JPWO2017221662A1 - Method for manufacturing organic electroluminescent element and organic electroluminescent element - Google Patents
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Abstract
本発明の課題は、可撓性基板に適用可能であって、高発光効率及び長寿命の有機EL素子を低コストで製造可能な製造方法を提供することである。当該有機EL素子の製造方法は、陽極12と陰極19との間に発光層15とブロック層16と電子輸送層17とを備える有機EL素子10の製造方法であって、ブロック層16を一般式(1)の構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有する塗布液を用いて形成することを特徴とする。
【化1】
〔XはO、S又はNR9を表す。R1〜R9はそれぞれ水素原子、置換基又は一般式(2)で表される置換基を表し、少なくとも一つは一般式(2)で表される置換基を表す。〕
【化2】
〔Lは連結基を表す。Rは置換基を表す。L及びRのうち少なくとも一つはアルキレン基又はアルキル基を表す。〕An object of the present invention is to provide a manufacturing method that can be applied to a flexible substrate and can manufacture an organic EL element having high luminous efficiency and long life at low cost. The method for manufacturing the organic EL element is a method for manufacturing the organic EL element 10 including the light emitting layer 15, the block layer 16, and the electron transport layer 17 between the anode 12 and the cathode 19. It is formed using a coating liquid containing a compound having the structure of (1) and a polar fluorinated solvent.
[Chemical 1]
[X represents O, S or NR 9 . R 1 to R 9 each represent a hydrogen atom, a substituent, or a substituent represented by the general formula (2), and at least one represents a substituent represented by the general formula (2). ]
[Chemical 2]
[L represents a linking group. R represents a substituent. At least one of L and R represents an alkylene group or an alkyl group. ]
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。特に、本発明は、可撓性基板にも適用可能であって、高発光効率及び長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を低コストで製造可能な有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an organic electroluminescent element and an organic electroluminescent element. In particular, the present invention is applicable to a flexible substrate, and relates to a method for manufacturing an organic electroluminescent element and an organic electroluminescent element capable of manufacturing an organic electroluminescent element with high luminous efficiency and long life at low cost.
従来、発光型の電子ディスプレイデバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス(electoroluminescence:以下、「有機EL」ともいう。)素子が挙げられる。有機EL素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・リン光)を利用して発光する素子である。数V〜数十V程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、また、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。更には、有機EL素子は面光源であるという特徴も有している。 Conventionally, as a light-emitting electronic display device, there is an organic electroluminescence (hereinafter referred to as “organic EL”) element. An organic EL device has a structure in which a light emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode, and injects electrons and holes into the light emitting layer to recombine excitons. It is an element that emits light by utilizing light emission (fluorescence / phosphorescence) when the exciton is deactivated. Light emission is possible at a voltage of several volts to several tens of volts, and since it is a self-luminous type, it has a wide viewing angle, high visibility, and since it is a thin-film type solid-state device, it saves space and is portable. It attracts attention from the viewpoint of sex. Furthermore, the organic EL element has a feature that it is a surface light source.
有機EL素子の面発光及び高効率光源としての魅力が高まるにつれ、その商品用途としての機能から、高発光効率、高輝度及び長寿命の全てを満足させる必要が高まっている。更に、光源の薄い、軽い、曲がるという魅力を最大限に発揮するため、フレキシブル基板上に有機EL素子を形成したフレキシブルディスプレイやフレキシブル照明が既に提供されており、それらを実現するために、高い製造技術及び素材技術が必要とされている。 As the attractiveness of organic EL elements as surface emission and high-efficiency light sources increases, it is necessary to satisfy all of high emission efficiency, high luminance, and long life because of their functions as commercial products. Furthermore, in order to maximize the attractiveness of thin, light, and curved light sources, flexible displays and flexible lighting with organic EL elements formed on a flexible substrate have already been provided. Technology and material technology are needed.
これらの要求に対しては、蒸着法を用い、可撓性基板上に各機能材料を積層して多積層構造を形成する方法により高性能化が図られているが、蒸着法を用いた場合、高い真空度を実現するための製造設備や材料利用効率の低さから、製造コストが高くなる問題がある。 In response to these requirements, high performance has been achieved by using a vapor deposition method and forming a multi-layer structure by laminating each functional material on a flexible substrate. There is a problem that the manufacturing cost becomes high due to the low manufacturing equipment and material utilization efficiency for realizing a high degree of vacuum.
有機EL素子の製造コストを下げる方法として、湿式法(以下、塗布法ともいう。)により各機能材料を積層する方法がある(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、有機EL素子の発光層や電子輸送層等を構成する機能材料の多くは、化学的に類似した構造骨格からなる物質が多く、塗布積層溶媒への溶解性も近いために積層時に混合してしまうことがある。そのため、溶媒と溶質(機能材料)の溶解度差により積層を試みた場合は、発光層の電子輸送層と反対側に積層される正孔輸送層や正孔注入層を含めて4層程度の積層が限界であった。As a method of reducing the manufacturing cost of the organic EL element, there is a method of laminating each functional material by a wet method (hereinafter also referred to as a coating method) (see, for example, Patent Document 1).
However, many of the functional materials that make up the light-emitting layers and electron transport layers of organic EL devices are mostly composed of chemically similar structural skeletons and are close to solubility in the coating lamination solvent. May end up. Therefore, when stacking is attempted due to a difference in solubility between the solvent and the solute (functional material), about 4 layers including a hole transport layer and a hole injection layer stacked on the side opposite to the electron transport layer of the light emitting layer are stacked. Was the limit.
このような問題に対しては、硬化剤を用いた積層方法が提案されている。例えば、架橋性高分子で作製される2層の発光層を備えた有機EL素子が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
また、例えば、フルオロアルキル基等の機能性基を有する電子輸送性材料と、発光材料とを塗布成膜して混合層を形成し、当該混合層内で電子輸送材料を移動させることで電子輸送材料と発光材料とを分離し、疑似的な積層構造を形成して、4層以上の積層を可能とする技術が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。For such a problem, a lamination method using a curing agent has been proposed. For example, an organic EL device having two light emitting layers made of a crosslinkable polymer is disclosed (for example, see Patent Document 2).
In addition, for example, an electron transport material having a functional group such as a fluoroalkyl group and a light-emitting material are coated to form a mixed layer, and the electron transport material is moved in the mixed layer to transport electrons. A technique has been proposed in which a material and a light-emitting material are separated to form a pseudo laminated structure to enable lamination of four or more layers (for example, see Patent Document 3).
しかしながら、上記特許文献2に記載の技術にあっては、塗布成膜後に高温かつ長時間の後処理が必要になり、後処理なしでは当該層の上に更に層を積層することができない。また、後処理にエネルギーと時間を要するだけでなく、そのエネルギーにより可撓性基板をゆがめてしまうため歩留まりが低下し、製造コストを下げられないという問題がある。
また、上記特許文献3に記載の技術にあっては、混合層内の材料分離後も発光材料と電子輸送材料との接触による混合が避けられないため、発光材料と電子輸送材料との間での配位子交換や錯体形成が起きてクエンチングが発生し、素子性能が低下する。また、複数種の材料に亘って分子設計が必要となるため、層全体の設計が難しいという問題もある。However, the technique described in Patent Document 2 requires post-treatment at a high temperature for a long time after coating film formation, and further layers cannot be stacked on the layer without post-treatment. Further, there is a problem that not only energy and time are required for post-processing, but also the flexible substrate is distorted by the energy, yield decreases, and manufacturing cost cannot be reduced.
Further, in the technique described in Patent Document 3, since mixing due to contact between the light emitting material and the electron transport material is unavoidable even after the material separation in the mixed layer, between the light emitting material and the electron transport material. Ligand exchange and complex formation occur, quenching occurs, and device performance deteriorates. Moreover, since molecular design is required over a plurality of types of materials, there is also a problem that it is difficult to design the entire layer.
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、可撓性基板にも適用可能であって、高発光効率及び長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を低コストで製造可能な有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び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-mentioned problems and situations, and the solution is applicable to a flexible substrate, and it can produce an organic electroluminescence device with high luminous efficiency and long life at low cost. It is providing the manufacturing method of an organic electroluminescent element which can be performed, and an organic electroluminescent element.
本発明に係る上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討した結果、陽極と陰極との間に、発光層と、ブロック層と、電子輸送層とを備える有機EL素子の製造方法において、ブロック層を一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有する塗布液を用いて形成することで、可撓性基板にも適用可能であって、高発光効率及び長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を低コストで製造できることを見いだした。
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段により解決される。As a result of investigating the cause of the above-mentioned problems in order to solve the above-mentioned problems according to the present invention, in a method for producing an organic EL device comprising a light-emitting layer, a block layer, and an electron transport layer between an anode and a cathode. The block layer is formed by using a coating solution containing a compound having a structure represented by the general formula (1) and a polar fluorinated solvent, so that it can be applied to a flexible substrate and has high luminous efficiency. It was also found that a long-life organic electroluminescence device can be produced at low cost.
That is, the subject concerning this invention is solved by the following means.
1.陽極と陰極との間に、発光層と、ブロック層と、電子輸送層とを備え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、
前記ブロック層を、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有する塗布液を用いて形成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。1. A method for producing an organic electroluminescent device comprising a light emitting layer, a block layer, and an electron transport layer between an anode and a cathode,
The said block layer is formed using the coating liquid containing the compound which has a structure represented by following General formula (1), and a polar fluorinated solvent, The manufacturing method of the organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned.
〔一般式(1)中、Xは、O、S又はNR9を表す。R9は、水素原子、重水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリールアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基、非芳香族複素環基又は下記一般式(2)で表される置換基を表す。R1〜R8は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アシル基、アミノ基、シリル基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基、非芳香族複素環基又は下記一般式(2)で表される置換基を表す。R1〜R9の少なくとも一つは、下記一般式(2)で表される置換基を表す。R1〜R9は、互いに同じであっても異なっていても良く、更に置換基を有していても良い。〕[In General Formula (1), X represents O, S or NR 9 . R 9 represents a hydrogen atom, a deuterium atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an arylalkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group, or a non-aromatic heterocyclic ring. Represents a group or a substituent represented by the following general formula (2). R 1 to R 8 are each a hydrogen atom, deuterium atom, halogen atom, cyano group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, acyl group, amino group, silyl group, phosphine oxide group, aromatic carbonization This represents a hydrogen ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group, a non-aromatic heterocyclic group or a substituent represented by the following general formula (2). At least one of R 1 to R 9 represents a substituent represented by the following general formula (2). R 1 to R 9 may be the same as or different from each other, and may further have a substituent. ]
〔一般式(2)中、Lは、それぞれ、アルキレン基、アルケニレン基、o−フェニレン基、m−フェニレン基、p−フェニレン基、アミド基又は二価の芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。nは、1〜8の整数を表す。nが2以上の整数を表す場合、2以上のLは、互いに同じであっても異なっていても良い。Rは、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数1〜20のフッ化アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基又は非芳香族炭化水素環基を表し、更に置換基を有していても良い。mは、1〜3の整数を表す。L及びRのうち少なくとも一つはアルキレン基又はアルキル基を表す。一般式(2)で表される置換基が複数ある場合、L及びRは、互いに同じであっても異なっていても良いが、互いに連結し環を形成することはない。〕 [In general formula (2), L represents an alkylene group, an alkenylene group, an o-phenylene group, an m-phenylene group, a p-phenylene group, an amide group or a divalent aromatic heterocyclic group, respectively, and further substituted. It may have a group. n represents an integer of 1 to 8. When n represents an integer of 2 or more, L of 2 or more may be the same as or different from each other. R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group or a non-aromatic group. Represents a hydrocarbon ring group, and may further have a substituent. m represents an integer of 1 to 3. At least one of L and R represents an alkylene group or an alkyl group. When there are a plurality of substituents represented by the general formula (2), L and R may be the same or different from each other, but they are not connected to each other to form a ring. ]
2.前記極性フッ化溶媒が、フッ化アルコール、フッ化エステル及びフッ化エーテルから選ばれる溶媒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の製造方法。 2. 2. The method for producing an organic electroluminescent element according to item 1, wherein the polar fluorinated solvent is a solvent selected from a fluorinated alcohol, a fluorinated ester, and a fluorinated ether.
3.前記極性フッ化溶媒が、炭素原子数3〜5のフッ化アルコールを含有す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の製造方法。 3. The method for producing an organic electroluminescent element according to item 1 or 2, wherein the polar fluorinated solvent contains a fluorinated alcohol having 3 to 5 carbon atoms.
4.前記一般式(2)で表される置換基のうち、少なくとも一つのLが炭素原子数1〜6のアルキレン基であ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の製造方法。 4). Any one of the substituents represented by the general formula (2), wherein at least one L is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, The manufacturing method of the organic electroluminescent element of description.
5.前記一般式(2)で表される置換基のうち、少なくとも一つのRが炭素原子数1〜6のアルキル基であ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の製造方法。 5. Any one of the substituents represented by the general formula (2), wherein at least one R is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, The manufacturing method of the organic electroluminescent element of description.
6.前記電子輸送層を、電子輸送材料を含有する塗布液を用いて形成す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の製造方法。 6). The method for producing an organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 5, wherein the electron transport layer is formed using a coating liquid containing an electron transport material.
7.前記電子輸送材料を含有する塗布液が、極性フッ化溶媒を含有することを特徴とする第6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。 7). 7. The method for producing an organic electroluminescent element according to item 6, wherein the coating liquid containing the electron transport material contains a polar fluorinated solvent.
8.前記発光層が、極性フッ化溶媒に対する溶解度が前記一般式(1)で表される構造を有する化合物より低い化合物で構成されていることを特徴とする第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の製造方法。 8). Any one of Items 1 to 7, wherein the light emitting layer is composed of a compound whose solubility in a polar fluorinated solvent is lower than the compound having the structure represented by the general formula (1). The manufacturing method of the organic electroluminescent element of one term.
9.前記発光層が、分子量3000以下の化合物で構成されていることを特徴とする第1項から第8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の製造方法。 9. The method for producing an organic electroluminescent element according to any one of items 1 to 8, wherein the light emitting layer is composed of a compound having a molecular weight of 3000 or less.
10.前記発光層が、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環又はカルバゾール環を有し、かつアルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアリールアルキル基を有しない化合物を含有することを特徴とする第1項から第9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の製造方法。 10. Item 1 to Item 9, wherein the light emitting layer contains a compound having a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring or a carbazole ring, and having no alkyl group, alkenyl group, alkynyl group or arylalkyl group. The manufacturing method of the organic electroluminescent element as described in any one of the above.
11.陽極と陰極との間に、発光層と、ブロック層と、電子輸送層とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記ブロック層は、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有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。11. An organic electroluminescence device comprising a light emitting layer, a block layer, and an electron transport layer between an anode and a cathode,
The said block layer contains the compound and polar fluorinated solvent which have a structure represented by following General formula (1), The organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned.
