JP7052705B2 - Organic electroluminescence device and its manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法に関し、低抵抗であり、有機機能層と電極の密着性に優れることにより、高温保存時の折り曲げ耐性や発光効率及び駆動寿命に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to an organic electroluminescence element and a method for manufacturing the same. The organic electroluminescence element has low resistance and excellent adhesion between an organic functional layer and an electrode, and thus has excellent bending resistance, luminous efficiency, and drive life during high-temperature storage. Regarding.

近年、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子ともいう。)は、高効率化、大面積化、軽量化及びフレキシブル化等の様々な性能が要求されている。そのため、フレキシブル性やコストの面からポリエチレンテレフタレート(PET)基板といった安価な樹脂基板の使用、ロール・トゥ・ロールプロセスによる大量生産方式への適応等が求められている。 In recent years, organic electroluminescence devices (hereinafter, also referred to as organic EL devices) are required to have various performances such as high efficiency, large area, light weight, and flexibility. Therefore, from the viewpoint of flexibility and cost, it is required to use an inexpensive resin substrate such as a polyethylene terephthalate (PET) substrate, and to adapt it to a mass production method by a roll-to-roll process.

従来、有機EL素子の電極や発光層を含む有機機能層は、透明基板上に真空蒸着法やスパッタリング法により作製してきた。しかしながら、当該真空蒸着法やスパッタリング法では、装置が大型化、複雑化するため、大型の有機EL素子を製造することは難しい。 Conventionally, an organic functional layer including an electrode of an organic EL element and a light emitting layer has been produced on a transparent substrate by a vacuum vapor deposition method or a sputtering method. However, in the vacuum vapor deposition method and the sputtering method, it is difficult to manufacture a large-sized organic EL element because the apparatus becomes large and complicated.

したがって、有機EL素子の製造プロセスでは、プロセスの簡略化や低コスト化の観点から、有機機能層や電極を塗布プロセスで形成する手法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Therefore, in the manufacturing process of an organic EL device, a method of forming an organic functional layer or an electrode by a coating process has been proposed from the viewpoint of process simplification and cost reduction (see, for example, Patent Document 1).

特に電極に関しては、金属細線とポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸からなる導電性ポリマー(PEDOT-PSS)とを基板上に塗布した透明電極が知られている。導電性ポリマーは、フレキシブル性に優れ、ロール・トゥ・ロールプロセスに用いることができる。しかし、導電性ポリマー自体の体積抵抗が高く、かつ可視光域に吸収があるため、高い透明性を維持しながら、低抵抗の電極を作製することは困難であった。 In particular, as for the electrode, a transparent electrode is known in which a conductive polymer (PEDOT-PSS) composed of a fine metal wire, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid is coated on a substrate. The conductive polymer has excellent flexibility and can be used in a roll-to-roll process. However, since the volumetric resistance of the conductive polymer itself is high and there is absorption in the visible light region, it is difficult to fabricate an electrode having low resistance while maintaining high transparency.

一方、低抵抗化が期待できる銀粒子を有機EL素子の電極の作製に用いる検討もなされており、輝度向上を可能にする材料の提供を目的として、銀粒子、銀粒子に吸着した共役化合物及びイオン性化合物を含む複合体組成物によって、有機機能層上に塗布プロセスで電極を形成する技術が知られている(例えば、特許文献2参照。)。 On the other hand, studies have been made on using silver particles, which are expected to reduce resistance, for manufacturing electrodes of organic EL elements, and for the purpose of providing materials that can improve brightness, silver particles, conjugated compounds adsorbed on silver particles, and A technique for forming an electrode on an organic functional layer by a coating process using a composite composition containing an ionic compound is known (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、当該技術では、前記複合体組成物を調製するときに分散溶媒としてメタノールを用いているが、当該メタノールは塗布した場合に下層にある前記有機機能層を溶解しやすく、発光効率の低下や密着性の劣化などの問題がある。また、抵抗が未だ高いため、駆動電圧を大きくする必要があり、加えて高温高湿保存時に電圧上昇が大きくなるという問題がある。さらに、折り曲げ耐性等に係る記載はない。 However, in the present technology, methanol is used as a dispersion solvent when preparing the complex composition, but when the methanol is applied, the organic functional layer underneath is easily dissolved, resulting in a decrease in luminous efficiency. There are problems such as deterioration of adhesion. Further, since the resistance is still high, it is necessary to increase the drive voltage, and in addition, there is a problem that the voltage rise becomes large during high temperature and high humidity storage. Furthermore, there is no description regarding bending resistance and the like.

したがって、低抵抗であり、有機機能層と電極の密着性に優れ、高温保存時の折り曲げ耐性や発光効率及び駆動寿命に優れる有機EL素子の出現が待たれる状況である。 Therefore, the emergence of an organic EL device having low resistance, excellent adhesion between the organic functional layer and the electrode, and excellent bending resistance, luminous efficiency, and drive life during high-temperature storage is awaited.

特開2006-190759号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-190759 特開2012-238576号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-238576

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、低抵抗であり、有機機能層と電極の密着性に優れることにより、高温保存時の折り曲げ耐性や発光効率及び駆動寿命に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems and situations, and the problems to be solved are low resistance, excellent adhesion between the organic functional layer and the electrode, bending resistance and luminous efficiency during high-temperature storage, and light emission efficiency. It is to provide an organic electroluminescence element having an excellent drive life.

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、少なくとも、基板と、陽極と陰極によって挟持された有機機能層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記陽極又は陰極中に分散剤である有機物が含まれることで、隣接する有機機能層との密着性が向上し、高温保存時の折り曲げ耐性や発光効率及び駆動寿命に優れることを見出し、本発明を成すに至った。 The present inventor is an organic electroluminescence element having at least a substrate and an organic functional layer sandwiched between an anode and a cathode in a process of examining the cause of the problem in order to solve the above problems. We have found that the inclusion of an organic substance, which is a dispersant, in the anode or cathode improves the adhesion to the adjacent organic functional layer, and is excellent in bending resistance, light emission efficiency, and drive life during high-temperature storage. It came to be done.

すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。 That is, the above-mentioned problem according to the present invention is solved by the following means.

1.少なくとも、基板と、陽極と陰極によって挟持された有機機能層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陽極と前記陰極の少なくともどちらか一方の電極(K)が、金属粒子及び不揮発性の有機物を含有する金属薄膜層であり、
前記電極(K)の前記有機機能層側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分において、前記金属粒子の総含有量(A)に対する前記不揮発性の有機物の総含有量(B)の質量比率(B/A)が、0.01~0.10の範囲内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素子。
1. 1. An organic electroluminescence device having at least a substrate and an organic functional layer sandwiched between an anode and a cathode.
The electrode (K) of at least one of the anode and the cathode is a metal thin film layer containing metal particles and a non-volatile organic substance.
The mass ratio of the total content (B) of the non-volatile organic substance to the total content (A) of the metal particles in the portion of the electrode (K) in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface on the organic functional layer side. An organic electroluminescence element having (B / A) in the range of 0.01 to 0.10.

2.前記電極(K)が、前記有機機能層に対して基板から遠い側の電極であることを特徴とする第1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 2. 2. The organic electroluminescence device according to item 1, wherein the electrode (K) is an electrode on the side far from the substrate with respect to the organic functional layer.

3.前記電極(K)の前記有機機能層側とは逆側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分において、前記質量比率(B/A)が、0.01~0.05の範囲内であることを特徴とする第1項又は第2項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 3. 3. The mass ratio (B / A) is in the range of 0.01 to 0.05 in the portion of the electrode (K) in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface opposite to the organic functional layer side. The organic electroluminescence device according to the first or second paragraph.

4.前記電極(K)が、1mm当たり20~300μgの範囲内の水を含有することを特徴とする第1項から第3項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 4. The organic electroluminescence device according to any one of items 1 to 3, wherein the electrode (K) contains water in the range of 20 to 300 μg per 1 mm 3 .

5.前記電極(K)が、1mm当たり4~100μgの範囲内の有機溶媒を含有することを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 5. The organic electroluminescence device according to any one of items 1 to 4, wherein the electrode (K) contains an organic solvent in the range of 4 to 100 μg per 1 mm 3 .

6.前記金属粒子の金属が、銀であることを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 6. The organic electroluminescence device according to any one of items 1 to 5, wherein the metal of the metal particles is silver.

7.前記基板が、フレキシブル基板であることを特徴とする第1項から第6項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 7. The organic electroluminescence device according to any one of items 1 to 6, wherein the substrate is a flexible substrate.

8.第1項から第7項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記基板上に前記陽極又は陰極のいずれか一方と有機機能層とをこの順に形成する工程と、
前記金属粒子と前記不揮発性の有機物を含有する分散液を調製する工程と、
前記分散液を前記有機機能層上に塗布及び乾燥して前記電極(K)を形成する工程と、を有し、
前記分散液を、金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.10の範囲内となるように調製することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
8. The method for manufacturing an organic electroluminescence device for manufacturing the organic electroluminescence device according to any one of the items 1 to 7.
A step of forming either one of the anode and the cathode and an organic functional layer on the substrate in this order.
A step of preparing a dispersion liquid containing the metal particles and the non-volatile organic substance, and
It comprises a step of applying the dispersion liquid on the organic functional layer and drying to form the electrode (K).
The organic electroluminescence is characterized in that the dispersion is prepared so that the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal is in the range of 1: 0.01 to 1: 0.10. Method of manufacturing the element.

9.さらに、前記電極(K)を前記有機機能層側から第1の電極層(K1)及び第2の電極層(K2)の2層構成で形成する工程を有し、
当該工程において、
前記金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.10の範囲内となるように分散液を調製し、当該分散液を前記有機機能層上に塗布及び乾燥して第1の電極層(K1)を形成し、次いで、
前記金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.05の範囲内となるように分散液を調製し、当該分散液を前記第1の電極層(K1)上に塗布及び乾燥して第2の電極層(K2)を形成することを特徴とする第8項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
9. Further, the present invention comprises a step of forming the electrode (K) from the organic functional layer side in a two-layer structure of a first electrode layer (K1) and a second electrode layer (K2).
In the process
A dispersion is prepared so that the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal is in the range of 1: 0.01 to 1: 0.10, and the dispersion is used as the organic functional layer. It is applied and dried on top to form a first electrode layer (K1), then
A dispersion is prepared so that the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal is in the range of 1: 0.01 to 1: 0.05, and the dispersion is used as the first dispersion. The method for manufacturing an organic electroluminescence element according to Item 8, wherein a second electrode layer (K2) is formed by applying and drying on the electrode layer (K1).

10.前記分散液をディスペンサー又はインクジェット印刷法で塗布する工程と、
前記塗布した分散液を乾燥し、次いで焼成する工程と、を有することを特徴とする第8項又は第9項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
10. The step of applying the dispersion liquid by a dispenser or an inkjet printing method, and
The method for producing an organic electroluminescence device according to item 8 or 9, wherein the applied dispersion liquid is dried and then fired.

本発明の上記手段により、低抵抗であり、有機機能層と電極の密着性に優れることにより、高温保存時の折り曲げ耐性や発光効率及び駆動寿命に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。 By the above means of the present invention, it is possible to provide an organic electroluminescence device having low resistance and excellent adhesion between an organic functional layer and an electrode, and thus having excellent bending resistance, luminous efficiency and drive life during high temperature storage.

本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。 Although the mechanism of expression or mechanism of action of the effect of the present invention has not been clarified, it is inferred as follows.

発光層を含む有機機能層上に、前記陽極と前記陰極の少なくともどちらか一方の電極を塗布プロセスにて形成する場合、金属粒子の分散液を調製し金属薄膜層として塗布することができる。前記分散液中において、金属粒子は分散剤により保護され分散されている。本発明者らは、分散剤は、抵抗成分となり、できるだけ減らした方がよいと考えたが、前記電極中に前記分散剤である有機物が含まれることで、下層の有機機能層との密着性が向上し、折り曲げ耐性や高温保存時の発光効率及び駆動寿命に優れることを見出した。 When at least one of the anode and the cathode electrodes is formed on the organic functional layer including the light emitting layer by a coating process, a dispersion of metal particles can be prepared and coated as a metal thin film layer. In the dispersion, the metal particles are protected and dispersed by the dispersant. The present inventors considered that the dispersant becomes a resistance component and should be reduced as much as possible. However, since the electrode contains the organic substance which is the dispersant, the adhesion to the lower organic functional layer is achieved. It was found that the results were improved, and that the bending resistance, the luminous efficiency at high temperature storage, and the drive life were excellent.

元来、無機物と有機物の界面の密着性は悪いことが多いが、金属電極中に微量の有機物が含まれることで、下層の有機機能層に対して、ファンデルワールス力が強くなったため密着性を向上できたものと推定している。さらに、金属粒子を用いて金属薄膜層を形成することで、密着性に加えて、低抵抗であり、高温保存時の発光効率及び駆動寿命に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子が得られたものと推察される。 Originally, the adhesion between the interface between inorganic and organic substances is often poor, but the inclusion of a small amount of organic substances in the metal electrode strengthens the van der Waals force with respect to the underlying organic functional layer, resulting in adhesion. It is estimated that we were able to improve. Furthermore, it is presumed that by forming a metal thin film layer using metal particles, an organic electroluminescence device having low resistance and excellent luminous efficiency and drive life during high-temperature storage was obtained. To.

切削試料の断面図Cross section of cutting sample 本発明の有機EL素子の層構成の一例を示す断面図Cross-sectional view showing an example of the layer structure of the organic EL element of the present invention. 本発明に係る電極(K)が2層構成の場合の断面図Cross-sectional view when the electrode (K) according to the present invention has a two-layer structure.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、基板と、陽極と陰極によって挟持された有機機能層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陽極と前記陰極の少なくともどちらか一方の電極(K)が、金属粒子及び不揮発性の有機物を含有する金属薄膜層であり、前記電極(K)の前記有機機能層側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分において、前記金属粒子の総含有量(A)に対する前記不揮発性の有機物の総含有量(B)の質量比率(B/A)が、0.01~0.10の範囲内であることを特徴とする。この特徴は、下記実施態様に共通する又は対応する技術的特徴である。
The organic electroluminescence device of the present invention is an organic electroluminescence device having at least a substrate and an organic functional layer sandwiched between an anode and a cathode.
The electrode (K) of at least one of the anode and the cathode is a metal thin film layer containing metal particles and a non-volatile organic substance, and is in the thickness direction from the interface of the electrode (K) on the organic functional layer side. The mass ratio (B / A) of the total content (B) of the non-volatile organic substance to the total content (A) of the metal particles in the range of 10 nm is in the range of 0.01 to 0.10. It is characterized by being. This feature is a technical feature common to or corresponding to the following embodiments.

本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記電極(K)が、前記有機機能層に対して基板から遠い側の電極であることが、本発明の効果を有効に活用する観点から、好ましい。 As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of exhibiting the effect of the present invention, the fact that the electrode (K) is an electrode on the side far from the substrate with respect to the organic functional layer effectively utilizes the effect of the present invention. From the viewpoint of

また、前記電極(K)の前記有機機能層側とは逆側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分において、前記質量比率(B/A)が、0.01~0.05の範囲内であることが、電極内部で有機物が濃度勾配を有して、前記有機機能層側に有機物の濃度を高くすることができるため、密着性と低抵抗を両立する観点から、好ましい。 Further, the mass ratio (B / A) is within the range of 0.01 to 0.05 in the portion of the electrode (K) in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface opposite to the organic functional layer side. This is preferable from the viewpoint of achieving both adhesion and low resistance because the organic substance has a concentration gradient inside the electrode and the concentration of the organic substance can be increased on the organic functional layer side.

前記電極(K)が、1mm当たり20~300μgの範囲内の水を含有することが、隣接層である有機機能層の溶解を抑制する観点から、好ましい。 It is preferable that the electrode (K) contains water in the range of 20 to 300 μg per 1 mm 3 from the viewpoint of suppressing the dissolution of the organic functional layer which is an adjacent layer.

さらに、前記電極(K)が、1mm当たり4~100μgの範囲内の有機溶媒を含有することが、塗布性を向上し、均一な金属薄膜層を形成する観点から、好ましい。 Further, it is preferable that the electrode (K) contains an organic solvent in the range of 4 to 100 μg per 1 mm 3 from the viewpoint of improving the coatability and forming a uniform metal thin film layer.

また、前記金属粒子の金属が銀であることが、発光効率及び駆動寿命に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する観点から、好ましい。 Further, it is preferable that the metal of the metal particles is silver from the viewpoint of providing an organic electroluminescence device having excellent luminous efficiency and drive life.

