WO2019123760A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

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WO2019123760A1
WO2019123760A1 PCT/JP2018/036220 JP2018036220W WO2019123760A1 WO 2019123760 A1 WO2019123760 A1 WO 2019123760A1 JP 2018036220 W JP2018036220 W JP 2018036220W WO 2019123760 A1 WO2019123760 A1 WO 2019123760A1
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layer
organic
light extraction
electrode
inorganic
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PCT/JP2018/036220
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Inventor
隼 古川
大津 信也
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コニカミノルタ株式会社
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00Use of ingredients characterised by shape
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09FDISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
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    • H05B33/26Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
    • H05B33/28Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode of translucent electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/81Anodes
    • H10K50/816Multilayers, e.g. transparent multilayers

Definitions

  • the present invention relates to an organic electroluminescent device.
  • organic electroluminescence (hereinafter, also referred to as “organic EL”)
  • organic EL element an element that generates organic EL
  • the organic EL device is a single layer or multilayer light emitting layer containing an organic light emitting material ("organic EL layer”, “organic functional layer”, “organic thin film layer”, “organic light emitting material containing layer”, “organic light emitting layer (Also referred to as “etc.”) between the anode and the cathode.
  • organic EL element when a voltage is applied, electrons are injected from the cathode to the light emitting layer, and holes are injected from the anode to the light emitting layer, and these are recombined in the light emitting layer to generate excitons.
  • the organic EL element emits light using the emission of light (excitation / phosphorescence) from the exciton thus generated.
  • Organic EL elements are widely used in displays, lighting devices (lighting panels), thin electronic devices, and the like.
  • a display using an organic EL element tends to be larger and higher definition year by year, and an active matrix method in which driving is controlled for each pixel by a thin film transistor (TFT) is generally used.
  • TFT thin film transistor
  • the active matrix method it is necessary to provide a TFT on the substrate side, and there is a problem that the aperture ratio is lowered in the conventional bottom emission type configuration in which light is extracted from the substrate side. Therefore, in recent years, a display having a high aperture ratio has been developed and marketed by adopting a top emission type configuration in which light is extracted in the direction opposite to the substrate.
  • Patent Document 1 a substrate; a first electrode provided on the substrate; one or more organic layers provided on the first electrode; a second electrode provided on the organic layer; An organic light emitting device including a light extraction layer provided on top of the second electrode has been proposed.
  • An organic EL device which comprises a functional layer between the first electrode and the second electrode and including at least a light emitting layer.
  • the second electrode in this organic EL element is a conductive layer in contact with the functional layer and having optical transparency, and is located on the opposite side to the functional layer side of the conductive layer from the functional layer.
  • an electrode pattern having an opening for light extraction is provided in the organic EL element.
  • the conductive layer includes an insulating layer in a projection area in the thickness direction of the electrode pattern, and the insulating layer has a scattering structure for scattering light from the light emitting layer. It is characterized.
  • JP 2011-521423 gazette JP, 2013-097966, A
  • Patent Document 1 improves the light extraction efficiency by providing a light extraction layer on the second electrode.
  • the invention described in Patent Document 1 has a lens-type light extraction structure film attached, and is not suitable as a method for extracting light confined inside the element.
  • the light emitting efficiency of the top emission type organic EL element is improved by having a scattering structure for scattering light in the insulating film close to the electrode on the light extraction side.
  • the invention described in Patent Document 2 describes application by gravure and screen printing as means for achieving film formation, and a high temperature process of 130 ° C. is required for firing in the examples. Since the functional layer including the light emitting layer contains an organic substance, it is easily damaged by this high temperature process, and there is a concern that the light emission efficiency and the high temperature storage property are lowered.
  • the high temperature storage property in this specification means the performance which a dark spot (DS) does not generate
  • DS refers to a black point (non-light emitting portion) appearing on a pixel.
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide an organic EL device excellent in luminous efficiency and high temperature storage stability.
  • An organic electroluminescent device formed in the order of a substrate, an organic electroluminescent layer, and a light extraction layer, and extracting light generated in the organic electroluminescent layer in the opposite direction to the substrate, and included in the light extraction layer
  • Organic electroluminescent device wherein the content of the solvent contained is 10 to 100 ppm.
  • the resin component contains a component having a structure of XYX ′, and each of X and X ′ independently has at least a structure of any one of the following formulas (1) to (7)
  • the Y is -R-R'-, -R-S-R'-, -R-S (O) -R'-, or -R-S (O) 2- R'- And R and R ′ each independently have a structure of any one of the following formulas (8) to (12) (provided that Y is —R—R′— In the case where at least one of R and R ′ is the following formula (12), the organic electroluminescent device according to the above (3).
  • the organic EL element excellent in luminous efficiency and high temperature storage property can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining the entire configuration of the organic EL element according to the present embodiment.
  • the organic EL element 1 according to the present embodiment is formed in the order of the substrate 2, the organic EL layer 4, and the light extraction layer 6. Then, the organic EL element 1 takes out the light generated in the organic EL layer 4 in the opposite direction to the substrate 2. That is, the organic EL element 1 is a top emission type organic EL element.
  • the content of the solvent contained in the light extraction layer 6 is 10 to 100 ppm.
  • the organic EL element 1 has the first electrode 3 between the substrate 2 and the organic EL layer 4 in addition to the above-described layer configuration, and the transparent electrode between the organic EL layer 4 and the light extraction layer 6 That is, the second electrode 5 is provided.
  • the transparent electrode is described as the second electrode 5.
  • the organic EL layer 4 a portion sandwiched between the first electrode 3 and the second electrode 5 is a light emitting region.
  • lead electrodes (not shown) are provided.
  • the first electrode 3 and the second electrode 5 are electrically connected to an external power supply (not shown) via the extraction electrode.
  • the organic EL element 1 has the inorganic layer 7 (refer FIG.
  • the organic EL element 1 has an adhesive layer 8 and a sealing member 9 (see FIG. 5) on the light extraction layer 6 in addition to the above-described layer configuration.
  • the substrate 2 is a base on which each layer constituting the organic EL element 1 such as the organic EL layer 4, the light extraction layer 6, the first electrode 3, the second electrode 5 and the inorganic layer 7 is formed.
  • the substrate 2 may be transparent or opaque.
  • the substrate 2 may be a flexible substrate.
  • the flexible substrate in the present embodiment means a substrate having flexibility (flexibility), and for example, a substrate which is not broken even if it is bent with a curvature radius of 10 cm.
  • the flexible substrate in the present embodiment means a substrate having flexibility (flexibility), and for example, a substrate which is not broken even if it is bent with a curvature radius of 10 cm.
  • flexibility can be given to the organic EL element 1.
  • the organic EL element 1 can be thinned.
  • resins that can be used as the substrate 2 include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, and cellulose acetate Propionate (CAP), cellulose acetate phthalate, cellulose esters such as cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, poly Ether ketone, polyimide, polyether sulfone (PES), polyphenylene sulfite , Polysulfones, polyether imides, polyether ketone imides, polyamides, fluorocarbon resins, nylons, polymethyl methacrylates, acrylics or polyarylates, Arton (trade name: JSR Co
  • the thickness of the substrate 2 is preferably in the range of 25 to 1000 ⁇ m, more preferably 50 to 300 ⁇ m. If the thickness of the substrate 2 is 25 ⁇ m or more, the strength of the organic EL element 1 can be maintained, and if it is 1000 ⁇ m or less, the thinness which is the strength of the organic EL element 1 is not lost.
  • the substrate 2 may be subjected to a surface activation treatment in order to enhance the adhesion to the gas barrier layers 10a and 10c (see FIG. 6) and the like that prevent the entry of oxygen and moisture.
  • a clear hard coat layer (not shown) may be provided to enhance impact resistance.
  • the surface activation treatment includes corona discharge treatment, flame treatment, ultraviolet light treatment, high frequency treatment, glow discharge treatment, active plasma treatment, laser treatment and the like.
  • Materials for the clear hard coat layer include polyesters, polyamides, polyurethanes, vinyl copolymers, butadiene copolymers, acrylic copolymers, vinylidene copolymers, epoxy copolymers and the like, among which An ultraviolet curable resin can be preferably used.
  • the organic EL layer 4 is formed between the first electrode 3 and the second electrode 5 and has at least one light emitting layer (not shown).
  • the organic EL layer 4 may be a light emitting layer itself, or may be configured to have various functional layers having a function of transporting, injecting, blocking, etc. carriers (holes and electrons) to the light emitting layer. Good.
  • Examples of various functional layers include a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer (all are not shown in FIG. 1).
  • the hole injection layer and the hole transport layer may be provided as a hole transport injection layer.
  • the electron transport layer and the electron injection layer may be provided as an electron transport injection layer.
  • the electron injection layer may be made of an inorganic material.
  • the organic EL layer 4 may have a hole blocking layer, an electron blocking layer (neither is shown), etc., as necessary, in addition to these layers.
  • the hole injection layer, the hole transport layer, the electron blocking layer, the light emitting layer, the hole blocking layer, the electron transport layer, and the electron injection layer it is preferable to configure in the order of the hole injection layer, the hole transport layer, the electron blocking layer, the light emitting layer, the hole blocking layer, the electron transport layer, and the electron injection layer, but is not limited thereto .
  • the hole injection layer, the hole transport layer, the electron blocking layer, the light emitting layer, the hole blocking layer, the electron transport layer, and the electron injection layer in the present embodiment are described, for example, in JP-A 2014-120334 and JP-A 2013-89608. It is possible to use the compounds described in Japanese Patent Application Publication No. Hei.
  • the thickness of the organic EL layer 4 is preferably in the range of 100 to 1000 nm.
  • the thickness of the organic EL layer 4 is within the above range, the increase in drive voltage can be suppressed.
  • the thickness of the electron transport layer is preferably, for example, 50 nm or more.
  • the light emitting layer of the organic EL layer 4 may be a single layer or a multilayer. In the case where the light emitting layer is a multilayer, a plurality of layers which are formed of different compounds and emit light of different wavelengths can be stacked. In the case where the light emitting layer is a multilayer, a plurality of layers which are formed of the same compound and emit light of the same wavelength can be stacked.
  • each of the hole injection layer, the hole transport layer, the electron blocking layer, the light emitting layer, the hole blocking layer, the electron transport layer, and the electron injection layer is, for example, spin coating method, casting method, ink jet method, vacuum evaporation It can be done by law, printing method, etc.
  • a tandem structure in which an intermediate connector layer (not shown) is provided between the one light emitting layer and the other light emitting layer as needed.
  • the intermediate connector layer is a layer having an interface with an organic compound layer electrically connecting a plurality of light emitting layers in series in an electric field.
  • the intermediate connector layer desirably has conductivity higher than that of a semiconductor, but is not limited thereto.
  • the intermediate connector layer can be formed with an arbitrary thickness using the material described for the first electrode 3 or the second electrode 5, but is preferably performed as follows.
  • the intermediate connector layer in the present embodiment is formed of at least one layer, preferably two or more layers, and particularly preferably includes one or both of a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer.
  • it may be a bipolar layer capable of generating and transporting holes and electrons inside the layer by an external electric field.
  • the intermediate connector layer can also be suitably formed of metals, metal oxides, and alloys thereof that can be used as common electrode materials.
  • the intermediate connector layer can be formed by mixing an organic compound or an inorganic compound singly or in combination.
  • organic compounds that can be used for the intermediate connector layer include nanocarbon materials, organic metal complex compounds that function as organic semiconductor materials (organic acceptors and organic donors), organic salts, aromatic hydrocarbon compounds and their derivatives, heteroaromatics A hydrocarbon compound and its derivative etc. are mentioned.
  • inorganic compounds that can be used for the intermediate connector layer include metals, inorganic oxides, inorganic salts, etc. that can be used as common electrode materials as described above.
  • an alloy of these metals and an alkali metal or an alkaline earth metal, an alkali metal oxide or an alkaline earth metal oxide can also be used.
  • the light transmittance of the intermediate connector layer is desirably high for the light emitted from the light emitting layer.
  • the transmittance at a wavelength of 550 nm is preferably 50% or more, more preferably 80% or more.
  • the light transmittance of the intermediate connector layer is more preferably total light transmittance in the visible light wavelength region measured by a method according to JIS K 7361-1: 1997 (plastic-test method of total light transmittance of transparent material) The rate is 50% or more, and even more preferably 80% or more.
  • the film thickness of the intermediate connector layer is preferably 0.1 to 100 nm.
  • an organic EL element emits light inside a layer having a refractive index higher than that of air (refractive index is about 1.7 to 2.1), and only about 20% of the light generated in the organic EL layer It is said that it can not be taken out. This is because light incident on the interface (generally, for example, the interface between the second electrode and the air or adhesive layer) at an angle ⁇ equal to or greater than the critical angle causes total reflection and can not be extracted outside the element In addition, it is said that light is totally reflected between the organic EL layer and the second electrode, and the light is guided through the organic EL layer and escaped in the lateral direction of the element. However, as shown in FIG.
  • the organic EL element 1 has the light extraction layer 6 on the second electrode 5, so that the light in the second electrode 5 can be extracted efficiently.
  • the light extraction layer 6 in the present embodiment generally means a layer capable of efficiently extracting the light confined in the second electrode 5.
  • the organic EL element 1 can reduce the total reflection of light which has conventionally occurred at the interface between the second electrode 5 and the air, the adhesive layer 8 or the like, and the light extraction efficiency of the light emitted from the organic EL layer 4 is improves.
  • the content of the solvent contained in the formed light extraction layer 6 is 10 to 100 ppm. That is, the light extraction layer 6 is formed of a resin component containing 10 to 100 ppm of a solvent.
  • a resin component constituting the light extraction layer 6 one having a structure of XY-X 'described later can be used.
  • the content of the solvent contained in the light extraction layer 6 is in this range, cracking of the resin is suppressed by the solvent present in a small amount, so that DS is less likely to occur.
  • cracking of the resin is suppressed by the solvent which is present in a very small amount, it becomes strong against stress such as bending, and it becomes difficult to generate DS even when bent.
  • the adverse effect of the solvent contained in the light extraction layer 6 is small, so that the DS hardly occurs.