〔一般式(1)中、Xは、O、S又はNR9を表す。R9は、水素原子、重水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリールアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基、非芳香族複素環基又は下記一般式(2)で表される置換基を表す。R1〜R8は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アシル基、アミノ基、シリル基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基、非芳香族複素環基又は下記一般式(2)で表される置換基を表す。R1〜R9の少なくとも一つは、下記一般式(2)で表される置換基を表す。R1〜R9は、互いに同じであっても異なっていても良く、更に置換基を有していても良い。〕[In General Formula (1), X represents O, S or NR 9 . R 9 represents a hydrogen atom, a deuterium atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an arylalkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group, or a non-aromatic heterocyclic ring. Represents a group or a substituent represented by the following general formula (2). R 1 to R 8 are each a hydrogen atom, deuterium atom, halogen atom, cyano group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, acyl group, amino group, silyl group, phosphine oxide group, aromatic carbonization This represents a hydrogen ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group, a non-aromatic heterocyclic group or a substituent represented by the following general formula (2). At least one of R 1 to R 9 represents a substituent represented by the following general formula (2). R 1 to R 9 may be the same as or different from each other, and may further have a substituent. ]
〔一般式(2)中、Lは、それぞれ、アルキレン基、アルケニレン基、o−フェニレン基、m−フェニレン基、p−フェニレン基、アミド基又は二価の芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。nは、1〜8の整数を表す。nが2以上の整数を表す場合、2以上のLは、互いに同じであっても異なっていても良い。Rは、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数1〜20のフッ化アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基又は非芳香族炭化水素環基を表し、更に置換基を有していても良い。mは、1〜3の整数を表す。L及びRのうち少なくとも一つはアルキレン基又はアルキル基を表す。一般式(2)で表される置換基が複数ある場合、L及びRは、互いに同じであっても異なっていても良いが、互いに連結し環を形成することはない。〕 [In general formula (2), L represents an alkylene group, an alkenylene group, an o-phenylene group, an m-phenylene group, a p-phenylene group, an amide group or a divalent aromatic heterocyclic group, respectively, and further substituted. It may have a group. n represents an integer of 1 to 8. When n represents an integer of 2 or more, L of 2 or more may be the same as or different from each other. R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group or a non-aromatic group. Represents a hydrocarbon ring group, and may further have a substituent. m represents an integer of 1 to 3. At least one of L and R represents an alkylene group or an alkyl group. When there are a plurality of substituents represented by the general formula (2), L and R may be the same or different from each other, but they are not connected to each other to form a ring. ]
12.極性フッ化溶媒が、各構成層全体として1000質量ppm以下含有されていることを特徴とする第11項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
12
本発明によれば、可撓性基板にも適用可能であって、高発光効率及び長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を低コストで製造可能な有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び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。
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。
本発明に係る一般式(1)で表される構造を有する化合物は、アルキレン基又はアルキル基を含み、発光層に含有され得る一般的なホスト材料に近い構造を持つことを特徴としている。当該一般式(1)で表される構造を有する化合物は、結晶学的にディスオーダーが大きいアルキレン基又はアルキル基を含むことで、固体状態での溶解性が向上し、発光層を溶かさない溶媒(極性フッ化溶媒)への溶解性が向上している。更に、立体障害の効果により発光材料への反応性が低減されていることで、発光層に影響が少ないブロック機能を有する層が形成可能となる。
一方で、本発明の製造方法で用いられる極性フッ化溶媒は、C−F結合の分極率の低さから分子間力が弱く、表面自由エネルギーが小さいという特徴を持つ。これにより、優れた撥水撥油性や非粘着性を有し、当該極性フッ化溶媒を含有する塗布液を用いてブロック層を形成する際に、その下層の構成材料を溶解させにくい。また、極性フッ化溶媒を用いてブロック層を形成する場合、塗布膜を乾燥させる際にブロック層材料が凝集することによる素子性能の低下を抑制することができ、ブロック層材料の下層への浸透も抑制することができる。
また、一般に、塗布法により形成された塗布膜(ウェット膜)が乾燥するまでの間、当該塗布膜の表面では、表面自由エネルギーを最小化するように表面張力が働くため、塗布膜中の分子は表面エネルギーの低い疎水基を塗布膜表面に出し、極性基や比較的疎水性の小さい芳香環を塗布膜内部に配向させた状態で安定化する。本発明のように、一般式(1)で表される構造を有する化合物を含有する塗布液を用いてブロック層を形成すると、その塗布膜が乾燥するまでの間、上記のとおり表面自由エネルギーを最小とするために、極性基及び芳香環を多く有し疎水基が少ない部位が発光層側へ、疎水基を多く含む部位が塗布膜表面側に配向する。その結果、塗布膜が乾燥して形成されたブロック層の上に電子輸送層を親水性極性溶媒で湿式成膜することが可能となる。
したがって、本発明によれば、一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒によりブロック層を形成するため、主に低分子化合物等の溶媒に溶解しやすい材料で構成される発光層上に、当該発光層を溶解させることなくブロック層を積層でき、かつブロック層を溶解させることなく電子輸送層を塗布法で積層することができる。ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method and organic electroluminescent element of an organic electroluminescent element which can be applied also to a flexible substrate and can manufacture an organic electroluminescent element of high luminous efficiency and long life at low cost are provided. can do.
The expression mechanism or action mechanism of the effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.
The compound having the structure represented by the general formula (1) according to the present invention includes an alkylene group or an alkyl group and has a structure close to a general host material that can be contained in the light emitting layer. The compound having the structure represented by the general formula (1) includes an alkylene group or an alkyl group having a crystallographically large disorder, so that the solubility in a solid state is improved and the light emitting layer is not dissolved. The solubility in (polar fluorinated solvent) is improved. Furthermore, since the reactivity to the light emitting material is reduced due to the effect of steric hindrance, a layer having a blocking function with little influence on the light emitting layer can be formed.
On the other hand, the polar fluorinated solvent used in the production method of the present invention is characterized by low intermolecular force and low surface free energy due to the low polarizability of C—F bond. Thereby, it has excellent water and oil repellency and non-adhesiveness, and when the block layer is formed using the coating liquid containing the polar fluorinated solvent, it is difficult to dissolve the underlying constituent material. In addition, when the block layer is formed using a polar fluorinated solvent, it is possible to suppress deterioration in device performance due to aggregation of the block layer material when the coating film is dried, and penetration of the block layer material into the lower layer Can also be suppressed.
In general, until the coating film (wet film) formed by the coating method is dried, surface tension acts on the surface of the coating film so as to minimize the surface free energy. Provides a hydrophobic group having a low surface energy on the surface of the coating film, and stabilizes the polar group and an aromatic ring having a relatively small hydrophobicity in an oriented state in the coating film. When the block layer is formed using a coating liquid containing a compound having a structure represented by the general formula (1) as in the present invention, the surface free energy is increased as described above until the coating film is dried. In order to minimize it, a portion having a large number of polar groups and aromatic rings and a small amount of hydrophobic groups is oriented to the light emitting layer side, and a portion containing a large amount of hydrophobic groups is oriented to the coating film surface side. As a result, the electron transport layer can be wet-formed with a hydrophilic polar solvent on the block layer formed by drying the coating film.
Therefore, according to the present invention, since the block layer is formed by the compound having the structure represented by the general formula (1) and the polar fluorinated solvent, it is mainly composed of a material that is easily dissolved in a solvent such as a low molecular compound. On the light emitting layer, the block layer can be laminated without dissolving the light emitting layer, and the electron transport layer can be laminated by a coating method without dissolving the block layer.
本発明の有機EL素子の製造方法は、陽極と陰極との間に、発光層と、ブロック層と、電子輸送層とを備える有機EL素子の製造方法であって、前記ブロック層を、一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有する塗布液を用いて形成することを特徴とする。この特徴は、各請求項に共通する又は対応する技術的特徴である。
本発明においては、前記極性フッ化溶媒が、フッ化アルコール、フッ化エステル及びフッ化エーテルから選ばれる溶媒であることが好ましい。これらの溶媒を用いることで、下層の溶解抑制と、一般式(1)で表される構造を有する化合物の溶解及び配向性の制御とをより確実に両立させることができ、本発明の効果を好適に得ることができる。
また、本発明においては、前記極性フッ化溶媒が、炭素原子数3〜5のフッ化アルコールを含有することが好ましい。これにより、塗布膜乾燥までの間に塗布膜がレベリングし揮発ムラを抑制できる一方で、膜外に溶媒分子が素早く排出されるため溶質分子の結晶化や層内の溶媒含有による性能の低下を低減できるため本発明の効果を最大限に発揮することができる。
また、本発明においては、前記一般式(2)で表される置換基のうち、少なくとも一つのLが炭素原子数1〜6のアルキレン基であることが好ましい。Lが炭素原子数1以上のアルキレン基であると、極性フッ化溶媒への溶解度が向上し、一般式(1)で表される構造を有する化合物の結晶化を抑制できる。一方で、Lが炭素原子数6以下のアルキレン基であると、一般式(1)で表される構造を有する化合物が必要以上にディスオーダーすることによる粗膜形成に起因する電子移動度の低下を抑制できるため、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
また、本発明においては、前記一般式(2)で表される置換基のうち、少なくとも一つのRが炭素原子数1〜6のアルキル基であることが好ましい。Rが炭素原子数1以上のアルキル基であると、極性フッ化溶媒への溶解度が向上し、一般式(1)で表される構造を有する化合物の結晶化を抑制できるだけでなく、発光層への浸透を抑制することができる。一方で、Rが炭素原子数6以下のアルキル基であると、必要以上に一般式(1)で表される構造を有する化合物の分子間距離が離れることによる電子移動度の低下を抑制できるため、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
また、本発明においては、前記電子輸送層を、電子輸送材料を含有する塗布液を用いて形成することが好ましい。これにより、電子輸送層を湿式製膜した場合でも下層溶解を抑制でき、発光層への電子輸送層成分の混入を低減できるため、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
また、本発明においては、前記電子輸送材料を含有する塗布液が、極性フッ化溶媒を含有することが好ましい。これにより、ブロック層に対して当該塗布液が塗れにくくなり、電子輸送材料及びブロック層材料の下層浸透を抑制できるだけでなく、ブロック層と電子輸送層との界面の適度な混合が得られるため、電子輸送性の低下を抑制でき、本発明の効果を最大限に発揮することができる。
また、本発明においては、本発明の効果発現の観点から、前記発光層が、極性フッ化溶媒に対する溶解度が前記一般式(1)で表される構造を有する化合物より低い化合物で構成されていることが好ましい。
また、本発明においては、前記発光層が、分子量3000以下の化合物で構成されていることが好ましい。このように、発光層が溶媒に溶解しやすい低分子化合物で構成されていても、当該発光層を溶解させることなく他の機能層を積層できるため、高発光効率及び高寿命の有機EL素子を確実に製造することができる。
また、本発明においては、前記発光層が、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環又はカルバゾール環を有し、かつアルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアリールアルキル基を有しない化合物を含有することが好ましい。発光層に含有される化合物が、一般式(1)と類似する骨格を有することで電子輸送性を高めることができ、アルキル基等を有しないことで密度の高い膜を形成可能なため、ブロック層材料の発光層への侵入を抑制でき、本発明の効果を最大限に発揮することができる。The method for producing an organic EL device of the present invention is a method for producing an organic EL device comprising a light emitting layer, a block layer, and an electron transport layer between an anode and a cathode, wherein the block layer is represented by a general formula. It is formed using a coating solution containing a compound having a structure represented by (1) and a polar fluorinated solvent. This feature is a technical feature common to or corresponding to each claim.
In the present invention, the polar fluorinated solvent is preferably a solvent selected from fluorinated alcohols, fluorinated esters and fluorinated ethers. By using these solvents, it is possible to more reliably achieve both dissolution inhibition of the lower layer and dissolution and orientation control of the compound having the structure represented by the general formula (1). It can be suitably obtained.
In the present invention, the polar fluorinated solvent preferably contains a fluorinated alcohol having 3 to 5 carbon atoms. As a result, the coating film can be leveled before the coating film is dried and volatilization unevenness can be suppressed, while solvent molecules are quickly discharged out of the film, so crystallization of solute molecules and deterioration of performance due to the inclusion of solvent in the layer. Since it can reduce, the effect of this invention can be exhibited to the maximum.
Moreover, in this invention, it is preferable that at least 1 L is a C1-C6 alkylene group among the substituents represented by the said General formula (2). When L is an alkylene group having 1 or more carbon atoms, solubility in a polar fluorinated solvent is improved, and crystallization of a compound having a structure represented by the general formula (1) can be suppressed. On the other hand, when L is an alkylene group having 6 or less carbon atoms, the electron mobility is reduced due to the formation of a rough film due to the disorder of the compound having the structure represented by the general formula (1) more than necessary. Therefore, the effects of the present invention can be maximized.
Moreover, in this invention, it is preferable that at least 1 R is a C1-C6 alkyl group among the substituents represented by the said General formula (2). When R is an alkyl group having 1 or more carbon atoms, the solubility in a polar fluorinated solvent is improved, and not only crystallization of the compound having the structure represented by the general formula (1) can be suppressed, but also to the light emitting layer. Can be prevented. On the other hand, when R is an alkyl group having 6 or less carbon atoms, it is possible to suppress a decrease in electron mobility due to an increase in the intermolecular distance of the compound having the structure represented by the general formula (1) more than necessary. The effects of the present invention can be maximized.
Moreover, in this invention, it is preferable to form the said electron carrying layer using the coating liquid containing an electron carrying material. Thereby, even when the electron transport layer is formed into a wet film, dissolution of the lower layer can be suppressed, and mixing of the electron transport layer component into the light emitting layer can be reduced, so that the effects of the present invention can be exhibited to the maximum.
Moreover, in this invention, it is preferable that the coating liquid containing the said electron transport material contains a polar fluorination solvent. This makes it difficult to apply the coating solution to the block layer, not only can suppress the lower layer penetration of the electron transport material and the block layer material, but can obtain an appropriate mixing of the interface between the block layer and the electron transport layer, A decrease in electron transportability can be suppressed, and the effects of the present invention can be exhibited to the maximum.
Moreover, in this invention, from a viewpoint of expression of the effect of this invention, the said light emitting layer is comprised with the compound whose solubility with respect to a polar fluorination solvent is lower than the compound which has a structure represented by the said General formula (1). It is preferable.
In the present invention, the light emitting layer is preferably composed of a compound having a molecular weight of 3000 or less. Thus, even if the light emitting layer is composed of a low-molecular compound that is easily dissolved in a solvent, other functional layers can be stacked without dissolving the light emitting layer, so that an organic EL element with high luminous efficiency and long life can be obtained. It can be manufactured reliably.
Moreover, in this invention, it is preferable that the said light emitting layer contains the compound which has a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, or a carbazole ring and does not have an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, or an arylalkyl group. Since the compound contained in the light emitting layer has a skeleton similar to that of the general formula (1), the electron transport property can be increased, and since a film having a high density can be formed by having no alkyl group or the like, a block Intrusion of the layer material into the light emitting layer can be suppressed, and the effects of the present invention can be exhibited to the maximum.
本発明の有機EL素子は、陽極と陰極との間に、発光層と、ブロック層と、電子輸送層とを備える有機EL素子であって、前記ブロック層は、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有することを特徴とする。
本発明においては、極性フッ化溶媒が、各構成層全体として1000質量ppm以下含有されていることが好ましい。これにより、有機EL素子材料間の電荷授受を損なうことなく、駆動時に発生する熱等のエネルギーにより有機EL素子材料が再配向して結晶粒とならず、結晶粒界の電荷トラップにより輸送性が低下することもない。The organic EL device of the present invention is an organic EL device comprising a light emitting layer, a block layer, and an electron transport layer between an anode and a cathode, and the block layer is represented by the following general formula (1). And a polar fluorinated solvent.
In the present invention, the polar fluorinated solvent is preferably contained in an amount of 1000 mass ppm or less as a whole of each constituent layer. Thereby, without impairing charge transfer between the organic EL element materials, the organic EL element material is not reoriented by energy such as heat generated at the time of driving, and does not become crystal grains. There is no decline.
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 components, and modes and modes 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 value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.
《有機EL素子の構成》
本発明の有機EL素子の製造方法により製造される有機EL素子の構成について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の製造方法により製造される有機EL素子の一例である有機EL素子10の概略断面図である。<< Configuration of organic EL element >>
The configuration of the organic EL element produced by the method for producing an organic EL element of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an
有機EL素子10は、基材11、陽極12、正孔注入層13、正孔輸送層14、発光層15、ブロック層16、電子輸送層17、電子注入層18及び陰極19をこの順に備えている。
The
有機EL素子の素子構成としては、図1に示す構成例に限られるものではなく、例えば、代表的な素子構成として以下の構成を挙げることができる。
(1)発光層/ブロック層/電子輸送層
(2)正孔輸送層/発光層/ブロック層/電子輸送層
(3)正孔輸送層/発光層/ブロック層/電子輸送層/電子注入層
(4)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/ブロック層/電子輸送層
(5)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/ブロック層/電子輸送層/電子注入層
(6)正孔注入層/正孔輸送層/電子阻止層/発光層/ブロック層/電子輸送層/電子注入層
上記の中で(5)及び(6)の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。The element configuration of the organic EL element is not limited to the configuration example shown in FIG. 1. For example, the following configurations can be given as typical element configurations.
(1) Light emitting layer / block layer / electron transport layer (2) Hole transport layer / light emitting layer / block layer / electron transport layer (3) Hole transport layer / light emitting layer / block layer / electron transport layer / electron injection layer (4) Hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / block layer / electron transport layer (5) Hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / block layer / electron transport layer / electron injection layer (6) ) Hole injection layer / hole transport layer / electron blocking layer / light emitting layer / block layer / electron transport layer / electron injection layer Among the above, the configurations of (5) and (6) are preferably used, but limited thereto. Is not to be done.
発光層は、単層又は複数層で構成される。また、必要に応じて、発光層と陰極との間に正孔阻止層(正孔障壁層)や電子注入層(陰極バッファー層)等が設けられても良く、発光層と陽極との間に電子阻止層(電子障壁層)や正孔注入層(陽極バッファー層)等が設けられる。これらの各層は、公知の材料及び方法で形成することができる。 The light emitting layer is composed of a single layer or a plurality of layers. If necessary, a hole blocking layer (hole blocking layer), an electron injection layer (cathode buffer layer) or the like may be provided between the light emitting layer and the cathode, and between the light emitting layer and the anode. An electron blocking layer (electron barrier layer), a hole injection layer (anode buffer layer), and the like are provided. Each of these layers can be formed by a known material and method.
《有機EL素子の製造方法》
本発明の有機EL素子の製造方法は、陽極と陰極との間に、発光層と、ブロック層と、電子輸送層とを備える有機EL素子の製造方法であって、ブロック層を、一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有する塗布液を用いて形成することを特徴とする。<< Method for Manufacturing Organic EL Element >>
The method for producing an organic EL device of the present invention is a method for producing an organic EL device comprising a light emitting layer, a block layer, and an electron transport layer between an anode and a cathode, wherein the block layer is represented by the general formula ( It is formed using a coating liquid containing a compound having a structure represented by 1) and a polar fluorinated solvent.
