JP6945983B2 - Manufacturing method of organic EL device, display element and organic EL device - Google Patents
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Description
本発明は、有機ELデバイス、表示素子及び有機ELデバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an organic EL device, a display element, and a method for manufacturing an organic EL device.
有機ELデバイスとして、特許文献1のように、バンク(隔壁)によって複数の画素を規定したものが知られている。このような有機ELデバイスでは、各画素内に有機発光層が設けられ、画素毎に光が発せられる。このようにバンクにより区画化した有機ELデバイスは、インクジェット印刷法により製造できることが知られている。
As an organic EL device, as in
しかしながら、上記のような有機ELデバイスは、寿命が短くなりやすい問題があった。 However, the above-mentioned organic EL device has a problem that the life tends to be shortened.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、長寿命の有機ELデバイス、それを備える表示素子及び当該有機ELデバイスの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an organic EL device having a long life, a display element including the organic EL device, and a method for manufacturing the organic EL device.
本発明の有機ELデバイスは、基板と、基板上に設けられたバンクと、基板上のバンクにより画定された区画に設けられた陽極と、陽極上に設けられた機能層と、機能層上に設けられた電子注入性を持つ化合物層と、電子注入性を持つ化合物層上に設けられた金属層と、金属層上に設けられた陰極と、を備え、機能層が発光層を有し、金属層が、還元性金属を含む合金又は還元性金属を含む金属混合物の層である。 The organic EL device of the present invention has a substrate, a bank provided on the substrate, an anode provided in a section defined by a bank on the substrate, a functional layer provided on the anode, and a functional layer on the functional layer. A compound layer having an electron injecting property, a metal layer provided on the compound layer having an electron injecting property, and a cathode provided on the metal layer are provided, and the functional layer has a light emitting layer. The metal layer is a layer of an alloy containing a reducing metal or a metal mixture containing a reducing metal.
上記電子注入性を持つ化合物層がLiを除く周期表第1族金属元素のフッ化物を含むと好ましい。
It is preferable that the compound layer having electron injectability contains fluoride of a
上記電子注入性を持つ化合物層がNaFを含むと好ましい。 It is preferable that the compound layer having electron injectability contains NaF.
上記還元性金属がMg、Ca又はBaであると好ましい。 It is preferable that the reducing metal is Mg, Ca or Ba.
上記電子注入性を持つ化合物層は、10nm以下の厚さを有すると好ましい。 The electron-injectable compound layer preferably has a thickness of 10 nm or less.
上記金属層が、10nm以下の厚さを有すると好ましい。 It is preferable that the metal layer has a thickness of 10 nm or less.
本発明の表示装置は、上記有機ELデバイスを備える。 The display device of the present invention includes the above-mentioned organic EL device.
本発明の有機ELデバイスの製造方法では、インクジェット印刷法で上記機能層を形成する。 In the method for manufacturing an organic EL device of the present invention, the functional layer is formed by an inkjet printing method.
本発明によれば、長寿命の有機ELデバイス、それを備える表示素子及び当該有機ELデバイスの製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an organic EL device having a long life, a display element including the organic EL device, and a method for manufacturing the organic EL device.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。同一の要素には同一符号を付する。重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same elements are designated by the same reference numerals. Duplicate description will be omitted. The dimensional ratios in the drawings do not always match those described.
図1に示す有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)デバイス1は、有機ELディスプレイパネルであり、複数の画素2を有する。各画素2は、有機EL素子部であり、基板11上にバンクが形成されたバンク付き基板10上でバンクにより画定された区画に形成されている。すなわち、有機ELデバイス1は、複数の有機EL素子部が一体的に連結された構成を有する。本実施形態において、「画素」とは、光を発する最小単位(或いは最小領域)を意味しており、画素2の発光により画素2は色情報を有する。図1では、画素2を破線で模式的に示している。
The organic electroluminescence (organic EL)
図2は、図1におけるII−II線に沿ったバンク付き基板10の断面の一部拡大図に対応した図面である。図2に示すように本実施形態に係る有機ELデバイスは、基板11と、基板11上に設けられたバンク13と、バンク13により画定された区画に設けられた複数の陽極12と、陽極12上に設けられた有機EL構造部20と、陰極(第2の電極)30とを備える。有機EL構造部20は、発光層を含む機能層21と、機能層21上に直接設けられた電子注入性を持つ化合物層22と、電子注入性を持つ化合物層22上に設けられた、少なくとも1種の還元性金属を含む合金、又は少なくとも1種の還元性金属を含む金属混合物の層である金属層23とを備える。有機ELデバイス1は、トップエミッション型のデバイスでもよいし、ボトムエミッション型のデバイスでもよい。以下では断らない限り、ボトムエミッション型、すなわち、バンク付き基板10側から光を取出す場合について説明する。
FIG. 2 is a drawing corresponding to a partially enlarged view of a cross section of the
基板11は、可視光(波長400nm〜800nmの光)に対して透光性を有する板状の透明部材であってよい。基板11は、陽極12及びバンク13を支持する支持体である。基板11の厚さの例は、30μm以上1100μm以下である。基板11は、例えばガラス基板及びシリコン基板などのリジッド基板であっても、プラスチック基板及び高分子フィルムなどの可撓性基板であってもよい。可撓性基板を用いることで、有機ELデバイス1が可撓性を有し得る。
The
基板11には各画素2を駆動するための回路が予め形成されていてもよい。基板11には、例えばTFT(Thin Film Transistor)やキャパシタなどがあらかじめ形成されていてもよい。
A circuit for driving each
複数の陽極12は、基板11の表面上において各画素2に対応する領域上に設けられている。陽極12の平面視形状(基板11の板厚方向から見た形状)の例は、矩形及び正方形といった四角形及び他の多角形が挙げられる。陽極12の平面視形状は、円形又は楕円形でもよい。
The plurality of
陽極12は、金属酸化物、金属硫化物及び金属などからなる薄膜を用いることができ、具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)、金、白金、銀、及び銅などからなる薄膜が用いられる。本実施形態で主に説明するように、有機ELデバイス1がバンク付き基板10側から光を出射する場合、光透過性を示す陽極12が用いられる。
As the
陽極12の厚さは、光の透過性、電気伝導度などを考慮して適宜決定することができる。陽極12の厚さは、例えば10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。
The thickness of the
一実施形態において、陽極12と基板11との間には、絶縁層等で構成される層が設けられていてもよい。絶縁層等の層も基板11の一部とみなすこともできる。
In one embodiment, a layer composed of an insulating layer or the like may be provided between the
図2に示すように、バンク13は、各陽極12の周囲に設けられる。バンク13は、隣接する陽極12の間に渡っても設けられている。バンク13の一部は、陽極12の周縁部に被さっていてもよい。バンク13は、画素2又は画素領域2aを区画する隔壁である。すなわち、バンク13は、基板11の表面11a上において予め設定されている画素領域2aを区画する開口を有するようなパターンで基板11上に設けられている。本実施形態では、図1に示したように、複数の画素2が二次元配列で配置されているため、格子状のバンク13が基板11に設けられている。
As shown in FIG. 2,
バンク13の材料の例は樹脂である。バンク13は、例えば、撥液剤を含む感光性樹脂組成物の硬化物である。撥液剤の例としては、フッ素樹脂を含有する撥液剤が挙げられる。バンク13で画定される区画上には、後述するように、塗布法によって発光層を含む機能層が形成される。よって、バンク13は、通常、バンク13で画定される区画上に塗布法を利用して機能層を形成する際に、その機能層を好適に形成可能な特性(例えば濡れ性)を有するように形成されている。
An example of the material of
バンク13の形状及びその配置は、画素2数及び解像度などの有機ELデバイス1の仕様や製造の容易さなどに応じて適宜設定される。例えば、図2において、バンク13によって確定される区画に望む側面は、基板11の表面に対して実質的に直交している。しかしながら、上記側面は、表面に対して鋭角をなすように傾斜していてもよいし、鈍角をなすように傾斜していてもよい。側面と、基板11の表面とが鋭角である場合、バンク13の形状は順テーパ型として知られており、側面と、基板11の表面とが鈍角である場合、バンク13の形状は逆テーパ型として知られている。バンク13の厚さ(高さ)の例は0.3μm〜5μm程度である。
