WO2015111365A1 - 量子ドット材料および電界発光素子 - Google Patents

量子ドット材料および電界発光素子 Download PDF

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WO2015111365A1
WO2015111365A1 PCT/JP2014/084698 JP2014084698W WO2015111365A1 WO 2015111365 A1 WO2015111365 A1 WO 2015111365A1 JP 2014084698 W JP2014084698 W JP 2014084698W WO 2015111365 A1 WO2015111365 A1 WO 2015111365A1
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quantum dot
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昇太 広沢
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コニカミノルタ株式会社
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    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/88Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing selenium, tellurium or unspecified chalcogen elements
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    • C09K11/883Chalcogenides with zinc or cadmium
    • HELECTRICITY
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    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/115OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising active inorganic nanostructures, e.g. luminescent quantum dots
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18Metal complexes
    • C09K2211/185Metal complexes of the platinum group, i.e. Os, Ir, Pt, Ru, Rh or Pd

Definitions

  • the present invention relates to a quantum dot material and an electroluminescent element.
  • organic light-emitting elements are attracting attention as thin luminescent materials.
  • organic light-emitting elements (so-called organic EL elements) using organic electroluminescence (EL) are thin-film type solid solids that can emit light at a low voltage of several volts to several tens of volts. It is an element and has many excellent features such as high brightness, high luminous efficiency, thinness, and light weight. For this reason, it has been attracting attention in recent years as surface light emitters such as backlights for various displays, display boards such as signs and emergency lights, and illumination light sources.
  • Such an organic EL element has a configuration in which a light emitting layer made of an organic material is disposed between two electrodes, and emitted light generated in the light emitting layer passes through the electrode and is extracted outside. For this reason, at least one of the two electrodes is configured as a transparent electrode, and emitted light is extracted from the transparent electrode side.
  • the organic EL element can obtain high luminance with low power, and is excellent in terms of visibility, response speed, life, and power consumption.
  • the organic EL element is configured by laminating a pair of electrodes and an organic functional layer on a resin substrate, patterning is performed by irradiating the organic functional layer with ultraviolet rays (see, for example, Patent Document 2).
  • a phenomenon occurs in which the resin substrate is also yellowed by being irradiated with ultraviolet rays. For this reason, it is necessary to shorten the time for irradiating the organic functional layer with ultraviolet rays, and it has not been possible to form a non-light emitting region in which the light emission of the organic functional layer is sufficiently lost.
  • the present invention has been made in view of the above problems and circumstances, and a solution to that problem is to provide a quantum dot material and an electroluminescent element capable of forming a non-light emitting region efficiently in a short time. .
  • a quantum dot material comprising a photoreactive functional group.
  • An electroluminescent device having a first electrode, a functional layer including at least one light emitting layer, and a second electrode on a substrate, wherein the at least one light emitting layer includes a quantum dot material, 4.
  • the quantum dot material is the quantum dot material according to any one of 1 to 3.
  • the present invention it is possible to provide a quantum dot material and an electroluminescent element capable of forming a non-light emitting region efficiently in a short time.
  • is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value.
  • the electroluminescent element according to the present invention can take various configurations, and an example is shown in FIG.
  • an electroluminescent element 10 is provided on a substrate 13, and is configured by using a first electrode (transparent electrode) 1, an organic material, and the like in order from the substrate 13 side.
  • the layer (light emitting functional layer) 3 and the second electrode (counter electrode) 5a are laminated in this order.
  • An extraction electrode 16 is provided at the end of the first electrode 1 (electrode layer 1b).
  • the first electrode 1 and an external power source (not shown) are electrically connected via the extraction electrode 16.
  • the electroluminescent element 10 is configured to extract the generated light (emitted light h) from at least the substrate 13 side.
  • the layer structure of the electroluminescent element 10 is not limited, and may be a general layer structure.
  • the first electrode 1 functions as an anode (that is, an anode)
  • the second electrode 5a functions as a cathode (that is, a cathode).
  • the functional layer 3 has a structure in which a hole injection layer 3a / a hole transport layer 3b / a light emitting layer 3c / an electron transport layer 3d / an electron injection layer 3e are stacked in this order from the first electrode 1 side which is an anode. Although illustrated, it is essential to have at least the light emitting layer 3c.
  • the hole injection layer 3a and the hole transport layer 3b may be provided as a hole transport injection layer.
  • the electron transport layer 3d and the electron injection layer 3e may be provided as an electron transport injection layer.
  • the electron injection layer 3e may be composed of an inorganic material.
  • the functional layer 3 may be laminated with a hole blocking layer, an electron blocking layer, or the like as necessary.
  • the light emitting layer 3c may have a structure in which each color light emitting layer that generates emitted light in each wavelength region is laminated, and each of these color light emitting layers is laminated via a non-light emitting intermediate layer.
  • the intermediate layer may function as a hole blocking layer and an electron blocking layer.
  • the second electrode 5a which is a cathode, may also have a laminated structure as necessary. In such a configuration, only a portion where the functional layer 3 is sandwiched between the first electrode 1 and the second electrode 5 a becomes a light emitting region in the electroluminescent element 10.
  • the auxiliary electrode 15 may be provided in contact with the electrode layer 1b of the first electrode 1 for the purpose of reducing the resistance of the first electrode 1.
  • the electroluminescent element 10 having the above-described configuration is sealed on the substrate 13 with a sealing material 17 to be described later for the purpose of preventing deterioration of the functional layer 3 configured using an organic material or the like.
  • the sealing material 17 is fixed to the substrate 13 side through an adhesive 19.
  • the terminal portions of the first electrode 1 (extraction electrode 16) and the second electrode 5a are provided on the substrate 13 so as to be exposed from the sealing material 17 while being insulated from each other by the functional layer 3.
  • a predetermined region of the functional layer 3 is irradiated with light having a predetermined wavelength, so that the irradiated portion is a non-light emitting region.
  • the method for manufacturing an electroluminescent element of the present invention includes a stacking process in which a first electrode, a functional layer, and a second electrode are stacked on a substrate, and light that irradiates a predetermined region of the functional layer with light having a predetermined wavelength. An irradiation step.
  • a method for manufacturing the electroluminescent element 10 shown in FIG. 1 will be described.
  • a step of forming the first electrode 1, the functional layer 3, and the second electrode 5 a on the substrate 13 is performed.
  • a substrate 13 is prepared, and an underlayer 1a made of, for example, a nitrogen-containing compound containing nitrogen atoms is deposited on the substrate 13 so as to have a layer thickness of 1 ⁇ m or less, preferably 10 to 100 nm. It forms by appropriate methods, such as.
  • the electrode layer 1b made of silver (or an alloy containing silver as a main component) is formed on the underlayer 1a by an appropriate method such as vapor deposition so that the layer thickness is 12 nm or less, preferably 4 to 9 nm.
  • the first electrode 1 is formed to be an anode.
  • an extraction electrode 16 connected to an external power source is formed at the end of the first electrode 1 by an appropriate method such as vapor deposition.
  • the functional layer 3 is formed by laminating the hole injection layer 3a, the hole transport layer 3b, the light emitting layer 3c, the electron transport layer 3d, and the electron injection layer 3e in this order.
  • the formation of each of these layers includes spin coating, casting, inkjet, vapor deposition, and printing, but vacuum vapor deposition is easy because a homogeneous layer is easily obtained and pinholes are difficult to generate.
  • the method or spin coating method is particularly preferred.
  • different formation methods may be applied for each layer. When a vapor deposition method is employed for forming each of these layers, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C.
  • the second electrode 5a serving as a cathode is formed on the upper portion by an appropriate forming method such as a vapor deposition method or a sputtering method. At this time, the second electrode 5 a is patterned in a shape in which a terminal portion is drawn from the upper side of the functional layer 3 to the periphery of the substrate 13 while maintaining the insulating state with respect to the first electrode 1 by the functional layer 3.
  • a step of sealing the functional layer 3 is performed. That is, the sealing material 17 that covers at least the functional layer 3 is provided on the substrate 13 with the terminal portions of the first electrode 1 (extraction electrode 16) and the second electrode 5a exposed.
  • the predetermined pattern region of the functional layer 3 is further irradiated with light having a predetermined wavelength, and the irradiated portion is defined as a non-light emitting region. Step (light irradiation step) is performed.
  • the light irradiation method may be any method as long as the irradiated portion can be a non-light emitting region by irradiating the predetermined pattern region of the functional layer 3 with light. It is not limited.
  • the light irradiated in a light irradiation process is not specifically limited. However, it preferably contains at least ultraviolet rays, and may further contain visible light or infrared rays. Moreover, it is preferable that it is light which does not contain a wavelength component of 340 nm or less. Thus, when a resin substrate is used as the substrate 13, the light emitting function of the functional layer 3 is lost in the light irradiation region without more reliably changing the color of the resin substrate, and the electroluminescent element 10 having the light emission pattern is manufactured. can do.
  • ultraviolet rays refer to electromagnetic waves having a wavelength longer than that of X-rays and shorter than the shortest wavelength of visible light, and specifically those having a wavelength of 1 to 400 nm.
  • “light that does not include a wavelength component of 340 nm or less” refers to light that is transmitted through an optical filter having a light transmittance of 50% or less (cut wavelength is 340 nm) of a wavelength component of 340 nm or less.
  • light that does not include a wavelength component of 340 nm or less refers to laser light having a wavelength greater than 340 nm and not greater than 400 nm.
  • the ultraviolet ray generating means and the irradiating means are not particularly limited as long as the ultraviolet ray is generated and irradiated by a conventionally known apparatus or the like.
  • the light source include a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a hydrogen (deuterium) lamp, a rare gas (xenon, argon, helium, neon, etc.) discharge lamp, a nitrogen laser, and an excimer laser (XeCl, XeF, KrF, KrCl). Etc.), hydrogen lasers, halogen lasers, various visible (LD) -infrared laser harmonics (THG (Third Harmonic Generation) light of YAG laser), and the like.
  • LD visible
  • THG Total Harmonic Generation
  • any method may be used as long as the irradiated portion can be made a non-light emitting region by irradiating the pattern region of the functional layer 3 with light.
  • a method of irradiating laser light having a wavelength component greater than 340 nm and 400 nm or less, or absorbing light emitted from a light source that absorbs a wavelength component of 340 nm or less And passing through an optical filter.
  • an optical filter for example, an ultraviolet absorption filter manufactured by Isuzu Seiko Glass Co., Ltd. can be used.
  • the functional layer 3 is irradiated with laser light in the form of a spot, and the laser light source and the functional layer 3 are moved relative to each other to scan the laser light irradiation position, and light is emitted to the pattern region. Irradiate. Further, in the method of passing the irradiation light through the optical filter, the area other than the pattern area of the functional layer 3 is shielded with a mask, and the entire surface of the pattern area of the functional layer 3 is irradiated with the light through the optical filter.
  • Such a light irradiation process is preferably performed after the sealing process.
  • the 2nd electrode 5a does not have translucency
  • light irradiation is performed from the light extraction surface 13a side of the board
  • the functional layer 3 is irradiated with light through the substrate 13, it is usually necessary to ensure a sufficient light irradiation time in consideration of the fact that the substrate 13 absorbs the irradiation light to some extent. .
  • a quantum dot material having a photoreactive functional group in the light emitting layer by including a quantum dot material having a photoreactive functional group in the light emitting layer, a non-light emitting region can be rapidly formed without taking time.
  • the light irradiation step is performed after the sealing step, the element after sealing can be exposed to the atmosphere (open system), and the light irradiation step does not need to be performed in a closed system such as in a chamber. For this reason, the electroluminescent element which has a light emission pattern can be manufactured with a low-cost and simple manufacturing process.
  • the light irradiation step may be performed before the sealing step, or may be performed after forming the functional layer 3 in the stacking step and before forming the second electrode 5a. good. In this case, light may be irradiated from the substrate 13 side, or light may be irradiated from the functional layer 3 side.
  • the light irradiation step by adjusting the light intensity or the irradiation time and changing the light irradiation amount, it is possible to change the light emission luminance of the light irradiation portion according to the light irradiation amount.
  • the intensity (contrast) of light emission luminance can be added, and the contrast can be changed by increasing or decreasing the drive current.
  • the drive voltage increases as the luminance attenuates, but this luminance-voltage characteristic is stable over time. Therefore, it is possible to manufacture an electroluminescent element in which contrast appears in the light emitting region during light emission.
  • an electroluminescent element having a desired light emitting pattern can be manufactured.
  • the functional layer 3 to the second electrode 5 a are consistently produced by a single evacuation, but different formation methods are obtained by taking out the substrate 13 from the vacuum atmosphere in the middle. May be applied. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere.
  • the first electrode 1 as an anode has a positive polarity
  • the second electrode 5a as a cathode has a negative polarity
  • a voltage of 2 to Luminescence can be observed when about 40 V is applied.
  • the alternating current waveform to be applied may be arbitrary.
  • the substrate 13 is basically preferably composed of a base material as a support and one or more barrier layers having a refractive index of 1.4 or more and 1.7 or less.
  • Substrate As the substrate of the present invention, there are no particular limitations on the type of glass, plastic, etc., and conventionally known substrates can be used without particular limitation.
  • the substrate preferably used in the present invention preferably has gas barrier properties such as moisture resistance / gas permeability resistance required for the electroluminescent element.
  • gas barrier properties such as moisture resistance / gas permeability resistance required for the electroluminescent element.
  • the light transmittance is preferably 70% or more, more preferably 75% or more, and further preferably 80% or more.
  • a base material has flexibility.
  • the term “flexibility” as used herein refers to a base material that is wound around a ⁇ (diameter) 50 mm roll and does not crack before and after winding with a constant tension, and more preferably a base that can be wound around a ⁇ 30 mm roll. Say the material.
  • a base material is a conventionally well-known base material, for example, acrylic resins, such as acrylic ester, methacrylic ester, and PMMA, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyarylate, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), nylon (Ny), aromatic polyamide, polyether ether ketone, polysulfone, polyether sulfonate, polyimide , Polyetherimide, polyolefin, epoxy resin, and the like, and cycloolefin-based and cellulose ester-based films can also be used.
  • acrylic resins such as acrylic ester, methacrylic ester, and PMMA
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PC polycarbonate
  • PVC polyvinyl chloride
  • PE polyethylene
  • a heat-resistant transparent film (product name: Sila-DEC, manufactured by Chisso Corporation) having silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure as a basic skeleton, and a resin film formed by laminating two or more layers of the resin material, etc. Can be mentioned.
  • PET, PEN, PC, acrylic resin and the like are preferably used.
  • a biaxially stretched polyethylene terephthalate film and a biaxially stretched polyethylene naphthalate film are preferable from the viewpoints of transparency, heat resistance, ease of handling, strength, and cost.
  • a low heat recovery processed product subjected to a treatment such as thermal annealing is most preferable.
  • the thickness of the substrate is preferably 10 to 500 ⁇ m, more preferably 20 to 250 ⁇ m, and still more preferably 30 to 150 ⁇ m.
  • the thickness of the substrate is in the range of 10 to 500 ⁇ m, a stable gas barrier property can be obtained, and it is suitable for conveyance in a roll-to-roll system.
  • the base material of the substrate 13 has one or more barrier layers (low refractive index layer) having a refractive index of 1.4 or more and 1.7 or less. May be provided.
  • a barrier layer a known material can be used without particular limitation, and a film made of an inorganic material or an organic material or a hybrid film combining these films may be used.
  • the barrier layer has a water vapor transmission rate (25 ⁇ 0.5 ° C., relative humidity 90 ⁇ 2% RH) measured by a method according to JIS-K-7129-1992, 0.01 g / (m 2 ⁇ 24 hours.
  • the following barrier film (also referred to as a barrier film or the like) is preferable, and the oxygen permeability measured by a method according to JIS-K-7126-1987 is 10 ⁇ 3 ml / (m 2 ⁇ 24). It is more preferable that the film has a high barrier property with a water vapor permeability of 10 ⁇ 5 g / (m 2 ⁇ 24 hours) or less.
  • any material may be used as long as it has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen.
  • silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can.
  • a layer (organic layer) made of an organic material as a stress relaxation layer may be laminated on these inorganic layers.
  • vacuum deposition sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma polymerization
  • a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.
  • the barrier layer may be formed by applying a coating solution containing at least one layer of an inorganic precursor compound on a substrate.
  • any appropriate method can be adopted as a coating method.
  • a coating method includes a roll coating method, a flow coating method, an ink jet method, a spray coating method, a printing method, a dip coating method, a casting film forming method, a bar coating method, and a gravure printing method.
  • the coating thickness can be appropriately set according to the purpose.
  • the coating thickness can be set such that the layer thickness after drying is preferably about 0.001 to 10 ⁇ m, more preferably about 0.01 to 10 ⁇ m, and most preferably about 0.03 to 1 ⁇ m.
  • the inorganic precursor compound used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound capable of forming a metal oxide, a metal nitride, or a metal oxynitride by vacuum ultraviolet irradiation under a specific atmosphere.
  • a compound suitable for the method is preferably a compound that can be modified at a relatively low temperature as described in JP-A-8-112879.
  • polysiloxane having Si—O—Si bond including polysilsesquioxane
  • polysilazane having Si—N—Si bond both Si—O—Si bond and Si—N—Si bond
  • Polysiloxazan containing can be raised. These can be used in combination of two or more. Moreover, it can be used even if different compounds are sequentially laminated or simultaneously laminated.
  • the first electrode it is possible to use all the electrodes that can be normally used for electroluminescent elements. Specifically, aluminum, silver, magnesium, lithium, magnesium / same mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, indium, lithium / aluminum mixture, rare earth metal, ITO, ZnO, TiO 2 , An oxide semiconductor such as SnO 2 can be given.
  • the first electrode is preferably a transparent electrode, and more preferably a transparent metal electrode.
  • the first electrode 1 has a two-layer structure in which a base layer 1a and an electrode layer 1b formed thereon are sequentially laminated from the substrate 13 side.
  • the electrode layer 1b is a layer configured using, for example, silver or an alloy containing silver as a main component
  • the base layer 1a is a layer configured using, for example, a compound containing nitrogen atoms. is there.
  • the first electrode 1 being transparent means that the light transmittance at a wavelength of 550 nm is 50% or more.
  • the main component in the electrode layer 1b means that the content in the electrode layer 1b is 98% by mass or more.
  • the underlayer 1a is a layer provided on the substrate 13 side of the electrode layer 1b.
  • the material constituting the underlayer 1a is not particularly limited as long as it can suppress the aggregation of silver when forming the electrode layer 1b made of silver or an alloy containing silver as a main component. And nitrogen-containing compounds containing a nitrogen atom.