また、前記基板が、フレキシブル基板であることが、有機エレクトロルミネッセンス素子のフレキシブル化及び軽量化の観点から、好ましい。 Further, it is preferable that the substrate is a flexible substrate from the viewpoint of flexibility and weight reduction of the organic electroluminescence element.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、前記基板上に前記陽極又は陰極のいずれか一方と有機機能層とをこの順に形成する工程と、前記金属粒子と前記不揮発性の有機物を含有する分散液を調製する工程と、前記分散液を前記有機機能層上に塗布及び乾燥して前記電極(K)を形成する工程と、を有し、前記分散液を、金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.10の範囲内となるように調製することを特徴とする。 The method for producing an organic electroluminescence element of the present invention includes a step of forming either one of the anode and the cathode and an organic functional layer in this order on the substrate, and a dispersion containing the metal particles and the non-volatile organic substance. It has a step of preparing a liquid and a step of applying the dispersion liquid on the organic functional layer and drying to form the electrode (K), and the dispersion liquid is non-volatile with respect to the metal content. It is characterized in that the mass ratio of the content of organic matter is adjusted to be in the range of 1: 0.01 to 1: 0.10.

さらに、前記電極(K)を前記有機機能層側から第1の電極層(K1)及び第2の電極層(K2)の2層構成で形成する工程を有し、当該工程において、前記金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.10の範囲内となるように分散液を調製し、当該分散液を前記有機機能層上に塗布及び乾燥して第1の電極層(K1)を形成し、次いで、前記金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.05の範囲内となるように分散液を調製し、当該分散液を前記第1の電極層(K1)上に塗布及び乾燥して第2の電極層(K2)を形成することで、電極内部で有機物の濃度勾配を簡易に作製でき、前記有機機能層側の界面の有機物の濃度を高くすることができるため、密着性と低抵抗を両立する観点から、好ましい態様である。 Further, the present invention includes a step of forming the electrode (K) from the organic functional layer side in a two-layer structure of a first electrode layer (K1) and a second electrode layer (K2). A dispersion is prepared so that the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content is in the range of 1: 0.01 to 1: 0.10, and the dispersion is applied onto the organic functional layer. And dried to form the first electrode layer (K1), and then the mass ratio of the content of the non-volatile organic matter to the content of the metal is in the range of 1: 0.01 to 1: 0.05. The dispersion liquid is prepared so as to be Since the gradient can be easily produced and the concentration of the organic substance at the interface on the organic functional layer side can be increased, this is a preferable embodiment from the viewpoint of achieving both adhesion and low resistance.

前記分散液は、ディスペンサー又はインクジェット印刷法で塗布する工程と、前記塗布した分散液を乾燥し、次いで焼成する工程と、を有することが、高生産性で低抵抗な有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する観点から、好ましい製造方法である。 The dispersion liquid has a step of applying by a dispenser or an inkjet printing method and a step of drying and then firing the applied dispersion liquid to produce a highly productive and low resistance organic electroluminescence element. From the viewpoint, it is a preferable manufacturing method.

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 Hereinafter, the present invention, its constituent elements, and modes and embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, in this application, "-" is used in the meaning which includes the numerical values described before and after it as the lower limit value and the upper limit value.

≪本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の概要≫
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも、基板と、陽極と陰極によって挟持された有機機能層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記陽極と前記陰極の少なくともどちらか一方の電極(K)が、金属粒子及び不揮発性の有機物を含有する金属薄膜層であり、前記電極(K)の前記有機機能層側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分において、前記金属粒子の総含有量(A)に対する前記不揮発性の有機物の総含有量(B)の質量比率(B/A)が、0.01~0.10の範囲内であることを特徴とする。
<< Overview of the organic electroluminescence device of the present invention >>
The organic electroluminescence element of the present invention is an organic electroluminescence element having at least a substrate and an organic functional layer sandwiched between an anode and a cathode, and is an electrode (K) of at least one of the anode and the cathode. Is a metal thin film layer containing metal particles and a non-volatile organic substance, and the total content of the metal particles (in the range portion of 10 nm in the thickness direction from the interface on the organic functional layer side of the electrode (K)). The mass ratio (B / A) of the total content (B) of the non-volatile organic substance to A) is in the range of 0.01 to 0.10.

上記電極(K)の有機機能層側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分の金属粒子と不揮発性の有機物の質量比率の測定は以下の方法にて行うことができる。 The mass ratio of the metal particles and the non-volatile organic substance in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface on the organic functional layer side of the electrode (K) can be measured by the following method.

図1は、本発明の有機EL素子を用いた切削試料の断面図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a cutting sample using the organic EL element of the present invention.

有機EL素子(1)は、基板(2)上に有機機能層(4)を有し、当該有機機能層上に上記該当電極(K)(3)が積層され、かつ、有機機能層(4)と基板(2)の間に、他方の電極を有する。 The organic EL element (1) has an organic functional layer (4) on a substrate (2), the corresponding electrodes (K) and (3) are laminated on the organic functional layer, and the organic functional layer (4) is laminated. ) And the substrate (2) have the other electrode.

当該有機EL素子(1)を用いて、例えば、ダイプラ・ウィンテス社製斜め切削装置NN-04Tを用いて、有機EL素子試料を0.20度の角度で断面を作製する。 Using the organic EL element (1), for example, a diagonal cutting device NN-04T manufactured by Daipra Wintes Co., Ltd. is used to prepare a cross section of the organic EL element sample at an angle of 0.20 degrees.

切り出した断面の、有機機能層(4)と電極との界面(6)から、2.86μm部分(7)を飛行時間型二次イオン質量分析装置(TOF-SIMS:フィジカルエレクトロニクス(株)製)を用いて組成分析することで界面から厚さ方向に10nm部分の組成を求めることができる。 A 2.86 μm portion (7) from the interface (6) between the organic functional layer (4) and the electrode in the cut section is a time-of-flight secondary ion mass spectrometer (TOF-SIMS: manufactured by Physical Electronics Co., Ltd.). By analyzing the composition using the above, the composition of the portion 10 nm in the thickness direction from the interface can be obtained.

なお、事前に金属粒子と有機物の質量比率を変えた試料を作製し、飛行時間型二次イオン質量分析装置において検出信号と質量を換算する検量線を作製する。 A sample in which the mass ratio of the metal particles and the organic substance is changed is prepared in advance, and a calibration curve for converting the detection signal and the mass is prepared in the time-of-flight type secondary ion mass spectrometer.

また、有機機能層側とは逆側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分の金属粒子と不揮発性の有機物の含有量の質量比率は、同様な方法にて測定することができる。 Further, the mass ratio of the content of the metal particles and the non-volatile organic substance in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface on the side opposite to the organic functional layer side can be measured by the same method.

《有機EL素子の構成要素》
本発明の有機EL素子は、基板上に形成された有機機能層と接する陽極又は陰極の少なくともどちらか一方の電極(K)が、金属粒子及び不揮発性の有機物を含有する金属薄膜層であり、前記電極(K)の前記有機機能層側の界面から厚さ方向に10nmの範囲において、前記金属粒子の質量(A)に対する前記不揮発性の有機物の質量(B)の質量比率(B/A)が、0.01~0.10の範囲内であることを特徴とする。
<< Components of organic EL elements >>
In the organic EL element of the present invention, at least one of the electrodes (K) of the anode or the cathode in contact with the organic functional layer formed on the substrate is a metal thin film layer containing metal particles and a non-volatile organic substance. The mass ratio (B / A) of the mass (B) of the non-volatile organic substance to the mass (A) of the metal particles in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface of the electrode (K) on the organic functional layer side. Is in the range of 0.01 to 0.10.

本発明に係る前記電極(K)は、陽極又は陰極の少なくともどちらか一方の電極であるが、本発明の好ましい実施態様は、本発明の効果を有効に活用する観点から、前記電極(K)が、前記有機機能層に対して基板から遠い側の電極であることが好ましい。基板側の電極は、例えば、基板としてガラス基材を用いた場合やガスバリアーフィルムを用いた場合は、基板表面とそれに接する電極との密着性は無機物同士の積層であるためあまり問題にならず、また、当該電極を塗布形成するのに溶媒を使用しても、下層への影響は小さい。 The electrode (K) according to the present invention is an electrode of at least one of an anode and a cathode, but a preferred embodiment of the present invention is the electrode (K) from the viewpoint of effectively utilizing the effect of the present invention. However, it is preferable that the electrode is on the side far from the substrate with respect to the organic functional layer. For the electrodes on the substrate side, for example, when a glass base material is used as the substrate or a gas barrier film is used, the adhesion between the substrate surface and the electrodes in contact with the substrate is not a problem because the inorganic substances are laminated. Further, even if a solvent is used for coating and forming the electrode, the effect on the lower layer is small.

しかしながら、前記有機機能層に対して基板から遠い側の電極は、有機物含有層と無機化合物含有電極の積層であることにより密着性の問題が発生しやすく、当該電極を塗布するのに溶媒を使用した場合、当該溶媒が有機機能層へ拡散して機能に影響する度合いは大きい。 However, since the electrode on the side far from the substrate with respect to the organic functional layer is a laminate of an organic substance-containing layer and an inorganic compound-containing electrode, a problem of adhesion is likely to occur, and a solvent is used to apply the electrode. If so, the degree to which the solvent diffuses into the organic functional layer and affects the function is large.

したがって、本発明に係る電極(K)は、前記有機機能層に対して基板から遠い側の電極に適用して、本発明の効果を十分に発現することが好ましい。通常、有機EL素子の一般的な構成の場合、基板から遠い側の電極は陰極であるため、以下、本発明に係る電極(K)を、陰極として説明するが、それに限定されるものではなく、層構成によっては陽極の場合もあり得る。 Therefore, it is preferable that the electrode (K) according to the present invention is applied to the electrode on the side far from the substrate with respect to the organic functional layer to sufficiently exhibit the effect of the present invention. Normally, in the case of a general configuration of an organic EL element, the electrode on the side far from the substrate is a cathode. Therefore, the electrode (K) according to the present invention will be described below as a cathode, but the present invention is not limited thereto. Depending on the layer structure, it may be an anode.

図2は、本発明の有機EL素子の層構成の一例を示す断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the layer structure of the organic EL element of the present invention.

本発明の有機EL素子ELは、好ましくは可撓性を有する基板10上にガスバリアー層11を形成してガスバリアー性を有する基板として用いることが好ましい。当該基板上に陽極12を形成し、その上に正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層糖の第1の有機機能層13、発光層14及び正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層などの第2の有機機能層15を、この順に積層形成し、有機機能層ユニット16とする。次いで、当該第2の有機機能層15の上層として、本発明に係る電極(K)である陰極17を形成し、有機機能層と電極を封止用接着層18と介して封止基板19で封止し、有機EL素子を形成する。 The organic EL element EL of the present invention is preferably used as a substrate having gas barrier properties by forming a gas barrier layer 11 on a flexible substrate 10. An anode 12 is formed on the substrate, and a hole injection layer / hole transport layer / electron blocking layer, a first organic functional layer 13 of sugar, a light emitting layer 14, and a hole blocking layer / electron transport layer / electron are formed on the anode 12. The second organic functional layer 15 such as the injection layer is laminated and formed in this order to form the organic functional layer unit 16. Next, a cathode 17, which is an electrode (K) according to the present invention, is formed as an upper layer of the second organic functional layer 15, and the organic functional layer and the electrode are placed on a sealing substrate 19 via a sealing adhesive layer 18. It is sealed to form an organic EL element.

図3は、本発明に係る電極(K)が2層構成の場合の断面図である。 FIG. 3 is a cross-sectional view when the electrode (K) according to the present invention has a two-layer structure.

下層である第2の有機機能層15上に、第1の電極層(K1)及び第2の電極層(K2)の2層構成の電極(K)を形成し陰極17とする。 An electrode (K) having a two-layer structure consisting of a first electrode layer (K1) and a second electrode layer (K2) is formed on the lower second organic functional layer 15 to serve as a cathode 17.

以下、本発明の有機EL素子の各要素について、その詳細を説明する。 Hereinafter, the details of each element of the organic EL element of the present invention will be described.

〔1〕基板
有機EL素子(EL)に適用可能な基板10としては、特に制限はなく、例えば、ガラス、プラスチック等の種類を挙げることができる。更には、基板がフレキシブル性を有していることが好ましい。本発明でいうフレキシブル性とは、直径5mmのABS樹脂(アクリロニトリル-ブタジエンースチレン共重合体樹脂)製の棒に10回巻きつけと開放を繰り返した後、目視確認にて基板に割れや欠け等の損傷がない特性をいう。
[1] Substrate The substrate 10 applicable to the organic EL element (EL) is not particularly limited, and examples thereof include types such as glass and plastic. Further, it is preferable that the substrate has flexibility. The flexibility referred to in the present invention means that the substrate is cracked or chipped by visual confirmation after repeating winding and opening 10 times around a rod made of ABS resin (acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin) having a diameter of 5 mm. It is a characteristic that is not damaged.

本発明において、最表面(光放射面側)に配置される基板10は、透明基板であることが好ましく、「透明」とは、可視光領域における平均光線透過率が50%以上であることをいい、好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上、特に好ましくは80%以上である。 In the present invention, the substrate 10 arranged on the outermost surface (light emitting surface side) is preferably a transparent substrate, and "transparent" means that the average light transmittance in the visible light region is 50% or more. Good, preferably 60% or more, more preferably 70% or more, and particularly preferably 80% or more.

すなわち、本発明においては、基板10側から光Lを取り出す構成では、基板10は透明材料であることが必要であり、好ましく用いられる透明なフレキシブル基板10としては、ガラス、石英、樹脂基板を挙げることができ、更に好ましくは、フレキシブル性と安全性の観点から樹脂基板である。 That is, in the present invention, in the configuration in which the light L is taken out from the substrate 10 side, the substrate 10 needs to be a transparent material, and examples of the transparent flexible substrate 10 preferably used include glass, quartz, and a resin substrate. It is possible, and more preferably, it is a resin substrate from the viewpoint of flexibility and safety.

本発明に適用可能な樹脂基板としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(略称:PET)、ポリエチレンナフタレート(略称: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(略称:TAC)、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(略称: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及びそれらの誘導体、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(略称:PC)、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(略称: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、アクリル及びポリアリレート類、アートン(商品名、JSR社製)及びアペル(商品名、三井化学社製)等のシクロオレフィン等を挙げることができる。 Examples of the resin substrate applicable to the present invention include polyesters such as polyethylene terephthalate (abbreviation: PET) and polyethylene naphthalate (abbreviation: PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, and cellulose triacetate (abbreviation: TAC). , Cellulosic acetate butyrate, cellulose acetate propionate (abbreviation: CAP), cellulose acetate phthalate, cellulose esters such as cellulose nitrate and their derivatives, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, Polycarbonate (abbreviation: PC), norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide, polyethersulfone (abbreviation: PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon , Polymethylmethacrylate, acrylics and polyarylates, cycloolefins such as Arton (trade name, manufactured by JSR) and Apel (trade name, manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd.) and the like.

これら樹脂基板のうち、コストや入手の容易性の点では、ポリエステルフィルムである、ポリエチレンテレフタレート(略称:PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(略称:PEN)等の透明樹脂フィルムが可撓性の樹脂基板として好ましく用いられる。 Among these resin substrates, transparent resin films such as polyethylene terephthalate (abbreviation: PET), polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate (abbreviation: PEN), which are polyester films, are flexible in terms of cost and availability. It is preferably used as a resin substrate of.

ポリエステルフィルムを構成するポリエステルとしては、特に限定されるものではないが、ジカルボン酸成分とジオール成分を主要な構成成分とするフィルム形成性を有するポリエステルであることが好ましい。中でも透明性、機械的強度、寸法安定性等の点から、ジカルボン酸成分として、テレフタル酸や2,6-ナフタレンジカルボン酸、ジオール成分として、エチレングリコールや1,4-シクロヘキサンジメタノールを主要な構成成分とするポリエステルが好ましい
透明樹脂フィルムとしては、二軸配向ポリエステルフィルムであることが特に好ましいが、未延伸又は少なくとも一方に延伸された一軸延伸ポリエステルフィルムを用いることもできる。強度向上、熱膨張抑制の点から延伸フィルムが好ましい。
The polyester constituting the polyester film is not particularly limited, but a polyester having a film-forming property having a dicarboxylic acid component and a diol component as main constituent components is preferable. Among them, terephthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid are the main components of the dicarboxylic acid component, and ethylene glycol and 1,4-cyclohexanedimethanol are the main components of the diol component from the viewpoint of transparency, mechanical strength, dimensional stability, etc. As the transparent resin film in which polyester as a component is preferable, a biaxially oriented polyester film is particularly preferable, but an unstretched or uniaxially stretched polyester film stretched to at least one can also be used. A stretched film is preferable from the viewpoint of improving strength and suppressing thermal expansion.

透明基板として透明樹脂フィルムを用いる場合、取り扱いを容易にするために、透明性を損なわない範囲内で、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、シリカ、カオリン、タルク、二酸化チタン、アルミナ、硫酸バリウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウム、ゼオライト、硫化モリブデン等の無機微粒子や、架橋高分子微粒子、シュウ酸カルシウム等の有機微粒子を含有することが好ましい。また、安定剤、潤滑剤、架橋剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、染料、顔料及び紫外線吸収剤等を含有することも好ましい。 When a transparent resin film is used as the transparent substrate, in order to facilitate handling, calcium carbonate, calcium phosphate, silica, kaolin, talc, titanium dioxide, alumina, barium sulfate, calcium fluoride, as long as the transparency is not impaired, It is preferable to contain inorganic fine particles such as lithium fluoride, zeolite and molybdenum sulfide, and organic fine particles such as crosslinked polymer fine particles and calcium oxalate. It is also preferable to contain a stabilizer, a lubricant, a cross-linking agent, an anti-blocking agent, an antioxidant, a dye, a pigment, an ultraviolet absorber and the like.