The shape of the
上記バンク付き基板10は、例えば、基板11に予め画素となる領域として設定される複数の領域上に陽極12を形成した後に、バンク13を形成することで製造され得る。
The banked
陽極12は、蒸着法又は塗布法で形成され得る。蒸着法の例としては、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等が挙げられるが、スパッタリング法で形成する場合には、陽極12の材料からなる層を基板11上に形成した後、その層を複数の陽極12のパターンにパターニングすればよい。塗布法で陽極12を形成する際には、陽極12の材料を含む塗布液を、複数の陽極12に対応したパターンで基板11上に塗布して塗布膜を形成した後に、塗布膜を乾燥させることで形成され得る。或いは、陽極12の材料を含む塗布膜を基板11に形成し乾燥させた後、複数の陽極12のパターンにパターニングしてもよい。
The
陽極12の形成において塗布法を利用する場合、塗布法の例としては、インクジェット印刷法が挙げられるが、その他、公知の塗布法、例えば、スリットコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、及びノズルプリント法などを用いてもよい。陽極12の材料を含む塗布液の溶媒は、陽極12の材料を溶解できる溶媒であればよい。
When the coating method is used in forming the
バンク13は、例えば、塗布法を利用して形成される。具体的には、バンク13の材料を含む塗布液を、陽極12が形成された基板11に塗布して塗布膜を形成し、乾燥させた後、その塗布膜を所定のパターンにパターニングすることで形成され得る。塗布法の例としてはスピンコート法、スリットコート法などを挙げることができる。バンク13を含む塗布液の溶媒は、バンク13の材料を溶解できる溶媒であればよい。
The
図2に示すように、複数の有機EL構造部20は、バンク付き基板10において、バンク13と陽極12とで形成される凹部内に設けられている。機能層21は、発光層以外に正孔注入層、及び正孔輸送層を有していてもよい。正孔注入層、及び正孔輸送層を有する場合、これらは、陽極側からこの順に積層される。
As shown in FIG. 2, the plurality of organic EL
正孔注入層は、陽極12から発光層への正孔注入効率を改善する機能を有する層である。正孔注入層の材料は公知の正孔注入材料が用いられ得る。正孔注入材料の例としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、及び、酸化アルミニウムなどの酸化物、フェニルアミン化合物、スターバースト型アミン化合物、フタロシアニン化合物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、及び、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)などのポリチオフェン誘導体を挙げることができる。
The hole injection layer is a layer having a function of improving the hole injection efficiency from the
正孔注入層の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、求められる特性及び層の形成し易さなどを勘案して適宜決定される。正孔注入層の厚さは、例えば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。 The optimum value of the hole injection layer varies depending on the material used, and is appropriately determined in consideration of the required characteristics and the ease of forming the layer. The thickness of the hole injection layer is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
正孔注入層は、必要に応じて、画素2の種類毎、すなわち、赤色画素、緑色画素及び青色画素毎に異なる材料又は厚さで設けられる。正孔注入層の形成工程の簡易さの観点から、同じ材料、同じ厚さで全ての正孔注入層を形成してもよい。
The hole injection layer is provided with a different material or thickness for each type of
正孔輸送層は、陽極12、正孔注入層又は陽極12により近い正孔輸送層から発光層への正孔注入を改善する機能を有する層である。正孔輸送層の材料には、公知の正孔輸送材料が用いられ得る。正孔輸送層の材料の例は、正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン若しくはその誘導体、ピラゾリン若しくはその誘導体、アリールアミン若しくはその誘導体、スチルベン若しくはその誘導体、トリフェニルジアミン若しくはその誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などを挙げることができる。また、特開2012−144722号公報に開示されている正孔輸送材料も挙げることができる。
The hole transport layer is a layer having a function of improving hole injection from the
正孔輸送層の厚さは、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように適宜設定される。正孔輸送層の厚さは、例えば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。 The optimum value of the hole transport layer varies depending on the material used, and is appropriately set so that the driving voltage and the luminous efficiency are appropriate values. The thickness of the hole transport layer is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
正孔輸送層は、必要に応じて、画素2の種類毎、すなわち、赤色画素、緑色画素及び青色画素毎に異なる材料又は厚さで設けられる。正孔輸送層の形成工程の簡易さの観点から、同じ材料、同じ厚さで全ての正孔注入層を形成してもよい。
The hole transport layer is provided with a different material or thickness for each type of
発光層は、正孔輸送層上に設けられていてよい。発光層は、所定の波長の光を発光する機能を有する層である。発光層は、通常、主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物、又は該有機物とこれを補助するドーパント等の発光材料から形成される。ドーパントは、例えば発光効率の向上、又は発光波長を変化させるために加えられる。発光層に含まれる有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。発光層を構成する発光材料としては、下記の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料等の主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物の材料と、ドーパントの材料を挙げることができる。 The light emitting layer may be provided on the hole transport layer. The light emitting layer is a layer having a function of emitting light having a predetermined wavelength. The light emitting layer is usually formed of an organic substance that mainly emits fluorescence and / or phosphorescence, or a light emitting material such as the organic substance and a dopant that assists the organic substance. Dopants are added, for example, to improve luminous efficiency or to change the emission wavelength. The organic substance contained in the light emitting layer may be a low molecular weight compound or a high molecular weight compound. Examples of the light emitting material constituting the light emitting layer include the following pigment-based materials, metal complex-based materials, polymer-based materials, and other organic materials that mainly emit fluorescence and / or phosphorescence, and dopant materials. ..
色素系材料としては、例えばシクロペンダミン若しくはその誘導体、テトラフェニルブタジエン若しくはその誘導体、トリフェニルアミン若しくはその誘導体、オキサジアゾール若しくはその誘導体、ピラゾロキノリン若しくはその誘導体、ジスチリルベンゼン若しくはその誘導体、ジスチリルアリーレン若しくはその誘導体、ピロール若しくはその誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン若しくはその誘導体、ペリレン若しくはその誘導体、オリゴチオフェン若しくはその誘導体、オキサジアゾールダイマー若しくはその誘導体、ピラゾリンダイマー若しくはその誘導体、キナクリドン若しくはその誘導体、クマリン若しくはその誘導体などを挙げることができる。 Examples of the dye-based material include cyclopendamine or a derivative thereof, tetraphenylbutadiene or a derivative thereof, triphenylamine or a derivative thereof, oxadiazole or a derivative thereof, pyrazoloquinolin or a derivative thereof, distyrylbenzene or a derivative thereof, or di. Styrylarylene or its derivative, pyrrole or its derivative, thiophene ring compound, pyridine ring compound, perinone or its derivative, perylene or its derivative, oligothiophene or its derivative, oxaziazole dimer or its derivative, pyrazoline dimer or its derivative, Kinacridone or a derivative thereof, coumarin or a derivative thereof, and the like can be mentioned.
