WO2013105445A1 - Electrostatic spraying device - Google Patents

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廣瀬 達也
蔵方 慎一
工藤 一良
正昭 栗山
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コニカミノルタ株式会社
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Abstract

In this electrostatic spraying device for depositing an organic thin film using electrostatic spraying, productivity is increased while maintaining uniformity of the formed film and suppressing layer mixing with the base layer. This electrostatic spraying device (1) is configured to be provided with an aerosol generating means which generates an aerosol (12) comprising dispersed charged particles (13) of an organic material, a chamber (10) which stores the aerosol generated by the aerosol generating means, a conveyance path (20) connected at one end to the chamber, a nozzle (30) provided at the other end of the conveyance path, a conveyance means which delivers a carrier gas to convey the aerosol from the chamber via the conveyance path to the nozzle, and a support means which supports a substrate (2) and holds the substrate at a potential difference with the charged particles.

Description

静電スプレー装置Electrostatic spray equipment
 本発明は、静電噴霧法を用いて有機薄膜を成膜する静電スプレー装置に関する。 The present invention relates to an electrostatic spray apparatus for forming an organic thin film using an electrostatic spray method.
 有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子や有機薄膜太陽電池等の複数の有機薄膜の製造方法としては、蒸着法、ウェットプロセス(スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法)等があるが、真空プロセスを必要とせず、連続生産が簡便であるという理由で近年はウェットプロセスにおける製造方法が注目されている。
 しかしながら、ウェットプロセスで作製した有機EL素子は、蒸着法により作製した有機EL素子に比べて素子性能、特に寿命に関して十分な性能が出ないことが一般的に知られている。
 複数の有機薄膜をウェットプロセスで製造する場合は、溶剤により積層時に下地(下層)を溶かしてしまう、又は溶媒が下地に浸透してしまうため層混合が起きてしまう問題があり、これらは性能が不十分な要因の一つとなる。この問題を起こさない一つの手段として、積層時に下地を溶解させない溶剤を選択することが考えられるが、当該下地を溶解させない溶剤への有機材料の溶解性を確保することは、材料設計上大きな制約条件となっているのが実情である。
 この為、溶剤による影響が少なく、非真空中で大面積の成膜が可能な方法が待ち望まれている。このような技術的要請に応えるために、静電噴霧法に着目することができる。
As a method for producing a plurality of organic thin films such as organic electroluminescence (EL) elements and organic thin film solar cells, there are a vapor deposition method, a wet process (spin coating method, casting method, ink jet method, spray method, printing method) and the like. In recent years, a manufacturing method in a wet process has attracted attention because it does not require a vacuum process and is convenient for continuous production.
However, it is generally known that an organic EL element produced by a wet process does not exhibit sufficient performance in terms of element performance, particularly in terms of life, compared to an organic EL element produced by a vapor deposition method.
When manufacturing a plurality of organic thin films by a wet process, there is a problem that the base layer (lower layer) is dissolved by the solvent at the time of lamination, or layer mixing occurs because the solvent penetrates the base layer. It becomes one of insufficient factors. One way to avoid this problem is to select a solvent that does not dissolve the substrate during lamination, but ensuring the solubility of the organic material in a solvent that does not dissolve the substrate is a major limitation in material design. The condition is the condition.
For this reason, there is a long-awaited method that can reduce the influence of the solvent and can form a large-area film in a non-vacuum. In order to meet such technical demands, attention can be paid to electrostatic spraying.
 特許文献1及び2に静電噴霧法による技術が記載されている。
 静電噴霧法によれば、生成されるエアロゾル中の微粒子径を1μm以下まで小さくすることができる。その微粒子を吐出するノズル1つ当たりの噴霧量には限界があるので、大面積を短いタクトタイムで成膜するには、特許文献2に記載されるようにノズルを複数設けることが考えられる。
Patent Documents 1 and 2 describe a technique by an electrostatic spray method.
According to the electrostatic spraying method, the fine particle diameter in the generated aerosol can be reduced to 1 μm or less. Since there is a limit to the amount of spray per nozzle that discharges the fine particles, in order to form a large area with a short tact time, it is conceivable to provide a plurality of nozzles as described in Patent Document 2.
特開2011-03442号公報JP 2011-03442 A 特開2011-181271号公報JP 2011-181271 A
 しかし、ノズルを複数設けた場合には、1のノズルによって微粒子が与えられる領域と、隣接する他のノズルによって微粒子が与えられる領域と、その両者が重なる領域とで、堆積量が変化し、膜厚、膜質の不均一の問題が生じる。
 また、エアロゾルの原料となる溶液の供給量を多くすると、微粒化が間に合わず、液が垂れてしまう、エアロゾル中の微粒子径が十分に小さくならないなどの問題が発生する。
 さらに、タクトタイムを早めるためにノズルを基材に近づけると、十分に溶質が微粒化されず、さらには溶媒の揮発が不十分となるために、層混合が発生し、性能劣化の要因となる。
However, in the case where a plurality of nozzles are provided, the amount of deposition varies between a region where the fine particles are given by one nozzle, a region where the fine particles are given by another adjacent nozzle, and a region where both overlap, The problem of uneven thickness and film quality arises.
Further, when the supply amount of the solution serving as the aerosol raw material is increased, there are problems that the atomization is not in time and the liquid drips or the particle diameter in the aerosol is not sufficiently reduced.
Furthermore, if the nozzle is brought closer to the base material in order to speed up the takt time, the solute will not be sufficiently atomized and the solvent will not be sufficiently volatilized, resulting in layer mixing and a factor in performance degradation. .
 本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、静電噴霧法を用いて有機薄膜を成膜する静電スプレー装置において、成膜する膜の均一性の保持と下地層との層混合の抑制とを図りつつ、生産性を向上することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and in an electrostatic spraying apparatus for forming an organic thin film using an electrostatic spraying method, the uniformity of the film to be formed and the underlying layer It is an object to improve productivity while suppressing the mixing of layers.
 以上の課題を解決するための請求項1記載の発明は、静電噴霧法を用いて有機薄膜を基材上に成膜する静電スプレー装置において、
 有機材料を含む帯電した微粒子が分散したエアロゾルを生成するエアロゾル生成手段と、
 前記エアロゾル生成手段により生成したエアロゾルを貯留するチャンバーと、
 一端部が前記チャンバーに接続された搬送路と、
 前記搬送路の他端部に設けられたノズルと、
 前記チャンバーから前記搬送路を経て前記ノズルに前記エアロゾルを搬送する搬送手段と、
 前記基材を支持し、前記微粒子の電位との間に電位差をもって前記基材を保持する支持手段と、を備え、
 前記ノズルにより噴霧されるエアロゾル中の微粒子を静電引力により前記基材に引き付け前記有機薄膜を成膜することを特徴とする静電スプレー装置である。
The invention according to claim 1 for solving the above-mentioned problems is an electrostatic spray apparatus for forming an organic thin film on a substrate using an electrostatic spray method.
Aerosol generating means for generating an aerosol in which charged fine particles including an organic material are dispersed;
A chamber for storing the aerosol generated by the aerosol generating means;
A transfer path having one end connected to the chamber;
A nozzle provided at the other end of the transport path;
Transport means for transporting the aerosol from the chamber to the nozzle through the transport path;
Supporting means for supporting the base material and holding the base material with a potential difference from the potential of the fine particles,
The electrostatic spraying apparatus is characterized in that fine particles in aerosol sprayed by the nozzle are attracted to the substrate by electrostatic attraction to form the organic thin film.
 請求項2記載の発明は、前記チャンバー内に前記エアロゾル生成手段を複数有することを特徴とする請求項1に記載の静電スプレー装置である。 The invention according to claim 2 is the electrostatic spray device according to claim 1, wherein a plurality of the aerosol generating means are provided in the chamber.
 請求項3記載の発明は、前記エアロゾル生成手段、前記チャンバー及び前記一端部を複数組有し、前記搬送路は、各組の前記一端部から前記他端部に至る間に合流させる合流部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電スプレー装置である。 The invention according to claim 3 has a plurality of sets of the aerosol generating means, the chamber, and the one end, and the transport path includes a joining portion that joins between the one end and the other end of each set. The electrostatic spray device according to claim 1, wherein the electrostatic spray device is provided.
 請求項4記載の発明は、前記搬送路に電圧を印加し前記搬送路の前記微粒子を搬送する面を前記微粒子と同電荷に帯電させる電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の静電スプレー装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided voltage applying means for applying a voltage to the transport path to charge the surface of the transport path for transporting the fine particles to the same charge as the fine particles. It is an electrostatic spray apparatus as described in any one of claim | item 3.
 請求項5の発明は、前記基材は電圧が印加されたステージに保持されていることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の静電スプレー装置置である。 The invention of claim 5 is the electrostatic spray device according to any one of claims 1 to 4, wherein the substrate is held on a stage to which a voltage is applied.
 請求項6の発明は、少なくとも前記基材または前記ノズルの一方を相対的に移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の静電スプレー装置である。 6. The electrostatic spray device according to claim 1, further comprising moving means for relatively moving at least one of the base material or the nozzle. It is.
 請求項7の発明は、前記基材が帯状基材であることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の静電スプレー装置である。 The invention of claim 7 is the electrostatic spray device according to any one of claims 1 to 6, wherein the base material is a belt-like base material.
 請求項8の発明は、前記有機薄膜が有機エレクトロルミネッセンス素子の有機薄膜であることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1項に記載の静電スプレー装置である。 The invention according to claim 8 is the electrostatic spray device according to any one of claims 1 to 7, wherein the organic thin film is an organic thin film of an organic electroluminescence element.
 請求項9の発明は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の有機薄膜が発光層であることを特徴とする請求項8に記載の静電スプレー装置である。 The invention of claim 9 is the electrostatic spray apparatus according to claim 8, wherein the organic thin film of the organic electroluminescence element is a light emitting layer.
 本発明によれば、基材に噴霧するノズルの上流において、帯電し微粒化した有機材料がチャンバー内に貯留され、これをノズルへ搬送するので、液だれさせることなく大量にノズルに供給することができ、溶質の微粒化、溶媒の揮発化をノズルと基材との間の空間に求める必要がないためにノズルと基材とを近づけることが可能であり、従って基材上で有機材料の成膜面積、成膜速度を増大させて生産性を向上することができる。
 特に、複数組のエアロゾル生成手段及びチャンバーを設けることにより、エアロゾルを大量に生成し供給することができ、またこの場合に、エアロゾルを複数のチャンバーから合流させて共通のノズルに搬送して噴霧するので、ノズルを複数設けた場合に生じる膜厚、膜質の不均一の問題が生じない。
 以上のようにして本発明によれば、成膜する膜の均一性の保持と下地層との層混合の抑制とを図りつつ、生産性を向上することができるという効果がある。
According to the present invention, the charged and atomized organic material is stored in the chamber upstream of the nozzle sprayed on the base material, and is transported to the nozzle, so that it is supplied to the nozzle in a large amount without dripping. It is possible to bring the nozzle and the substrate closer because there is no need to obtain solute atomization and solvent volatilization in the space between the nozzle and the substrate. Productivity can be improved by increasing the deposition area and deposition rate.
In particular, by providing a plurality of sets of aerosol generating means and chambers, a large amount of aerosol can be generated and supplied. In this case, the aerosol is merged from a plurality of chambers and conveyed to a common nozzle for spraying. Therefore, the problem of non-uniform film thickness and film quality that occurs when a plurality of nozzles are provided does not occur.
As described above, according to the present invention, there is an effect that productivity can be improved while maintaining uniformity of a film to be formed and suppressing layer mixing with the base layer.
本発明の一実施形態に係る静電スプレー装置を示す構成模式図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an electrostatic spray device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る静電スプレー装置のノズルを含む部分の斜視図である。It is a perspective view of the part containing the nozzle of the electrostatic spray apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る静電スプレー装置の変形例を示す構成模式図である。It is a structure schematic diagram which shows the modification of the electrostatic spray apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
 以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The following is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention.
 まず、本発明の一実施形態につき図1及び図2を参照して説明する。
 本実施形態の静電スプレー装置1は、以下に説明する構成により静電噴霧法を用いて、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層となる有機薄膜を基材2上に成膜する装置である。
 静電スプレー装置1は、エアロゾル生成装置が装備されたチャンバー10と、搬送路20と、ノズル30と、搬送装置40と、基材支持移動装置50とを備える。
First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The electrostatic spray apparatus 1 according to the present embodiment is an apparatus that forms an organic thin film, which serves as a light emitting layer of an organic electroluminescence element, on a substrate 2 by using an electrostatic spray method with a configuration described below.
The electrostatic spray device 1 includes a chamber 10 equipped with an aerosol generating device, a transport path 20, a nozzle 30, a transport device 40, and a substrate support moving device 50.