図1に示す有機EL素子10を製造する場合を例にとって、本発明の有機EL素子の製造方法を具体的に説明する。
まず、基材11上に、陽極12を形成する。次に、陽極12上に、正孔注入層13及び正孔輸送層14をこの順に形成する。次に、発光層15を形成する。次に、発光層15上に、一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有するブロック層形成用塗布液を用いてブロック層16を形成する。次に、ブロック層16上に、電子輸送層17を形成する。次に、電子輸送層17上に、電子注入層18及び陰極19を形成する。
なお、有機EL素子10を構成するブロック層以外の各層の形成方法としては、上記したとおり、湿式法、蒸着及びスパッタ等いずれの方法であっても良い。Taking the case of manufacturing the
First, the
In addition, as above-mentioned as a formation method of each layer other than the block layer which comprises the
最後に、陰極19を形成した後の素子を封止する。当該素子の封止に用いられる封止手段としては、公知の部材、方法を使用することができる。
以上のようにして有機EL素子10を製造することができる。Finally, the element after forming the
The
本発明の有機EL素子の製造方法で用いられる材料や条件等について、以下詳細に説明する。 The materials, conditions, etc. used in the method for producing an organic EL element of the present invention will be described in detail below.
《発光層》
発光層は、電極又は隣接層から注入される電子と正孔とが再結合し、励起子を経由して発光する場を提供する層である。発光層は、発光ドーパント(発光性ドーパント化合物、ドーパント化合物、単にドーパントともいう。)と、ホスト化合物(マトリックス材料、発光ホスト化合物、単にホストともいう。)とを含有することが好ましい。<Light emitting layer>
The light emitting layer is a layer that provides a field in which electrons and holes injected from an electrode or an adjacent layer are recombined to emit light via excitons. The light-emitting layer preferably contains a light-emitting dopant (a light-emitting dopant compound, a dopant compound, also simply referred to as a dopant) and a host compound (a matrix material, a light-emitting host compound, also simply referred to as a host).
これら発光層を構成する発光ドーパント及びホスト化合物等の発光層材料としては、極性フッ化溶媒以外の極性溶媒に可溶であって、極性フッ化溶媒に不溶である材料が用いられることが好ましく、以下に説明する発光層材料はいずれもこの条件を満たす。なお、従来公知の発光層材料の多くは極性フッ化溶媒に対して不溶である。 As a light emitting layer material such as a light emitting dopant and a host compound constituting these light emitting layers, a material that is soluble in a polar solvent other than the polar fluorinated solvent and insoluble in the polar fluorinated solvent is preferably used. All the light emitting layer materials described below satisfy this condition. Many of the conventionally known light emitting layer materials are insoluble in polar fluorinated solvents.
発光層に用いられる溶媒は、極性フッ化溶媒以外の極性溶媒が好ましく、極性フッ化溶媒以外の極性溶媒とは、溶媒分子中にフッ素原子を含まず、比誘電率が3以上かつ25℃における水への溶解度が5g/L以上である親水性の溶媒をいう。具体的にはメタノール、エタノール、メトキシエタノール、エトキシエタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、フェノール等のフッ素を含まないアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のフッ素を含まないエステル類、アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のフッ素を含まないニトリル類、アセトン、ブタノン、シクロヘキサノン等のフッ素を含まないケトン類、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、ジプロピルエーテル等のフッ素を含まないエーテル類等が挙げられる。 The solvent used for the light emitting layer is preferably a polar solvent other than the polar fluorinated solvent, and the polar solvent other than the polar fluorinated solvent does not contain a fluorine atom in the solvent molecule and has a relative dielectric constant of 3 or more and 25 ° C. A hydrophilic solvent having a solubility in water of 5 g / L or more. Specifically, alcohols that do not contain fluorine such as methanol, ethanol, methoxyethanol, ethoxyethanol, propanol, butanol, pentanol, cyclohexanol, ethylene glycol, phenol, methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, etc. Fluorine-free esters, acetonitrile, propionitrile, benzonitrile and other fluorine-free nitriles, acetone, butanone, cyclohexanone and other fluorine-free ketones, dimethyl ether, diethyl ether, methyl ethyl ether, dipropyl ether And ethers that do not contain fluorine, such as
また、発光層を構成する発光層材料は、分子量3000以下の化合物であるものとしても良い。分子量3000以下の化合物とすることで、溶媒に対する溶解性が向上するが、本発明によれば、発光層の上に後述するブロック層を形成するので、分子量3000以下の発光層材料で構成された発光層上に、当該発光層を溶解させることなく、他の有機層を積層することができる。 The light emitting layer material constituting the light emitting layer may be a compound having a molecular weight of 3000 or less. By using a compound having a molecular weight of 3000 or less, the solubility in a solvent is improved. However, according to the present invention, a block layer described later is formed on the light-emitting layer, so that it is composed of a light-emitting layer material having a molecular weight of 3000 or less. Another organic layer can be stacked on the light emitting layer without dissolving the light emitting layer.
また、発光層材料として使用される発光ドーパント及びホスト化合物の分子量は特に限定されるものではないが、本発明に係る発光層は、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環又はカルバゾール環を有し、かつアルキル基、アルケニル基、アルキニル基又はアリールアルキル基を有しない化合物を含有することが好ましい。 The molecular weight of the light emitting dopant and the host compound used as the light emitting layer material is not particularly limited, but the light emitting layer according to the present invention has a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring or a carbazole ring, and an alkyl group. It is preferable to contain a compound having no alkenyl group, alkynyl group or arylalkyl group.
発光層の形成方法は特に制限はなく、例えば、従来公知の真空蒸着法や湿式法等により形成することができる。中でも、有機EL素子の製造コストを低減する観点から、湿式法で形成することが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular in the formation method of a light emitting layer, For example, it can form by a conventionally well-known vacuum evaporation method, a wet method, etc. Especially, it is preferable to form by a wet method from a viewpoint of reducing the manufacturing cost of an organic EL element.
湿式法としては、例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、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)等を用いることができる。中でも、均質な薄膜が得られやすく、かつ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法等のロールtoロール方式に適用可能な方法が好ましい。 Examples of the wet method include spin coating, casting, ink jet, printing, die coating, blade coating, roll coating, spray coating, curtain coating, LB (Langmuir-Blodgett), and the like. Can be used. Among them, a method applicable to a roll-to-roll method such as a die coating method, a roll coating method, an ink jet method, or a spray coating method is preferable from the viewpoint of obtaining a homogeneous thin film easily and high productivity.
湿式法において、発光層材料を溶解又は分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)等の有機溶媒を用いることができる。
また、発光層材料を液媒体中に分散させる場合には、例えば、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させることができる。Examples of the liquid medium in which the light emitting layer material is dissolved or dispersed in the wet method include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, xylene, and mesitylene. Aromatic hydrocarbons such as cyclohexylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin, and dodecane, and organic solvents such as dimethylformamide (DMF) and dimethylsulfoxide (DMSO) can be used.
Further, when the light emitting layer material is dispersed in the liquid medium, it can be dispersed by a dispersion method such as ultrasonic wave, high shearing force dispersion or media dispersion.
また、発光層の形成方法として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10−6〜10−2Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、層厚0.1nm〜5μm、好ましくは5〜200nmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。Moreover, when employ | adopting a vapor deposition method as a formation method of a light emitting layer, although the vapor deposition conditions change with kinds etc. of the compound to be used, generally boat heating temperature 50-450 degreeC,
[1.発光ドーパント]
発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント(蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう。)又はリン光発光性ドーパント(リン光ドーパント、リン光性化合物ともいう。)が好ましく用いられる。発光層中の発光ドーパントの濃度については、使用される特定のドーパント及びデバイスの必要条件に基づいて、任意に決定することができる。発光ドーパントの濃度は、発光層の層厚方向に対し、均一な濃度で含有されていても良いし、任意の濃度分布を有していても良い。[1. Luminescent dopant]
As the luminescent dopant, a fluorescent luminescent dopant (also referred to as a fluorescent dopant or a fluorescent compound) or a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent dopant or a phosphorescent compound) is preferably used. The concentration of the light-emitting dopant in the light-emitting layer can be arbitrarily determined based on the specific dopant used and the device requirements. The concentration of the light emitting dopant may be contained at a uniform concentration in the thickness direction of the light emitting layer, or may have an arbitrary concentration distribution.
また、発光層には、複数種の発光ドーパントが含まれていても良い。例えば、構造の異なるドーパント同士の組み合わせや、蛍光発光性ドーパントとリン光発光性ドーパントとを組み合わせて用いても良い。これにより、任意の発光色を得ることができる。 The light emitting layer may contain a plurality of types of light emitting dopants. For example, a combination of dopants having different structures or a combination of a fluorescent luminescent dopant and a phosphorescent luminescent dopant may be used. Thereby, arbitrary luminescent colors can be obtained.
有機EL素子は、1層又は複数層の発光層が、発光色の異なる複数の発光ドーパントを含有し、有機EL素子全体として白色発光を示すことが好ましい。白色を示す発光ドーパントの組み合わせについては特に限定はないが、例えば青と橙との組み合わせや、青と緑と赤との組み合わせ等が挙げられる。有機EL素子における白色としては、2度視野角正面輝度を分光放射輝度計により測定した際に、1000cd/m2でのCIE1931表色系における色度がx=0.39±0.09、y=0.38±0.08の領域内にあることが好ましい。In the organic EL element, it is preferable that one or a plurality of light-emitting layers contain a plurality of light-emitting dopants having different emission colors and emit white light as a whole of the organic EL element. There are no particular limitations on the combination of light-emitting dopants that exhibit white, but examples include a combination of blue and orange, a combination of blue, green, and red. As the white color in the organic EL element, the chromaticity in the CIE 1931 color system at 1000 cd / m 2 is x = 0.39 ± 0.09 when the 2 ° viewing angle front luminance is measured with a spectral radiance meter. = 0.38 ± 0.08 is preferable.
[1−1.リン光発光性ドーパント]
リン光発光性ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、25℃においてリン光量子収率が0.01以上の化合物である。発光層に用いられるリン光発光性ドーパントにおいて、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。[1-1. Phosphorescent dopant]
The phosphorescent dopant is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, the phosphorescent dopant is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and has a phosphorescence quantum yield of 0 at 25 ° C. .01 or more compounds. In the phosphorescent dopant used for a light emitting layer, 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。発光層に用いられるリン光発光性ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率(0.01以上)が達成されれば良い。 The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. The phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents. The phosphorescent dopant used in the light emitting layer may be any phosphorescent quantum yield (0.01 or more) in any solvent.
リン光発光性ドーパントは、有機EL素子の発光層に使用される公知の材料から適宜選択して用いることができる。 The phosphorescent dopant can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL element.
中でも、好ましいリン光発光性ドーパントとしては、Irを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。更に好ましくは、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一つの配位様式を含む錯体が好ましい。 Among these, preferable phosphorescent dopants include organometallic complexes having Ir as a 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, or a metal-sulfur bond is preferable.
[1−2.蛍光発光性ドーパント]
蛍光発光性ドーパントは、励起一重項からの発光が可能な化合物であり、励起一重項からの発光が観測される限り特に限定されない。[1-2. Fluorescent luminescent dopant]
The fluorescent light-emitting dopant is a compound that can emit light from an excited singlet, and is not particularly limited as long as light emission from the excited singlet is observed.
蛍光発光性ドーパントしては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ホウ素錯体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、シアニン誘導体、クロコニウム誘導体、スクアリウム誘導体、オキソベンツアントラセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ローダミン誘導体、ピリリウム誘導体、ペリレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又は希土類錯体系化合物等が挙げられる。 Examples of the fluorescent light-emitting dopant include anthracene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, fluoranthene derivatives, perylene derivatives, fluorene derivatives, arylacetylene derivatives, styrylarylene derivatives, styrylamine derivatives, arylamine derivatives, boron complexes, coumarin derivatives, Examples include pyran derivatives, cyanine derivatives, croconium derivatives, squalium derivatives, oxobenzanthracene derivatives, fluorescein derivatives, rhodamine derivatives, pyrylium derivatives, perylene derivatives, polythiophene derivatives, rare earth complex compounds, and the like.
また、蛍光発光性ドーパントして、遅延蛍光を利用した発光ドーパント等を用いても良い。
遅延蛍光を利用した発光ドーパントの具体例としては、例えば、国際公開第2011/156793号、特開2011−213643号公報、特開2010−93181号公報等に記載の化合物が挙げられる。Alternatively, a light emitting dopant utilizing delayed fluorescence may be used as the fluorescent light emitting dopant.
Specific examples of the luminescent dopant using delayed fluorescence include compounds described in, for example, International Publication No. 2011/156793, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-213643, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-93181, and the like.
[2.ホスト化合物]
ホスト化合物は、発光層において主に電荷の注入及び輸送を担う化合物であり、有機EL素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
好ましくは室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物であり、更に好ましくは、リン光量子収率が0.01未満の化合物である。また、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。[2. Host compound]
The host compound is a compound mainly responsible for charge injection and transport in the light emitting layer, and its own light emission is not substantially observed in the organic EL element.
Preferably, it is a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission of less than 0.1 at room temperature (25 ° C.), more preferably a compound having a phosphorescence quantum yield of less than 0.01. Moreover, it is preferable that the mass ratio in the layer is 20% or more among the compounds contained in a light emitting layer.
また、ホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含有される発光ドーパントの励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。
ホスト化合物は、単独で用いても良く、又は複数種併用して用いても良い。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子の高効率化が可能となる。Moreover, it is preferable that the excited state energy of a host compound is higher than the excited state energy of the light emission dopant contained in the same layer.
A host compound may be used independently or may be used in combination of multiple types. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of electric charges, and it is possible to increase the efficiency of the organic EL element.
発光層に用いられるホスト化合物としては、特に制限はなく、従来有機EL素子で用いられる化合物を用いることができる。例えば、低分子化合物や、繰り返し単位を有する高分子化合物でも良いし、ビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物でも良い。 There is no restriction | limiting in particular as a host compound used for a light emitting layer, The compound conventionally used with an organic EL element can be used. For example, a low molecular compound, a high molecular compound having a repeating unit, or a compound having a reactive group such as a vinyl group or an epoxy group may be used.
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、発光の長波長化を防ぎ、更に、有機EL素子を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対する安定性の観点から、高いガラス転移温度(Tg)を有することが好ましい。ホスト化合物としては、Tgが80℃以上であることが好ましく、より好ましくは100℃以上である。
ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS−K−7121に準拠した方法により求められる値である。As a known host compound, while having a hole transport ability or an electron transport ability, it prevents the light emission from becoming longer wavelength, and further, from the viewpoint of stability against heat generation during driving of the organic EL element at high temperature or during element driving, It is preferable to have a high glass transition temperature (Tg). As a host compound, it is preferable that Tg is 80 degreeC or more, More preferably, it is 100 degreeC or more.
Here, a glass transition point (Tg) is a value calculated | required by the method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry: Differential scanning calorimetry).
また、ホスト化合物としては、本発明の効果発現の観点から、極性フッ化溶媒に対する溶解度が、一般式(1)で表される構造を有する化合物より低い化合物であることが好ましい。ここで、溶解度とは、25℃1気圧において、溶媒1L当たりに溶解する限界の溶質グラム数を指す。 Moreover, as a host compound, it is preferable that it is a compound whose solubility with respect to a polar fluorination solvent is lower than the compound which has a structure represented by General formula (1) from a viewpoint of the effect expression of this invention. Here, the solubility means the limit number of solute grams dissolved per liter of solvent at 25 ° C. and 1 atm.
《ブロック層》
本発明において、ブロック層とは、発光層と電子輸送層との間に挿入される層を表し、電子輸送層から注入される電子を発光層側へ輸送し、発光層側から輸送される正孔及び、発光層上で電子と正孔が再結合することにより生じる励起子を発光層内に閉じ込める機能を有する層である。したがって、ブロック層はいわゆる正孔阻止層として機能する。《Block layer》
In the present invention, the block layer represents a layer inserted between the light-emitting layer and the electron transport layer, and transports electrons injected from the electron transport layer to the light-emitting layer side and is transported from the light-emitting layer side. It is a layer having a function of confining excitons generated by recombination of holes and electrons and holes on the light emitting layer in the light emitting layer. Therefore, the block layer functions as a so-called hole blocking layer.
ブロック層は、一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有するブロック層形成用塗布液を塗布することで形成することができる。これにより、ブロック層形成用塗布液を塗布してブロック層を形成する際に、溶媒が下層である発光層を溶解してしまうことを抑制できる。更に、当該ブロック層を形成することにより、蒸着法/塗布法を問わず上層である電子輸送層形成時に発光層と電子輸送層との混合を抑制し、更に有機EL素子製造後、素子駆動時のエネルギーによる発光層材料と電子輸送層材料との混合及び反応を抑制することができる。このため、有機EL素子の性能低下を抑制することができる。 The block layer can be formed by applying a coating liquid for forming a block layer containing a compound having a structure represented by the general formula (1) and a polar fluorinated solvent. Thereby, when apply | coating the coating liquid for block layer formation and forming a block layer, it can suppress that a solvent melt | dissolves the light emitting layer which is a lower layer. Further, by forming the block layer, mixing of the light emitting layer and the electron transport layer is suppressed when forming the upper electron transport layer regardless of the vapor deposition method / coating method. Mixing and reaction of the light-emitting layer material and the electron transport layer material due to the energy of can be suppressed. For this reason, the performance fall of an organic EL element can be suppressed.