金属錯体系材料としては、例えばTb、Eu、Dyなどの希土類金属、又はAl、Zn、Be、Pt、Irなどを中心金属に有し、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを配位子に有する金属錯体を挙げることができる。金属錯体としては、例えばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。 Examples of the metal complex material include rare earth metals such as Tb, Eu, and Dy, or Al, Zn, Be, Pt, and Ir as the central metal, and oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, and quinoline. Examples thereof include metal complexes having a structure or the like as a ligand. Examples of the metal complex include a metal complex that emits light from a triple-term excited state such as an iridium complex and a platinum complex, an aluminum quinolinol complex, a benzoquinolinol berylium complex, a benzoxazolyl zinc complex, a benzothiazole zinc complex, and an azomethylzinc complex. Examples thereof include a porphyrin zinc complex and a phenanthroline europium complex.
高分子系材料としては、例えばポリパラフェニレンビニレン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリパラフェニレン若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、ポリアセチレン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、上記色素系材料、金属錯体系材料を高分子化した材料などを挙げることができる。 Examples of the polymer-based material include polyparaphenylene vinylene or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof, polyparaphenylene or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, polyacetylene or a derivative thereof, polyfluorene or a derivative thereof, polyvinylcarbazole or a derivative thereof, and the like. Examples thereof include the above-mentioned dye-based material and a material obtained by polymerizing a metal complex-based material.
上記発光材料のうち、赤色に発光する材料(以下、「赤色発光材料」と称す)としては、クマリン若しくはその誘導体、チオフェン環化合物、及びそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。中でも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体が好ましい。赤色発光材料としては、特開2011−105701号公報に開示されている材料も挙げられる。 Among the above-mentioned light-emitting materials, the material that emits red light (hereinafter referred to as "red light-emitting material") includes coumarin or a derivative thereof, a thiophene ring compound, a polymer thereof, polyparaphenylene vinylene or a derivative thereof, polythiophene or Examples thereof include the derivative, polyfluorene or a derivative thereof. Of these, polyparaphenylene vinylene or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof, polyfluorene or a derivative thereof, which are polymer materials, are preferable. Examples of the red light emitting material include materials disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-105701.
緑色に発光する材料(以下、「緑色発光材料」と称す)としては、キナクリドン若しくはその誘導体、クマリン若しくはその誘導体、及びそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。中でも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体が好ましい。緑色発光材料としては、特開2012−036388号公報に開示されている材料も挙げられる。 Materials that emit green light (hereinafter referred to as "green light emitting material") include quinacridone or its derivatives, coumarin or its derivatives, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene or its derivatives, polyfluorene or its derivatives, and the like. Can be mentioned. Of these, polyparaphenylene vinylene or a derivative thereof, and polyfluorene or a derivative thereof, which are polymer materials, are preferable. Examples of the green light emitting material include materials disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-0363888.
青色に発光する材料(以下、「青色発光材料」と称す)としては、ジスチリルアリーレン若しくはその誘導体、オキサジアゾール若しくはその誘導体、及びそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリパラフェニレン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。中でも高分子材料のポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリパラフェニレン若しくはその誘導体、及びポリフルオレン若しくはその誘導体が好ましい。青色発光材料としては、特開2012−144722号公報に開示されている材料も挙げられる。 Materials that emit blue light (hereinafter referred to as "blue light emitting material") include distyrylarylene or a derivative thereof, oxadiazole or a derivative thereof, and a polymer thereof, polyvinylcarbazole or a derivative thereof, polyparaphenylene or a derivative thereof. Derivatives, polyfluorene or derivatives thereof and the like can be mentioned. Of these, polyvinylcarbazole or a derivative thereof, polyparaphenylene or a derivative thereof, and polyfluorene or a derivative thereof, which are polymer materials, are preferable. Examples of the blue light emitting material include materials disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-144722.
ドーパントの材料としては、例えばペリレン若しくはその誘導体、クマリン若しくはその誘導体、ルブレン若しくはその誘導体、キナクリドン若しくはその誘導体、スクアリウム若しくはその誘導体、ポルフィリン若しくはその誘導体、スチリル色素、テトラセン若しくはその誘導体、ピラゾロン若しくはその誘導体、デカシクレン若しくはその誘導体、フェノキサゾン若しくはその誘導体などを挙げることができる。 Examples of the dopant material include perylene or its derivative, coumarin or its derivative, rubrene or its derivative, quinacridone or its derivative, squalium or its derivative, porphyrin or its derivative, styryl dye, tetracene or its derivative, pyrazolone or its derivative. Decacyclene or a derivative thereof, phenoxazone or a derivative thereof, and the like can be mentioned.
機能層21上には、機能層21と直接接触するように電子注入性を持つ化合物層22が設けられている。電子注入性を持つ化合物層22は、電子注入性を持つ化合物を含む層であり、陰極30からの電子注入効率を改善する機能を有する。電子注入性を持つ化合物は、発光層の種類に応じて最適な化合物が適宜選択される。電子注入性を持つ化合物の例としては、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩、又はこれらの化合物の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、及び炭酸塩の例としては、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。また、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩の例としては、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。このとき、電子注入性を持つ化合物層22は、バンクと接している。
On the
電子注入性を持つ化合物層22を構成する材料は、有機ELデバイスの寿命をさらに長くできる観点から、Liを除く周期表第1族金属元素のフッ化物を含むと好ましく、NaFを含むとより好ましい。また、電子注入性を持つ化合物層22は、有機ELデバイスの寿命をさらに長くできる観点から、10nm以下の厚さを有すると好ましく、2〜6nmの厚さを有するとより好ましい。
The material constituting the
電子注入性を持つ化合物層22上には、還元性金属を含む合金又は還元性金属を含む金属混合物(金属混合物は合金を含まない)の層である金属層23が設けられている。ここで、還元性金属を含む合金又は還元性金属を含む金属混合物とは、2種以上の金属のみを含むものである。還元性金属を含む合金又は還元性金属を含む金属混合物としては、還元性金属及び還元性金属以外の金属を、それぞれ1種以上含んでいても、還元性金属のみを2種以上含んでいてもよい。還元性金属は、電子注入性を持つ化合物層22を還元できる金属である。還元性金属としては、Li、Na、K、Rb、Mg、Ca、Sr、Ba、Al等が挙げられ、中でもMg、Ca又はBaが好ましく、Baがより好ましい。上記合金又は金属混合物に含まれる還元性金属以外の金属としては、導電性を持つものであれば特に限定されるものではないが、例えばAg等が挙げられる。金属層23における還元性金属の含有量は、金属層23に含まれる金属100at%に対して、1at%以上100at%以下であることが好ましい。還元性金属の含有量を上記の範囲にすることで、有機ELデバイスの寿命を長くすることができる。また、還元性金属として、Mg、Ca及びBaからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を含む場合、金属層23に含まれる金属100at%に対して、該金属の含有量は、0.5at%以上40at%以下であることが好ましい。該金属の含有量を上記の範囲にすることで、有機ELデバイスの寿命を長くすることができる。ここで、金属層に含まれる各金属の含有量は、素ガラス上に金属層を作製して得られた試験片を王水へ溶解させ、誘導結合プラズマ発光分析法を用いることにより測定することができる。なお、金属層23は、電子注入性を持つ化合物層22上に直接設けられていることが好ましい。ところで、電子注入性を持つ化合物層上に1種の還元性金属のみからなる層を形成した場合、還元性金属が水、酸素等により劣化しやすい。一方、本実施形態において金属層23は、還元性金属を含む合金又は還元性金属を含む金属混合物の層であるため、2種以上の還元性金属を含有するか、還元性金属以外の金属を含有する。この場合、1種の還元性金属の少なくとも一部が他の金属(該1種の還元性金属以外の還元性金属、または還元性金属以外の金属)に被覆されやすく、該1種の還元性金属が過剰に表面に露出して水、酸素等により劣化することが抑制されやすい。