樹脂基板の厚さとしては、10~500μmの範囲内にある薄膜の樹脂基板であることが好ましいが、より好ましくは30~400μmの範囲内であり、特に好ましくは、50~300μmの範囲内である。厚さが10μm以上であれば、有機EL素子を安定して保持することができ、厚さが500μm以下であれば、薄型の有機EL素子を提供することができる。 The thickness of the resin substrate is preferably a thin film resin substrate in the range of 10 to 500 μm, more preferably in the range of 30 to 400 μm, and particularly preferably in the range of 50 to 300 μm. be. When the thickness is 10 μm or more, the organic EL element can be stably held, and when the thickness is 500 μm or less, a thin organic EL element can be provided.

また、本発明に係る基板10上には、ガスバリアー層11を設けることができる。ガスバリアー層としては、気体や水分等の遮断効果を有していれば、特に制限はなく、従来公知のガスバリアー層を適宜選択して適用することができる。 Further, the gas barrier layer 11 can be provided on the substrate 10 according to the present invention. The gas barrier layer is not particularly limited as long as it has a blocking effect on gas, moisture, etc., and a conventionally known gas barrier layer can be appropriately selected and applied.

ガスバリアー層は、無機材料被膜だけでなく、有機材料との複合材料からなる被膜又はこれらの被膜を積層したハイブリッド被膜であってもよい。ガスバリアー層の性能としては、JIS(日本工業規格)-K7129(2008年)に準拠した水蒸気透過度(環境条件:25±0.5℃、相対湿度(90±2)%)が約0.01g/(m・24h)以下、JIS-K7126(2006年)に準拠した酸素透過度が約0.01mL/(m・24h・atm)以下、抵抗率が1×1012Ω・cm以上、光線透過率は可視光領域で約80%以上であるような、ガスバリアー性を有する光透過性を有する絶縁膜であることが好ましい。 The gas barrier layer may be not only an inorganic material coating, but also a coating made of a composite material with an organic material or a hybrid coating obtained by laminating these coatings. As for the performance of the gas barrier layer, the water vapor permeability (environmental conditions: 25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)%) conforming to JIS (Japanese Industrial Standards) -K7129 (2008) is about 0. 01 g / ( m 2.24 h) or less, JIS-K7126 (2006) compliant oxygen permeability of about 0.01 mL / ( m 2.24 h · atm) or less, resistance of 1 x 10 12 Ω · cm or more It is preferable that the insulating film has a light transmittance having a gas barrier property such that the light transmittance is about 80% or more in the visible light region.

ガスバリアー層の形成材料としては、有機EL素子の劣化を招く、例えば水や酸素等のガスの有機EL素子への浸入を抑制できる材料であれば、任意の材料を用いることができる。 As the material for forming the gas barrier layer, any material can be used as long as it is a material that causes deterioration of the organic EL element and can suppress the infiltration of gas such as water or oxygen into the organic EL element.

例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸炭化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化モリブデン等の無機材料からなる被膜で構成することができ、好ましくは、窒化ケイ素や酸化ケイ素等のケイ素化合物を主原料とする構成である。 For example, it can be composed of a film made of an inorganic material such as silicon oxide, silicon nitride, silicon nitride, silicon carbide, silicon carbide, aluminum oxide, aluminum nitride, titanium oxide, zirconium oxide, niobium oxide, and molybdenum oxide. It is preferable to use a silicon compound such as silicon nitride or silicon oxide as a main raw material.

ガスバリアー層の形成方法としては、従来公知の成膜方法を適宜選択して用いることができ、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、マグネトロンスパッタ法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、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(特開2004-68143号公報参照)、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)法、レーザーCVD法、熱CVD法、ALD(
原子層堆積)法、また、ポリシラザン等を用いた湿式塗布法を適用することもできる。
As a method for forming the gas barrier layer, a conventionally known film forming method can be appropriately selected and used. For example, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, a magnetron sputtering method, a molecular beam epitaxy method, a cluster ion beam method, and an ion play method can be used. Ting method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma polymerization method (see JP-A-2004-68143), plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, laser CVD method, thermal CVD method, ALD (
Atomic layer deposition) method and wet coating method using polysilazane or the like can also be applied.

〔2〕電極
本発明に係る電極(K)は、陽極と陰極の少なくともどちらか一方の電極であり、金属粒子及び不揮発性の有機物を含有する金属薄膜層であり、かつ、当該電極(K)の有機機能層側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分において、前記金属粒子の総含有量(A)に対する前記不揮発性の有機物の総含有量(B)の質量比率(B/A)が、0.01~0.10の範囲内であることを特徴とする。
[2] Electrode The electrode (K) according to the present invention is an electrode of at least one of an anode and a cathode, is a metal thin film layer containing metal particles and a non-volatile organic substance, and is the electrode (K). The mass ratio (B / A) of the total content (B) of the non-volatile organic substance to the total content (A) of the metal particles in the portion in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface on the organic functional layer side of the above. , 0.01 to 0.10.

また、本発明に係る電極(K)は、有機機能層に対して基板から遠い側の電極に適用して、本発明の効果を十分に発現することが好ましい。通常、有機EL素子の一般的な構成の場合、基板から遠い側の電極は陰極であるため、以下、本発明に係る電極(K)を、陰極として説明する
〔2.1〕電極(K)(陰極)
本発明に係る電極(K)(以下、陰極という場合もある。)は、金属粒子及び不揮発性の有機物を含有する金属薄膜層である。
Further, it is preferable that the electrode (K) according to the present invention is applied to the electrode on the side far from the substrate with respect to the organic functional layer to sufficiently exhibit the effect of the present invention. Normally, in the case of a general configuration of an organic EL element, the electrode on the side far from the substrate is a cathode. Therefore, the electrode (K) according to the present invention will be described below as a cathode [2.1] Electrode (K). (cathode)
The electrode (K) (hereinafter, also referred to as a cathode) according to the present invention is a metal thin film layer containing metal particles and a non-volatile organic substance.

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)又は合金を電極物質とするものが用いられる。 As the cathode, a metal having a small work function (4 eV or less) (referred to as an electron-injectable metal) or an alloy having an alloy as an electrode material is used.

金属粒子は、その形状から金属ナノ粒子とも呼称される金属微粒子であることが好ましい。 The metal particles are preferably metal fine particles, which are also called metal nanoparticles because of their shape.

金属粒子とは、金、銀、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金、及び銅等などの微粒子で、特に、粒径が1μm以下の粒子をいう。中でも、金、銀、白金、及び銅が好ましく、特に銀であることが好ましい。 The metal particles are fine particles such as gold, silver, ruthenium, rhodium, palladium, osmium, iridium, platinum, and copper, and in particular, particles having a particle size of 1 μm or less. Of these, gold, silver, platinum, and copper are preferable, and silver is particularly preferable.

金属粒子のアスペクト比は、1~5の範囲が好ましく、1~3の範囲がより好ましい。アスペクト比が1に近く真球に近いほうが、金属粒子からなる膜の密度が高くなり有機機能層との接触面積も高くなり、密着性や折り曲げ耐性が良くなる。 The aspect ratio of the metal particles is preferably in the range of 1 to 5, and more preferably in the range of 1 to 3. When the aspect ratio is close to 1 and close to a true sphere, the density of the film made of metal particles is high, the contact area with the organic functional layer is also high, and the adhesion and bending resistance are improved.

また、金属粒子の平均粒径は、10~100nmの範囲であることが好ましく、15~80nmの範囲がより好ましく、20~60nmの範囲が最も好ましい。金属粒子の平均粒径は種々の方法で測定することができるが、本発明では動的光散乱法による粒径測定装置(Malvern Instruments社製、Zetasizer Nano S)を用いた粒度分布の測定から求めた値とする。 The average particle size of the metal particles is preferably in the range of 10 to 100 nm, more preferably in the range of 15 to 80 nm, and most preferably in the range of 20 to 60 nm. The average particle size of the metal particles can be measured by various methods, but in the present invention, it is obtained from the measurement of the particle size distribution using a particle size measuring device (Zetasizer Nano S, manufactured by Malvern Instruments) by a dynamic light scattering method. Value.

次に、本発明に係る不揮発性の有機物とは、沸点が300℃以上の有機物をいう。 Next, the non-volatile organic substance according to the present invention means an organic substance having a boiling point of 300 ° C. or higher.

当該不揮発性の有機物は、金属粒子の分散液中で、金属粒子の分散安定性を高め、又、有機EL素子中では有機機能層と金属粒子から形成されてなる電極の密着性を向上させるため添加される。 The non-volatile organic substance enhances the dispersion stability of the metal particles in the dispersion liquid of the metal particles, and improves the adhesion between the organic functional layer and the electrode formed of the metal particles in the organic EL element. Is added.

不揮発性の有機物としては、スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-アクリル酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-アクリル酸共重合体、スチレン-マレイン酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-メタクリル酸-アクリル酸アルキルエステル共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-マレイン酸ハーフエステル共重合体、ビニルナフタレン-アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン-マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール類、ゼラチン、セルロース類、増粘多糖類、アミンと脂肪族を有するポリマー(例えば、ポリエチレンイミン)などを用いることができる。 Non-volatile organic substances include styrene-acrylic acid copolymer, styrene-acrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-acrylic acid copolymer, styrene-maleic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, and styrene. -Maleic acid copolymer, styrene-methacrylic acid-acrylic acid alkyl ester copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-maleic acid half ester copolymer, vinylnaphthalene-acrylic acid copolymer, vinylnaphthalene- Maleic acid copolymers, polyvinyl alcohols, gelatins, celluloses, thickening polysaccharides, polymers having amines and aliphatics (for example, polyethyleneimine) and the like can be used.

また、特開平11-80647号公報の明細書段落〔0020〕~〔0037〕に記載の高分子量顔料分散剤、特開2018-81246号公報の明細書段落〔0030〕~〔0039〕に記載のラジカル重合性モノマー、及び特開2008-117656号公報の明細書段落〔0027〕及び〔0028〕記載の重合体又は界面活性剤等の材料なども用いることができる。 Further, the high molecular weight pigment dispersant described in the specification paragraphs [0020] to [0037] of JP-A-11-80647, and the specification paragraphs [0030] to [0039] of JP-A-2018-81246. Radical-polymerizable monomers and materials such as polymers or surfactants described in paragraphs [0027] and [0028] of JP-A-2008-117656 can also be used.

金属粒子及び不揮発性の有機物を含有する分散液を調製する際には、水及び有機溶媒を下記所定の量を用いることが好ましい。 When preparing a dispersion liquid containing metal particles and a non-volatile organic substance, it is preferable to use the following predetermined amounts of water and an organic solvent.

陰極の塗布溶媒は水であることが、下層への溶媒の拡散による溶解等の影響を抑制する観点から好ましいが、有機溶媒等を少量添加すると、有機機能層に対する分散液の濡れ広がり性が良くなり、有機機能層と金属粒子及び不揮発性の有機物から形成される電極の密着性がより向上するため、好ましい。 It is preferable that the coating solvent of the cathode is water from the viewpoint of suppressing the influence of dissolution due to the diffusion of the solvent in the lower layer, but when a small amount of an organic solvent or the like is added, the wettability and spreadability of the dispersion liquid on the organic functional layer is good. This is preferable because the adhesion between the organic functional layer and the electrode formed of the metal particles and the non-volatile organic substance is further improved.

すなわち、本発明に係る電極(K)は、1mm当たり20~300μgの範囲内の水を含有することや、1mm当たり4~100μgの範囲内の有機溶媒を含有することが好ましく、当該含有量の範囲になるように、水及び有機溶媒を分散液の調製に用いることが好ましい。水と有機溶媒の混合比率は、水:有機溶媒が質量比で5:5~9:1の範囲であることが好ましく、6:4~8:2の範囲であることがより好ましい。
上記電極(K)における水分やアルコールの量は、ガスクロマトグラフ質量分析計や昇温熱脱離分析装置などで測定することができる。また、具体的な装置として、電子科学社製の昇温熱脱離分析装置により測定を行うことができる。
That is, the electrode (K) according to the present invention preferably contains water in the range of 20 to 300 μg per 1 mm 3 or an organic solvent in the range of 4 to 100 μg per 1 mm 3 . It is preferable to use water and an organic solvent in the preparation of the dispersion so that the amount is in the range. The mixing ratio of water and the organic solvent is preferably in the range of 5: 5 to 9: 1 in terms of mass ratio of water: organic solvent, and more preferably in the range of 6: 4 to 8: 2.
The amount of water and alcohol in the electrode (K) can be measured by a gas chromatograph mass spectrometer, a temperature rise thermal desorption analyzer, or the like. Further, as a specific device, the measurement can be performed by a thermal desorption analyzer manufactured by Denshi Kagaku Co., Ltd.

有機溶媒としては、沸点が50~250℃の範囲の有機溶媒を用いることが好ましい。 As the organic solvent, it is preferable to use an organic solvent having a boiling point in the range of 50 to 250 ° C.

中でもアルコールが好ましく、例えば、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-メチルプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、メトキシエタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、3-メトキシ-1-ブタノール、1-エトキシ-2-プロパノール、2-n-ブトキシエタノール、メチルプロピレンジグリコール、2-(2-n-ブトキシエトキシ)エタノールなどを用いることができる。 Of these, alcohol is preferable, for example, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-methylpropyl alcohol, ethylene glycol, propylene glycol, methoxyethanol, 1-methoxy-2-propanol, propylene glycol monopropyl. Ether, 3-methoxy-1-butanol, 1-ethoxy-2-propanol, 2-n-butoxyethanol, methylpropylene diglycol, 2- (2-n-butoxyethoxy) ethanol and the like can be used.

本発明の有機EL素子の製造方法は、前記基板上に本発明に係る電極(K)以外の電極、好ましくは陽極と有機機能層とをこの順に形成する工程と、前記金属粒子と前記不揮発性の有機物を含有する分散液を金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.10の範囲内となるように調製する工程と、前記分散液を前記有機機能層上に塗布及び乾燥して前記電極(K)を形成する工程と、を有することを特徴とする。
前記分散液を調製するときの分散方法としては、前記金属粒子、前記不揮発性の有機物,及び溶媒を混合して、超音波分散、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
金属粒子、不揮発性の有機物及び溶媒を含む分散液の塗布方法には制限はないが、ディスペンサー法やインクジェット印刷法、及びダイコート法などが膜厚を適切にコントロールできるため好ましい。中でも、ディスペンサー法やインクジェット印刷法であることが塗布における容易性と精度の観点から、好ましい。
The method for manufacturing an organic EL element of the present invention comprises a step of forming an electrode other than the electrode (K) according to the present invention, preferably an anode and an organic functional layer, in this order on the substrate, and the metal particles and the non-volatile substance. The step of preparing the dispersion liquid containing the organic substance of the above so that the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal is in the range of 1: 0.01 to 1: 0.10. It is characterized by having a step of applying and drying the liquid on the organic functional layer to form the electrode (K).
As a dispersion method when preparing the dispersion liquid, the metal particles, the non-volatile organic substance, and a solvent may be mixed and dispersed by a dispersion method such as ultrasonic dispersion, high shear force dispersion, or media dispersion. can.
The method for applying the dispersion liquid containing the metal particles, the non-volatile organic substance and the solvent is not limited, but the dispenser method, the inkjet printing method, the die coating method and the like are preferable because the film thickness can be appropriately controlled. Above all, the dispenser method and the inkjet printing method are preferable from the viewpoint of ease and accuracy in coating.

金属粒子及び不揮発性の有機物を含む分散液の塗布後の乾燥方法としては、特に制限はないが、赤外線乾燥や送風乾燥、温風乾燥で初期乾燥を行うことが好ましく、その後、恒温槽、ホットプレートなどで焼成することが好ましい。このように乾燥することで、金属粒子から形成されてなる電極の有機機能層側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部位の不揮発性の有機物の濃度を適切にコントロールすることができる。 The drying method after application of the dispersion liquid containing metal particles and non-volatile organic substances is not particularly limited, but it is preferable to perform initial drying by infrared drying, blast drying, or warm air drying, and then a constant temperature bath or hot. It is preferable to bake on a plate or the like. By drying in this way, it is possible to appropriately control the concentration of the non-volatile organic substance in the range portion of 10 nm in the thickness direction from the interface on the organic functional layer side of the electrode formed of the metal particles.