 チャンバー10内に、有機材料が溶解した溶液11と、溶液11を原料として生成されたエアロゾル12と、エアロゾル12に含まれる帯電微粒子13とを模式的に示した。微粒子13は、溶液11内で溶質として溶解している有機材料及び溶媒からなる。帯電微粒子13は帯電し微粒化されてエアロゾル12内に分散して存在する。 In the chamber 10, a solution 11 in which an organic material is dissolved, an aerosol 12 generated using the solution 11 as a raw material, and charged fine particles 13 contained in the aerosol 12 are schematically shown. The fine particles 13 are made of an organic material and a solvent dissolved as a solute in the solution 11. The charged fine particles 13 are charged and atomized and dispersed in the aerosol 12.
 このようなエアロゾル12を生成するエアロゾル生成装置としては、特に限定されるものではなく、利用できる技術を選択して実施すればよい。例えば、超音波霧化現象を利用した装置が知られており、これを適用することができる。その場合、チャンバー10の底部に取り付けた超音波振動子により溶液11を超音波振動させ、溶液11の液面からエアロゾル12を発生させる。このとき、溶液11の液面に高電圧を印加する静電霧化装置や、溶液11の液面上に側部からイオンキャリアガスを供給する超音波霧化式イオナイザーを適用することができる。後者の場合、イオンキャリアガスによってエアロゾル12をノズル30方向へ搬送できるので、イオンキャリアガスを供給する装置を搬送装置40とすることができる。
 また、既存の静電スプレー装置に慣用されているように、ノズルにより溶液11を噴霧するものも適用できる。この場合、ノズルの吐出口をチャンバー10内に配置することでエアロゾル12をチャンバー10内に貯留する。そのノズルは1つのチャンバー10につき複数設けてもよい。なお、エアロゾルの生成にノズルを用いる場合は図1に示した構成に拘わらず、溶液11の貯留部はチャンバー10内である必要はなく、チャンバー10の外側にエアロゾル生成装置を装備すれば足りる。また、エアロゾルの生成にノズルを用いる場合、帯電させるための電圧をノズルに印加する方式、溶液11に印加する方式、エアロゾル12に印加する方式のいずれでも問わず、周知の方式を選択して実施することができる。
The aerosol generating apparatus for generating such an aerosol 12 is not particularly limited, and a technique that can be used may be selected and implemented. For example, an apparatus using an ultrasonic atomization phenomenon is known and can be applied. In that case, the solution 11 is ultrasonically vibrated by an ultrasonic vibrator attached to the bottom of the chamber 10 to generate the aerosol 12 from the liquid surface of the solution 11. At this time, an electrostatic atomizer that applies a high voltage to the liquid surface of the solution 11 or an ultrasonic atomizer ionizer that supplies ion carrier gas from the side onto the liquid surface of the solution 11 can be applied. In the latter case, since the aerosol 12 can be transported in the direction of the nozzle 30 by the ion carrier gas, the device for supplying the ion carrier gas can be the transport device 40.
Moreover, what sprays the solution 11 with a nozzle is also applicable so that it may be used conventionally by the existing electrostatic spray apparatus. In this case, the aerosol 12 is stored in the chamber 10 by disposing the nozzle outlet in the chamber 10. A plurality of nozzles may be provided for one chamber 10. In the case of using a nozzle for generating aerosol, regardless of the configuration shown in FIG. 1, the storage portion for the solution 11 does not have to be in the chamber 10, and an aerosol generating device may be provided outside the chamber 10. In addition, when a nozzle is used for generating aerosol, a well-known method is selected and applied regardless of any method of applying a voltage for charging to the nozzle, a method of applying to the solution 11, or a method of applying to the aerosol 12. can do.
 搬送装置40は、キャリアガスが充填されたガスタンク41と、コンプレッサー42と、バルブ43等を備えて構成され、チャンバー10内のエアロゾル12が貯留される内部空間にキャリアガス44を送出する。
 キャリアガス44としては、窒素、アルゴン、ヘリウム、空気等のガスを用いることができる。
 搬送路20は配管によって構成される。搬送路20の一端部はチャンバー10に接続されおり、搬送装置40から送出されるキャリアガス44によって、チャンバー10から搬送路20を経てノズル30にエアロゾル12を搬送する。
The transfer device 40 includes a gas tank 41 filled with a carrier gas, a compressor 42, a valve 43, and the like, and sends the carrier gas 44 to an internal space in which the aerosol 12 in the chamber 10 is stored.
As the carrier gas 44, a gas such as nitrogen, argon, helium, or air can be used.
The conveyance path 20 is configured by piping. One end of the conveyance path 20 is connected to the chamber 10, and the aerosol 12 is conveyed from the chamber 10 to the nozzle 30 via the conveyance path 20 by the carrier gas 44 delivered from the conveyance device 40.
 図1に示すように、エアロゾル生成装置が装備されたチャンバー10と、搬送装置40と、チャンバー10に接続する搬送路20の一端部21とを含む装置構成Aは、複数設けられる。
 搬送路20は、それぞれチャンバー10,10・・・に接続されている一端部21,21・・・を合流させる合流部22を有し、合流部22を経て他端部23に至る。他端部23にはノズル30が設けられている。したがって、各チャンバー10,10・・・から供給されたエアロゾル12は合流してすべてノズル30に供給され、ノズル30から噴霧される。
As shown in FIG. 1, a plurality of device configurations A including a chamber 10 equipped with an aerosol generation device, a transfer device 40, and one end 21 of a transfer path 20 connected to the chamber 10 are provided.
The conveyance path 20 has a joining portion 22 that joins one end portions 21, 21... Connected to the chambers 10, 10..., And reaches the other end portion 23 through the joining portion 22. The other end 23 is provided with a nozzle 30. Therefore, the aerosols 12 supplied from the respective chambers 10, 10... Merge and are all supplied to the nozzle 30 and sprayed from the nozzle 30.
 図1及び図2によって示しように、ノズル30は、エアロゾル12を一旦貯留する流路断面一様の貯留部31と、貯留部31に連続し吐出口33に向って流路断面積を縮減する縮減部32と、吐出口33と同一平面上に底面が配置されたツバ状の抑制部材34とを備える。ツバ状の抑制部材34は、無くてもよいが、基材2が搬送される際に発生する同伴エアーによりエアロゾルが流されて飛散することを抑制でき、付着効率が増加するため備えた方が好ましい。
 吐出口33は、長尺矩形状に形成されており、基材2の走査方向に直交する幅方向に延在するように配置され、成膜する幅が大きく取られている。
 このような吐出口33内の位置によらず、均一にエアロゾル12が吐出されるように、貯留部31が設けられている。搬送路20の他端部23は貯留部31の両側部に接続され、搬送路20を通って搬送されたエアロゾル12は、吐出口33方向に直交する両側部から貯留部31に流入することで、ノズル30内の空間全体に均一に充填され、吐出口33から吐出される。これにより、吐出口33内の位置によらず、均一にエアロゾル12が吐出される。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the nozzle 30 reduces the flow path cross-sectional area toward the discharge port 33 continuously with the storage section 31 having a uniform flow path cross section that temporarily stores the aerosol 12 and the storage section 31. The reduction part 32 and the brim-shaped suppression member 34 by which the bottom face is arrange | positioned on the same plane as the discharge outlet 33 are provided. The brim-like suppressing member 34 may be omitted, but it is possible to suppress the aerosol from being scattered and scattered by the entrained air generated when the base material 2 is transported, and it is better to be provided because the adhesion efficiency increases. preferable.
The discharge port 33 is formed in a long rectangular shape, and is disposed so as to extend in the width direction orthogonal to the scanning direction of the base material 2, and has a large width for film formation.
The storage unit 31 is provided so that the aerosol 12 is discharged uniformly regardless of the position in the discharge port 33. The other end 23 of the transport path 20 is connected to both sides of the storage section 31, and the aerosol 12 transported through the transport path 20 flows into the storage section 31 from both sides orthogonal to the discharge port 33 direction. The entire space in the nozzle 30 is uniformly filled and discharged from the discharge port 33. Thereby, the aerosol 12 is uniformly discharged regardless of the position in the discharge port 33.
 基材支持移動装置50は、基材2を支持するステージ51を有する。また、基材支持移動装置50は、帯電微粒子13に基材2への静電引力を付加するために、帯電微粒子13の電位との間に電位差をもって基材2を保持する手段を有する。その手段としては、ステージ51の基材2が接触する載置面をアースに接続する構成や、図1の電圧印加手段52で示すように、同載置面に帯電微粒子13と逆符号の電圧を印加する構成を適用できる。なお、電圧印加手段24及び電圧印加手段52は、帯電微粒子13が正に帯電する場合を例に図示した。
 さらに、基材支持移動装置50は、ステージ51の移動機構を有する。かかる移動機構の一つの移動軸は、ノズル30の吐出方向及び吐出口33の長手方向に直交する方向とされ、ステージ51上に載置された基材2を走査する。なお、この走査は、ノズル30と基材2との相対的移動で実現できるから、ノズル30を移動させる構成としても勿論実施できる。
 ノズル30の吐出口33に至った帯電微粒子13は、エアロゾル12及びキャリアガス44によるガス圧等に加え、基材2との電位差に起因した静電引力により、基材2に向って飛翔し、基材2表面に付着し堆積して膜を形成する。
 また、基材2に付着しなかったエアロゾル12を回収する機構を、ノズル吐出口33の周辺に設置しても良い。
 以上のようにして静電スプレー装置1は、有機薄膜を成膜する。
 成膜工程において吐出口33に対して基材2が移動することにより、吐出口33から吐出された帯電微粒子13が基材2の移動方向に引かれて流れても、抑制部材34によって帯電微粒子13の飛散を抑制し、効率よく帯電微粒子13が基材2に付着するように誘導することができる。
The substrate support moving device 50 includes a stage 51 that supports the substrate 2. Further, the substrate support moving device 50 has means for holding the substrate 2 with a potential difference from the potential of the charged fine particles 13 in order to apply an electrostatic attractive force to the charged fine particles 13 to the substrate 2. As a means for this, as shown by the voltage application means 52 in FIG. The structure which applies can be applied. The voltage applying unit 24 and the voltage applying unit 52 are illustrated as an example in which the charged fine particles 13 are positively charged.
Further, the substrate support moving device 50 has a moving mechanism for the stage 51. One moving axis of the moving mechanism is a direction orthogonal to the discharge direction of the nozzle 30 and the longitudinal direction of the discharge port 33, and scans the substrate 2 placed on the stage 51. Since this scanning can be realized by relative movement between the nozzle 30 and the substrate 2, it can of course be implemented as a configuration in which the nozzle 30 is moved.
The charged fine particles 13 reaching the discharge port 33 of the nozzle 30 fly toward the base material 2 by an electrostatic attractive force due to a potential difference with the base material 2 in addition to the gas pressure by the aerosol 12 and the carrier gas 44, and the like. A film is formed by adhering to and depositing on the surface of the substrate 2.
In addition, a mechanism for collecting the aerosol 12 that has not adhered to the substrate 2 may be provided around the nozzle discharge port 33.
As described above, the electrostatic spray apparatus 1 forms an organic thin film.
Even if the charged fine particles 13 discharged from the discharge port 33 are drawn and flowed in the moving direction of the base material 2 by the movement of the base material 2 with respect to the discharge port 33 in the film forming process, the charged fine particles are caused by the suppressing member 34. 13 is suppressed, and the charged fine particles 13 can be efficiently guided to adhere to the substrate 2.