  • the upper limit of the film thickness needs to be less than 50 nm, preferably less than 30 nm, and preferably less than 10 nm. Is more preferable, and it is especially preferable that it is less than 5 nm. By making the film thickness less than 50 nm, optical loss can be minimized.
  • the lower limit of the film thickness is required to be 0.05 nm or more, preferably 0.1 nm or more, and particularly preferably 0.3 nm or more.
  • the underlayer 1a By setting the film thickness to 0.05 nm or more, the underlayer 1a can be formed uniformly and the effect (inhibition of silver aggregation) can be made uniform.
  • the underlayer 1a is made of a high refractive index material (refractive index of 1.7 or more)
  • the upper limit of the film thickness is not particularly limited, and the lower limit of the film thickness is the same as that of the low refractive index material. is there.
  • the base layer 1a is formed with a required film thickness that allows uniform film formation.
  • a wet process such as a coating method, an ink jet method, a coating method, a dip method, a dry process such as a vapor deposition method (resistance heating, EB method, etc.), a sputtering method, a CVD method, or the like And the like.
  • the vapor deposition method is preferably applied.
  • the compound containing a nitrogen atom constituting the underlayer 1a is not particularly limited as long as it is a compound containing a nitrogen atom in the molecule, but is preferably a compound having a heterocycle having a nitrogen atom as a heteroatom. .
  • heterocycle having a nitrogen atom as a hetero atom examples include aziridine, azirine, azetidine, azeto, azolidine, azole, azinane, pyridine, azepan, azepine, imidazole, pyrazole, oxazole, thiazole, imidazoline, pyrazine, morpholine, thiazine, indole, Examples include isoindole, benzimidazole, purine, quinoline, isoquinoline, quinoxaline, cinnoline, pteridine, acridine, carbazole, benzo-C-cinnoline, porphyrin, chlorin, choline and the like.
  • the electrode layer 1b is a layer formed using silver or an alloy containing silver as a main component, and is a layer formed on the base layer 1a.
  • a method for forming such an electrode layer 1b a method using a wet process such as a coating method, an inkjet method, a coating method, a dip method, a vapor deposition method (resistance heating, EB method, etc.), a sputtering method, a CVD method, or the like. And a method using the dry process.
  • the vapor deposition method is preferably applied.
  • the electrode layer 1b is formed on the base layer 1a, so that the electrode layer 1b is sufficiently conductive without high-temperature annealing after the electrode layer 1b is formed.
  • high temperature annealing treatment or the like after film formation may be performed.
  • Examples of the alloy mainly composed of silver (Ag) constituting the electrode layer 1b include silver magnesium (AgMg), silver copper (AgCu), silver palladium (AgPd), silver palladium copper (AgPdCu), and silver indium (AgIn). ) And the like.
  • the electrode layer 1b as described above may have a structure in which silver or an alloy layer mainly composed of silver is divided into a plurality of layers as necessary.
  • the electrode layer 1b preferably has a thickness in the range of 4 to 9 nm.
  • the film thickness is thinner than 9 nm, the absorption component or reflection component of the layer is small, and the transmittance of the first electrode 1 is increased.
  • the film thickness is thicker than 4 nm, the conductivity of the layer can be sufficiently secured.
  • the first electrode 1 having a laminated structure composed of the base layer 1a and the electrode layer 1b formed thereon is covered with a protective film at the upper part of the electrode layer 1b or another electrode layer. May be laminated.
  • the protective film and the other electrode layer have light transmittance so that the light transmittance of the first electrode 1 is not impaired.
  • the first electrode 1 having the above-described configuration includes, for example, silver or silver as a main component on an underlayer 1a configured using a compound containing a nitrogen atom.
  • the electrode layer 1b made of an alloy is provided.
  • the silver atoms constituting the electrode layer 1b interact with the compound containing nitrogen atoms constituting the underlayer 1a.
  • the diffusion distance on the surface of the formation 1a is reduced, and silver aggregation is suppressed.
  • the electrode layer 1b containing silver as a main component a thin film is grown in a nucleus growth type (Volume-Weber: VW type), and therefore silver particles are easily isolated in an island shape,
  • a nucleus growth type Volume-Weber: VW type
  • the thickness is thin, it is difficult to obtain conductivity, and the sheet resistance value becomes high. Therefore, it is necessary to increase the film thickness in order to ensure conductivity.
  • the film thickness is increased, the light transmittance is lowered, which is not suitable for the first electrode.
  • the first electrode 1 since aggregation of silver is suppressed on the underlayer 1 a as described above, in the film formation of the electrode layer 1 b made of silver or an alloy containing silver as a main component, single layer growth is performed. A thin film grows with a type (Frank-van der Merwe: FM type).
  • the transparency of the first electrode 1 means that the light transmittance at a wavelength of 550 nm is 50% or more.
  • each of the materials used as the underlayer 1a is mainly composed of silver or silver.
  • the film is sufficiently light-transmissive.
  • the conductivity of the first electrode 1 is mainly ensured by the electrode layer 1b. Accordingly, as described above, the electrode layer 1b made of silver or an alloy containing silver as a main component has a smaller film thickness and the conductivity is ensured, thereby improving the conductivity of the first electrode 1. It is possible to achieve both improvement of light transmittance.
  • the light emitting layer 3c constituting the electroluminescent device of the present invention emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrodes 1, 5a or the electron transport layer 3d and the hole transport layer 3b.
  • the light emitting portion of the layer may be within the light emitting layer or at the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.
  • the light emitting layer 3c according to the present invention is not particularly limited in other configurations as long as the contained light emitting material satisfies the requirements defined by the present invention.
  • the total thickness of the light emitting layer 3c in the present invention is preferably in the range of 1 to 100 nm, and more preferably 50 nm or less because a lower driving voltage can be obtained.
  • the sum total of the film thickness of the light emitting layer 3c said by this invention is a film thickness also including the said intermediate
  • the film thickness of each light emitting layer 3c is preferably adjusted in the range of 1 to 50 nm.
  • each light emitting layer may show each color light emission of blue, green, and red, and there is no restriction
  • a host compound or a quantum dot material which will be described later, is formed by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or an ink jet method. However, it is preferably formed using a wet process.
  • a host compound and a quantum dot material are contained, and if necessary, a conventionally known organic light emitting material (light emitting dopant) may be contained, A plurality of organic light emitting materials may be mixed in the light emitting layer, and a phosphorescent light emitting material and a fluorescent light emitting material may be mixed and used in the same light emitting layer.
  • (1.1) Host Compound As the host compound contained in the light emitting layer of the electroluminescent device of 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.
  • 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 efficiency of the electroluminescent element can be improved. 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.
  • the light emitting host 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 (polymerizable light emission).
  • a high molecular weight material when used, a phenomenon in which the compound is likely to be difficult to escape, such as swelling or gelation, due to the compound taking in the solvent is likely to occur.
  • the known host compound a compound having a hole transporting ability and an electron transporting ability, preventing an increase in the wavelength of light emission, and having a high Tg (glass transition temperature) is preferable.
  • the glass transition point (Tg) is a value determined by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).
  • Specific examples of known host compounds include compounds described in the following documents. For example, Japanese Patent Laid-Open Nos.
  • the host compound used in the present invention is preferably a carbazole derivative.
  • the host compound is preferably a compound represented by the general formula (1).
  • X represents NR ′, O, S, CR′R ′′ or SiR′R ′′.
  • R ′ and R ′′ each represent a hydrogen atom or a substituent.
  • Ar represents an aromatic ring.
  • N represents an integer of 0 to 8.
  • the substituents represented by R ′ and R ′′ are alkyl groups (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group).
  • cycloalkyl group eg cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.
  • alkenyl group eg vinyl group, allyl group etc.
  • alkynyl group eg Ethynyl group, propargyl group, etc.
  • aromatic hydrocarbon ring group also called aromatic carbocyclic group, aryl group, etc.
  • phenyl group, p-chlorophenyl group mesityl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, Anthryl, azulenyl, acenaphthenyl, fluorenyl, phenanthryl, indenyl, pyrenyl Group, biphenylyl group, etc.
  • aromatic heterocyclic group for example, pyri
  • X is preferably NR ′ or O
  • R ′ is an aromatic hydrocarbon group (also referred to as an aromatic carbocyclic group, an aryl group, etc., for example, a phenyl group, a p-chlorophenyl group, a mesityl group, A tolyl group, a xylyl group, a naphthyl group, an anthryl group, an azulenyl group, an acenaphthenyl group, a fluorenyl group, a phenanthryl group, an indenyl group, a pyrenyl group, a biphenylyl group), or an aromatic heterocyclic group (for example, a furyl group, a thienyl group, a pyridyl group) Group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, imidazolyl group,
  • aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group may each have a substituent represented by R ′ or R ′′ in X of the general formula (1).
  • examples of the aromatic ring represented by Ar include an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring.
  • the aromatic ring may be a single ring or a condensed ring, and may be unsubstituted or may have a substituent represented by R ′ or R ′′ in X of the general formula (1).
  • examples of the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar include a benzene ring, biphenyl ring, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene ring, naphthacene ring, triphenylene ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrene ring, Examples include a pyranthrene ring and anthraanthrene ring. These rings may further have substituents each represented by R ′ and R ′′ in X of the partial structure represented by the
  • examples of the aromatic heterocycle represented by Ar include a furan ring, a dibenzofuran ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, and a pyrimidine ring.
  • These rings may further have substituents represented by R ′ and R ′′ in the general formula (1).
  • the aromatic ring represented by Ar is preferably a carbazole ring, a carboline ring, a dibenzofuran ring, or a benzene ring, and more preferably a carbazole ring, A carboline ring and a benzene ring, more preferably a benzene ring having a substituent, and particularly preferably a benzene ring having a carbazolyl group.
  • the aromatic ring represented by Ar is preferably a condensed ring of three or more rings, and the aromatic hydrocarbon condensed ring condensed with three or more rings is specifically exemplified.
  • aromatic heterocycle condensed with three or more rings include an acridine ring, a benzoquinoline ring, a carbazole ring, a carboline ring, a phenazine ring, a phenanthridine ring, a phenanthroline ring, a carboline ring, a cyclazine ring, Kindin ring, tepenidine ring, quinindrin ring, triphenodithiazine ring, triphenodioxazine ring, phenanthrazine ring, anthrazine ring, perimidine ring, diazacarbazole ring (any one of the carbon atoms constituting the carboline ring is a nitrogen atom Phenanthroline ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, naphthofuran ring, naphthothiophene ring, benzodifuran ring, benzod
  • n represents an integer of 0 to 8, preferably 0 to 2, particularly preferably 1 to 2 when X is O or S.
  • a host compound having both a dibenzofuran ring and a carbazole ring is particularly preferable.
  • the light emitting layer 3c of the electroluminescent element 10 of the present invention contains the quantum dot material 2, that is, the light emitting layer 3c is doped with the quantum dot material 2.
  • the quantum dot material is a fine particle having a particle diameter of several nanometers to several tens of nanometers, which is composed of a crystal of a semiconductor material, and can obtain the quantum dot effect shown below.
  • the particle diameter of the quantum dot material is specifically 1 to 20 nm, preferably 1 to 10 nm.
  • Such an energy level E of the fine particles is generally represented by the formula (I) where the Planck constant is “h”, the effective mass of the electrons is “m”, and the radius of the fine particles is “R”. E ⁇ h 2 / mR 2 (I)
  • the band gap of the fine particles increases in proportion to “R ⁇ 2 ”, and a so-called quantum dot effect is obtained.
  • the band gap value of a quantum dot can be controlled by controlling and defining the particle diameter of the quantum dot. That is, by controlling and defining the particle diameter of the fine particles, it is possible to provide diversity not found in ordinary atoms. For this reason, electrical energy is converted into light of the desired wavelength by exciting electrons and applying voltage to electroluminescent devices including quantum dots to confine electrons and holes in the quantum dots and recombine them. Can be emitted.
  • Such a luminescent quantum dot material is also referred to as a “quantum dot luminescent material”.
  • the average particle diameter of the quantum dot material is about several nanometers to several tens of nanometers, but when used as one of the white light emitting materials, the particle diameter corresponds to the target emission color.
  • the quantum dot particle size is preferably 3 to 20 nm, and when green emission is desired, the quantum dot particle size is preferably 1.5 to 10 nm.
  • the particle diameter of the quantum dot is preferably 1 to 3 nm.
  • the quantum dot particles are observed with a transmission electron microscope (TEM), and the number average particle size of the particle size distribution is obtained therefrom, or the particle size distribution of the quantum dots is measured by a dynamic light scattering method.
  • TEM transmission electron microscope
  • examples thereof include a method for obtaining the number average particle size and a method for deriving the particle size distribution from the spectrum obtained by the X-ray small angle scattering method using the particle size distribution simulation calculation of the quantum dots.
  • the addition amount of the quantum dot material is preferably 0.01 to 50% by mass, more preferably 0.05 to 25% by mass with respect to 100 parts by mass of all the constituent substances of the added layer. Most preferably, it is 1 to 20% by mass. If the concentration is lower than this, white light emission with sufficient luminance efficiency and good color rendering cannot be obtained, and if the concentration is higher than this, the distance between the quantum dot particles is too close, and the quantum size effect cannot be sufficiently obtained.
  • Examples of the constituent material of the quantum dot material include a simple group 14 element of the periodic table such as carbon, silicon, germanium, and tin, a simple group 15 element of the periodic table such as phosphorus (black phosphorus), selenium, tellurium, and the like.
  • a simple substance of Group 16 element of the periodic table a compound comprising a plurality of Group 14 elements of the periodic table such as silicon carbide (SiC), tin oxide (IV) (SnO 2 ), tin sulfide (II, IV) (Sn (II)) Sn (IV) S 3 ), tin sulfide (IV) (SnS 2 ), tin sulfide (II) (SnS), tin selenide (II) (SnSe), tin telluride (II) (SnTe), lead sulfide ( II) (PbS), lead selenide (II) (PbSe), lead telluride (II) (PbTe) periodic table group 14 element and periodic table group 16 element compound, boron nitride (BN), Boron phosphide (BP), boron arsenide (BAs), aluminum nitride (AlN), phosphide
  • III-V group compound semiconductors aluminum sulfide ( Al 2 S 3 ), aluminum selenide (Al 2 Se 3 ), gallium sulfide (Ga 2 S 3 ), gallium selenide (Ga 2 Se 3 ), gallium telluride (Ga 2 Te 3 ), indium oxide (In 2) O 3), indium sulfide (In 2 S 3), indium selenide In 2 Se 3), compounds of tellurium indium (In 2 Te 3) periodic table group 13 elements and the periodic table group 16 element such as, thallium chloride (I) (TlCl), thallium bromide (I) ( Compounds of group 13 elements of the periodic table and elements of group 17 of the periodic table such as TlBr), thallium iodide (I) (TlI), zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), zinc selenide (ZnSe), Zinc telluride (ZnTe), cadmium oxide (CdO),
  • a compound of a group 13 element of the periodic table and a group 16 element of the periodic table, a group II-VI compound semiconductor such as ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe, HgO, HgS, HgSe, HgTe, As 2 O 3 , As 2 S 3 , As 2 Se 3 , As 2 Te 3 , Sb 2 O 3 , Sb 2 S 3 , Sb 2 Se 3 , Sb 2 Te 3 , Bi 2 O 3 , Bi 2 S 3 , A compound of a periodic table group 15 element such as Bi 2 Se 3 or Bi 2 Te 3 and a group 16 element of the periodic table, a compound of periodic table group 2 element such as MgS or MgSe, and a group 16 element of the periodic table Preferably, among others, Si, Ge, GaN, GaP, InN, InP, Ga 2 O 3 , Ga 2 S 3 , In 2 O 3 ,
  • CdSe, ZnSe, and CdS are preferable in terms of light emission stability.
  • ZnO and ZnS quantum dots are preferable.
  • said material may be used by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
  • the above-described quantum dot material can be doped with a small amount of various elements as impurities as necessary. By adding such a doping substance, the emission characteristics can be greatly improved.
  • the quantum dot material is preferably coated with an inert inorganic coating layer or a coating composed of an organic ligand. That is, the quantum dot material has a core region (core) composed of quantum dots and a shell region (shell) composed of an inert inorganic coating layer or an organic ligand. Is preferred.
  • the core / shell structure is preferably formed of at least two kinds of compounds, and a gradient structure may be formed of two or more kinds of compounds. This effectively prevents aggregation of the quantum dots in the coating liquid, improves the dispersibility of the quantum dots, improves the luminance efficiency, and prevents color shifts that occur when driven continuously. Can be suppressed. Further, the light emission characteristics can be stably obtained due to the presence of the shell structure.
  • the quantum dot material has a core / shell structure
  • a compound having a photoreactive functional group or a surface modifier as described later can be reliably supported in the vicinity of the surface of the quantum dot material.
  • the thickness of the shell is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 nm, and more preferably 0.1 to 5 nm.
  • the thickness of the shell is less than one quantum dot from the thickness corresponding to several atoms.
  • the quantum dots can be filled with high density, and a sufficient amount of light emission can be obtained.
  • the presence of the shell can suppress the transfer of non-emissive electron energy due to the defects existing on the surface of the core particles and the electron traps on the dangling bonds, thereby suppressing the decrease in quantum efficiency.
  • the quantum dot material of the present invention is characterized by having a photoreactive functional group.
  • the surface is coated with a compound having a photoreactive functional group.
  • the “photoreactive functional group” is a functional group whose structure changes when irradiated with light, specifically a reaction that undergoes a photocleavage reaction (a reaction in which a chemical bond is broken by light absorption).
  • a functional group having a site is characterized by “coating” means a state in which a compound having a photoreactive functional group is chemically bonded to the surface (core or shell surface) of the quantum dot material and is physically adsorbed. It includes the state that is.
  • the quantum dot material of this invention may be equipped with 1 type of photoreactive functional groups, and may be equipped with 2 or more types of photoreactive functional groups.
  • a compound having a photoreactive functional group will be described as an example.
  • a compound having an azo group (—N ⁇ N—) as a photoreactive functional group is more effective in patterning efficiency. Particularly preferred.
  • the compound having a photoreactive functional group is preferably a compound having the following group.
  • R 1 , R 2 and R 3 represent a group selected from an aromatic group, an alkyl group and an alkenyl group. However, at least one of R 2 and R 3 is an aromatic group.
  • the aromatic group represented by R 1 , R 2 , R 3 may be a homocycle, a heterocycle, or may have a substituent. For example, a phenyl group, a tolyl group, N, N— Examples thereof include a dimethylaminophenyl group, a naphthyl group, a hydroxynaphthyl group, and a hydroxypyridyl group.