また、ブロック層形成用塗布液を、一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含む液組成物とすることで、これまでは困難であった、電子輸送層塗布形成時に電子輸送層形成用塗布液が発光層に浸透することをブロック可能なブロック層材料の可溶化と、ブロック層形成用塗布液に含有される溶媒の発光層への影響の低減とを両立することができる。これにより、樹脂等からなる基板等がゆがむような高温アニールやUV照射等による下層及びブロック層の硬化処理工程が必要なく、安価かつ安定的に有機EL素子を製造することができる。 Moreover, the electron transport layer application | coating which was difficult until now by making the coating liquid for block layer formation into the liquid composition containing the compound which has the structure represented by General formula (1), and a polar fluorination solvent Both the solubilization of the block layer material that can block the penetration of the electron transport layer forming coating solution into the light emitting layer during formation and the reduction of the influence of the solvent contained in the block layer forming coating solution on the light emitting layer. can do. Thereby, there is no need for a curing process for the lower layer and the block layer by high-temperature annealing or UV irradiation that distorts the substrate made of resin or the like, and an organic EL element can be manufactured inexpensively and stably.
これにより本発明の有機EL素子においては、ブロック層が、一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有する。
ブロック層に極性フッ化溶媒が含有されているか否かについては、次のようにして判断することができる。すなわち、有機EL素子のブロック層中に含有される極性フッ化溶媒の分布を、TOF−SIMS(飛行時間型二次イオン質量分析)により分析し、層厚方向でのフッ素分布を測定する(測定は基板側からイオンを出射する形で進め、イオン衝突時の構成物の打ち込み方向と積層時の溶媒浸透方向が一致しないよう配慮する。)。これによりフッ素原子が検出された場合には、ブロック層に極性フッ化溶媒が含有されていると判断することができる。Thereby, in the organic EL element of this invention, a block layer contains the compound and polar fluorinated solvent which have a structure represented by General formula (1).
Whether or not a polar fluorinated solvent is contained in the block layer can be determined as follows. That is, the distribution of the polar fluorinated solvent contained in the block layer of the organic EL device is analyzed by TOF-SIMS (time-of-flight secondary ion mass spectrometry), and the fluorine distribution in the layer thickness direction is measured (measurement). In this case, the ions are emitted from the substrate side, and care is taken so that the direction in which the component is implanted during ion collision does not coincide with the direction of solvent penetration during lamination. Thereby, when a fluorine atom is detected, it can be judged that the polar fluorinated solvent is contained in the block layer.
本発明に係るブロック層を形成する塗布法としては、例えば、スプレー塗布、エレクトロスプレー塗布、インクジェット、ミストCVD、グラビアコート、バーコート、ロールコート、ディップコート、スクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷等を挙げることができる。また、これらの塗布法には、ブロック層形成用塗布液が、下層に着弾する前に溶媒が乾燥されるような場合も含まれる。また、ブロック層の塗布法による形成は、大気下又は不活性ガス雰囲気下のいずれの条件で行っても良い。また、ブロック層は、複数層形成されていても良い。 Examples of the coating method for forming the block layer according to the present invention include spray coating, electrospray coating, ink jet, mist CVD, gravure coating, bar coating, roll coating, dip coating, screen printing, flexographic printing, and offset printing. Can be mentioned. Further, these coating methods include a case where the solvent is dried before the coating liquid for forming the block layer lands on the lower layer. The formation of the block layer by a coating method may be performed under any condition in the air or in an inert gas atmosphere. The block layer may be formed in a plurality of layers.
ブロック層の層厚は、1〜100nmの範囲内であることが好ましく、5〜50nmの範囲内であることがより好ましい。ブロック層が複数層形成されている場合には、その総層厚が上記範囲内であることが好ましい。ブロック層の総層厚が1nm以上であると、電荷及び励起子ブロック機能を効果的に発揮できるだけでなく、上層(電子輸送層)形成用塗布液の浸透をより確実に抑制できるといった効果が得られる。また、ブロック層の総層厚が100nm以下であると、一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒による分子配向の効果が得られやすく、上層(電子輸送層)材料の浸透をより確実に抑制できるだけでなく、十分な電荷輸送性を確保でき、発光光の吸収や散乱を抑制して有機EL素子全体として高い発光効率を得ることができる。 The layer thickness of the block layer is preferably in the range of 1 to 100 nm, and more preferably in the range of 5 to 50 nm. When a plurality of block layers are formed, the total layer thickness is preferably within the above range. When the total thickness of the block layer is 1 nm or more, not only can the charge and exciton blocking functions be exhibited effectively, but also the effect that the penetration of the coating liquid for forming the upper layer (electron transport layer) can be more reliably suppressed can be obtained. It is done. Further, when the total layer thickness of the block layer is 100 nm or less, the effect of molecular orientation by the compound having the structure represented by the general formula (1) and the polar fluorinated solvent is easily obtained, and the upper layer (electron transport layer) material In addition to being able to more reliably suppress the penetration of the light, sufficient charge transportability can be ensured, and absorption and scattering of the emitted light can be suppressed to obtain high luminous efficiency as the entire organic EL element.
ブロック層は、一般式(1)で表される構造を有する化合物以外の他の材料を、本発明の効果を損なわない範囲内で含有していても良い。ブロック層中の当該他の材料の含有量は、材料の種類にもよるが、例えば、形成されたブロック層全体に対して20質量%以下であることが好ましい。この範囲内であれば、本発明の効果を損なうことを防止できると考えられる。 The block layer may contain other materials other than the compound having the structure represented by the general formula (1) within a range not impairing the effects of the present invention. The content of the other material in the block layer is preferably 20% by mass or less with respect to the entire formed block layer, for example, although it depends on the type of material. If it is within this range, it is considered that the effects of the present invention can be prevented from being impaired.
[一般式(1)で表される構造を有する化合物]
ブロック層は、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物を含有する塗布液を用いて形成することができる。[Compound having the structure represented by the general formula (1)]
The block layer can be formed using a coating solution containing a compound having a structure represented by the following general formula (1).
〔一般式(1)中、Xは、O、S又はNR9を表す。R9は、水素原子、重水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリールアルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基、非芳香族複素環基又は下記一般式(2)で表される置換基を表す。R1〜R8は、それぞれ、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アシル基、アミノ基、シリル基、ホスフィンオキシド基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基、非芳香族炭化水素環基、非芳香族複素環基又は下記一般式(2)で表される置換基を表す。R1〜R9の少なくとも一つは、下記一般式(2)で表される置換基を表す。R1〜R9は、互いに同じであっても異なっていても良く、更に置換基を有していても良い。〕[In General Formula (1), X represents O, S or NR 9 . R 9 represents a hydrogen atom, a deuterium atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an arylalkyl group, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group, or a non-aromatic heterocyclic ring. Represents a group or a substituent represented by the following general formula (2). R 1 to R 8 are each a hydrogen atom, deuterium atom, halogen atom, cyano group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkoxy group, acyl group, amino group, silyl group, phosphine oxide group, aromatic carbonization This represents a hydrogen ring group, an aromatic heterocyclic group, a non-aromatic hydrocarbon ring group, a non-aromatic heterocyclic group or a substituent represented by the following general formula (2). At least one of R 1 to R 9 represents a substituent represented by the following general formula (2). R 1 to R 9 may be the same as or different from each other, and may further have a substituent. ]
〔一般式(2)中、Lは、それぞれ、アルキレン基、アルケニレン基、o−フェニレン基、m−フェニレン基、p−フェニレン基、アミド基又は二価の芳香族複素環基を表し、更に置換基を有していても良い。nは、1〜8の整数を表す。nが2以上の整数を表す場合、2以上のLは、互いに同じであっても異なっていても良い。Rは、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコキシ基、炭素原子数1〜20のフッ化アルキル基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基又は非芳香族炭化水素環基を表し、更に置換基を有していても良い。mは、1〜3の整数を表す。L及びRのうち少なくとも一つはアルキレン基又はアルキル基を表す。一般式(2)で表される置換基が複数ある場合、L及びRは、互いに同じであっても異なっていても良いが、互いに連結し環を形成することはない。〕 [In general formula (2), L represents an alkylene group, an alkenylene group, an o-phenylene group, an m-phenylene group, a p-phenylene group, an amide group or a divalent aromatic heterocyclic group, respectively, and further substituted. It may have a group. n represents an integer of 1 to 8. When n represents an integer of 2 or more, L of 2 or more may be the same as or different from each other. R is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aromatic hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group or a non-aromatic group. Represents a hydrocarbon ring group, and may further have a substituent. m represents an integer of 1 to 3. At least one of L and R represents an alkylene group or an alkyl group. When there are a plurality of substituents represented by the general formula (2), L and R may be the same or different from each other, but they are not connected to each other to form a ring. ]
上記一般式(1)において、R1〜R9で表されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、(t)ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ベンジル基等を挙げることができる。
また、R1〜R9で表されるアルケニル基としては、例えば、上記アルキル基に1個以上の二重結合を有するものが挙げられ、より具体的には、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、イソプロペニル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、2−ペンテニル基、2−ヘキセニル基等が挙げられる。
また、R1〜R9で表されるアルキニル基としては、例えば、エチニル基、アセチレニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基(プロパルギル基)、1−ブチニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−ペンチニル基、2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、1−ヘキシニル基、2−ヘキシニル基、3−ヘキシニル基、1−ヘプチニル基、2−ヘプチニル基、5−ヘプチニル基、1−オクチニル基、3−オクチニル基、5−オクチニル基等が挙げられる。In the general formula (1), examples of the alkyl group represented by R 1 to R 9 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a (t) butyl group, a pentyl group, a hexyl group, and an octyl group. , Dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, benzyl group and the like.
Examples of the alkenyl group represented by R 1 to R 9 include those having one or more double bonds in the alkyl group, and more specifically, vinyl groups, allyl groups, 1- Examples include a propenyl group, an isopropenyl group, a 2-butenyl group, a 1,3-butadienyl group, a 2-pentenyl group, and a 2-hexenyl group.
Examples of the alkynyl group represented by R 1 to R 9 include ethynyl group, acetylenyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group (propargyl group), 1-butynyl group, 2-butynyl group, 3- Butynyl group, 1-pentynyl group, 2-pentynyl group, 3-pentynyl group, 1-hexynyl group, 2-hexynyl group, 3-hexynyl group, 1-heptynyl group, 2-heptynyl group, 5-heptynyl group, 1- Examples include an octynyl group, a 3-octynyl group, and a 5-octynyl group.
上記一般式(1)において、R1〜R9で表される芳香族炭化水素環基(アリール基ともいう。)としては、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等が挙げられる。
また、R1〜R9で表される芳香族複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基(例えば、1,2,4−トリアゾール−1−イル基、1,2,3−トリアゾール−1−イル基等)、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す。)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等が挙げられる。In the general formula (1), examples of the aromatic hydrocarbon ring group (also referred to as an aryl group) represented by R 1 to R 9 include a phenyl group, a p-chlorophenyl group, a mesityl group, a tolyl group, and a xylyl group. Group, naphthyl group, anthryl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group and the like.
Examples of the aromatic heterocyclic group represented by R 1 to R 9 include a pyridyl group, a pyrimidinyl group, a furyl group, a pyrrolyl group, an imidazolyl group, a benzoimidazolyl group, a pyrazolyl group, a pyrazinyl group, and a triazolyl group (for example, 1,2,4-triazol-1-yl group, 1,2,3-triazol-1-yl group, etc.), oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, furazanyl group, thienyl Group, quinolyl group, benzofuryl group, dibenzofuryl group, benzothienyl group, dibenzothienyl group, indolyl group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group (one of the carbon atoms constituting the carboline ring of the carbolinyl group is Is replaced by a nitrogen atom.), Quinoxalinyl group, pyri Jiniru group, triazinyl group, quinazolinyl group, and phthalazinyl group.
上記一般式(1)において、R1〜R9で表される非芳香族炭化水素環基としては、例えば、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、テトラヒドロナフタレン環、9,10−ジヒドロアントラセン環、ビフェニレン環等から導出される1価の基等が挙げられる。
また、R1〜R9で表される非芳香族炭化水素環基としては、例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、1,3−ジオキサン環、1,4−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン−1,1−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ[2,2,2]−オクタン環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、オキサントレン環、チオキサンテン環、フェノキサチイン環等から導出される一価の基等が挙げられる。In the general formula (1), examples of the non-aromatic hydrocarbon ring group represented by R 1 to R 9 include a cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), a cycloalkoxy group (for example, cyclopentyl). An oxy group, a cyclohexyloxy group, etc.), a cycloalkylthio group (eg, a cyclopentylthio group, a cyclohexylthio group, etc.), a tetrahydronaphthalene ring, a 9,10-dihydroanthracene ring, a biphenylene ring, etc. Can be mentioned.
Examples of the non-aromatic hydrocarbon ring group represented by R 1 to R 9 include an epoxy ring, an aziridine ring, a thiirane ring, an oxetane ring, an azetidine ring, a thietane ring, a tetrahydrofuran ring, a dioxolane ring, a pyrrolidine ring, Pyrazolidine ring, imidazolidine ring, oxazolidine ring, tetrahydrothiophene ring, sulfolane ring, thiazolidine ring, ε-caprolactone ring, ε-caprolactam ring, piperidine ring, hexahydropyridazine ring, hexahydropyrimidine ring, piperazine ring, morpholine ring, tetrahydro Pyran ring, 1,3-dioxane ring, 1,4-dioxane ring, trioxane ring, tetrahydrothiopyran ring, thiomorpholine ring, thiomorpholine-1,1-dioxide ring, pyranose ring, diazabicyclo [2,2,2] -Octane ring, pheno And monovalent groups derived from a xazine ring, phenothiazine ring, oxanthrene ring, thioxanthene ring, phenoxathiin ring, and the like.
上記一般式(1)において、R1〜R8で表されるアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ペンタデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、ヘプタデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基等が挙げられる。
また、R1〜R8で表されるアシル基としては、例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等が挙げられる。
また、R1〜R8で表されるアミノ基としては、例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等が挙げられる。
また、R1〜R8で表されるシリル基としては、例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等が挙げられる。
また、R1〜R8で表されるホスフィンオキシド基としては、例えば、ジフェニルホスフィンオキシド基、ジトリルホスフィンオキシド基、ジメチルホスフィンオキシド基、ジナフチルホスフィンオキシド基、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド基等を挙げることができる。In the general formula (1), examples of the alkoxy group represented by R 1 to R 8 include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, an isopropoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, 2- Ethylhexyloxy, octyloxy, nonyloxy, decyloxy, undecyloxy, dodecyloxy, tridecyloxy, tetradecyloxy, pentadecyloxy, hexadecyloxy, heptadecyloxy, octadecyloxy Groups and the like.
Examples of the acyl group represented by R 1 to R 8 include an acetyl group, an ethylcarbonyl group, a propylcarbonyl group, a pentylcarbonyl group, a cyclohexylcarbonyl group, an octylcarbonyl group, a 2-ethylhexylcarbonyl group, and a dodecylcarbonyl group. , Phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group and the like.
Examples of the amino group represented by R 1 to R 8 include an amino group, ethylamino group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, A naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc. are mentioned.
Examples of the silyl group represented by R 1 to R 8 include a trimethylsilyl group, a triisopropylsilyl group, a triphenylsilyl group, and a phenyldiethylsilyl group.
Examples of the phosphine oxide group represented by R 1 to R 8 include a diphenylphosphine oxide group, a ditolylphosphine oxide group, a dimethylphosphine oxide group, a dinaphthylphosphine oxide group, and 9,10-dihydro-9-oxa. A -10-phosphaphenanthrene-10-oxide group can be exemplified.
上記一般式(1)において、R9で表されるアリールアルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、ジフェニルメチル基、1,1−ジフェニルエチル基、1,2−ジフェニルエチル基、トリル基、エチルフェニル基等が挙げられる。In the general formula (1), examples of the arylalkyl group represented by R 9 include a benzyl group, a phenethyl group, a diphenylmethyl group, a 1,1-diphenylethyl group, a 1,2-diphenylethyl group, and a tolyl group. And an ethylphenyl group.