On the electron-
金属層23の厚さは、有機ELデバイスの寿命をさらに長くできる観点から、10nm以下であると好ましく、1〜6nmであるとより好ましい。
The thickness of the
金属層23上には、陰極30が設けられている。陰極30の材料としては、仕事関数が小さく、金属層23への電子注入が容易で、電気伝導度の高い材料が好ましい。また、本実施形態で説明しているように、有機ELデバイス1が陽極12側から光を取出す場合には、発光層から放射される光を陰極30で陽極12側に反射するために、陰極30の材料としては可視光反射率の高い材料が好ましい。陰極30には、遷移金属及び周期表の13族金属などを用いることができる。また、陰極30としては導電性金属酸化物及び導電性有機物などからなる透明導電性陰極を用いることができる。
A
陰極30の厚さは、電気伝導度、耐久性を考慮して適宜設定される。陰極30の厚さは、例えば10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。
The thickness of the
本実施形態では、陰極30は複数の画素2が設けられる表示領域の全面に形成される。すなわち、陰極30は、発光層上だけでなく、バンク13上にも形成され、複数の画素2に共通の陽極12として設けられる。
In the present embodiment, the
図1及び図2では図示を省略しているが、有機ELデバイス1の陰極30上には、通常、封止基板が設けられる。その他、有機ELデバイス1は、例えば、有機ELパネルディスプレイパネルで備える公知の構成を備え得る。
Although not shown in FIGS. 1 and 2, a sealing substrate is usually provided on the
上記構成の有機ELデバイス1において各画素2内の構造、すなわち、陽極12、有機EL構造部20及び陰極30における画素領域の部分が有機EL素子部を構成している。したがって、有機ELデバイス1は、バンク13で仕切られた複数の有機EL素子部が、基板11及び陽極12を共通として一体的に連結された構成を有する。
In the
次に、有機ELデバイス1の製造方法について説明する。ここでは、バンク付き基板10を準備した後の有機ELデバイス1の製造方法について説明する。有機ELデバイス1の製造方法は、バンク付き基板10のバンクにより画定された区画に、発光層を含む機能層21、電子注入性を持つ化合物層22、金属層23及び陰極30をこの順に形成する工程を備える。以下では、機能層21として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層を順に備えた有機ELデバイス1の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
具体的には、正孔注入層を形成する場合、バンクと陽極に囲まれた凹部の陽極12上に、正孔注入材料を含む塗布液を滴下して塗布膜を形成した後、塗布膜を乾燥させることによって、正孔注入層を形成する。
Specifically, when forming a hole injection layer, a coating liquid containing a hole injection material is dropped onto the
塗布法としては、例えば、インクジェット印刷法が挙げられる。ただし、上記凹部内に層を形成可能な塗布法であれば他の公知の塗布法、例えば、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、及びノズルプリント法を用いてもよく、好ましくは、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、及びノズルプリント法を用いてもよい。 Examples of the coating method include an inkjet printing method. However, other known coating methods, for example, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a wire bar coating method, and a spray coating method, as long as the coating method can form a layer in the recess. , Screen printing method, flexo printing method, offset printing method, and nozzle printing method may be used, and preferably, screen printing method, flexo printing method, offset printing method, and nozzle printing method may be used.
塗布液に用いられる溶媒としては、正孔注入材料を溶解できれば限定されないが、例えば、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩化物溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル溶媒、シクロヘキシルベンゼン、デシルベンゼン、ドデシルベンゼン、ジエチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ジペンチルベンゼン、テトラリン、クメン、シメン、デカリン、ジエチルベンゼン、トリメチルベンゼン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン、ブチルベンゼン、4-メチルアニソール等少なくとも一つ以上の置換基を持ったベンゼン環を有する溶媒、等が挙げられる。また正孔注入材料を良好に溶解させるために、極性溶媒を含むことがある。極性溶媒としては、一般的なものが用いられ、特に限定されるものではないが、例えば、アルコール類、ケトン類、グリコールエステル類、グリコールエーテル類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン及びジメチルスルホキシド、N−シクロヘキシル−2−ピロリジノン等が挙げられる。 The solvent used in the coating liquid is not limited as long as the hole injection material can be dissolved, and for example, a chloride solvent such as chloroform, methylene chloride and dichloroethane, an ether solvent such as tetrahydrofuran, and an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene and xylene. , Ketone solvent such as acetone, methyl ethyl ketone, ester solvent such as ethyl acetate, butyl acetate, ethyl cell solve acetate, cyclohexylbenzene, decylbenzene, dodecylbenzene, diethylbenzene, pentylbenzene, dipentylbenzene, tetraline, cumene, simen, decalin, diethylbenzene. , Trimethylbenzene, trimethylbenzene, tetramethylbenzene, butylbenzene, 4-methylanisole and the like, a solvent having a benzene ring having at least one substituent, and the like. It may also contain a polar solvent in order to dissolve the hole injection material well. As the polar solvent, general ones are used, and the polar solvent is not particularly limited, but for example, alcohols, ketones, glycol esters, glycol ethers, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethyl. Examples thereof include acetamide, N-methylpyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and dimethyl sulfoxide, N-cyclohexyl-2-pyrrolidinone and the like.
塗布膜の乾燥方法は、塗布膜を乾燥できれば限定されないが、真空乾燥及び加熱乾燥などが挙げられる。 The method for drying the coating film is not limited as long as the coating film can be dried, and examples thereof include vacuum drying and heat drying.
次に、正孔輸送層を形成する場合、正孔輸送材料を含む塗布液を上記凹部内の正孔注入層上に滴下して塗布膜を形成した後、塗布膜を乾燥させることによって、正孔輸送層を形成する。溶媒及び乾燥方法の例は、正孔注入層の場合と同様であり得る。 Next, when forming a hole transport layer, a coating liquid containing a hole transport material is dropped onto the hole injection layer in the recess to form a coating film, and then the coating film is dried to make a positive result. Form a hole transport layer. Examples of solvents and drying methods can be similar to those for hole injection layers.
次に、正孔輸送層上に発光層を形成する。発光層は、塗布法によって形成する。具体的には、発光層となるべき発光材料を含む塗布液を上記凹部内に滴下して塗布膜を形成した後、塗布膜を乾燥させることによって、発光層を形成する。 Next, a light emitting layer is formed on the hole transport layer. The light emitting layer is formed by a coating method. Specifically, a coating liquid containing a light emitting material to be a light emitting layer is dropped into the recess to form a coating film, and then the coating film is dried to form a light emitting layer.
塗布法としては、インクジェット印刷法が例示されるが、正孔注入層の場合に例示したその他の公知の塗布法も利用し得る。塗布液に用いられる溶媒は、発光材料を溶解できれば限定されず、正孔注入層の形成の際に例示した溶媒と同様であり得る。塗布膜の乾燥方法は、正孔注入層の場合と同様に、塗布膜を乾燥できれば限定されないが、真空乾燥及び加熱乾燥などが挙げられる。 As the coating method, an inkjet printing method is exemplified, but other known coating methods exemplified in the case of the hole injection layer can also be used. The solvent used in the coating liquid is not limited as long as it can dissolve the luminescent material, and may be the same as the solvent exemplified in the formation of the hole injection layer. The method for drying the coating film is not limited as long as the coating film can be dried, as in the case of the hole injection layer, and examples thereof include vacuum drying and heat drying.