 チャンバー10、搬送路20及びノズル30は、帯電微粒子13が付着しないように、帯電微粒子13と同電荷に帯電させることが好ましい。静電斥力により帯電微粒子13が付着することが防止され、高収率に帯電微粒子13を吐出口33まで搬送することができる。
 そのために、一つには、チャンバー10、搬送路20及びノズル30の構成材料として非導電性材料を用いることが有効である。この場合、初期的にはチャンバー10、搬送路20及びノズル30の表面に帯電微粒子13が付着してしまう。しかし、付着した帯電微粒子13によって同表面は瞬時に帯電微粒子13と同一の極に帯電し、その後帯電微粒子13は静電斥力により付着しなくなる。その非導電性材料としては、帯電し易くするという観点から、合成樹脂、エラストマー等であることが好ましく、例えば、アクリル、塩化ビニール、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリウレタン、ポリエステル、ゴム、テフロン(登録商標)、セロファン、セルロイド、などが挙げられる。
 また、チャンバー10、搬送路20及びノズル30を、金属基材を誘電体で被覆したもので構成することも有効である。この場合、図1に示すような電圧印加手段24で金属基材に電圧を印加することで誘電体を帯電させることができ、電圧値を変えることで帯電量を制御できるので好ましい。帯電量を制御することで、帯電微粒子13を分級することができる。例えば、搬送路20の帯電が小さい場合、帯電微粒子13に働く斥力が小さい。そのため、径の小さい帯電微粒子13は搬送路に接触しないが、径の大きな帯電微粒子13は接触し、基板2まで径の大きな帯電微粒子13は搬送されず更に均一な薄膜が得られる。大きな帯電微粒子13も成膜に使用したい場合は帯電量を大きくすればよく、得たい膜質により便宜搬送路20の帯電量を選択すればよい。誘電体としては、Al2O3セラミックスを溶射後、アルコキシシランで封孔処理したものが挙げられる。金属基材には、銀、白金、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属を用いることができる。ステンレスは加工し易く好ましく用いることができる。誘電体としては、ケイ酸塩系ガラス・ホウ酸塩系ガラス・リン酸塩系ガラス・ゲルマン酸塩系ガラス・亜テルル酸塩ガラス・アルミン酸塩ガラス・バナジン酸塩ガラス等を用いることができる。この中でもホウ酸塩系ガラスが加工し易い。
 また、気密性の高い高耐熱性のセラミックスを焼結したセラミックスを用いることも好ましい。セラミックスの厚みは、印加する電圧に耐えうる範囲でよく、0.1mm以上、更には0.3mm以上であることが好ましい。セラミックスの材質としては例えばアルミナ系、ジルコニア系、窒化珪素系、炭化珪素系のセラミックスが挙げられるが、中でもアルミナ系のセラミックスが好ましく、アルミナ系のセラミックスの中でも特にAl2O3を用いるのが好ましい。
 セラミックスは、無機質材料で封孔処理されているのが好ましく、これにより金属基材の耐久性を向上させることができる。封孔処理はセラミックスに封孔剤である金属アルコキシドを主原料とするゾルをセラミックス上に塗布した後に、ゲル化させて硬化させることで、強固な3次元結合を形成させ均一な構造を有する金属酸化物によって、セラミックスの封孔処理をすることができる。また、ゾルゲル反応を促進するためにエネルギー処理を行うことが好ましい。ゾルにエネルギー処理をすることによって、金属-酸素-金属の3次元結合を促進することができる。エネルギー処理には、プラズマ処理や、200℃以下の加熱処理、UV処理が好ましい。
The chamber 10, the conveyance path 20, and the nozzle 30 are preferably charged to the same charge as the charged fine particles 13 so that the charged fine particles 13 do not adhere. The charged fine particles 13 are prevented from adhering due to electrostatic repulsion, and the charged fine particles 13 can be conveyed to the discharge port 33 with high yield.
For this purpose, it is effective to use a non-conductive material as a constituent material of the chamber 10, the conveyance path 20, and the nozzle 30. In this case, initially, the charged fine particles 13 adhere to the surfaces of the chamber 10, the conveyance path 20, and the nozzle 30. However, the charged fine particles 13 instantly charge the same surface to the same pole as the charged fine particles 13, and thereafter the charged fine particles 13 do not adhere due to electrostatic repulsion. The non-conductive material is preferably a synthetic resin, an elastomer or the like from the viewpoint of facilitating charging. For example, acrylic, vinyl chloride, polyethylene, polystyrene, polyurethane, polyester, rubber, Teflon (registered trademark), Cellophane, celluloid, etc. are mentioned.
It is also effective to configure the chamber 10, the conveyance path 20 and the nozzle 30 with a metal substrate covered with a dielectric. In this case, the dielectric can be charged by applying a voltage to the metal substrate with the voltage applying means 24 as shown in FIG. 1, and the charge amount can be controlled by changing the voltage value. The charged fine particles 13 can be classified by controlling the charge amount. For example, when the charging of the transport path 20 is small, the repulsive force acting on the charged fine particles 13 is small. Therefore, the charged fine particles 13 having a small diameter do not contact the conveyance path, but the charged fine particles 13 having a large diameter are in contact with each other, and the charged fine particles 13 having a large diameter are not conveyed to the substrate 2 and a more uniform thin film is obtained. When it is desired to use the large charged fine particles 13 for film formation, the charge amount may be increased, and the charge amount of the convenient conveyance path 20 may be selected depending on the desired film quality. Examples of the dielectric include those obtained by spraying Al2O3 ceramics and then sealing with alkoxysilane. A metal such as silver, platinum, stainless steel, aluminum, or iron can be used for the metal substrate. Stainless steel is easy to process and can be preferably used. As the dielectric, silicate glass, borate glass, phosphate glass, germanate glass, tellurite glass, aluminate glass, vanadate glass, etc. can be used. . Of these, borate glass is easy to process.
It is also preferable to use a ceramic obtained by sintering a highly heat-resistant ceramic with high airtightness. The thickness of the ceramic may be in a range that can withstand the applied voltage, and is preferably 0.1 mm or more, and more preferably 0.3 mm or more. Examples of the ceramic material include alumina-based, zirconia-based, silicon nitride-based, and silicon carbide-based ceramics. Among these, alumina-based ceramics are preferable, and among the alumina-based ceramics, Al 2 O 3 is particularly preferable.
The ceramic is preferably sealed with an inorganic material, whereby the durability of the metal substrate can be improved. The sealing process is a metal having a uniform structure by forming a solid three-dimensional bond by applying a sol whose main raw material is a metal alkoxide, which is a sealing agent, to ceramics and then gelling and curing. Ceramics can be sealed with an oxide. Moreover, it is preferable to perform energy treatment in order to promote the sol-gel reaction. By applying energy treatment to the sol, a three-dimensional bond of metal-oxygen-metal can be promoted. For the energy treatment, plasma treatment, heat treatment at 200 ° C. or lower, and UV treatment are preferable.
 また、チャンバー10、搬送路20及びノズル30の構成材料に、ヒーターを付設してもよい。例えば、チャンバー10、搬送路20及びノズル30の構成材料の外側を覆うように、ヒーターを付設する。このヒーターよって、搬送されるエアロゾル12の温度を溶媒が気化するための最適値に保ち、溶媒を除去することを搬送中に促進することができ、更に帯電微粒子13の径を小さくすることができる。また、基材2に帯電微粒子13が付着した際に、瞬時に溶媒が除去され、層混合を抑制することができる。温度は、用いる溶媒の揮発しやすさに応じて設定する。更に、エアロゾル生成装置とチャンバー10を複数用い、それぞれのチャンバー10で生成されるエアロゾル12を搬送路20で合流させても良いし、合流チャンバーを用意し、合流させてからノズル30に搬送させても良い。複数のエアロゾル生成装置とチャンバーを利用して、各エアロゾル生成装置に溶質・溶質比率・濃度の異なる原料液を供給することで、もしくは時間によって各ノズルの噴霧量を変化させることで、膜質を制御することができる。例えば、有機エレクトロルミネッセンスでの発光層に於いて、ドーパントとホストの割合を容易に調整できる。更に、それぞれの層の材料を溶解させた塗布液を用意し、層混合させたい割合に応じて、溶質濃度またはエアロゾル生成量を調整し、搬送路で合流させ塗布することで、層混合量を調整することもできる。
 なお、微粒子の粒径については特に制限はないが、チャンバー内で生成するエアロゾルの微粒子径は一般的には、0.1~100μm程度であるのが好ましく、0.1~10μm程度であるのがより好ましく、更には0.1~1μmであることが好ましい。
 また、ノズル吐出口33から基材2に噴出されるエアロゾルの微粒子径は、0.1~10μm程度であるのがより好ましく、0.01~1μmであることが好ましい。
Further, a heater may be attached to the constituent materials of the chamber 10, the conveyance path 20 and the nozzle 30. For example, a heater is attached so as to cover the outside of the constituent materials of the chamber 10, the conveyance path 20, and the nozzle 30. With this heater, the temperature of the aerosol 12 to be conveyed can be maintained at an optimum value for vaporizing the solvent, and the removal of the solvent can be promoted during the conveyance, and the diameter of the charged fine particles 13 can be further reduced. . Further, when the charged fine particles 13 adhere to the substrate 2, the solvent is instantaneously removed, and layer mixing can be suppressed. The temperature is set according to the volatility of the solvent used. Further, a plurality of aerosol generation devices and chambers 10 may be used, and the aerosol 12 generated in each chamber 10 may be merged in the conveyance path 20, or a merge chamber is prepared and merged and then conveyed to the nozzle 30. Also good. Use multiple aerosol generators and chambers to control the film quality by supplying raw material liquids with different solutes / solute ratios / concentrations to each aerosol generator, or by changing the spray amount of each nozzle over time. can do. For example, in the light emitting layer in organic electroluminescence, the ratio of the dopant and the host can be easily adjusted. Furthermore, a coating solution in which the material of each layer is dissolved is prepared, and the solute concentration or aerosol generation amount is adjusted according to the ratio to be mixed with the layer, and the layers are mixed and applied in the conveyance path, thereby reducing the layer mixing amount. It can also be adjusted.
The particle size of the fine particles is not particularly limited, but the particle size of the aerosol generated in the chamber is generally preferably about 0.1 to 100 μm, preferably about 0.1 to 10 μm. Is more preferable, and further 0.1 to 1 μm is preferable.
The fine particle diameter of the aerosol ejected from the nozzle discharge port 33 to the substrate 2 is more preferably about 0.1 to 10 μm, and preferably 0.01 to 1 μm.
 また、成膜工程において収率を上げる観点から、基材2からノズル30方向への上昇気流を抑制するために、ノズル30から吐出されるガス温度より低い温度に、基材2を保つことが好ましい。例えば、上述のようにチャンバー10、搬送路20及びノズル30を温める場合に、その温度より低い温度にステージ51に付設した調温装置によって調温する。
 また、ノズル30のエアロゾル吐出口と基材との距離については特に制限はないが、収率を上げる観点から、距離が近い方が好ましい。好ましい距離としは、0.1~10mm、更に好ましくは0.5~5mmである。搬送路20を設けているため、搬送路でエアロゾルの溶媒を除去できるため、ノズル30のエアロゾル吐出口を基材に近づけても層混合を起こさない。
 また、更に広範囲で成膜する場合、ノズル30を基材2の搬送方向に対し、垂直の方向に並べても良い。更に生産性を向上させるために、基材2の搬送方向にノズル30を並べても良い。エアロゾル生成部(A)とエアロゾル吐出部(ノズル30)を別にし、搬送路20でつなぐことで、また、スリット状のノズル吐出口33にすることで、エアロゾル吐出部を小型化できるため、基材2の巾手、長手に並べることが容易にできる。
Further, from the viewpoint of increasing the yield in the film forming process, the base material 2 should be kept at a temperature lower than the gas temperature discharged from the nozzle 30 in order to suppress the upward air flow from the base material 2 toward the nozzle 30. preferable. For example, when the chamber 10, the conveyance path 20, and the nozzle 30 are heated as described above, the temperature is adjusted by a temperature adjustment device attached to the stage 51 to a temperature lower than that temperature.
Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the distance of the aerosol discharge port of the nozzle 30, and a base material, but the one where a distance is near is preferable from a viewpoint of raising a yield. A preferable distance is 0.1 to 10 mm, and more preferably 0.5 to 5 mm. Since the transport path 20 is provided, the solvent of the aerosol can be removed through the transport path, so that layer mixing does not occur even when the aerosol discharge port of the nozzle 30 is brought close to the substrate.
Further, when forming a film in a wider range, the nozzles 30 may be arranged in a direction perpendicular to the conveyance direction of the substrate 2. Further, in order to improve productivity, the nozzles 30 may be arranged in the transport direction of the base material 2. By separating the aerosol generating part (A) and the aerosol discharge part (nozzle 30) and connecting them by the conveyance path 20, and by forming the slit-like nozzle discharge port 33, the aerosol discharge part can be reduced in size. It can be easily arranged in the width and the longitudinal direction of the material 2.
 基材支持移動装置50としては、以上説明したステージ形態のものに代えて、図3に示す静電スプレー装置1Aのようにローラー搬送装置50Aを適用することができる。
 ローラー搬送装置50Aは、少なくとも一つの駆動ローラーを含むローラー53,53・・・にベルト状の基材2(帯状基材)を巻回保持した周知の構成のものである。少なくとも一つのローラー53を、円筒状に形成した金属基材とその外周面を被覆する誘電体で構成し、金属基材に電圧を印加し、誘電体を基材2に接触させることで基材2を帯電させる。その帯電用のローラー53に適用する金属基材及び誘電体としては、上述したチャンバー10、搬送路20及びノズル30の構成材料と同様の材料を適用できる。
 また、基材に付着する有機溶媒を低減することができるため、塗布後の乾燥プロセスの負荷を低減できる。更に、下層を溶解させず塗布できることから、同じ層を同じ溶媒・材料で逐次塗布できるため、所望の膜厚になるまで逐次塗布することで、膜中の溶媒も除去しやすくなり、品質の向上も図られる。尚、同じ層を逐次塗布する場合は、1回の塗布で乾燥後の膜厚が1~30nmが好ましく、更には10~20nmが好ましい。
As the substrate support moving device 50, a roller transport device 50A can be applied as in the electrostatic spray device 1A shown in FIG.