  • the alkyl group represented by R 1 , R 2 , or R 3 may have a substituent, and examples thereof include methyl, ethyl, propyl group, benzyl group, and phenethyl group.
  • the alkenyl group represented by R 1 , R 2 , and R 3 may have a substituent, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, and a cinnamyl group.
  • R 1 , R 2 and R 3 are preferably an aryl group such as azo, azomethine, anthraquinone, triphenylmethane, phenazine, or an alkyl group.
  • R 2 and R 3 are both aromatic groups, and it is preferable that both R 2 and R 3 are aryl groups. They preferably have at least one group selected from a hydroxyl group, an amino group, an alkylamino group, a dialkylamino group, a sulfonamide group, and an acylamino group as a substituent.
  • Examples of the compound whose structure is changed by the photocleavage reaction include a compound represented by the following general formula (3).
  • R A represents an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group
  • A represents
  • X 1 represents a hydroxyl group
  • X 2 represents a hydroxyl group and an amino group
  • R 4 to R 11 represent a hydrogen atom and a substituent. Adjacent R 4 to R 11 are bonded to each other to form 5 to 5
  • a 6-membered ring may be formed to form a condensed ring.
  • a chemical bond is cleaved by a cleavage reaction caused by light irradiation, and an azomethine bond is formed.
  • the alkyl group, alkenyl group, and aryl group represented by R A include those having a substituent.
  • Examples of such an alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
  • the amino group represented by X 2 includes those having a substituent.
  • the amino group include an amino group, a methylamino group, an ethylamino group, a hexylamino group, a dodecylamino group, a dimethylamino group, and a methyl group.
  • Examples include an ethylamino group, a diethylamino group, a didodecylamino group, and a phenylamino group. These substituted amino groups may further have a substituent.
  • Examples of the substituent represented by R 4 to R 11 include a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an amino group, a sulfonamide group, an acylamino group, and a carbamoyl group.
  • a halogen atom for example, a chlorine atom A bromine atom, a fluorine atom, an alkyl group, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hexyl group, a dodecyl group, a benzyl group, and an alkenyl group, for example, an allyl group, a butenyl group, or a decenyl group.
  • amino group for example, a methylamino group, an ethylamino group, a hexylamino group, a dodecylamino group, a dimethylamino group, a methylethylamino group, a diethylamino group, a didodecylamino group, a phenylamino group, Is, for example, methylsulfonamide group, ethylsulfonamide group, butyl
  • the sulfonamide group, dodecylsulfonamide group, and acylamino group include acetamido group, ethanoylamino group, hexanoylamino group, dodecanoylamino group, and benzoylamino group, and carbamoyl group includes, for example, methylcarbamoyl group.
  • examples of the condensed ring formed include a naphthalene ring and a quinoline ring.
  • X 2 is preferably a hydroxyl group or a dialkylamino group.
  • Adjacent R 4 to R 11 are preferably those that do not form a condensed ring.
  • examples of the compound having a photoreactive functional group include compounds represented by the following general formula (4).
  • R B represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, and B represents
  • R 12 to R 21 each represent a hydrogen atom or a substituent, and adjacent R 12 to R 21 may combine with each other to form a 5- or 6-membered ring to form a condensed ring.
  • the chemical bond is broken by a cleavage reaction caused by light irradiation.
  • an alkyl group, an alkenyl group represented by R B, the aryl group includes those having a substituent, examples of such alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group Hexyl group, dodecyl group, benzyl group, as alkenyl group, for example, allyl group, butenyl group, decenyl group, and as aryl group, for example, phenyl group, methoxyphenyl group, tolyl group, nitrophenyl group Is mentioned.
  • the amino group represented by X 3 and X 4 includes those having a substituent.
  • Examples of the amino group include an amino group, a methylamino group, an ethylamino group, a hexylamino group, a dodecylamino group, and dimethylamino. Group, methylethylamino group, diethylamino group, didodecylamino group, phenylamino group. These substituted amino groups may further have a substituent.
  • the sulfonamide group represented by X 4 for example, methyl sulfonamido group, an ethyl sulfonamide group, butyl sulfonamide group, dodecyl sulfonamide group, a phenyl sulfonamide group, the acylamino group, for example, acetamido group, Examples include ethanoylamino group, hexanoylamino group, dodecanoylamino group, and benzoylamino group. These sulfonamide groups and acylamide groups may further have a substituent.
  • Examples of the substituent represented by R 12 to R 21 include a halogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an amino group, a sulfonamide group, an acylamino group, and a carbamoyl group.
  • a halogen atom for example, a chlorine atom A bromine atom, a fluorine atom, an alkyl group, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hexyl group, a dodecyl group, a benzyl group, and an alkenyl group, for example, an allyl group, a butenyl group, or a decenyl group.
  • amino group for example, a methylamino group, an ethylamino group, a hexylamino group, a dodecylamino group, a dimethylamino group, a methylethylamino group, a diethylamino group, a didodecylamino group, a phenylamino group,
  • methylsulfonamide group, ethylsulfonamide group buty Examples of the sulfonamido group and dodecyl sulfonamido group as the acylamino group include acetamido group, ethanoylamino group, hexanoylamino group, dodecanoylamino group, and benzoylamino group
  • carbamoyl group includes, for example, methylcarbamoyl group. Group, butylcarbamoyl group, dodecylcarbam
  • Examples of the alkylsulfonyl group represented by Y include a methylsulfonyl group, an ethylsulfonyl group, a hexylsulfonyl group, and a dodecylsulfonyl group.
  • Examples of the arylsulfonyl group include a phenylsulfonyl group, a tolylsulfonyl group, and a nitrophenylsulfonyl group.
  • the naphthylsulfonyl group includes a heterocyclic sulfonyl group such as a pyridylsulfonyl group, an imidazolylsulfonyl group, and a furylsulfonyl group.
  • the aryl group includes, for example, a phenyl group, a methoxyphenyl group, a tolyl group, and a nitro group. A phenyl group is mentioned. These alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, heterocyclic sulfonyl group and aryl group may further have a substituent.
  • examples of the condensed ring formed include a naphthalene ring and a quinoline ring.
  • X 3 is preferably a hydroxyl group or a dialkylamino group
  • X 4 is preferably a hydroxyl group or a dialkylamino group
  • Y is preferably an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group or an aryl group, more preferably an alkylsulfonyl group or an arylsulfonyl group.
  • R 12 to R 21 are preferably a hydrogen atom, an alkylamino group, an acylamino group, or a carbamoyl group. The adjacent R 12 to R 21 preferably do not form a condensed ring.
  • any one of R 1 , R 2 and R 3 of the compound represented by the general formula (2) is R 1 of the compound represented by the other general formula (2).
  • R 2 and R 3 may be bonded to form a dimer, and any of R 1 , R 2 and R 3 of the compound represented by the general formula (2) is a polymer. It may be bound to a chain.
  • the compound having a photoreactive functional group of the present invention may be any compound containing a compound whose structure is changed by a photocleavage reaction, may be composed only of the compound of the present invention, and may be a binder or the like. May be mixed.
  • a surface modifier (functional surface modifier) adheres to the vicinity of the surface of the quantum dot material in the coating solution. Thereby, the dispersibility of the quantum dot material in the coating liquid can be made particularly excellent. Also, by attaching a surface modifier to the surface of the quantum dot material during the manufacture of the quantum dots, the shape of the formed quantum dots has a high sphericity, and the particle size distribution of the quantum dots is kept narrow. Therefore, it can be made particularly excellent.
  • These surface modifiers may be directly attached to the core surface of the quantum dot material, or those attached via the shell (the surface modifier is directly attached to the shell, It may be that which is not in contact.
  • the surface modifier include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; tripropylphosphine, tributylphosphine, trihexylphosphine, trioctylphosphine, and the like.
  • Trialkylphosphines polyoxyethylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene n-octylphenyl ether and polyoxyethylene n-nonylphenyl ether; tri (n-hexyl) amine, tri (n-octyl) amine, tri ( tertiary amines such as n-decyl) amine; tripropylphosphine oxide, tributylphosphine oxide, trihexylphosphine oxide, trioctylphosphine oxide
  • Organic phosphorus compounds such as tridecylphosphine oxide; polyethylene glycol diesters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate; organic nitrogen compounds such as nitrogen-containing aromatic compounds such as pyridine, lutidine, collidine and quinolines; hexylamine and octyl Aminoalkanes such as amine, decylamine, dode
  • the surface modifier is coordinated to the fine particles in the high-temperature liquid phase.
  • trialkylphosphines, organic phosphorus compounds, aminoalkanes, tertiary amines, organic nitrogen compounds, dialkyl sulfides, dialkyl sulfoxides, organic sulfur compounds Higher fatty acids and alcohols are preferred.
  • the dispersibility of the quantum dots in the coating solution can be made particularly excellent.
  • the shape of the quantum dot formed at the time of manufacture of a quantum dot can be made into a higher sphericity, and the particle size distribution of a quantum dot can be made sharper.
  • the hot soap method in which a thermally decomposable raw material is injected into a high-temperature liquid-phase organic medium, and the crystal is grown.
  • the hot soap method in which a thermally decomposable raw material is injected into a high-temperature liquid-phase organic medium, and the crystal is grown.
  • Examples thereof include a solution reaction method involving crystal growth at a relatively low temperature using an acid-base reaction as a driving force. Any method can be used from these production methods, and among these, the liquid phase production method is preferred. For example, it can be manufactured through the following manufacturing process.
  • Step (1) Using silicon and silica as target materials, an amorphous silicon oxide thin film is produced on a substrate by high frequency sputtering.
  • Step (2) The amorphous silicon oxide thin film is subjected to heat treatment to form a quantum dot material (core portion) in the amorphous silicon oxide thin film.
  • Step (3) After the heat treatment, the amorphous silicon oxide thin film is treated with hydrofluoric acid to expose the quantum dot material.
  • the particle size can be controlled by the sputtering conditions and the heat treatment conditions.
  • Step (4) The substrate on which the quantum dot material is exposed is immersed in a solvent, whereby the quantum dot material is separated from the substrate to obtain a solution in which the quantum dot material is dispersed.
  • Process (5) The surface of the quantum dot material is naturally oxidized in an oxygen atmosphere or thermally oxidized by heating to form a shell layer made of silicon oxide around the core.
  • Step (6) The above quantum dot material is reacted in hydrogen peroxide water to hydroxylate the crystal surface. By the hydroxylation, the reaction with the silane coupling agent or the like can easily proceed.
  • Step (8) A compound having a photoreactive functional group is coupled to the surface of the quantum dot material washed with hot water.
  • the method of providing a photoreactive functional group includes the method of coating by chemical bonding as described above, the method of coating by physical adsorption, and the like, it is not particularly limited.
  • the light emitting layer of the electroluminescent device contains not only the host compound and the quantum dot material described above but also a conventionally known organic light emitting material (light emitting dopant)
  • the light emitting material includes a fluorescent compound, phosphorus
  • a light-emitting material also referred to as a phosphorescent compound or a phosphorescent compound
  • the phosphorescent material is preferable.
  • the phosphorescent material is a compound in which light emission from an excited triplet is observed.
  • the phosphorescence quantum yield is preferably 0.1 or more.
  • the phosphorescent quantum yield can be measured by the method described in the fourth edition, Experimental Chemistry Course 7, Spectral II, page 398 (1992 edition, Maruzen).
  • the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, but when using a phosphorescent material in the present invention, the above phosphorescence quantum yield (0.01 or more) is achieved in any solvent. It only has to be done. There are two types of light emission principles of phosphorescent materials.
  • One is the recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is converted into the phosphorescent material.
  • the energy transfer type that obtains light emission from the phosphorescent light emitting material by moving it, and the other is that the phosphorescent light emitting material becomes a carrier trap, and carrier recombination occurs on the phosphorescent light emitting material, and light emission from the phosphorescent light emitting material
  • the excited state energy of the phosphorescent material is lower than the excited state energy of the host compound.
  • the phosphorescent light-emitting material can be appropriately selected from known materials used for the light-emitting layer of the electroluminescent element, but is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements. More preferred are iridium compounds, osmium compounds, platinum compounds (platinum complex compounds), and rare earth complexes, and most preferred are iridium compounds.
  • the phosphorescent material when a phosphorescent material is used, the phosphorescent material preferably contains at least one blue phosphorescent material, more preferably at least one blue phosphorescent material and the blue phosphorescent material. And at least one phosphorescent material having a band gap energy lower than that of the material.
  • R 1 represents a substituent.
  • Z represents a nonmetallic atom group necessary for forming a 5- to 7-membered ring.
  • n1 represents an integer of 0 to 5.
  • B 1 to B 5 each represent a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom, and at least one represents a nitrogen atom.
  • M 1 represents a group 8 to group 10 metal in the periodic table.
  • X 1 and X 2 represent a carbon atom, a nitrogen atom, or an oxygen atom
  • L 1 represents an atomic group that forms a bidentate ligand together with X 1 and X 2 .
  • m1 represents an integer of 1, 2, or 3
  • m2 represents an integer of 0, 1, or 2
  • m1 + m2 is 2 or 3.
  • the phosphorescent compound represented by the general formula (5) according to the present invention has a HOMO of ⁇ 5.15 to ⁇ 3.50 eV and a LUMO of ⁇ 1.25 to +1.00 eV, preferably a HOMO of ⁇ 4. .80 to -3.50 eV, and LUMO is -0.80 to +1.00 eV.
  • examples of the substituent represented by R 1 include an alkyl group (eg, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, Pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group, etc.), Alkynyl group (for example, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon ring group (also called aromatic carbocyclic group, aryl group, etc.), for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group
  • alkyl group eg, methyl group,
  • Z represents a nonmetallic atom group necessary for forming a 5- to 7-membered ring.
  • the 5- to 7-membered ring formed by Z include a benzene ring, naphthalene ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrrole ring, thiophene ring, pyrazole ring, imidazole ring, oxazole ring and thiazole ring. Of these, a benzene ring is preferred.
  • B 1 to B 5 represent a carbon atom, a nitrogen atom, an oxygen atom or a sulfur atom, and at least one represents a nitrogen atom.
  • the aromatic nitrogen-containing heterocycle formed by these five atoms is preferably a monocycle. Examples include pyrrole ring, pyrazole ring, imidazole ring, triazole ring, tetrazole ring, oxazole ring, isoxazole ring, thiazole ring, isothiazole ring, oxadiazole ring, and thiadiazole ring.
  • a pyrazole ring and an imidazole ring are preferable, and an imidazole ring in which B 2 and B 5 are nitrogen atoms is particularly preferable.
  • These rings may be further substituted with the above substituents.
  • Preferred as the substituent are an alkyl group and an aryl group, and more preferably an aryl group.
  • L 1 represents an atomic group that forms a bidentate ligand together with X 1 and X 2 .
  • Specific examples of the bidentate ligand represented by X 1 -L 1 -X 2 include, for example, substituted or unsubstituted phenylpyridine, phenylpyrazole, phenylimidazole, phenyltriazole, phenyltetrazole, pyrazabol, picolinic acid And acetylacetone. These groups may be further substituted with the above substituents.
  • n1 represents an integer of 1, 2 or 3
  • m2 represents an integer of 0, 1 or 2
  • m1 + m2 is 2 or 3.
  • the case where m2 is 0 is preferable.
  • the metal represented by M 1 a transition metal element belonging to Group 8 to 10 of the periodic table (also simply referred to as a transition metal) is used, among which iridium and platinum are preferable, and iridium is more preferable.
  • injection layer (hole injection layer, electron injection layer)
  • the injection layer is a layer provided between the electrode and the light emitting layer 3c in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance.
  • the injection layer can be provided as necessary.
  • the hole injection layer 3a may be present between the anode and the light emitting layer 3c or the hole transport layer 3b, and the electron injection layer 3e may be present between the cathode and the light emitting layer 3c or the electron transport layer 3d.
  • JP-A-9-45479 JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like.
  • Specific examples thereof include phthalocyanine represented by copper phthalocyanine.
  • examples thereof include a layer, an oxide layer typified by vanadium oxide, an amorphous carbon layer, and a polymer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.
  • the electron injection layer 3e is desirably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 1 nm to 10 ⁇ m although it depends on the material.
  • the hole transport layer 3b is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, the hole injection layer 3a and the electron blocking layer are also included in the hole transport layer 3b. .
  • the hole transport layer 3b can be provided as a single layer or a plurality of layers.
  • the hole transport material has any one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic.
  • 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.
  • hole transport material those described above can be used, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.
  • 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-tolylaminoph
  • 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.
  • 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.
  • a so-called p-type hole transport material as described in 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.
  • the hole transport layer 3b is 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. be able to.
  • the film thickness of the hole transport layer 3b is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 to 200 nm.
  • the hole transport layer 3b may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
  • Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
  • the electron transport layer 3d is made of a material having a function of transporting electrons. In a broad sense, the electron transport layer 3e and a hole blocking layer (not shown) are also included in the electron transport layer 3d.
  • the electron transport layer 3d can be provided as a single layer structure or a multi-layer structure.
  • an electron transport material (also serving as a hole blocking material) constituting a layer portion adjacent to the light emitting layer 3c was injected from the cathode. What is necessary is just to have the function to transmit an electron to the light emitting layer 3c.
  • any one of conventionally known compounds can be selected and used. Examples include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane, anthrone derivatives, and oxadiazole derivatives.
  • a thiadiazole derivative in which an 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 are also used as the material for the electron transport layer 3d.
  • 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.
  • metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq 3 ), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) Aluminum, tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc.
  • Mg Metal complexes replaced by Cu, Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as the material for the electron transport layer 3d.
  • 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 material for the electron transport layer 3d.
  • a distyrylpyrazine derivative exemplified also as a material of the light emitting layer 3c can be used as a material of the electron transport layer 3d, and n-type Si, n, like the hole injection layer 3a and the hole transport layer 3b.
  • An inorganic semiconductor such as type-SiC can also be used as the material of the electron transport layer 3d.
  • the electron transport layer 3d can be formed by thinning the above 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 film thickness of the electron transport layer 3d is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 ⁇ m, preferably 5 to 200 nm.
  • the electron transport layer 3d may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.
  • the electron transport layer 3d can be doped with an impurity to increase the n property.
  • 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.
  • the electron transport layer 3d contains potassium or a potassium compound.
  • the potassium compound for example, potassium fluoride can be used.