  • the content of the solvent contained in the light extraction layer 6 is less than 10 ppm, the resin is likely to be cracked and not only the stress such as bending is reduced, but DS is generated when the temperature becomes high due to driving. It will be easier.
  • the content of the solvent contained in the light extraction layer 6 exceeds 100 ppm, the remaining solvent component diffuses to the organic EL layer 4 to cause deterioration of the material and deactivation of excitons, or the efficiency decreases. When the temperature becomes high by driving, DS is likely to be generated.
  • the content of the solvent contained in the light extraction layer 6 is preferably 15 ppm or more, more preferably 20 ppm or more, and still more preferably 30 ppm or more.
  • the content of the solvent contained in the light extraction layer 6 is preferably 90 ppm or less, more preferably 80 ppm or less, and still more preferably 70 ppm or less.
  • the adjustment of the content of the solvent contained in the light extraction layer 6 can be optionally performed by controlling the drying conditions of the coating liquid used to form the light extraction layer 6.
  • the content of the solvent contained in the light extraction layer 6 is measured, for example, by scraping off the formed light extraction layer 6, heating the collected sample to collect the generated outgas, and then using GC / MS. can do. Specifically, heating is performed at 120 ° C. for 60 minutes using a Gerstel TDU, collection is performed, and analysis is performed using GC / MS (7890/5977) manufactured by Agilent to be included in the light extraction layer 6 Solvent content can be measured.
  • any configuration can be adopted as the light extraction layer 6 as long as the light extraction efficiency of light emitted by the organic EL layer 4 can be improved.
  • the light extraction layer 6 can be configured as shown in FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining one aspect of the light extraction layer 6.
  • the light extraction layer 6 includes a resin component (matrix portion) 6 b and inorganic fine particles 6 c having an aspect ratio of 2 or less (hereinafter, the light extraction layer 6 of this embodiment Take out layer 6a ").
  • the light extraction layer 6a is more preferably made of the resin component 6b and the inorganic fine particles 6c.
  • the thickness of the light extraction layer 6a is preferably, for example, 250 to 2000 nm, but is not limited thereto.
  • the refractive index of the resin component 6b is, for example, preferably 1.6 to 2.0, and more preferably 1.7 to 1.9.
  • the refractive index of the inorganic fine particles is, for example, preferably 2.1 to 2.5, and more preferably 2.2 to 2.4.
  • the resin component 6b functions as a binder resin, and holds the inorganic fine particles 6c.
  • the resin component 6b contains a component having a structure of XYX ′, and each of X and X ′ independently has at least a structure of any one of the following formulas (1) to (7) Is preferred.
  • Y is preferably a divalent group having at least one S atom and one aromatic ring.
  • Y is -R-R'-, -R-S-R'-, -R-S (O) -R'-, and -R-S (O) 2- R.
  • R and R ′ each independently represent a structure of any one of the following formulas (8) to (12). However, when Y is -R-R'-, at least one of the R and the R 'is the following formula (12).
  • the light extraction layer 6 a contains the inorganic fine particles 6 c and the component of the structure of XYX ′ as the resin component 6 b to increase the refractive index of the resin itself and When forming a film inside the element, the effect on the organic EL layer 4 is improved.
  • the ratio of the number of S atoms contained in Y in the component of the structure of XYX ′ is preferably 2 to 30% with respect to the number of C atoms contained in Y. If the ratio of the number of atoms of S contained in Y is 2% or more with respect to the number of atoms of C contained in Y, the refractive index is further improved. More preferably, it is 5% or more. If the ratio of the number of S atoms contained in Y is 30% or less of the number of C atoms contained in Y, the degree of yellowing is reduced. More preferably, it is 25% or less.
  • the ratio of the number of C atoms of the aromatic ring contained in Y in the component of the structure of XYX ' is 50 to 80% with respect to the number of atoms of the other elements of the aromatic ring contained in Y Is preferred. If the ratio of the number of C atoms of the aromatic ring contained in Y is 50% or more with respect to the number of atoms of the other elements of the aromatic ring contained in Y, the refractive index is further improved. More preferably, it is 55% or more. In addition, when the ratio of the number of C atoms of the aromatic ring contained in Y is 80% or less with respect to the atomic weight of the other elements of the aromatic ring contained in Y, the stability of the material is further improved. More preferably, it is 70% or less.
  • Examples of combinations of XY-X 'in include those described in Table 1. In addition, any combination not described in Table 1 can be suitably used in the present invention as long as the above conditions are satisfied.
  • the numbers of X and X 'in Table 1 and the numbers at both ends of the Y configuration ((1) etc.) correspond to the compounds of the formulas (1) to (12) described in the present specification.
  • the inorganic fine particles 6c contained in the light extraction layer 6a are preferably spherical particles having an aspect ratio of 2 or less.
  • the inorganic fine particles 6c function as light scattering particles in the light extraction layer 6a, and light scattering occurs in the light extraction layer 6a, so that the light extraction efficiency is further improved.
  • the fine particles refer to particles in which the average particle diameter of primary particles is 50 to 500 nm.
  • the average particle size is preferably 50 to 300 nm.
  • the average particle size in the present embodiment can be measured by image processing of an electron micrograph. For example, the particle is photographed at a magnification of 100,000, and the length of the long side of the particle is measured from the image. And the thing which took the average for 100 particle
  • the content of the inorganic fine particles 6c is preferably 80% by number or more.
  • the thickness of the light extraction layer 6a is preferably thicker than the average particle size of the inorganic fine particles 6c. In this way, the inorganic fine particles 6c can be easily distributed unevenly in the region of the organic EL layer 4 side (more specifically, the second electrode 5 side, hereinafter the same) in the light extraction layer 6a. That is, the inorganic fine particles 6c can have a concentration distribution in the thickness direction of the light extraction layer 6a.
  • the concentration of the liquid to be applied is diluted and applied thicker by the amount of dilution.
  • the time from the end of coating to the end of the drying of the coating can be adjusted, and the inorganic fine particles 6c easily sink to the organic EL layer 4 side. Therefore, the particle existing volume ratio of the inorganic fine particles 6c on the organic EL layer 4 side can be adjusted.
  • the inorganic fine particles 6c may be formed by laminating a coating solution having different particle concentration, or applying a particle-containing coating solution, and further coating a coating solution containing only a particle-free resin thereon. It may be localized in the region on the layer 4 side.
  • the uneven distribution of the inorganic fine particles 6c refers to the side of the organic EL layer 4 to which light is incident when the light extraction layer 6a is divided on both sides from the center in the thickness direction of only the resin portion of the light extraction layer 6a.
  • the state in which the particle presence volume ratio of the inorganic fine particles 6c is different on the outer surface side where light is taken out to the outside is said.
  • the particle presence volume ratio of the inorganic fine particles 6 c in the region on the organic EL layer 4 side from the center in the thickness direction is the region on the outer surface side from the center in the thickness direction It is preferable that the volume ratio of the inorganic fine particles 6c of the present invention is larger than that of
  • the particle existing volume ratio is the volume of the inorganic fine particles 6c present on the specific side of the light extraction layer 6a with respect to the volume of the entire inorganic fine particles 6c included in the light extraction layer 6a. That is, for example, the particle presence volume ratio of the inorganic fine particles 6c in the region on the organic EL layer 4 side from the center in the thickness direction is the center in the thickness direction with respect to the entire volume of the inorganic fine particles 6c included in the light extraction layer 6a. It means the volume of the inorganic fine particles 6c in the region on the organic EL layer 4 side.
  • a cross section for example, a cross section parallel to the thickness direction of the organic EL element 1
  • the organic EL layer 4 side from the center in the thickness direction
  • TEM transmission electron microscope
  • the calculated ratio of the inorganic fine particles 6c on the organic EL layer 4 side of the calculated inorganic fine particles 6c is expressed as the particle existing volume ratio on the organic EL layer 4 side, and is on the outer surface side of the calculated inorganic fine particles 6c.
  • the ratio of the inorganic fine particles 6c is expressed as the particle existing volume ratio on the outer surface side. It is preferable that the particle presence volume ratio at the side of the organic EL layer 4 of the light extraction layer 6a exceeds 50%.
  • the particle presence volume ratio on the organic EL layer 4 side of the light extraction layer 6 a is preferably 60% or more, and more preferably 65% or more. As the particle presence volume ratio on the organic EL layer 4 side of the light extraction layer 6a is higher, the amount of light scattering is increased, and the light extraction efficiency is easily improved.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the light extraction layer 6a is preferably, for example, 1 to 20 nm (described above) The same applies to the light extraction layer 6). This can suppress the occurrence of DS.
  • the arithmetic average roughness Ra can be in the range of 1 to 20 nm by appropriately setting the material and conditions for forming the light extraction layer 6 a.
  • the arithmetic mean roughness Ra of the light extraction layer 6a is preferably 1 to 10 nm from the viewpoint of further suppressing the occurrence of DS.
  • Arithmetic mean roughness Ra conforms to JIS B 0601: 2001.
  • Arithmetic mean roughness Ra can be measured, for example, using an atomic force microscope (manufactured by Digital Instruments), and is a value obtained by measuring 5 ⁇ m square of the central portion of the light extraction layer 6a.
  • the central portion of the light extraction layer 6a refers to a portion within a predetermined range including the center of the cross section cut perpendicularly to the horizontal direction of the light extraction layer 6a, that is, the line width (lateral direction) of the light extraction layer 6a. It refers to a portion in a predetermined range including a point at which the middle point intersects with the middle point in the height direction (longitudinal direction) of the light extraction layer 6a.
  • the central 5 ⁇ m square portion of the light extraction layer 6 a is a square portion 5 ⁇ m long ⁇ 5 ⁇ m wide centering on the intersecting point.
  • the arithmetic mean roughness Ra can be controlled by appropriately selecting the forming material, forming conditions, and forming method of the light extraction layer 6a.
  • the surface roughness of the outer surface of the light extraction layer 6a (surface roughness of the surface opposite to the surface facing the second electrode 5) is the same as that described above, with an arithmetic average roughness Ra in the range of 1 to 20 nm. It is preferable that there be (the same applies to the light extraction layer 6 described above).
  • the volume ratio of the above-mentioned inorganic fine particles 6c to the resin component 6b is preferably 1 to 40% by volume.
  • the PB ratio is determined from the ratio of the sum of the volume of the resin component 6b and the volume of the inorganic fine particles 6c and the volume of the inorganic fine particles 6c in the entire volume of the light extraction layer 6a. That is, the PB ratio is determined by ⁇ volume of inorganic fine particles 6c / (volume of inorganic fine particles 6c + volume of resin component 6b) ⁇ ⁇ 100.
  • the PB ratio is 1% by volume or more, the light scattering efficiency and the light extraction efficiency in the light extraction layer 6a can be easily improved.
  • the PB ratio is more preferably 5% by volume or more, still more preferably 10% by volume or more, and particularly preferably 15% by volume or more.
  • the PB ratio is 40% by volume or less, the particle existing volume ratio on the organic EL layer 4 side can be increased. Therefore, the protrusion of the inorganic fine particles 6c from the surface on the outer surface side of the light extraction layer 6a due to the excess of the inorganic fine particles 6c can be suppressed, and the flatness of the surface on the outer surface side of the light extraction layer 6a is improved. Therefore, the PB ratio is preferably 40% by volume or less, more preferably 30% by volume or less.
  • the inorganic fine particles 6c in the light extraction layer 6a a scattering function of guided light can be mentioned.
  • the other method having the least adverse effect on performance is to increase the difference in refractive index between the inorganic fine particles 6c and the resin component 6b.
  • the refractive index of the resin component 6b and the inorganic fine particle 6c is a measured value in the wavelength of 633 nm.
  • the resin component 6 b preferably has a refractive index nb at a wavelength of 633 nm of light of 1.50 or more and less than 2.00.
  • between the refractive index nb of the resin component 6b and the refractive index np of the contained inorganic fine particles 6c is preferably 0.20 to 1.00. More preferably, it is 0.30 or more. If the refractive index difference
  • the refractive index np of the inorganic fine particles 6c is made smaller than the refractive index nb of the resin component 6b, or the refractive index np of the inorganic fine particles 6c is made smaller than that of the resin component 6b. Make it larger than the refractive index nb.
  • the refractive index nb of the resin component 6b is the refractive index of a single material when formed of a single material, and in the case of a mixed system, the refractive index specific to each material is multiplied by the mixing ratio. It is a calculated refractive index calculated by the sum value.
  • the refractive index np of the inorganic fine particles 6c is the refractive index of a single material when it is formed of a single material, and in the case of a mixed system, the refractive index specific to each material is multiplied by the mixing ratio. It is a calculated refractive index calculated by the sum value.
  • the refractive index np of the inorganic fine particles 6c is smaller than the refractive index nb of the resin component 6b, it is preferable to use low refractive index particles having a refractive index np of less than 1.50 as the inorganic fine particles 6c. Then, as the resin component 6b, it is preferable to use one having a refractive index nb of 1.60 or more. When the refractive index np of the inorganic fine particles 6c is larger than the refractive index nb of the resin component 6b, high refractive index particles having a refractive index np of 1.70 or more and 3.00 or less may be used as the inorganic fine particles 6c. preferable. Then, it is preferable to use, as the resin component 6b, one having a refractive index nb smaller by 0.20 or more than the refractive index np of the inorganic fine particles 6c.
  • the light extraction layer 6a has the function of diffusing light due to the difference in refractive index between the resin component 6b and the inorganic fine particles 6c. For this reason, it is required that the inorganic fine particles 6c have less adverse effects on other layers and have high light scattering characteristics.
  • the layer thickness of the light extraction layer 6a needs to be thick to a certain extent in order to secure an optical path length for causing scattering, but on the other hand needs to be thin to an extent that energy loss due to absorption does not occur.
  • the thickness of the light extraction layer 6a is preferably 250 to 2000 nm. More preferably, it is 300 nm or more, and more preferably, 800 nm or less.
  • the haze value of the single layer of the light extraction layer 6a is preferably 20% or more, more preferably 25% or more, and still more preferably 30% or more. When the haze value is 20% or more, light scattering (light extraction efficiency) can be improved.