本発明に係る電極(K)は、第1の電極層(K1)及び第2の電極層(K2)の2層構成で塗布、形成して、有機機能層との界面付近の不揮発性の有機物の含有量を調整することが好ましい。好ましい理由としては、金属粒子から形成されてなる電極に、不揮発性の有機物が加わることで導電性が下がるためである。有機機能層と接する金属粒子から形成されてなる電極は密着性に十分な不揮発性の有機物を添加し、その上層に不揮発性の有機物の含有量が少なく低抵抗な金属粒子から形成されてなる電極を設けることで、密着性に加えてより高い導電性を確保し、有機EL素子の電力効率を向上させることができる。
したがって、前記電極(K)の前記有機機能層側とは逆側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分において、前記質量比率(B/A)が、0.01~0.05の範囲内とすることが、好ましい。
The electrode (K) according to the present invention is coated and formed in a two-layer structure consisting of a first electrode layer (K1) and a second electrode layer (K2), and is a non-volatile organic substance near the interface with the organic functional layer. It is preferable to adjust the content of. The preferred reason is that the conductivity is lowered by adding a non-volatile organic substance to the electrode formed of metal particles. The electrode formed of metal particles in contact with the organic functional layer has a non-volatile organic substance added sufficiently for adhesion, and the electrode formed of metal particles having a low non-volatile organic substance content and low resistance in the upper layer thereof. By providing the above, it is possible to secure higher conductivity in addition to adhesion and improve the power efficiency of the organic EL element.
Therefore, the mass ratio (B / A) is within the range of 0.01 to 0.05 in the portion of the electrode (K) in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface opposite to the organic functional layer side. Is preferable.

本発明の好ましい実施態様としては、本発明に係る電極(K)を前記有機機能層側から第1の電極層(K1)及び第2の電極層(K2)の2層構成で形成する工程を有し、当該工程において、前記金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.10の範囲内となるように分散液を調製し、当該分散液を前記有機機能層上に塗布及び乾燥して第1の電極層(K1)を形成し、次いで、前記金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.05の範囲内となるように分散液を調製し、当該分散液を前記第1の電極層(K1)上に塗布及び乾燥して第2の電極層(K2)を形成することが好ましい。 As a preferred embodiment of the present invention, a step of forming the electrode (K) according to the present invention from the organic functional layer side in a two-layer structure of a first electrode layer (K1) and a second electrode layer (K2) is performed. In the step, the dispersion is prepared so that the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal is in the range of 1: 0.01 to 1: 0.10. The dispersion was applied onto the organic functional layer and dried to form a first electrode layer (K1), and then the mass ratio of the non-volatile organic matter content to the metal content was 1: 0. A dispersion is prepared so as to be in the range of 01 to 1: 0.05, and the dispersion is applied and dried on the first electrode layer (K1) to form a second electrode layer (K2). It is preferable to do so.

陰極全体としてのシート抵抗は数百Ω/sq.以下が好ましく、厚さは通常10nm~5μm、好ましくは50~500nmの範囲で選ばれる。 The sheet resistance of the cathode as a whole is several hundred Ω / sq. The following is preferable, and the thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 500 nm.

〔2.2〕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、好ましくは4.5eV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・スズ酸化物(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、インジウム・亜鉛酸化物(IZO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
[2.2] Anode As the anode in the organic EL element, a metal, an alloy, an electrically conductive compound having a large work function (4 eV or more, preferably 4.5 eV or more) and a mixture thereof as an electrode material are preferably used. Be done. Specific examples of such an electrode material include metals such as Au and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Further, a material such as indium / zinc oxide (IZO) that is amorphous and can produce a transparent conductive film may be used.

陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、又はパターン精度を余り必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。 For the anode, a thin film may be formed by forming a thin film of these electrode materials by a method such as thin film deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when pattern accuracy is not required so much (about 100 μm or more). The pattern may be formed through a mask having a desired shape during vapor deposition or sputtering of the electrode material.

又は、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/sq.以下が好ましい。
陽極の膜厚は材料にもよるが、通常10nm~1μmの範囲、好ましくは10~200nmの範囲で選ばれる。
Alternatively, when a coatable substance such as an organic conductive compound is used, a wet film forming method such as a printing method or a coating method can also be used. When emitting light from this anode, it is desirable to increase the transmittance to more than 10%, and the sheet resistance as the anode is several hundred Ω / sq. The following is preferable.
The film thickness of the anode depends on the material, but is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably in the range of 10 to 200 nm.

〔3〕有機機能層
以下の構成説明では、便宜上、1つの発光層(14)による構成のみを示し、積層したタンデム構成についての記載は省略する。
[3] Organic Functional Layer In the following configuration description, for convenience, only the configuration consisting of one light emitting layer (14) is shown, and the description of the laminated tandem configuration is omitted.

以下に、有機EL素子の構成の代表例を示す。陽極と陰極を除く層が有機機能層である。 A typical example of the configuration of the organic EL element is shown below. The layer excluding the anode and cathode is the organic functional layer.

(i)陽極/有機機能層ユニット〔第1の有機機能層(正孔注入輸送層)/発光層/第2の有機機能層〕/陰極
(ii)陽極/有機機能層ユニット〔第1の有機機能層(正孔注入輸送層)/発光層/第2の有機機能層(正孔阻止層/電子注入輸送層)〕/陰極
(iii)陽極/有機機能層ユニット〔第1の有機機能層(正孔注入輸送層/電子阻止層)/発光層/第2の有機機能層(正孔阻止層/電子注入輸送層)〕/陰極
(iV)陽極/有機機能層ユニット〔第1の有機機能層(正孔注入層/正孔輸送層)/発光層/第2の有機機能層(電子輸送層/電子注入層)〕/陰極
(V)陽極/有機機能層ユニット〔第1の有機機能層(正孔注入層/正孔輸送層)/発光層/第2の有機機能層(正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層)〕/陰極
(Vi)陽極/有機機能層ユニット〔第1の有機機能層(正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層)/発光層/第2の有機機能層(正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層)〕/陰極
更に、複数の発光層を構成する場合には、発光層間に非発光性の中間層を有していてもよい。中間層は、電荷発生層であってもよく、マルチフォトンユニット構成であってもよい。
(I) Electron / organic functional layer unit [first organic functional layer (hole injection transport layer) / light emitting layer / second organic functional layer] / cathode (ii) anode / organic functional layer unit [first organic Functional layer (hole injection transport layer) / light emitting layer / second organic functional layer (hole blocking layer / electron injection transport layer)] / cathode (iii) anode / organic functional layer unit [first organic functional layer (first organic functional layer) Hole injection transport layer / electron blocking layer) / light emitting layer / second organic functional layer (hole blocking layer / electron injection transport layer)] / cathode (iV) anode / organic functional layer unit [first organic functional layer (Hole injection layer / hole transport layer) / light emitting layer / second organic functional layer (electron transport layer / electron injection layer)] / cathode (V) anode / organic functional layer unit [first organic functional layer (first organic functional layer) Hole injection layer / hole transport layer) / light emitting layer / second organic functional layer (hole blocking layer / electron transport layer / electron injection layer)] / cathode (Vi) anode / organic functional layer unit [first Organic functional layer (hole injecting layer / hole transporting layer / electron blocking layer) / light emitting layer / second organic functional layer (hole blocking layer / electron transporting layer / electron blocking layer)] / cathode When forming a layer, a non-luminescent intermediate layer may be provided between the light emitting layers. The intermediate layer may be a charge generation layer or may have a multi-photon unit configuration.

本発明に適用可能な有機EL素子の概要については、例えば、特開2013-157634号公報、特開2013-168552号公報、特開2013-177361号公報、特開2013-187211号公報、特開2013-191644号公報、特開2013-191804号公報、特開2013-225678号公報、特開2013-235994号公報、特開2013-243234号公報、特開2013-243236号公報、特開2013-242366号公報、特開2013-243371号公報、特開2013-245179号公報、特開2014-003249号公報、特開2014-003299号公報、特開2014-013910号公報、特開2014-017493号公報、特開2014-017494号公報等に記載されている構成を挙げることができる。 Regarding the outline of the organic EL element applicable to the present invention, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-157634, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-168552, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-1773661, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-187211, JP-A-2013 2013-191644, 2013-191804, 2013-225678, 2013-235994, 2013-243234, 2013-243236, 2013-2013 242366, 2013-243371, 2013-245179, 2014-003249, 2014-003299, 2014-013910, 2014-017493 Examples thereof include the configurations described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-017494.

また、タンデム型の有機EL素子の具体例としては、例えば、米国特許第6337492号明細書、米国特許第7420203号明細書、米国特許第7473923号明細書、米国特許第6872472号明細書、米国特許第6107734号明細書、米国特許第6337492号明細書、特開2006-228712号公報、特開2006-24791号公報、特開2006-49393号公報、特開2006-49394号公報、特開2006-49396号公報、特開2011-96679号公報、特開2005-340187号公報、特許第4711424号公報、特許第3496681号公報、特許第3884564号公報、特許第4213169号公報、特開2010-192719号公報、特開2009-076929号公報、特開2008-078414号公報、特開2007-059848号公報、特開2003-272860号公報、特開2003-045676号公報、国際公開第2005/009087号、国際公開第2005/094130号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of the tandem type organic EL element include, for example, US Pat. No. 6,337,492, US Pat. No. 7,420,203, US Pat. No. 7,473,923, US Pat. No. 6,872,472, US Patent. Japanese Patent No. 6107734, US Pat. No. 6,337,492, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-228712, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-24791, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-49393, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-49394, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006- 49396, 2011-96679, 2005-340187, 4711424, 3496681 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-07629, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-078441, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-059848, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-272860, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-045676, International Publication No. 2005/009087, Examples thereof include the element configurations and constituent materials described in International Publication No. 2005/094130, but the present invention is not limited thereto.

更に、有機EL素子を構成する各層について説明する。 Further, each layer constituting the organic EL element will be described.

(発光層)
有機EL素子(EL)を構成する発光層は、発光材料としてリン光発光化合物、又は蛍光性化合物を用いることができるが、本発明においては、特に、発光材料としてリン光発光化合物が含有されている構成が好ましい。
(Light emitting layer)
As the light emitting layer constituting the organic EL element (EL), a phosphorescent light emitting compound or a fluorescent compound can be used as the light emitting material, but in the present invention, the phosphorescent light emitting compound is particularly contained as the light emitting material. The configuration is preferable.

この発光層は、電極又は電子輸送層から注入された電子と、正孔輸送層から注入された正孔と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する層との界面であってもよい。 This light emitting layer is a layer in which the electrons injected from the electrode or the electron transport layer and the holes injected from the hole transport layer recombine and emit light, and the light emitting portion is in the layer of the light emitting layer. However, it may be an interface between a light emitting layer and an adjacent layer.

このような発光層としては、含まれる発光材料が発光要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。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。この場合、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。 The configuration of such a light emitting layer is not particularly limited as long as the contained light emitting material satisfies the light emitting requirements. Further, there may be a plurality of layers having the same emission spectrum and emission maximum wavelength. In this case, it is preferable to have a non-luminous intermediate layer between each light emitting layer.

発光層の厚さの総和は、1~100nmの範囲内にあることが好ましく、より低い駆動電圧を得ることができることから1~30nmの範囲内がさらに好ましい。なお、発光層の厚さの総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む厚さである。 The total thickness of the light emitting layer is preferably in the range of 1 to 100 nm, and more preferably in the range of 1 to 30 nm because a lower drive voltage can be obtained. The total thickness of the light emitting layer is the thickness including the non-light emitting intermediate layer when there is a non-light emitting intermediate layer between the light emitting layers.

以上のような発光層は、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(ラングミュア・ブロジェット、Langmuir Blodgett法)及びインクジェット法等の公知の方法により形成することができる。 The light emitting layer as described above is a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a LB method (Langmuir Brodgett method), an inkjet method, or the like, using a light emitting material or a host compound described later. Can be formed by.

また発光層は、複数の発光材料を混合してもよく、リン光発光材料と蛍光発光材料(蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう)とを同一発光層中に混合して用いてもよい。発光層の構成としては、ホスト化合物(発光ホスト等ともいう)及び発光材料(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。 Further, the light emitting layer may be a mixture of a plurality of light emitting materials, or may be used by mixing a phosphorescent light emitting material and a fluorescent light emitting material (also referred to as a fluorescent dopant or a fluorescent compound) in the same light emitting layer. It is preferable that the light emitting layer contains a host compound (also referred to as a light emitting host or the like) and a light emitting material (also referred to as a light emitting dopant compound) and emits light from the light emitting material.

〈ホスト化合物〉
発光層に含有されるホスト化合物としては、室温(25℃)におけるリン光発光のリン光量子収率が0.1未満の化合物が好ましい。さらにリン光量子収率が0.01未満であることが好ましい。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。
<Host compound>
As the host compound contained in the light emitting layer, a compound having a phosphorescent quantum yield of less than 0.1 at room temperature (25 ° C.) is preferable. Further, the phosphorus photon yield is preferably less than 0.01. Further, among the compounds contained in the light emitting layer, the volume ratio in the layer is preferably 50% or more.

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、又は複数種のホスト化合物を用いてもよい。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、有機電界発光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, a known host compound may be used alone, or a plurality of kinds of host compounds may be used. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the transfer of electric charges, and it is possible to improve the efficiency of the organic electroluminescent device. Further, by using a plurality of kinds of light emitting materials described later, it is possible to mix different light emission, and thereby an arbitrary light emission color can be obtained.

発光層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)でもよい。 The host compound used for the light emitting layer may be a conventionally known low molecular weight compound or a high molecular weight compound having a repeating unit, and a low molecular weight compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (vapor deposition polymerizable light emitting host). ) May be.

本発明に適用可能なホスト化合物としては、例えば、特開2001-257076号公報、同2001-357977号公報、同2002-8860号公報、同2002-43056号公報、同2002-105445号公報、同2002-352957号公報、同2002-231453号公報、同2002-234888号公報、同2002-260861号公報、同2002-305083号公報、米国特許出願公開第2005/0112407号明細書、米国特許出願公開第2009/0030202号明細書、国際公開第2001/039234号、国際公開第2008/056746号、国際公開第2005/089025号、国際公開第2007/063754号、国際公開第2005/030900号、国際公開第2009/086028号、国際公開第2012/023947号、特開2007-254297号公報、欧州特許第2034538号明細書等に記載されている化合物を挙げることができる。 Examples of the host compound applicable to the present invention include Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-257076, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-357977, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-8860, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-43056, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-105445, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-352957, 2002-231453, 2002-234888, 2002-260861, 2002-305083, US Patent Application Publication No. 2005/0112407, US Patent Application Publication 2009/0030202, International Publication No. 2001/039234, International Publication No. 2008/056746, International Publication No. 2005/0890225, International Publication No. 2007/063754, International Publication No. 2005/030900, International Publication No. Examples thereof include the compounds described in No. 2009/086028, International Publication No. 2012/0293947, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-254297, European Patent No. 2034538 and the like.

〈発光材料〉
本発明で用いることのできる発光材料としては、リン光発光性化合物(リン光性化合物、リン光発光材料又はリン光発光ドーパントともいう。)及び蛍光発光性化合物(蛍光性化合物又は蛍光発光材料ともいう。)が挙げられるが、特に、リン光発光性化合物を用いることが、高い発光効率を得ることができる観点から好ましい。
<Luminescent material>
Examples of the light emitting material that can be used in the present invention include a phosphorescent compound (also referred to as a phosphorescent compound, a phosphorescent material or a phosphorescent dopant) and a phosphorescent compound (also referred to as a fluorescent compound or a phosphorescent material). However, it is particularly preferable to use a phosphorescent luminescent compound from the viewpoint of obtaining high luminescence efficiency.

〈リン光発光性化合物〉
リン光発光性化合物とは、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℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。
<Phosphorescent compound>
The phosphorescent compound is a compound in which light emission from the excited triplet is observed, specifically, a compound that emits phosphorescent light at room temperature (25 ° C.), and the phosphorescent quantum yield is 0 at 25 ° C. It is defined as a compound of 0.01 or more, but a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.

上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は、種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明においてリン光発光性化合物を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて、上記リン光量子収率として0.01以上が達成されればよい。 The phosphorus photon yield can be measured by the method described on page 398 (1992 edition, Maruzen) of Spectroscopy II of the 4th Edition Experimental Chemistry Course 7. The phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, but when the phosphorescence luminescent compound is used in the present invention, the phosphorescence quantum yield is 0.01 or more in any of any solvents. Should be achieved.

リン光発光性化合物は、一般的な有機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、白金化合物(白金錯体系化合物)又は希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。 The phosphorus light emitting compound can be appropriately selected from known compounds used for the light emitting layer of a general organic EL element, and preferably contains a metal of Group 8 to 10 in the periodic table of the element. It is a complex-based compound, more preferably an iridium compound, an osmium compound, a platinum compound (platinum complex-based compound) or a rare earth complex, and the most preferable is an iridium compound.