次に、発光層上に電子注入性を持つ化合物層22を形成する。電子注入性を持つ化合物層22の形成方法としては、インクジェット印刷法、蒸着法が例示されるが、正孔注入層の場合に例示したその他の公知の塗布法も利用し得る。蒸着法としては、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法が挙げられる。インクジェット印刷法の場合、電子注入性を持つ化合物層22となるべき電子注入材料を含む塗布液を上記凹部内に滴下して塗布膜を形成した後、塗布膜を乾燥させることによって、電子注入性を持つ化合物層22を形成する。塗布液に用いられる溶媒は、電子注入材料を溶解できれば限定されず、正孔注入層の形成の際に例示した溶媒と同様であり得る。塗布膜の乾燥方法は、正孔注入層の場合と同様に、塗布膜を乾燥できれば限定されないが、真空乾燥及び加熱乾燥などが挙げられる。
Next, the
次に、電子注入性を持つ化合物層22上に金属層23を形成する。金属層23の形成方法としては、蒸着法又は塗布法で形成され得る。蒸着法としては、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等が挙げられる。なお還元性金属層の合金、又は還元性金属層の金属混合物については、2種以上の金属を含む原料を用いて形成してもよいし、1種の金属を含む原料を複数用意し、複数の原料を用いて形成してもよい。複数の原料を用いて金属層を形成する場合、複数の原料を真空蒸着法により共蒸着することにより金属層を形成することもできる。この際に、例えば、原料として、Mg、Ca又はBaと、Mg、Ca又はBa以外の金属とを用いる場合、Mg、Ca又はBa以外の金属の蒸着速度に対するMg、Ca又はBaの蒸着速度の比は、0.04〜1.0であると好ましく、0.04〜0.5であるとより好ましく、0.05〜0.5であることがさらに好ましい。
Next, the
次に、金属層上に陰極を形成する。陰極30の形成方法としては、蒸着法又は塗布法で形成され得る。蒸着法で形成される場合には、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等が挙げられる。
Next, a cathode is formed on the metal layer. The
以上のようにして得られた有機ELデバイス1は、封止部材で封止されてもよい。その際、封止部材は、有機ELデバイスを覆うように配置される。封止部材の材料は、特に限定されるものではないが、例えば、ガラス、若しくは、アルミニウム、銅、及び鉄から選択される金属、又は、これらの金属のうち少なくとも1つを含む合金を用いることができる。
The
本実施形態の有機ELデバイスは、有機ELディスプレイ、有機EL照明等の表示素子に好適に用いることができる。 The organic EL device of this embodiment can be suitably used for a display element such as an organic EL display and an organic EL lighting.
以上、本発明の種々の実施形態を説明したが、例示した種々の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 Although various embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the various embodiments illustrated, but is indicated by the scope of claims, and all within the meaning and scope equivalent to the scope of claims. Is intended to include changes to.
例えば、有機ELデバイスの構成は、図1及び図2に例示した構成に限定されない。 For example, the configuration of the organic EL device is not limited to the configurations illustrated in FIGS. 1 and 2.
有機ELデバイスは、電子注入性を持つ化合物層22と陰極30との間に少なくとも1種の還元性金属を含む合金、又は少なくとも1種の還元性金属を含む金属混合物の層である金属層23を有していればよい。有機EL素子の取り得る層構成の例を示す。なお、以下の説明では、第1及び第2実施形態の構成も含む場合もある。
a)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入性を持つ化合物層/金属層/陰極
b)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入性を持つ化合物層/金属層/陰極
c)陽極/発光層/電子注入性を持つ化合物層/金属層/陰極
The organic EL device is a
a) Anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injectable compound layer / metal layer / cathode b) Anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron injectable compound layer / metal Layer / Cathode c) Anode / Light emitting layer / Electron-injectable compound layer / Metal layer / Cathode
また、a)及びb)において、正孔注入層、及び/又は正孔輸送層が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が電子ブロック層と称される場合もある。電子ブロック層が電子の輸送を堰き止める機能を有することは、例えば電子電流のみを流す有機EL素子を作製し、測定された電流値の減少で電子の輸送を堰き止める効果を確認することができる。なお、正孔注入層、及び/又は正孔輸送層とは別に、電子ブロック層を陽極と発光層との間に設けてもよい。 Further, in a) and b), when the hole injection layer and / or the hole transport layer has a function of blocking electron transport, these layers may be referred to as an electron block layer. The fact that the electron block layer has a function of blocking the transport of electrons means that, for example, an organic EL device that allows only the electron current to flow can be manufactured, and the effect of blocking the transport of electrons can be confirmed by reducing the measured current value. .. In addition to the hole injection layer and / or the hole transport layer, an electron block layer may be provided between the anode and the light emitting layer.
更に、有機EL素子は単層の発光層を有していても2層以上の発光層を有していてもよい。上記a)〜c)の層構成のうちのいずれか1つにおいて、陽極と陰極との間に配置された積層体を「構造単位A」とすると、2層の発光層を有する有機EL素子の構成として、下記d)に示す層構成を挙げることができる。なお、2個ある(構造単位A)の層構成は互いに同じであっても、異なっていてもよい。
d)陽極/(構造単位A)/電荷発生層/(構造単位A)/陰極
Further, the organic EL element may have a single light emitting layer or may have two or more light emitting layers. In any one of the layer configurations a) to c) above, assuming that the laminate arranged between the anode and the cathode is the "structural unit A", the organic EL element having two light emitting layers Examples of the structure include the layer structure shown in d) below. The layer structure of the two (structural unit A) may be the same or different from each other.
d) Anode / (Structural unit A) / Charge generation layer / (Structural unit A) / Cathode
ここで電荷発生層とは、電界を印加することにより、正孔と電子とを発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、酸化モリブデンなどからなる薄膜を挙げることができる。 Here, the charge generation layer is a layer that generates holes and electrons by applying an electric field. Examples of the charge generation layer include a thin film made of vanadium oxide, indium tin oxide (abbreviated as ITO), molybdenum oxide, and the like.
「(構造単位A)/電荷発生層」を「構造単位B」とすると、3層以上の発光層を有する有機EL素子の構成として、以下のe)に示す層構成を挙げることができる。
e)陽極/(構造単位B)x/(構造単位A)/陰極
記号「x」は、2以上の整数を表し、「(構造単位B)x」は、(構造単位B)がx段積層された積層体を表す。また、複数ある(構造単位B)の層構成は同じでも、異なっていてもよい。
Assuming that "(structural unit A) / charge generation layer" is "structural unit B", the layer configuration shown in e) below can be mentioned as the configuration of the organic EL element having three or more light emitting layers.
e) Anode / (Structural unit B) x / (Structural unit A) / Cathode The symbol "x" represents an integer of 2 or more, and "(Structural unit B) x" has (Structural unit B) stacked in x stages. Represents the laminated body. Further, the layer configurations of the plurality of (structural unit B) may be the same or different.
電荷発生層を設けずに、複数の発光層を直接的に積層させて有機EL素子を構成してもよい。 An organic EL device may be formed by directly laminating a plurality of light emitting layers without providing a charge generation layer.
これまでの説明では、陽極を基板側に配置した例を説明したが、陰極を基板側に配置してもよい。この場合、例えばa)〜e)の各有機EL素子を基板上に作製する場合、陰極(各構成a)〜e)の右側)から順に各層を基板上に積層すればよい。 In the above description, the example in which the anode is arranged on the substrate side has been described, but the cathode may be arranged on the substrate side. In this case, for example, when each of the organic EL elements a) to e) is manufactured on the substrate, each layer may be laminated on the substrate in order from the right side) of the cathode (each configuration a) to e).
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.
