断面図である。
図4A及び図4Cに示すように、有機ELパネル100Aは、支持基板1A上に、陽極2Aと、発光層を含む有機機能層3Aと、陰極4Aと、絶縁性接着層5Aと、絶縁性封止部材7Aとが、この順に積層されている。
なお、陽極2A、有機機能層3A、陰極4Aの平面視における大きさは、第1の実施形態の陽極2、有機機能層3、陰極4の平面視における大きさよりも小さく形成されている。
すなわち、陽極2Aは、支持基板1Aの上面に、平面視において支持基板1Aの右側端部及び後側端部を除いて、支持基板1Aを覆うように設けられている。
有機機能層3Aは、支持基板1Aの上面のうち陽極2Aで覆われていない露出した上面の一部から、陽極2Aの左側端部及び前側端部を除いて、陽極2Aを覆うように設けられており、平面視において支持基板1A上の中央に配置されている。
陰極4Aは、支持基板1Aの上面のうち陽極2A及び有機機能層3Aで覆われていない露出した上面の一部(右側端部及び後側端部)から、有機機能層3Aの左側端部及び前側端部を除いて、有機機能層3Aを覆うように設けられている。
したがって、平面視において支持基板1Aの上面の4つの角部のうち左上及び右下の角部が、陽極2A、有機機能層3A及び陰極4Aのいずれにも覆われずに露出している。また、陽極2Aと陰極4Aとは互いに接触しない層構成となっている。[Second Embodiment]
In the
4A is a plan view of the organic EL panel of the present invention, FIG. 4B is a plan view of the organic EL element, and FIG. 4C is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 4A.
As shown in FIGS. 4A and 4C, the
Note that the sizes of the
That is, the
The organic
The
Accordingly, the upper left and lower right corners of the four corners on the upper surface of the
支持基板1Aから陰極4Aまで形成された有機EL素子10A上には、絶縁性接着層5Aを介して絶縁性封止部材7Aが設けられている。
絶縁性封止部材7Aは、第1の実施形態の絶縁性封止部材7とは平面視における大きさが異なり、絶縁性封止部材7Aの左右の幅及び前後の長さは、支持基板1Aの左右の幅及び前後の長さよりも小さくなっている。したがって、絶縁性封止部材7Aを平面視した際に、絶縁性封止部材7Aの左右側縁部及び前後側縁部から陽極2A及び陰極4Aの一部が露出するようになっている。An insulating sealing
The insulating
絶縁性封止部材7Aの4辺の側縁部(左右側縁部及び前後側縁部)から露出した陽極2上に陽極用導電性部材13Aが設けられ、絶縁性封止部材7Aの4辺の縁部(左右側縁部及び前後側縁部)から露出した陰極4A上に陰極用導電性部材14Aが設けられている。このように、陽極用導電性部材13A及び陰極用導電性部材14Aは、支持基板1Aの上面のうち露出した左上及び右下の角部を除いて、有機EL素子10Aの4辺の側端部に沿って平面視L字型に設けられている。
さらに、支持基板1Aの上面のうち露出した左上及び右下の角部上で、陽極用導電性部材13Aの端部と陰極用導電性部材14Aの端部間には、導電性部材13A,14A同士が互いに接触しないように絶縁性材料15Aが設けられている。
絶縁性材料15Aとしては、上述の絶縁性接着層5Aと同様の材料を使用することができる。The
Further, on the exposed upper left and lower right corners of the upper surface of the
As the insulating
以上のように、陽極用及び陰極用導電性部材13A,14Aが、端部封止と給電機能の両方を兼ねるので、別途、給電のための取り出し電極を支持基板1A上に形成する必要がなく、平面視における非発光エリアを小さくすることができる。また、部材点数を減らすことができ、コスト削減を図ることができる。
さらに、導電性部材13A,14Aを有機EL素子10A(支持基板1A)の4辺の側端部に沿って設けることによって、4辺の側端部における封止機能を向上させることができる。また、導電性部材13A,14Aは給電機能を有することから、複数の有機ELパネル100Aを並べてアレイ化する場合に、導電性部材13A,14A同士を互いに突き当てるだけで接続ができ、アレイ化し易い。As described above, since the anode and cathode
Furthermore, by providing the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記第2の実施形態では、導電性部材13A,14Aは、有機EL素子10A(支持基板1A)の4辺の側端部に沿って設け、各導電性部材13A,14Aの端部間に絶縁性材料15Aを設けるとしたが、これに限らず、陽極用導電性部材13Aを有機EL素子10Aの左側端部に沿って設け、陰極用導電性部材14Aを有機EL素子10Aの右側端部に沿って設け、有機EL素子10Aの前側端部及び後側端部に沿って平面視直線状に絶縁性材料15Aを設けるようにしても良い。In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably.