本発明においては、少なくとも一つの発光層が、二種以上のリン光発光性化合物が含有されていてもよく、発光層におけるリン光発光性化合物の濃度比が発光層の厚さ方向で変化している態様であってもよい。 In the present invention, at least one light emitting layer may contain two or more kinds of phosphorescent light emitting compounds, and the concentration ratio of the phosphorescent light emitting compound in the light emitting layer changes in the thickness direction of the light emitting layer. It may be in the above mode.

本発明に使用できる公知のリン光発光性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等が挙げられる。 Specific examples of known phosphorescent compounds that can be used in the present invention include compounds described in the following documents.

Nature 395,151(1998)、Appl.Phys.Lett.78, 1622(2001)、Adv.Mater.19,739(2007)、Chem.Mater.17,3532(2005)、Adv.Mater.17,1059(2005)、国際公開第2009/100991号、国際公開第2008/101842号、国際公開第2003/040257号、米国特許出願公開第2006/835469号明細書、米国特許出願公開第2006/0202194号明細書、米国特許出願公開第2007/0087321号明細書、米国特許出願公開第2005/0244673号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。 Nature 395, 151 (1998), Appl. Phys. Let. 78, 1622 (2001), Adv. Mater. 19,739 (2007), Chem. Mater. 17, 3532 (2005), Adv. Mater. 17, 1059 (2005), International Publication No. 2009/100991, International Publication No. 2008/101842, International Publication No. 2003/040257, US Patent Application Publication No. 2006/835469, US Patent Application Publication No. 2006 / Examples thereof include the compounds described in US Patent Application Publication No. 0202194, US Patent Application Publication No. 2007/0087321, US Patent Application Publication No. 2005/0244673, and the like.

また、Inorg.Chem.40,1704(2001)、Chem.Mater.16,2480(2004)、Adv.Mater.16,2003(2004)、Angew.Chem.lnt.Ed.2006,45,7800、Appl.Phys.Lett.86,153505(2005)、Chem.Lett.34,592(2005)、Chem.Commun.2906(2005)、Inorg.Chem.42,1248(2003)、国際公開第2009/050290号、国際公開第2009/000673号、米国特許第7332232号明細書、米国特許出願公開第2009/0039776号、米国特許第6687266号明細書、米国特許出願公開第2006/0008670号明細書、米国特許出願公開第2008/0015355号明細書、米国特許
第7396598号明細書、米国特許出願公開第2003/0138657号明細書、米国特許第7090928号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。
In addition, Inorg. Chem. 40,1704 (2001), Chem. Mater. 16, 2480 (2004), Adv. Mater. 16, 2003 (2004), Angew. Chem. lnt. Ed. 2006, 45, 7800, Appl. Phys. Let. 86,153505 (2005), Chem. Let. 34,592 (2005), Chem. Commun. 2906 (2005), Inorg. Chem. 42,1248 (2003), International Publication No. 2009/050290, International Publication No. 2009/000673, US Patent No. 73322232, US Patent Application Publication No. 2009/00397776, US Patent No. 6688266, USA Japanese Patent Application Publication No. 2006/0008670, US Patent Application Publication No. 2008/0015355, US Patent Application Publication No. 7396598, US Patent Application Publication No. 2003/01386657, US Patent No. 70090928. Etc. may be mentioned.

また、Angew.Chem.lnt.Ed.47,1(2008)、Chem.Mater.18,5119(2006)、Inorg.Chem.46,4308(2007)、Organometallics 23,3745(2004)、Appl.Phys.Lett.74,1361(1999)、国際公開第2006/056418号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2006/082742号、米国特許出願公開第2005/0260441号明細書、米国特許第7534505号明細書、米国特許出願公開第2007/0190359号明細書、米国特許第7338722号明細書、米国特許第7279704号明細書、米国特許出願公開第2006/103874号明細書等に記載の化合物も挙げることができる。 In addition, Angew. Chem. lnt. Ed. 47, 1 (2008), Chem. Mater. 18, 5119 (2006), Inorg. Chem. 46,4308 (2007), Organometallics 23,3745 (2004), Apple. Phys. Let. 74,1361 (1999), International Publication No. 2006/056418, International Publication No. 2005/123873, International Publication No. 2005/123873, International Publication No. 2006/082742, US Patent Application Publication No. 2005/0260441. , U.S. Patent No. 7534505, U.S. Patent Application Publication No. 2007/0190359, U.S. Patent No. 7338722, U.S. Patent No. 7279704, U.S. Patent Application Publication No. 2006/103874, etc. The described compounds can also be mentioned.

さらには、国際公開第2005/076380号、国際公開第2008/140115号、国際公開第2011/134013号、国際公開第2010/086089号、国際公開第2012/020327号、国際公開第2011/051404号、国際公開第2011/073149号、特開2009-114086号公報、特開2003-81988号公報、特開2002-363552号公報等に記載の化合物も挙げることができる。 Furthermore, International Publication No. 2005/076380, International Publication No. 2008/140115, International Publication No. 2011/134013, International Publication No. 2010/086089, International Publication No. 2012/20327, International Publication No. 2011/051404 , International Publication No. 2011/073149, JP-A-2009-114086, JP-A-2003-81988, JP-A-2002-363552, and the like can also be mentioned.

本発明においては、好ましいリン光発光性化合物としてはIrを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属-炭素結合、金属-窒素結合、金属-酸素結合、金属-硫黄結合の少なくとも1つの配位様式を含む錯体が好ましい。 In the present invention, preferred phosphorescent compounds include organic metal complexes having Ir as the central metal. More preferably, a complex containing at least one coordination mode of a metal-carbon bond, a metal-nitrogen bond, a metal-oxygen bond, and a metal-sulfur bond is preferred.

上記説明したリン光発光性化合物(リン光発光性金属錯体ともいう)は、例えば、Organic Letter誌、vol3、No.16、2579~2581頁(2001)、Inorganic Chemistry,第30巻、第8号、1685~1687頁(1991年)、J.Am.Chem.Soc.,123巻、4304頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第40巻、第7号、1704~1711頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第41巻、第12号、3055~3066頁(2002年)、New Journal of Chemistry.,第26巻、1171頁(2002年)、European Journal of Organic Chemistry,第4巻、695~709頁(2004年)、さらにこれらの文献中に記載されている参考文献等に開示されている方法を適用することにより合成することができる。 The phosphorescent compound (also referred to as a phosphorescent metal complex) described above is described in, for example, Organic Letter, vol3, No. 16, 2579-2581 (2001), Inorganic Chemistry, Vol. 30, No. 8, pp. 1685-1687 (1991), J. Mol. Am. Chem. Soc. , 123, 4304 (2001), Inorganic Chemistry, 40, 7, 1704-1711 (2001), Inorganic Chemistry, 41, 12, 3055-3066 (2002). , New Journal of Chemistry. , Vol. 26, pp. 1171 (2002), European Journal of Organic Chemistry, Vol. 4, pp. 695-709 (2004), and the methods disclosed in the references described in these documents. Can be synthesized by applying.

〈蛍光発光性化合物〉
蛍光発光性化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
<Fluorescent luminescent compound>
Fluorescent compounds include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, and stylbens. Examples thereof include system dyes, polythiophene dyes, rare earth complex phosphors and the like.

(その他有機機能層)
次いで、有機機能層ユニットを構成する各層について、電荷注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び阻止層の順に説明する。
(Other organic functional layers)
Next, each layer constituting the organic functional layer unit will be described in the order of a charge injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and a blocking layer.

〈電荷注入層〉
電荷注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と発光層の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)にその詳細が記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
<Charge injection layer>
The charge injection layer is a layer provided between the electrode and the light emitting layer in order to reduce the driving voltage and improve the light emitting brightness. The details are described in Volume 2, Chapter 2, "Electrode Materials" (pages 123 to 166) of "S Co., Ltd.", and there are a hole injection layer and an electron injection layer.

電荷注入層としては、一般には、正孔注入層であれば、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、電子注入層であれば陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させることができるが、本発明においては、透明電極に隣接して電荷注入層を配置させることを特徴とする。また、中間電極で用いられる場合は、隣接する電子注入層及び正孔注入層の少なくとも一方が、本発明の要件を満たしていれば良い。 The charge injection layer is generally present between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer in the case of a hole injection layer, and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer in the case of an electron injection layer. However, the present invention is characterized in that a charge injection layer is arranged adjacent to the transparent electrode. When used in an intermediate electrode, at least one of the adjacent electron injection layer and hole injection layer may satisfy the requirements of the present invention.

正孔注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、透明電極である陽極に隣接して配置される層であり、「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いる。 The hole injection layer is a layer arranged adjacent to the anode, which is a transparent electrode, in order to reduce the driving voltage and improve the emission brightness. (Published by TS) ”, Volume 2, Chapter 2,“ Electrode Materials ”(pages 123-166).

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、それらの化合物を正孔注入層に用いることができる。 The details of the hole injection layer are described in JP-A-9-45479, 9-2660062, 8-288609, etc., and these compounds can be used for the hole injection layer. can.

また、特表2003-519432号公報や特開2006-135145号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。 Further, hexaazatriphenylene derivatives as described in JP-A-2003-591432 and JP-A-2006-135145 can also be used as the hole transport material in the same manner.

電子注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、陰極と発光層との間に設けられる層のことであり、陰極が本発明に係る透明電極で構成されている場合には、当該透明電極に隣接して設けられ、「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いる。 The electron injection layer is a layer provided between the cathode and the light emitting layer in order to reduce the driving voltage and improve the emission brightness, and when the cathode is composed of the transparent electrode according to the present invention, the electron injection layer is concerned. "Organic EL element and its forefront of industrialization (published by NTS Co., Ltd., November 30, 1998)", Volume 2, Chapter 2, "Electrode Material" (pages 123-166), which is provided adjacent to the transparent electrode. ) Is described in detail.

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、これらに記載されている材料を、電子注入層に好ましく用いることができる。電子注入層はごく薄い膜であることが望ましく、構成材料にもよるが、その層厚は1nm~10μmの範囲が好ましい。 The details of the electron injection layer are also described in JP-A-6-325871, Japanese Patent Laid-Open No. 9-17574, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-74586, etc., and the materials described in these are described in the electron injection layer. It can be preferably used. The electron injection layer is preferably a very thin film, and the layer thickness is preferably in the range of 1 nm to 10 μm, although it depends on the constituent materials.

〈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及び電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。正孔輸送層は単層又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 also have a function of a hole transport layer. The hole transport layer may be provided as a single layer or a plurality of layers.

正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、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。 The hole transport material has any of hole injection or transport and electron barrier property, and may be either an organic substance or an inorganic substance.

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を用いることができ、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。 As the hole transport material, the above-mentioned ones can be used, but porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds can be used, and in particular, aromatic tertiary amine compounds can be used. preferable.

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及びLB法(ラングミュア・ブロジェット、Langmuir Blodgett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。正孔輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は5nm~5μm程度、好ましくは5~200nmの範囲である。この正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からなる一層構造であってもよい。 The hole transport layer is a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an inkjet method, and an LB method (Langmuir Blodgett method). Therefore, it can be formed by thinning the film. The thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually in the range of about 5 nm to 5 μm, preferably in the range of 5 to 200 nm. The hole transport layer may have a one-layer structure composed of one kind or two or more kinds of the above materials.

また、正孔輸送層の材料に不純物をドープすることにより、p性を高くすることもできる。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号公報及びJ.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。 Further, the p property can be enhanced by doping the material of the hole transport layer with impurities. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, JP-A-2001-102175 and J. Mol. Apple. Phys. , 95, 5773 (2004) and the like.

このように、正孔輸送層のp性を高くすると、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。 As described above, it is preferable to increase the p property of the hole transport layer because a device having lower power consumption can be manufactured.

〈電子輸送層〉
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料から構成され、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、単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。
<Electron transport layer>
The electron transport layer is composed 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 structure or a multi-layer laminated structure.

単層構造の電子輸送層及び積層構造の電子輸送層において、発光層に隣接する層部分を構成する電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、カソード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良い。このような材料としては、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。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、アントロン誘導体及び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、電子輸送層の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高分子材料又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。 In the electron transport layer having a single layer structure and the electron transport layer having a laminated structure, as the electron transport material (also serving as a hole blocking material) constituting the layer portion adjacent to the light emitting layer, the electrons injected from the cathode are used as the light emitting layer. It suffices to have a function to transmit. As such a material, any of conventionally known compounds can be selected and used. For example, a nitro-substituted fluorene derivative, a diphenylquinone derivative, a thiopyrandioxide derivative, a carbodiimide, a freolenidene methane derivative, anthracinodimethane, an anthrone derivative, an oxadiazole derivative and the like can be mentioned. Further, among the above oxadiazole derivatives, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is replaced with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron-withdrawing group can also be used as a material for the electron transport layer. can. Further, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or a polymer material in which 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(略称:Alq)、トリス(5,7-ジクロロ-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7-ジブロモ-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(2-メチル-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(5-メチル-8-キノリノール)アルミニウム、ビス(8-キノリノール)亜鉛(略称:Znq)等及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送層の材料として用いることができる。 Also, metal complexes of 8-quinolinol derivatives, such as tris (8-quinolinol) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-). Kinolinol) aluminum, tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (abbreviation: Znq), etc. and the central metal of these metal complexes A metal complex replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as a material for the electron transport layer.

電子輸送層は、上記材料を、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及びLB法等の公知の方法により、薄膜化することで形成することができる。電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は5nm~5μm程度、好ましくは5~200nmの範囲内である。電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる単一構造であってもよい。 The electron transport layer can be formed by thinning the material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an inkjet method, and an LB method. The thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is usually in the range of about 5 nm to 5 μm, preferably in the range of 5 to 200 nm. The electron transport layer may have a single structure composed of one kind or two or more kinds of the above materials.

〈阻止層〉
阻止層としては、正孔阻止層及び電子阻止層が挙げられ、上記説明した有機機能層ユニット3の各構成層の他に、必要に応じて設けられる層である。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)層等を挙げることができる。
<blocking layer>
Examples of the blocking layer include a hole blocking layer and an electron blocking layer, which are layers provided as needed in addition to the constituent layers of the organic functional layer unit 3 described above. For example, it is described in JP-A No. 11-204258, JP-A-11-204359, and page 237 of "Organic EL element and its forefront of industrialization (published by NTS Co., Ltd., November 30, 1998)". Examples include a hole blocking (hole block) layer.

正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は、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、電子輸送層の構成を必要に応じて、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 transporting layer in a broad sense. The hole blocking layer is made of a hole blocking material having a function of transporting electrons and a significantly small ability to transport holes, and recoupling electrons and holes by blocking holes while transporting electrons. The probability can be improved. Further, the structure of the electron transport layer can be used as a hole blocking layer, if necessary. 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する。電子阻止層は、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、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。本発明に適用する正孔阻止層の層厚としては、好ましくは3~100nmの範囲であり、さらに好ましくは5~30nmの範囲である。 On the other hand, the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense. The electron blocking layer is made of a material that has a function of transporting holes and has a significantly small ability to transport electrons. By blocking electrons while transporting holes, the probability of recombination between electrons and holes is improved. Can be made to. Further, the structure of the hole transport layer can be used as an electron blocking layer, if necessary. The layer thickness of the hole blocking layer applied to the present invention is preferably in the range of 3 to 100 nm, and more preferably in the range of 5 to 30 nm.

本発明に係る有機機能層の形成方法としては、特に制限はなく、従来公知の、例えば、真空蒸着法、湿式法(ウェットプロセスともいう。)等による形成方法を用いることができる。 The method for forming the organic functional layer according to the present invention is not particularly limited, and conventionally known methods such as a vacuum vapor deposition method and a wet method (also referred to as a wet process) can be used.

湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、ディスペンサー法、インクジェット印刷法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、LB法(ラングミュア-ブロジェット法)等があるが、均質な薄膜が得られやすく、かつ高生産性の点から、ディスペンサー法、ダイコート法、インクジェット印刷法、スプレーコート法などのロール・トゥ・ロール方式適性の高い方法が好ましい。中でも、インクジェット印刷法であることが、塗布における容易性と精度の観点から、好ましい。 The wet method includes spin coating method, casting method, dispenser method, inkjet printing method, printing method, die coating method, blade coating method, roll coating method, spray coating method, curtain coating method, and LB method (Langmuir-Bloget method). However, from the viewpoint of easy to obtain a uniform thin film and high productivity, a method having high suitability for a roll-to-roll method such as a dispenser method, a die coating method, an inkjet printing method, and a spray coating method is preferable. Above all, the inkjet printing method is preferable from the viewpoint of ease and accuracy in coating.

例えば、本発明に適用可能なインクジェットヘッドは、例えば、特開2012-140017号公報、特開2013-010227号公報、特開2014-058171号公報、特開2014-097644号公報、特開2015-142979号公報、特開2015-142980号公報、特開2016-002675号公報、特開2016-002682号公報、特開2016-107401号公報、特開2017-109476号公報、特開2017-177626号公報等に記載されている構成からなるインクジェットヘッド及び印刷法を適宜選択して適用することができる。 For example, the inkjet heads applicable to the present invention include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-140017, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-010227, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-058171, JP-A-2014-097644, and JP-A-2015. 142979, 2015-142980, 2016-002675, 2016-002682, 2016-107401, 2017-109476, 2017-177626. An inkjet head having the configuration described in the publication and a printing method can be appropriately selected and applied.