[実施例1]
実施例1として図1に示したように、基板上に、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入性を持つ化合物層、還元性金属を含む合金又は還元性金属を含む金属混合物(金属混合物は合金を含まない)の層である金属層及び陰極が順に積層された有機EL素子を製造した。実施例1の有機EL素子を有機EL素子A1と称す。以下、有機EL素子A1の製造方法を具体的に説明する。
[Example 1]
As shown in FIG. 1 as Example 1, an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron injectable compound layer, an alloy containing a reducing metal, or a reducing metal is formed on the substrate. An organic EL element in which a metal layer and a cathode, which are layers of a metal mixture containing the metal (the metal mixture does not contain an alloy), are laminated in this order was produced. The organic EL element of Example 1 is referred to as an organic EL element A1. Hereinafter, a method for manufacturing the organic EL element A1 will be specifically described.
<基板及び陽極>
有機EL素子A1の基板としてガラス基板を準備した。ガラス基板上に、陽極としてITO薄膜を所定のパターンで形成した。ITO薄膜はスパッタリング法によって形成し、その膜厚は、45nmであった。
<Substrate and anode>
A glass substrate was prepared as a substrate for the organic EL element A1. An ITO thin film was formed as an anode on a glass substrate in a predetermined pattern. The ITO thin film was formed by a sputtering method, and the film thickness was 45 nm.
このような基板上に、感光性樹脂を用いて、フォトリソグラフィー法によって、格子状のバンクを形成した。バンクは、厚さが1.0μmであり、開口部は順テーパ形状(隔壁側面と基板との成す角が鋭角)とした。開口の形状は、略楕円形状であり、図1に示すとおり第1の軸方向Xの幅は、50μmであり、第2の軸方向Yの幅は、200μmとした。 A grid-like bank was formed on such a substrate by a photolithography method using a photosensitive resin. The bank had a thickness of 1.0 μm, and the opening had a forward taper shape (the angle formed by the side surface of the partition wall and the substrate was an acute angle). The shape of the opening is substantially elliptical, and as shown in FIG. 1, the width of the first axial direction X is 50 μm, and the width of the second axial direction Y is 200 μm.
<正孔注入層>
正孔注入材料を、インクジェット印刷法によって、ITO薄膜上のバンクで区画された画素内に塗布することにより、65nmの厚みの塗膜を形成した。以下では、実施例1で使用した正孔注入材料を正孔注入材料α1と称す。ドライポンプを接続した真空乾燥室内において、10℃に調整された温調ステージに基板を載置し、約10Paになるまで減圧することにより塗布液を乾燥した。さらに、ステージの温度を230℃に調整するとともに、大気圧下にて、15分間焼成を行い、正孔注入層を形成した。
<Hole injection layer>
A coating film having a thickness of 65 nm was formed by applying the hole injection material into the pixels partitioned by the banks on the ITO thin film by an inkjet printing method. Hereinafter, the hole injection material used in Example 1 will be referred to as a hole injection material α1. In a vacuum drying chamber to which a dry pump was connected, the substrate was placed on a temperature control stage adjusted to 10 ° C., and the coating liquid was dried by reducing the pressure to about 10 Pa. Further, the temperature of the stage was adjusted to 230 ° C., and firing was performed for 15 minutes under atmospheric pressure to form a hole injection layer.
<正孔輸送層>
正孔輸送材料α2を溶解させた塗布液を、インクジェット法により正孔注入層上に塗布し、ドライポンプを接続した真空乾燥室内において、10℃に調整された温調ステージに基板を載置し、約5Paになるまで減圧することにより塗布液を乾燥し、膜厚20nmの塗膜を得た。この塗膜を設けたガラス基板を窒素雰囲気(不活性雰囲気)下において、ホットプレートを利用して、190℃で60分間加熱することで溶媒を蒸発させた後、室温まで自然冷却し、正孔輸送層を得た。
<Hole transport layer>
A coating liquid in which the hole transport material α2 is dissolved is applied onto the hole injection layer by an inkjet method, and the substrate is placed on a temperature control stage adjusted to 10 ° C. in a vacuum drying chamber connected to a dry pump. The coating liquid was dried by reducing the pressure to about 5 Pa to obtain a coating film having a film thickness of 20 nm. The glass substrate provided with this coating film is heated in a nitrogen atmosphere (inactive atmosphere) at 190 ° C. for 60 minutes using a hot plate to evaporate the solvent, and then naturally cooled to room temperature to allow holes. Obtained a transport layer.
<発光層>
高分子系材料(主として蛍光及び/又はりん光を発光する有機物の材料)α3を溶解させた塗布液を、インクジェット印刷法により正孔輸送層上に塗布し、ドライポンプを接続した真空乾燥室内において、10℃に調整された温調ステージに基板を載置し、約20Paになるまで減圧することにより塗布液を乾燥し膜厚65nmの塗膜を得た。この塗膜を設けたガラス基板を窒素雰囲気(不活性雰囲気)下において、ホットプレートを利用して、180℃で10分間加熱することで溶媒を蒸発させた後、室温まで自然冷却し、発光層を得た。
<Light emitting layer>
A coating liquid in which a polymer material (mainly an organic material that emits fluorescence and / or phosphorescence) α3 is dissolved is applied onto the hole transport layer by an inkjet printing method, and in a vacuum drying chamber to which a dry pump is connected. The substrate was placed on a temperature control stage adjusted to 10 ° C., and the pressure was reduced to about 20 Pa to dry the coating liquid to obtain a coating film having a film thickness of 65 nm. The glass substrate provided with this coating film is heated in a nitrogen atmosphere (inactive atmosphere) at 180 ° C. for 10 minutes to evaporate the solvent, and then naturally cooled to room temperature to produce a light emitting layer. Got
<電子注入性を持つ化合物層>
発光層が形成されたガラス基板を蒸着チャンバーに移し、発光層上に電子注入性を持つ化合物層を形成した。具体的には、蒸着チャンバー内の真空度が1.0×10−5Pa以下になるまで排気し、真空蒸着法によって発光層上に膜厚3nmのフッ化ナトリウム(NaF)層を形成した。
<Compound layer with electron injection property>
The glass substrate on which the light emitting layer was formed was transferred to a vapor deposition chamber, and a compound layer having electron injectability was formed on the light emitting layer. Specifically, the vacuum in the vapor deposition chamber was exhausted until the degree of vacuum became 1.0 × 10 -5 Pa or less, and a sodium fluoride (NaF) layer having a thickness of 3 nm was formed on the light emitting layer by a vacuum vapor deposition method.
<金属層>
電子注入性を持つ化合物層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で電子注入性を持つ化合物層上に、金属層を形成した。具体的には、電子注入性を持つ化合物層上に、BaとAlを真空蒸着法によって共蒸着し、膜厚が1.7nmであり、BaとAlが混合された金属層を形成した。BaとAlの蒸着速度は、Baが0.3Å/s、Alが0.7Å/sとした。
<Metal layer>
After forming an electron-injectable compound layer, a metal layer was formed on the electron-injectable compound layer in the same vapor deposition chamber. Specifically, Ba and Al were co-deposited on the electron-injectable compound layer by a vacuum deposition method to form a metal layer having a film thickness of 1.7 nm and a mixture of Ba and Al. The vapor deposition rates of Ba and Al were 0.3 Å / s for Ba and 0.7 Å / s for Al.
<陰極>
金属層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で陰極を形成した。具体的には、還元性金属層上に、真空蒸着法によりAlを蒸着し、膜厚が100nmの陰極を形成した。
<Cathode>
After forming the metal layer, a cathode was formed in the same deposition chamber. Specifically, Al was vapor-deposited on the reducing metal layer by a vacuum deposition method to form a cathode having a film thickness of 100 nm.