  • the material (electron transporting compound) of the electron transport layer 3d the same material as that constituting the base layer 1a described above may be used. This is the same for the electron transport layer 3d that also serves as the electron injection layer 3e, and the same material as that for the base layer 1a described above may be used.
  • Blocking layer (hole blocking layer, electron blocking layer)
  • the blocking layer may be further provided as the functional layer 3 in addition to the above functional layers. 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.
  • the hole blocking layer has the function of the electron transport layer 3d in a broad sense.
  • the hole blocking layer is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons but has a very small ability to transport holes, and recombines electrons and holes by blocking holes while transporting electrons. Probability can be improved.
  • the structure of the electron carrying layer 3d mentioned later can be used as a hole-blocking layer based on this invention as needed.
  • the hole blocking layer is preferably provided adjacent to the light emitting layer 3c.
  • the electron blocking layer has the function of the hole transport layer 3b in a broad sense.
  • the electron blocking layer is made of a material that has a function of transporting holes but has a very small ability to transport electrons, and improves the probability of recombination of electrons and holes by blocking electrons while transporting holes. be able to.
  • the structure of the positive hole transport layer 3b mentioned later can be used as an electron blocking layer as needed.
  • the film thickness of the hole blocking layer according to the present invention is preferably 3 to 100 nm, and more preferably 5 to 30 nm.
  • the second electrode 5a is an electrode film that functions as a cathode for supplying electrons to the functional layer 3, and a metal, an alloy, an organic or inorganic conductive compound, and a mixture thereof are used. Specifically, aluminum, silver, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, indium, lithium / aluminum mixture, rare earth metal, ITO, ZnO, TiO 2 , An oxide semiconductor such as SnO 2 can be given.
  • the second electrode 5a can be produced by forming a thin film of these conductive materials by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the sheet resistance as the second electrode 5a is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less, and the film thickness is usually selected within a range of 5 nm to 5 ⁇ m, preferably within a range of 5 to 200 nm.
  • the electroluminescent element 10 is one that extracts the emitted light h from the second electrode 5a side, a conductive material having good light transmittance is selected from the conductive materials described above. What is necessary is just to comprise the two electrodes 5a.
  • the extraction electrode 16 electrically connects the first electrode 1 and an external power source, and the material thereof is not particularly limited, and a known material can be suitably used. For example, a three-layer structure is used. A metal film such as a MAM electrode (Mo / Al ⁇ Nd alloy / Mo) made of can be used.
  • the auxiliary electrode 15 is provided for the purpose of reducing the resistance of the first electrode 1, and is provided in contact with the electrode layer 1 b of the first electrode 1.
  • the material forming the auxiliary electrode 15 is preferably a metal having low resistance such as gold, platinum, silver, copper, or aluminum. Since these metals have low light transmittance, a pattern is formed in a range not affected by extraction of the emitted light h from the light extraction surface 13a.
  • Examples of the method of forming the auxiliary electrode 15 include a vapor deposition method, a sputtering method, a printing method, an ink jet method, and an aerosol jet method.
  • the line width of the auxiliary electrode 15 is preferably 50 ⁇ m or less from the viewpoint of the aperture ratio for extracting light, and the thickness of the auxiliary electrode 15 is preferably 1 ⁇ m or more from the viewpoint of conductivity.
  • the sealing material 17 covers the electroluminescent element 10 and may be a plate-like (film-like) sealing member that is fixed to the substrate 13 side by an adhesive 19 as shown in the drawing. It may be a sealing film (not shown). Such a sealing material 17 is provided in a state in which the terminal portions of the first electrode 1 (or the extraction electrode 16) and the second electrode 5a in the electroluminescent element 10 are exposed and at least the functional layer 3 is covered. Moreover, an electrode may be provided on the sealing material 17 so that the first electrode 1 (or the extraction electrode 16) of the electroluminescent element 10 and the terminal portions of the second electrode 5a are electrically connected to this electrode. .
  • the plate-like (film-like) sealing material 17 include a glass substrate, a polymer substrate, a metal substrate, and the like. These substrate materials may be used in the form of a thin film.
  • the glass substrate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz.
  • the polymer substrate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone.
  • the metal substrate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.
  • a polymer substrate or a metal substrate formed into a thin film can be preferably used as the sealing material 17.
  • the polymer substrate in the form of a film has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 ⁇ 10 ⁇ 3 ml / (m 2 ⁇ 24 h ⁇ atm) or less, and JIS K 7129-1992.
  • the water vapor transmission rate (25 ⁇ 0.5 ° C, relative humidity (90 ⁇ 2)% RH) measured by a method in accordance with JIS is 1 ⁇ 10 ⁇ 3 g / (m 2 ⁇ 24 h) or less. Is preferred.
  • the above substrate material may be processed into a concave plate shape and used as the sealing material 17.
  • the substrate member described above is subjected to processing such as sandblasting and chemical etching to form a concave shape.
  • the adhesive 19 for fixing the plate-shaped sealing material 17 to the substrate 13 side is for sealing the electroluminescent element 10 sandwiched between the sealing material 17 and the substrate 13. Used as a sealant.
  • Specific examples of such an adhesive 19 include photocuring and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups of acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, moisture curing types such as 2-cyanoacrylates, and the like. Can be mentioned.
  • examples of the adhesive 19 include an epoxy-based thermal and chemical curing type (two-component mixing). Moreover, hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.
  • the organic material which comprises the electroluminescent element 10 may deteriorate with heat processing.
  • the adhesive 19 is preferably one that can be adhesively cured from room temperature to 80 ° C.
  • a desiccant may be dispersed in the adhesive 19.
  • Application of the adhesive 19 to the bonding portion between the sealing material 17 and the substrate 13 may be performed using a commercially available dispenser or may be performed by screen printing.
  • this gap when a gap is formed between the plate-shaped sealing material 17, the substrate 13, and the adhesive 19, this gap has an inert gas such as nitrogen or argon or fluoride in the gas phase and the liquid phase. It is preferable to inject an inert liquid such as hydrocarbon or silicon oil. A vacuum can also be used. Moreover, a hygroscopic compound can also be enclosed inside.
  • an inert gas such as nitrogen or argon or fluoride in the gas phase and the liquid phase. It is preferable to inject an inert liquid such as hydrocarbon or silicon oil.
  • a vacuum can also be used.
  • a hygroscopic compound can also be enclosed inside.
  • hygroscopic compound examples include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide) and sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate).
  • metal oxides for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide
  • sulfates for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate.
  • metal halides eg calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide etc.
  • perchloric acids eg perchloric acid Barium, magnesium perchlorate, and the like
  • anhydrous salts are preferably used in sulfates, metal halides, and perchloric acids.
  • sealing film is used as the sealing material 17, the functional layer 3 in the electroluminescent element 10 is completely covered and the terminal portions of the first electrode 1 and the second electrode 5a in the electroluminescent element 10 are exposed.
  • a sealing film is provided on the substrate 13.
  • Such a sealing film is composed of an inorganic material or an organic material.
  • it is made of a material having a function of suppressing entry of a substance that causes deterioration of the functional layer 3 in the electroluminescent element 10 such as moisture or oxygen.
  • a material for example, inorganic materials such as silicon oxide, silicon dioxide, and silicon nitride are used.
  • a laminated structure may be formed using a film made of an organic material in addition to a film made of these inorganic materials.
  • the method for forming these films is not particularly limited.
  • vacuum deposition method sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma
  • a polymerization method a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.
  • a protective film or a protective plate may be provided between the substrate 13 and the electroluminescent element 10 and the sealing material 17.
  • This protective film or protective plate is for mechanically protecting the electroluminescent element 10, and in particular when the sealing material 17 is a sealing film, sufficient mechanical protection for the electroluminescent element 10 is provided. Therefore, it is preferable to provide such a protective film or protective plate.
  • a glass plate, a polymer plate, a thinner polymer film, a metal plate, a thinner metal film, a polymer material film or a metal material film is applied.
  • a polymer film from the viewpoint of light weight and thinning of the element.
  • the electroluminescent element of the present invention can be used as a display device, a display, and various light sources.
  • light sources include home lighting, interior lighting, clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, and light sources for optical sensors.
  • it can be used in a wide range of applications such as general household appliances that require a display device, but it can be used effectively as a backlight for a liquid crystal display device combined with a color filter, and as a light source for illumination. it can.
  • patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like, as necessary, during film formation.
  • patterning only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire layer of the element may be patterned.
  • a conventionally known method is used. Can do.
  • the quantum dot material and the electroluminescent element since the quantum dot material has a photoreactive functional group, the structure of the quantum dot material can be rapidly formed by light irradiation during patterning. Since it is destroyed, the light emitting function of the functional layer can be efficiently lost (a non-light emitting region can be formed) in a short time. Therefore, according to the quantum dot material and the electroluminescent element according to the embodiment of the present invention, not only can the time of light irradiation during patterning be shortened, but also low energy (high luminance) light can be used.
  • the substrate base material
  • denaturation of the resin substrate can be prevented.
  • it can also contribute to the energy saving in a light irradiation process.
  • the quantum dot material and the electroluminescence device according to the embodiment of the present invention since the photoreactive functional group has polarity, the formation of aggregates is suppressed in the step of laminating the light emitting layer. And the occurrence of self-quenching (self-quenching) can be suppressed. As a result, it is possible to contribute to improvement in luminous efficiency and, in turn, extension of the lifetime of the light emitting element.
  • the photoreactive functional group contains an azo group, it says that the light emission function of a functional layer is lose
  • the surface of a quantum dot material is modified by the surface modifier, in the process of laminating a light emitting layer, formation of an aggregate is carried out. It can suppress more reliably and generation
  • the quantum dot material and the electroluminescent device according to the embodiment of the present invention are as described above, but other configurations that are not clearly shown may be conventionally known, and can be obtained by the configuration described above. Needless to say, there is no limitation as long as the effect is achieved.
  • the quantum dot material was reacted in hydrogen peroxide to hydroxylate the crystal surface.
  • reaction with a silane coupling agent etc. can be advanced easily.
  • functional groups A Exemplary Compound 19
  • B Exemplary Compound 12
  • C Exemplary Compound 3
  • a dot material was obtained.
  • Samples 1 to 13 were produced as follows. (1) Preparation of Substrate As a substrate, “PET film” having a thickness of 75 ⁇ m having a barrier layer in which polysilazane and an organic layer (stress relaxation layer) are laminated, and “non-alkali glass” having a thickness of 700 ⁇ m were prepared.
  • first electrode layer A 120-nm-thick ITO (indium tin oxide) film was formed by sputtering on the prepared substrate, and patterned by photolithography to form a first electrode layer (anode). .
  • the pattern was such that the light emission area was 50 mm square.
  • the patterned ITO substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
  • a solution of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (abbreviated as PEDOT / PSS, manufactured by Bayer, Baytron P Al 4083) diluted to 70% with pure water at 3000 rpm for 30 seconds.
  • PEDOT / PSS poly(ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate
  • a light emitting layer composition having the following composition and a composition diluted twice with the same solvent were each formed by spin coating at 1500 rpm for 30 seconds, and then held at 120 ° C. for 30 minutes. A 40 nm light emitting layer was formed.
  • Samples 1 to 9, 12, and 13 The light emitting layer compositions of Samples 1 to 9, 12, and 13 are as follows. ⁇ Light emitting layer composition> Illustrative compound a-38 14.00 parts by mass Quantum dot material (material shown in Table 1) 0.74 parts by mass Toluene 2,000 parts by mass
  • the substrate was attached to a vacuum deposition apparatus without being exposed to the atmosphere.
  • a molybdenum resistance heating boat containing sodium fluoride and potassium fluoride is attached to a vacuum deposition apparatus, and after the vacuum chamber is depressurized to 4 ⁇ 10 ⁇ 5 Pa, the boat is energized and heated to heat the boat.
  • a thin film having a thickness of 1 nm is formed on the electron transport layer at a rate of 0.02 nm / second with sodium fluoride, and then an electron with a thickness of 1.5 nm on the sodium fluoride at a rate of 0.02 nm / second in the same manner.
  • An injection layer was formed.
  • 100 nm of aluminum was deposited to form a cathode.
  • a sealing member was adhered using a commercially available roll laminating apparatus to produce Samples 1 to 13 (electroluminescent elements).
  • a flexible aluminum foil manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.
  • PET polyethylene terephthalate
  • Adhesive Adhesive laminated (adhesive layer thickness 1.5 ⁇ m) was used.
  • thermosetting adhesive As a sealing adhesive, a thermosetting adhesive was uniformly applied to the aluminum surface with a thickness of 20 ⁇ m along the adhesive surface (shiny surface) of the aluminum foil using a dispenser. This was dried under a vacuum of 100 Pa or less for 12 hours. Furthermore, it moved to a nitrogen atmosphere with a dew point temperature of ⁇ 80 ° C. or lower and an oxygen concentration of 0.8 ppm, dried for 12 hours or longer, and adjusted the water content of the sealing adhesive to 100 ppm or lower.
  • thermosetting adhesive an epoxy adhesive mixed with the following (A) to (C) was used.
  • DGEBA Bisphenol A diglycidyl ether
  • DIY Dicyandiamide
  • C Epoxy adduct curing accelerator
  • the sealing substrate is closely attached and arranged so as to cover the joint portion between the extraction electrode and the electrode lead so as to be in the form shown in FIG.
  • Samples 1 to 13 electroactive devices
  • Samples 1 to 13 were manufactured by tightly sealing at a temperature of 120 ° C., a pressure of 0.5 MPa, and an apparatus speed of 0.3 m / min.
  • the criteria for patterning efficiency evaluation are as follows. 1:24 hr ⁇ t 2: 10 hr ⁇ t ⁇ 24 hr 3: 5 hr ⁇ t ⁇ 10 hr 4: 3 hr ⁇ t ⁇ 5 hr 5: 0 hr ⁇ t ⁇ 3 hr In the above criteria, “5” was the best result, and “5”, “4”, and “3” were judged to be acceptable.
  • the criteria for evaluating the luminous efficiency are as follows. 1: 0% ⁇ EQ ⁇ 3% 2: 3% ⁇ EQ ⁇ 5% 3: 5% ⁇ EQE ⁇ 8% 4: 8% ⁇ EQE ⁇ 12% 5: 12% ⁇ EQE In the above criteria, “5” was the best result, and “5”, “4”, and “3” were judged to be acceptable.
  • the chromaticity b of the ultraviolet irradiated portion and the chromaticity b of the non-ultraviolet irradiated portion are measured for a sample using a resin substrate (PET film) as a substrate, and the difference ⁇ b (chromaticity difference) is obtained. Asked.
  • a resin substrate PET film
  • ⁇ b chromaticity difference
  • U-3300 type Hitachi auto-recording spectrophotometer manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation
  • the chromaticity difference ⁇ b is greater than 1.0, discoloration is recognized visually. Therefore, the thing less than 1.0 was judged as the pass.
  • Samples 10 and 11 did not use the quantum dot material but used the conventional light-emitting dopant, so both the “patterning efficiency evaluation” and the “light-emitting efficiency evaluation” failed.
  • the samples 12 and 13 used the quantum dot material, since the photoreactive functional group was not provided, it resulted in "failing about patterning efficiency evaluation".