湿式法に用いる塗布液は、有機機能層を形成する材料が液媒体に均一に溶解される溶液でも、材料が固形分として液媒体に分散される分散液でも良い。分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。 The coating liquid used in the wet method may be a solution in which the material forming the organic functional layer is uniformly dissolved in the liquid medium, or a dispersion liquid in which the material is dispersed in the liquid medium as a solid content. As a dispersion method, it can be dispersed by a dispersion method such as ultrasonic wave, high shear force dispersion or media dispersion.

液媒体としては、特に制限はなく、例えば、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、1,2-ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、ジクロロヘキサノン等のハロゲン系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、n-プロピルメチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族系溶媒、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族系溶媒、酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸n-ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ-ブチロラクトン、炭酸ジエチル等のエステル系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、メタノール、エタノール、1-ブタノール、エチレングリコール等のアルコール系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル系溶媒、ジメチルスルホキシド、水又はこれらの混合液媒体等が挙げられる。 The liquid medium is not particularly limited, and is, for example, a halogen-based solvent such as chloroform, carbon tetrachloride, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, dichlorobenzene or dichlorohexanone, acetone, methylethylketone, diethylketone, methylisobutylketone, n-. Ketone solvents such as propylmethylketone and cyclohexanone, aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, mesitylene and cyclohexylbenzene, aliphatic solvents such as cyclohexane, decalin and dodecane, ethyl acetate, n-propyl acetate, n acetate. -Ester solvents such as butyl, methyl propionate, ethyl propionate, γ-butyrolactone, diethyl carbonate, ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, amide solvents such as dimethylformamide and dimethylacetamide, methanol, ethanol and 1-butanol. , Alcohol-based solvent such as ethylene glycol, nitrile-based solvent such as acetonitrile and propionitrile, dimethyl sulfoxide, water or a mixed solution medium thereof and the like.

これらの液媒体の沸点としては、迅速に液媒体を乾燥させる観点から乾燥処理の温度未満の沸点が好ましく、具体的には60~200℃の範囲内が好ましく、さらに好ましくは、80~180℃の範囲内である。 The boiling point of these liquid media is preferably a boiling point lower than the temperature of the drying treatment from the viewpoint of quickly drying the liquid medium, specifically in the range of 60 to 200 ° C, more preferably 80 to 180 ° C. Is within the range of.

塗布液は、塗布範囲を制御する目的や、塗布後の表面張力勾配に伴う液流動(例えば、コーヒーリングと呼ばれる現象を引き起こす液流動)を抑制する目的に応じて、界面活性剤を含有することができる。 The coating liquid contains a surfactant for the purpose of controlling the coating range and suppressing the liquid flow associated with the surface tension gradient after coating (for example, the liquid flow that causes a phenomenon called coffee ring). Can be done.

界面活性剤としては、溶媒に含まれる水分の影響、レベリング性、基板f1への濡れ性等の観点から、例えばアニオン性又はノニオン性の界面活性剤等が挙げられる。具体的には、含フッ素系活性剤等、国際公開第08/146681号、特開平2-41308号公報等に挙げられた界面活性剤を用いることができる。 Examples of the surfactant include anionic or nonionic surfactants from the viewpoint of the influence of water contained in the solvent, leveling property, wettability to the substrate f1 and the like. Specifically, the surfactants listed in International Publication No. 08/146681, JP-A-2-41308, etc., such as fluorine-containing activators, can be used.

塗布膜の粘度についても、膜厚と同様に、有機機能層として必要とされる機能と有機材料の溶解度又は分散性により、適宜選択することが可能で、具体的には例えば0.3~100mPa・sの範囲内で選択することができる。 Similar to the film thickness, the viscosity of the coating film can be appropriately selected depending on the function required as the organic functional layer and the solubility or dispersibility of the organic material. Specifically, for example, 0.3 to 100 mPa. -Can be selected within the range of s.

塗布膜の膜厚は、有機機能層として必要とされる機能と有機材料の溶解度又は分散性により適宜選択することが可能で、具体的には例えば1~90μmの範囲内で選択することができる。 The film thickness of the coating film can be appropriately selected depending on the function required as the organic functional layer and the solubility or dispersibility of the organic material, and specifically, can be selected within the range of, for example, 1 to 90 μm. ..

また、成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50~450℃、真空度1×10-6~1×10-2Pa、蒸着速度0.01~50nm/秒、支持基板温度-50~300℃、厚さ0.1nm~5μm、好ましくは5~200nmの範囲内で適宜選ぶことが望ましい。 When a vapor deposition method is used for film formation, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally, the boat heating temperature is 50 to 450 ° C., the degree of vacuum is 1 × 10 -6 to 1 × 10 -2 Pa, It is desirable to appropriately select the vapor deposition rate within the range of 0.01 to 50 nm / sec, the support substrate temperature of -50 to 300 ° C., and the thickness of 0.1 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm.

有機機能層の形成は、1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成膜法を施しても構わない。その際は作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。 It is preferable to form the organic functional layer consistently from the hole injection layer to the cathode by one vacuuming, but it may be taken out in the middle and a different film forming method may be applied. In that case, it is preferable to carry out the work in a dry inert gas atmosphere.

〔4〕封止部材
有機EL素子を封止するのに用いられる封止手段としては、例えば、フレキシブル封止部材と、陰極及び透明基板とを封止用接着剤で接着する方法を挙げることができる。
[4] Sealing member As a sealing means used for sealing an organic EL element, for example, a method of adhering a flexible sealing member, a cathode and a transparent substrate with a sealing adhesive can be mentioned. can.

封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また透明性及び電気絶縁性は特に限定されない。 The sealing member may be arranged so as to cover the display area of the organic EL element, and may be intaglio-shaped or flat-plate-shaped. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.

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

本発明においては、封止部材としては、有機EL素子を薄膜化することできる観点から、ポリマーフィルム及び金属フィルムを好ましく使用することができる。さらに、ポリマーフィルムは、JIS K 7129-1992に準拠した方法で測定された温度25±0.5℃、相対湿度90±2%RHにおける水蒸気透過度が、1×10-3g/m・24h以下であることが好ましく、さらには、JIS K 7126-1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10-3ml/m・24h・atm(1atmは、1.01325×10Paである)以下であって、温度25±0.5℃、相対湿度90±2%RHにおける水蒸気透過度が、1×10-3g/m・24h以下であることが好ましい。これらは、前述の水分や酸素に対して高い遮蔽能を有するガスバリアー層を設けることで達成することができる。 In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used as the sealing member from the viewpoint that the organic EL element can be thinned. Further, the polymer film has a water vapor permeability of 1 × 10 -3 g / m 2 . It is preferably 24 hours or less, and further, the oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 is 1 × 10 -3 ml / m 2.24 h · atm (1 atm is 1.01325 ×. It is preferably 105 Pa) or less, and the water vapor permeability at a temperature of 25 ± 0.5 ° C. and a relative humidity of 90 ± 2 % RH is preferably 1 × 10 -3 g / m 2.24 h or less. These can be achieved by providing the gas barrier layer having a high shielding ability against the above-mentioned water and oxygen.

有機EL素子と封止材の接着に用いる接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、2-シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(2液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。 Specific examples of the adhesive used for adhering the organic EL element and the encapsulant include an acrylic acid-based oligomer, a photocurable and thermosetting adhesive having a reactive vinyl group of a methacrylic acid-based oligomer, and a 2-cyanoacrylic acid ester. Examples thereof include moisture-curable adhesives such as. In addition, heat and chemical curing type (two-component mixture) such as epoxy type can be mentioned. Further, hot melt type polyamide, polyester and polyolefin can be mentioned. Further, a cation-curable type ultraviolet-curable epoxy resin adhesive can be mentioned.

なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温(25℃)から130℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止基板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。 Since the organic EL element may be deteriorated by heat treatment, it is preferable that the organic EL element can be adhesively cured from room temperature (25 ° C.) to 130 ° C. Further, the desiccant may be dispersed in the adhesive. A commercially available dispenser may be used to apply the adhesive to the encapsulating substrate, or printing may be performed as in screen printing.

封止部材と有機EL素子の表示領域(発光領域)との間隙には、気相及び液相では窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することもできる。また、封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙を真空とすることや、間隙に吸湿性化合物を封入することもできる。 In the gas phase and liquid phase, an inert gas such as nitrogen or argon or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil is injected into the gap between the sealing member and the display region (light emitting region) of the organic EL element. You can also do it. Further, the gap between the sealing member and the display region of the organic EL element can be evacuated, or the hygroscopic compound can be sealed in the gap.

また、有機EL素子における発光機能層ユニットを完全に覆い、かつ有機EL素子における陽極と、陰極の端子部分を露出させる状態で、透明基板上に封止膜を設けることもできる。 Further, it is also possible to provide a sealing film on the transparent substrate in a state where the light emitting functional layer unit in the organic EL element is completely covered and the anode and the terminal portion of the cathode in the organic EL element are exposed.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。
〔金属粒子分散液の調製方法〕
<金属粒子分散液101の調製>
1000mM硝酸銀水溶液100mLをビーカーにとった。別のビーカーに分散剤として不揮発性の有機物(ディスパービック190(商品名):表中、BYK190と表記、ビックケミー社製、40%水溶液)を3gとり、そこに純水を100g加えた。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. Although the display of "parts" or "%" is used in the examples, it represents "parts by mass" or "% by mass" unless otherwise specified.
[Preparation method of metal particle dispersion]
<Preparation of metal particle dispersion liquid 101>
100 mL of a 1000 mM silver nitrate aqueous solution was taken in a beaker. In another beaker, 3 g of a non-volatile organic substance (Disperbic 190 (trade name): described as BYK190 in the table, manufactured by Big Chemie, 40% aqueous solution) was taken as a dispersant, and 100 g of pure water was added thereto.

硝酸銀水溶液が入ったビーカーに、別ビーカーで調製したディスパービック190水溶液を11g加えた。 To a beaker containing an aqueous silver nitrate solution, 11 g of a Disperbic 190 aqueous solution prepared in another beaker was added.

十分に撹拌したのちトリエタノールアミンを15g加え、60℃で3時間撹拌した。 After sufficiently stirring, 15 g of triethanolamine was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 3 hours.

遠心分離精製を3回行った。得られた銀粒子に、純水を加えて合計50gとし、超音波分散して金属粒子分散液101を得た。 Centrifugal purification was performed 3 times. Pure water was added to the obtained silver particles to make a total of 50 g, which was ultrasonically dispersed to obtain a metal particle dispersion liquid 101.

金属粒子分散液101 50gを250℃30分間乾燥させたところ、10gの固体が得られた。この固体を熱質量・示差熱分析装置を用いて500℃まで加熱したところ、0.8%の質量が減少した。 When 50 g of the metal particle dispersion 101 was dried at 250 ° C. for 30 minutes, 10 g of a solid was obtained. When this solid was heated to 500 ° C. using a thermogravimetric / differential thermal analyzer, the mass decreased by 0.8%.

250℃の加熱で溶媒である水が蒸発し、500℃までの加熱で分散剤としての不揮発性の有機物が分解したとして、金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比を求めると、1:0.008となった。 Assuming that water, which is a solvent, evaporates when heated to 250 ° C, and the non-volatile organic substance as a dispersant decomposes when heated to 500 ° C, the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the metal content is obtained. , 1: 0.008.

<金属粒子塗布液101の調製>
金属粒子分散液101 10gに、純水1.1g、2-プロパノール2.3gを加えよく撹拌し、金属粒子塗布液101を得た。この塗布液中の溶媒の質量比率は水0.8に対して2-プロパノール0.2となっている。また、金属粒子と不揮発性の有機物を合わせた濃度は15質量%である。
<Preparation of metal particle coating liquid 101>
To 10 g of the metal particle dispersion liquid 101, 1.1 g of pure water and 2.3 g of 2-propanol were added and stirred well to obtain a metal particle coating liquid 101. The mass ratio of the solvent in this coating liquid is 2-propanol 0.2 with respect to water 0.8. The total concentration of the metal particles and the non-volatile organic substance is 15% by mass.

この金属粒子塗布液101を水で100倍に希釈して、動的光散乱法による粒径測定装置(Malvern Instruments社製、Zetasizer Nano S)を用いて平均粒径を求めたところ、金属粒子の平均粒子径は100nmであった。 The metal particle coating liquid 101 was diluted 100-fold with water, and the average particle size was determined using a particle size measuring device (Zetasizer Nano S, manufactured by Malvern Instruments) by a dynamic light scattering method. The average particle size was 100 nm.

〔有機EL素子101の作製〕
(基材の準備)
まず、ポリエチレンナフタレートフィルム(帝人フィルムソリューション株式会社製)の陽極を形成する側の全面に、下記の成膜条件(プラズマCVD条件)で、酸化ケイ素膜を300nmの厚さで成膜した。
(プラズマCVD条件)
原料ガス(HMDSO)の供給量:50sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute)
酸素ガス(O)の供給量:500sccm
真空チャンバー内の真空度:3Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:1.2kW
プラズマ発生用電源の周波数:80kHz
フィルムの搬送速度:0.5m/min
[Manufacturing of organic EL element 101]
(Preparation of base material)
First, a silicon oxide film was formed with a thickness of 300 nm on the entire surface of the polyethylene naphthalate film (manufactured by Teijin Film Solutions Co., Ltd.) on the side where the anode is formed under the following film forming conditions (plasma CVD conditions).
(Plasma CVD conditions)
Supply amount of raw material gas (HMDSO): 50 sccm (Standard Cubic Centimeter per Minute)
Oxygen gas (O 2 ) supply: 500 sccm
Vacuum degree in vacuum chamber: 3Pa
Power applied from plasma generation power supply: 1.2kW
Frequency of power supply for plasma generation: 80kHz
Film transport speed: 0.5 m / min

(陽極の形成)
上記基材上に厚さ120nmのITO(インジウム・スズ酸化物)をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、陽極を形成した。なお、パターンは発光領域の面積が5cm×5cmになるようなパターンとした。
(Formation of anode)
An ITO (indium tin oxide) having a thickness of 120 nm was formed on the substrate by a sputtering method and patterned by a photolithography method to form an anode. The pattern was set so that the area of the light emitting region was 5 cm × 5 cm.

(正孔注入層の形成)
陽極を形成した基材をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。そして、陽極を形成した基材上に、特許第4509787号公報の実施例16と同様に調製したポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS)の分散液をイソプロピルアルコールで希釈した2質量%溶液をインクジェットプリント法にて塗布、80℃で5分乾燥し、層厚40nmの正孔注入層を形成した。
(Formation of hole injection layer)
The substrate on which the anode was formed was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes. Then, on the substrate on which the anode is formed, a dispersion of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS) prepared in the same manner as in Example 16 of Japanese Patent No. 45097787 is isopropyl alcohol. The 2% by mass solution diluted in 1 was applied by an inkjet printing method and dried at 80 ° C. for 5 minutes to form a hole injection layer having a layer thickness of 40 nm.

(正孔輸送層の形成)
次に、正孔注入層を形成した基材を、窒素ガス(グレードG1)を用いた窒素雰囲気下に移し、下記組成の正孔輸送層形成用塗布液を用いて、インクジェットプリント法にて塗布、150℃で30分乾燥し、層厚30nmの正孔輸送層を形成した。
〈正孔輸送層形成用塗布液〉
正孔輸送材料 HT-3(重量平均分子量Mw=80000) 10質量部
パラ(p)-キシレン 3000質量部
(発光層の形成)
次に、正孔輸送層を形成した基材を、下記組成の発光層形成用塗布液を用い、インクジェットプリント法にて塗布し、130℃で30分間乾燥し、層厚50nmの発光層を形成した。
(Formation of hole transport layer)
Next, the substrate on which the hole injection layer was formed was transferred to a nitrogen atmosphere using nitrogen gas (grade G1), and coated by an inkjet printing method using a coating liquid for forming a hole transport layer having the following composition. , It was dried at 150 ° C. for 30 minutes to form a hole transport layer having a layer thickness of 30 nm.
<Coating liquid for forming a hole transport layer>
Hole transport material HT-3 (weight average molecular weight Mw = 80000) 10 parts by mass Para (p) -xylene 3000 parts by mass (formation of light emitting layer)
Next, the substrate on which the hole transport layer was formed was applied by an inkjet printing method using a coating liquid for forming a light emitting layer having the following composition, and dried at 130 ° C. for 30 minutes to form a light emitting layer having a layer thickness of 50 nm. bottom.