For example, in the second embodiment, the
本発明は、平面視における非発光エリアを小さくすることができる有機エレクトロルミネッセンスパネル及び有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法に好適に利用できる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized suitably for the manufacturing method of the organic electroluminescent panel which can make the non-light-emitting area in planar view small, and an organic electroluminescent panel.
1,1A,21 支持基板
2,2A,22 陽極
3,3A,23 有機機能層
4,4A,24 陰極
5,5A 絶縁性接着層
7,7A 絶縁性封止部材
10,10A,20 有機EL素子
11 陽極用の取り出し電極
12 陰極用の取り出し電極
13,13A 陽極用導電性部材
14,14A 陰極用導電性部材
25 接着層
27 封止部材
28 陽極用給電部
29 陰極用給電部
100,100A 有機ELパネル1, 1A, 21
Claims (4)
前記絶縁性接着層の側端部の一部に、当該側端部を密着した状態で覆い、かつ、前記第1電極に接触する第1電極用の導電性部材が設けられ、
前記絶縁性接着層の側端部のうち前記第1電極用の導電性部材側とは異なる側端部の一部に、当該側端部を密着した状態で覆い、かつ、前記第2電極に接触する第2電極用の導電性部材が設けられ、
前記第1電極は、前記第1電極用の導電性部材を介して給電され、
前記第2電極は、前記第2電極用の導電性部材を介して給電され、
前記導電性部材が、他の有機エレクトロルミネッセンスパネルの導電性部材と電気的に接続可能であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネル。 An organic electroluminescence element in which at least a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode are formed in this order on a support substrate is formed in a flat plate shape through an insulating adhesive layer provided on the second electrode. An organic electroluminescence panel sealed with an insulating sealing member of
A part of the side end portion of the insulating adhesive layer is provided with a conductive member for the first electrode that covers the side end portion in close contact with and contacts the first electrode,
The side edge of the insulating adhesive layer is covered with a part of the side edge that is different from the conductive member side for the first electrode, and the side edge is covered, and the second electrode is covered. A conductive member for the second electrode to be contacted is provided;
The first electrode is supplied with power through the conductive member for the first electrode,
The second electrode is fed via a conductive member for the second electrode,
The organic electroluminescence panel, wherein the conductive member can be electrically connected to a conductive member of another organic electroluminescence panel.
前記第1電極用の取り出し電極と、前記第1電極用の導電性部材とが電気的に接続され、
前記第2電極用の取り出し電極と、前記第2電極用の導電性部材とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の有機エレクトロルミネッセンスパネル。 On the insulating sealing member, an extraction electrode for the first electrode and an extraction electrode for the second electrode are respectively formed.
The extraction electrode for the first electrode and the conductive member for the first electrode are electrically connected,
The organic electroluminescence panel according to claim 1 or 2, wherein the extraction electrode for the second electrode and the conductive member for the second electrode are electrically connected.
前記絶縁性接着層の側端部の一部に、当該側端部を密着した状態で覆い、かつ、前記第1電極に接触する第1電極用の導電性部材を設け、
前記絶縁性接着層の側端部のうち前記第1電極用の導電性部材側とは異なる側端部の一部に、当該側端部を密着した状態で覆い、かつ、前記第2電極に接触する第2電極用の導電性部材を設け、
前記第1電極用の導電性部材を介して前記第1電極に給電させ、前記第2電極用の導電性部材を介して前記第2電極に給電させ、
前記導電性部材が、他の有機エレクトロルミネッセンスパネルの導電性部材と電気的に接続可能であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造方法。 An organic electroluminescence element in which at least a first electrode, a light emitting layer, and a second electrode are formed in this order on a support substrate is formed in a flat plate shape through an insulating adhesive layer provided on the second electrode. An organic electroluminescence panel manufacturing method for manufacturing an organic electroluminescence panel sealed with an insulating sealing member of
A part of the side end portion of the insulating adhesive layer is provided with a conductive member for the first electrode that covers the side end portion in close contact with and contacts the first electrode,
The side edge of the insulating adhesive layer is covered with a part of the side edge that is different from the conductive member side for the first electrode, and the side edge is covered, and the second electrode is covered. Providing a conductive member for the second electrode in contact;
Power is supplied to the first electrode through the conductive member for the first electrode, Power is supplied to the second electrode through the conductive member for the second electrode,
The method for producing an organic electroluminescence panel, wherein the conductive member can be electrically connected to a conductive member of another organic electroluminescence panel.
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