The roller conveyance device 50A has a known configuration in which a belt-like base material 2 (band-like base material) is wound and held on rollers 53, 53... Including at least one drive roller. At least one roller 53 is composed of a cylindrical metal base material and a dielectric covering its outer peripheral surface, a voltage is applied to the metal base material, and the base material 2 is brought into contact with the base material 2 2 is charged. As the metal substrate and the dielectric applied to the charging roller 53, the same materials as the constituent materials of the chamber 10, the conveyance path 20, and the nozzle 30 described above can be applied.
Moreover, since the organic solvent adhering to a base material can be reduced, the load of the drying process after application | coating can be reduced. Furthermore, since the lower layer can be applied without dissolving it, the same layer can be applied sequentially with the same solvent and material. By applying sequentially until the desired film thickness is obtained, it is easier to remove the solvent in the film and improve quality. Is also planned. When the same layer is applied successively, the film thickness after drying in one application is preferably 1 to 30 nm, more preferably 10 to 20 nm.
 以上説明した実施形態の静電スプレー装置により、複数のチャンバー10,10、・・・内にエアロゾル12を生成し、さらに帯電微粒子13の微粒化及び溶媒の揮発化、並びにチャンバー10、搬送路20、ノズル30への帯電微粒子13の付着防止を図りつつ搬送路20を通して搬送し、ノズル30から大量に基材2に有機材料からなる帯電微粒子13を与え、溶媒が揮発したことによって層混合を抑止しつつ、大面積の有機薄膜を高効率に成膜することができ、有機エレクトロルミネッセンス素子の生産性を向上することができる。なお、有機薄膜太陽電池等の有機薄膜を有したデバイスの製造に適用することができる。 The aerosol 12 is generated in the plurality of chambers 10, 10,... By the electrostatic spray device according to the embodiment described above, and further, the charged fine particles 13 are atomized and the solvent is volatilized. The charged fine particles 13 are conveyed through the conveying path 20 while preventing the charged fine particles 13 from adhering to the nozzles 30, and a large amount of charged fine particles 13 made of an organic material are applied to the base material 2 from the nozzles 30. However, a large-area organic thin film can be formed with high efficiency, and the productivity of the organic electroluminescence element can be improved. In addition, it is applicable to manufacture of a device having an organic thin film such as an organic thin film solar cell.
〔溶媒〕
 次に、本発明に係る微粒子に作製に用いられる溶媒について詳細に説明する。
 本発明に係る有機材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム、テトラクロロエタン、トリクロロエタン、クロロベンゼン等のハロゲン系炭化水素系溶媒や、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、などのエーテル系溶媒、メタノールや、エタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ヘキサン、オクタン、デカン等のパラフィン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチルピロリドン等のアミド系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、アセトニトリル、DMF、DMSO等の溶媒が挙げられる。
 更には、微粒子径を制御するために、上記の溶媒の中から蒸気圧の異なる溶媒を2種類以上混合した溶液を溶媒として用いることが好ましい。更には、微粒子が基材に付着した際の微粒子の濡れ性の制御及び、膜厚の均一性や平滑性を向上させるために、表面張力の異なる溶媒を2種類以上を混合した溶液を溶媒に用いることが好ましい。
〔有機材料〕
 次に、本発明に係る微粒子に作製に用いられる有機材料について詳細に説明する。
 本発明に係る有機薄膜を形成する有機材料は、大きくは高分子、低分子がある。
 低分子とは、重量平均分子量で、5000以下のものを指し、低分子として好ましく用いられるのは3000以下、更に好ましくは2000以下のものである。高分子とは、5000より大きいものを指す。
 なお、低分子材料を塗布する場合は、高分子材料と異なり、下層を溶解させない溶媒を用いても、低分子、すなわち分子が小さいがゆえに、下層へ溶媒が浸透するとともに低分子材料も浸透し、層混合を起こしやすく、性能劣化の原因となる。
〔solvent〕
Next, the solvent used for producing the fine particles according to the present invention will be described in detail.
Examples of the liquid medium for dissolving or dispersing the organic material according to the present invention include halogen-based hydrocarbon solvents such as dichloromethane, dichloroethane, chloroform, tetrachloroethane, trichloroethane, and chlorobenzene, and ether-based solvents such as dibutyl ether and tetrahydrofuran. , Methanol, alcohol solvents such as ethanol, isopropanol, cyclohexanol, aromatic hydrocarbon solvents such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, paraffin solvents such as hexane, octane, decane, ethyl acetate, butyl acetate, acetic acid Ester solvents such as amyl, amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, acetonitrile, DMF Solvent DMSO, and the like.
Furthermore, in order to control the particle size, it is preferable to use a solution obtained by mixing two or more solvents having different vapor pressures from the above solvents. Furthermore, in order to control the wettability of the fine particles when the fine particles adhere to the substrate and to improve the uniformity and smoothness of the film thickness, a solution in which two or more solvents having different surface tensions are mixed is used as the solvent. It is preferable to use it.
[Organic materials]
Next, the organic material used for producing the fine particles according to the present invention will be described in detail.
The organic material for forming the organic thin film according to the present invention is largely a polymer or a low molecule.
A low molecule means a weight average molecular weight of 5000 or less, and preferably used as a low molecule is 3000 or less, more preferably 2000 or less. A polymer refers to a polymer larger than 5000.
When applying a low molecular weight material, unlike a high molecular weight material, even if a solvent that does not dissolve the lower layer is used, the low molecular weight, that is, the molecule is small, so the solvent penetrates into the lower layer and the low molecular weight material also penetrates. , Layer mixing is likely to occur, causing performance degradation.
 〔有機EL素子(有機エレクトロルミネッセンス素子〕
 次に、有機エレクトロルミネッセンス素子につき説明する。
 有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光する素子のことである。有機EL素子の層構成の好ましい具体例を以下に示す。
[Organic EL element (Organic electroluminescence element)
Next, the organic electroluminescence element will be described.
An organic electroluminescence element 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. Preferred specific examples of the layer structure of the organic EL element are shown below.
 (i)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
 (ii)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
 (iii)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
 (iv)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
 (v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
 ここで、発光層は、少なくとも発光色の異なる2種以上の発光材料を含有していることが好ましく、単層でも複数の発光層からなる発光層ユニットを形成していてもよい。また、正孔輸送層には正孔注入層、電子阻止層も含まれる。
(I) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (ii) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (iii) Anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron Transport layer / cathode (iv) Anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode (v) Anode / anode buffer layer / hole transport layer / light emitting layer / hole Blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode Here, the light emitting layer preferably contains at least two kinds of light emitting materials having different emission colors, and a single layer or a light emitting layer comprising a plurality of light emitting layers A unit may be formed. The hole transport layer also includes a hole injection layer and an electron blocking layer.
 《発光層》
 本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
<Light emitting layer>
The light emitting layer according to the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer, and the light emitting portion is in the layer of the light emitting layer. May be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
 本発明に係る発光層は、含まれる発光材料が前記要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。 The structure of the light emitting layer according to the present invention is not particularly limited as long as the light emitting material included satisfies the above requirements.
 また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。 Also, there may be a plurality of layers having the same emission spectrum or emission maximum wavelength.
 各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。 It is preferable to have a non-light emitting intermediate layer between each light emitting layer.
 本発明における発光層の膜厚の総和は1~100nmの範囲にあることが好ましく、更に好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから30nm以下である。なお、本発明でいうところの発光層の膜厚の総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む膜厚である。 In the present invention, the total thickness of the light emitting layers is preferably in the range of 1 to 100 nm, and more preferably 30 nm or less because a lower driving voltage can be obtained. In addition, the sum total of the film thickness of the light emitting layer as used in the field of this invention is a film thickness also including the said intermediate | middle layer, when a nonluminous intermediate | middle layer exists between light emitting layers.
 個々の発光層の膜厚としては1~50nmの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは1~20nmの範囲に調整することである。青、緑、赤の各発光層の膜厚の関係については、特に制限はない。 The film thickness of each light emitting layer is preferably adjusted in the range of 1 to 50 nm, more preferably in the range of 1 to 20 nm. There is no particular limitation on the relationship between the film thicknesses of the blue, green and red light emitting layers.
 発光層の作製には、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。 For the production of the light emitting layer, a light emitting material or a host compound, which will be described later, is formed by forming a film by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, an ink jet method, or the like. it can.
 本発明においては、各発光層には複数の発光材料を混合してもよく、また燐光発光材料と蛍光発光材料を同一発光層中に混合して用いてもよい。 In the present invention, a plurality of light emitting materials may be mixed in each light emitting layer, or a phosphorescent light emitting material and a fluorescent light emitting material may be mixed and used in the same light emitting layer.
 本発明においては、発光層の構成として、ホスト化合物、発光材料(発光ドーパント化合物ともいう)を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。 In the present invention, the light emitting layer preferably contains a host compound and a light emitting material (also referred to as a light emitting dopant compound) and emits light from the light emitting material.
 本発明に係る有機EL素子の発光層に含有されるホスト化合物としては、室温(25℃)における燐光発光の燐光量子収率が0.1未満の化合物が好ましい。更に好ましくは燐光量子収率が0.01未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が50%以上であることが好ましい。 As the host compound contained in the light emitting layer of the organic EL device according to the present invention, a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission at room temperature (25 ° C.) of less than 0.1 is preferable. More preferably, the phosphorescence quantum yield is less than 0.01. Moreover, it is preferable that the volume ratio in the layer is 50% or more among the compounds contained in a light emitting layer.
 ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。 As the host compound, known host compounds may be used alone or in combination of two or more. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient. Moreover, it becomes possible to mix different light emission by using multiple types of luminescent material mentioned later, and can thereby obtain arbitrary luminescent colors.
 本発明に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(蒸着重合性発光ホスト)でもいい。 The host compound used in the present invention may be a conventionally known low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit, and a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (evaporation polymerizable light emitting host). )But it is good.
 公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS-K-7121に準拠した方法により求められる値である。 As the known host compound, a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents an increase in emission wavelength, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable. Here, the glass transition point (Tg) is a value obtained by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).
 公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。例えば、特開2001-257076号公報、同2002-308855号公報、同2001-313179号公報、同2002-319491号公報、同2001-357977号公報、同2002-334786号公報、同2002-8860号公報、同2002-334787号公報、同2002-15871号公報、同2002-334788号公報、同2002-43056号公報、同2002-334789号公報、同2002-75645号公報、同2002-338579号公報、同2002-105445号公報、同2002-343568号公報、同2002-141173号公報、同2002-352957号公報、同2002-203683号公報、同2002-363227号公報、同2002-231453号公報、同2003-3165号公報、同2002-234888号公報、同2003-27048号公報、同2002-255934号公報、同2002-260861号公報、同2002-280183号公報、同2002-299060号公報、同2002-302516号公報、同2002-305083号公報、同2002-305084号公報、同2002-308837号公報等が挙げられる。 Specific examples of known host compounds include compounds described in the following documents. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860 Gazette, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579 No. 2002-105445, No. 2002-343568, No. 2002-141173, No. 2002-352957, No. 2002-203683, No. 2002-363227, No. 2002-231453. No. 2003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060. No. 2002-302516, No. 2002-305083, No. 2002-305084, No. 2002-308837, and the like.
 次に、発光材料について説明する。 Next, the light emitting material will be described.
 本発明に係る発光材料としては、蛍光性化合物、燐光発光材料(燐光性化合物、燐光発光性化合物等ともいう)を用いる。 As the light-emitting material according to the present invention, a fluorescent compound or a phosphorescent material (also referred to as a phosphorescent compound or a phosphorescent compound) is used.
 本発明において、燐光発光材料とは励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温(25℃)にて燐光発光する化合物であり、燐光量子収率が25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましい燐光量子収率は0.1以上である。 In the present invention, a phosphorescent material is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, it is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and the phosphorescence quantum yield is 0 at 25 ° C. A preferred phosphorescence quantum yield is 0.1 or more, although it is defined as 0.01 or more compounds.
 上記燐光量子収率は第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中での燐光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明において燐光発光材料を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記燐光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。 The phosphorescent quantum yield can be measured by the method described in Spectra II, page 398 (1992 version, Maruzen) of Experimental Chemistry Lecture 4 of the 4th edition. The phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents. However, when a phosphorescent material is used in the present invention, the phosphorescence quantum yield (0.01 or more) is achieved in any solvent. Just do it.
 燐光発光材料の発光は原理としては2種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーを燐光発光材料に移動させることで燐光発光材料からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つは燐光発光材料がキャリアトラップとなり、燐光発光材料上でキャリアの再結合が起こり燐光発光材料からの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、燐光発光材料の励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。 There are two types of light emission of the phosphorescent material. In principle, the carrier recombination occurs on the host compound to which the carrier is transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the phosphorescent material. Energy transfer type to obtain light emission from the phosphorescent light emitting material, and another one is that the phosphorescent light emitting material becomes a carrier trap, and recombination of carriers occurs on the phosphorescent light emitting material, and light emission from the phosphorescent light emitting material is obtained. Although it is a trap type, in any case, the excited state energy of the phosphorescent material is required to be lower than the excited state energy of the host compound.