〈発光層形成用塗布液〉
ホスト化合物 H-4 9質量部
金属錯体CD-2 1質量部
金属錯体CD-1 0.1質量部
酢酸ノルマルブチル 2000質量部
(電子輸送層の形成)
次に、下記組成の電子輸送層形成用塗布液を用い、インクジェットプリント法にて塗布し、120℃で30分間乾燥し、層厚30nmの電子輸送層を形成した。
〈電子輸送層形成用塗布液〉
ET-1 6質量部
2,2,3,3-テトラフルオロ-1-プロパノール 2000質量部
(電子注入層の形成)
続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにフッ化ナトリウム及びフッ化カリウムを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を4×10-5Paまで減圧した。その後、ボートに通電して加熱し、フッ化ナトリウムを0.02nm/秒で前記電子輸送層上に蒸着し、膜厚1nmの薄膜を形成した。同様に、フッ化カリウムを0.02nm/秒でフッ化ナトリウム薄膜上に蒸着し、層厚1.5nmの電子注入層を形成した。
<Coating liquid for forming a light emitting layer>
Host compound H-4 9 parts by mass Metal complex CD-2 1 part by mass Metal complex CD-1 0.1 part by mass Normal butyl acetate 2000 parts by mass (formation of electron transport layer)
Next, the coating liquid for forming an electron transport layer having the following composition was applied by an inkjet printing method and dried at 120 ° C. for 30 minutes to form an electron transport layer having a layer thickness of 30 nm.
<Coating liquid for forming an electron transport layer>
ET-1 6 parts by mass 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol 2000 parts by mass (formation of electron injection layer)
Subsequently, the substrate was attached to the vacuum deposition apparatus without exposure to the atmosphere. In addition, a molybdenum resistance heating boat containing sodium fluoride and potassium fluoride was attached to a vacuum vapor deposition apparatus, and the vacuum tank was depressurized to 4 × 10-5 Pa. Then, the boat was energized and heated, and sodium fluoride was deposited on the electron transport layer at 0.02 nm / sec to form a thin film having a film thickness of 1 nm. Similarly, potassium fluoride was deposited on a sodium fluoride thin film at 0.02 nm / sec to form an electron-injected layer having a layer thickness of 1.5 nm.

なお、用いた化合物を下記に示す。 The compounds used are shown below.

Figure 0007052705000001
Figure 0007052705000001

(陰極の形成)
電子注入層まで成膜した基板に、ディスペンサーを用いて、上記金属粒子塗布液101を塗布し、陰極を形成した。なお、事前に乾燥後の膜厚が200nmになるように、液量と塗布速度を調節した。塗布後、120℃の恒温槽で30分間乾燥させた。
(Cathode formation)
The metal particle coating liquid 101 was applied to a substrate having a film formed up to the electron injection layer using a dispenser to form a cathode. The amount of liquid and the coating speed were adjusted in advance so that the film thickness after drying would be 200 nm. After application, it was dried in a constant temperature bath at 120 ° C. for 30 minutes.

上記膜厚の測定は、別途用意したガラス基板上に、塗布液を塗布し、一部を剥離し、剥離した部分と膜が残った部分の段差を、ブルカー社製触針式プロファイリングシステムDektakを用いて測定した。 To measure the above film thickness, apply the coating liquid on a separately prepared glass substrate, peel off a part, and use Bruker's stylus profiling system Dektak to remove the step between the peeled part and the part where the film remains. Measured using.

(封止層の形成)
厚さ20μmのアルミ箔と厚さ100μmのペットフィルムが積層されたフィルム(パナック社製)を酸素透過度0.001mL/(m・24h・atm)以下、水蒸気透過度0.00 1g/(m・24h)以下のガスバリアー性を有する可撓性のガスバリアーフィルムとした。このフィルムのアルミ箔の面に、封止樹脂層として熱硬化型の液状接着剤(エポキシ系樹脂)を厚さ25μmで形成した。そして、この封止樹脂層を設けたガスバリアーフィルムを、前記作製した陰極まで作製した素子に重ね合わせた。このとき、陽極及び陰極の取出し部の端部が外に出るように、ガスバリアーフィルムの封止樹脂層形成面を、有機EL素子の封止面側に連続的に重ね合わせた。
(Formation of sealing layer)
A film (manufactured by Panac) in which an aluminum foil with a thickness of 20 μm and a pet film with a thickness of 100 μm are laminated has an oxygen permeability of 0.001 mL / ( m 2.24 h ・ atm) or less and a water vapor permeability of 0.001 g / (). A flexible gas barrier film having a gas barrier property of m 2.24 h) or less was used. A thermosetting liquid adhesive (epoxy resin) was formed as a sealing resin layer on the surface of the aluminum foil of this film to a thickness of 25 μm. Then, the gas barrier film provided with the sealing resin layer was superposed on the device produced up to the cathode produced. At this time, the sealing resin layer forming surface of the gas barrier film was continuously superposed on the sealing surface side of the organic EL element so that the ends of the anode and the cathode taking-out portions were exposed to the outside.

次に、ガスバリアーフィルムを貼り合せた試料を減圧装置内に配置し、90℃で0.1MPaの減圧条件下で押圧をかけて5分間保持した。続いて、試料を大気圧環境に戻し、さらに90℃で30分間加熱して接着剤を硬化させた。 Next, the sample to which the gas barrier film was bonded was placed in a decompression device, pressed under a depressurization condition of 0.1 MPa at 90 ° C., and held for 5 minutes. Subsequently, the sample was returned to the atmospheric pressure environment and further heated at 90 ° C. for 30 minutes to cure the adhesive.

上記封止工程は、大気圧下、含水率1ppm以下の窒素雰囲気下で、JIS B 9920に準拠し、測定した清浄度がクラス100で、露点温度が-80℃以下、酸素濃度0.8体積ppm以下の大気圧で行った。 The sealing step is based on JIS B 9920 under atmospheric pressure and a nitrogen atmosphere with a water content of 1 ppm or less, the measured cleanliness is class 100, the dew point temperature is -80 ° C or less, and the oxygen concentration is 0.8 volume. It was carried out at an atmospheric pressure of ppm or less.

以上の工程により、有機EL素子101を作製した。 The organic EL element 101 was manufactured by the above steps.

〔有機EL素子102の作製〕
<金属粒子塗布液102の調製>
金属粒子塗布液101に、不揮発性の有機物(ディスパービック190(商品名)、ビックケミー社製、40%水溶液)を追加で添加して、表I記載のように、金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比を求めると、1:0.01となった。
[Manufacturing of organic EL element 102]
<Preparation of metal particle coating liquid 102>
A non-volatile organic substance (Dispervic 190 (trade name), manufactured by Big Chemie, 40% aqueous solution) was additionally added to the metal particle coating liquid 101 to make it non-volatile with respect to the metal content as shown in Table I. The mass ratio of the organic matter content was found to be 1: 0.01.

具体的には金属粒子塗布液101、100gに対して、不揮発性の有機物(ディスパービック190(商品名)、ビックケミー社製、40%水溶液)を0.1g添加した(固形分として0.04g)。 Specifically, 0.1 g of a non-volatile organic substance (Disperbic 190 (trade name), manufactured by Big Chemie, 40% aqueous solution) was added to 101, 100 g of the metal particle coating liquid (0.04 g as a solid content). ..

さらに、金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量が表I記載の質量比になるように、また、金属粒子と不揮発性の有機物を合わせた濃度が15%となるように、純水と2-プロパノールを加え、金属粒子塗布液102を得た。 Further, pure water is used so that the content of the non-volatile organic substance with respect to the metal content is the mass ratio shown in Table I, and the total concentration of the metal particles and the non-volatile organic substance is 15%. 2-Propanol was added to obtain a metal particle coating liquid 102.

この塗布液を有機EL素子101と同様に塗布して、有機EL素子102を作製した。 This coating liquid was applied in the same manner as the organic EL element 101 to produce an organic EL element 102.

〔金属粒子塗布液103~106の調製及び有機EL素子103~106の作製〕
同様に、金属の含有量と不揮発性の有機物の含有量をそれぞれ変化させて、表Iに記載の金属粒子塗布液103~106を調製し、これを用いて有機EL素子103~106を作製した。
[Preparation of metal particle coating liquids 103 to 106 and production of organic EL elements 103 to 106]
Similarly, the metal particle coating liquids 103 to 106 shown in Table I were prepared by changing the metal content and the non-volatile organic substance content, respectively, and the organic EL devices 103 to 106 were manufactured using the metal particle coating liquids 103 to 106. ..

〔金属粒子分散液の調製方法〕
<金属粒子分散液201>
1000mM硝酸銀水溶液100mLをビーカーにとった。別のビーカーに分散剤として不揮発性の有機物(ディスパービック190(商品名)、ビックケミー社製、40%水溶液)を3gとり、そこに純水を100g加えた。
[Preparation method of metal particle dispersion]
<Metal particle dispersion 201>
100 mL of a 1000 mM silver nitrate aqueous solution was taken in a beaker. In another beaker, 3 g of a non-volatile organic substance (Disperbic 190 (trade name), manufactured by Big Chemie, 40% aqueous solution) was taken as a dispersant, and 100 g of pure water was added thereto.

硝酸銀水溶液が入ったビーカーに、別ビーカーで調製したディスパービック190水溶液を21g加えた。 To a beaker containing an aqueous silver nitrate solution, 21 g of a Disperbic 190 aqueous solution prepared in another beaker was added.

十分に撹拌したのちトリエタノールアミンを15g加え、60℃で3時間撹拌した。
遠心分離精製を3回行った。得られた銀粒子に、純水を加えて合計50gとし、超音波分散して金属粒子分散液201を得た。
After sufficiently stirring, 15 g of triethanolamine was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 3 hours.
Centrifugal purification was performed 3 times. Pure water was added to the obtained silver particles to make a total of 50 g, which was ultrasonically dispersed to obtain a metal particle dispersion liquid 201.

金属粒子分散液101と同様に金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比を求めると、1:0.015となった。 Similar to the metal particle dispersion 101, the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal was found to be 1: 0.015.

<金属粒子塗布液201>
金属粒子分散液201に、不揮発性の有機物(ディスパービック190(商品名)、ビックケミー社製、40%水溶液)を追加で添加して表Iの濃度になるようにした。
<Metal particle coating liquid 201>
A non-volatile organic substance (Disperbic 190 (trade name), manufactured by Big Chemie, 40% aqueous solution) was additionally added to the metal particle dispersion 201 to bring the concentration shown in Table I.

さらに、金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量が表I記載の質量比になるように、また、金属粒子と不揮発性の有機物を合わせた濃度が15%となるように純水と2-プロパノールを加え、金属粒子塗布液102を得た。 Further, pure water and 2 so that the content of the non-volatile organic substance with respect to the metal content is the mass ratio shown in Table I, and the total concentration of the metal particles and the non-volatile organic substance is 15%. -Propanol was added to obtain a metal particle coating liquid 102.

この金属粒子塗布液201を水で100倍に希釈して、動的光散乱法による粒径測定装置(Malvern Instruments社製、Zetasizer Nano S)を用いて平均粒径を求めたところ、金属粒子の平均粒子径は60nmであった。 The metal particle coating liquid 201 was diluted 100-fold with water, and the average particle size was determined using a particle size measuring device (Zetasizer Nano S, manufactured by Malvern Instruments) by a dynamic light scattering method. The average particle size was 60 nm.

<金属粒子分散液202の調製>
1000mM硝酸銀水溶液100mlをビーカーにとった。別のビーカーに分散剤として不揮発性の有機物(ディスパービック190(商品名)、ビックケミー社製、40%水溶液)を6gとり、そこに純水を200g加えた。
<Preparation of metal particle dispersion liquid 202>
100 ml of a 1000 mM silver nitrate aqueous solution was placed in a beaker. In another beaker, 6 g of a non-volatile organic substance (Disperbic 190 (trade name), manufactured by Big Chemie, 40% aqueous solution) was taken as a dispersant, and 200 g of pure water was added thereto.

硝酸銀水溶液が入ったビーカーに、別ビーカーで調製したディスパービック190水溶液を42g加えた。 To the beaker containing the silver nitrate aqueous solution, 42 g of the Disperbic 190 aqueous solution prepared in another beaker was added.

十分に撹拌したのちトリエタノールアミンを15g加え、60℃で3時間撹拌した。次いで、遠心分離精製を3回行った。得られた銀粒子に、純水を加えて合計50gとし、超音波分散して金属粒子分散液202を得た。 After sufficiently stirring, 15 g of triethanolamine was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 3 hours. Then, centrifugation and purification were performed three times. Pure water was added to the obtained silver particles to make a total of 50 g, which was ultrasonically dispersed to obtain a metal particle dispersion liquid 202.

金属粒子分散液101と同様に金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比を求めると、1:0.03となった。 Similar to the metal particle dispersion 101, the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal was found to be 1: 0.03.

<金属粒子塗布液202の調製>
金属粒子塗布液201の調製と同様にして、表Iに記載の金属粒子塗布液202を調製した。金属粒子の粒子径は、同様な測定をしたところ、30nmであった。
<Preparation of metal particle coating liquid 202>
The metal particle coating liquid 202 shown in Table I was prepared in the same manner as in the preparation of the metal particle coating liquid 201. The particle size of the metal particles was 30 nm when the same measurement was performed.

〔有機EL素子201及び202の作製〕
有機EL素子101の作製と同様にして、金属粒子塗布液201及び202を用いて、有機EL素子201及び202を作製した。
[Manufacturing of organic EL elements 201 and 202]
The organic EL elements 201 and 202 were produced using the metal particle coating liquids 201 and 202 in the same manner as in the production of the organic EL element 101.

〔金属粒子分散液の調製方法〕
<金属粒子分散液301の調製>
ビーカーに分散剤として不揮発性の有機物(焙焼デキストリン 日澱化学(株)製、デキストリンNo.3)13gと純水115gを加え、約30分間撹拌し溶解した。その後、硝酸銀31gを加え、約30分間撹拌し溶解した。この液を氷浴中にて約5℃まで冷却し、水酸化カリウム15gを純水20gに溶解した10℃の液を添加し、氷浴中で1時間撹拌した。
[Preparation method of metal particle dispersion]
<Preparation of Metal Particle Dispersion Liquid 301>
13 g of a non-volatile organic substance (dextrin No. 3 manufactured by Roasted Dextrin Nissho Chemical Co., Ltd.) and 115 g of pure water were added to the beaker as a dispersant, and the mixture was stirred and dissolved for about 30 minutes. Then, 31 g of silver nitrate was added, and the mixture was stirred and dissolved for about 30 minutes. This liquid was cooled to about 5 ° C. in an ice bath, a liquid at 10 ° C. in which 15 g of potassium hydroxide was dissolved in 20 g of pure water was added, and the mixture was stirred in an ice bath for 1 hour.

遠心分離精製を3回行った。得られた銀粒子に、純水を加えて合計50gとし、超音波分散して金属粒子分散液301を得た。 Centrifugal purification was performed 3 times. Pure water was added to the obtained silver particles to make a total of 50 g, which was ultrasonically dispersed to obtain a metal particle dispersion liquid 301.

金属粒子分散液101と同様に金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比を求めると、1:0.03となった。 Similar to the metal particle dispersion 101, the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal was found to be 1: 0.03.

また、不揮発性の有機物のNMR、赤外分光により定性分析をしたところ、カルボン酸成分が検出された。デキストリンが酸化アルギン酸となることで銀が還元されていると推定できた。 In addition, qualitative analysis of non-volatile organic matter by NMR and infrared spectroscopy revealed a carboxylic acid component. It could be presumed that silver was reduced by the conversion of dextrin to alginic acid oxide.

<金属粒子塗布液301の調製>
上記金属粒子塗布液202の調製と同様に金属粒子塗布液301を調製した。ただし、デキストリンではなく、アルギン酸カリウムの水溶液で不揮発性の有機物の質量を調整した。
<Preparation of metal particle coating liquid 301>
The metal particle coating liquid 301 was prepared in the same manner as the preparation of the metal particle coating liquid 202. However, the mass of the non-volatile organic matter was adjusted with an aqueous solution of potassium alginate instead of dextrin.

<金属粒子分散液302の調製>
ビーカーに分散剤として不揮発性の有機物、ポリエチレンイミン(シグマアルドリッチ製)を61g入れ、純水を219g入れた。90℃に加熱して撹拌した。
<Preparation of metal particle dispersion liquid 302>
61 g of polyethyleneimine (manufactured by Sigma-Aldrich), a non-volatile organic substance, was put into a beaker as a dispersant, and 219 g of pure water was put into the beaker. The mixture was heated to 90 ° C. and stirred.

硝酸銀31gを、水365gにとかし、ポリエチレンイミンを入れてビーカーに追加した。さらに、アスコルビン酸13gを水73gに溶かし、添加した。次いで、90℃で30分撹拌した。遠心分離精製を3回行った。得られた銀粒子に、純水を加えて合計50gとし超音波分散して金属粒子分散液302を得た。 31 g of silver nitrate was dissolved in 365 g of water, polyethyleneimine was added, and the mixture was added to the beaker. Further, 13 g of ascorbic acid was dissolved in 73 g of water and added. Then, the mixture was stirred at 90 ° C. for 30 minutes. Centrifugal purification was performed 3 times. Pure water was added to the obtained silver particles to make a total of 50 g, and ultrasonically dispersed to obtain a metal particle dispersion liquid 302.