<封止部材>
陰極を形成した後、窒素雰囲気(不活性雰囲気)下において、得られた有機EL素子A1をガラスで封止した。
<Sealing member>
After forming the cathode, the obtained organic EL element A1 was sealed with glass under a nitrogen atmosphere (inactive atmosphere).
[実施例2]
実施例2の有機EL素子を有機EL素子A2と称す。金属層を以下の方法で形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子A2を製造した。
[Example 2]
The organic EL element of Example 2 is referred to as an organic EL element A2. The organic EL element A2 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer was formed by the following method.
<金属層>
電子注入性を持つ化合物層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で電子注入性を持つ化合物層上に、金属層を形成した。具体的には、電子注入性を持つ化合物層上に、BaとAlを真空蒸着法によって共蒸着し、膜厚が1.7nmであり、BaとAlが混合された金属層を形成した。BaとAlの蒸着速度は、Baが0.1Å/s、Alが0.9Å/sとした。
<Metal layer>
After forming an electron-injectable compound layer, a metal layer was formed on the electron-injectable compound layer in the same vapor deposition chamber. Specifically, Ba and Al were co-deposited on the compound layer having electron injectability by a vacuum deposition method to form a metal layer having a film thickness of 1.7 nm and a mixture of Ba and Al. The vapor deposition rates of Ba and Al were 0.1 Å / s for Ba and 0.9 Å / s for Al.
[実施例3]
実施例3の有機EL素子を有機EL素子A3と称す。金属層を以下の方法で形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子A2を製造した。
[Example 3]
The organic EL element of Example 3 is referred to as an organic EL element A3. The organic EL element A2 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer was formed by the following method.
<金属層>
電子注入性を持つ化合物層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で電子注入性を持つ化合物層上に、金属層を形成した。具体的には、電子注入性を持つ化合物層上に、BaとAlを真空蒸着法によって共蒸着し、膜厚が1.7nmであり、BaとAlが混合された金属層を形成した。BaとAlの蒸着速度は、Baが0.04Å/s、Alが0.96Å/sとした。
<Metal layer>
After forming an electron-injectable compound layer, a metal layer was formed on the electron-injectable compound layer in the same vapor deposition chamber. Specifically, Ba and Al were co-deposited on the electron-injectable compound layer by a vacuum deposition method to form a metal layer having a film thickness of 1.7 nm and a mixture of Ba and Al. The vapor deposition rates of Ba and Al were 0.04 Å / s for Ba and 0.96 Å / s for Al.
[実施例4]
実施例4の有機EL素子を有機EL素子A4と称す。以下の方法で電子注入性を持つ化合物層を形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子A4を製造した。
[Example 4]
The organic EL element of Example 4 is referred to as an organic EL element A4. The organic EL device A4 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the compound layer having electron injectability was formed by the following method.
<電子注入性を持つ化合物層>
発光層が形成されたガラス基板を蒸着チャンバーに移し、発光層上に電子注入性を持つ化合物層を形成した。具体的には、蒸着チャンバー内の真空度が1.0×10−5Pa以下になるまで排気し、真空蒸着法によって発光層上に膜厚4nmのフッ化ナトリウム(NaF)層を形成した。
<Compound layer with electron injection property>
The glass substrate on which the light emitting layer was formed was transferred to a vapor deposition chamber, and a compound layer having electron injectability was formed on the light emitting layer. Specifically, the vacuum in the vapor deposition chamber was exhausted until the degree of vacuum became 1.0 × 10 -5 Pa or less, and a sodium fluoride (NaF) layer having a thickness of 4 nm was formed on the light emitting layer by a vacuum vapor deposition method.
[実施例5]
実施例5の有機EL素子を有機EL素子A5と称す。金属層を以下の方法で形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子A5を製造した。
[Example 5]
The organic EL element of Example 5 is referred to as an organic EL element A5. The organic EL element A5 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer was formed by the following method.
<金属層>
電子注入性を持つ化合物層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で電子注入性を持つ化合物層上に、金属層を形成した。具体的には、電子注入性を持つ化合物層上に、BaとAgを真空蒸着法によって共蒸着し、膜厚が1.7nmであり、BaとAgが混合された金属層を形成した。BaとAgの蒸着速度は、Baが0.29Å/s、Agが0.71Å/sとした。
<Metal layer>
After forming an electron-injectable compound layer, a metal layer was formed on the electron-injectable compound layer in the same vapor deposition chamber. Specifically, Ba and Ag were co-deposited on the electron-injectable compound layer by a vacuum deposition method to form a metal layer having a film thickness of 1.7 nm and a mixture of Ba and Ag. The vapor deposition rates of Ba and Ag were 0.29 Å / s for Ba and 0.71 Å / s for Ag.
[実施例6]
実施例6の有機EL素子を有機EL素子A6と称す。金属層を以下の方法で形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子A6を製造した。
[Example 6]
The organic EL element of Example 6 is referred to as an organic EL element A6. The organic EL element A6 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer was formed by the following method.
<金属層>
電子注入性を持つ化合物層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で電子注入性を持つ化合物層上に、金属層を形成した。具体的には、電子注入性を持つ化合物層上に、MgとAlを真空蒸着法によって共蒸着し、膜厚が3.9nmであり、MgとAlが混合された金属層を形成した。MgとAlの蒸着速度は、Mgが0.13Å/s、Alが0.87Å/sとした。
<Metal layer>
After forming an electron-injectable compound layer, a metal layer was formed on the electron-injectable compound layer in the same vapor deposition chamber. Specifically, Mg and Al were co-deposited on the electron-injectable compound layer by a vacuum deposition method to form a metal layer having a film thickness of 3.9 nm and a mixture of Mg and Al. The vapor deposition rates of Mg and Al were 0.13 Å / s for Mg and 0.87 Å / s for Al.
[実施例7]
実施例7の有機EL素子を有機EL素子A7と称す。陰極を以下の方法で形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子A7を製造した。
[Example 7]
The organic EL element of Example 7 is referred to as an organic EL element A7. The organic EL element A7 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the cathode was formed by the following method.
<陰極>
金属層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で陰極を形成した。具体的には、金属層上に、真空蒸着法によりAgを蒸着し、膜厚が100nmの陰極を形成した。
<Cathode>
After forming the metal layer, a cathode was formed in the same deposition chamber. Specifically, Ag was vapor-deposited on the metal layer by a vacuum deposition method to form a cathode having a film thickness of 100 nm.
[実施例8]
実施例8の有機EL素子を有機EL素子A8と称す。金属層を以下の方法で形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子A8を製造した。
[Example 8]
The organic EL element of Example 8 is referred to as an organic EL element A8. The organic EL element A8 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer was formed by the following method.
<金属層>
電子注入性を持つ化合物層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で電子注入性を持つ化合物層上に、金属層を形成した。具体的には、電子注入性を持つ化合物層上に、MgとAlとAgを真空蒸着法によって共蒸着し、膜厚が3.9nmであり、MgとAlとAgが混合された金属層を形成した。MgとAlとAgの蒸着速度は、Mgが0.13Å/s、Alが0.44Å/s、Agが0.43Å/sとした。
<Metal layer>
After forming an electron-injectable compound layer, a metal layer was formed on the electron-injectable compound layer in the same vapor deposition chamber. Specifically, Mg, Al, and Ag are co-deposited on a compound layer having electron injectability by a vacuum deposition method to form a metal layer having a film thickness of 3.9 nm and a mixture of Mg, Al, and Ag. Formed. The vapor deposition rates of Mg, Al and Ag were 0.13 Å / s for Mg, 0.44 Å / s for Al and 0.43 Å / s for Ag.