  • the inorganic fine particles 6c and the light extraction layer 6a it is preferable that 80% or more by number of spherical particles having an aspect ratio of 2 or less be contained as the inorganic fine particles 6c in the light extraction layer 6a.
  • the spherical particles having an aspect ratio of 2 or less preferably have an average particle diameter of 200 to 500 nm. More preferably, it is 230 nm or more, more preferably 250 nm or more. In addition, more preferably, it is 450 nm or less, more preferably less than 400 nm.
  • the aspect ratio referred to herein is the ratio of the major axis length to the minor axis length of the inorganic fine particles 6c [major axis length / uniaxial axis length].
  • the inorganic fine particles 6c may be randomly photographed with a scanning electron microscope (SEM) to obtain an image, and the major axis length and the minor axis length of the inorganic fine particles 6c may be calculated from the image.
  • SEM scanning electron microscope
  • the inorganic fine particles 6c are photographed at a magnification of 100,000, an aspect ratio for 100 particles is confirmed from the image, and a ratio is determined.
  • the scattering property can be improved by adjusting the average particle size and the aspect ratio of the inorganic fine particles 6c. Specifically, it is preferable to use particles in a range that causes Mie scattering in the visible light range. On the other hand, in order to make the inorganic fine particles 6c unevenly distributed on the organic EL layer 4 side and to flatten the surface on the outer surface side of the light extraction layer 6a, it is necessary to make the average particle diameter smaller than the thickness of the light extraction layer 6a. .
  • the film thickness of the light extraction layer 6a (light extraction layer 6) is preferably at least twice the primary particle diameter (average particle diameter) of the inorganic fine particles 6c. In this way, the surface on the outer surface side of the light extraction layer 6a can be further planarized.
  • inorganic fine particle 6c there is no restriction
  • quantum dots described in WO 2009/014707, US Pat. No. 6,608,439, and the like can be suitably used as the inorganic fine particles 6c.
  • inorganic fine particles 6c having a high refractive index are preferable.
  • the inorganic fine particles 6c having a high refractive index for example, inorganic oxide particles consisting of at least one oxide selected from zirconium, titanium, aluminum, indium, zinc, tin, antimony, cerium, niobium, tungsten and the like It can be mentioned.
  • Specific examples of the inorganic oxide particles include ZrO 2 , TiO 2 , BaTiO 3 , Al 2 O 3 , In 2 O 3 , ZnO, SnO 2 , Sb 2 O 3 , ITO (indium-tin oxide), SiO 2 , ZrSiO 4 , zeolite and the like can be mentioned.
  • the inorganic fine particles 6c In order to incorporate the inorganic fine particles 6c into the light extraction layer 6a, from the viewpoint of improving the dispersibility and stability in the case of using a dispersion liquid, it may be subjected to surface treatment or may be used without surface treatment. It can be selected.
  • specific materials for surface treatment include different inorganic oxides such as silicon oxide and zirconium oxide, metal hydroxides such as aluminum hydroxide, organic acids such as stearic acid, and organosiloxanes. Be One of these surface treatment materials may be used alone, or two or more of these surface treatment materials may be used in combination.
  • the resin component 6b contains the component of the structure of XYX 'described above, but the resin component 6b may be composed of only the component of the structure of XYX', which will be described later.
  • Other resin components may be contained.
  • known binders can be used without particular limitation.
  • another resin component can also be used in mixture of multiple types.
  • the refractive index nb of the resin component 6b and the refractive index of the inorganic fine particles 6c is preferably 0.20 to 1.00.
  • the refractive index np of the inorganic fine particles 6c is smaller than the refractive index nb of the resin component 6b, it is preferable to use a high refractive index binder as the other resin component.
  • a resin component having a structure of XY 'and other It is preferable to use a binder such that the refractive index nb of the resin component 6b in which the resin component is mixed is 1.60 or more.
  • the high refractive index binder for example, Rioduras (registered trademark) TYZ series, Rioduras TYT series (made by Toyo Ink Co., Ltd.), resin paint containing ZrO 2 fine particles (made by Pixelligent Technologies), UR series (made by Nissan Chemical), Orga Chicks (registered trademark) series (manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.), PIUVO series (manufactured by CAESM), acrylic resin series, epoxy resin series (manufactured by NTT Advanced Technology Co., Ltd.), Hytaloid (registered trademark) series (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. Etc. can be used.
  • Rioduras registered trademark
  • TYZ series made by Toyo Ink Co., Ltd.
  • resin paint containing ZrO 2 fine particles made by Pixelligent Technologies
  • UR series made by Nissan Chemical
  • Orga Chicks (registered trademark) series manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co
  • a resin component of the structure of XYX ′ it is preferable to use a binder having a refractive index that makes the refractive index nb of the resin component 6b obtained by mixing the resin component of the present invention smaller by 0.20 or more than the refractive index np of the inorganic fine particles 6c, and to use a binder having a high refractive index as much as possible.
  • the high refractive index binder it is preferable to use the high refractive index binder described above.
  • the resin component 6b in which the resin component having the structure of XYX ′ and the other resin component are mixed becomes a low-refractive-index binder, the resin component 6b comes from the side of the light extraction layer 6a. Depending on the penetration angle, it is possible to suppress the situation where light is reflected without being able to advance into the binder.
  • an inorganic material or a compound capable of forming an oxide, nitride or oxynitride of a metal by ultraviolet irradiation in a specific atmosphere is particularly preferably used.
  • Ru an inorganic material or a compound capable of forming an oxide, nitride or oxynitride of a metal by ultraviolet irradiation in a specific atmosphere.
  • Ru a compound which can be modified at a relatively low temperature as described in JP-A-8-112879 is preferable.
  • polysiloxane having Si-O-Si bond including polysilsesquioxane
  • polysilazane having Si-N-Si bond both Si-O-Si bond and Si-N-Si bond And the like.
  • the light extraction layer 6a is, for example, a liquid coating solution prepared by mixing a high refractive index resin constituting the resin component 6b, the inorganic fine particles 6c contained therein, and a solvent, and the roll-to-roll system is used. It coats on the 2nd electrode 5 of substrate 2 in which at least the 1st electrode 3, the organic EL layer 4, and the 2nd electrode 5 were formed conveyed. Thereafter, by curing the liquid coating liquid under appropriate conditions, the light extraction layer 6a can be formed.
  • a solvent for the liquid coating solution for example, alcohol having 1 to 13 carbon atoms, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl acetate, ethyl acetate, toluene, xylene, hexylene glycol, isopropyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether, etc. are used. be able to. Among those described above, for example, higher alcohols having about 6 to 13 carbon atoms, methyl isobutyl ketone, hexylene glycol, isopropyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether and the like are preferably used.
  • a spin coat method As a method of apply
  • a means to dry a liquid coating liquid irradiation of infrared rays (IR), heating, etc. are mentioned, for example.
  • IR infrared rays
  • solvents as to those having an OH group, since the OH group absorbs infrared rays, heat is efficiently generated and evaporation can be promoted.
  • a solvent having an OH group it can be dried at a low temperature, that is, a temperature at which the compound used for the organic EL layer 4 is not broken, by irradiation with infrared radiation.
  • means for curing the liquid coating solution after drying include irradiation with an excimer laser (oscillation wavelength: for example, 193 to 351 nm). In this way, it is possible to irradiate only the light extraction layer 6 a with the laser beam and to cure it, with almost no influence on the organic EL layer 4.
  • the use of the inorganic fine particles 6c has been described as a preferable embodiment, but the present invention is not limited to this, and organic fine particles (not shown) can be used.
  • organic particulates also have high refractive index.
  • the organic fine particles having a high refractive index include polymethyl methacrylate beads, acrylic-styrene copolymer beads, melamine beads, polycarbonate beads, polycarbonate beads, styrene beads, crosslinked polystyrene beads, polyvinyl chloride beads, benzoguanamine-melamine formaldehyde beads, etc. It can be mentioned.
  • the first electrode 3 plays a role of supplying carriers (holes or electrons) to the organic EL layer 4 described above, in particular, the light emitting layer (not shown).
  • One of the first electrode 3 and the second electrode 5 is the anode of the organic EL element 1 and the other is the cathode.
  • the first electrode 3 is used as a light emitting layer for holes. It is used as an anode to supply.
  • the first electrode 3 usually functions as a reflective electrode, but the present invention is not limited to this, and it is also possible to produce double-sided light emission using a transparent electrode.
  • the first electrode 3 is preferably made of an electrode material having a large work function (4 eV or more, preferably 4.5 eV or more), a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof.
  • a first electrode 3 anode
  • Au, Ag, aluminum, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O) 3) mixture, indium, a metal or a rare earth metal, CuI can be used a conductive material such as SnO 2, a metal thin film, a metal oxide layer, an organic conductive layer and the like.
  • the term "metal oxide” includes, for example, the case where the metal oxide is contained as the main component and other impurities and the like are contained.
  • the organic conductive layer is mainly composed of a conductive polymer and a binder.
  • the conductive polymer and the binder the compounds described in Patents 5750908 and 5782855 can be used.
  • the preparation (method) of the organic conductive composition for forming the organic conductive layer, the formation (method) of the organic conductive layer, etc. should be carried out according to the methods described in Japanese Patent Nos. 5750908 and 5782855.
  • the first electrode 3 can be produced by forming a thin film of such an electrode material by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the sheet resistance of the first electrode 3 is several hundreds ⁇ / sq.
  • the following is preferable, and the thickness is usually selected in the range of 10 nm to 1 ⁇ m, preferably in the range of 50 to 200 nm.
  • the sheet resistance can be measured in accordance with the resistivity test method of the conductive plastic according to JIS K 7194-1994 by the 4-probe method.
  • the thickness can be measured with a contact profilometer (eg DECTAK) or an optical interferometric profilometer (eg WYKO).
  • the first electrode 3 has a sheet resistance of 10000 ⁇ / sq. Or less, preferably 2000 ⁇ / sq. It is more preferable that
  • the second electrode 5 plays a role of supplying a carrier (a hole or an electron) to the organic EL layer 4 described above, in particular, a light emitting layer (not shown).
  • the second electrode 5 is a transparent electrode.
  • one of the first electrode 3 and the second electrode 5 is the anode of the organic EL element 1 and the other is the cathode, in the present embodiment, the second electrode 5 is used. Is used as a cathode for supplying electrons to the light emitting layer.
  • a metal having a small work function (4 eV or less) (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof are used as an electrode material.
  • the electrode material for forming the second electrode 5 include silver, silver / magnesium mixture, aluminum, sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium Mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixture, indium, lithium / aluminum mixture, metal such as rare earth metal, alloy, or ITO (tin-doped indium oxide), IZO (indium oxide / zinc oxide), IGO (gallium) Doped Indium Oxide), IWZO (Indium Oxide ⁇ Tin Oxide), ZnO (Zinc Oxide), GZO (Gallium Doped Zinc Oxide), IGZO (Indium Gallium Zinc Oxide), AZO (Aluminum Doped Zinc Oxide), etc.
  • a silver / magnesium mixture magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixture, lithium / aluminum mixture, aluminum and the like are preferable.
  • the second electrode 5 can be produced by forming a thin film of such an electrode material by a method such as vapor deposition or sputtering.
  • the sheet resistance of the second electrode 5 is several hundreds ⁇ / sq.
  • the thickness is usually selected in the range of 0.5 to 15 nm, preferably in the range of 1 to 5 nm.
  • a transparent or semitransparent cathode can be produced by producing the above-mentioned metal with a thickness of 1 to 20 nm as the second electrode 5 and then producing a conductive transparent material thereon.
  • the 2nd electrode 5 can also be set as the laminated structure laminated
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a preferable configuration of the second electrode.
  • a thin film Ag 5 a can be suitably used as the second electrode 5.
  • the thin film Ag 5 a is a film made of Ag or an Ag alloy and having a thickness of 5 to 20 nm.
  • the metal affinity layer 5b in the present embodiment is a layer that is provided adjacent to the thin film Ag 5a to prevent aggregation of Ag atoms of the thin film Ag 5a. Therefore, it is preferable that the metal affinity layer 5 b be provided adjacent to the thin film Ag 5 a to be the second electrode 5.
  • the metal affinity layer 5b is provided adjacent to the thin film Ag5a, the aggregation of Ag can be suppressed in forming the thin film Ag5a, and the conductivity is improved.
  • Metal affinity layer When the thin film Ag 5 a is used as the second electrode 5, the sheet resistance can be reduced. In addition, when the metal affinity layer 5 b is formed between the thin film Ag 5 a and the organic EL layer 4, aggregation of Ag can be suppressed in forming the thin film Ag 5 a, and the conductivity is improved. This is because when forming the thin film Ag5a on the surface of the metal affinity layer 5b, the Ag atoms constituting the thin film Ag5a interact with the Ag affinity compound contained in the metal affinity layer 5b, and the metal affinity layer 5b is formed. The diffusion distance of Ag atoms on the surface is reduced. As a result, it is considered that migration (migration) and aggregation of Ag to a specific point are suppressed.
  • a layered growth type in which an Ag atom forms a two-dimensional nucleus on the surface of the metal affinity layer 5b having an atom having an affinity to the Ag atom and forms a two-dimensional single crystal layer around it It is presumed that it is formed by film growth of (Frank-van der Merwe: FM type).
  • FM type Film growth of
  • an island-like growth type Volumer-Weber: VW type in which Ag atoms are diffused while bonding to form a three-dimensional nucleus by bonding while forming a three-dimensional island shape.
  • the metal affinity layer 5 b is formed as in the present embodiment, it is presumed that island-like growth is suppressed and layer growth is promoted by the silver affinity compound contained in the metal affinity layer 5 b. .
  • the Ag atom constituting the thin film Ag 5 a interacts with the atom having an affinity to the Ag atom contained in the metal affinity layer 5 b to suppress the mobility. And thereby, the surface smoothness of thin film Ag5a can be improved, irregular reflection can be suppressed, and it is thought that light transmittance improves.
  • fever and temperature is suppressed by this interaction, and a temporal stability can be improved.