金属粒子分散液101と同様に金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比を求めると、1:0.03となった。 Similar to the metal particle dispersion 101, the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal was found to be 1: 0.03.

<金属粒子塗布液302の調製>
上記金属粒子塗布液301の調製と同様に金属粒子塗布液302を調製した。不揮発性の有機物としてはポリエチレンイミンを追加し、金属粒子塗布液302を得た。
<Preparation of metal particle coating liquid 302>
The metal particle coating liquid 302 was prepared in the same manner as the preparation of the metal particle coating liquid 301. Polyethylenimine was added as a non-volatile organic substance to obtain a metal particle coating liquid 302.

<金属粒子塗布液303及び304の調製>
金属粒子塗布液302と同様にして、金属粒子塗布液303及び304は表IIに記載の溶媒構成のみ変更し調製した。
<Preparation of metal particle coating liquids 303 and 304>
Similar to the metal particle coating liquid 302, the metal particle coating liquids 303 and 304 were prepared by changing only the solvent composition shown in Table II.

<金属粒子分散液305及び金属粒子塗布液305の調製>
上記金属粒子分散液202の調製において、硝酸銀水溶液を、塩化金酸水溶液に替えて行った以外は同様にして金属粒子分散液305及び金属粒子塗布液305を調製した。
<Preparation of metal particle dispersion liquid 305 and metal particle coating liquid 305>
In the preparation of the metal particle dispersion liquid 202, the metal particle dispersion liquid 305 and the metal particle coating liquid 305 were prepared in the same manner except that the silver nitrate aqueous solution was replaced with the gold chloride aqueous solution.

<金属粒子分散液306及び金属粒子塗布液306>
上記金属粒子分散液202の調製において、硝酸銀水溶液を、塩化パラジウム水溶液に替えて行った以外は同様にして、金属粒子分散液306及び金属粒子塗布液306を得た。
<Metal particle dispersion liquid 306 and metal particle coating liquid 306>
In the preparation of the metal particle dispersion liquid 202, the metal particle dispersion liquid 306 and the metal particle coating liquid 306 were obtained in the same manner except that the silver nitrate aqueous solution was replaced with the palladium chloride aqueous solution.

〔有機EL素子301~306の作製〕
有機EL素子101の作製と同様にして、金属粒子塗布液301~306を用いて、有機EL素子301~306を作製した。
[Manufacturing of organic EL elements 301 to 306]
Similar to the production of the organic EL element 101, the organic EL elements 301 to 306 were produced by using the metal particle coating liquids 301 to 306.

〔有機EL素子401の作製〕
有機EL素子301の作製において、金属粒子塗布液を塗布したのち、120℃の温風を5分吹き付けたのち、120℃の恒温槽で30分間乾燥させた以外は同様にして、有機EL素子401を作製した。
[Manufacturing of organic EL element 401]
In the production of the organic EL element 301, the organic EL element 401 is similarly applied except that the metal particle coating liquid is applied, warm air at 120 ° C. is blown for 5 minutes, and then the organic EL element 301 is dried in a constant temperature bath at 120 ° C. for 30 minutes. Was produced.

〔有機素子402の作製〕
有機EL素子301の作製において、金属粒子塗布液を塗布したのち、特許6319090号、段落〔0085〕のIR-2と同様の条件で、赤外線を5分照射したのち、120℃の恒温槽で30分間乾燥させた以外は同様にして、有機EL素子402を作製した。
[Manufacturing of organic device 402]
In the production of the organic EL element 301, after applying the metal particle coating liquid, irradiation with infrared rays for 5 minutes under the same conditions as IR-2 of Patent No. 6319090, paragraph [805], and then 30 in a constant temperature bath at 120 ° C. The organic EL element 402 was produced in the same manner except that it was dried for a minute.

〔金属粒子塗布液の調製方法〕
<金属粒子塗布液501Aの調製>
金属粒子分散液301に、アルギン酸を加えずに、溶媒のみを加えて金属粒子塗布液501A塗布液を得た。
[Preparation method of metal particle coating liquid]
<Preparation of metal particle coating liquid 501A>
A metal particle coating liquid 501A coating liquid was obtained by adding only a solvent to the metal particle dispersion liquid 301 without adding alginic acid.

〔有機EL素子501の作製〕
金属粒子分散液301を膜厚50nmとなるように塗布し、120℃の恒温槽で30分乾燥させたのち、上記金属粒子塗布液501Aを膜厚150nmとなるように塗布し、120℃の恒温槽で30分乾燥させ、2層構成の陰極を有する表III記載の有機EL素子501を作製した。
[Manufacturing of organic EL element 501]
The metal particle dispersion 301 is applied so as to have a film thickness of 50 nm, dried in a constant temperature bath at 120 ° C. for 30 minutes, and then the metal particle coating solution 501A is applied so as to have a film thickness of 150 nm and is kept at a constant temperature of 120 ° C. The organic EL element 501 shown in Table III having a two-layered cathode was prepared by drying in a tank for 30 minutes.

≪評価≫
(1)電極(K)の有機機能層側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分の金属粒子と不揮発性の有機物の質量比率(B/A)の測定
上記作製した有機EL素子を用いて、ダイプラ・ウィンテス社製斜め切削装置NN-04Tを用いて、有機EL素子試料を0.20度の角度で断面を作製した。
切り出した断面の、有機機能層と電極との界面から、2.86μm部分を飛行時間型二次イオン質量分析装置(TOF-SIMS:フィジカルエレクトロニクス(株)製)を用いて組成分析することで界面から厚さ方向に10nm部分の組成を求めた。
なお、事前に金属粒子と有機物の質量比率を変えた試料を作製し、飛行時間型二次イオン質量分析装置において検出信号と質量を換算する検量線を作製した。
また、有機機能層側とは逆側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分の金属粒子と不揮発性の有機物の含有量の質量比率は、同様な方法にて測定した。
(2)金属粒子からなる電極中の水及び有機溶媒の質量
上記有機EL素子とは別に、1cm×1cmのシリコンウエハ上に、各金属粒子塗布液を塗布した。
≪Evaluation≫
(1) Measurement of mass ratio (B / A) of metal particles and non-volatile organic matter in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface on the organic functional layer side of the electrode (K) using the organic EL element produced above. , NN-04T, an oblique cutting device manufactured by Daipla Wintes, was used to prepare a cross section of an organic EL element sample at an angle of 0.20 degrees.
The interface of the cut out section from the interface between the organic functional layer and the electrode is analyzed by composition analysis using a time-of-flight secondary ion mass spectrometer (TOF-SIMS: manufactured by Physical Electronics Co., Ltd.). The composition of the 10 nm portion was determined in the thickness direction.
In addition, a sample in which the mass ratio of metal particles and organic substances was changed was prepared in advance, and a calibration curve for converting the detection signal and the mass was prepared in a time-of-flight type secondary ion mass spectrometer.
Further, the mass ratio of the content of the metal particles and the non-volatile organic substance in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface on the side opposite to the organic functional layer side was measured by the same method.
(2) Mass of water and organic solvent in an electrode composed of metal particles Separately from the above organic EL element, each metal particle coating liquid was applied onto a silicon wafer of 1 cm × 1 cm.

各シリコンウエハを、電子科学社製の昇温熱脱離分析装置で、測定を行った。 Each silicon wafer was measured with a thermal desorption analyzer manufactured by Electronic Science Co., Ltd.

サンプルを加熱していき、80~200℃の間で観測された、水及び有機溶媒(2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、水:2-メトキシエタノール)の質量を求めた。なお、事前に、昇温熱脱離分析装置での検出感度と各溶媒の質量は検量線を求めた。 The sample was heated to determine the mass of water and organic solvent (2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, water: 2-methoxyethanol) observed between 80 and 200 ° C. In advance, a calibration curve was obtained for the detection sensitivity of the thermal desorption analyzer and the mass of each solvent.

また、別途求めてある金属粒子からなる電極の厚さと、面積(1cm×1cm)から金属粒子からなる電極の体積を求め、単位体積(mm)あたりの、水及び有機溶媒の量を求めた。 Further, the volume of the electrode made of metal particles was obtained from the thickness of the electrode made of metal particles and the area (1 cm × 1 cm) separately obtained, and the amount of water and the organic solvent per unit volume (mm 3 ) was obtained. ..

(2)電力効率(発光効率の指標)
作製した有機EL素子に、ADC社製 直流電圧・電流源/モニタ6234を用いて、30A/mの電流を流し、その時の電圧を測定した。
(2) Power efficiency (indicator of luminous efficiency)
A DC voltage / current source / monitor 6234 manufactured by ADC was used to pass a current of 30 A / m 2 through the manufactured organic EL element, and the voltage at that time was measured.

また、コニカミノルタ社製分光放射輝度計CS-2000を用いて輝度を測定した。以下の式に基づき、電力効率を算出した。 In addition, the brightness was measured using a spectral radiance meter CS-2000 manufactured by Konica Minolta. The power efficiency was calculated based on the following formula.

(輝度)×円周率÷(電流密度×電圧) (lm/W)
有機EL素子101の電力効率を100として相対値を表I~表IIIに示す。
(Brightness) x pi ÷ (current density x voltage) (lm / W)
The relative values are shown in Tables I to III with the power efficiency of the organic EL element 101 as 100.

(3)駆動寿命
有機EL素子に、100A/mの電流を流しながら、間欠的にコニカミノルタ社製分光放射輝度計CS-2000を用いて輝度を測定した。初期の輝度から、輝度が半分以下になった時間を駆動寿命とする。
(3) Drive life While passing a current of 100 A / m 2 through the organic EL element, the brightness was intermittently measured using a spectral radiance meter CS-2000 manufactured by Konica Minolta. The drive life is defined as the time when the brightness is reduced to less than half from the initial brightness.

有機EL素子101の駆動寿命を100として相対値を表I~表IIIに示す。 The relative values are shown in Tables I to III with the drive life of the organic EL element 101 as 100.

(4)折り曲げ耐性
各有機EL素子を直径100mmの円柱に巻き付け、60℃の恒温槽で100時間保管したのち、保管前後の電力効率の変化を測定した。値が大きい程、折り曲げ耐性に優れている。
(4) Bending resistance Each organic EL element was wound around a cylinder having a diameter of 100 mm, stored in a constant temperature bath at 60 ° C. for 100 hours, and then the change in power efficiency before and after storage was measured. The larger the value, the better the bending resistance.

Figure 0007052705000002
Figure 0007052705000002

Figure 0007052705000003
Figure 0007052705000003

Figure 0007052705000004
Figure 0007052705000004

表I~表IIIより、本発明の構成の有機EL素子は、低抵抗であり、有機機能層と電極の密着性に優れることにより、高温保存時の折り曲げ耐性や発光効率及び駆動寿命に優れることが明らかである。中でも、本発明に係る電極を2層構成で形成することにより、密着性に加えてより高い導電性を確保し、有機EL素子の電力効率や駆動寿命を向上させることができることが分かった。 From Tables I to III, the organic EL element having the configuration of the present invention has low resistance and is excellent in adhesion between the organic functional layer and the electrode, so that it is excellent in bending resistance, luminous efficiency and drive life during high temperature storage. Is clear. Above all, it was found that by forming the electrode according to the present invention in a two-layer structure, it is possible to secure higher conductivity in addition to adhesion and improve the power efficiency and drive life of the organic EL element.

1 斜め切削試料の断面
2 基板
3 該当電極(K)
4 有機機能層
5 他方の電極
6 界面
EL 有機EL素子
10 基板
11 ガスバリアー層
12 陽極
13 第1の有機機能層
14 発光層
15 第2の有機機能層
16 有機機能層ユニット
17 陰極、電極(K)
18 封止用接着層
19 封止基板
K1 第1の電極層
K2 第2の電極層
h 発光点
L 発光光
1 Cross section of diagonally cut sample 2 Substrate 3 Applicable electrode (K)
4 Organic functional layer 5 Other electrode 6 Interface EL organic EL element 10 Substrate 11 Gas barrier layer 12 Anode 13 First organic functional layer 14 Light emitting layer 15 Second organic functional layer 16 Organic functional layer unit 17 Cathode, electrode (K) )
18 Adhesive layer for encapsulation 19 Encapsulation substrate K1 First electrode layer K2 Second electrode layer h Emission point L Emission light

Claims (10)

少なくとも、基板と、陽極と陰極によって挟持された有機機能層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記陽極と前記陰極の少なくともどちらか一方の電極(K)が、金属粒子及び不揮発性の有機物を含有する金属薄膜層であり、
前記電極(K)の前記有機機能層側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分において、前記金属粒子の総含有量(A)に対する前記不揮発性の有機物の総含有量(B)の質量比率(B/A)が、0.01~0.10の範囲内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素子。
An organic electroluminescence device having at least a substrate and an organic functional layer sandwiched between an anode and a cathode.
The electrode (K) of at least one of the anode and the cathode is a metal thin film layer containing metal particles and a non-volatile organic substance.
The mass ratio of the total content (B) of the non-volatile organic substance to the total content (A) of the metal particles in the portion of the electrode (K) in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface on the organic functional layer side. An organic electroluminescence element having (B / A) in the range of 0.01 to 0.10.
前記電極(K)が、前記有機機能層に対して基板から遠い側の電極であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the electrode (K) is an electrode on the side far from the substrate with respect to the organic functional layer. 前記電極(K)の前記有機機能層側とは逆側の界面から厚さ方向に10nmの範囲部分において、前記質量比率(B/A)が、0.01~0.05の範囲内であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The mass ratio (B / A) is in the range of 0.01 to 0.05 in the portion of the electrode (K) in the range of 10 nm in the thickness direction from the interface opposite to the organic functional layer side. The organic electroluminescence device according to claim 1 or 2, characterized in that. 前記電極(K)が、1mm当たり20~300μgの範囲内の水を含有することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 3, wherein the electrode (K) contains water in the range of 20 to 300 μg per 1 mm 3 . 前記電極(K)が、1mm当たり4~100μgの範囲内の有機溶媒を含有することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrode (K) contains an organic solvent in the range of 4 to 100 μg per 1 mm 3 . 前記金属粒子の金属が、銀であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 5, wherein the metal of the metal particles is silver. 前記基板が、フレキシブル基板であることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 6, wherein the substrate is a flexible substrate. 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記基板上に前記陽極又は陰極のいずれか一方と有機機能層とをこの順に形成する工程と、
前記金属粒子と前記不揮発性の有機物を含有する分散液を調製する工程と、
前記分散液を前記有機機能層上に塗布及び乾燥して前記電極(K)を形成する工程と、を有し、
前記分散液を、金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.10の範囲内となるように調製することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
A method for manufacturing an organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 7, wherein the organic electroluminescence device is manufactured.
A step of forming either one of the anode and the cathode and an organic functional layer on the substrate in this order.
A step of preparing a dispersion liquid containing the metal particles and the non-volatile organic substance, and
It comprises a step of applying the dispersion liquid on the organic functional layer and drying to form the electrode (K).
The organic electroluminescence is characterized in that the dispersion is prepared so that the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal is in the range of 1: 0.01 to 1: 0.10. Method of manufacturing the element.
さらに、前記電極(K)を前記有機機能層側から第1の電極層(K1)及び第2の電極層(K2)の2層構成で形成する工程を有し、
当該工程において、
前記金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.10の範囲内となるように分散液を調製し、当該分散液を前記有機機能層上に塗布及び乾燥して第1の電極層(K1)を形成し、次いで、
前記金属の含有量に対する不揮発性の有機物の含有量の質量比が、1:0.01~1:0.05の範囲内となるように分散液を調製し、当該分散液を前記第1の電極層(K1)上に塗布及び乾燥して第2の電極層(K2)を形成することを特徴とする請求項8に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
Further, the present invention comprises a step of forming the electrode (K) from the organic functional layer side in a two-layer structure of a first electrode layer (K1) and a second electrode layer (K2).
In the process
A dispersion is prepared so that the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal is in the range of 1: 0.01 to 1: 0.10, and the dispersion is used as the organic functional layer. It is applied and dried on top to form a first electrode layer (K1), then
A dispersion is prepared so that the mass ratio of the content of the non-volatile organic substance to the content of the metal is in the range of 1: 0.01 to 1: 0.05, and the dispersion is used as the first dispersion. The method for manufacturing an organic electroluminescence element according to claim 8, wherein a second electrode layer (K2) is formed by applying and drying on the electrode layer (K1).
前記分散液をディスペンサー又はインクジェット印刷法で塗布する工程と、
前記塗布した分散液を乾燥し、次いで焼成する工程と、を有することを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
The step of applying the dispersion liquid by a dispenser or an inkjet printing method, and
The method for producing an organic electroluminescence device according to claim 8 or 9, wherein the applied dispersion liquid is dried and then fired.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170352841A1 (en) 2014-12-24 2017-12-07 Corning Precision Materials Co., Ltd. Method for manufacturing light extraction substrate for organic light emitting diode, light extraction substrate for organic light emitting diode, and organic light emitting diode comprising same

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