 燐光発光材料は、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で8~10族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。 The phosphorescent light-emitting material can be appropriately selected from known materials used for the light-emitting layer of the organic EL element, and is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements. More preferably, an iridium compound, an osmium compound, a platinum compound (platinum complex compound), or a rare earth complex, and most preferably an iridium compound.
 本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子には、蛍光発光体を用いることもできる。蛍光発光体(蛍光性ドーパント)の代表例としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。 Fluorescent light emitters can also be used for the organic electroluminescence device according to the present invention. Representative examples of fluorescent emitters (fluorescent dopants) include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes. Examples thereof include dyes, perylene dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.
 また、従来公知のドーパントも本発明に用いることができ、例えば、国際公開第00/70655号パンフレット、特開2002-280178号公報、同2001-181616号公報、同2002-280179号公報、同2001-181617号公報、同2002-280180号公報、同2001-247859号公報、同2002-299060号公報、同2001-313178号公報、同2002-302671号公報、同2001-345183号公報、同2002-324679号公報、国際公開第02/15645号パンフレット、特開2002-332291号公報、同2002-50484号公報、同2002-332292号公報、同2002-83684号公報、特表2002-540572号公報、特開2002-117978号公報、同2002-338588号公報、同2002-170684号公報、同2002-352960号公報、国際公開第01/93642号パンフレット、特開2002-50483号公報、同2002-100476号公報、同2002-173674号公報、同2002-359082号公報、同2002-175884号公報、同2002-363552号公報、同2002-184582号公報、同2003-7469号公報、特表2002-525808号公報、特開2003-7471号公報、特表2002-525833号公報、特開2003-31366号公報、同2002-226495号公報、同2002-234894号公報、同2002-235076号公報、同2002-241751号公報、同2001-319779号公報、同2001-319780号公報、同2002-62824号公報、同2002-100474号公報、同2002-203679号公報、同2002-343572号公報、同2002-203678号公報等が挙げられる。 Conventionally known dopants can also be used in the present invention. For example, International Publication No. 00/70655 pamphlet, JP-A Nos. 2002-280178, 2001-181616, 2002-280179, 2001 -181617, 2002-280180, 2001-247859, 2002-299060, 2001-313178, 2002-302671, 2001-345183, 2002 No. 324679, WO 02/15645, JP 2002-332291, 2002-50484, 2002-332292, 2002-83684, JP 2002-540572, JP 002-117978, 2002-338588, 2002-170684, 2002-352960, WO01 / 93642, JP2002-50483, 2002-1000047 No. 2002-173684, No. 2002-359082, No. 2002-175484, No. 2002-363552, No. 2002-184582, No. 2003-7469, No. 2002-525808 JP2003-7471, JP2002-525833A, JP2003-31366A, 2002-226495, 2002-234894, 2002-233506, 2002-2417. No. 1, No. 2001-319779, No. 2001-319780, No. 2002-62824, No. 2002-1000047, No. 2002-203679, No. 2002-343572, No. 2002-203678. Gazettes and the like.
 本発明においては、少なくとも一つの発光層に2種以上の発光材料を含有していてもよく、発光層における発光材料の濃度比が発光層の厚さ方向で変化していてもよい。 In the present invention, at least one light emitting layer may contain two or more kinds of light emitting materials, and the concentration ratio of the light emitting materials in the light emitting layer may vary in the thickness direction of the light emitting layer.
 《中間層》
 本発明において、各発光層間に非発光性の中間層(非ドープ領域等ともいう)を設ける場合について説明する。
《Middle layer》
In the present invention, a case where a non-light emitting intermediate layer (also referred to as an undoped region) is provided between the light emitting layers will be described.
 非発光性の中間層とは、複数の発光層を有する場合、その発光層間に設けられる層である。 In the case of having a plurality of light emitting layers, the non-light emitting intermediate layer is a layer provided between the light emitting layers.
 非発光性の中間層の膜厚としては1~20nmの範囲にあるのが好ましく、更には3~10nmの範囲にあることが隣接発光層間のエネルギー移動等相互作用を抑制し、且つ素子の電流電圧特性に大きな負荷を与えないということから好ましい。 The film thickness of the non-light emitting intermediate layer is preferably in the range of 1 to 20 nm, and more preferably in the range of 3 to 10 nm to suppress interaction such as energy transfer between adjacent light emitting layers, and This is preferable because a large load is not applied to the voltage characteristics.
 この非発光性の中間層に用いられる材料としては、発光層のホスト化合物と同一でも異なっていてもよいが、隣接する2つの発光層の少なくとも一方の発光層のホスト材料と同一であることが好ましい。 The material used for the non-light emitting intermediate layer may be the same as or different from the host compound of the light emitting layer, but may be the same as the host material of at least one of the adjacent light emitting layers. preferable.
 非発光性の中間層は非発光層、各発光層と共通の化合物(例えば、ホスト化合物等)を含有していてもよく、各々共通ホスト材料(ここで、共通ホスト材料が用いられるとは、燐光発光エネルギー、ガラス転移点等の物理化学的特性が同一である場合やホスト化合物の分子構造が同一である場合等を示す。)を含有することにより、発光層-非発光層間の層間の注入障壁が低減され、電圧(電流)を変化させても正孔と電子の注入バランスが保ちやすいという効果を得ることができる。更に、非ドープ発光層に各発光層に含まれるホスト化合物と同一の物理的特性または同一の分子構造を有するホスト材料を用いることにより、従来の有機EL素子作製の大きな問題点である素子作製の煩雑さをも併せて解消することができる。 The non-light-emitting intermediate layer may contain a non-light-emitting layer, a compound common to each light-emitting layer (for example, a host compound), and each common host material (where a common host material is used) Including the case where the physicochemical characteristics such as phosphorescence emission energy and glass transition point are the same, and the case where the molecular structure of the host compound is the same, etc.) The barrier is reduced, and the effect of easily maintaining the injection balance of holes and electrons even when the voltage (current) is changed can be obtained. Furthermore, by using a host material having the same physical characteristics or the same molecular structure as the host compound contained in each light-emitting layer in the undoped light-emitting layer, device fabrication, which is a major problem in conventional organic EL device fabrication, is achieved. Complexity can also be eliminated.
 本発明で有機EL素子を用いる場合、ホスト材料はキャリアの輸送を担うため、キャリア輸送能を有する材料が好ましい。キャリア輸送能を表す物性としてキャリア移動度が用いられるが、有機材料のキャリア移動度は一般的に電界強度に依存性が見られる。電界強度依存性の高い材料は正孔と電子注入・輸送バランスを崩しやすいため、中間層材料、ホスト材料は移動度の電界強度依存性の少ない材料を用いることが好ましい。 In the case of using the organic EL element in the present invention, the host material is responsible for carrier transportation, and therefore a material having carrier transportation ability is preferable. Carrier mobility is used as a physical property representing carrier transport ability, but the carrier mobility of an organic material generally depends on the electric field strength. Since a material having a high electric field strength dependency easily breaks the balance between injection and transport of holes and electrons, it is preferable to use a material having a low electric field strength dependency of mobility for the intermediate layer material and the host material.
 また、一方では正孔や電子の注入バランスを最適に調整するためには、非発光性の中間層は後述する阻止層、即ち正孔阻止層、電子阻止層として機能することも好ましい態様として挙げられる。 On the other hand, in order to optimally adjust the injection balance of holes and electrons, it is also preferable that the non-light emitting intermediate layer functions as a blocking layer described later, that is, a hole blocking layer and an electron blocking layer. It is done.
 《注入層:電子注入層、正孔注入層》
 注入層は必要に応じて設け、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
<< Injection layer: electron injection layer, hole injection layer >>
The injection layer is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, it exists between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. May be.
 注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123~166頁)に詳細に記載されており、正孔注入層(陽極バッファー層)と電子注入層(陰極バッファー層)とがある。 An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance. “Organic EL element and its forefront of industrialization (issued by NTT Corporation on November 30, 1998) 2), Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) in detail, and includes a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer).
 陽極バッファー層(正孔注入層)は、特開平9-45479号公報、同9-260062号公報、同8-288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。 The details of the anode buffer layer (hole injection layer) are also described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like. As a specific example, copper phthalocyanine is used. Examples thereof include a phthalocyanine buffer layer represented by an oxide, an oxide buffer layer represented by vanadium oxide, an amorphous carbon buffer layer, and a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.
 陰極バッファー層(電子注入層)は、特開平6-325871号公報、同9-17574号公報、同10-74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は0.1nm~5μmの範囲が好ましい。 The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium, aluminum, etc. Metal buffer layer typified by lithium, alkali metal compound buffer layer typified by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer typified by magnesium fluoride, oxide buffer layer typified by aluminum oxide, etc. . The buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 μm, although it depends on the material.
 《阻止層:正孔阻止層、電子阻止層》
 阻止層は、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。例えば、特開平11-204258号公報、同11-204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。
<Blocking layer: hole blocking layer, electron blocking layer>
The blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film as described above. For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258 and 11-204359, and “Organic EL elements and the forefront of industrialization (published by NTT Corporation on November 30, 1998)” on page 237. There is a hole blocking (hole blocking) layer.
 正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。 In a broad sense, the hole blocking layer has a function of an electron transport layer and is composed of a hole blocking material having a function of transporting electrons and having a remarkably small ability to transport holes, while transporting electrons. By blocking holes, the recombination probability of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the electron carrying layer mentioned later can be used as a hole-blocking layer concerning this invention as needed. The hole blocking layer is preferably provided adjacent to the light emitting layer.
 一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては好ましくは3~100nmであり、更に好ましくは5~30nmである。 On the other hand, the electron blocking layer, in a broad sense, has a function of a hole transport layer, and is made of a material having a function of transporting holes while having a remarkably small ability to transport electrons, while transporting holes. By blocking electrons, the probability of recombination of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed. The film thickness of the hole blocking layer and the electron transporting layer according to the present invention is preferably 3 to 100 nm, and more preferably 5 to 30 nm.
 《正孔輸送層》
 正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
《Hole transport layer》
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
 正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。 The hole transport material has either hole injection or transport or electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples thereof include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.
 正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。 The above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.
 芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′-テトラフェニル-4,4′-ジアミノフェニル;N,N′-ジフェニル-N,N′-ビス(3-メチルフェニル)-〔1,1′-ビフェニル〕-4,4′-ジアミン(TPD);2,2-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)プロパン;1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′-テトラ-p-トリル-4,4′-ジアミノビフェニル;1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)-4-フェニルシクロヘキサン;ビス(4-ジメチルアミノ-2-メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′-ジフェニル-N,N′-ジ(4-メトキシフェニル)-4,4′-ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′-テトラフェニル-4,4′-ジアミノジフェニルエーテル;4,4′-ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N-トリ(p-トリル)アミン;4-(ジ-p-トリルアミノ)-4′-〔4-(ジ-p-トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4-N,N-ジフェニルアミノ-(2-ジフェニルビニル)ベンゼン;3-メトキシ-4′-N,N-ジフェニルアミノスチルベンゼン;N-フェニルカルバゾール、更には米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′-ビス〔N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4-308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″-トリス〔N-(3-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。 Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl; N, N′-diphenyl-N, N′— Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD); 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane; 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane; N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl; 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane; bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane; bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane; N, N'-diphenyl-N, N ' Di (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl; N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether; 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl N, N, N-tri (p-tolyl) amine; 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene; 4-N, N-diphenylamino -(2-diphenylvinyl) benzene; 3-methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbenzene; N-phenylcarbazole, and also two described in US Pat. No. 5,061,569 Having a condensed aromatic ring of, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 88 are linked in a starburst type ( MTDATA) and the like.
 更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、p型-Si、p型-SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。 Further, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.
 また、特開平11-251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような所謂、p型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。 Also, JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. A so-called p-type hole transport material described in a book (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139) can also be used. In the present invention, it is preferable to use these materials because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.
 正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm~5μm程度、好ましくは5~200nmである。この正孔輸送層は上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよい。 The hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. it can. The thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
 また、不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4-297076号公報、特開2000-196140号公報、同2001-102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。 It is also possible to use a hole transport layer having a high p property doped with impurities. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
 本発明においては、このようなp性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。 In the present invention, it is preferable to use a hole transport layer having such a high p property because a device with lower power consumption can be produced.
 《電子輸送層》
 電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
《Electron transport layer》
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
 従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。 Conventionally, in the case of a single electron transport layer and a plurality of layers, an electron transport material (also serving as a hole blocking material) used for an electron transport layer adjacent to the light emitting layer on the cathode side is injected from the cathode. As long as it has a function of transferring electrons to the light-emitting layer, any material can be selected and used from among conventionally known compounds. For example, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives Thiopyrandioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.