  • the sample 11 and 13 used the resin substrate (PET film) as a board

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Abstract

 短時間で効率的に非発光領域を形成することのできる量子ドット材料および電界発光素子を提供することである。光反応性の官能基を備えることを特徴とする量子ドット材料(2)により上記課題を解決する。また、基板(13)上に、第一電極(1)と、少なくとも1層の発光層(3c)を含む機能層(3)と、第二電極(5a)と、を有する電界発光素子(10)であって、前記少なくとも1層の発光層(3c)は、量子ドット材料(2)を含み、前記量子ドット材料(2)は、所定の量子ドット材料(2)であることを特徴とする電界発光素子(10)により上記課題を解決する。

Description

量子ドット材料および電界発光素子
 本発明は、量子ドット材料および電界発光素子に関する。
 現在、薄型の発光材料として有機発光素子が注目されている。
 電界発光素子の中でも有機材料のエレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:EL)を利用した有機発光素子(いわゆる有機EL素子)は、数V~数十V程度の低電圧で発光が可能な薄膜型の完全固体素子であり、高輝度、高発光効率、薄型、軽量といった多くの優れた特徴を有している。このため、各種ディスプレイのバックライト、看板や非常灯等の表示板、照明光源等の面発光体として近年注目されている。
 このような有機EL素子は、2枚の電極間に有機材料からなる発光層が配置された構成であり、発光層で生じた発光光は電極を透過して外部に取り出される。このため、2枚の電極のうちの少なくとも一方は透明電極として構成され、透明電極側から発光光が取り出される。また、有機EL素子は、低電力で高い輝度を得ることができ、視認性、応答速度、寿命、消費電力の点で優れている。
 ここで、このような有機EL素子において、ガラス基板上に積層された有機機能層に対して紫外線を照射し、当該照射部分を劣化させることで非発光領域を形成するパターニング方法が提供されている(例えば、特許文献1参照)。
 しかしながら、有機EL素子が、樹脂基板上に一対の電極及び有機機能層等を積層して構成される場合、有機機能層に紫外線を照射してパターニングを行うと(例えば、特許文献2参照)、樹脂基板にも紫外線が照射されて樹脂基板が黄変してしまう現象が生じる。このため、有機機能層に紫外線を照射する時間を短くする必要があり、当該有機機能層の発光を十分に失わせた非発光領域を形成することができなかった。
特許第2793373号公報 特開2005-183045号公報
 本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、短時間で効率的に非発光領域を形成することのできる量子ドット材料および電界発光素子を提供することである。
 すなわち、本発明の上記課題は、下記の構成により解決される。
 1.光反応性の官能基を備えることを特徴とする量子ドット材料。
 2.前記光反応性の官能基は、アゾ基を含むことを特徴とする前記1に記載の量子ドット材料。
 3.表面修飾剤により表面修飾されていることを特徴とする前記1または前記2に記載の量子ドット材料。
 4.基板上に、第一電極と、少なくとも1層の発光層を含む機能層と、第二電極と、を有する電界発光素子であって、前記少なくとも1層の発光層は、量子ドット材料を含み、前記量子ドット材料は、前記1から前記3のいずれか1つに記載の量子ドット材料であることを特徴とする電界発光素子。
 本発明によれば、短時間で効率的に非発光領域を形成することのできる量子ドット材料および電界発光素子を提供することができる。
本発明の実施形態に係る電界発光素子の概略構成を示す概略断面図である。
 以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「~」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
 まず、本発明に係る電界発光素子の構成の概要およびその製造方法の一連の流れを説明した後、主要各層の詳細とその製造方法について説明する。
<電界発光素子の構成(概要)>
 本発明に係る電界発光素子は、種々の構成を採り得るが、一例を図1に示す。
 図1に示すとおり、本発明に係る電界発光素子10は、基板13上に設けられており、基板13側から順に、第一電極(透明電極)1、有機材料等を用いて構成された機能層(発光機能層)3、及び第二電極(対向電極)5aをこの順に積層して構成されている。第一電極1(電極層1b)の端部には、取り出し電極16が設けられている。第一電極1と外部電源(図示略)とは、取り出し電極16を介して、電気的に接続される。電界発光素子10は、発生させた光(発光光h)を、少なくとも基板13側から取り出すように構成されている。
 また、電界発光素子10の層構造が限定されることはなく、一般的な層構造であって良い。ここでは、第一電極1がアノード(すなわち陽極)として機能し、第二電極5aがカソード(すなわち陰極)として機能することとする。この場合、例えば、機能層3は、アノードである第一電極1側から順に正孔注入層3a/正孔輸送層3b/発光層3c/電子輸送層3d/電子注入層3eを積層した構成が例示されるが、このうち、少なくとも発光層3cを有することが必須である。正孔注入層3a及び正孔輸送層3bは、正孔輸送注入層として設けられても良い。電子輸送層3d及び電子注入層3eは、電子輸送注入層として設けられても良い。また、これらの機能層3のうち、例えば、電子注入層3eは無機材料で構成されている場合もある。
 また、機能層3は、これらの層の他にも正孔阻止層や電子阻止層等が必要に応じて必要箇所に積層されていても良い。さらに、発光層3cは、各波長領域の発光光を発生させる各色発光層を有し、これらの各色発光層を、非発光性の中間層を介して積層させた構造としても良い。中間層は、正孔阻止層、電子阻止層として機能しても良い。さらに、カソードである第二電極5aも、必要に応じた積層構造であっても良い。このような構成において、第一電極1と第二電極5aとで機能層3が挟持された部分のみが、電界発光素子10における発光領域となる。
 また、以上のような層構成においては、第一電極1の低抵抗化を図ることを目的とし、第一電極1の電極層1bに接して補助電極15が設けられていても良い。
 以上のような構成の電界発光素子10は、有機材料等を用いて構成された機能層3の劣化を防止することを目的として、基板13上において後述する封止材17で封止されている。この封止材17は、接着剤19を介して基板13側に固定されている。ただし、第一電極1(取り出し電極16)及び第二電極5aの端子部分は、基板13上において機能層3によって互いに絶縁性を保った状態で封止材17から露出させた状態で設けられていることとする。
 また、本発明に係る電界発光素子10は、機能層3の所定領域に、所定の波長の光が照射されることにより、当該照射部分が非発光領域とされているものである。
<電界発光素子の製造方法>
 本発明の電界発光素子の製造方法は、基板上に第一電極、機能層及び第二電極を積層して形成する積層工程と、所定の波長の光を前記機能層の所定領域に照射する光照射工程と、を有する。
 ここでは、一例として、図1に示す電界発光素子10の製造方法を説明する。
(1)積層工程
 本発明に係る電界発光素子の製造方法では、基板13上に、第一電極1、機能層3及び第二電極5aを積層して形成する工程(積層工程)を行う。
 まず、基板13を準備し、基板13上に、例えば、窒素原子を含んだ含窒素化合物からなる下地層1aを、1μm以下、好ましくは10~100nmの範囲内の層厚になるように蒸着法等の適宜の方法により形成する。
 次に、銀(又は銀を主成分とする合金)からなる電極層1bを、12nm以下、好ましくは4~9nmの層厚になるように、蒸着法等の適宜の方法により下地層1a上に形成し、アノードとなる第一電極1を作製する。同時に、第一電極1端部に、外部電源と接続される取り出し電極16を蒸着法等の適宜の方法に形成する。
 次に、この上に、正孔注入層3a、正孔輸送層3b、発光層3c、電子輸送層3d、電子注入層3eの順に積層し、機能層3を形成する。
 これらの各層の形成は、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な層が得られ易く、かつ、ピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法又はスピンコート法が特に好ましい。更に、層ごとに異なる形成法を適用しても良い。これらの各層の形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50~450℃、真空度1×10-6~1×10-2Pa、蒸着速度0.01~50nm/秒、基板温度-50~300℃、層厚0.1~5μmの範囲内で、各条件を適宜選択することが望ましい。
 以上のようにして機能層3を形成した後、この上部にカソードとなる第二電極5aを、蒸着法やスパッタ法などの適宜の形成法によって形成する。この際、第二電極5aは、機能層3によって第一電極1に対して絶縁状態を保ちつつ、機能層3の上方から基板13の周縁に端子部分を引き出した形状にパターン形成する。
(2)封止工程
 積層工程の後には、機能層3を封止する工程(封止工程)を行う。
 すなわち、第一電極1(取り出し電極16)及び第二電極5aの端子部分を露出させた状態で、基板13上に、少なくとも機能層3を覆う封止材17を設ける。
(3)光照射工程
 本発明に係る電界発光素子の製造方法では、更に、機能層3の所定のパターン領域に対して、所定の波長の光を照射して、当該照射部分を非発光領域とする工程(光照射工程)を行う。
 光照射工程において、その光照射方法は、機能層3の所定パターン領域に光照射することで当該照射部分を非発光領域とすることができれば、いずれの方法であっても良く、特定の方法に限定されるものではない。
 光照射工程において照射される光は、特に限定されない。しかし、少なくとも紫外線を含有するのが好ましく、可視光又は赤外線を更に含有していても良い。また、340nm以下の波長成分を含まない光であるのが好ましい。これにより、基板13として樹脂基板を用いた場合、当該樹脂基板をより確実に変色させることなく、光照射領域において機能層3の発光機能を失わせて、発光パターンを有する電界発光素子10を製造することができる。
 ここで、本発明において、紫外線とは、その波長がX線よりも長く、可視光の最短波長より短い電磁波をいい、具体的には波長が、1~400nmのものである。
 また、本発明において「340nm以下の波長成分を含まない光」とは、340nm以下の波長成分の光透過率が50%以下(カット波長が340nm)の光学フィルターに透過させた光をいう。また、レーザー光を照射する場合には、「340nm以下の波長成分を含まない光」は、340nmより大きく400nm以下の波長のレーザー光をいう。
 紫外線の発生手段及び照射手段は、従来公知の装置等により紫外線を発生させ、かつ、照射すれば良く、特に限定されない。具体的な光源としては、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、水素(重水素)ランプ、希ガス(キセノン、アルゴン、ヘリウム、ネオンなど)放電ランプ、窒素レーザー、エキシマレーザー(XeCl,XeF,KrF,KrClなど)、水素レーザー、ハロゲンレーザー、各種可視(LD)―赤外レーザーの高調波(YAGレーザーのTHG(Third Harmonic Generation)光など)等が挙げられる。
 光を照射する方法としては、機能層3のパターン領域に光を照射することで当該照射部分を非発光領域とすることができれば、いずれの方法であっても良い。そして、340nm以下の波長成分を含まない光を照射する場合は、340nmより大きく400nm以下の波長成分のレーザー光を照射する方法、又は、光源から照射される光を、340nm以下の波長成分を吸収する光学フィルターに通す方法が挙げられる。そのような光学フィルターとしては、例えば、五鈴精工硝子株式会社製の紫外線吸収フィルターを用いることができる。
 レーザー光を照射する方法においては、機能層3に対してレーザー光をスポット状に照射し、レーザー光源と機能層3とを相対移動させることによって、レーザー光照射位置を走査させ、パターン領域に光を照射する。
 また、照射光を光学フィルターに通す方法においては、機能層3のパターン領域以外をマスクで遮蔽し、機能層3のパターン領域の全面に対して光学フィルターを介した光を照射する。
 このような光照射工程は、封止工程の後に行われることが好ましい。
 ここで、第二電極5aが透光性を有していない場合、光の照射は、基板13の光取り出し面13a側から行う。この場合、基板13を介して機能層3に光を照射することになるため、基板13が照射光をある程度吸収する点を考慮して、通常は、光照射時間を十分に確保する必要がある。
 しかし、本発明では、光反応性の官能基を備える量子ドット材料を発光層に含有させていることにより、非発光領域を時間をかけず迅速に形成することができる。これにより、製造される電界発光素子の品質を低下させることなく、光照射工程を行うことができる。また、封止工程後に光照射工程を行うため、封止後の素子を大気中(開放系)に曝すことが可能であり、光照射工程をチャンバ内等の閉鎖系で行う必要がない。このため、低コスト且つ簡易な製造工程で、発光パターンを有する電界発光素子を製造することができる。
 なお、光照射工程は、封止工程の前に行うものであっても良く、積層工程において機能層3を形成した後であって第二電極5aを形成する前に行われるものであっても良い。この場合には、基板13側から光を照射しても良いし、機能層3側から光を照射しても良い。
 また、光照射工程において、光強度又は照射時間等を調整して、光照射量を変化させることにより、当該光照射量に応じて光照射部分の発光輝度を変化させることが可能である。光照射量が多いほど発光輝度は減衰し、光照射量が少ないほど発光輝度の減衰率は小さい。したがって、光照射量が0、すなわち、光未照射の場合には、発光輝度は最大である。
 これにより、製造される電界発光素子において、発光輝度の強弱(コントラスト)を付けることが可能であり、駆動電流の増減によってもコントラストを変化させることが可能である。また、輝度の減衰に伴い駆動電圧が高電圧化するが、この輝度-電圧特性は経時的に安定している。よって、発光時に発光領域にコントラストが現れる電界発光素子を製造することが可能である。
 以上により、所望の発光パターンを有する電界発光素子を製造することができる。このような電界発光素子10の製造においては、1回の真空引きで一貫して機能層3から第二電極5aまで作製するのが好ましいが、途中で真空雰囲気から基板13を取り出して異なる形成法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
 このようにして得られた電界発光素子10に直流電圧を印加する場合には、アノードである第一電極1を+の極性とし、カソードである第二電極5aを-の極性として、電圧2~40V程度を印加すると発光が観測できる。また、交流電圧を印加しても良い。なお、印加する交流の波形は任意で良い。
 以下、上述した電界発光素子10を構成するための主要各層の詳細とその製造方法について説明する。
<基板>
 基板13は基本的に、支持体としての基材と、屈折率が1.4以上1.7以下の1層以上のバリア層とで、構成されていることが好ましい。
(1)基材
 本発明の基材としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、従来公知の基材を特に制限なく使用できる。本発明で好ましく用いられる基材は、電界発光素子に必要な耐湿性/耐気体透過性等のガスバリア性能を有することが好ましい。
 本発明において、電界発光素子10の基板13側が発光面となる場合には、基材には可視光に対して透光性を有する材料が用いられる。この場合、その光透過率は、70%以上であることが好ましく、75%以上であることがより好ましく、80%以上であることが更に好ましい。
 また、基材は可撓性を有するのが好ましい。ここでいう「可撓性」とは、φ(直径)50mmロールに巻き付け、一定の張力で巻取る前後で割れ等が生じることの無い基材をいい、より好ましくはφ30mmロールに巻き付け可能な基材をいう。
 本発明において、基材は、従来公知の基材であり、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、PMMA等のアクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ナイロン(Ny)、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホネート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリオレフィン、エポキシ樹脂等の各樹脂フィルムが挙げられ、更に、シクロオレフィン系やセルロースエステル系のものも用いることができる。また、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム(製品名Sila-DEC、チッソ株式会社製)、更には前記樹脂材料を二層以上積層して成る樹脂フィルム等を挙げることができる。
 コストや入手容易性の観点から、PET、PEN、PC、アクリル樹脂等が好ましく用いられる。
 中でも透明性、耐熱性、取り扱いやすさ、強度及びコストの点から、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムが好ましい。
 更に熱膨張時の収縮を最大限抑えるため、熱アニール等の処理を行った低熱収処理品が最も好ましい。
 基材の厚さは10~500μmが好ましく、より好ましくは20~250μmであり、さらに好ましくは30~150μmである。基材の厚さが10~500μmの範囲にあることで、安定したガスバリア性を得られ、また、ロール・トゥ・ロール方式の搬送に適したものになる。
(2)バリア層
(2.1)特性及び形成方法
 本発明において、基板13の基材には、屈折率が1.4以上1.7以内の1層以上のバリア層(低屈折率層)が設けられていても良い。このようなバリア層としては、公知の素材を特に制限なく使用でき、無機物又は有機物からなる被膜や、これらの被膜を組み合わせたハイブリッド被膜であっても良い。バリア層は、JIS-K-7129-1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度90±2%RH)が0.01g/(m・24時間)以下のバリア性フィルム(バリア膜等ともいう)であることが好ましく、また、JIS-K-7126-1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が10-3ml/(m・24時間・atm)以下、水蒸気透過度が10-5g/(m・24時間)以下の高バリア性フィルムであることがより好ましい。
 このようなバリア層を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であれば良く、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。更に、当該バリア層の脆弱性を改良するため、これら無機層に、応力緩和層として有機材料からなる層(有機層)を積層する構造としても良い。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
 バリア層の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができるが、特開2004-68143号公報に記載の大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。
(2.2)無機前駆体化合物
 また、バリア層は、基材上に、少なくとも1層の無機前駆体化合物を含有する塗布液が塗布されることにより形成されるものであっても良い。
 塗布方法としては、任意の適切な方法が採用され得る。
 具体例としては、ロールコート法、フローコート法、インクジェット法、スプレーコート法、プリント法、ディップコート法、流延成膜法、バーコート法、グラビア印刷法等が挙げられる。
 塗布厚さは、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、塗布厚さは、乾燥後の層厚が好ましくは0.001~10μm程度、さらに好ましくは0.01~10μm程度、最も好ましくは0.03~1μm程度となるように設定され得る。
 本発明に用いられる無機前駆体化合物とは、特定の雰囲気下で真空紫外線照射によって金属酸化物や金属窒化物や金属酸化窒化物を形成しうる化合物であれば特に限定されないが、本発明の製造方法に適する化合物としては、特開平8-112879号公報に記載されているように比較的低温で改質処理され得る化合物が好ましい。
 具体的には、Si-O-Si結合を有するポリシロキサン(ポリシルセスキオキサンを含む)、Si-N-Si結合を有するポリシラザン、Si-O-Si結合とSi-N-Si結合の両方を含むポリシロキサザン等を上げることができる。これらは2種以上を混合して使用することができる。また、異なる化合物を逐次積層したり、同時積層したりしても使用可能である。
<第一電極(透明電極)>
 第一電極は、通常電界発光素子に使用可能な全ての電極を使用することができる。具体的には、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/同混合物、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、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属、ITO、ZnO、TiO、SnO等の酸化物半導体等が挙げられる。
 本発明においては、第一電極が透明電極であることが好ましく、更には透明金属電極であることが好ましい。
 例えば、図1に示すとおり、第一電極1は、基板13側から、下地層1aと、この上部に成膜された電極層1bとを順に積層した2層構造である。このうち、電極層1bは、例えば、銀又は銀を主成分とする合金を用いて構成された層であり、下地層1aは、例えば、窒素原子を含んだ化合物を用いて構成された層である。
 なお、第一電極1の透明とは、波長550nmでの光透過率が50%以上であることをいう。また、電極層1bにおいて主成分とは、電極層1b中の含有量が98質量%以上であることをいう。
(1)下地層
 下地層1aは、電極層1bの基板13側に設けられる層である。下地層1aを構成する材料としては、特に限定されるものではなく、銀又は銀を主成分とする合金からなる電極層1bの成膜に際し、銀の凝集を抑制できるものであれば良く、例えば、窒素原子を含んだ含窒素化合物等が挙げられる。
 下地層1aが、低屈折率材料(屈折率1.7未満)からなる場合、その膜厚の上限としては、50nm未満である必要があり、30nm未満であることが好ましく、10nm未満であることがさらに好ましく、5nm未満であることが特に好ましい。膜厚を50nm未満とすることにより、光学的ロスを最小限に抑えられる。一方、膜厚の下限としては、0.05nm以上が必要であり、0.1nm以上であることが好ましく、0.3nm以上であることが特に好ましい。膜厚を0.05nm以上とすることにより、下地層1aの成膜を均一とし、その効果(銀の凝集抑制)を均一とすることができる。
 下地層1aが、高屈折率材料(屈折率1.7以上)からなる場合、その膜厚の上限としては特に制限はなく、膜厚の下限としては上記低屈折率材料からなる場合と同様である。
 ただし、単なる下地層1aの機能としては、均一な成膜が得られる必要膜厚で形成されれば十分である。
 下地層1aの成膜方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法などのウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法(抵抗加熱、EB法など)、スパッタ法、CVD法等のドライプロセスを用いる方法等が挙げられる。中でも、蒸着法が好ましく適用される。
 下地層1aを構成する窒素原子を含んだ化合物としては、分子内に窒素原子を含んでいる化合物であれば特に限定されないが、窒素原子をヘテロ原子とした複素環を有する化合物であることが好ましい。窒素原子をヘテロ原子とした複素環としては、アジリジン、アジリン、アゼチジン、アゼト、アゾリジン、アゾール、アジナン、ピリジン、アゼパン、アゼピン、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、イミダゾリン、ピラジン、モルホリン、チアジン、インドール、イソインドール、ベンゾイミダゾール、プリン、キノリン、イソキノリン、キノキサリン、シンノリン、プテリジン、アクリジン、カルバゾール、ベンゾ-C-シンノリン、ポルフィリン、クロリン、コリン等が挙げられる。
(2)電極層
 電極層1bは、銀又は銀を主成分とした合金を用いて構成された層であって、下地層1a上に成膜された層である。
 このような電極層1bの成膜方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法等のウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法(抵抗加熱、EB法など)、スパッタ法、CVD法等のドライプロセスを用いる方法等が挙げられる。中でも、蒸着法が好ましく適用される。
 また、電極層1bは、下地層1a上に成膜されることにより、電極層1b成膜後の高温アニール処理等がなくても十分に導電性を有することを特徴とするが、必要に応じて、成膜後に高温アニール処理等を行ったものであっても良い。
 電極層1bを構成する銀(Ag)を主成分とする合金としては、例えば、銀マグネシウム(AgMg)、銀銅(AgCu)、銀パラジウム(AgPd)、銀パラジウム銅(AgPdCu)、銀インジウム(AgIn)等が挙げられる。
 以上のような電極層1bは、銀又は銀を主成分とした合金の層が、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であっても良い。
 さらに、この電極層1bは、膜厚が4~9nmの範囲内にあることが好ましい。膜厚が9nmより薄い場合には、層の吸収成分又は反射成分が少なく、第一電極1の透過率が大きくなる。また、膜厚が4nmより厚い場合には、層の導電性を十分に確保することができる。
 なお、以上のような下地層1aとこの上部に成膜された電極層1bとからなる積層構造の第一電極1は、電極層1bの上部が保護膜で覆われていたり、別の電極層が積層されていたりしても良い。この場合、第一電極1の光透過性を損なうことのないように、保護膜及び別の電極層が光透過性を有することが好ましい。
(3)第一電極(透明電極)の効果