  • metal affinity layer 5b for example, metals represented by strontium, aluminum, La metal and the like described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586 and the like , Alkali metal compounds represented by lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride etc., alkaline earth metal compounds represented by magnesium fluoride, calcium fluoride etc., metal oxides represented by aluminum oxide, Liq The metal complex represented by etc. can be used.
  • the metal affinity layer 5b can be formed by a method using a dry process such as a vapor deposition method (resistance heating, EB method or the like), a sputtering method, a CVD method or the like. Above all, the vapor deposition method is preferably applied.
  • the thickness of the metal affinity layer 5b is preferably in the range of 1 to 100 nm, and more preferably in the range of 3 to 50 nm. If the thickness of the metal affinity layer 5b is within this range, the above-described effect can be obtained regardless of the thickness. If the thickness of the metal affinity layer 5b is 100 nm or less, the absorption component of the layer is reduced, and the light transmittance of the thin film Ag 5a is preferably improved. If the thickness of the metal affinity layer 5b is 1 nm or more, a uniform and continuous metal affinity layer 5b is preferably formed.
  • the metal affinity layer 5b preferably has an energy level of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) in the range of -2.2 to -1.6 eV.
  • LUMO lowest unoccupied molecular orbital
  • the energy level of the compound forming the metal affinity layer 5 b and the energy level of the Ag atoms forming the thin film Ag 5 a become close to each other, and the interaction between electron trajectories is facilitated.
  • the affinity between the metal affinity layer 5 b and the thin film Ag 5 a can be improved, and aggregation of Ag can be further suppressed.
  • carrier injection to the thin film Ag 5a and carrier transport to the light emitting layer are preferable by setting the energy level, which is preferable.
  • the metal affinity layer 5b does not become a main electrode even when it is made of a conductive material. Therefore, the metal affinity layer 5b does not have to have the necessary layer thickness as an electrode.
  • the metal affinity layer 5 b may have a layer thickness suitable for the arrangement of the thin film Ag 5 a in the organic EL element 1 in which the thin film Ag 5 a in which the metal affinity layer 5 b is formed is used.
  • the metal affinity layer 5 b may have a structure in which a layer containing the above-described inorganic material and a layer containing the organic material are laminated. In this case, it is preferable that the metal affinity layer 5b has a structure in which a layer containing an inorganic material and a layer containing an organic material are disposed in order from the thin film Ag 5a side.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a preferable configuration of the inorganic layer.
  • the inorganic layer 7 plays a role of protecting the organic EL layer 4 from oxygen and moisture. By having the inorganic layer 7, the barrier property is improved, and, for example, the generation of DS can be suppressed.
  • the inorganic layer 7 can be composed of a first inorganic layer 7a, a second inorganic layer 7b, and a third inorganic layer 7c.
  • the inorganic layer 7 may be formed of one or two layers, or may be formed of four or more layers.
  • the inorganic layer 7 may be provided so as to cover only a part of the second electrode 5 between the second electrode 5 and the light extraction layer 6, it is provided so as to cover the entire surface. preferable. Moreover, the inorganic layer 7 can be made into laminated structure as needed.
  • the material for forming the inorganic layer 7 examples include, but are not limited to, silicon compounds such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, silicon carbide, silicon nitride carbide, aluminum oxide, ZTO, etc. .
  • the inorganic layer 7 preferably contains a nitride of silicon as a main component from the viewpoint of the barrier property, and more specifically, it is more preferable to form it with silicon nitride. That is, the inorganic layer 7 is preferably a silicon nitride layer.
  • silicon nitride layer includes, for example, a case containing silicon nitride as a main component and other impurities and the like.
  • the inorganic layer 7 may be formed as a composite film or a laminated film in which films composed mainly of silicon compounds having the same composition or different compositions are combined.
  • the function as the inorganic layer 7 should just be expressed on the whole.
  • the inorganic layer 7 preferably has a water vapor transmission rate (25 ⁇ 0.5 ° C., relative humidity 90 ⁇ 2% RH) of less than 0.1 g / (m 2 ⁇ 24 h), 0.01 g / (m 2 ⁇ 24 h) or less is more preferable, and 0.001 g / (m 2 ⁇ 24 h) or less is further preferable.
  • the water vapor transmission rate of the inorganic layer 7 is a value measured by a method according to JIS K 7129-1992.
  • the thickness of the inorganic layer 7 is preferably 500 to 2500 nm. If the thickness of the inorganic layer 7 is within the above range, the generation of DS due to the thickness of the inorganic layer 7 is further suppressed, and the generation of DS due to the cracking of the inorganic layer 7 is further suppressed.
  • the thickness of the inorganic layer 7 can be measured using a contact surface profiler (eg, DECTAK).
  • the film density of the inorganic layer 7 is preferably 4.0 to 10.0 ⁇ 10 22 atoms / cm 3 .
  • the inorganic layer 7 is preferably formed of two or more layers having different film densities.
  • the inorganic layer 7 is composed of a first inorganic layer 7 a on the second electrode 5 side, a second inorganic layer 7 b which is an intermediate layer, and a third inorganic layer 7 c on the adhesive layer 8 side.
  • the film density is different in the three-layer structure, it means that at least one layer may have a different film density from the other two layers, and the other two layers may have the same film density. Also, each of the three layers may have different film densities from one another.
  • the inorganic layer 7 is formed of three layers having different film densities, the generation of DS is further suppressed.
  • the film density of each of the first inorganic layer 7a, the second inorganic layer 7b, and the third inorganic layer 7c is preferably 4.0 to 10.0 ⁇ 10 22 atoms / cm 3 .
  • the inorganic layer 7 has the lowest film density of the second inorganic layer 7 b which is an intermediate layer among the three layers.
  • the film density of the intermediate layer that is, the layers other than the lowermost layer and the uppermost layer be low. With such a configuration, DS is less likely to occur.
  • the difference in film density between the second inorganic layer 7 b and the first inorganic layer 7 a and the film density between the second inorganic layer 7 b and the third inorganic layer 7 c are preferably 0.3 to 3.0 ⁇ 10 22 atoms / cm 3 respectively.
  • the film density can be determined by measuring the formed single film by Rutherford backscattering analysis and measuring the film thickness by TEM of the formed cross section.
  • the thickness of the second inorganic layer 7 b as the intermediate layer is 20 to the thickness of the entire inorganic layer 7. It is preferably 50%. If the thickness of such a second inorganic layer 7b is within the above range, the influence of diffusion of moisture and the like due to the adhesive layer 8 bonding the sealing member 9 described later is suppressed, and the generation of DS is further suppressed. Be done. In the case of four or more layers, the intermediate layer (layer other than the lowermost layer and the uppermost layer) having the lowest film density is preferably 20 to 50% of the total thickness of the inorganic layer 7.
  • the inorganic layer 7 can be formed by a dry process.
  • the dry process include film forming methods such as vacuum evaporation (resistance heating, EB method, etc.), magnetron sputtering, ion plating, and CVD.
  • a plasma CVD method using an organic silicon compound will be described as an example of the step of forming the inorganic layer 7.
  • a silicon compound is formed by the reaction product of the organic silicon compound.
  • organic silicon compounds used in the plasma CVD method include hexamethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, methylsilane, dimethylsilane, and trimethylsilane.
  • hexamethyldisiloxane and 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane are preferable from the viewpoint of properties such as the handleability in film formation and the barrier property of the obtained inorganic layer 7.
  • these organic silicon compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
  • the molar amount of oxygen as the reactive gas relative to the molar amount (flow rate) of hexamethyldisiloxane is used as the source gas.
  • the amount (flow rate) is preferably 12 times or less (more preferably 10 times or less) which is a stoichiometric ratio.
  • Si 3 N 4 is a stoichiometric representative value, but there is a certain ratio of width in the actual film, and these are handled as SiN.
  • the atomic ratio described above can be determined by a conventionally known method, but can be measured, for example, by an analyzer using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) or the like.
  • the film density of the inorganic layer 7 can be controlled by the film forming conditions at the time of film formation by the CVD method. That is, the film formation by the CVD method proceeds by the surface reaction on the film formation surface and the gas phase reaction in the film formation atmosphere. At this time, for example, by increasing the flow rate of the source gas to increase the gas phase reaction, the film forming speed is increased and the film density is decreased. On the other hand, by reducing the flow rate of the source gas to increase the surface reaction, the film forming speed is reduced and the film density is increased.
  • the silicon nitride film which is the inorganic layer 7 is configured as a film whose film density is controlled by adjusting the total flow rate of the ammonia gas and the silane gas.
  • the low-density inorganic layer 7 (for example, the second inorganic layer 7b) is a film formed by the CVD method in which the film forming speed mainly for the surface reaction is relatively high.
  • the high-density inorganic layer 7 (for example, the first inorganic layer 7a and the third inorganic layer 7c) has a low deposition rate mainly based on a vapor phase reaction as compared with the low-density inorganic layer 7 It becomes a film deposited by the method.
  • the gas phase reaction and the surface reaction in the CVD film formation are also controlled by, for example, the substrate temperature or the gas pressure in the film formation atmosphere, in addition to the flow rate of the source gas described above.
  • the gas phase reaction is increased by lowering the substrate temperature, increasing the gas pressure amount in the film forming atmosphere, or increasing the concentration of the N 2 gas by introducing the N 2 gas.
  • the film forming speed is increased to lower the film density.
  • the film densities of the first inorganic layer 7a, the second inorganic layer 7b, and the third inorganic layer 7c may be controlled by the method described above.
  • the film density may be controlled by the method described above.
  • the inorganic layer 7 can be provided arbitrarily, and when using a glass substrate as the sealing member 9 to be described later, the inorganic layer 7 may not be provided.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of a preferable configuration of the adhesive layer and the sealing member.
  • the adhesive layer 8 is provided on the light extraction layer 6, and the sealing member 9 is provided on the adhesive layer 8.
  • the adhesive layer 8 is used to bring the sealing member 9 described later in close contact with the organic EL element 1. That is, the adhesive layer 8 has a role of fixing the sealing member 9 to the substrate 2 side.
  • the sealing member 9 plays a role of preventing the entry of oxygen and moisture and preventing the deterioration of the organic EL layer 4.
  • the adhesive layer 8 and the sealing member 9 may be provided on part of the light extraction layer 6, but are preferably provided on the entire surface.
  • the adhesive layer 8 is preferably transparent.
  • the adhesive layer 8 is a photocurable and thermosetting adhesive having a reactive vinyl group such as an acrylic acid oligomer or a methacrylic acid oligomer, and a moisture curable adhesive such as 2-cyanoacrylate. Can be formed by Further, the adhesive layer 8 can be formed by heat and chemical curing (two-component mixture) such as epoxy. The adhesive layer 8 can be formed of a hot melt type polyamide, polyester, polyolefin or the like. Moreover, it can form with a cation-curing-type ultraviolet curing epoxy resin adhesive. The adhesive layer 8 can use what is marketed.
  • the sealing member 9 is a plate-like or film-like member covering a laminate such as the organic EL layer 4 of the organic EL element 1 and is fixed to the substrate 2 side by the adhesive layer 8 as shown in FIG. Ru.
  • the sealing member 9 may be a sealing film.
  • the sealing member 9 is preferably transparent.
  • the sealing member 9 exposes the terminal portion of the lead-out electrode of the organic EL element 1.
  • the sealing member 9 may be provided with a lead-out electrode so as to be electrically connected to the electrode of the organic EL element 1.
  • the plate-like sealing member 9 include a glass substrate and a polymer substrate, and these substrates may be used in the form of a thinner film.
  • the glass substrate include soda lime glass, glass containing barium and strontium, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, quartz, and thin glass having flexibility.
  • the polymer substrate polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, polysulfone and the like can be mentioned.
  • the organic EL element 1 can be made thin, it is preferable to use a polymer substrate as the sealing member 9 in a thin film shape.
  • the sealing member 9 may be processed into a concave plate shape and used. In this case, the plate-like sealing member 9 described above can be made concave by processing such as sand blasting and chemical etching.
  • the polymer substrate in the form of a film has an oxygen permeability of 1 ⁇ 10 -3 mL / (m 2 ⁇ 24 h ⁇ atm) or less measured by the method according to JIS K 7126-1987, JIS K 7129-1992. It is preferable that the water vapor transmission rate (25 ⁇ 0.5 ° C., (90 ⁇ 2)% RH) measured by a method according to the present invention is 1 ⁇ 10 ⁇ 3 g / (m 2 ⁇ 24 h) or less.
  • the sealing member 9 has the adhesive layer 8 described above formed on one surface, and the adhesive layer 8 is adhered to the second electrode 5 or the inorganic layer 7 so as to be attached.
  • the application of the adhesive constituting the adhesive layer 8 to one side of the sealing member 9 may be applied using a commercially available dispenser, or may be printed like screen printing.
  • the organic material which comprises the organic EL element 1 may deteriorate by heat processing. Therefore, the adhesive layer 8 is preferably one that can be adhesively cured at room temperature (25 ° C.) to 80 ° C.
  • a desiccant may be dispersed in the adhesive layer 8.
  • a lead-out electrode (not shown) is provided at the end portion of the first electrode 3 and the second electrode 5.
  • the first electrode 3 and the second electrode 5 are electrically connected to an external power supply (not shown) via the extraction electrode.
  • the material of the extraction electrode is not particularly limited as long as it can electrically connect the first electrode 3 or the second electrode 5 to the external power supply.
  • a well-known raw material can be used suitably for an extraction electrode,
  • metal films such as a MAM electrode (Mo / Al * Nd alloy / Mo) which consists of 3 layer structure, can be used.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the overall configuration of another example of the organic EL element according to the present embodiment.
  • the gas barrier layer 10 a can be provided between the substrate 2 and the first electrode 3, preferably adjacent to the substrate 2.
  • the gas barrier layer 10 b can be provided adjacent to the outer surface of the light extraction layer 6.
  • the gas barrier layer 10c can be provided immediately below the substrate 2 (in FIG. 6, the surface opposite to the surface on which the first electrode 3 is formed).
  • the substrate 2 on which at least one of the gas barrier layers 10a to 10c is formed has a water vapor transmission rate of 1 at a temperature of 25 ⁇ 0.5 ° C. and a humidity of 90 ⁇ 2% RH measured by a method according to JIS K 7129-1992. It can be less than 10 -3 g / m 2 ⁇ 24 h.