 また、8-キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8-キノリノール)アルミニウム(Alq3)、トリス(5,7-ジクロロ-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7-ジブロモ-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(2-メチル-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(5-メチル-8-キノリノール)アルミニウム、ビス(8-キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、GaまたはPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にn型-Si、n型-SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。 In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq3), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Metal complexes replaced with Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material. In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material. Further, the distyrylpyrazine derivatives exemplified as the material for the light emitting layer can also be used as the electron transport material, and inorganic semiconductors such as n-type-Si and n-type-SiC can be used as well as the hole injection layer and the hole transport layer. It can be used as an electron transport material.
 電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、LB法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm~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種または2種以上からなる一層構造であってもよい。 The electron transport layer can be formed by thinning the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. The thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
 また、不純物をドープしたn性の高い電子輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4-297076号公報、同10-270172号公報、特開2000-196140号公報、同2001-102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。 It is also possible to use an electron transport layer having a high n property doped with impurities. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
 本発明においては、このようなn性の高い電子輸送層を用いることがより低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。 In the present invention, it is preferable to use an electron transport layer having such a high n property because an element with lower power consumption can be produced.
 《陽極》
 有機EL素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、In2O3-ZnO等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
"anode"
As the anode in the organic EL element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such an electrode material include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO2, and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as In2O3-ZnO that can form a transparent conductive film may be used.
 陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。 For the anode, these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when pattern accuracy is not required (about 100 μm or more) A pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material.
 あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。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、好ましくは10~200nmの範囲で選ばれる。 Alternatively, when a material that can be applied such as an organic conductive compound is used, a wet film forming method such as a printing method or a coating method can 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 in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.
 《陰極》
 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、好ましくは50nm~200nmの範囲で選ばれる。尚、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または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
"cathode"
As the cathode, a material having a 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 (Al2O3) mixture. , 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 (Al2O3) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 nm to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the light emission luminance is improved, which is convenient.
 また、陰極に上記金属を1nm~20nmの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。 In addition, a transparent or semi-transparent cathode can be produced by producing the conductive transparent material mentioned in the description of the anode on the cathode after producing the metal with a film thickness of 1 nm to 20 nm. By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.
 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。
 実施例で使用した化合物を以下に示す。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.
The compounds used in the examples are shown below.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
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《有機EL素子の作製》
〔有機EL素子1の作製〕
 陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上に、ITO(インジウムチンオキシド)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行った。この基板上に、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)-ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、基板表面温度を200℃にして1時間乾燥し、膜厚30nmの正孔注入層を設けた。
 この基板を、窒素雰囲気下、JIS B 9920に準拠し、測定した清浄度がクラス100で、露点温度が-80℃以下、酸素濃度0.8ppmのグローブボックスへ移した。グローブボックス中にて正孔輸送層用塗布液を下記のように調製し、スピンコーターにて、1500rpm、30秒の条件で塗布した。この基板を、基板表面温度150℃で30分間加熱乾燥し正孔輸送層を設けた。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は20nmであった。
<< Production of organic EL element >>
[Production of Organic EL Element 1]
After patterning a substrate (NH technoglass NA45) formed by depositing 100 nm of ITO (indium tin oxide) on a 100 mm × 100 mm × 1.1 mm glass substrate as an anode, a substrate provided with this ITO transparent electrode was formed. Ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, drying with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaning were performed for 5 minutes. A solution obtained by diluting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with pure water on this substrate was spin-coated at 3000 rpm for 30 seconds. After film formation by the method, the substrate surface temperature was set to 200 ° C. and dried for 1 hour to provide a hole injection layer having a thickness of 30 nm.
This substrate was transferred to a glove box under a nitrogen atmosphere according to JIS B 9920, with a measured cleanliness of class 100, a dew point temperature of −80 ° C. or lower, and an oxygen concentration of 0.8 ppm. A coating solution for a hole transport layer was prepared as follows in a glove box, and applied with a spin coater under conditions of 1500 rpm and 30 seconds. This substrate was dried by heating at a substrate surface temperature of 150 ° C. for 30 minutes to provide a hole transport layer. The film thickness was 20 nm when it apply | coated and measured on the conditions with the board | substrate prepared separately.
(正孔輸送層用塗布液)
 モノクロロベンゼン                         100g
 ポリ-(N,N′-ビス(4-ブチルフェニル)-N,N′-ビス(フェニル)ベンジジン)(ADS254BE:アメリカン・ダイ・ソース社製) 0.5g
(Coating liquid for hole transport layer)
Monochlorobenzene 100g
Poly- (N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) benzidine) (ADS254BE: manufactured by American Die Source) 0.5 g
 次いで、正孔輸送層まで設けた基板を、大気曝露させずに静電スプレー装置まで移動し、窒素雰囲気下で、下記の通り調製した発光層塗布液を図1に示した静電スプレー装置1を用いて、表1に記載の条件で塗布した。基板表面温度を120℃にして乾燥し発光層を設けた。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は40nmであった。また別基板にて同条件で塗布を行い、残留溶媒率が5wt%以下になるまでに要する時間は、10分であった(基板表面温度120℃)。また、塗布前後での液量の変化量から送液量を算出すると、10ml/minであった。
 (発光層用塗布液)
 酢酸ブチル                           100g
H-A                               0.1g
 D-A                            0.011g
 D-B                           0.0002g
 D-C                           0.0002g
 尚、成膜する前に、チャンバー、搬送路及びノズル内の酢酸ブチルの蒸気圧が安定するまでエアロゾル生成及び搬送を行った後に、基板を移動させて成膜を行った。
Next, the substrate provided up to the hole transport layer was moved to the electrostatic spray device without being exposed to the atmosphere, and the light emitting layer coating solution prepared as described below in a nitrogen atmosphere was the electrostatic spray device 1 shown in FIG. Was applied under the conditions described in Table 1. The substrate surface temperature was set to 120 ° C. and dried to provide a light emitting layer. When the coating was performed under the same conditions on a separately prepared substrate and measured, the film thickness was 40 nm. Further, the coating was performed under the same conditions on another substrate, and the time required for the residual solvent ratio to become 5 wt% or less was 10 minutes (substrate surface temperature 120 ° C.). Moreover, when the liquid feeding amount was calculated from the change amount of the liquid amount before and after coating, it was 10 ml / min.
(Light emitting layer coating solution)
Butyl acetate 100g
HA 0.1g
DA 0.011g
DB 0.002g
DC 0.002g
Before film formation, aerosol generation and transfer were performed until the vapor pressure of butyl acetate in the chamber, transfer path, and nozzle was stabilized, and then the substrate was moved to form a film.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 次いで、大気曝露させずに、窒素雰囲気下で下記の通り調液した電子輸送層用塗布液を図1に示した静電スプレー装置1を用いて、表1に記載の溶媒以外の条件を同じにして塗布した。さらに基板表面温度120℃で30分加熱乾燥し電子輸送層を設けた。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は30nmであった。
 (電子輸送層用塗布液)
 2,2,3,3-テトラフルオロ-1-プロパノール         100g
 ET-A                            0.75g
Next, using the electrostatic spray device 1 shown in FIG. 1 for the electron transport layer coating solution prepared as described below under a nitrogen atmosphere without being exposed to the atmosphere, the conditions other than the solvents described in Table 1 were the same. And applied. Further, the substrate was heated and dried at 120 ° C. for 30 minutes to provide an electron transport layer. The film thickness was 30 nm when it applied and measured on the conditions prepared with the board | substrate prepared separately.
(Coating liquid for electron transport layer)
2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol 100g
ET-A 0.75g
 次いで、電子輸送層まで設けた基板を、大気曝露せずに、蒸着機に移動し、4×10-4Paまで減圧した。尚、フッ化カリウムおよびアルミニウムをそれぞれタンタル製抵抗加熱ボートに入れ、蒸着機に取り付けておいた。
 先ず、フッ化カリウムの入った抵抗加熱ボートに通電し加熱し、基板上にフッ化カリウムからなる電子注入層を3nm設けた。続いて、アルミニウムの入った抵抗加熱ボートに通電加熱し、蒸着速度1~2nm/秒でアルミニウムからなる膜厚100nmの陰極を設けた。
 陰極まで設けた基板を、大気曝露させることなく、窒素雰囲気下、JIS B9920に準拠し測定した清浄度がクラス100で、露点温度が-80℃以下、酸素濃度0.8ppmのグローブボックスへ移動し、捕水剤である酸化バリウムを添付したガラス製の封止缶にて封止を行い、有機EL素子101を得た。尚、捕水剤である酸化バリウムは、アルドリッチ社製の高純度酸化バリウム粉末を、粘着剤付きのフッ素系半透過膜(ミクロテックスS-NTF8031Q 日東電工製)でガラス製封止缶に貼り付けたものを予め準備して使用した。封止缶と有機EL素子の接着には紫外線硬化型の接着剤を用い、紫外線を照射することで両者を接着し封止された有機EL素子1を作製した。
Next, the substrate provided up to the electron transport layer was moved to a vapor deposition machine without being exposed to the atmosphere, and the pressure was reduced to 4 × 10 −4 Pa. Note that potassium fluoride and aluminum were each placed in a tantalum resistance heating boat and attached to a vapor deposition machine.
First, a resistance heating boat containing potassium fluoride was energized and heated to provide 3 nm of an electron injection layer made of potassium fluoride on the substrate. Subsequently, a resistance heating boat containing aluminum was energized and heated, and a cathode having a thickness of 100 nm made of aluminum was provided at a deposition rate of 1 to 2 nm / second.
The substrate provided up to the cathode is moved to a glove box with a cleanliness measured in accordance with JIS B9920, class 100, dew point temperature of -80 ° C or less, and oxygen concentration of 0.8 ppm without being exposed to air. The organic EL element 101 was obtained by sealing with a glass sealing can attached with barium oxide as a water-absorbing agent. Barium oxide, a water-absorbing agent, is a high-purity barium oxide powder manufactured by Aldrich, and is attached to a glass sealing can with a fluorine-based semipermeable membrane (Microtex S-NTF8031Q made by Nitto Denko) with an adhesive. Were prepared and used in advance. An ultraviolet curable adhesive was used for adhesion between the sealing can and the organic EL element, and the organic EL element 1 was produced by adhering the two by irradiation with ultraviolet rays.
〔有機EL素子2の作製〕
 発光層用塗布液を下記に記載の塗布液に変更し、表1に記載の条件で有機EL素子1と同様にして有機EL素子2作製した。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は40nmであった。また別基板にて同条件で塗布を行い、残留溶媒率が5wt%以下になるまでに要する時間は、10分であった。また、塗布前後での液量の変化量から送液量を算出すると、10ml/minであった。
 (発光層用塗布液)
 トルエン                             100g
 H-A                               1g
 D-A                              0.11g
 D-B                             0.002g
 D-C                             0.002g
[Production of Organic EL Element 2]
The light emitting layer coating solution was changed to the coating solution described below, and an organic EL device 2 was produced in the same manner as the organic EL device 1 under the conditions shown in Table 1. When the coating was performed under the same conditions on a separately prepared substrate and measured, the film thickness was 40 nm. In addition, the time required for coating with another substrate under the same conditions and for the residual solvent ratio to be 5 wt% or less was 10 minutes. Moreover, when the liquid feeding amount was calculated from the change amount of the liquid amount before and after coating, it was 10 ml / min.
(Light emitting layer coating solution)
Toluene 100g
HA 1g
DA 0.11g
DB 0.002g
DC 0.002g
〔有機EL素子3~6の作製〕
 有機EL素子1の発光層用塗布液を表1に記載の条件で、それ以外は有機EL素子1と同様に作製した。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は40nmであった。また別基板にて同条件で塗布を行い、残留溶媒率が5wt%以下になるまでに要する時間は表2に記載する結果(「乾燥時間(min)」)のとおりであった。
[Production of organic EL elements 3 to 6]
The coating solution for the light emitting layer of the organic EL element 1 was produced in the same manner as the organic EL element 1 except for the conditions described in Table 1. When the coating was performed under the same conditions on a separately prepared substrate and measured, the film thickness was 40 nm. In addition, the time required for coating with another substrate under the same conditions and the residual solvent ratio to be 5 wt% or less was as shown in Table 2 (“drying time (min)”).
〔有機EL素子7の作製〕
 下記の通り調液した発光層用塗布液を表1に記載の条件で、それ以外は有機EL素子1と同様に有機EL素子7を作製した。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は40nmであった。また別基板にて同条件で塗布を行い、残留溶媒率が5wt%以下になるまでに要する時間は表2に記載する結果(「乾燥時間(min)」)のとおりであった。
 (発光層用塗布液)
 トルエン                             80g
 酢酸ブチル                            20g
 H-A                              0.8g
 D-A                          0.088g
 D-B                         0.0016g
 D-C                          0.0016g
[Production of Organic EL Element 7]
An organic EL device 7 was prepared in the same manner as the organic EL device 1 except that the light emitting layer coating solution prepared as described below was prepared under the conditions shown in Table 1. When the coating was performed under the same conditions on a separately prepared substrate and measured, the film thickness was 40 nm. In addition, the time required for coating with another substrate under the same conditions and the residual solvent ratio to be 5 wt% or less was as shown in Table 2 (“drying time (min)”).