 以上のような構成の第一電極1は、例えば、窒素原子を含んだ化合物を用いて構成された下地層1a上に、銀又は銀を主成分とする合金からなる電極層1bを設けた構成である。これにより、下地層1aの上部に電極層1bを成膜する際には、電極層1bを構成する銀原子が下地層1aを構成する窒素原子を含んだ化合物と相互作用し、銀原子の下地層1a表面においての拡散距離が減少し、銀の凝集が抑えられる。
 ここで、一般的に銀を主成分とした電極層1bの成膜においては、核成長型(Volumer-Weber:VW型)で薄膜成長するため、銀粒子が島状に孤立しやすく、膜厚が薄いときは導電性を得ることが困難であり、シート抵抗値が高くなる。したがって、導電性を確保するには膜厚を厚くする必要があるが、膜厚を厚くすると光透過率が下がるため、第一電極としては不適であった。
 しかしながら、第一電極1によれば、上述したように下地層1a上において銀の凝集が抑えられるため、銀又は銀を主成分とする合金からなる電極層1bの成膜においては、単層成長型(Frank-van der Merwe:FM型)で薄膜成長するようになる。
 また、ここで、第一電極1の透明とは、波長550nmでの光透過率が50%以上であることをいうが、下地層1aとして用いられる上述した各材料は、銀又は銀を主成分とする合金からなる電極層1bと比較して十分に光透過性の良好な膜である。一方、第一電極1の導電性は、主に、電極層1bによって確保される。したがって、上述のように、銀又は銀を主成分とする合金からなる電極層1bが、より薄い膜厚で導電性が確保されたものとなることにより、第一電極1の導電性の向上と光透過性の向上との両立を図ることが可能になるのである。
<機能層>
(1)発光層
 本発明の電界発光素子を構成する発光層3cは、電極1、5aまたは電子輸送層3d、正孔輸送層3b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。
 本発明に係る発光層3cは、含まれる発光材料が本発明の規定する要件を満たしていれば、その他の構成には特に制限はない。
 また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。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。
 本発明における発光層3cの膜厚の総和は1~100nmの範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは、より低い駆動電圧を得ることができることから50nm以下である。なお、本発明でいう発光層3c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。
 そして、個々の発光層3cの膜厚としては1~50nmの範囲に調整することが好ましい。
 なお、個々の発光層は青、緑、赤の各色発光を示しても良く、各発光層3cの膜厚の関係については、特に制限はない。
 発光層3cの作製には、後述するホスト化合物や量子ドット材料を、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が、ウェットプロセスを用いて形成することが好ましい。
 そして、本発明においては、発光層3cの構成として、ホスト化合物、量子ドット材料を含有し、必要に応じて、従来公知の有機系の発光材料(発光ドーパント)を含有させてもよく、また、発光層には複数の有機系の発光材料を混合してもよく、さらに、リン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。
(1.1)ホスト化合物
 本発明の電界発光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℃)におけるリン光発光のリン光量子収率が0.1未満の化合物が好ましい。さらに好ましくはリン光量子収率が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。
 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、電界発光素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。
 また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位を持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(重合性発光ホスト)でもよいが、高分子材料を用いた場合、化合物が溶媒を取り込んで膨潤やゲル化等、溶媒が抜けにくいと思われる現象が起こりやすいので、これを防ぐために分子量は高くない方が好ましく、具体的には塗布時での分子量が2,000以下の材料を用いることが好ましく、塗布時の分子量1,000以下の材料を用いることが更に好ましい。
 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、かつ発光の長波長化を防ぎ、なおかつ高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。
 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。
 本発明に用いられるホスト化合物は、カルバゾール誘導体であることが好ましい。
 ホスト化合物は好ましくは一般式(1)で示される化合物が用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 
 式(1)中、XはNR’、O、S、CR′R″又はSiR′R″を表す。R′、R″は各々水素原子又は置換基を表す。Arは芳香環を表す。nは0~8の整数を表す。
 一般式(1)におけるXにおいて、R′、R″で各々表される置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、t-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素環基(芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p-クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、芳香族複素環基(例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基(例えば、1,2,4-トリアゾール-1-イル基、1,2,3-トリアゾール-1-イル基等)、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2-ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2-エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2-エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2-エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2-ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2-ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2-エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2-ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2-エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2-ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2-エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2-ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。
 中でも、XとしてはNR′又はOが好ましく、また、R′としては、芳香族炭化水素基(芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p-クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基)、又は芳香族複素環基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)が特に好ましい。
 上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々一般式(1)のXにおいて、R′、R″で各々表される置換基を有してもよい。
 一般式(1)において、Arにより表される芳香環としては、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、一般式(1)のXにおいて、R′、R″で各々表される置換基を有してもよい。
 一般式(1)において、Arにより表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o-テルフェニル環、m-テルフェニル環、p-テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に、一般式(a)で表される部分構造のXにおいて、R′、R″で各々表される置換基を有してもよい。
 一般式(1)で表される部分構造において、Arにより表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す)等が挙げられる。
 これらの環は、更に一般式(1)において、R′、R″で各々表される置換基を有してもよい。
 上記の中でも、一般式(1)において、Arにより表される芳香環として、好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、更に好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環であり、より好ましくは置換基を有するベンゼン環であり、特に好ましくはカルバゾリル基を有するベンゼン環が挙げられる。
 また、一般式(1)において、Arにより表される芳香環としては、各々3環以上の縮合環が好ましい一態様であり、3環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。なお、これらの環は、更に上記の置換基を有していてもよい。
 また、3環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す)、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環(ナフトチオフェン環)等が挙げられる。なお、これらの環は更に置換基を有していてもよい。
 また、一般式(1)において、nは0~8の整数を表すが、0~2であることが好ましく、特にXがO、Sである場合には1~2であることが好ましい。
 本発明においては、特に、ジベンゾフラン環とカルバゾール環をともに有するホスト化合物が好ましい。
 以下に、一般式(1)で表されるホスト化合物の具体例(a-1~a-41)を示すが、これらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 
(1.2)量子ドット材料
 本発明の電界発光素子10の発光層3cは、量子ドット材料2を含有している、つまり、発光層3cには量子ドット材料2がドープされている。
 そして、量子ドット材料とは、半導体材料の結晶で構成され、その粒子径が数nm~数十nm程度の微粒子であり、下記に示す量子ドット効果が得られるものを言う。
 そして、量子ドット材料の粒子径は、具体的には1~20nmであり、好ましくは1~10nmである。
 このような微粒子のエネルギー準位Eは、一般に、プランク定数を「h」と、電子の有効質量を「m」と、微粒子の半径を「R」としたとき、式(I)で表わされる。
 E∝h/mR・・・(I)
 式(I)で示されるように、微粒子のバンドギャップは、「R-2」に比例して大きくなり、いわゆる、量子ドット効果が得られる。このように、量子ドットの粒子径を制御、規定することによって、量子ドットのバンドギャップ値を制御することができる。すなわち、微粒子の粒子径を制御、規定することにより、通常の原子には無い多様性を持たせることができる。そのため、光によって励起させたり、量子ドットを含む電界発光素子に対して電圧をかけることで、量子ドットに電子とホールを閉じ込めて再結合させたりすることで電気エネルギーを所望の波長の光に変換して出射させることができる。このような発光性の量子ドット材料は「量子ドット発光材料」とも示される。
 量子ドット材料の平均粒子径は、上述したように、数nm~数十nm程度であるが、白色発光の発光材料の1つとして用いる場合、目的とする発光色に対応する粒子径とする。
 たとえば、赤発光を得たい場合は量子ドットの粒子径を3~20nmとするのが好ましく、緑発光を得たい場合は量子ドットの粒子径を1.5~10nmとするのが好ましく、青色発光を得たい場合は量子ドットの粒子径を1~3nmとするのが好ましい。
 平均粒子径の測定方法としては、公知の方法を用いることができる。
 たとえば、透過型電子顕微鏡(TEM)により量子ドットの粒子観察を行い、そこから粒子径分布の数平均粒子径として求める方法や、動的光散乱法により量子ドットの粒子径分布を測定し、その数平均粒子径として求める方法、X線小角散乱法により得られたスペクトルから量子ドットの粒子径分布シミュレーション計算を用いて粒子径分布を導出する方法などが挙げられる。
 量子ドット材料の添加量は、添加する層の全構成物質100質量部に対して0.01~50質量%であることが好ましく、0.05~25質量%であることがより好ましく、0.1~20質量%であることが最も好ましい。これより低濃度では十分な輝度効率、演色性の良い白色発光を得ることができず、これより高濃度では量子ドット粒子間距離が近づきすぎるために量子サイズ効果が十分に得られない。
 量子ドット材料の構成材料としては、例えば、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、錫等の周期表第14族元素の単体、リン(黒リン)等の周期表第15族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第16族元素の単体、炭化ケイ素(SiC)等の複数の周期表第14族元素からなる化合物、酸化錫(IV)(SnO)、硫化錫(II,IV)(Sn(II)Sn(IV)S)、硫化錫(IV)(SnS)、硫化錫(II)(SnS)、セレン化錫(II)(SnSe)、テルル化錫(II)(SnTe)、硫化鉛(II)(PbS)、セレン化鉛(II)(PbSe)、テルル化鉛(II)(PbTe)等の周期表第14族元素と周期表第16族元素との化合物、窒化ホウ素(BN)、リン化ホウ素(BP)、砒化ホウ素(BAs)、窒化アルミニウム(AlN)、リン化アルミニウム(AlP)、砒化アルミニウム(AlAs)、アンチモン化アルミニウム(AlSb)、窒化ガリウム(GaN)、リン化ガリウム(GaP)、砒化ガリウム(GaAs)、アンチモン化ガリウム(GaSb)、窒化インジウム(InN)、リン化インジウム(InP)、砒化インジウム(InAs)、アンチモン化インジウム(InSb)等の周期表第13族元素と周期表第15族元素との化合物(あるいはIII-V族化合物半導体)、硫化アルミニウム(Al)、セレン化アルミニウム(AlSe)、硫化ガリウム(Ga)、セレン化ガリウム(GaSe)、テルル化ガリウム(GaTe)、酸化インジウム(In)、硫化インジウム(In)、セレン化インジウム(InSe)、テルル化インジウム(InTe)等の周期表第13族元素と周期表第16族元素との化合物、塩化タリウム(I)(TlCl)、臭化タリウム(I)(TlBr)、ヨウ化タリウム(I)(TlI)等の周期表第13族元素と周期表第17族元素との化合物、酸化亜鉛(ZnO)、硫化亜鉛(ZnS)、セレン化亜鉛(ZnSe)、テルル化亜鉛(ZnTe)、酸化カドミウム(CdO)、硫化カドミウム(CdS)、セレン化カドミウム(CdSe)、テルル化カドミウム(CdTe)、硫化水銀(HgS)、セレン化水銀(HgSe)、テルル化水銀(HgTe)等の周期表第12族元素と周期表第16族元素との化合物(あるいはII-VI族化合物半導体)、硫化砒素(III)(As)、セレン化砒素(III)(AsSe)、テルル化砒素(III)(AsTe)、硫化アンチモン(III)(Sb)、セレン化アンチモン(III)(SbSe)、テルル化アンチモン(III)(SbTe)、硫化ビスマス(III)(Bi)、セレン化ビスマス(III)(BiSe)、テルル化ビスマス(III)(BiTe)等の周期表第15族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化銅(I)(CuO)、セレン化銅(I)(CuSe)等の周期表第11族元素と周期表第16族元素との化合物、塩化銅(I)(CuCl)、臭化銅(I)(CuBr)、ヨウ化銅(I)(CuI)、塩化銀(AgCl)、臭化銀(AgBr)等の周期表第11族元素と周期表第17族元素との化合物、酸化ニッケル(II)(NiO)等の周期表第10族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化コバルト(II)(CoO)、硫化コバルト(II)(CoS)等の周期表第9族元素と周期表第16族元素との化合物、四酸化三鉄(Fe)、硫化鉄(II)(FeS)等の周期表第8族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化マンガン(II)(MnO)等の周期表第7族元素と周期表第16族元素との化合物、硫化モリブデン(IV)(MoS)、酸化タングステン(IV)(WO)等の周期表第6族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化バナジウム(II)(VO)、酸化バナジウム(IV)(VO)、酸化タンタル(V)(Ta)等の周期表第5族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化チタン(TiO、Ti、Ti、Ti等)等の周期表第4族元素と周期表第16族元素との化合物、硫化マグネシウム(MgS)、セレン化マグネシウム(MgSe)等の周期表第2族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化カドミウム(II)クロム(III)(CdCr)、セレン化カドミウム(II)クロム(III)(CdCrSe)、硫化銅(II)クロム(III)(CuCr)、セレン化水銀(II)クロム(III)(HgCrSe)等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート(BaTiO)等が挙げられるが、SnS、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe等の周期表第14族元素と周期表第16族元素との化合物、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb等のIII-V族化合物半導体、Ga、Ga、GaSe、GaTe、In、In、InSe、InTe等の周期表第13族元素と周期表第16族元素との化合物、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、HgO、HgS、HgSe、HgTe等のII-VI族化合物半導体、As、As、AsSe、AsTe、Sb、Sb、SbSe、SbTe、Bi、Bi、BiSe、BiTe等の周期表第15族元素と周期表第16族元素との化合物、MgS、MgSe等の周期表第2族元素と周期表第16族元素との化合物が好ましく、中でも、Si、Ge、GaN、GaP、InN、InP、Ga、Ga、In、In、ZnO、ZnS、CdO、CdSがより好ましい。これらの物質は、毒性の高い陰性元素を含まないので耐環境汚染性や生物への安全性に優れており、また、可視光領域で純粋なスペクトルを安定して得ることができるので、発光素子の形成に有利である。これらの材料のうち、CdSe、ZnSe、CdSは、発光の安定性の点で好ましい。発光効率、高屈折率、安全性の経済性の観点から、ZnO、ZnSの量子ドットが好ましい。また、上記の材料は、1種で用いるものであってもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 なお、上述した量子ドット材料には、必要に応じて微量の各種元素を不純物としてドープすることができる。このようなドープ物質を添加することにより発光特性を大きく向上させることができる。
 量子ドット材料は、不活性な無機物の被覆層または有機配位子で構成された被膜で被覆されたものであるのが好ましい。すなわち、量子ドット材料は、量子ドットで構成されたコア領域(コア:Core)と、不活性な無機物の被覆層または有機配位子で構成されたシェル領域(シェル:Shell)とを、有するものであるのが好ましい。
 コア/シェル構造は少なくとも2種類の化合物で形成さていることが好ましく、2種類以上の化合物でグラジエント構造を形成していても良い。これにより、塗布液中における量子ドットの凝集を効果的に防止することができ、量子ドットの分散性を向上させることができるとともに、輝度効率が向上し、連続駆動させた場合に生じる色ズレを抑制することができる。また、シェル構造の存在により安定的に発光特性が得られる。
 また、量子ドット材料がコア/シェル構造であると、後述するような光反応性の官能基を有する化合物や表面修飾剤を量子ドット材料の表面付近に確実に担持させることができる。
 シェルの厚さは、特に限定されないが、0.1~10nmであるのが好ましく、0.1~5nmであるのがより好ましい。一般に、量子ドットのサイズにより発光色が制御でき、被膜の厚さが前記範囲内の値であると、シェルの厚みが原子数個分に相当する厚さから量子ドット1個に満たない厚さであり、量子ドットを高密度で充填することができ、十分な発光量が得られる。また、シェルの存在によりお互いのコア粒子の粒子表面に存在する欠陥、ダングリングボンドへの電子トラップによる非発光の電子エネルギーの転移を抑制でき、量子効率の低下を抑えることができる。
(1.2.1)光反応性の官能基
 本発明の量子ドット材料は、光反応性の官能基を備えることを特徴とし、例えば、光反応性の官能基を有する化合物により表面が被覆されていることを特徴とする。
 ここで、「光反応性の官能基」とは、光が照射されることにより構造が変化する官能基、詳細には、光開裂反応(光吸収により化学結合が切断される反応)をする反応部位を有する官能基である。また、ここで、「被覆」とは、量子ドット材料の表面(コアまたはシェル表面)に対して光反応性の官能基を有する化合物が、化学的に結合している状態、および物理的に吸着している状態を含むものである。
 そして、本発明の量子ドット材料は、1種の光反応性の官能基を備えていてもよいし、2種以上の光反応性の官能基を備えていてもよい。
 なお、以下において、光反応性の官能基を有する化合物を例示して説明するが、光反応性の官能基としてアゾ基(-N=N-)を有する化合物が、パターニングの効率化の点で特に好ましい。
 光反応性の官能基を有する化合物とは、具体的には、以下の基を有する化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 
 更に好ましくは下記一般式(2)で表される化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 
[式中、R、R、Rは芳香族基、アルキル基、アルケニル基から選ばれる基を表す。但し、R、Rのうち少なくとも一つは芳香族基である。]
 R、R、Rで表される芳香族基は同素環でも、複素環でもよいし、または置換基を有していてもよく、例えば、フェニル基、トリル基、N,N-ジメチルアミノフェニル基、ナフチル基、ヒドロキシナフチル基、ヒドロキシピリジル基等が挙げられる。芳香族基としては、ヒドロキシル基、アミノ基、スルホンアミド基等で置換されたものが好ましい。R、R、Rで表されるアルキル基は置換基を有していてもよく、例えば、メチル、エチル、プロピル基、べンジル基、フェネチル基等が挙げられる。R、R、Rで表されるアルケニル基は置換基を有していてもよく、例えば、ビニル基、アリル基、シンナミル基等が挙げられる。
 R、R、Rは、アゾ、アゾメチン、アンスラキノン、トリフェニルメタン、フェナジン等のアリール基、アルキル基が好ましい。
 そして、光反応性の官能基を有する化合物は、少なくともR、Rが共に芳香族基であることが好ましく、更にR、Rが共にアリール基であることが好ましい。それらは置換基として、ヒドロキシル基、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、スルホンアミド基、アシルアミノ基から選ばれる基の少なくとも1つを有しているのが好ましい。
 光開裂反応により構造が変化する化合物としては、例えば、下記一般式(3)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 
[式中、Rはアルキル基、アルケニル基、アリール基を、Aは
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 
(式中、Xはヒドロキシル基を、Xはヒドロキシル基、アミノ基を、R~R11は水素原子、置換基を表す。また、隣接するR~R11は互いに結合し5ないし6員環を作り、縮合環を形成してもよい。)を表す。]
 一般式(3)で表される化合物は、光の照射により起こる開裂反応によって化学結合が切断され、アゾメチン結合が形成される。
 一般式(3)において、Rで表されるアルキル基、アルケニル基、アリール基には置換基を有するものも含まれ、そのようなアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、ドデシル基、ベンジル基が、アルケニル基としては、例えば、アリル基、ブテニル基、デセニル基が、また、アリール基としては、例えば、フェニル基、メトキシフェニル基、トリル基、ニトロフェニル基が挙げられる。
 Xで表されるアミノ基には置換基を有するものも含まれ、アミノ基としては、例えば、アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、ジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジドデシルアミノ基、フェニルアミノ基が挙げられる。これら置換アミノ基は更に置換基を有していてもよい。