  • the substrate 2 on which at least one of the gas barrier layers 10a to 10c is formed has an oxygen permeability of 1 ⁇ 10 -3 ml / m 2 ⁇ 24 h ⁇ atm measured by the method according to JIS K 7126-1987.
  • 1 atm is 1.01325 ⁇ 10 5 Pa.) Or less, and the water vapor transmission rate at a temperature of 25 ⁇ 0.5 ° C. and a humidity of 90 ⁇ 2% RH is 1 ⁇ 10 ⁇ 3 g / m 2. It can be 24h or less.
  • the gas barrier layers 10a to 10c be formed of a material having a function of suppressing the penetration of the organic EL element 1, such as moisture or oxygen, which causes deterioration of the organic EL element 1.
  • a material for forming the gas barrier layers 10a to 10c include silicon oxides such as silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, silicon oxynitride, silicon carbide, and silicon nitride carbide.
  • gas barrier layers 10a to 10c There is no particular limitation on the method of forming the gas barrier layers 10a to 10c.
  • a plasma polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method and the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is also preferable.
  • the formed coated film is irradiated with vacuum ultraviolet light (VUV light) having a wavelength of 200 nm or less to perform modification treatment
  • VUV light vacuum ultraviolet light
  • the method of forming the gas barrier layers 10a to 10c is also preferable.
  • each of the gas barrier layers 10a to 10c is preferably in the range of 1 to 500 nm, more preferably in the range of 10 to 300 nm. In this way, desired gas barrier performance can be exhibited, and film quality deterioration such as generation of cracks in a dense film can be prevented.
  • the first electrode 3 is formed on the substrate 2 by an appropriate film forming method such as a vapor deposition method or a sputtering method. In addition, you may form the gas barrier layer 10a in the board
  • a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer are sequentially formed to form the organic EL layer 4.
  • the film formation of each of these layers can be performed by spin coating method, casting method, ink jet method, vacuum evaporation method, printing method, etc.
  • Vacuum evaporation or spin coating is particularly preferred in view of the difficulty of adhesion.
  • different film formation methods may be applied to each layer.
  • the deposition conditions vary depending on the type of compound used, etc., but generally the boat heating temperature is 50 to 450 ° C., the degree of vacuum is 1 ⁇ 10 ⁇ 6 to 1 ⁇ It is preferable to appropriately select each condition within the range of 10 ⁇ 2 Pa, a deposition rate of 0.01 to 50 nm / sec, a substrate temperature of ⁇ 50 to 300 ° C., and a layer thickness of 0.1 to 5 ⁇ m.
  • the second electrode 5 is formed on top of the organic EL layer 4 by an appropriate film forming method such as vapor deposition or sputtering. At this time, the second electrode 5 is formed into a pattern in which the terminal portion is drawn out from the upper side of the organic EL layer 4 to the peripheral edge of the substrate 2 while maintaining the insulating state with respect to the first electrode 3 by the organic EL layer 4.
  • the inorganic layer 7 is formed by the above-mentioned manufacturing method as needed. After that, the light extraction layer 6 is provided on the organic EL layer 4 in a state in which the terminal portions of the extraction electrode and the second electrode 5 are exposed.
  • the desired organic EL element 1 is obtained by the above. Then, the adhesive layer 8 and the sealing member 9 are provided on the organic EL element 1. In addition, you may form the gas barrier layers 10b and 10c in the organic EL element 1 as needed.
  • the substrate 2 is taken out from a vacuum atmosphere on the way, and different compositions are produced. A membrane method may be applied. At that time, it is preferable to carry out the work in a dry inert gas atmosphere.
  • each of the evaporation crucibles in the vacuum evaporation apparatus was filled with the following materials constituting the layers of the organic functional layer in an amount optimum for the preparation of the device.
  • the evaporation crucible used was made of a material for resistance heating made of molybdenum or tungsten. After reducing the pressure to 1 ⁇ 10 -4 Pa, the evaporation crucible containing the following compound A-1 is energized and heated, and evaporation is performed on the first electrode (metal layer side) at an evaporation speed of 0.1 nm / sec. Then, a 10 nm-thick hole injection layer was formed.
  • a vapor deposition crucible containing the following compound M-2 was energized and heated, and vapor deposition was performed on the hole injection layer at a vapor deposition rate of 0.1 nm / sec to form a hole transport layer with a thickness of 30 nm.
  • the following compound BD-1 and the following compound H-1 are co-deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec so that the compound BD-1 has a concentration of 5% by mass, and emits blue light with a thickness of 15 nm
  • a light emitting layer fluorescent light emitting layer
  • the following compound GD-1, the following compound RD-1 and the following compound H-2 were deposited at a deposition rate of 0.
  • the concentration of the compound GD-1 was 17% by mass and the concentration of RD-1 was 0.8% by mass.
  • the co-evaporation was performed at 1 nm / sec to form a light emitting layer (phosphorescent light emitting layer) exhibiting a yellow color with a thickness of 15 nm.
  • the following compound E-1 was vapor deposited at a vapor deposition rate of 0.1 nm / sec to form an electron transport layer with a thickness of 30 nm.
  • a 1.5 nm-thick electron injection layer was formed using LiF.
  • the organic EL layer was formed.
  • Second Electrode Further, the film formation speed was adjusted so that the volume ratio of silver and magnesium was 10: 1, and 15 nm was vapor deposited to form a second electrode and a lead-out electrode.
  • sealing substrate The support substrate with a gas barrier manufactured above was prepared, and this was used as the sealing substrate as it was. Next, a resin composition containing titanium dioxide in an epoxy resin was applied to a sealing substrate with a slit coater and cured by UV irradiation to form a resin layer as an adhesive layer.
  • the sealing substrate with a release sheet (adhesive layer) produced by the above-mentioned method was left under a nitrogen atmosphere for 24 hours or more. After standing, the release sheet was removed, and the organic EL element was covered with a vacuum laminator heated to 80 ° C. to laminate. Furthermore, heating was performed at 120 ° C. for 30 minutes for sealing. A top emission type organic EL device according to 1 was produced.
  • the film formation of the inorganic layer is carried out at 50 sccm (Standard Cubic) of a mixed gas of hexamethyldisiloxane (HMDSO) as a source gas and oxygen gas (also functioning as a discharge gas) as a reaction gas as a film formation gas. Centimeter per Minute) was supplied from a gas supply pipe at a supply rate of 500 sccm, and plasma CVD was performed under the conditions of the degree of vacuum in the chamber: 3 Pa, applied voltage: 0.8 kW, and frequency: 70 kHz.
  • HMDSO hexamethyldisiloxane
  • the inorganic layer was formed by RF sputtering under the conditions of Ar: 20 sccm, O 2 : 2 sccm, sputtering pressure: 0.2 Pa, room temperature, target side power: 1000 W, target-substrate distance: 86 mm.
  • the inorganic layer was formed by RF sputtering under the conditions of Ar: 100 sccm, O 2 : 75 sccm, N 2 : 75 sccm, sputtering pressure: 0.5 Pa, room temperature, target side power: 1000 W, target-substrate distance: 86 mm.
  • the inorganic layer was formed by RF sputtering under the conditions of Ar: 47.5 sccm, O 2 : 2.5 sccm, sputtering pressure: 0.2 Pa, room temperature, target side power: 1000 W, target-substrate distance: 86 mm. .
  • a transparent resin-made flexible base material was set in a discharge plasma chemical vapor deposition apparatus (plasma CVD apparatus made by Applied Materials, Inc. Precision 5000), and was continuously transported by roll-to-roll.
  • a magnetic field was applied between the film forming rollers, and power was supplied to each film forming roller to generate plasma between the film forming rollers, thereby forming a discharge region.
  • a mixed gas of hexamethyldisiloxane (HMDSO), which is a source gas, and oxygen gas (which also functions as a discharge gas), which is a reaction gas is supplied as a deposition gas from the gas supply pipe to the formed discharge region.
  • HMDSO hexamethyldisiloxane
  • oxygen gas which also functions as a discharge gas
  • a gas barrier layer having a thickness of 120 nm was formed under the following conditions.
  • HMDSO supply amount 50 sccm
  • Supply amount of reaction gas (O 2 ) 500 sccm
  • Degree of vacuum in the vacuum chamber 3 Pa
  • Applied power from plasma power supply 0.8 kW
  • Power supply frequency for plasma generation 70 kHz
  • Film transport speed 0.8 m / min
  • a solvent was prepared by mixing hexylene glycol, propylene glycol monomethyl ether and isopropyl alcohol at a solvent ratio (mass ratio) of 30:50:20.
  • This solvent was mixed with polyvinyl alcohol resin VF-10 (manufactured by Nippon Shokubai Bi-Poval Co., Ltd.) so that the solid content concentration of the coating solution would be 15% by mass, to prepare a coating solution of a light extraction layer of 10 mL in total.
  • the solution was mixed for 10 minutes at a stirring speed of 500 rpm, and filtered through a hydrophobic PVDF 0.45 ⁇ m filter (manufactured by Whatman Co., Ltd.) to obtain a coating solution of a light extraction layer.
  • the coating solution is applied onto the second electrode by the ink jet coating method, then it is simply dried (70 ° C., 2 minutes), and further dried for 5 minutes under output conditions of a substrate temperature of less than 80 ° C. by wavelength control IR described later.
  • wavelength control IR two quartz glass plates that absorb infrared radiation with a wavelength of 3.5 ⁇ m or more were attached to an infrared irradiation device (Altimate Heater / Carbon, manufactured by Shinmei Kogyo Co., Ltd.) A controlled infrared heater was used.
  • the curing reaction was promoted under the following modification treatment conditions to obtain a light extraction layer.
  • the light extraction layer was formed to have a thickness of 1 ⁇ m after curing.
  • the irradiation conditions of the infrared irradiation device are controlled to set the content of the solvent contained in the light extraction layer to 30 ppm, and the primary particle diameter (average particle diameter) of the inorganic fine particles is 0.1 ⁇ m. No., except that In the same manner as the organic EL element according to No. 16, No. The organic EL element which concerns on 28 was produced.
  • the irradiation conditions of the infrared irradiation device are controlled to set the content of the solvent contained in the light extraction layer to 40 ppm, and the primary particle diameter (average particle diameter) of the inorganic fine particles to 1 ⁇ m. Except for No. In the same manner as the organic EL element according to No. 16, No. The organic EL element which concerns on 29 was produced. No. In the organic EL device according to No. 29, since the total film thickness of the light extraction layer and the primary particle diameter of the inorganic fine particles are the same, there is no concentration distribution of the inorganic fine particles in the light extraction layer.
  • the organic EL elements according to 1 to 36 are lighted under constant current density conditions of 2.5 mA / cm 2 at room temperature (within the range of about 23 to 25 ° C.) to obtain a spectral radiance meter CS-2000 (Konica Minolta The light emission luminance of each sample was measured using a sensing company), and the light emission efficiency (external extraction efficiency) at the current value was determined.
  • CS-2000 Konica Minolta
  • the light emission luminance of each sample was measured using a sensing company), and the light emission efficiency (external extraction efficiency) at the current value was determined.
  • the light emission efficiency of the organic EL device according to 1 was represented by a relative value of 100 in Table 3. The efficiency improvement passed 120 or more and failed 120 or less.
  • the generation area ratio of DS was determined under the same conditions as performed for confirming DS generation before high temperature storage (DS generation after high temperature storage was confirmed). Then, the DS generation area (generation area ratio) before and after high temperature storage was determined, and DS generation was evaluated according to the following evaluation criteria. The evaluation score made 4 or more the pass, and made 3 or less the fail.
  • the organic EL element was stored for 500 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH. Thereafter, the luminous efficiency of the sample after storage was determined by the same method as described above, and the difference between the luminous efficiency before storage and after storage was determined.
  • the high temperature storage stability ( ⁇ luminance) is determined by the number before storage.
  • the luminance of the organic EL element according to 1 was represented by a relative value of 100 in Table 3.
  • a spectroradiometer CS-2000 manufactured by Konica Minolta Sensing, Inc. was used to measure the luminance.
  • ⁇ voltage High temperature shelf life
  • the organic EL element was stored for 500 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH. Then, in the organic EL element of each sample before storage and after storage, a voltage at which the front luminance on the second electrode side was 1000 cd / m 2 was measured as a drive voltage (V). And the difference of the drive voltage before and behind preservation was calculated.
  • the high-temperature storage stability ( ⁇ voltage) is the number before storage. It represented in Table 3 by the relative value which sets the voltage of the organic EL element which concerns on 1 to 100.