(Light emitting layer coating solution)
Toluene 80g
Butyl acetate 20g
HA 0.8g
DA 0.088g
DB 0.0016g
DC 0.0016g
〔有機EL素子8の作製〕
 有機EL素子1と同様にして、正孔輸送層まで製膜した基材を用意した。
 次いで、下記の通り調液した発光層塗布液を図1に示した静電スプレー装置1を用いて、表1に記載の条件で以下の順番で塗布した。
 1Pass目として、下記に記載の発光層塗布液を搬送速度1.8m/minで、塗布した。その後、基板表面温度120℃で乾燥した。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は20nmであった。次いで、2Pass目として発光層塗布液を搬送速度1.8m/minで、塗布した。その後、基板表面温度120℃で乾燥した。別途用意した基板上に発行層20nm塗布済みの基板上に、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は40nmであった。
 また別基板にて同条件で塗布を行い、残留溶媒率が5wt%以下になるまでに要する2回の乾燥時間の合計時間は表2に記載する結果(「乾燥時間(min)」)のとおりであった。
 (発光層用塗布液)
 酢酸ブチル                            100g
 H-A                              0.05g
 D-A                             0.0055g
 D-B                            0.0001g
 D-C                            0.0001g
 次いで、電子輸送層、電子注入層、陰極及びガラスによる封止は実施例1と同様にして、行い、封止素子を作製した。
[Production of Organic EL Element 8]
In the same manner as in the organic EL element 1, a base material formed up to the hole transport layer was prepared.
Subsequently, the light emitting layer coating liquid prepared as follows was applied in the following order under the conditions described in Table 1 using the electrostatic spray device 1 shown in FIG.
As the first pass, the light emitting layer coating solution described below was applied at a conveyance speed of 1.8 m / min. Thereafter, the substrate was dried at a substrate surface temperature of 120 ° C. The film thickness was 20 nm when it apply | coated and measured on the conditions with the board | substrate prepared separately. Subsequently, the light emitting layer coating liquid was applied at a conveyance speed of 1.8 m / min as the second pass. Thereafter, the substrate was dried at a substrate surface temperature of 120 ° C. The film thickness was 40 nm when it applied and measured on the board | substrate with which the issue layer 20nm application | coating was carried out on the same conditions on the board | substrate prepared separately.
The total time of the two drying times required until the residual solvent ratio is 5 wt% or less is as shown in Table 2 (“Drying time (min)”). Met.
(Light emitting layer coating solution)
Butyl acetate 100g
HA 0.05g
DA 0.0055g
DB 0.0001g
DC 0.001g
Next, sealing with an electron transport layer, an electron injection layer, a cathode and glass was performed in the same manner as in Example 1 to produce a sealing element.
〔有機EL素子9の作製〕
 発光層用塗布液を以下の2種類を用意し、2種類の塗布液をそれぞれ異なるチャンバーに入れて表1に示す条件で発光層を成膜した。 
 (発光層用塗布液1)
 酢酸ブチル                          100g
 H-A                              0.1g
 D-B                          0.0002g
 D-C                          0.0002g
 (発光層用塗布液2)
 トルエン                           100g
 D-A                            0.11g
 なお、送液量は発光層用塗布液1は10ml/min、発光層用塗布液2は1ml/minであった。
[Production of Organic EL Element 9]
The following two types of coating solutions for the light emitting layer were prepared, and the two types of coating solutions were put in different chambers, and a light emitting layer was formed under the conditions shown in Table 1.
(Light-Emitting Layer Coating Solution 1)
Butyl acetate 100g
HA 0.1g
DB 0.002g
DC 0.002g
(Light emitting layer coating solution 2)
Toluene 100g
DA 0.11g
In addition, the liquid feeding amount was 10 ml / min for the light emitting layer coating solution 1 and 1 ml / min for the light emitting layer coating solution 2.
〔有機EL素子10の作製〕(比較例)
 下記の通り調液した発光層塗布液を用いて、静電スプレー装置1を用いて表1に示す条件で100mm□基板が膜厚40nmとなるように、塗布した。その後、基板表面温度120℃で乾燥し発光層を設けた。このときの1ノズル当たりの送液量は60μl/minであった。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、6回位置をずらしながら成膜することで100mm□で膜厚が40nmであった。このときの雰囲気の温度は25℃であった。
 (発光層用塗布液)
 酢酸ブチル                            100g
 H-A                              0.1g
 D-A                             0.011g
 D-B                             0.0002g
 D-C                             0.0002g
 あとは有機EL素子1と同様に、電子輸送層以降塗布し、有機EL素子10を作製した。
[Production of Organic EL Element 10] (Comparative Example)
The light emitting layer coating solution prepared as described below was applied using an electrostatic spray apparatus 1 so that a 100 mm square substrate had a thickness of 40 nm under the conditions shown in Table 1. Thereafter, the substrate was dried at a substrate surface temperature of 120 ° C. to provide a light emitting layer. The amount of liquid fed per nozzle at this time was 60 μl / min. When coating was performed under the same conditions on a separately prepared substrate and measured, the film was formed 6 times while shifting the position, and the film thickness was 100 mm □ and the film thickness was 40 nm. The temperature of the atmosphere at this time was 25 ° C.
(Light emitting layer coating solution)
Butyl acetate 100g
HA 0.1g
DA 0.011g
DB 0.002g
DC 0.002g
After that, similarly to the organic EL element 1, the electron transport layer and the subsequent layers were applied to prepare the organic EL element 10.
〔有機EL素子11の作製〕(比較例)
 発光層塗布の際に、表1に記載の条件以外は有機EL素子1と同様の方法で、有機EL素子11を作製した。
[Production of Organic EL Element 11] (Comparative Example)
When the light emitting layer was applied, an organic EL element 11 was produced in the same manner as the organic EL element 1 except for the conditions listed in Table 1.
〔有機EL素子12の作製〕(比較例)
 発光層は以下のように塗布した以外は、有機EL素子1と同様の方法で有機EL素子12を作製した。
 発光層用塗布液を下記のように調製し、旭サナック製スプレーコーターで表1に記載の条件で塗布した。このときの送液量は10ml/minであった。さらに基板表面温度120℃で乾燥し発光層を設けた。別途用意した基板にて、同条件にて塗布を行い測定したところ、膜厚は40nmであった。また別基板にて同条件で塗布を行い、残留溶媒率が5wt%以下になるまでに要する時間は、30分であった。
 (発光層用塗布液)
 酢酸ブチル                           100g
H-A                              0.1g
 D-A                            0.011g
 D-B                           0.0002g
 D-C                           0.0002g
[Preparation of Organic EL Element 12] (Comparative Example)
An organic EL element 12 was produced in the same manner as the organic EL element 1 except that the light emitting layer was applied as follows.
A coating solution for the light-emitting layer was prepared as follows, and was applied with the spray coater manufactured by Asahi Sunac under the conditions shown in Table 1. The liquid feeding amount at this time was 10 ml / min. Further, the substrate was dried at a surface temperature of 120 ° C. to provide a light emitting layer. When the coating was performed under the same conditions on a separately prepared substrate and measured, the film thickness was 40 nm. Moreover, the time required for the coating to be performed under the same conditions on another substrate and the residual solvent ratio to be 5 wt% or less was 30 minutes.
(Light emitting layer coating solution)
Butyl acetate 100g
HA 0.1g
DA 0.011g
DB 0.002g
DC 0.002g
〔有機EL素子13の作製〕(比較例)
 発光層塗布の際に、発光層用塗布液を下記の記載の塗布液に変え、表1に記載の条件にした以外は有機EL素子12と同様の方法で有機EL素子13を作成した。
 (発光層用塗布液)
トルエン                           100g
H-A                               1g
 D-A                            0.11g
 D-B                           0.002g
 D-C                           0.002g
[Production of Organic EL Element 13] (Comparative Example)
When the light emitting layer was applied, the organic EL element 13 was prepared in the same manner as the organic EL element 12 except that the light emitting layer coating liquid was changed to the following coating liquid and the conditions shown in Table 1 were used.
(Light emitting layer coating solution)
Toluene 100g
HA 1g
DA 0.11g
DB 0.002g
DC 0.002g
《評価》
 以上のように作製した有機EL素子1~13の評価を開示する。各評価項目の評価結果の要点を表2にまとめた。
<Evaluation>
The evaluation of the organic EL elements 1 to 13 produced as described above is disclosed. The main points of the evaluation results of each evaluation item are summarized in Table 2.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
(1)成膜速度  
 基材を搬送させ、1Passで発光層40nm成膜できる搬送速度で成膜速度を算出した。
なお、以下のようにランク付けを行った。
 5:3≦搬送速度
4;2≦搬送速度<3
 3:1≦搬送速度<2
2 0.1≦搬送速度<1
1:搬送速度<0.1
(1) Deposition rate
The base material was transported, and the film forming speed was calculated at a transport speed at which a light emitting layer of 40 nm can be formed with 1 Pass.
The ranking was performed as follows.
5: 3 ≦ Conveying speed 4; 2 ≦ Conveying speed <3
3: 1≤Conveying speed <2
2 0.1 ≦ Conveying speed <1
1: Conveying speed <0.1
(2)面内均一性
〔面内輝度均一性、面内色度分布の測定〕
 分光放射輝度計CS-1000(コニカミノルタセンシング製)を用いて、各有機EL素子を5Vで駆動させたとき、発光領域の端部から5mmの位置から5mm間隔でメッシュ状に輝度及び色度を測定し、下式により輝度均一性及び色度分布を求めた。
 輝度均一性=Lmin/Lmax×100
  Lmax:測定輝度の最大値
  Lmin:測定輝度の最小値。
 なお、表2には得られた計算結果を下記のようにランク分けして示した。
 5:輝度均一性≧85%、輝度の変動が小さく非常に好ましい
 4:85%>輝度均一性≧70%、
 3:70%>輝度均一性≧60%、
2:60%>輝度均一性≧50%
 1:50%>輝度均一性、輝度が変動している。
(2) In-plane uniformity [Measurement of in-plane brightness uniformity and in-plane chromaticity distribution]
When each organic EL element is driven at 5 V using a spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing), luminance and chromaticity are measured in a mesh shape at intervals of 5 mm from a position 5 mm from the end of the light emitting region. The luminance uniformity and chromaticity distribution were determined by the following formula.
Luminance uniformity = Lmin / Lmax × 100
Lmax: Maximum value of measured luminance Lmin: Minimum value of measured luminance
In Table 2, the obtained calculation results are shown in the following ranks.
5: Luminance uniformity ≧ 85%, small variation in luminance is very preferable 4: 85%> Brightness uniformity ≧ 70%,
3: 70%> luminance uniformity ≧ 60%,
2: 60%> Luminance uniformity ≧ 50%
1: 50%> Brightness uniformity, brightness varies.
(3)寿命
 作製した有機EL素子に対し、正面輝度1000cd/m2となるような電流を与え、連続駆動した。正面輝度が初期の半減値(500cd/m2)になるまでに掛かる時間を求め、有機EL素子1~9の発光寿命は、有機EL素子1(比較)の測定値を100とし、寿命=(有機EL各素子寿命)/(有機EL素子1の寿命)で評価した。なお、表2には得られた計算結果を下記のようにランク分けして示した。
 3:0.9<寿命 
 2:0.5<寿命≦0.9
 1:寿命≦0.5
(3) Lifetime A current that gives a front luminance of 1000 cd / m @ 2 was applied to the produced organic EL device, and the device was continuously driven. The time required for the front luminance to reach the initial half value (500 cd / m 2) is obtained, and the light emission lifetime of the organic EL elements 1 to 9 is defined as 100 when the measured value of the organic EL element 1 (comparative) is used. Evaluation was made by EL life of each element) / (life of organic EL element 1). In Table 2, the obtained calculation results are shown in the following ranks.
3: 0.9 <lifetime
2: 0.5 <lifetime ≦ 0.9
1: Life ≤ 0.5
(4)層混合量
 アルバック・ファイ株式会社製 走査型X線光電子分光分析装置 (PHI 5000)を用いて、以下の方法で層混合量を測定した。
 1. 各種条件で、まずGlass基板上に発光層のみを40nm成膜する。
 2. 成膜後、PHI-5000を用いて、ArガスクラスターイオンでGlass成分が検出されるまでスパッタする。その時のスパッタ時間tが得られる。
  これにより、スパッタ時間から膜厚が推定できるようになる。
 3. 成功輸送層まで成膜した基板に、発光層を1と同じ条件で成膜する。
 4. 2と同じようにスパッタするが、このとき、スパッタ時間t以上は正孔輸送層をスパッタすることになる。
 5. 正孔輸送層内に、正孔輸送材料に含まれず、発光層に含まれるIrの量を見れば、層混合量が把握できる。
 深さはIrが無くなるまでスパッタすれば、そのスパッタ時間から、層混合している膜厚が推定できる。
 なお、層混合量は以下のようにランクづけした。
 3: 発光層と正孔輸送層の層混合量 <2nm
 2: 2nm≦発光層と正孔輸送層の層混合量<10nm
 1: 10nm≦発光層と正孔輸送層の層混合量
(4) Layer mixing amount Using a scanning X-ray photoelectron spectrometer (PHI 5000) manufactured by ULVAC-PHI, the layer mixing amount was measured by the following method.