 R~R11で表される置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アミノ基、スルホンアミド基、アシルアミノ基、カルバモイル基が挙げられ、ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子が、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、ドデシル基、ベンジル基が、アルケニル基としては、例えば、アリル基、ブテニル基、デセニル基が、アミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、ジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジドデシルアミノ基、フェニルアミノ基が、スルホンアミド基としては、例えば、メチルスルホンアミド基、エチルスルホンアミド基、ブチルスルホンアミド基、ドデシルスルホンアミド基が、アシルアミノ基としては、例えば、アセトアミド基、エタノイルアミノ基、へキサノイルアミノ基、ドデカノイルアミノ基、ベンゾイルアミノ基が、カルバモイル基としては、例えば、メチルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、ドデシルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基が挙げられる。これら置換基は更に置換基を有していてもよい。
 これらR~R11は、光開裂反応によりアゾメチン結合が形成される。
 隣接するR~R11が互いに結合し5ないし6員環を作り、縮合環を形成する場合、形成される縮合環の例としては、例えば、ナフタレン環、キノリン環が挙げられる。
 一般式(3)において、Xとしては、ヒドロキシル基、ジアルキルアミノ基が好ましい。隣接するR~R11は、縮合環を形成するものではないものが好ましい。
 また、光反応性の官能基を有する化合物は、例えば、下記一般式(4)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 
[式中、RBはアルキル基、アルケニル基、アリール基を、Bは
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 
(式中、Xはヒドロキシル基、アミノ基を、Xはヒドロキシル基、アミノ基、スルホンアミド基、アシルアミノ基を、Yはアルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ヘテロ環スルホニル基、アリール基を表す。R12~R21は水素原子、置換基を表す。また、隣接するR12~R21は互いに結合し5ないし6員環を作り、縮合環を形成してもよい。)を表す。]
 一般式(4)で表される化合物は、光の照射により起こる開裂反応により化学結合が切断する。
 一般式(4)において、Rで表されるアルキル基、アルケニル基、アリール基には置換基を有するものも含まれ、そのようなアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、ドデシル基、ベンジル基が、アルケニル基としては、例えば、アリル基、ブテニル基、デセニル基が、また、アリール基としては、例えば、フェニル基、メトキシフェニル基、トリル基、ニトロフェニル基が挙げられる。
 X及びXで表されるアミノ基には置換基を有するものも含まれ、アミノ基としては、例えば、アミノ基、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、ジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジドデシルアミノ基、フェニルアミノ基が挙げられる。これら置換アミノ基は更に置換基を有していてもよい。
 Xで表されるスルホンアミド基としては、例えば、メチルスルホンアミド基、エチルスルホンアミド基、ブチルスルホンアミド基、ドデシルスルホンアミド基、フェニルスルホンアミド基が、アシルアミノ基としては、例えば、アセトアミド基、エタノイルアミノ基、へキサノイルアミノ基、ドデカノイルアミノ基、ベンゾイルアミノ基が挙げられる。これらスルホンアミド基、アシルアミド基は更に置換基を有していてもよい。
 R12~R21で表される置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アミノ基、スルホンアミド基、アシルアミノ基、カルバモイル基が挙げられ、ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子が、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、ドデシル基、ベンジル基が、アルケニル基としては、例えば、アリル基、ブテニル基、デセニル基が、アミノ基としては、例えば、メチルアミノ基、エチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、ジメチルアミノ基、メチルエチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジドデシルアミノ基、フェニルアミノ基が、スルホンアミド基としては、例えば、メチルスルホンアミド基、エチルスルホンアミド基、ブチルスルホンアミド基、ドデシルスルホンアミド基が、アシルアミノ基としては、例えば、アセトアミド基、エタノイルアミノ基、へキサノイルアミノ基、ドデカノイルアミノ基、ベンゾイルアミノ基が、カルバモイル基としては、例えば、メチルカルバモイル基、ブチルカルバモイル基、ドデシルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基が挙げられる。これら置換基は更に置換基を有していてもよい。
 Yで表されるアルキルスルホニル基としては、例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基が、アリールスルホニル基としては、例えば、フェニルスルホニル基、トリルスルホニル基、ニトロフェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基が、ヘテロ環スルホニル基としては、例えば、ピリジルスルホニル基、イミダゾリルスルホニル基、フリルスルホニル基が挙げられ、また、アリール基としては、例えば、フェニル基、メトキシフェニル基、トリル基、ニトロフェニル基が挙げられる。これらアルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、ヘテロ環スルホニル基、アリール基は更に置換基を有していてもよい。
 隣接するR12~R21が互いに結合し5ないし6員環を作り、縮合環を形成する場合、形成される縮合環の例としては、例えば、ナフタレン環、キノリン環が挙げられる。
 一般式(4)において、Xとしては、ヒドロキシル基、ジアルキルアミノ基が、Xとしては、ヒドロキシル基、ジアルキルアミノ基が好ましい。Yとしては、アルキルスルホニル基、アリールスホニル基、アリール基が好ましく、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基が更に好ましい。R12~R21としては、水素原子、アルキルアミノ基、アシルアミノ基、カルバモイル基が好ましい。隣接するR12~R21は、縮合環を形成するものではないものが好ましい。
 一般式(2)で表される化合物は、一般式(2)で表される化合物のR、R、Rのいずれかが他の一般式(2)で表される化合物のR、R、Rのいずれかと結合して二量体を形成していてもよく、また、一般式(2)で表される化合物のR、R、Rのいずれかが、ポリマー鎖に結合していてもよい。
 本発明の光反応性の官能基を有する化合物は、光開裂反応により構造が変化する化合物を含有するものであればよく、本発明の化合物のみからなるものであってもよく、また、バインダー等を混合したものであってもよい。
 以下に、本発明の光反応性の官能基を有する化合物の具体例を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 
(1.2.2)表面修飾剤
 塗布液中において量子ドット材料の表面付近には、表面修飾剤(機能性表面修飾剤)が付着しているのが好ましい。これにより、塗布液中における量子ドット材料の分散性を特に優れたものとすることができる。また、量子ドットの製造時において量子ドット材料の表面に表面修飾剤を付着させることにより、形成される量子ドットの形状が真球度の高いものとなり、また、量子ドットの粒子径分布を狭く抑えられるため、特に優れたものとすることができる。
 これらの表面修飾剤は、量子ドット材料のコア表面に直接付着したものであってもよいし、シェルを介して付着したもの(表面修飾剤が直接付着するのはシェルで、量子ドットコアには接触していないもの)であってもよい。
 表面修飾剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類;ポリオキシエチレンn-オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn-ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;トリ(n-ヘキシル)アミン、トリ(n-オクチル)アミン、トリ(n-デシル)アミン等の第3級アミン類;トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物;ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類;ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類;ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類;チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物;パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸;アルコール類;ソルビタン脂肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類;ポリエチレンイミン類等が挙げられるが、量子ドットが後述するような方法で調製されるものである場合、表面修飾剤は、高温液相において微粒子に配位して安定化する物質であるのが好ましく、具体的には、トリアルキルホスフィン類、有機リン化合物、アミノアルカン類、第3級アミン類、有機窒素化合物、ジアルキルスルフィド類、ジアルキルスルホキシド類、有機硫黄化合物、高級脂肪酸、アルコール類が好ましい。このような表面修飾剤を用いることにより、塗布液中における量子ドットの分散性を特に優れたものとすることができる。また、量子ドットの製造時において形成される量子ドットの形状をより真球度の高いものとし、量子ドットの粒度分布をよりシャープなものとすることができる。
 (1.2.3)量子ドット材料の製造方法
 量子ドット材料の製造方法としては、従来行われている下記のような量子ドット材料の製造方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく公知の任意の方法を用いることができる。
 例えば、高真空下のプロセスとしては、分子ビームエピタキシー法、CVD法等が挙げられる。また、液相製造方法としては、原料水溶液を、例えば、n-ヘプタン、n-オクタン、イソオクタン等のアルカン類、又はベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等の非極性有機溶媒中の逆ミセルとして存在させ、この逆ミセル相中にて結晶成長させる逆ミセル法、熱分解性原料を高温の液相有機媒体に注入して結晶成長させるホットソープ法、さらに、ホットソープ法と同様に、酸塩基反応を駆動力として比較的低い温度で結晶成長を伴う溶液反応法等が挙げられる。
 これらの製造方法から任意の方法を使用することができるが、中でも、液相製造方法が好ましい。
 例えば、下記の製造工程を経て製造することができる。
 工程(1):ターゲット材料としてシリコーンとシリカを用い、高周波スパッタリング法により基板上にアモルファス酸化ケイ素薄膜を作製する。
 工程(2):上記アモルファス酸化ケイ素薄膜に熱処理を施し、アモルファス酸化ケイ素薄膜内に量子ドット材料(コア部)を形成する。
 工程(3):上記熱処理後アモルファス酸化ケイ素薄膜に、フッ酸による処理を施して、量子ドット材料を露出させる。上記スパッタリング条件および熱処理条件によって粒子径を制御することが可能である。
 工程(4):上記量子ドット材料が露出した基板を溶媒中に浸漬させることで、量子ドット材料を基板より離散させて、量子ドット材料が分散した溶液を得る。
 工程(5):量子ドット材料の表面を酸素雰囲気中で自然酸化、または加熱して熱酸化し、コアの周囲に酸化ケイ素からなるシェル層を形成する。
 工程(6):上記量子ドット材料を過酸化水素水中で反応させ、結晶表面を水酸化させる。水酸化させることにより、シランカップリング剤などとの反応が容易に進行するようにできる。
 工程(7):上記水酸化した量子ドット材料を熱水により洗浄する。
 工程(8):上記熱水洗浄した量子ドット材料の表面に、光反応性の官能基を有する化合物をカップリングさせる。
 なお、光反応性の官能基を設ける方法は、上記のような化学結合により被覆する方法や、物理吸着により被覆する方法等が存在するが、特に限定されない。
 工程(9):必要に応じて、上記光反応性の官能基を設けた量子ドット材料の表面を表面修飾剤により表面修飾を行う。
(1.3)発光材料(発光ドーパント)
 本発明に係る電界発光素子の発光層に前記したホスト化合物および量子ドット材料だけでなく、従来公知の有機系の発光材料(発光ドーパント)を含有させる場合、発光材料としては、蛍光性化合物、リン光発光材料(リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう)を用いることができるが、リン光発光材料であることが好ましい。
 本発明において、リン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℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。
 前記リン光量子収率は第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明においてリン光発光材料を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。
 リン光発光材料の発光原理としては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、このエネルギーをリン光発光材料に移動させることでリン光発光材料からの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光発光材料がキャリアトラップとなり、リン光発光材料上でキャリアの再結合が起こりリン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、リン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。
 リン光発光材料は、電界発光素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で8~10族の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、または白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
 本発明において、リン光発光材料を用いる場合、当該リン光発光材料は、好ましくは少なくとも1つの青色リン光材料を含むものであり、さらに好ましくは少なくとも1つの青色リン光材料と、当該青色リン光材料よりもバンドギャップエネルギーが低い少なくとも1つのリン光材料とを、含むものである。
 以下に、本発明の一般式(5)で表されるリン光発光ドーパントについて説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 
 一般式(5)において、Rは置換基を表す。Zは5~7員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。n1は0~5の整数を表す。B~Bは炭素原子、窒素原子、酸素原子、又は硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。Mは元素周期表における8族~10族の金属を表す。X及びXは炭素原子、窒素原子又は酸素原子を表し、LはX及びXと共に2座の配位子を形成する原子群を表す。m1は1、2、又は3の整数を表し、m2は0、1、又は2の整数を表すが、m1+m2は2又は3である。
 本発明に係る一般式(5)で表されるリン光性化合物は、HOMOが-5.15~-3.50eV、LUMOが-1.25~+1.00eVであり、好ましくはHOMOが-4.80~-3.50eV、LUMOが-0.80~+1.00eVである。
 一般式(5)で表されるリン光性化合物において、Rで表される置換基としては、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素環基(芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p-クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、芳香族複素環基(例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基(例えば、1,2,4-トリアゾール-1-イル基、1,2,3-トリアゾール-1-イル基等)、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2-ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2-エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2-エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2-エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2-ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2-ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2-エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2-ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2-エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基又はヘテロアリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2-ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2-エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2-ピリジルアミノ基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)等が挙げられる。これらの置換基のうち、好ましいものはアルキル基もしくはアリール基である。
 Zは、5~7員環を形成するのに必要な非金属原子群を表す。Zにより形成される5~7員環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピリミジン環、ピロール環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環及びチアゾール環等が挙げられる。これらのうちで好ましいものは、ベンゼン環である。
 B~Bは、炭素原子、窒素原子、酸素原子もしくは硫黄原子を表し、少なくとも一つは窒素原子を表す。これら5つの原子により形成される芳香族含窒素複素環としては単環が好ましい。例えば、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、オキサゾール環、イソオキサゾール環、チアゾール環、イソチアゾール環、オキサジアゾール環及びチアジアゾー環ル等が挙げられる。これらのうちで好ましいものは、ピラゾール環、イミダゾール環であり、特に好ましくはB、Bが窒素原子であるイミダゾール環である。これらの環は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。置換基として好ましいものはアルキル基及びアリール基であり、更に好ましくはアリール基である。
 Lは、X、Xと共に2座の配位子を形成する原子群を表す。X-L-Xで表される2座の配位子の具体例としては、例えば、置換又は無置換のフェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピラザボル、ピコリン酸及びアセチルアセトン等が挙げられる。これらの基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。
 m1は、1、2又は3の整数を表し、m2は0、1又は2の整数を表すが、m1+m2は2又は3である。中でも、m2は0である場合が好ましい。Mで表される金属としては、元素周期表の8~10族の遷移金属元素(単に遷移金属ともいう)が用いられるが、中でもイリジウム、白金が好ましく、更に好ましくはイリジウムである。
(2)注入層(正孔注入層、電子注入層)
 注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と発光層3cの間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123~166頁)に詳細に記載されており、正孔注入層3aと電子注入層3eとがある。
 注入層は、必要に応じて設けることができる。正孔注入層3aであれば、アノードと発光層3c又は正孔輸送層3bの間、電子注入層3eであればカソードと発光層3c又は電子輸送層3dとの間に存在させても良い。
 正孔注入層3a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層、酸化バナジウムに代表される酸化物層、アモルファスカーボン層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子層等が挙げられる。
 電子注入層3e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層、フッ化カリウムに代表されるアルカリ金属ハライド層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物層、酸化モリブデンに代表される酸化物層等が挙げられる。本発明の電子注入層3e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1nm~10μmの範囲が好ましい。
(3)正孔輸送層
 正孔輸送層3b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3a、電子阻止層も正孔輸送層3bに含まれる。正孔輸送層3bは単層又は複数層設けることができる。
 正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであっても良い。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体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。
 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。
 芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′-テトラフェニル-4,4′-ジアミノフェニル;N,N′-ジフェニル-N,N′-ビス(3-メチルフェニル)-〔1,1′-ビフェニル〕-4,4′-ジアミン(TPD);2,2-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)プロパン;1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)シクロヘキサン;N,N,N′,N′-テトラ-p-トリル-4,4′-ジアミノビフェニル;1,1-ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)-4-フェニルシクロヘキサン;ビス(4-ジメチルアミノ-2-メチルフェニル)フェニルメタン;ビス(4-ジ-p-トリルアミノフェニル)フェニルメタン;N,N′-ジフェニル-N,N′-ジ(4-メトキシフェニル)-4,4′-ジアミノビフェニル;N,N,N′,N′-テトラフェニル-4,4′-ジアミノジフェニルエーテル;4,4′-ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル;N,N,N-トリ(p-トリル)アミン;4-(ジ-p-トリルアミノ)-4′-〔4-(ジ-p-トリルアミノ)スチリル〕スチルベン;4-N,N-ジフェニルアミノ-(2-ジフェニルビニル)ベンゼン;3-メトキシ-4′-N,N-ジフェニルアミノスチルベンゼン;N-フェニルカルバゾール、さらには米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′-ビス〔N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4-308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″-トリス〔N-(3-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。
 さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、p型-Si、p型-SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。
 また、特開平11-251067号公報、J.Huang et.al.,Applied Physics Letters,80(2002),p.139に記載されているようないわゆる、p型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることから、これらの材料を用いることが好ましい。
 正孔輸送層3b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3b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3bは、上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であっても良い。
 また、正孔輸送層3bの材料に不純物をドープしてp性を高くすることもできる。その例としては、特開平4-297076号公報、特開2000-196140号公報、同2001-102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。