[実施例9]
実施例9の有機EL素子を有機EL素子A9と称す。金属層を以下の方法で形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子A9を製造した。
[Example 9]
The organic EL element of Example 9 is referred to as an organic EL element A9. The organic EL element A9 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer was formed by the following method.
<金属層>
電子注入性を持つ化合物層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で電子注入性を持つ化合物層上に、金属層を形成した。具体的には、電子注入性を持つ化合物層上に、MgとAgを真空蒸着法によって共蒸着し、膜厚が3.9nmであり、MgとAgが混合された金属層を形成した。MgとAgの蒸着速度は、Mgが0.13Å/s、Agが0.87Å/sとした。
<Metal layer>
After forming an electron-injectable compound layer, a metal layer was formed on the electron-injectable compound layer in the same vapor deposition chamber. Specifically, Mg and Ag were co-deposited on the electron-injectable compound layer by a vacuum deposition method to form a metal layer having a film thickness of 3.9 nm and a mixture of Mg and Ag. The vapor deposition rates of Mg and Ag were 0.13 Å / s for Mg and 0.87 Å / s for Ag.
[比較例1]
比較例1の有機EL素子を有機EL素子B1と称す。金属層を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にして有機EL素子B1を製造した。
[Comparative Example 1]
The organic EL element of Comparative Example 1 is referred to as an organic EL element B1. The organic EL element B1 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer was not formed.
[比較例2]
比較例2の有機EL素子を有機EL素子B2と称す。金属層を以下の方法で形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子B2を製造した。
[Comparative Example 2]
The organic EL element of Comparative Example 2 is referred to as an organic EL element B2. The organic EL element B2 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer was formed by the following method.
<金属層>
電子注入性を持つ化合物層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で電子注入性を持つ化合物層上に、金属層を形成した。具体的には、電子注入性を持つ化合物層上に、Baを真空蒸着法によって蒸着し、膜厚が1nmである金属層を形成した。Baの蒸着速度は、0.3Å/sとした。
<Metal layer>
After forming an electron-injectable compound layer, a metal layer was formed on the electron-injectable compound layer in the same vapor deposition chamber. Specifically, Ba was vapor-deposited on the electron-injectable compound layer by a vacuum deposition method to form a metal layer having a film thickness of 1 nm. The vapor deposition rate of Ba was 0.3 Å / s.
[比較例3]
比較例3の有機EL素子を有機EL素子B3と称す。金属層を以下の方法で形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子B3を製造した。
[Comparative Example 3]
The organic EL element of Comparative Example 3 is referred to as an organic EL element B3. The organic EL element B3 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer was formed by the following method.
<金属層>
電子注入性を持つ化合物層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で電子注入性を持つ化合物層上に、金属層を形成した。具体的には、電子注入性を持つ化合物層上に、Baを真空蒸着法によって蒸着し、膜厚が2nmである金属層を形成した。Baの蒸着速度は、0.3Å/sとした。
<Metal layer>
After forming an electron-injectable compound layer, a metal layer was formed on the electron-injectable compound layer in the same vapor deposition chamber. Specifically, Ba was vapor-deposited on the electron-injectable compound layer by a vacuum deposition method to form a metal layer having a film thickness of 2 nm. The vapor deposition rate of Ba was 0.3 Å / s.
[比較例4]
比較例4の有機EL素子を有機EL素子B4と称す。金属層を以下の方法で形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子B4を製造した。
[Comparative Example 4]
The organic EL element of Comparative Example 4 is referred to as an organic EL element B4. The organic EL element B4 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer was formed by the following method.
<金属層>
電子注入性を持つ化合物層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で電子注入性を持つ化合物層上に、金属層を形成した。具体的には、電子注入性を持つ化合物層上に、Mgを真空蒸着法によって蒸着し、膜厚が1nmである金属層を形成した。Mgの蒸着速度は、0.3Å/sとした。
<Metal layer>
After forming an electron-injectable compound layer, a metal layer was formed on the electron-injectable compound layer in the same vapor deposition chamber. Specifically, Mg was vapor-deposited on the electron-injectable compound layer by a vacuum deposition method to form a metal layer having a film thickness of 1 nm. The deposition rate of Mg was 0.3 Å / s.
[比較例5]
比較例5の有機EL素子を有機EL素子B5と称す。金属層を以下の方法で形成した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子B5を製造した。
[Comparative Example 5]
The organic EL element of Comparative Example 5 is referred to as an organic EL element B5. The organic EL element B5 was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the metal layer was formed by the following method.
<金属層>
電子注入性を持つ化合物層を形成した後、同じ蒸着チャンバー内で電子注入性を持つ化合物層上に、金属層を形成した。具体的には、電子注入性を持つ化合物層上に、Mgを真空蒸着法によって蒸着し、膜厚が3nmである金属層を形成した。Mgの蒸着速度は、0.3Å/sとした。
<Metal layer>
After forming an electron-injectable compound layer, a metal layer was formed on the electron-injectable compound layer in the same vapor deposition chamber. Specifically, Mg was vapor-deposited on the electron-injectable compound layer by a vacuum deposition method to form a metal layer having a film thickness of 3 nm. The deposition rate of Mg was 0.3 Å / s.
<素子寿命>
実施例1〜8及び比較例1〜5のようにして製造した、それぞれの有機EL素子を駆動して、素子寿命を測定した。得られた結果を表1に示す。
なお、素子寿命は、駆動開始時の輝度を100としたときに、駆動開始から輝度が95に低下するまでの時間で表されるLT95という指標で評価した。素子寿命の測定は、有機EL素子A1を初期輝度8000cd/cm2で駆動しておこなった。
<Element life>
Each organic EL element manufactured as in Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 5 was driven, and the element life was measured. The results obtained are shown in Table 1.
The element life was evaluated by an index called LT95, which is represented by the time from the start of driving until the brightness drops to 95, assuming that the brightness at the start of driving is 100. The device life was measured by driving the organic EL element A1 with an initial brightness of 8000 cd / cm 2.
1…有機ELデバイス、2…画素、10…バンク付き基板、11…基板、12…陽極、13…バンク、20…有機EL構造部、21…機能層、22…電子注入性を持つ化合物層、23…金属層、30…陰極。
1 ... Organic EL device, 2 ... Pixel, 10 ... Banked substrate, 11 ... Substrate, 12 ... Anode, 13 ... Bank, 20 ... Organic EL structure, 21 ... Functional layer, 22 ... Electron-injectable compound layer, 23 ... metal layer, 30 ... cathode.
Claims (6)
前記基板上に設けられたバンクと、
前記基板上の前記バンクにより画定された区画に設けられた陽極と、
前記陽極上に設けられた機能層と、
前記機能層上に設けられた電子注入性を持つ化合物層と、
前記電子注入性を持つ化合物層上に設けられた厚さ1〜6nmの金属層と、
前記金属層上に設けられた陰極と、を備え、
前記機能層が発光層を有し、
前記金属層が、還元性金属を含む合金又は還元性金属を含む金属混合物の層であり、
前記還元性金属が少なくともBaを含む、有機ELデバイス。 With the board
A bank provided on the substrate and
With the anode provided in the compartment defined by the bank on the substrate,
The functional layer provided on the anode and
An electron-injectable compound layer provided on the functional layer and
A metal layer having a thickness of 1 to 6 nm provided on the electron-injectable compound layer,
A cathode provided on the metal layer is provided.
The functional layer has a light emitting layer and
The metal layer, Ri layer der metal mixture containing alloy or a reducing metal comprising a reducing metal,
An organic EL device in which the reducing metal contains at least Ba.
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