1. Under various conditions, first, only a light emitting layer is deposited to 40 nm on a glass substrate.
2. After film formation, sputter using PHI-5000 until the glass component is detected by Ar gas cluster ions. The sputtering time t at that time is obtained.
Thereby, the film thickness can be estimated from the sputtering time.
3. A light emitting layer is formed under the same conditions as 1 on the substrate on which the successful transport layer has been formed.
4. Sputtering is performed in the same manner as in step 2, but at this time, the hole transport layer is sputtered for a sputtering time t or longer.
5. If the amount of Ir contained in the light-emitting layer is not contained in the hole-transporting material in the hole-transporting layer, the amount of layer mixture can be grasped.
If the depth is sputtered until Ir disappears, the film thickness of the layer mixture can be estimated from the sputtering time.
In addition, the layer mixing amount was ranked as follows.
3: Mixing amount of light emitting layer and hole transport layer <2 nm
2: 2 nm ≦ layer mixing amount of light emitting layer and hole transport layer <10 nm
1: 10 nm ≦ layer mixing amount of light emitting layer and hole transport layer
(5)材料収率
 材料収率とは、ノス゛ルより塗出したミスト量Wと基材に付着したミスト量Wtとの比率を表し下記のようにあらわす。
 材料収率=Wt/W×100%
 なお基材に付着したミスト量Wtは液の固形分濃度と100mm×100mm×1.1tのカ゛ラス基材に付着した膜の81箇所の平均膜厚d(10mm間隔に測定)から、付着量を以下の式から計算した。
 *付着膜の重量(g)=10×10×d(cm)×固形分材料の密度(g/cm3)
  Wt=付着膜の重量(g)/液の固形分濃度(%)×100
W=基板上にノス゛ルがあった時間(min)×ミスト生成量(g/min)
 なお、表2には得られた計算結果を下記のようにランク分けして示した。
 5  :材料収率>85%
4:75<材料収率≦85%
 3 :65<材料収率≦75%
2:50<材料収率≦65%
1  :材料収率 ≦ 50
(5) Material yield The material yield represents the ratio between the amount of mist W applied from the nozzle and the amount of mist Wt adhering to the substrate, and is expressed as follows.
Material yield = Wt / W x 100%
The amount of mist adhering to the substrate is determined from the solid content concentration of the liquid and the average film thickness d (measured at 10 mm intervals) at 81 locations of the film adhering to the 100 mm x 100 mm x 1.1 t glass substrate. Calculated from the formula
* Weight of attached film (g) = 10 x 10 x d (cm) x density of solid material (g / cm3)
Wt = weight of attached film (g) / solid concentration of liquid (%) × 100
W = Time when the nozzle was on the substrate (min) x Mist generation (g / min)
In Table 2, the obtained calculation results are shown in the following ranks.
5: Material yield> 85%
4:75 <material yield ≦ 85%
3: 65 <Material yield ≦ 75%
2: 50 <material yield ≦ 65%
1: Material yield ≦ 50
(6)残留溶媒量
 ここで、本実施例に係る残留溶媒率の測定には、下記に示す。ヘッドスペース方式のガスクロマトグラフによる定量方法が用いられる。
 本実施例の有機EL素子の有機層に含有される残留溶媒の定量方法として用いられるヘッドスペース方式のガスクロマトグラフによる定量方法は、通常のガスクロマトグラフで使用される内部標準法等の検出方法を使用して測定する。
 ヘッドスペース方式のガスクロマトグラフによる定量方法では、有機EL素子を開閉容器中に封入し、加温し、容器中に残留溶媒(有機溶媒及び/または水等)が充満した状態で速やかに容器中のガスをガスクロマトグラフに注入して残留溶媒量を測定するとともに、MS(質量分析)も行う。
(6) Residual solvent amount Here, the measurement of the residual solvent ratio according to the present example is shown below. A headspace type gas chromatographic determination method is used.
The headspace type gas chromatograph used as a method for quantifying the residual solvent contained in the organic layer of the organic EL device of this example uses a detection method such as an internal standard method used in a normal gas chromatograph. And measure.
In the headspace type gas chromatograph quantitative method, the organic EL element is sealed in an open / closed container, heated, and immediately filled with residual solvent (organic solvent and / or water, etc.) in the container. Gas is injected into the gas chromatograph to measure the amount of residual solvent, and MS (mass spectrometry) is also performed.
 以下、本実施例に用いたヘッドスペース方式のガスクロマトグラフによる測定法について詳細に説明する。
〈ヘッドスペースガスクロマトグラフ測定方法〉
 1.試料の採取
 20mlヘッドスペース用バイアルに、有機EL素子試料を採取する。試料量は、0.01gまで秤量する(単位質量あたりの面積を算出するのに必要)。専用クリンパーを用いてバイアルにセプタムを用いてシールする。
 2.試料の加温
 170℃の恒温槽に試料を立てた状態で入れ、30分間加温する。
 3.ガスクロマトグラフ分離条件の設定
 質量比で15%になるようにシリコンオイルSE-30でコーティングした担体を内径3mm、長さ3mのカラムに充填したものを分離カラムとして用いる。該分離カラムをガスクロマトグラフに装着し、Heをキャリアとして、50ml/分で流す。
 分離カラムの温度を40℃にし、昇温速度15℃/分で260℃まで昇温させながら測定する。260℃に到達後5分間保持する。
 4.試料の導入
 バイアルビンを恒温槽から取り出し、直ちにガスタイトシリンジで試料から発生したガス1mlを採取し、これを上記分離カラムに注入する。
 5.計算
 内部基準物質として使用した芳香族炭化水素化合物により、予め検量線を作製し、それぞれ各成分の濃度を求める。
 6.機材
 (1)ヘッドスペース条件
   ヘッドスペース装置
    ヒューレットパッカード社製HP7694「Head Space Sampler」
   温度条件
    トランスファーライン:200℃
    ループ温度:200℃
    サンプル量:0.8g/20mlバイアル
 (2)GC/MS条件
   GC:ヒューレットパッカード社製HP5890
   MS:ヒューレットパッカード社製HP5971
   カラム:HP-624 30m×0.25mm
   オーブン温度:40℃(3分)-15℃/分-260℃
   測定モード:SIM
Hereinafter, the measurement method using the head space type gas chromatograph used in this example will be described in detail.
<Headspace gas chromatograph measurement method>
1. Sample collection Sample organic EL elements in a 20 ml headspace vial. The sample amount is weighed to 0.01 g (necessary for calculating the area per unit mass). Seal the vial with a septum using a dedicated crimper.
2. Heating the sample Place the sample in a 170 ° C constant temperature bath and heat for 30 minutes.
3. Setting of gas chromatographic separation conditions A column coated with silicon oil SE-30 so as to have a mass ratio of 15% and packed in a column having an inner diameter of 3 mm and a length of 3 m is used as a separation column. The separation column is attached to a gas chromatograph, and He is used as a carrier to flow at 50 ml / min.
The temperature of the separation column is set to 40 ° C., and measurement is performed while the temperature is increased to 260 ° C. at a temperature increase rate of 15 ° C./min. Hold for 5 minutes after reaching 260 ° C.
4). Introduction of sample The vial bottle is taken out from the thermostatic chamber, immediately 1 ml of gas generated from the sample is collected with a gas tight syringe, and this is injected into the separation column.
5. Calculation A calibration curve is prepared in advance using the aromatic hydrocarbon compound used as the internal reference material, and the concentration of each component is determined.
6). Equipment (1) Headspace conditions Headspace device HP 769 “Head Space Sampler” manufactured by Hewlett-Packard Company
Temperature conditions Transfer line: 200 ° C
Loop temperature: 200 ° C
Sample amount: 0.8 g / 20 ml vial (2) GC / MS conditions GC: HP5890 manufactured by Hewlett-Packard Company
MS: HP5971 manufactured by Hewlett-Packard Company
Column: HP-624 30m x 0.25mm
Oven temperature: 40 ° C (3 minutes) -15 ° C / minute-260 ° C
Measurement mode: SIM
 本発明は、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子や有機薄膜太陽電池等の有機薄膜の製造に利用することができる。 The present invention can be used for the production of organic thin films such as organic electroluminescence (EL) elements and organic thin film solar cells.
1 静電スプレー装置
2 基材
10 チャンバー
11 溶液
12 エアロゾル
13 帯電微粒子
20 搬送路(配管)
30 ノズル
33 吐出口
40 搬送装置(搬送手段)
44 キャリアガス
50 基材支持移動装置(支持手段)
50A ローラー搬送装置(支持手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrostatic spray apparatus 2 Base material 10 Chamber 11 Solution 12 Aerosol 13 Charged fine particle 20 Conveyance path (pipe)
30 Nozzle 33 Discharge port 40 Conveying device (conveying means)
44 Carrier gas 50 Substrate support moving device (support means)
50A roller transport device (support means)

Claims (9)

  1.  静電噴霧法を用いて有機薄膜を基材上に成膜する静電スプレー装置において、
     有機材料を含む帯電した微粒子が分散したエアロゾルを生成するエアロゾル生成手段と、
     前記エアロゾル生成手段により生成したエアロゾルを貯留するチャンバーと、
     一端部が前記チャンバーに接続された搬送路と、
     前記搬送路の他端部に設けられたノズルと、
     前記チャンバーから前記搬送路を経て前記ノズルに前記エアロゾルを搬送する搬送手段と、
     前記基材を支持し、前記微粒子の電位との間に電位差をもって前記基材を保持する支持手段と、を備え、
     前記ノズルにより噴霧されるエアロゾル中の微粒子を静電引力により前記基材に引き付け前記有機薄膜を成膜することを特徴とする静電スプレー装置。
    In an electrostatic spray apparatus that forms an organic thin film on a substrate using an electrostatic spray method,
    Aerosol generating means for generating an aerosol in which charged fine particles including an organic material are dispersed;
    A chamber for storing the aerosol generated by the aerosol generating means;
    A transfer path having one end connected to the chamber;
    A nozzle provided at the other end of the transport path;
    Transport means for transporting the aerosol from the chamber to the nozzle through the transport path;
    Supporting means for supporting the base material and holding the base material with a potential difference from the potential of the fine particles,
    An electrostatic spraying apparatus characterized in that fine particles in aerosol sprayed by the nozzle are attracted to the substrate by electrostatic attraction to form the organic thin film.
  2.  前記チャンバー内に前記エアロゾル生成手段を複数有することを特徴とする請求項1に記載の静電スプレー装置。 The electrostatic spray device according to claim 1, wherein the chamber includes a plurality of the aerosol generating means.
  3.  前記エアロゾル生成手段、前記チャンバー及び前記一端部を複数組有し、前記搬送路は、各組の前記一端部から前記他端部に至る間に合流させる合流部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電スプレー装置。 The aerosol generation means, the chamber, and the one end portion are provided in a plurality of sets, and the conveyance path includes a joining portion that joins between the one end portion and the other end portion of each set. The electrostatic spray apparatus of Claim 1 or Claim 2.
  4.  前記搬送路に電圧を印加し前記搬送路の前記微粒子を搬送する面を前記微粒子と同電荷に帯電させる電圧印加手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の静電スプレー装置。 4. The apparatus according to claim 1, further comprising a voltage applying unit that applies a voltage to the transport path and charges a surface of the transport path that transports the microparticles to the same charge as the microparticles. 5. The electrostatic spray device described.
  5.  前記基材は電圧が印加されたステージに保持されていることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の静電スプレー装置。 The electrostatic spray device according to any one of claims 1 to 4, wherein the substrate is held on a stage to which a voltage is applied.
  6.  少なくとも前記基材または前記ノズルの一方を相対的に移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の静電スプレー装置。 The electrostatic spray device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a moving unit that relatively moves at least one of the substrate and the nozzle.
  7.  前記基材が帯状基材であることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の静電スプレー装置。 The electrostatic spray apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the base material is a belt-like base material.
  8.  前記有機薄膜が有機エレクトロルミネッセンス素子の有機薄膜であることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1項に記載の静電スプレー装置。 The electrostatic spray apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the organic thin film is an organic thin film of an organic electroluminescence element.
  9.  前記有機エレクトロルミネッセンス素子の有機薄膜が発光層であることを特徴とする請求項8に記載の静電スプレー装置。 The electrostatic spray device according to claim 8, wherein the organic thin film of the organic electroluminescence element is a light emitting layer.
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