  • Organic electroluminescent device organic EL device
  • Substrate First Electrode
  • Organic Electroluminescent Layer Organic EL Layer
  • Second electrode transparent electrode
  • Second electrode transparent electrode
  • Inorganic layer Adhesive layer 9 Sealing member

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Abstract

発光効率及び高温保存性が優れた有機EL素子を提供する。本発明に係る有機EL素子(1)は、基板(2)、有機エレクトロルミネッセンス層(有機EL層)(4)、光取り出し層(6)の順で形成され、前記有機EL層(4)で発生した光を前記基板(2)とは反対方向に取り出すものであり、前記光取り出し層(6)に含まれる溶媒の含有率が10~100ppmである。

Description

有機エレクトロルミネッセンス素子
 本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
 有機物質に電圧を印加して発光する現象を有機エレクトロルミネッセンス(以下、「有機EL」ともいう)といい、有機ELを発生させる素子を有機EL素子という。有機EL素子は、有機発光物質が含有された単層又は多層の発光層(「有機EL層」、「有機機能層」、「有機薄膜層」、「有機発光物質含有層」、「有機発光層」などとも呼称されている)を陽極と陰極の間に有する構造となっている。有機EL素子は、電圧が印加されると、電子が陰極から発光層に注入されると共に、正孔が陽極から発光層に注入され、これらが発光層で再結合して励起子が生じる。有機EL素子はこのようにして生じた励起子からの光の放出(蛍光・燐光)を利用して発光する。有機EL素子は、ディスプレイ、照明機器(照明パネル)、薄型の電子デバイスなどに広く用いられている。
 特に、有機EL素子を用いたディスプレイは年々大型化、高精細化の傾向にあり、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor;TFT)で画素ごとに駆動を制御するアクティブマトリクス方式が一般的に用いられている。アクティブマトリクス方式はTFTを基板側に設ける必要があり、従来の光を基板側から取り出すボトムエミッション型の構成では開口率が下がるという問題がある。そのため、近年は光を基板とは反対方向に取り出すトップエミッション型の構成とすることで高い開口率を有したディスプレイが開発され、販売されている。
 しかしながら、大面積化に伴う消費電力の増加、さらなる駆動の長寿命化のため、より高い発光効率(以下、単に「高効率」と記載することがある)のデバイスが必要とされている。そこで、トップエミッションの取り出し電極側に光取り出し構造を設けることで、高効率のデバイスを得られる手段が提案されている。
 例えば、特許文献1には、基板;前記基板上に備えられた第1電極;前記第1電極上に備えられた1層以上の有機物層;前記有機物層上に備えられた第2電極;及び前記第2電極の上部に備えられた光抽出層を含む有機発光素子が提案されている。
 また、例えば、特許文献2には、基板と、前記基板の一表面側に設けられた第1電極と、前記基板の前記一表面側で前記第1電極に対向した第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間にあり少なくとも発光層を含む機能層とを備えた有機EL素子が記載されている。なお、この有機EL素子における前記第2電極は、前記機能層に接し且つ光透過性を有する導電性層と、前記導電性層における前記機能層側とは反対側に位置し前記機能層からの光の取り出し用の開口部を有する電極パターンとを備えている。そして、この有機EL素子は、前記導電性層が、前記電極パターンの厚み方向への投影領域に絶縁層を備え、前記絶縁層が、前記発光層からの光を散乱させる散乱構造を有することを特徴としている。
特表2011-521423号公報 特開2013-097966号公報
 特許文献1に記載の発明は、第2電極上に光抽出層を設けることによって光取り出し効率を向上させている。しかし、特許文献1に記載の発明はレンズ式の光取り出し構造フィルムを貼りつけたものであり、素子内部に閉じ込められた光を取り出す方法として適していない。
 また、特許文献2に記載の発明は、光取り出し側の電極に近接した絶縁膜に、光を散乱させる散乱構造を有することでトップエミッション型の有機EL素子の発光効率を向上させている。しかし、特許文献2に記載の発明は、膜形成の達成手段として、グラビア、スクリーン印刷による塗布を記載しており、実施例中で焼成に130℃の高温プロセスが必要とされている。発光層を含む機能層は有機物を含んでいるため、この高温プロセスによってダメージを受け易く、発光効率や高温保存性が低下することが懸念される。なお、本明細書における高温保存性とは、有機EL素子を高温(例えば85℃)で長時間駆動した際にダークスポット(DS)が発生し難い性能をいう。DSとは、画素上に現れる黒点(非発光部分)をいう。
 本発明は前記状況に鑑みてなされたものであり、発光効率及び高温保存性が優れた有機EL素子を提供することを課題とする。
 本発明に係る前記課題は以下の手段により解決される。
(1)基板、有機エレクトロルミネッセンス層、光取り出し層の順で形成され、前記有機エレクトロルミネッセンス層で発生した光を前記基板とは反対方向に取り出す有機エレクトロルミネッセンス素子であり、前記光取り出し層に含まれる溶媒の含有率が10~100ppmである有機エレクトロルミネッセンス素子。
(2)前記光取り出し層が、樹脂成分と、アスペクト比が2以下の無機微粒子と、を含んでいる前記(1)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(3)前記樹脂成分が、X-Y-X’の構造の成分を含有し、前記X及び前記X’は各々独立に、少なくとも下記式(1)~(7)のいずれかの構造を有し、前記Yは少なくとも1つのS原子と1つの芳香環とを有する二価基である前記(2)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(4)前記Yが、-R-R’-、-R-S-R’-、-R-S(O)-R’-、及び、-R-S(O)-R’-のうちのいずれかの構造であり、前記R及びR’は各々独立に、下記式(8)~(12)のいずれかの構造である(ただし、前記Yが、-R-R’-である場合、前記R及びR’の少なくとも1つは下記式(12)である)前記(3)に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(5)前記光取り出し層の膜厚が、前記無機微粒子の一次粒子径の2倍以上である前記(2)~(4)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(6)前記無機微粒子が、前記光取り出し層の厚さ方向で濃度分布を持つ前記(2)~(5)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(7)前記有機エレクトロルミネッセンス層と前記光取り出し層との間に透明電極を有し、前記透明電極と前記光取り出し層との間に無機層を有する前記(1)~(6)のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
 本発明によれば、発光効率及び高温保存性が優れた有機EL素子を提供できる。
本実施形態に係る有機EL素子の全体構成を説明する概略断面図である。 光取り出し構造の一態様を説明する概略断面図である。 第2電極の好ましい構成の一例を説明する概略断面図である。 無機層の好ましい構成の一例を説明する概略断面図である。 接着剤層及び封止部材の好ましい構成の一例を説明する概略断面図である。 本実施形態に係る有機EL素子の他の一例の全体構成を説明する概略断面図である。
(有機EL素子)
 以下、適宜図面を参照して本発明に係る有機EL素子の一実施形態について詳細に説明する。
 図1は、本実施形態に係る有機EL素子の全体構成を説明する概略断面図である。
 図1に示すように、本実施形態に係る有機EL素子1は、基板2、有機EL層4、光取り出し層6の順で形成されている。そして、この有機EL素子1は、有機EL層4で発生した光を前記基板2とは反対方向に取り出す。つまり、この有機EL素子1は、トップエミッション型の有機EL素子である。この有機EL素子1は、前記光取り出し層6に含まれる溶媒の含有率が10~100ppmである。
 なお、有機EL素子1は前記した層構成以外に、基板2と有機EL層4との間に第1電極3を有しており、有機EL層4と光取り出し層6との間に透明電極、すなわち、第2電極5を有している。なお、以下の説明では、透明電極を第2電極5として説明する。有機EL層4は、第1電極3と第2電極5によって狭持されている部分が発光領域となる。有機EL素子1において、第1電極3及び第2電極5の端部にはそれぞれ、図示しない取り出し電極が設けられている。第1電極3及び第2電極5は、当該取り出し電極を介して、外部電源(図示略)と電気的に接続される。
 また、有機EL素子1は前記した層構成以外に、第2電極5と光取り出し層6との間に無機層7(図4参照)を有しているのが好ましい。
 さらに、有機EL素子1は前記した層構成以外に、光取り出し層6の上に接着剤層8及び封止部材9(図5参照)を有しているのが好ましい。
 以下、図1を参考にして、有機EL素子1の各構成について説明する。
(基板)
 基板2は、有機EL層4や光取り出し層6、第1電極3、第2電極5、無機層7などの有機EL素子1を構成する各層を形成する土台となるものである。基板2は、透明であってもよく、また、不透明であってもよい。また、基板2は、フレキシブル基板であってもよい。ここで、本実施形態におけるフレキシブル基板とは、フレキシブル性(可撓性)を有している基板をいい、例えば、曲率半径10cmで曲げても損壊しない基板をいう。
 基板2は、ガラス、プラスチックなどの種類には特に制限はなく、好ましくは、ガラス、石英、樹脂フィルムなどを挙げることができる。なお、基板2として樹脂フィルムを用いると、有機EL素子1にフレキシブル性を与えることができる。また、基板2として樹脂フィルムを用いると、有機EL素子1を薄膜化できる。
 基板2として使用できる樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレートなどのセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル或いはポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)やアペル(商品名三井化学社製)などのシクロオレフィン系樹脂などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。本実施形態においては、これらの樹脂を単独で使用してもよいし、複数を併用してもよい。また、基板2は、未延伸フィルムでもよいし、延伸フィルムでもよい。
 基板2の厚さは、25~1000μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは50~300μmである。基板2の厚さが25μm以上であれば、有機EL素子1の強度を維持でき、1000μm以下であれば、有機EL素子1の強みである薄さが失われることもない。
 基板2は、酸素や水分の侵入を防ぐガスバリア層10a、10c(図6参照)などとの密着性を高めるため、表面活性化処理が施されていてもよい。また、基板2が樹脂フィルムである場合、耐衝撃性を高めるため、クリアハードコート層(図示せず)が設けられていてもよい。
 表面活性化処理としては、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、レーザー処理などが挙げられる。
 クリアハードコート層の材料としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ビニル系共重合体、ブタジエン系共重合体、アクリル系共重合体、ビニリデン系共重合体、エポキシ系共重合体などが挙げられ、中でも紫外線硬化型樹脂を好ましく使用できる。
(有機EL層)
 有機EL層4は、第1電極3と第2電極5の間に形成されており、少なくとも一つの発光層(図示せず)を有している。有機EL層4は、発光層そのものであってもよいし、発光層にキャリア(正孔及び電子)を輸送、注入、阻止する機能などを有する各種の機能層を有して構成されていてもよい。
 各種の機能層としては、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などが挙げられる(いずれも図1において図示せず)。なお、正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔輸送注入層として設けられてもよい。電子輸送層及び電子注入層は、電子輸送注入層として設けられてもよい。また、これらの機能層のうち、例えば、電子注入層は無機材料で構成されていてもよい。
 有機EL層4は、これらの層の他にも正孔阻止層や電子阻止層(いずれも図示せず)などを必要に応じて有していてもよい。
 本実施形態においては、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層の順に構成するのが好ましいが、これに限定されない。本実施形態における正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層は、例えば、特開2014-120334号公報、特開2013-89608号公報などに記載の化合物を使用したり、層構成を採用したりすることができる。
 有機EL層4の厚さは、100~1000nmの範囲内であることが好ましい。有機EL層4の厚さが前記範囲内であると、駆動電圧の上昇を抑えることができる。
 なお、本実施形態においては、正孔注入・輸送層の厚みを厚くするのが好ましい。このようにすると、有機EL層4内に閉じ込められる光を効率よく取り出すことができる。この効果を効果的に得るため、電子輸送層の厚みは、例えば、50nm以上とするのが好ましい。
 有機EL層4の発光層は単層であってもよいし、多層であってもよい。発光層を多層とする場合、異なる化合物で形成し、異なる波長の光を発光する層を複数積層したものとすることができる。また、発光層を多層とする場合、同じ化合物で形成し、同じ波長の光を発光する層を複数積層したものとすることができる。
 正孔注入層、正孔輸送層、電子阻止層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層の各層の成膜は、例えば、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、真空蒸着法、印刷法などで行うことができる。
(中間コネクタ層)
 また、本実施形態においては、一方の発光層と他方の発光層との間に、必要に応じて中間コネクタ層(図示せず)を設けたタンデム構造とすることができる。中間コネクタ層は、電界中において複数の発光層を直列に電気的に連結する有機化合物層との界面を持つ層である。中間コネクタ層は半導体以上の導電性を有することが望ましいが、これに限定されない。中間コネクタ層は、第1電極3又は第2電極5で述べる材料を用いて任意の厚さで形成することができるが、以下のようにするのが好ましい。本実施形態における中間コネクタ層は少なくとも一層以上から形成されるが、好ましくは二層以上からなり、p型半導体層、n型半導体層の一方若しくは両方を含むことが特に好ましい。また、外部電界により、層内部で正孔、電子を発生・輸送することができるバイポーラー層としてもよい。また、中間コネクタ層は、通常の電極材料として使用可能な金属、金属酸化物、及びその合金なども好適に形成できる。さらに、中間コネクタ層は、有機化合物、無機化合物を単独若しくは複数種混合して形成することができる。