上記一般式(1)において、R1〜R9で表される基が更に有していても良い置換基としては、例えば、各々独立に、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、(t)ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ベンジル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素基(アリール基ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、複素環基(例えば、エポキシ環、アジリジン環、チイラン環、オキセタン環、アゼチジン環、チエタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環、ピロリジン環、ピラゾリジン環、イミダゾリジン環、オキサゾリジン環、テトラヒドロチオフェン環、スルホラン環、チアゾリジン環、ε−カプロラクトン環、ε−カプロラクタム環、ピペリジン環、ヘキサヒドロピリダジン環、ヘキサヒドロピリミジン環、ピペラジン環、モルホリン環、テトラヒドロピラン環、1,3−ジオキサン環、1,4−ジオキサン環、トリオキサン環、テトラヒドロチオピラン環、チオモルホリン環、チオモルホリン1,1−ジオキシド環、ピラノース環、ジアザビシクロ[2,2,2]−オクタン環等)、芳香族複素環基(ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基(例えば、1,2,4−トリアゾール−1−イル基、1,2,3−トリアゾール−1−イル基等)、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す。)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ジアリールアミノ基(例えば、ジフェニルアミノ基、ジナフチルアミノ基、フェニルナフチルアミノ基等)、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、アルキルシリル基又はアリールシリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、(t)ブチルジメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、(t)ブチルジフェニルシリル基、トリフェニルシリル基、トリナフチルシリル基、2−ピリジルシリル基等)、アルキルホスフィノ基又はアリールホスフィノ基(ジメチルホスフィノ基、ジエチルホスフィノ基、ジシクロヘキシルホスフィノ基、メチルフェニルホスフィノ基、ジフェニルホスフィノ基、ジナフチルホスフィノ基、ジ(2−ピリジル)ホスフィノ基)、アルキルホスホリル基又はアリールホスホリル基(ジメチルホスホリル基、ジエチルホスホリル基、ジシクロヘキシルホスホリル基、メチルフェニルホスホリル基、ジフェニルホスホリル基、ジナフチルホスホリル基、ジ(2−ピリジル)ホスホリル基)、アルキルチオホスホリル基又はアリールチオホスホリル基(ジメチルチオホスホリル基、ジエチルチオホスホリル基、ジシクロヘキシルチオホスホリル基、メチルフェニルチオホスホリル基、ジフェニルチオホスホリル基、ジナフチルチオホスホリル基、ジ(2−ピリジル)チオホスホリル基)から選ばれるいずれかの基を表す。なお、これらの置換基は更に上記の置換基によって置換されていても良いし、また、それらが互いに縮合して更に環を形成していても良い。In the general formula (1), examples of the substituent that the groups represented by R 1 to R 9 may further include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group). Isopropyl group, (t) butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, benzyl group, etc.), cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), Alkenyl groups (for example, vinyl groups, allyl groups, etc.), alkynyl groups (for example, propargyl groups, etc.), aromatic hydrocarbon groups (also called aryl groups, for example, phenyl groups, p-chlorophenyl groups, mesityl groups, tolyl groups, Xylyl, naphthyl, anthryl, azulenyl, acenaphthenyl, fluorenyl, phenanthryl, in Nyl group, pyrenyl group, biphenylyl group, etc.), heterocyclic group (for example, epoxy ring, aziridine ring, thiirane ring, oxetane ring, azetidine ring, thietane ring, tetrahydrofuran ring, dioxolane ring, pyrrolidine ring, pyrazolidine ring, imidazolidine ring Oxazolidine ring, tetrahydrothiophene ring, sulfolane ring, thiazolidine ring, ε-caprolactone ring, ε-caprolactam ring, piperidine ring, hexahydropyridazine ring, hexahydropyrimidine ring, piperazine ring, morpholine ring, tetrahydropyran ring, 1,3 -Dioxane ring, 1,4-dioxane ring, trioxane ring, tetrahydrothiopyran ring, thiomorpholine ring, thiomorpholine 1,1-dioxide ring, pyranose ring, diazabicyclo [2,2,2] -octane ring), aromatic Family complex Groups (pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, benzoimidazolyl group, pyrazolyl group, pyrazinyl group, triazolyl group (for example, 1,2,4-triazol-1-yl group, 1,2,3- Triazol-1-yl group, etc.), oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, furazanyl group, thienyl group, quinolyl group, benzofuryl group, dibenzofuryl group, benzothienyl group, dibenzothienyl group , Indolyl group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group (in which one of the carbon atoms constituting the carboline ring of the carbolinyl group is replaced by a nitrogen atom), quinoxalinyl group, pyridazinyl group, triazinyl group , Quinazolinyl group, phthalazini Group), halogen atom (eg chlorine atom, bromine atom, iodine atom, fluorine atom etc.), alkoxy group (eg methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, Dodecyloxy group etc.), cycloalkoxy group (eg cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group etc.), aryloxy group (eg phenoxy group, naphthyloxy group etc.), alkylthio group (eg methylthio group, ethylthio group, propylthio group) , Pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio group (eg, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, naphthylthio group etc.), alkoxycarbonyl group (eg, Methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (eg, Aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylurea) Group, octylureido group, dodecylureido group, phenylureido group, naphthylureido group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, Octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (for example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group) Group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group) Propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, amino Carbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, Naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), sulfinyl group (eg, methylsulfinyl group, Tylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group, etc.), alkylsulfonyl group or arylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl Group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino) Group, dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, diarylamino group (for example, Diphenylamino group, dinaphthylamino group, phenylnaphthylamino group, etc.), naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), nitro group, cyano group, hydroxy group, mercapto group, alkylsilyl group or arylsilyl group (for example, trimethylsilyl group) Group, triethylsilyl group, (t) butyldimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, (t) butyldiphenylsilyl group, triphenylsilyl group, trinaphthylsilyl group, 2-pyridylsilyl group), alkylphosphino group or Arylphosphino group (dimethylphosphino group, diethylphosphino group, dicyclohexylphosphino group, methylphenylphosphino group, diphenylphosphino group, dinaphthylphosphino group, di (2-pyridyl) phosphino group), alkylphosphoryl group Or ants Ruphosphoryl group (dimethylphosphoryl group, diethylphosphoryl group, dicyclohexylphosphoryl group, methylphenylphosphoryl group, diphenylphosphoryl group, dinaphthylphosphoryl group, di (2-pyridyl) phosphoryl group), alkylthiophosphoryl group or arylthiophosphoryl group (dimethylthio) It represents any group selected from a phosphoryl group, a diethylthiophosphoryl group, a dicyclohexylthiophosphoryl group, a methylphenylthiophosphoryl group, a diphenylthiophosphoryl group, a dinaphthylthiophosphoryl group, and a di (2-pyridyl) thiophosphoryl group). In addition, these substituents may be further substituted by the above-mentioned substituents, and they may be condensed with each other to further form a ring.
上記一般式(2)において、Lで表されるアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ブタン−1,2−ジイル基、ヘキシレン基等が挙げられる。
また、Lで表されるアルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基、ペンテニレン基、1−メチルビニレン基、1−メチルプロペニレン基、2−メチルプロペニレン基、1−メチルペンテニレン基、3−メチルペンテニレン基、1−エチルビニレン基、1−エチルプロペニレン基、1−エチルブテニレン基、3−エチルブテニレン基等が挙げられる。
また、Lで表されるアミド基としては、例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等が挙げられる。
また、Lで表される二価の芳香族複素環基としては、例えば、上記一般式(1)においてR1〜R9で表される芳香族複素環基として挙げられたものから導出される二価の基が挙げられる。In the general formula (2), examples of the alkylene group represented by L include a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, a butylene group, a butane-1,2-diyl group, and a hexylene group. .
Examples of the alkenylene group represented by L include a vinylene group, a propenylene group, a butenylene group, a pentenylene group, a 1-methylvinylene group, a 1-methylpropenylene group, a 2-methylpropenylene group, and a 1-methylpentene. Examples include a tenylene group, a 3-methylpentenylene group, a 1-ethylvinylene group, a 1-ethylpropenylene group, a 1-ethylbutenylene group, and a 3-ethylbutenylene group.
Examples of the amide group represented by L include a methylcarbonylamino group, an ethylcarbonylamino group, a dimethylcarbonylamino group, a propylcarbonylamino group, a pentylcarbonylamino group, a cyclohexylcarbonylamino group, and a 2-ethylhexylcarbonylamino group. Octylcarbonylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, and the like.
As the divalent aromatic heterocyclic group represented by L, such as are derived from those cited as the aromatic heterocyclic group represented by R 1 to R 9 in the general formula (1) A divalent group is mentioned.
上記一般式(2)において、Rで表される炭素原子数1〜20のアルキル基としては、例えば、上記一般式(1)においてR1〜R9で表されるアルキル基として挙げられたもののうち、炭素原子数が1〜20の基が挙げられる。
Rで表される炭素原子数1〜20のフッ化アルキル基としては、例えば、上記炭素原子数1〜20のアルキル基の水素原子がフッ素原子に置換した基が挙げられる。
Rで表される炭素原子数1〜20のアルコキシ基としては、例えば、上記一般式(1)においてR1〜R8で表されるアルコキシ基として挙げられたもののうち、炭素原子数が1〜20の基が挙げられる。
Rで表される芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基又は非芳香族炭化水素環基としては、例えば、上記一般式(1)においてR1〜R9で表される芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基又は非芳香族炭化水素環基と同様のものが挙げられる。In the general formula (2), examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms represented by R include those exemplified as the alkyl group represented by R 1 to R 9 in the general formula (1). Among them, groups having 1 to 20 carbon atoms can be mentioned.
As a C1-C20 fluorinated alkyl group represented by R, the group which the hydrogen atom of the said C1-C20 alkyl group substituted to the fluorine atom is mentioned, for example.
Examples of the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms represented by R include those exemplified as the alkoxy group represented by R 1 to R 8 in the general formula (1) having 1 to 1 carbon atoms. There are 20 groups.
As the aromatic hydrocarbon ring group, aromatic heterocyclic group or non-aromatic hydrocarbon ring group represented by R, for example, the aromatic hydrocarbon represented by R 1 to R 9 in the above general formula (1) The same thing as a cyclic group, an aromatic heterocyclic group, or a non-aromatic hydrocarbon cyclic group is mentioned.
上記一般式(2)において、L及びRが更に有していても良い置換基としては、例えば、上記一般式(1)においてR1〜R9が有していても良い置換基と同様のものが挙げられる。In the general formula (2), examples of the substituent that L and R may further have are the same as the substituents that R 1 to R 9 may have in the general formula (1). Things.
上記一般式(1)で表される構造を有する化合物としては、一般式(2)で表される置換基のうち、少なくとも一つのLが炭素原子数1〜6のアルキレン基であるものが好ましく、また、一般式(2)で表される置換基のうち、少なくとも一つのRが炭素原子数1〜6のアルキル基であるものが好ましい。 As the compound having the structure represented by the general formula (1), among the substituents represented by the general formula (2), those in which at least one L is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms are preferable. Of the substituents represented by the general formula (2), at least one R is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
以下、本発明に係る一般式(1)で表される構造を有する化合物の具体例を示すが、これらに限られるものではない。 Hereinafter, although the specific example of a compound which has a structure represented by General formula (1) based on this invention is shown, it is not restricted to these.
[極性フッ化溶媒]
本発明の有機EL素子の製造方法において、ブロック層の形成には極性フッ化溶媒が用いられる。また、電子輸送層の形成にも極性フッ化溶媒が用いられることが好ましい。
ここで、極性フッ化溶媒とは、溶媒分子中にフッ素原子を含み、比誘電率が3以上かつ25℃における水への溶解度が5g/L以上である溶媒をいう。[Polar fluorinated solvent]
In the method for producing an organic EL element of the present invention, a polar fluorinated solvent is used for forming the block layer. Moreover, it is preferable that a polar fluorinated solvent is used also for formation of an electron carrying layer.
Here, the polar fluorinated solvent refers to a solvent containing a fluorine atom in a solvent molecule and having a relative dielectric constant of 3 or more and a solubility in water at 25 ° C. of 5 g / L or more.
極性フッ化溶媒の沸点としては、50〜200℃の範囲内が好ましい。50℃以上とすることで、塗布膜乾燥時の蒸発熱によるムラの発生をより確実に抑制できる。200℃以下とすることで、速やかに溶媒を乾燥させることができ、形成される層内の溶媒含有量が低減するため層内の結晶成長をより確実に抑制できるとともに、溶媒の抜け道が粗とならないため密度が向上し電流効率を上昇させることができる。より好ましくは、70〜150℃の範囲内である。 The boiling point of the polar fluorinated solvent is preferably in the range of 50 to 200 ° C. By setting the temperature to 50 ° C. or higher, the occurrence of unevenness due to the heat of evaporation during drying of the coating film can be more reliably suppressed. By setting the temperature to 200 ° C. or lower, the solvent can be quickly dried, and the solvent content in the formed layer is reduced, so that crystal growth in the layer can be more reliably suppressed, and the solvent escape route is rough. Therefore, the density is improved and the current efficiency can be increased. More preferably, it exists in the range of 70-150 degreeC.
極性フッ化溶媒の水分含有量は、極微量であっても発光のクエンチャーとなるため少ない程良く、100ppm以下が好ましく、20ppm以下であることが更に好ましい。
また、極性フッ化溶媒中の水分以外の不純物含有量も同様に、極微量であっても発光のクエンチャーとなったり、気泡や乾燥後の膜質低下要因となるため少ない程良く、100ppm以下が好ましく、20ppm以下であることが更に好ましい。水分以外の不純物としては、酸素や、窒素、アルゴン及び二酸化炭素等の不活性ガス、調製及び精製時に使用される触媒、吸着材及び器具等から持ち込まれる無機化合物又は金属等が挙げられる。The water content of the polar fluorinated solvent is preferably as low as possible since it becomes a luminescence quencher even if it is a very small amount, and is preferably 100 ppm or less, and more preferably 20 ppm or less.
Similarly, the content of impurities other than moisture in the polar fluorinated solvent is similarly good even if it is a very small amount, because it becomes a quencher for light emission or causes deterioration of film quality after bubbles or drying. Preferably, it is 20 ppm or less. Examples of impurities other than moisture include oxygen, inert gases such as nitrogen, argon and carbon dioxide, catalysts used during preparation and purification, inorganic compounds or metals brought in from adsorbents and instruments, and the like.
極性フッ化溶媒としては、例えば、フッ化アルコール、フッ化アクリレート、フッ化メタクリレート、フッ化エステル、フッ化エーテル又はフッ化ヒドロキシアルキルベンゼン、フッ化アミンが好ましく、フッ化アルコール、フッ化エステル又はフッ化エーテルがより好ましく、溶解性と乾燥性の観点からフッ化アルコールが更に好ましい。
また、フッ化アルコールの炭素原子数は、沸点及び材料の可溶性の観点から、炭素原子数3〜5であることが好ましい。As the polar fluorinated solvent, for example, fluorinated alcohol, fluorinated acrylate, fluorinated methacrylate, fluorinated ester, fluorinated ether or fluorinated hydroxyalkylbenzene, and fluorinated amine are preferable, and fluorinated alcohol, fluorinated ester or fluorinated Ether is more preferable, and fluorinated alcohol is more preferable from the viewpoints of solubility and drying properties.
The number of carbon atoms of the fluorinated alcohol is preferably 3 to 5 carbon atoms from the viewpoint of boiling point and material solubility.
フッ素置換位置としては、例えばアルコールであれば水素の位置が挙げられ、フッ素化率としては、層材料の溶解性を損なわない程度であれば良く、下層材料を溶出させない程度にフッ素化されていることが望ましい。 Examples of the fluorine substitution position include the position of hydrogen in the case of alcohol, and the fluorination rate may be any degree that does not impair the solubility of the layer material, and is fluorinated to the extent that the lower layer material is not eluted. It is desirable.