 このように、正孔輸送層3bのp性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。
(4)電子輸送層
 電子輸送層3d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3e、正孔阻止層(図示略)も電子輸送層3dに含まれる。電子輸送層3dは単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。
 単層構造の電子輸送層3d、及び、積層構造の電子輸送層3dにおいて、発光層3cに隣接する層部分を構成する電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、カソードより注入された電子を発光層3cに伝達する機能を有していれば良い。このような材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体及びオキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送層3dの材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
 また、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(Alq)、トリス(5,7-ジクロロ-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7-ジブロモ-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(2-メチル-8-キノリノール)アルミニウム、トリス(5-メチル-8-キノリノール)アルミニウム、ビス(8-キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送層3dの材料として用いることができる。
 その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送層3dの材料として好ましく用いることができる。また、発光層3cの材料としても例示されるジスチリルピラジン誘導体も電子輸送層3dの材料として用いることができるし、正孔注入層3a、正孔輸送層3bと同様にn型-Si、n型-SiC等の無機半導体も電子輸送層3dの材料として用いることができる。
 電子輸送層3dは、上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、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3d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3dは上記材料の1種又は2種以上からなる一層構造であっても良い。
 また、電子輸送層3dに不純物をドープし、n性を高くすることもできる。その例としては、特開平4-297076号公報、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。さらに電子輸送層3dには、カリウムやカリウム化合物などを含有させることが好ましい。カリウム化合物としては、例えば、フッ化カリウム等を用いることができる。このように電子輸送層3dのn性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができる。
 また電子輸送層3dの材料(電子輸送性化合物)として、上述した下地層1aを構成する材料と同様のものを用いても良い。これは、電子注入層3eを兼ねた電子輸送層3dであっても同様であり、上述した下地層1aを構成する材料と同様のものを用いても良い。
(5)阻止層(正孔阻止層、電子阻止層)
 阻止層は、機能層3として、上記各機能層の他に、更に設けられていても良い。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。
 正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層3dの機能を有する。正孔阻止層は、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する電子輸送層3d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3cに隣接して設けられていることが好ましい。
 一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層3bの機能を有する。電子阻止層は、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層3b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の膜厚としては、好ましくは3~100nmであり、さらに好ましくは5~30nmである。
<第二電極(対向電極)>
 第二電極5aは、機能層3に電子を供給するカソードとして機能する電極膜であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物、及びこれらの混合物が用いられる。具体的には、アルミニウム、銀、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、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属、ITO、ZnO、TiO、SnO等の酸化物半導体等が挙げられる。
 第二電極5aは、これらの導電性材料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、第二電極5a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5nm~5μmの範囲内、好ましくは5~200nmの範囲内で選ばれる。
 なお、この電界発光素子10が、第二電極5a側からも発光光hを取り出すものである場合であれば、上述した導電性材料のうち光透過性の良好な導電性材料を選択して第二電極5aを構成すれば良い。
<取り出し電極>
 取り出し電極16は、第一電極1と外部電源とを電気的に接続するものであって、その材料としては特に限定されるものではなく公知の素材を好適に使用できるが、例えば、3層構造からなるMAM電極(Mo/Al・Nd合金/Mo)等の金属膜を用いることができる。
<補助電極>
 補助電極15は、第一電極1の抵抗を下げる目的で設けるものであって、第一電極1の電極層1bに接して設けられる。補助電極15を形成する材料は、金、白金、銀、銅、アルミニウム等の抵抗が低い金属が好ましい。これらの金属は光透過性が低いため、光取り出し面13aからの発光光hの取り出しの影響のない範囲でパターン形成される。
 このような補助電極15の形成方法としては、蒸着法、スパッタリング法、印刷法、インクジェット法、エアロゾルジェット法等が挙げられる。補助電極15の線幅は、光を取り出す開口率の観点から50μm以下であることが好ましく、補助電極15の厚さは、導電性の観点から1μm以上であることが好ましい。
<封止材>
 封止材17は、電界発光素子10を覆うものであって、図示例のように、板状(フィルム状)の封止部材で接着剤19によって基板13側に固定されるものであってもよいし、また、封止膜(図示略)であってもよい。このような封止材17は、電界発光素子10における第一電極1(または取り出し電極16)及び第二電極5aの端子部分を露出させ、少なくとも機能層3を覆う状態で設けられている。また、封止材17に電極を設け、電界発光素子10の第一電極1(または取り出し電極16)及び第二電極5aの端子部分と、この電極とを導通させるように構成されていてもよい。
 板状(フィルム状)の封止材17としては、具体的には、ガラス基板、ポリマー基板、金属基板等が挙げられ、これらの基板材料をさらに薄型のフィルム状にして用いても良い。ガラス基板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー基板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属基板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブデン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる1種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。
 なかでも、素子を薄膜化できるということから、封止材17としてポリマー基板や金属基板を薄型のフィルム状にしたものを好ましく使用することができる。
 さらには、フィルム状としたポリマー基板は、JIS K 7126-1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10-3ml/(m・24h・atm)以下、JIS K 7129-1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10-3g/(m・24h)以下のものであることが好ましい。
 また、以上のような基板材料は、凹板状に加工して封止材17として用いても良い。この場合、上述した基板部材に対して、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等の加工が施され、凹状が形成される。
 また、このような板状の封止材17を基板13側に固定するための接着剤19は、封止材17と基板13との間に挟持された電界発光素子10を封止するためのシール剤として用いられる。このような接着剤19は、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、2-シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。
 また、このような接着剤19としては、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
 なお、電界発光素子10を構成する有機材料は、熱処理により劣化する場合がある。このため、接着剤19は、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤19中に乾燥剤を分散させておいても良い。
 封止材17と基板13との接着部分への接着剤19の塗布は、市販のディスペンサーを使っても良いし、スクリーン印刷のように印刷しても良い。
 また、板状の封止材17と基板13と接着剤19との間に隙間が形成される場合、この間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
 吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等)、硫酸塩(例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等)、金属ハロゲン化物(例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等)、過塩素酸類(例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等)等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
 一方、封止材17として封止膜を用いる場合、電界発光素子10における機能層3を完全に覆い、かつ電界発光素子10における第一電極1及び第二電極5aの端子部分を露出させる状態で、基板13上に封止膜が設けられる。可撓性の電界発光素子10を作製する場合には、封止材17にも可撓性が求められるため、封止膜であることが好ましい。
 このような封止膜は、無機材料や有機材料を用いて構成される。特に、水分や酸素等、電界発光素子10における機能層3の劣化をもたらす物質の浸入を抑制する機能を有する材料で構成されることとする。このような材料として、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機材料が用いられる。更に、封止膜の脆弱性を改良するために、これら無機材料からなる膜とともに、有機材料からなる膜を用いて積層構造としても良い。
 これらの膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。
<保護膜、保護板>
 なお、ここでの図示は省略したが、基板13との間に電界発光素子10及び封止材17を挟んで保護膜又は保護板を設けても良い。この保護膜又は保護板は、電界発光素子10を機械的に保護するためのものであり、特に封止材17が封止膜である場合には、電界発光素子10に対する機械的な保護が十分ではないため、このような保護膜又は保護板を設けることが好ましい。
 以上のような保護膜又は保護板は、ガラス板、ポリマー板、これよりも薄型のポリマーフィルム、金属板、これよりも薄型の金属フィルム、又はポリマー材料膜や金属材料膜が適用される。このうち、特に、軽量かつ素子の薄膜化という観点からポリマーフィルムを用いることが好ましい。
<用途>
 本発明の電界発光素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。
 発光光源として、例えば、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等広い範囲の用途が挙げられるが、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
 本発明の電界発光素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。
 本発明の実施形態に係る量子ドット材料および電界発光素子によれば、量子ドット材料が光反応性の官能基を備えることから、パターニングを行う際の光照射により、量子ドット材料の構造が迅速に破壊されるため、短時間で効率的に機能層の発光機能を消失させる(非発光領域を形成する)ことができる。したがって、本発明の実施形態に係る量子ドット材料および電界発光素子によれば、パターニングを行う際の光照射の時間を短くできるだけでなく、低エネルギー(高輝度)の光を用いることができることから、基板(基材)へのダメージを低減させることが可能であり、特に、基板として樹脂基板を用いた場合に樹脂基板の変性を防止することができる。そして、当然、光照射工程における省エネルギーにも資することができる。
 加えて、本発明の実施形態に係る量子ドット材料および電界発光素子によれば、光反応性の官能基が極性を有することから、発光層を積層する工程において、凝集体の形成を抑制することができ、自己消光(自家消光)の発生を抑えることができる。その結果、発光効率の向上、ひいては、発光素子の長寿命化に資することができる。
 なお、パターニングを行う際の光照射により、光反応性の官能基を備える量子ドット材料の構造が迅速に壊れる詳細な原理については、明確になっていないが、光反応性の官能基に光が照射されることで、当該官能基の構造が変化(光開裂反応)し、この構造の変化により、量子ドット材料(シェルおよびコア)の構造の破壊が誘起されるためであると考える。
 そして、本発明の実施形態に係る量子ドット材料および電界発光素子によれば、光反応性の官能基は、アゾ基を含むことから、短時間で効率的に機能層の発光機能を消失させるという効果をより確実なものとすることができる。
 そして、本発明の実施形態に係る量子ドット材料および電界発光素子によれば、量子ドット材料の表面が表面修飾剤により修飾されていることから、発光層を積層する工程において、凝集体の形成をより確実に抑制することができ、自己消光(自家消光)の発生を更に抑えることができる。その結果、発光効率の向上、ひいては、発光素子の長寿命化という効果をより確実なものとすることができる。
 本発明の実施形態に係る量子ドット材料および電界発光素子については、以上説明したとおりであるが、その他の明示していない構成等については、従来公知のものであればよく、前記構成によって得られる効果を奏する限りにおいて、限定されないことは言うまでもない。
 次に、本発明の要件を満たす実施例とそうでない比較例とを例示して、本発明に係る量子ドット材料および電界発光素子について説明する。
[量子ドット材料の調整]
 下記の5種類の量子ドット材料(Core/Shell)を準備した。なお、Coreの平均粒子径は約3nmであり、Shellを含めた量子ドット材料全体の平均粒子径は約4nmであった。
 Q1:CdSe/ZnO
 Q2:CdSe/ZnS
 Q3:CdSe/Mn-ZnO
 Q4:CdTe/ZnO
 Q5:CdSSe/ZnO
 次に、量子ドット材料を過酸化水素中で反応させ、結晶表面を水酸化させた。なお、水酸化させることにより、シランカップリング剤などとの反応が容易に進行するようにできる。そして、官能基A(例示化合物19)、B(例示化合物12)、C(例示化合物3)をカップリングさせ、精製操作を実施し、光反応性の官能基により被覆した下記の7種の量子ドット材料を得た。
 Q1-A、Q1-B、Q1-C、Q2-C、Q3-C、Q4-C、Q5-C
 その後、一部のものを除き、ODS(オクタデシルシリル基:C18H37Si)で表面修飾を実施し、ODSで修飾した量子ドット材料を得た。
[サンプルの作製]
 以下のとおり、サンプル1~13を作製した。
(1)基板の準備
 基板として、ポリシラザンと有機層(応力緩和層)を積層したバリア層を有する厚さ75μmの「PET film」、および、厚さ700μmの「無アルカリガラス」を準備した。
(2)第一電極層の形成
 準備した基板上に厚さ120nmのITO(インジウムチンオキシド)をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、第一電極層(陽極)を形成した。なお、パターンは発光面積が50mm平方になるようなパターンとした。
(3)正孔注入層の形成
 パターニング後のITO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と略記、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、200℃にて1時間乾燥し、膜厚30nmの正孔注入層を設けた。
(4)正孔輸送層の形成
 この基板を、窒素ガス(グレードG1)を用いた窒素雰囲気下に移し、前記正孔輸送材料である例示化合物(60)(Mw=80,000)をクロロベンゼンに0.5%溶解した溶液を、1500rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、160℃で30分間保持し、膜厚30nmの正孔輸送層とした。
(5)発光層の形成
 次いで、下記組成の発光層組成物および同溶媒により倍希釈した組成物を1500rpm、30秒でスピンコート法によりそれぞれ製膜した後、120℃で30分間保持し膜厚40nmの発光層をそれぞれ形成した。
(5.1)サンプル1~9、12、13について
 サンプル1~9、12、13の発光層組成物は以下のとおりである。
〈発光層組成物〉
例示化合物a-38        14.00質量部
量子ドット材料(表1に示す材料)  0.74質量部
トルエン             2,000質量部
(5.2)サンプル10、11について
 サンプル10、11の発光層組成物は以下のとおりである。
〈発光層組成物〉
例示化合物a-38        14.25質量部
例示化合物D-66         2.45質量部
例示化合物D-67        0.025質量部
例示化合物D-80        0.025質量部
トルエン             2,000質量部
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 
(6)電子輸送層の形成
 続いて、20mgの一般式(A)で表される化合物である例示化合物(化合物A)を、4mlのテトラフルオロプロパノール(TFPO)に溶解した溶液を、1500rpm、30秒でスピンコート法により製膜した後、120℃で30分間保持し、膜厚30nmの電子輸送層とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 
(7)電子注入層、陰極の形成
 続いて、基板を大気に曝露することなく真空蒸着装置へ取り付けた。また、モリブデン製抵抗加熱ボートにフッ化ナトリウムおよびフッ化カリウムを入れたものを真空蒸着装置に取り付け、真空槽を4×10-5Paまで減圧した後、前記ボートに通電して加熱してフッ化ナトリウムを0.02nm/秒で前記電子輸送層上に膜厚1nmの薄膜を形成し、続けて同様にフッ化カリウムを0.02nm/秒でフッ化ナトリウム上に膜厚1.5nmの電子注入層を形成した。
 引き続き、アルミニウム100nmを蒸着して陰極を形成した。
(8)封止及び電界発光素子の作製
 引き続き、市販のロールラミネート装置を用いて封止部材を接着し、サンプル1~13(電界発光素子)を製作した。
 なお、封止部材として、可撓性の厚み30μmのアルミニウム箔(東洋アルミニウム株式会社製)に、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム(12μm厚)をドライラミネーション用の接着剤(2液反応型のウレタン系接着剤)を用いラミネートした(接着剤層の厚み1.5μm)ものを用いた。
 アルミニウム面に封止用接着剤として、熱硬化性接着剤を、ディスペンサを使用してアルミ箔の接着面(つや面)に沿って厚み20μmで均一に塗布した。これを100Pa以下の真空下で12時間乾燥させた。さらに露点温度が-80℃以下、酸素濃度0.8ppmの窒素雰囲気下へ移動し、12時間以上乾燥させ、封止用接着剤の含水率を100ppm以下となるように調整した。
 熱硬化接着剤としては下記の(A)~(C)を混合したエポキシ系接着剤を用いた。
(A)ビスフェノールAジグリシジルエーテル(DGEBA)
(B)ジシアンジアミド(DICY)
(C)エポキシアダクト系硬化促進剤
 以上のようにして、図1に記載の形態になるよう、封止基板を、取り出し電極および電極リードの接合部を覆うようにして密着・配置して、圧着ロールを用いて厚着条件、圧着ロール温度120℃、圧力0.5MPa、装置速度0.3m/minで密着封止して、サンプル1~13(電界発光素子)を作製した。
[サンプルの評価]
 作製したサンプル1~13について、下記のようにして「パターニング効率評価」、「発光効率評価」および「基板の変性評価」を行った。
(パターニング効率評価)
 作製した各サンプルをパターンマスク及び紫外線吸収フィルター(五鈴精工硝子株式会社製)を配置した状態で減圧密着し、UVテスター(岩崎電気株式会社製、SUV-W151:100mW/cm)を用いて、基板側から紫外線を照射し、パターニングした。
 パターニング後の輝度を測定し、初期の輝度に対して100:1になる時間tを下記のように評価した。なお、パターニング効率が良いほど短時間でパターニングができる。
 パターニング効率評価の基準は以下のとおりである。
1:24hr≦t
2:10hr≦t<24hr
3:5hr≦t<10hr
4:3hr≦t<5hr
5:0hr≦t<3hr
 なお、上記基準において、「5」が最も良い結果であり、「5」「4」「3」を合格と判断した。
(発光効率評価)
 作製した各サンプルに対し、室温(約23~25℃)で、1,000cd/mの定輝度条件下による点等を行い、分光放射輝度計CS-2000(コニカミノルタセンシング社製)を用いて、各サンプルの発光輝度を測定し、発光輝度1,000cd/mにおける外部量子効率(EQE:External Quantum Efficiency)を測定した。なお、外部量子効率の値が大きいほど、発光効率がよいと判断できる。
 発光効率評価の基準は以下のとおりである。
1:0%≦EQE<3%
2:3%≦EQE<5%
3:5%≦EQE<8%
4:8%≦EQE<12%
5:12%≦EQE
 なお、上記基準において、「5」が最も良い結果であり、「5」「4」「3」を合格と判断した。
(基板の変性評価)
 作製した各サンプルのうち、基板として樹脂基板(PET film)を用いたものについて、紫外線照射部分の色度bと紫外線非照射部分の色度bを測定し、その差分Δb(色度差)を求めた。色度の測定には、U-3300形日立自記分光光度計(株式会社日立ハイテクノロジーズ製)を使用した。
 色度差Δbが1.0より大きいと、目視にて変色が認められる。よって、1.0未満のものを合格と判断した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
 
[結果の検討]
 表1に示す結果より明らかなように、サンプル1~9については、「パターニング効率評価」、「発光効率評価」のいずれについても、合格という結果となった。
 特に、光反応性の官能基として「C」(アゾ基を含む化合物)を用いたサンプル5~9は、「パターニング効率評価」において「5」となり、非常に効率的にパターニングを行うことができることが分かった。
 また、量子ドット材料に対して表面修飾を行ったサンプル3~9は、「発光効率評価」が「4」または「5」となり、発光効率の点で優れたものであることがわかった。
 なお、サンプル2は、基板として樹脂基板(PET film)を用いたが、ほとんど基板の変性は生じなかった。
 一方、サンプル10、11は、量子ドット材料を用いず、従来の発光ドーパントを用いたことから、「パターニング効率評価」および「発光効率評価」のいずれについても、不合格という結果となった。
 また、サンプル12、13は、量子ドット材料を用いていたが、光反応性の官能基を備えていなかったため、「パターニング効率評価」について、不合格という結果となった。
 なお、サンプル11、13は、基板として樹脂基板(PET film)を用いたが、いずれも目視にて変色が認められるほど、基板が変性してしまった。
  1    第一電極
  2    量子ドット材料
  3    機能層
  3c   発光層
  5a   第二電極
  10   電界発光素子(有機EL素子)
  13   基板

Claims (4)

  1.  光反応性の官能基を備えることを特徴とする量子ドット材料。
  2.  前記光反応性の官能基は、アゾ基を含むことを特徴とする請求項1に記載の量子ドット材料。
  3.  表面修飾剤により表面修飾されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の量子ドット材料。
  4.  基板上に、第一電極と、少なくとも1層の発光層を含む機能層と、第二電極と、を有する電界発光素子であって、
     前記少なくとも1層の発光層は、量子ドット材料を含み、
     前記量子ドット材料は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の量子ドット材料であることを特徴とする電界発光素子。
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