 中間コネクタ層に用いることのできる有機化合物としては、ナノカーボン材料、有機半導体材料(有機アクセプター、有機ドナー)として機能する有機金属錯体化合物、有機塩、芳香族炭化水素化合物及びその誘導体、複素芳香族炭化水素化合物及びその誘導体などが挙げられる。
 中間コネクタ層に用いることのできる無機化合物としては、前記したように通常の電極材料として使用可能な金属、無機酸化物、無機塩などが挙げられる。また、無機化合物としては、これらの金属とアルカリ金属、又はアルカリ土類金属の合金や、アルカリ金属酸化物又はアルカリ土類金属酸化物も使用することができる。
 中間コネクタ層の光透過率は、発光層から放出される光に対して高い透過率を有することが望ましい。十分に光を取り出し、十分な輝度を得るためには、波長550nmでの透過率が50%以上であることが好ましく、より好ましくは80%以上である。また、中間コネクタ層の光透過率についてさらに好ましくは、JIS K 7361-1:1997(プラスチック-透明材料の全光線透過率の試験方法)に準拠した方法で測定した可視光波長領域における全光線透過率が50%以上であり、さらにより好ましくは80%以上である。中間コネクタ層の膜厚としては、0.1~100nmであることが好ましい。
(光取り出し層)
 一般的に、有機EL素子は空気よりも屈折率の高い(屈折率が1.7~2.1程度)層の内部で発光し、有機EL層で発生した光のうち20%程度の光しか取り出せないと言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(一般的に、例えば、第2電極と、空気や接着剤層などとの界面)に入射する光は全反射を起こし、素子外部に取り出すことができないことや、有機EL層と第2電極との間で光が全反射を起こし、光が有機EL層を導波して素子側面方向に逃げるためであると言われている。
 しかしながら、本実施形態に係る有機EL素子1は、図1に示すように、第2電極5の上に光取り出し層6を有しているので、第2電極5内の光を効率よく取り出すことができる。つまり、本実施形態における光取り出し層6とは、通常、第2電極5に閉じ込められる光を効率よく取り出すことのできる層をいう。
 また、本実施形態においては、光取り出し層6を有していることにより、第2電極5と、空気や接着剤層8などとの間で光散乱が発生する。従って、有機EL素子1は、従来、第2電極5と、空気や接着剤層8などとの界面で生じていた光の全反射を低減でき、有機EL層4で発光した光の取り出し効率が向上する。
 本実施形態においては、前記したように、形成された光取り出し層6に含まれる溶媒の含有率を10~100ppmとしている。つまり、光取り出し層6は10~100ppmの溶媒を含有する樹脂成分で形成されている。光取り出し層6を構成する樹脂成分は、後述するX-Y-X’の構造を有するものを用いることができる。光取り出し層6に含まれる溶媒の含有率をこの範囲にすると、微量存在する溶媒によって樹脂の割れが抑制されるので、DSが発生し難くなる。また、微量存在する溶媒によって樹脂の割れが抑制されるので、曲げ等の応力に強くなり、曲げた場合でもDSが発生し難くなる。また、このようにすると、駆動により高温等になった場合でも光取り出し層6に含まれる溶媒による悪影響が少ないので、DSが発生し難くなる。
 光取り出し層6に含まれる溶媒の含有率が10ppm未満であると、樹脂に割れが生じ易くなり、曲げ等の応力が低下するだけでなく、駆動により高温等になった場合にDSが発生し易くなる。一方、光取り出し層6に含まれる溶媒の含有率が100ppmを超えると、残存する溶媒成分が有機EL層4へ拡散し、材料の劣化、励起子の失活を起こすため効率が低下したり、駆動により高温等になった場合にDSが発生し易くなったりする。これらを勘案し、光取り出し層6に含まれる溶媒の含有率は15ppm以上とするのが好ましく、20ppm以上とするのがより好ましく、30ppm以上とするのがさらに好ましい。また、同様に、光取り出し層6に含まれる溶媒の含有率は90ppm以下とするのが好ましく、80ppm以下とするのがより好ましく、70ppm以下とするのがさらに好ましい。
 光取り出し層6に含まれる溶媒の含有率の調整は、光取り出し層6を形成するために用いられる塗布液の乾燥条件を制御することで任意に行うことができる。
 光取り出し層6に含まれる溶媒の含有率は、例えば、成膜された光取り出し層6を削り取り、採取した試料を加熱して発生したアウトガスを捕集した後、GC/MSを用いることで測定することができる。具体的には、Gerstel社製TDUを用いて120℃で60分間加熱、捕集を行い、Agilent社製のGC/MS(7890/5977)を用いて分析することで、光取り出し層6に含まれる溶媒の含有率を測定することができる。
 本実施形態では、光取り出し層6は、有機EL層4で発光させた光の取り出し効率を向上できるものであれば、任意の構成を採用できる。光取り出し層6として、例えば、図2に示すような態様とすることができる。なお、図2は、光取り出し層6の一態様を説明する概略断面図である。
 図2に示すように、光取り出し層6は、樹脂成分(マトリクス部)6bと、アスペクト比が2以下の無機微粒子6cと、を含んでなる(以下、この態様の光取り出し層6を「光取り出し層6a」と呼称する)。なお、この光取り出し層6aは、樹脂成分6bと、無機微粒子6cと、からなることがより好ましい。
 光取り出し層6aの厚さは、例えば、250~2000nmであるのが好ましいが、これに限定されない。樹脂成分6bの屈折率は、例えば、1.6~2.0であるのが好ましく、1.7~1.9であるのがより好ましい。無機微粒子の屈折率は、例えば、2.1~2.5であるのが好ましく、2.2~2.4であるのがより好ましい。
 樹脂成分6bはバインダ樹脂として機能するものであり、無機微粒子6cを保持する。樹脂成分6bは、X-Y-X’の構造の成分を含有し、前記X及び前記X’は各々独立に、少なくとも下記式(1)~(7)のいずれかの構造を有しているのが好ましい。また、前記Yは少なくとも1つのS原子と1つの芳香環とを有する二価基であるのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 具体的には、例えば、Yが、-R-R’-、-R-S-R’-、-R-S(O)-R’-、及び、-R-S(O)-R’-のうちのいずれかの構造であり、前記R及び前記R’は各々独立に、下記式(8)~(12)のいずれかの構造である。
 ただし、Yが、-R-R’-である場合、前記R及び前記R’の少なくとも1つは下記式(12)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 図2に示す態様においては、光取り出し層6aが、無機微粒子6cと、樹脂成分6bとしてX-Y-X’の構造の成分と、を含有することで、樹脂自体での高屈折率化及び素子内部に成膜したときに有機EL層4への影響改善を図るものである。
 ここで、X-Y-X’の構造の成分におけるYに含まれるSの原子数の割合が、Yに含まれるCの原子数に対し、2~30%であることが好ましい。
 Yに含まれるSの原子数の割合が、Yに含まれるCの原子数に対して2%以上であれば、屈折率がより向上する。より好ましくは5%以上である。また、Yに含まれるSの原子数の割合が、Yに含まれるCの原子数に対して30%以下であれば、黄変の度合いが軽減される。より好ましくは25%以下である。
 また、X-Y-X’の構造の成分におけるYに含まれる芳香環のCの原子数の割合が、Yに含まれる芳香環のその他の元素の原子数に対して50~80%であることが好ましい。
 Yに含まれる芳香環のCの原子数の割合が、Yに含まれる芳香環のその他の元素の原子数に対して50%以上であれば、屈折率がより向上する。より好ましくは55%以上である。また、Yに含まれる芳香環のCの原子数の割合が、Yに含まれる芳香環のその他の元素の原子量に対して80%以下であれば、素材の安定性がより向上する。より好ましくは70%以下である。
 X-Y-X’の組合せ例として、表1に記載のものが挙げられる。また、表1に記載の無い組合せでも前述の条件を満たすものであれば、本発明に好適に用いることができる。なお、表1中のX、X’の数字及びY構成の両端の数字((1)等)は、本明細書中に記載の式(1)~(12)の化合物に対応する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 光取り出し層6aに含まれる無機微粒子6cは、アスペクト比が2以下の球状粒子であるのが好ましい。このようにすると、当該無機微粒子6cが光取り出し層6a内で光散乱粒子として機能し、光取り出し層6aで光散乱が発生するため、光取り出し効率がより向上する。
 ここで、微粒子とは、一次粒子の平均粒子径が50~500nmである粒子をいう。本実施形態においては、平均粒子径は50~300nmであることが好ましい。
 本実施形態における平均粒子径は、電子顕微鏡写真の画像処理により測定することができる。例えば、粒子を倍率10万倍で撮影し、その画像から粒子の長辺の長さを測定する。そして、粒子100個分の平均をとったものを粒子の平均粒子径とする。
 当該無機微粒子6cの含有率は80個数%以上であることが好ましい。光取り出し層6aの厚さは、無機微粒子6cの平均粒子径よりも厚いことが好ましい。このようにすると、光取り出し層6aにおいて無機微粒子6cを有機EL層4側(より具体的には第2電極5側、以下同じ)の領域に偏在させ易くなる。すなわち、無機微粒子6cが、光取り出し層6aの厚さ方向で濃度分布を持つようにすることができる。無機微粒子6cを有機EL層4側の領域に偏在させる方法としては、例えば、通常塗布する液濃度より希釈し、希釈分だけ厚く塗布する手段を用いることができる。そうすることにより、塗布直後から塗膜の乾燥が終了するまでの時間を調節することができ、無機微粒子6cが有機EL層4側に沈み込み易くなる。そのため、有機EL層4側の無機微粒子6cの粒子存在体積率を調整することができる。或いは、無機微粒子6cは、粒子濃度を変えた塗布液を積層させたり、粒子含有塗布液を塗布し、その上に更に粒子を含有しない樹脂のみの塗布液を塗設したりすることで有機EL層4側の領域に偏在させてもよい。
 なお、無機微粒子6cの偏在とは、光取り出し層6aにおいて、光取り出し層6aの樹脂部分のみの厚さ方向の中心から両側に分けたときに、光が入射される有機EL層4側と、光が外部に取り出される外表面側とで、無機微粒子6cの粒子存在体積比率が異なっている状態をいう。有機EL素子1は、ここでは、光取り出し層6aにおいて、厚さ方向の中心より有機EL層4側の領域の無機微粒子6cの粒子存在体積比率が、厚さ方向の中心より外表面側の領域の無機微粒子6cの粒子存在体積比率よりも大きいことが好ましい。
 ここで、粒子存在体積率とは、光取り出し層6aに含まれる無機微粒子6c全体の体積に対する光取り出し層6aの特定側に存在する無機微粒子6cの体積である。すなわち、例えば、厚さ方向の中心より有機EL層4側の領域の無機微粒子6cの粒子存在体積比率とは、光取り出し層6aに含まれる無機微粒子6c全体の体積に対する、厚さ方向の中心より有機EL層4側の領域の無機微粒子6cの体積を意味する。
 粒子存在体積比率の算出法としては、例えば、光取り出し層6aの断面(例えば、有機EL素子1の厚さ方向と平行な断面)を作製し、厚さ方向の中心より有機EL層4側の領域と外表面側の領域との各々の領域において、そこから任意の5カ所を透過型電子顕微鏡(TEM)で撮影し、光取り出し層6aの厚さと無機微粒子6cの断面積から樹脂成分6bと無機微粒子6cの面積を算出することが挙げられる。本実施形態においては、算出した無機微粒子6cの有機EL層4側にある無機微粒子6cの割合を有機EL層4側の粒子存在体積比率と表現し、算出した無機微粒子6cの外表面側にある無機微粒子6cの割合を外表面側の粒子存在体積比率と表現する。
 光取り出し層6aの有機EL層4側の粒子存在体積比率は、50%を超えることが好ましい。さらに、光取り出し層6aの有機EL層4側の粒子存在体積比率は、60%以上であることが好ましく、65%以上であることがより好ましい。光取り出し層6aの有機EL層4側の粒子存在体積比率が高くなるほど、光散乱量が増加し、光取り出し効率が向上し易くなる。
 このように、無機微粒子6cを有機EL層4側の領域に偏在させることにより、光取り出し層6aにおいて無機微粒子6cが、無機微粒子6cの外表面側の表面よりも上に突出しないように、光取り出し層6aを構成し易い。従って、光取り出し層6aの外表面側の表面の平坦性を高めることができ、曲げ、圧力などの外部刺激に対して、無機微粒子の有機EL層4への押し込みを抑制できるため、フレキシブル基板への適合性を向上することができる。
 光取り出し層6aの算術平均粗さRa、具体的には、第2電極5と対向する光取り出し層6aの表面の算術平均粗さRaは、例えば、1~20nmであることが好ましい(前記した光取り出し層6も同様である)。このようにすると、DSの発生を抑制することができる。
 第2電極5上に光取り出し層6aを形成する場合、光取り出し層6aを形成する材料や条件を適宜設定することにより、算術平均粗さRaを1~20nmの範囲とすることができる。光取り出し層6aの算術平均粗さRaは、DSの発生をより抑制する観点から、1~10nmとするのが好ましい。
 算術平均粗さRaは、JIS B 0601:2001に準拠したものである。算術平均粗さRaは、例えば、原子間力顕微鏡(Digital Instruments社製)を用いて測定することができ、光取り出し層6aの中央部5μm四方を測定した値である。なお、光取り出し層6aの中央部とは、光取り出し層6aの水平方向に対して垂直に切った断面の中心を含む所定範囲の部位、すなわち、光取り出し層6aの線幅(横方向)の中点と光取り出し層6aの高さ方向(縦方向)の中点とが交差する点を含む所定範囲の部位をいう。光取り出し層6aの中央部5μm四方とは、前記交差する点を中心とした縦5μm×横5μmの四角形の部位である。
 また、算術平均粗さRaは、光取り出し層6aの形成材料、形成条件、形成方法を適宜選択することにより制御することができる。
 また、光取り出し層6aの外表面の表面粗さ(第2電極5と対向する面とは反対側の面の表面粗さ)は、前記同様、算術平均粗さRaが1~20nmの範囲であるのが好ましい(前記した光取り出し層6も同様である)。
 さらに、光取り出し層6aにおいて、上述の無機微粒子6cと樹脂成分6bとの体積比率(以降PB比という)は、1~40体積%であることが好ましい。PB比は、光取り出し層6aの全体体積中における、樹脂成分6bの体積と無機微粒子6cの体積の合計と、無機微粒子6cの体積との比率から求められる。すなわち、PB比は、{無機微粒子6cの体積/(無機微粒子6cの体積+樹脂成分6bの体積)}×100で求められる。PB比が1体積%以上であると、光取り出し層6aにおける光散乱効率や光取り出し効率が向上し易い。PB比は、より好ましくは5体積%以上、さらに好ましくは10体積%以上、特に好ましくは15体積%以上である。また、PB比が40体積%以下であると、有機EL層4側の粒子存在体積比率を大きくできる。そのため、無機微粒子6cの過剰による光取り出し層6aの外表面側の表面からの無機微粒子6cの突出を抑制でき、光取り出し層6aの外表面側の表面の平坦性が向上する。そのため、PB比は、好ましくは40体積%以下、より好ましくは30体積%以下である。
 また、光取り出し層6a中の無機微粒子6cの役割として、導波光の散乱機能が挙げられる。導波光の散乱機能の向上には、無機微粒子6cによる散乱性を向上させる必要がある。散乱性を向上させるためには、無機微粒子6cと樹脂成分6bとの屈折率差を大きくする、光取り出し層6aの層厚を厚くする、無機微粒子6cの粒子密度を大きくするなどの方法が考えられる。この中で最も他の性能への悪影響が小さい方法が、無機微粒子6cと樹脂成分6bとの屈折率差を大きくすることである。なお、樹脂成分6b及び無機微粒子6cの屈折率は、633nmの波長での測定値であるのが好ましい。樹脂成分6bは、光の波長633nmにおける屈折率nbが1.50以上2.00未満であることが好ましい。