フッ化アルコールとしては、例えば、1H,1H−ペンタフルオロプロパノール、6−(パーフルオロエチル)ヘキサノール、1H,1H−ヘプタフルオロブタノール、2−(パーフルオロブチル)エタノール(FBEO)、3−(パーフルオロブチル)プロパノール、6−(パーフルオロブチル)ヘキサノール、2−パーフルオロプロポキシ−2,3,3,3−テトラフルオロプロパノール、2−(パーフルオロヘキシル)エタノール、3−(パーフルオロヘキシル)プロパノール、6−(パーフルオロヘキシル)ヘキサノール、1H,1H−(パーフルオロヘキシル)ヘキサノール、6−(パーフルオロ−1−メチルエチル)ヘキサノール、1H,1H,3H−テトラフルオロプロパノール(TFPO)、1H,1H,5H−オクタフルオロペンタノール(OFAO)、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプタノール(DFHO)、2H−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブタノール(HFBO)、2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1,6−ヘキサンジオール、2,2−ビス(トリフルオロメチル)プロパノール、1H,1H−トリフルオロエタノール(TFEO)等が挙げられるが、前述の沸点及び層材料の溶解性の観点からTFPO、OFAO及びHFBOが好ましい。
また、フッ化エーテルとしては、例えば、ヘキサフルオロジメチルエーテル、ペルフルオロジメトキシメタン、ペルフルオロオキセタン、ペルフルオロ−1,3−ジオキソラン、1,1,2,2−テトラフルオロエチル−2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエーテル等が挙げられる。
また、フッ化エステルとしては、例えば、メチルパーフルオロブチレート、エチルパーフルオロブチレート、メチルパーフルオロプロピオネート、メチルジフルオロアセテート、エチルジフルオロアセテート、メチル−2−トリフルオロメチルー3,3,3−トリフルオロプロピオネート等が挙げられる。Examples of the fluorinated alcohol include 1H, 1H-pentafluoropropanol, 6- (perfluoroethyl) hexanol, 1H, 1H-heptafluorobutanol, 2- (perfluorobutyl) ethanol (FBEO), 3- (perfluoro Butyl) propanol, 6- (perfluorobutyl) hexanol, 2-perfluoropropoxy-2,3,3,3-tetrafluoropropanol, 2- (perfluorohexyl) ethanol, 3- (perfluorohexyl) propanol, 6 -(Perfluorohexyl) hexanol, 1H, 1H- (perfluorohexyl) hexanol, 6- (perfluoro-1-methylethyl) hexanol, 1H, 1H, 3H-tetrafluoropropanol (TFPO), 1H, 1H, 5H -Octafull Lopentanol (OFAO), 1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptanol (DFHO), 2H-hexafluoro-2-propanol, 1H, 1H, 3H-hexafluorobutanol (HFBO), 2,2,3,3,4 , 4,5,5-octafluoro-1,6-hexanediol, 2,2-bis (trifluoromethyl) propanol, 1H, 1H-trifluoroethanol (TFEO) and the like. From the viewpoint of the solubility of the material, TFPO, OFAO and HFBO are preferable.
Examples of the fluorinated ether include hexafluorodimethyl ether, perfluorodimethoxymethane, perfluorooxetane, perfluoro-1,3-dioxolane, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl-2,2,3,3-tetra. Examples include fluoropropyl ether.
Examples of the fluorinated ester include methyl perfluorobutyrate, ethyl perfluorobutyrate, methyl perfluoropropionate, methyl difluoroacetate, ethyl difluoroacetate, methyl-2-trifluoromethyl-3,3,3- Examples thereof include trifluoropropionate.
ブロック層形成用塗布液中、本発明の一般式(1)で表される構造を有する化合物の含有量は0.05〜10質量%、極性フッ化溶媒の含有量は90〜99.95質量%であることが好ましい。
また、極性フッ化溶媒としては、発光層材料を溶解させないものであれば、2種以上の極性フッ化溶媒の混合溶媒でも良いし、極性フッ化溶媒と極性フッ化溶媒以外の溶媒との混合溶媒でも良い。例えば、フッ化アルコールとアルコールとの混合溶媒等を用いることができる。混合溶媒を用いる場合、極性フッ化溶媒の含有量は50質量%以上であることが好ましい。In the coating liquid for forming the block layer, the content of the compound having the structure represented by the general formula (1) of the present invention is 0.05 to 10% by mass, and the content of the polar fluorinated solvent is 90 to 99.95%. % Is preferred.
The polar fluorinated solvent may be a mixed solvent of two or more polar fluorinated solvents or a mixture of a polar fluorinated solvent and a solvent other than the polar fluorinated solvent as long as it does not dissolve the light emitting layer material. A solvent may be used. For example, a mixed solvent of fluorinated alcohol and alcohol can be used. When using a mixed solvent, the content of the polar fluorinated solvent is preferably 50% by mass or more.
本発明の有機EL素子においては、極性フッ化溶媒が、各構成層全体として1000質量ppm以下含有されていることが好ましい。この範囲内とすることにより、有機EL素子材料間の電荷授受を損なうことなく、駆動時に発生する熱等のエネルギーにより有機EL素子材料が再配向して結晶粒とならず、結晶粒界の電荷トラップにより輸送性が低下することもない。 In the organic EL device of the present invention, the polar fluorinated solvent is preferably contained in an amount of 1000 ppm by mass or less as the entire constituent layers. By making it within this range, the organic EL element material is reoriented by energy such as heat generated at the time of driving without deteriorating the charge transfer between the organic EL element materials, and the crystal grain boundary charges are not re-oriented. Transportability is not reduced by the trap.
本発明の有機EL素子において、各構成層全体としての極性フッ化溶媒の含有量は、次のようにして測定することができる。
まず、30mm角のガラス基板上に、測定対象の有機EL素子と同様にして、正孔注入層から電子輸送層までの各層を形成したサンプルを作製する。このサンプルの平坦膜部から1cm口程度のサンプルを2つ切り出す。その一方は、トルエンを浸したクリーンワイパーで正孔注入層から電子輸送層までの全層を一部剥ぎ取って段差をつけ、サンユー電子社製SC−701 MkII ECOでAg薄膜をスパッタ後、Veeco社製WYKOを用いて段差を計測し、膜厚を決定する。更に、切り出したもう一方のサンプルは、正孔注入層から電子輸送層までの全層をトルエン浸漬により除去し、除去前後の重量比から膜面積を求める。上記面積が決定されたサンプルを電子科学社製の昇温熱脱離分析装置により測定し、層の形成に使用した極性フッ化溶媒に対応するマスフラグメントスペクトルから、脱離ガス成分を定量し、各有機層積層体の体積当たりの極性フッ化溶媒の質量比を求める。以上のようにして、極性フッ化溶媒の含有量を求めることができる。In the organic EL device of the present invention, the content of the polar fluorinated solvent as a whole of each constituent layer can be measured as follows.
First, the sample which formed each layer from a positive hole injection layer to an electron carrying layer on a 30 mm square glass substrate similarly to the organic EL element of a measuring object is produced. Two samples of about 1 cm mouth are cut out from the flat film portion of this sample. One of them is a part of the whole layer from the hole injection layer to the electron transport layer, which is stripped with a clean wiper soaked in toluene, to make a step, and after sputtering an Ag thin film with SC-701 MkII ECO manufactured by Sanyu Electronics, Veeco The step is measured using WYKO manufactured by KK and the film thickness is determined. Further, in the other sample cut out, the entire layer from the hole injection layer to the electron transport layer is removed by immersion in toluene, and the film area is determined from the weight ratio before and after the removal. The sample whose area was determined was measured with a temperature-programmed thermal desorption analyzer manufactured by Denshi Kagaku Co., and the desorbed gas component was quantified from the mass fragment spectrum corresponding to the polar fluorinated solvent used for forming the layer. The mass ratio of the polar fluorinated solvent per volume of the organic layer laminate is determined. As described above, the content of the polar fluorinated solvent can be determined.
《基材》
有機EL素子に用いられる基材の材料には特に限定はなく、好ましくは、例えば、ガラス、石英又は樹脂フィルム等を挙げることができる。特に好ましくは、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。"Base material"
There is no limitation in particular in the material of the base material used for an organic EL element, Preferably, glass, quartz, a resin film etc. can be mentioned, for example. Particularly preferred is a resin film capable of giving flexibility to the organic EL element.
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート(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(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又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル又はポリアリレート類、アートン(商品名、JSR社製)又はアペル(商品名、三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等のフィルムが挙げられる。 Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate ( CAP), cellulose esters such as cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, Cycloolefins such as polyether imide, polyether ketone imide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate, acrylic or polyarylate, arton (trade name, manufactured by JSR) or appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Examples thereof include a resin film.
樹脂フィルムの表面には、無機物若しくは有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜等によるガスバリアー膜が形成されていても良い。ガスバリアー膜は、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度(25±0.5℃、湿度(90±2)%RH)が0.01g/(m2・24h)以下のガスバリアー性フィルムであることが好ましい。更には、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、1×10−3mL/(m2・24h・atm)以下、水蒸気透過度が、1×10−5g/(m2・24h)以下の高ガスバリアー性フィルムであることが好ましい。A gas barrier film may be formed on the surface of the resin film using an inorganic or organic coating or a hybrid coating of both. The gas barrier membrane has a water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., humidity (90 ± 2)% RH) measured by a method according to JIS K 7129-1992 of 0.01 g / (m 2 · 24 h) or less. It is preferable that it is a gas barrier film. Furthermore, the oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 is 1 × 10 −3 mL / (m 2 · 24 h · atm) or less, and the water vapor permeability is 1 × 10 −5 g / A high gas barrier film of (m 2 · 24 h) or less is preferable.
ガスバリアー膜を形成する材料としては、水分や酸素等の浸入を抑制する機能を有する材料であれば良い。例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。更に、ガスバリアー膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層との積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。 As a material for forming the gas barrier film, any material having a function of suppressing intrusion of moisture, oxygen, or the like may be used. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Furthermore, in order to improve the brittleness of the gas barrier film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.
ガスバリアー膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、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、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。例えば、特開2004−68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが好ましい。 The method for forming the gas barrier film is not particularly limited. For example, the vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma weight A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used. For example, an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is preferable.
《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層又は複数層設けることができる。
また、電子輸送層は、以下に説明する電子輸送材料を含有する塗布液を用いて形成することが好ましい。また、当該塗布液は極性フッ化溶媒を含有することが好ましい。極性フッ化溶媒に対する溶解度は、電子輸送層の材料、ブロック層の材料、発光層の材料の順に低くなることが好ましい。《Electron transport layer》
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, the electron injection layer is also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
Moreover, it is preferable to form an electron carrying layer using the coating liquid containing the electron carrying material demonstrated below. The coating solution preferably contains a polar fluorinated solvent. The solubility in a polar fluorinated solvent is preferably decreased in the order of the electron transport layer material, the block layer material, and the light emitting layer material.
従来、電子輸送層(複数層とする場合は陰極側に隣接する電子輸送層)に用いられる電子輸送材料としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していれば良く、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。例えば、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、シロール誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、8−キノリノール誘導体等の金属錯体等が挙げられる。 Conventionally, as an electron transport material used for an electron transport layer (in the case of a plurality of layers, an electron transport layer adjacent to the cathode side), the electron transport material only needs to have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer. As the material, any one of conventionally known compounds can be selected and used. Examples thereof include metal complexes such as a fluorene derivative, a carbazole derivative, an azacarbazole derivative, an oxadiazole derivative, a triazole derivative, a silole derivative, a pyridine derivative, a pyrimidine derivative, and an 8-quinolinol derivative.
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。
これらの中でもカルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ピリジン誘導体等が本発明では好ましく、アザカルバゾール誘導体であることがより好ましい。In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transport material.
Among these, a carbazole derivative, an azacarbazole derivative, a pyridine derivative, and the like are preferable in the present invention, and an azacarbazole derivative is more preferable.
電子輸送層は、上記電子輸送材料を、例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができ、好ましくは上記電子輸送材料、フッ化アルコール溶剤とを含有する塗布液を用いたウェットプロセスにより形成することができる。 The electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, an LB method, and the like, preferably It can be formed by a wet process using a coating solution containing an electron transport material and a fluorinated alcohol solvent.
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である。電子輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であっても良い。 Although there is no restriction | limiting in particular about the layer thickness of an electron carrying layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
また、上記電子輸送材料の他に、不純物をゲスト材料としてドープしたn性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、同10−270172号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。 In addition to the electron transport material, an electron transport layer having high n property in which an impurity is doped as a guest material can also be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
本発明における電子輸送層には、有機物のアルカリ金属塩を含有することが好ましい。有機物の種類としては特に制限はないが、ギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、フタル酸塩、イソフタル酸塩、テレフタル酸塩、サリチル酸塩、ピルビン酸塩、乳酸塩、リンゴ酸塩、アジピン酸塩、メシル酸塩、トシル酸塩、ベンゼンスルホン酸塩が挙げられ、好ましくはギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩、吉草酸塩、カプロン酸塩、エナント酸塩、カプリル酸塩、シュウ酸塩、マロン酸塩、コハク酸塩、安息香酸塩、より好ましくはギ酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、酪酸塩等の脂肪族カルボン酸のアルカリ金属塩が好ましく、脂肪族カルボン酸の炭素原子数が4以下であることが好ましい。最も好ましくは酢酸塩である。 The electron transport layer in the present invention preferably contains an organic alkali metal salt. There are no particular restrictions on the type of organic substance, but formate, acetate, propionic acid, butyrate, valerate, caproate, enanthate, caprylate, oxalate, malonate, succinate Benzoate, phthalate, isophthalate, terephthalate, salicylate, pyruvate, lactate, malate, adipate, mesylate, tosylate, benzenesulfonate , Preferably formate, acetate, propionate, butyrate, valerate, caprate, enanthate, caprylate, oxalate, malonate, succinate, benzoate, more preferably Is preferably an alkali metal salt of an aliphatic carboxylic acid such as formate, acetate, propionate or butyrate, and the aliphatic carboxylic acid preferably has 4 or less carbon atoms. Most preferred is acetate.
有機物のアルカリ金属塩のアルカリ金属の種類としては特に制限はないが、Na、K、Cs、Liが挙げられ、好ましくはK、Cs、更に好ましくはCsである。有機物のアルカリ金属塩としては、前記有機物とアルカリ金属の組み合わせが挙げられ、好ましくは、ギ酸Li、ギ酸K、ギ酸Na、ギ酸Cs、酢酸Li、酢酸K、酢酸Na、酢酸Cs、プロピオン酸Li、プロピオン酸Na、プロピオン酸K、プロピオン酸Cs、シュウ酸Li、シュウ酸Na、シュウ酸K、シュウ酸Cs、マロン酸Li、マロン酸Na、マロン酸K、マロン酸Cs、コハク酸Li、コハク酸Na、コハク酸K、コハク酸Cs、安息香酸Li、安息香酸Na、安息香酸K、安息香酸Cs、より好ましくは酢酸Li、酢酸K、酢酸Na、酢酸Cs、最も好ましくは酢酸Csである。
これらドープ材の含有量は、添加する電子輸送層に対し、好ましくは1.5〜35質量%であり、より好ましくは3〜25質量%であり、最も好ましくは5〜15質量%である。The kind of alkali metal of the organic alkali metal salt is not particularly limited, and examples thereof include Na, K, Cs, and Li, preferably K, Cs, and more preferably Cs. Examples of the alkali metal salt of the organic substance include a combination of the organic substance and the alkali metal, preferably, formic acid Li, formic acid K, formic acid Na, formic acid Cs, acetic acid Li, acetic acid K, Na acetate, acetic acid Cs, propionic acid Li, Propionic acid Na, propionic acid K, propionic acid Cs, oxalic acid Li, oxalic acid Na, oxalic acid K, oxalic acid Cs, malonic acid Li, malonic acid Na, malonic acid K, malonic acid Cs, succinic acid Li, succinic acid Na, succinic acid K, succinic acid Cs, benzoic acid Li, benzoic acid Na, benzoic acid K, benzoic acid Cs, more preferably Li acetate, K acetate, Na acetate, Cs acetate, most preferably Cs acetate.
The content of these dope materials is preferably 1.5 to 35% by mass, more preferably 3 to 25% by mass, and most preferably 5 to 15% by mass with respect to the electron transport layer to be added.
《正孔輸送層》
正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料から構成されており、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。また、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 composed of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. Moreover, a positive hole transport layer can be provided in single layer or multiple 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良い。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー及びチオフェンオリゴマー等が挙げられる。 The hole transport material has any one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, conductive polymer oligomers, and thiophene oligomers.
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物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, those described above 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.
芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル、N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(略称:TPD)、2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン、ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン、ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン、N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル、N,N,N−トリ(p−トリル)アミン、4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン、4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン、3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン及びN−フェニルカルバゾール等が挙げられる。更には米国特許第5061569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(略称:NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが三つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(略称:MTDATA)等が挙げられる。 Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl, N, N′-diphenyl-N, N′— Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (abbreviation: TPD), 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane, 1,1 -Bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N, N ', N'-tetra-p-tolyl-4,4'-diaminobiphenyl, 1,1-bis (4-di-p -Tolylaminophenyl) -4-phenylcyclohexane, bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane, bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane, N, N'-diphenyl-N, '-Di (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl, N, N, N', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-bis (diphenylamino) c Audriphenyl, N, N, N-tri (p-tolyl) amine, 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene, 4-N, N- Examples include diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene, 3-methoxy-4′-N, N-diphenylaminostilbenzene, N-phenylcarbazole and the like. Furthermore, those having two condensed aromatic rings described in US Pat. No. 5,061,569 in the molecule, for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] Biphenyl (abbreviation: NPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) in which triphenylamine units described in JP-A-4-308688 are linked in a three star burst type ) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA).
更に、これらの材料を高分子鎖に導入した、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。また、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。 Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
また、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.,Applied Physics Letters,80(2002),p.139に記載されているような、いわゆるp型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られる観点から、これらの材料を用いることが好ましい。 JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. , Applied Physics Letters, 80 (2002), p. A so-called p-type hole transport material as described in 139 can also be used. In the present invention, these materials are preferably used from the viewpoint of obtaining a light-emitting element with higher efficiency.
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の範囲内である。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良い。 For the hole transport layer, known methods such as vacuum deposition, spin coating, casting, printing including ink jet, and LB (Langmuir Brodget, Langmuir Broadgett) are used as the hole transport material. Thus, it can be formed by thinning. Although there is no restriction | limiting in particular about the layer thickness of a positive hole transport layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it exists in the range of 5-200 nm. This hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more 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。 Moreover, p property can also be made high by doping the material of a positive hole transport layer with an impurity. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175 and J.P. Appl. 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。 Thus, it is preferable to increase the p property of the hole transport layer because an element with lower power consumption can be manufactured.
《注入層》
注入層(正孔注入層及び電子注入層)とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と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。<Injection layer>
An injection layer (a hole injection layer and an electron injection layer) is a layer provided between an electrode and a light-emitting layer in order to reduce drive voltage or improve light emission luminance. The details are described in Chapter 2, “Electrode Materials” (pp. 123-166) of Volume 2 of “November 30, 1998, issued by NTS Corporation”. There is.
注入層は、必要に応じて設けることができる。正孔注入層であれば、アノードと発光層又は正孔輸送層との間、電子注入層であればカソードと発光層又は電子輸送層との間に存在させても良い。 The injection layer can be provided as necessary. If it is a hole injection layer, it may exist between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer, and if it is an electron injection layer, it may exist between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer.
正孔注入層は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン層、酸化バナジウムに代表される酸化物層、アモルファスカーボン層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子層等が挙げられる。 The details of the hole injection layer are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069, and the like. As specific examples, a phthalocyanine layer represented by copper phthalocyanine, Examples thereof include an oxide layer typified by vanadium oxide, an amorphous carbon layer, and a polymer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.
電子注入層は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属層、フッ化カリウムに代表されるアルカリ金属ハライド層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物層、酸化モリブデンに代表される酸化物層等が挙げられる。本発明においては、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 described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, a metal layer represented by strontium, aluminum, or the like. And an alkali metal halide layer typified by potassium fluoride, an alkaline earth metal compound layer typified by magnesium fluoride, and an oxide layer typified by molybdenum oxide. In the present invention, the electron injection layer is preferably a very thin film, and although depending on the constituent material, the layer thickness is preferably in the range of 1 nm to 10 μm.
《電子阻止層》
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、更に好ましくは5〜30nmの範囲である。《Electron blocking layer》
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 the ability to transport holes and has a very small ability to transport electrons. By blocking holes while transporting holes, the probability of recombination of electrons and holes is improved. Can be made. Moreover, the structure of a positive hole transport layer can be used as an electron blocking layer as needed. 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.
《陽極》
有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO、IZO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In2O3−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いても良い。陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成しても良く、パターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成しても良い。また、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、コーティング方式など湿式製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/□以下が好ましい。更に、膜厚は材料にもよるが、通常10〜1000nmの範囲内、好ましくは10〜200nmの範囲内で選ばれる。"anode"
As the anode in the organic EL element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such an electrode substance include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , ZnO, and IZO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) that can form a transparent conductive film may be used. For the anode, these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method. When pattern accuracy is not so high (about 100 μm or more) A pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material. Moreover, when using the substance which can be apply | coated like an organic electroconductivity compound, wet film forming methods, such as a printing system and a coating system, can also be used. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected within the range of 10 to 1000 nm, preferably within the range of 10 to 200 nm.
《陰極》
一方、陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する。)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al2O3)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μmの範囲内、好ましくは50〜200nmの範囲内で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極又は陰極のいずれか一方が、透明又は半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。"cathode"
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably in the range of 50 to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the light emission luminance is improved, which is convenient.
また、陰極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。 Moreover, after producing the metal with a film thickness of 1 to 20 nm on the cathode, a transparent or translucent cathode can be produced by producing the conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the cathode, By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.
《封止》
本発明の有機EL素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と、電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。<Sealing>
Examples of the sealing means used for sealing the organic EL element of the present invention include a method of bonding a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive.
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良く、凹板状でも、平板状でも良い。また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。 The sealing member may be disposed so as to cover the display area of the organic EL element, and may be concave or flat. Moreover, transparency and electrical insulation are not particularly limited.
具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。 Specific examples include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film. Examples of the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone. Examples of the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.
本発明においては、有機EL素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。更には、ポリマーフィルムは、酸素透過度10−3g/(m2・24h)以下、水蒸気透過度10−3g/(m2・24h)以下のものであることが好ましい。また、前記の水蒸気透過度、酸素透過度がいずれも10−5g/(m2・24h)以下であることが、更に好ましい。In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used because the organic EL element can be thinned. Furthermore, the polymer film preferably has an oxygen permeability of 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less and a water vapor permeability of 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less. Moreover, it is more preferable that both the water vapor permeability and the oxygen permeability are 10 −5 g / (m 2 · 24 h) or less.
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。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などの湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。 For processing the sealing member into a concave shape, sandblasting, chemical etching, or the like is used. Specific examples of the adhesive include photocuring and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture curing adhesives such as 2-cyanoacrylates. be able to. Moreover, heat | fever and chemical curing types (two-component mixing), such as an epoxy type, can be mentioned. Moreover, hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.
前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいても良い。封止部分への接着剤の塗布は、市販のディスペンサーを使っても良いし、スクリーン印刷のように印刷しても良い。 A desiccant may be dispersed in the adhesive. Application | coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.
また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に、該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であれば良く、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。更に、該膜の脆弱性を改良するためにこれら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法などを用いることができる。 In addition, it is also preferable to coat the electrode and the organic layer on the outside of the electrode facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween, and form an inorganic or organic layer in contact with the support substrate to form a sealing film. it can. In this case, as a material for forming the film, any material may be used as long as it has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can. Furthermore, in order to improve the brittleness of the film, it is preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of organic materials. The method for forming these films is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster-ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma A polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.
封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体や、フッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。 In the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element, an inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil is injected in the gas phase and the liquid phase. Is preferred. A vacuum can also be used. Moreover, a hygroscopic compound can also be enclosed inside.
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等)、硫酸塩(例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等)、金属ハロゲン化物(例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等)、過塩素酸類(例えば過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等)等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。 Examples of the hygroscopic compound include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide) and sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate). Etc.), metal halides (eg, calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide, etc.), perchloric acids (eg, barium perchlorate) , Magnesium perchlorate, etc.), and anhydrous salts are preferably used in sulfates, metal halides and perchloric acids.
《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の封止膜又は封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために、保護膜又は保護板を設けても良い。特に、封止が封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、上記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。《Protective film, protective plate》
In order to increase the mechanical strength of the element, a protective film or a protective plate may be provided outside the sealing film or sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween. In particular, when sealing is performed with a sealing film, the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate. As a material that can be used for this, the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, etc. used for the sealing can be used, but the polymer film is light and thin. Is preferably used.
《用途》
上述した実施形態の有機EL素子は、面発光体であるため各種の発光光源として用いることができる。例えば、家庭用照明や車内照明などの照明装置、時計や液晶用のバックライト、看板広告用照明、信号機の光源、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これに限定するものではなく、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。<Application>
Since the organic EL element of the embodiment described above is a surface light emitter, it can be used as various light emission sources. For example, lighting devices such as home lighting and interior lighting, backlights for clocks and liquid crystals, lighting for billboard advertisements, light sources for traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, Examples include, but are not limited to, a light source of an optical sensor, and can be effectively used as a backlight of a liquid crystal display device combined with a color filter and a light source for illumination.
以下、実施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。 Hereinafter, although an example is given and the present invention is explained concretely, the present invention is not limited to these. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "mass part" or "mass%" is represented.
以下の各実施例において用いる溶媒を表1に示す。 The solvents used in the following examples are shown in Table 1.
また、以下の各実施例において用いる比較例のブロック層材料を以下に示す。 Moreover, the block layer material of the comparative example used in each following example is shown below.
[実施例1]
《有機EL素子101の作製》
以下のように、基材上に、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/ブロック層/電子輸送層/電子注入層/陰極を積層して封止し、ボトムエミッション型の有機EL素子101を作製した。[Example 1]
<< Production of Organic EL Element 101 >>
As shown below, the anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / blocking layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode are laminated and sealed on the base material to form a bottom emission type organic material. An EL element 101 was produced.
(基材の準備)
まず、ポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポン社製、以下、PENと略記する。)の陽極を形成する側の全面に、特開2004−68143号公報に記載の構成の大気圧プラズマ放電処理装置を用いて、SiOxからなる無機物のガスバリアー層を層厚500nmとなるように形成した。これにより、酸素透過度0.001mL/(m2・24h)以下、水蒸気透過度0.001g/(m2・24h)以下のガスバリアー性を有する可撓性の基材を作製した。(Preparation of base material)
First, an atmospheric pressure plasma discharge treatment apparatus having a configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-68143 is used on the entire surface of a polyethylene naphthalate film (manufactured by Teijin DuPont, hereinafter abbreviated as PEN) on the side where the anode is formed. Then, an inorganic gas barrier layer made of SiO x was formed to a thickness of 500 nm. Thus, a flexible base material having a gas barrier property with an oxygen permeability of 0.001 mL / (m 2 · 24 h) or less and a water vapor permeability of 0.001 g / (m 2 · 24 h) or less was produced.
(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製膜し、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) film having a thickness of 120 nm was formed on the substrate by sputtering, and patterned by photolithography to form an anode. The pattern was such 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%溶液をダイコート法にて塗布、自然乾燥し、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 subjected to ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaning was performed for 5 minutes. Then, a dispersion of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS) prepared in the same manner as in Example 16 of Japanese Patent No. 4509787 was formed on the base material on which the anode was formed. The 2% by weight solution diluted in (1) was applied by a die coating method and naturally dried 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、ダイコート法にて5m/minで塗布、自然乾燥した後に、130℃で30分間保持し、層厚30nmの正孔輸送層を形成した。(Formation of hole transport layer)
Next, the base material on which the hole injection layer was formed was transferred to a nitrogen atmosphere using nitrogen gas (grade G1), and a coating liquid for forming a hole transport layer having the following composition was used to form a 5 m / After being applied for min and dried naturally, it was held at 130 ° C. for 30 minutes to form a hole transport layer having a layer thickness of 30 nm.
〈正孔輸送層形成用塗布液〉
正孔輸送材料(下記化合物(60))(重量平均分子量Mw=80000)
10質量部
クロロベンゼン 3000質量部<Coating liquid for hole transport layer formation>
Hole transport material (the following compound (60)) (weight average molecular weight Mw = 80000)
10 parts by mass Chlorobenzene 3000 parts by mass
(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、ダイコート法にて5m/minで塗布し、自然乾燥した後に、120℃で30分間保持し、層厚50nmの発光層を形成した。(Formation of light emitting layer)
Next, the base material on which the hole transport layer was formed was applied at 5 m / min by a die coating method using a light emitting layer forming coating solution having the following composition, naturally dried, and then held at 120 ° C. for 30 minutes. A light emitting layer having a layer thickness of 50 nm was formed.
〈発光層形成用塗布液〉
ホスト化合物S−5 9質量部
リン光発光ドーパントD−76 1質量部
酢酸イソプロピル 2000質量部<Light emitting layer forming coating solution>
Host compound S-5 9 parts by mass Phosphorescent dopant D-76 1 part by mass Isopropyl acetate 2000 parts by mass
(ブロック層の形成)
次に、発光層を形成した基材を、下記組成のブロック層形成用塗布液を用い、ダイコート法にて5m/minで塗布し、自然乾燥した後に、80℃で30分間保持し、層厚10nmのブロック層を形成した。(Formation of block layer)
Next, the base material on which the light-emitting layer was formed was applied at 5 m / min by a die coating method using a coating solution for forming a block layer having the following composition, naturally dried, and then kept at 80 ° C. for 30 minutes to obtain a layer thickness. A 10 nm block layer was formed.
〈ブロック層形成用塗布液〉
HS−1 2質量部
IPA 1500質量部
OFAO 500質量部<Block layer forming coating solution>
HS-1 2 parts by mass IPA 1500 parts by mass OFAO 500 parts by mass
(電子輸送層の形成)
次に、ブロック層を形成した基材を、下記組成の電子輸送層形成用塗布液を用い、ダイコート法にて5m/minで塗布し、自然乾燥した後に、80℃で30分間保持し、層厚30nmの電子輸送層を形成した。(Formation of electron transport layer)
Next, the base material on which the block layer was formed was applied at 5 m / min by a die coating method using a coating liquid for forming an electron transport layer having the following composition, naturally dried, and then held at 80 ° C. for 30 minutes, An electron transport layer having a thickness of 30 nm was formed.
〈電子輸送層形成用塗布液〉
下記化合物A 6質量部
TFPO 2000質量部<Coating liquid for electron transport layer formation>
The following compound A 6 mass parts TFPO 2000 mass parts
(電子注入層、陰極の形成)
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。
引き続き、アルミニウムを蒸着して厚さ100nmの陰極を形成した。(Formation of electron injection layer and cathode)
Subsequently, the substrate was attached to a vacuum deposition apparatus without being exposed to the atmosphere. Moreover, what put sodium fluoride and potassium fluoride in the resistance heating boat made from molybdenum was attached to the vacuum evaporation system, and the vacuum tank was pressure-reduced to 4 * 10 < -5 > Pa. Thereafter, the boat was energized and heated, and sodium fluoride was deposited on the electron transport layer at 0.02 nm / second to form a thin film having a thickness of 1 nm. Similarly, potassium fluoride was vapor-deposited on the sodium fluoride thin film at 0.02 nm / second to form an electron injection layer having a layer thickness of 1.5 nm.
Subsequently, aluminum was deposited to form a cathode having a thickness of 100 nm.
(封止)
以上の工程により形成した積層体に対し、市販のロールラミネート装置を用いて封止基材を接着した。
封止基材として、可撓性を有する厚さ30μmのアルミニウム箔(東洋アルミニウム(株)製)に、ドライラミネーション用の2液反応型のウレタン系接着剤を用いて層厚1.5μmの接着剤層を設け、厚さ12μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムをラミネートしたものを作製した。(Sealing)
The sealing base material was adhere | attached on the laminated body formed by the above process using the commercially available roll laminating apparatus.
Adhesion as a sealing substrate with a thickness of 1.5 μm using a flexible aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) with a thickness of 30 μm using a two-component reaction type urethane adhesive for dry lamination. An agent layer was provided, and a laminate of a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 12 μm was prepared.
封止用接着剤として熱硬化性接着剤を、ディスペンサーを使用して封止基材のアルミニウム箔の接着面(つや面)に沿って厚さ20μmで均一に塗布した。これを100Pa以下の真空下で12時間乾燥させた。更に、その封止基材を露点温度−80℃以下、酸素濃度0.8ppmの窒素雰囲気下へ移動して、12時間以上乾燥させ、封止用接着剤の含水率が100ppm以下となるように調整した。 A thermosetting adhesive as a sealing adhesive was uniformly applied at a thickness of 20 μm along the adhesive surface (shiny surface) of the aluminum foil of the sealing substrate using a dispenser. This was dried under a vacuum of 100 Pa or less for 12 hours. Furthermore, the sealing substrate is moved to a nitrogen atmosphere having a dew point temperature of −80 ° C. or lower and an oxygen concentration of 0.8 ppm, and is dried for 12 hours or more so that the moisture content of the sealing adhesive is 100 ppm or lower. It was adjusted.
熱硬化性接着剤としては下記の(A)〜(C)を混合したエポキシ系接着剤を用いた。
(A)ビスフェノールAジグリシジルエーテル(DGEBA)
(B)ジシアンジアミド(DICY)
(C)エポキシアダクト系硬化促進剤As the thermosetting adhesive, an epoxy adhesive mixed with the following (A) to (C) was used.
(A) Bisphenol A diglycidyl ether (DGEBA)
(B) Dicyandiamide (DICY)
(C) Epoxy adduct curing accelerator
上記封止基材を上記積層体に対して密着・配置して、圧着ロールを用いて、圧着ロール温度100℃、圧力0.5MPa、装置速度0.3m/minの圧着条件で密着封止した。
以上のようにして、上述の図1に示す構成の有機EL素子と同様の形態の有機EL素子101を作製した。The sealing substrate was closely attached to the laminate, and was tightly sealed using a pressure-bonding roll under pressure-bonding conditions of a pressure-rolling roll temperature of 100 ° C., a pressure of 0.5 MPa, and an apparatus speed of 0.3 m / min. .
As described above, an organic EL element 101 having the same form as the organic EL element having the configuration shown in FIG. 1 was manufactured.
《有機EL素子102〜145の作製》
上記有機EL素子101の作製において、ブロック層形成用塗布液に含有される材料及び溶媒、並びに電子輸送層形成用塗布液に含有される溶媒を表2及び表3に記載のとおりに変更した以外は同様にして、有機EL素子102〜145を作製した。なお、ブロック層形成用塗布液に複数種の溶媒が含有される場合には、総含有量が2000質量部となるように調整した。<< Production of Organic EL Elements 102 to 145 >>
In preparation of the said organic EL element 101, except having changed the material and solvent contained in the coating liquid for block layer formation, and the solvent contained in the coating liquid for electron transport layer formation as shown in Table 2 and Table 3. Similarly, organic EL elements 102 to 145 were produced. In addition, when several types of solvent contained in the coating liquid for block layer formation, it adjusted so that total content might be 2000 mass parts.
《有機EL素子101〜145の評価》
上記のように作製した有機EL素子101〜145について、以下の評価を行った。その評価結果を表2及び表3に示す。<< Evaluation of Organic EL Elements 101-145 >>
The following evaluation was performed about the organic EL elements 101-145 produced as mentioned above. The evaluation results are shown in Tables 2 and 3.
(1)発光効率の測定
発光効率の測定は、室温(25℃)で、2.5mA/cm2の定電流密度条件下による点灯を行い、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタ社製)を用いて、各素子の発光輝度を測定し、当該電流値における発光効率(外部取り出し効率)を求めた。有機EL素子145(比較例)の発光効率を100とする相対値で表した。(1) Measurement of luminous efficiency Luminous efficiency is measured at room temperature (25 ° C) at a constant current density of 2.5 mA / cm 2 and a spectral radiance meter CS-2000 (manufactured by Konica Minolta). Was used to measure the light emission luminance of each element, and the light emission efficiency (external extraction efficiency) at the current value was determined. It represents with the relative value which sets the luminous efficiency of the organic EL element 145 (comparative example) to 100.
(2)発光寿命の測定
発光寿命の測定は、有機EL素子を室温25℃、湿度55%RHの条件下で連続駆動させ、上記分光放射輝度計CS−2000を用いて輝度を測定し、測定した輝度が半減する時間(半減寿命)を寿命の尺度として求めた。駆動条件は、連続駆動開始時に10000cd/m2となる電流値とした。そして、有機EL素子145(比較例)の発光寿命を100とする相対値で表した。(2) Measurement of luminescence lifetime The luminescence lifetime is measured by continuously driving an organic EL element under conditions of room temperature 25 ° C. and humidity 55% RH, and measuring the luminance using the spectral radiance meter CS-2000. The time (half life) during which the brightness was reduced by half was determined as a measure of life. The driving condition was set to a current value of 10,000 cd / m 2 at the start of continuous driving. And it represented with the relative value which sets the light emission lifetime of the organic EL element 145 (comparative example) to 100.
(3)極性フッ化溶媒含有量の測定
30mm角のガラス基板上に、上記有機EL素子101〜145と同様にして、正孔注入層から電子輸送層までの各層を形成したサンプルを作製した。このサンプルの平坦膜部から1cm口程度のサンプルを2つ切り出した。その一方は、トルエンを浸したクリーンワイパーで正孔注入層から電子輸送層までの全層を一部剥ぎ取って段差をつけ、サンユー電子社製SC−701 MkII ECOでAg薄膜をスパッタ後、Veeco社製WYKOを用いて段差を計測し、膜厚を決定した。更に、切り出したもう一方のサンプルは、正孔注入層から電子輸送層までの全層をトルエン浸漬により除去し、除去前後の重量比から膜面積を求めた。上記面積が決定されたサンプルを電子科学社製の昇温熱脱離分析装置により測定し、使用した極性フッ化溶媒に対応するマスフラグメントスペクトルから、脱離ガス成分を定量し、各有機層積層体の体積当たりの極性フッ化溶媒の質量比を求めた。なお、各極性フッ化溶媒に対応するマスフラグメントスペクトルに優位なピークが検出されなかった場合を「n.d.」(not detected)と示す。(3) Measurement of polar fluorinated solvent content A sample in which each layer from the hole injection layer to the electron transport layer was formed on a 30 mm square glass substrate in the same manner as the organic EL elements 101 to 145 was prepared. Two samples of about 1 cm mouth were cut out from the flat film portion of this sample. One of them is a part of the whole layer from the hole injection layer to the electron transport layer, which is stripped with a clean wiper soaked in toluene, to make a step, and after sputtering an Ag thin film with SC-701 MkII ECO manufactured by Sanyu Electronics, Veeco The level difference was measured using WYKO manufactured by KK and the film thickness was determined. Further, in the other sample cut out, the entire layer from the hole injection layer to the electron transport layer was removed by immersion in toluene, and the membrane area was determined from the weight ratio before and after the removal. Measure the sample with the area determined above using a temperature-programmed thermal desorption analyzer manufactured by Denshi Kagaku Co., and quantify the desorbed gas component from the mass fragment spectrum corresponding to the polar fluorinated solvent used. The mass ratio of the polar fluorinated solvent per volume of was determined. In addition, the case where a dominant peak is not detected in the mass fragment spectrum corresponding to each polar fluorinated solvent is indicated as “nd” (not detected).
(4)ブロック層の極性フッ化溶媒検出有無
各有機EL素子のブロック層中に含まれる極性フッ化溶媒の分布を、TOF−SIMS(飛行時間型二次イオン質量分析)により分析し、層厚方向でのフッ素分布を測定した(測定は基板側からイオンを出射する形で進め、イオン衝突時の構成物の打ち込み方向と積層時の溶媒浸透方向が一致しないよう配慮した。)。これによりフッ素原子が検出された場合に、ブロック層に極性フッ化溶媒が含有されていると判断した。(4) Presence / absence of detection of polar fluorinated solvent in block layer The distribution of polar fluorinated solvent contained in the block layer of each organic EL element was analyzed by TOF-SIMS (time-of-flight secondary ion mass spectrometry), and the layer thickness was analyzed. Fluorine distribution in the direction was measured (measurement was carried out in the form of ions being emitted from the substrate side, and consideration was given so that the component implantation direction at the time of ion collision and the solvent permeation direction at the time of lamination did not coincide). Thereby, when a fluorine atom was detected, it was judged that the polar fluorinated solvent was contained in the block layer.
表2及び表3に示すように、本発明に係る有機EL素子は、比較例の有機EL素子に比べて、発光効率及び発光寿命に優れていることが分かる。また、本発明に係る有機EL素子の製造方法においては、主に塗布法を用いて各構成層を形成しているため、可撓性基板に対しても適用でき、製造コストを低減できるといえる。
したがって、本発明の有機EL素子の製造方法によれば、可撓性基板にも適用可能であって、高発光効率及び長寿命の有機EL素子を低コストで製造可能であるといえる。As shown in Table 2 and Table 3, it can be seen that the organic EL device according to the present invention is superior in luminous efficiency and luminous lifetime as compared with the organic EL device of the comparative example. Moreover, in the manufacturing method of the organic EL element which concerns on this invention, since each component layer is mainly formed using the apply | coating method, it can be applied also to a flexible substrate and it can be said that manufacturing cost can be reduced. .
Therefore, according to the method for manufacturing an organic EL element of the present invention, it can be applied to a flexible substrate, and it can be said that an organic EL element having high light emission efficiency and long life can be manufactured at low cost.
[実施例2]
《有機EL素子201の作製》
上記実施例1の有機EL素子101の作製において、ブロック層形成用塗布液に含有される材料をHS−12に変更した以外は同様にして、有機EL素子201を作製した。[Example 2]
<< Production of Organic EL Element 201 >>
In the production of the organic EL element 101 of Example 1, the organic EL element 201 was produced in the same manner except that the material contained in the block layer forming coating solution was changed to HS-12.
《有機EL素子202の作製》
上記実施例1の有機EL素子101の作製において、ブロック層の形成方法を以下のように変更した以外は同様にして、有機EL素子202を作製した。<< Production of Organic EL Element 202 >>
In the production of the organic EL element 101 of Example 1, the organic EL element 202 was produced in the same manner except that the formation method of the block layer was changed as follows.
(ブロック層の形成)
発光層を形成した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HS−12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まで減圧した後、ボートに通電して加熱してHS−12を0.1nm/秒で発光層上に蒸着し、層厚10nmのブロック層を形成した。(Formation of block layer)
The substrate on which the light emitting layer was formed was attached to a vacuum deposition apparatus without being exposed to the atmosphere. Moreover, what put HS-12 in the molybdenum resistance heating boat was attached to the vacuum evaporation system, and after reducing the vacuum tank to 4 × 10 −5 Pa, the boat was energized and heated to heat HS-12 to 0.00. Vapor deposition was performed on the light emitting layer at 1 nm / second to form a block layer having a layer thickness of 10 nm.
《有機EL素子201、202の評価》
上記のようにして作製した有機EL素子201、202に対し、上記実施例1と同様に、発光効率及び発光寿命について評価を行った。評価結果を表4に示す。なお、表4における発光効率及び発光寿命の測定結果は、有機EL素子202(比較例)の測定値を100とする相対値で表した。<< Evaluation of Organic EL Elements 201 and 202 >>
The organic EL elements 201 and 202 produced as described above were evaluated for light emission efficiency and light emission lifetime in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 4. In addition, the measurement result of the light emission efficiency and the light emission lifetime in Table 4 was expressed as a relative value where the measurement value of the organic EL element 202 (comparative example) was 100.
表4に示すように、本発明に係る有機EL素子は、比較例の有機EL素子に比べて、発光効率及び発光寿命に優れていることが分かる。これは、比較例の有機EL素子202は、蒸着法によりブロック層を形成したものであるため、HS−12の疎水基が層表面(電子輸送層側の面)に配向しないことで優位なブロック性が発現せず、結果として電子輸送層の塗布形成時に電子輸送層材料が発光層へ侵入してしまったためと考えられる。
したがって、本発明の有機EL素子の製造方法によれば、蒸着法によりブロック層を形成した場合よりも、高発光効率及び長寿命の有機EL素子を製造可能であるといえる。As shown in Table 4, it can be seen that the organic EL device according to the present invention is superior in luminous efficiency and luminous lifetime as compared with the organic EL device of the comparative example. This is because the organic EL element 202 of the comparative example has a block layer formed by a vapor deposition method, so that the hydrophobic group of HS-12 does not align with the layer surface (surface on the electron transport layer side), which is an advantageous block. This is probably because the electron transport layer material penetrated into the light emitting layer during the formation of the electron transport layer.
Therefore, according to the method for producing an organic EL element of the present invention, it can be said that it is possible to produce an organic EL element having a higher light emission efficiency and a longer life than when a block layer is formed by vapor deposition.
[実施例3]
《有機EL素子301の作製》
上記実施例1の有機EL素子101の作製において、ブロック層形成用塗布液に含有される材料をHS−2に変更した以外は同様にして、有機EL素子301を作製した。[Example 3]
<< Production of Organic EL Element 301 >>
In the production of the organic EL element 101 of Example 1, the organic EL element 301 was produced in the same manner except that the material contained in the coating liquid for forming the block layer was changed to HS-2.
《有機EL素子302、303の作製》
上記実施例1の有機EL素子101の作製において、ブロック層形成用塗布液に含有される材料を表5に記載のとおりに変更するとともに、電子輸送層の形成方法を以下のように変更した以外は同様にして、有機EL素子302、303を作製した。<< Preparation of organic EL elements 302 and 303 >>
In the production of the organic EL element 101 of Example 1, the material contained in the block layer forming coating solution was changed as shown in Table 5 and the method for forming the electron transport layer was changed as follows. Similarly, organic EL elements 302 and 303 were produced.
(電子輸送層の形成)
ブロック層を形成した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化合物A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まで減圧した後、ボートに通電して加熱して化合物Aを0.1nm/秒で発光層上に蒸着し、層厚30nmの電子輸送層を形成した。(Formation of electron transport layer)
The substrate on which the block layer was formed was attached to a vacuum deposition apparatus without being exposed to the atmosphere. Moreover, what put compound A in the resistance heating boat made from molybdenum is attached to a vacuum evaporation system, and after reducing the vacuum tank to 4 × 10 −5 Pa, the boat is energized and heated to heat compound A to 0.1 nm / The film was deposited on the light emitting layer in seconds to form an electron transport layer having a layer thickness of 30 nm.
《有機EL素子301〜303の評価》
上記のようにして作製した有機EL素子301〜303に対し、上記実施例1と同様に、発光効率及び発光寿命について評価を行った。評価結果を表5に示す。なお、表5における発光効率及び発光寿命の測定結果は、有機EL素子303(比較例)の測定値を100とする相対値で表した。<< Evaluation of Organic EL Elements 301-303 >>
The organic EL elements 301 to 303 produced as described above were evaluated for light emission efficiency and light emission lifetime in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 5. In addition, the measurement result of the luminous efficiency and the light emission lifetime in Table 5 was expressed as a relative value with the measured value of the organic EL element 303 (comparative example) as 100.
表5に示すように、本発明に係る有機EL素子は、比較例の有機EL素子に比べて、発光効率及び発光寿命に優れていることが分かる。したがって、本発明の有機EL素子の製造方法によれば、塗布法により電子輸送層を形成した場合ほどではないが、蒸着法により電子輸送層を形成した場合であっても、高発光効率及び長寿命の有機EL素子を製造可能であるといえる。 As shown in Table 5, it can be seen that the organic EL device according to the present invention is superior in light emission efficiency and light emission lifetime as compared with the organic EL device of the comparative example. Therefore, according to the method for producing an organic EL device of the present invention, although not as much as when an electron transport layer is formed by a coating method, even when an electron transport layer is formed by a vapor deposition method, high luminous efficiency and long It can be said that a long-life organic EL element can be manufactured.
[実施例4]
《有機EL素子401、402の作製》
上記実施例1の有機EL素子101の作製において、ブロック層形成用塗布液に含有される材料を表6に記載のとおりに変更するとともに、発光層の形成方法を以下のように変更した以外は同様にして、有機EL素子401、402を作製した。[Example 4]
<< Production of Organic EL Elements 401 and 402 >>
In the production of the organic EL element 101 of Example 1, the materials contained in the coating liquid for forming the block layer were changed as shown in Table 6 and the method for forming the light emitting layer was changed as follows. Similarly, organic EL elements 401 and 402 were produced.
(発光層の形成)
正孔輸送層を形成した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ホスト化合物S−5を入れたもの及びリン光発光ドーパントD−76を入れたものをそれぞれ真空蒸着装置に取り付けた。真空槽を4×10−5Paまで減圧した後、ボートに通電して加熱してホスト化合物S−5を0.01nm/秒、D−76を0.09nm/秒で共蒸着し、層厚50nmの発光層を形成した。(Formation of light emitting layer)
The substrate on which the hole transport layer was formed was attached to a vacuum deposition apparatus without being exposed to the atmosphere. Moreover, what put the host compound S-5 in the resistance heating boat made from molybdenum, and what put the phosphorescence dopant D-76 were each attached to the vacuum evaporation system. After depressurizing the vacuum chamber to 4 × 10 −5 Pa, the boat was energized and heated to co-deposit the host compound S-5 at 0.01 nm / second and D-76 at 0.09 nm / second, and the layer thickness A 50 nm light emitting layer was formed.
《有機EL素子401、402の評価》
上記のようにして作製した有機EL素子401、402に対し、上記実施例1と同様に、発光効率及び発光寿命について評価を行った。評価結果を表6に示す。なお、表6における発光効率及び発光寿命の測定結果は、有機EL素子402(比較例)の測定値を100とする相対値で表した。<< Evaluation of Organic EL Elements 401 and 402 >>
The organic EL elements 401 and 402 produced as described above were evaluated for light emission efficiency and light emission lifetime in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 6. In addition, the measurement result of the luminous efficiency and the light emission lifetime in Table 6 was expressed as a relative value with the measured value of the organic EL element 402 (comparative example) as 100.
表6に示すように、本発明に係る有機EL素子は、比較例の有機EL素子に比べて、発光効率及び発光寿命に優れていることが分かる。したがって、本発明の有機EL素子の製造方法によれば、蒸着法により発光層を形成した場合であっても、高発光効率及び長寿命の有機EL素子を製造可能であるといえる。 As shown in Table 6, it can be seen that the organic EL device according to the present invention is superior in luminous efficiency and luminous lifetime as compared with the organic EL device of the comparative example. Therefore, according to the method for producing an organic EL element of the present invention, it can be said that an organic EL element having a high luminous efficiency and a long lifetime can be produced even when a light emitting layer is formed by vapor deposition.
以上のように、本発明は、可撓性基板にも適用可能であって、高発光効率及び長寿命の有機エレクトロルミネッセンス素子を低コストで製造可能な有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することに適している。 As described above, the present invention can be applied to a flexible substrate, and a method for producing an organic electroluminescence element and an organic electroluminescence capable of producing an organic electroluminescence element with high luminous efficiency and long life at low cost. Suitable for providing an element.
10 有機EL素子
11 基材
12 陽極
13 正孔注入層
14 正孔輸送層
15 発光層
16 ブロック層
17 電子輸送層
18 電子注入層
19 陰極DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記ブロック層を、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有する塗布液を用いて形成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。
The said block layer is formed using the coating liquid containing the compound which has a structure represented by following General formula (1), and a polar fluorinated solvent, The manufacturing method of the organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned.
前記ブロック層は、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物及び極性フッ化溶媒を含有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。
The said block layer contains the compound and polar fluorinated solvent which have a structure represented by following General formula (1), The organic electroluminescent element characterized by the above-mentioned.
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