 樹脂成分6bの屈折率nbと、含有される無機微粒子6cの屈折率npとの屈折率差|nb-np|は、0.20~1.00であることが好ましい。より好ましくは0.30以上である。樹脂成分6bと無機微粒子6cとの屈折率差|nb-np|が0.20以上であれば、樹脂成分6bと無機微粒子6cとの界面で散乱効果が発生する。屈折率差|nb-np|が大きいほど、界面での屈折が大きくなり、散乱効果が向上する。また、屈折率差|nb-np|が1.00以下であれば、乱反射が起き難くなり、効率の低下が小さくなる。
 屈折率差|nb-np|を大きくするためには、無機微粒子6cの屈折率npを樹脂成分6bの屈折率nbよりも小さくするか、又は、無機微粒子6cの屈折率npを樹脂成分6bの屈折率nbよりも大きくする。なお、樹脂成分6bの屈折率nbは、単独の素材で形成されている場合は、単独の素材の屈折率であり、混合系の場合は、各々の素材固有の屈折率に混合比率を乗じた合算値により算出される計算屈折率である。また、無機微粒子6cの屈折率npは、単独の素材で形成されている場合は、単独の素材の屈折率であり、混合系の場合は、各々の素材固有の屈折率に混合比率を乗じた合算値により算出される計算屈折率である。
 無機微粒子6cの屈折率npが樹脂成分6bの屈折率nbよりも小さい場合には、無機微粒子6cとして、屈折率npが1.50未満の低屈折率粒子を用いることが好ましい。そして、樹脂成分6bとして、屈折率nbが1.60以上のものを用いることが好ましい。また、無機微粒子6cの屈折率npが樹脂成分6bの屈折率nbよりも大きい場合には、無機微粒子6cとして、屈折率npが1.70以上3.00以下の高屈折率粒子を用いることが好ましい。そして、樹脂成分6bとして、屈折率nbが無機微粒子6cの屈折率npより0.20以上小さい屈折率のものを用いることが好ましい。
 光取り出し層6aは、上記のように、樹脂成分6bと無機微粒子6cとの屈折率の差により光を拡散させる作用を有する。このため、無機微粒子6cは、他の層への悪影響が少なく、光を散乱する特性が高いことが求められる。
 光取り出し層6aの層厚は、散乱を生じるための光路長を確保するためにある程度厚い必要があるが、一方で吸収によるエネルギーロスを生じない程度に薄い必要がある。このため、光取り出し層6aの厚さは、前述したように、250~2000nmであることが好ましい。より好ましくは300nm以上であり、また、より好ましくは800nm以下である。
 なお、光取り出し層6aの単層でのヘイズ値は、20%以上が好ましく、より好ましくは25%以上、さらに好ましくは30%以上である。ヘイズ値が20%以上であれば、光散乱性(光取り出し効率)を向上させることができる。
 次に、無機微粒子6c及び光取り出し層6aについて、前記した事項以外の事項について説明する。
 上述のように、光取り出し層6aには無機微粒子6cとして、アスペクト比が2以下の球状粒子が80個数%以上含まれることが好ましい。このアスペクト比が2以下の球状粒子は、平均粒子径が200~500nmであることが好ましい。より好ましくは230nm以上、さらに好ましくは250nm以上である。また、より好ましくは450nm以下、さらに好ましくは400nm未満である。
 ここでいうアスペクト比とは、無機微粒子6cの長軸長と短軸長の比[長軸長/単軸長]のことである。例えば、走査型電子顕微鏡(SEM)でランダムに無機微粒子6cを撮影して画像を得て、その画像から無機微粒子6cの長軸長と短軸長を求めて計算することができる。例えば、無機微粒子6cを倍率10万倍で撮影し、その画像から粒子100個分のアスペクト比を確認し、比率を求める。
 光取り出し層6aにおいては、例えば、無機微粒子6cの平均粒子径やアスペクト比を調整することにより、散乱性を向上させることができる。具体的には、可視光域のMie散乱を生じさせる領域以上の粒子を用いることが好ましい。一方、無機微粒子6cを有機EL層4側に偏在させ、光取り出し層6aの外表面側の表面を平坦化するためには、平均粒子径を光取り出し層6aの厚さよりも小さくする必要がある。本実施形態においては、光取り出し層6a(光取り出し層6)の膜厚が、無機微粒子6cの一次粒子径(平均粒子径)の2倍以上であるのが好ましい。このようにすると、光取り出し層6aの外表面側の表面をより平坦化できる。
 無機微粒子6cは特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、無機微粒子6cとして、国際公開第2009/014707号や米国特許第6608439号明細書などに記載の量子ドットを好適に用いることができる。中でも高屈折率を有する無機微粒子6cであることが好ましい。
 高屈折率を有する無機微粒子6cとしては、例えば、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、スズ、アンチモン、セリウム、ニオブ、タングステンなどの中から選ばれる少なくとも一つの酸化物からなる無機酸化物粒子が挙げられる。無機酸化物粒子としては、具体的には、ZrO、TiO、BaTiO、Al、In、ZnO、SnO、Sb、ITO(インジウム・錫酸化物)、SiO、ZrSiO、ゼオライトなどが挙げられる。
 無機微粒子6cは、光取り出し層6aに含有させるために、分散液とした場合の分散性や安定性向上の観点から、表面処理を施して用いるか、又は、表面処理を施さずに用いるかを選択することができる。
 表面処理を行う場合、表面処理の具体的な材料としては、酸化ケイ素や酸化ジルコニウムなどの異種無機酸化物、水酸化アルミニウムなどの金属水酸化物、ステアリン酸などの有機酸、オルガノシロキサンなどが挙げられる。これらの表面処理材は、1種を単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。
 樹脂成分6bは、前記説明したX-Y-X’の構造の成分を含有するが、樹脂成分6bは、X-Y-X’の構造の成分のみからなるものであってもよく、後述する他の樹脂成分を含有してもよい。
 他の樹脂成分としては、公知のバインダを特に制限なく使用できる。また、他の樹脂成分は、複数種類を混合して使用することもできる。
 ここで、X-Y-X’の構造の樹脂成分と、他の樹脂成分とを混合した樹脂成分6bの場合、前述したように、樹脂成分6bの屈折率nbと、無機微粒子6cの屈折率npとの屈折率差|nb-np|は、0.20~1.00であることが好ましい。そして、無機微粒子6cの屈折率npが樹脂成分6bの屈折率nbよりも小さい構成とする場合、他の樹脂成分としては、高屈折率バインダを用いることが好ましい。
 光取り出し層6aにおいて、無機微粒子6cの屈折率npが樹脂成分6bの屈折率nbよりも小さい構成に適用する高屈折率バインダとしては、X-Y-X’の構造の樹脂成分と、他の樹脂成分とを混合した樹脂成分6bの屈折率nbが1.60以上となるようなバインダを用いることが好ましい。
 高屈折率バインダとしては、例えば、リオデュラス(登録商標)TYZシリーズ、リオデュラスTYTシリーズ(東洋インキ社製)、ZrO微粒子入り樹脂塗料(Pixelligent Technologies社製)、URシリーズ(日産化学社製)、オルガチックス(登録商標)シリーズ(マツモトファインケミカル社製)、PIUVOシリーズ(ケーエスエム社製)、アクリル系樹脂シリーズ、エポキシ系樹脂シリーズ(NTTアドバンステクノロジ社製)、ヒタロイド(登録商標)シリーズ(日立化成社製)などを用いることができる。
 また、無機微粒子6cの屈折率npが樹脂成分6bの屈折率nbよりも大きい構成の光取り出し層6aにおいては、他の樹脂成分としては、X-Y-X’の構造の樹脂成分と、他の樹脂成分とを混合した樹脂成分6bの屈折率nbが無機微粒子6cの屈折率npより0.20以上小さくなるような屈折率のバインダとし、且つできるだけ高屈折率のバインダを用いることが好ましい。高屈折率バインダとしては、前述の高屈折率バインダを用いるのが好ましい。このようにすると、X-Y-X’の構造の樹脂成分と、他の樹脂成分とを混合した樹脂成分6bが低屈折のバインダとなった場合であっても、光取り出し層6a側から来た光が侵入角度によってはバインダ内に進むことができずに反射されてしまうという事態を抑制できる。
 また、光取り出し層6aの他の樹脂成分のバインダとしては、特定の雰囲気下で紫外線照射によって、無機材料又は金属の酸化物、窒化物又は酸化窒化物を形成し得る化合物が特に好適に使用される。このような化合物としては、特開平8-112879号公報に記載されている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などを挙げることができる。
 光取り出し層6aは、例えば、樹脂成分6bを構成する高屈折率樹脂と、これに含有される無機微粒子6cと、溶媒とを混合させてなる液状塗布液を作製し、これをロールツーロール方式で搬送される、少なくとも第1電極3、有機EL層4、第2電極5が形成された基板2の第2電極5上に塗布する。その後、適宜の条件で液状塗布液を硬化させることによって、光取り出し層6aを形成することができる。
 液状塗布液の溶媒としては、例えば、炭素数1~13のアルコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、酢酸メチル、酢酸エチル、トルエン、キシレン、ヘキシレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどを用いることができる。前記したものの中でも、例えば、炭素数6~13程度の高級アルコール、メチルイソブチルケトン、ヘキシレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどを用いるのが好ましい。
 液状組成物を塗布する方法としては、例えば、スピンコート法、バーコート法、ディップコート法、ダイコート法、インクジェット法などが挙げられる。
 液状塗布液を乾燥させる手段としては、例えば、赤外線(IR)の照射、加熱などが挙げられる。なお、前記した溶媒のうち、OH基を有するものについては、OH基が赤外線を吸収するので効率的に発熱し、蒸発を促すことができる。従って、OH基を有する溶媒の場合、赤外線を照射することによって低い温度、すなわち、有機EL層4に用いた化合物が壊れない温度で乾燥させることができる。
 乾燥後の液状塗布液を硬化させる手段としては、例えば、エキシマレーザー(発振波長:例えば、193~351nm)を照射することが挙げられる。このようにすると、有機EL層4に殆ど影響を与えることなく光取り出し層6aのみにレーザー光を照射し、硬化させることができる。なお、本実施形態における硬化させる手段としてはこれに限定されず、例えば、加熱、紫外線の照射など高屈折率樹脂に適したものを適宜選択することができる。
 光取り出し層6aでは、好ましい態様として無機微粒子6cを用いることを説明したがこれに限定されるものではなく、有機微粒子(図示せず)を用いることができる。なお、有機微粒子も高屈折率を有していることが好ましい。
 高屈折率を有する有機微粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリレートビーズ、アクリル-スチレン共重合体ビーズ、メラミンビーズ、ポリカーボネートビーズ、スチレンビーズ、架橋ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、ベンゾグアナミン-メラミンホルムアルデヒドビーズなどが挙げられる。
(第1電極)
 第1電極3は、前述した有機EL層4、特に、発光層(図示せず)にキャリア(正孔又は電子)を供給する役割を担っている。第1電極3と第2電極5は、いずれか一方が有機EL素子1の陽極となり、他方が陰極となるものであるが、本実施形態においては、第1電極3を発光層に正孔を供給する陽極として用いている。また、本実施形態においては、第1電極3は、通常、反射電極として機能するが、これに限定されず、透明な電極を使用して両面発光を作製することもできる。
 第1電極3は、仕事関数の大きい(4eV以上、好ましくは4.5eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような第1電極3(陽極)として、Au、Ag、アルミニウム、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、希土類金属などの金属や、CuI、SnOなどの導電性材料、金属薄膜、金属酸化物層、有機導電層などを用いることができる。なお、「金属酸化物」とは、例えば、金属酸化物を主成分として含有し、その他の不純物等を含有する場合を含むものである。有機導電層は、主に、導電性高分子と、バインダと、から構成される。導電性高分子及びバインダとしては、特許第5750908号公報及び特許第5782855号公報に記載の化合物を使用することができる。その他、有機導電層を形成する有機導電組成物の調製(方法)、有機導電層の形成(方法)などは、特許第5750908号公報及び特許第5782855号公報に記載の方法に準じて実施することができる。
 第1電極3は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法で薄膜を形成させることにより、作製することができる。
 第1電極3のシート抵抗は数百Ω/sq.以下が好ましく、厚さは通常10nm~1μmの範囲内、好ましくは50~200nmの範囲内で選ばれる。
 シート抵抗はJIS K 7194-1994の導電性プラスチックの4探針法による抵抗率試験方法に準拠して測定できる。厚さは、接触式表面形状測定器(例えばDECTAK)や光干渉表面形状測定器(例えばWYKO)で測定できる。
 また、第1電極3は、導電性を担保する役割を有する観点から、シート抵抗が10000Ω/sq.以下であることが好ましく、2000Ω/sq.以下であることがより好ましい。
(第2電極)
 第2電極5は、前述した有機EL層4、特に、発光層(図示せず)にキャリア(正孔又は電子)を供給する役割を担っている。前記したように、本実施形態においては、第2電極5は透明電極である。また、前記したように、第1電極3と第2電極5は、いずれか一方が有機EL素子1の陽極となり、他方が陰極となるものであるが、本実施形態においては、第2電極5を発光層に電子を供給する陰極として用いている。
 第2電極5は、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する。)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物が電極物質として用いられる。
 第2電極5を形成するための電極物質の具体例としては、銀、銀/マグネシウム混合物、アルミニウム、ナトリウム、ナトリウム-カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属などの金属、合金、又は、ITO(スズドープ酸化インジウム)、IZO(酸化インジウム・酸化亜鉛)、IGO(ガリウムドープ酸化インジウム)、IWZO(酸化インジウム・酸化スズ)、ZnO(酸化亜鉛)、GZO(ガリウムドープ酸化亜鉛)、IGZO(インジウム・ガリウム・亜鉛酸化物)、AZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)などの金属酸化物が挙げられる。
 これらの中で、電子注入性や酸化などに対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第2金属との混合物、例えば、銀/マグネシウム混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物やアルミニウムなどが好適である。
 第2電極5は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法で薄膜を形成させることにより、作製することができる。
 第2電極5のシート抵抗は数百Ω/sq.以下が好ましく、厚さは通常0.5~15nmの範囲内、好ましくは1~5nmの範囲内で選ばれる。また、第2電極5として上記金属を1~20nmの厚さで作製した後に、導電性透明材料をその上に作製することで、透明又は半透明の陰極を作製することができる。
 なお、第2電極5は、必要に応じて、前記した電極物質の中の異なる材料を用いて積層させた積層構造とすることもできる。
(第2電極;薄膜Ag)
 図3は、第2電極の好ましい構成の一例を説明する概略断面図である。図3に示すように、本実施形態においては、第2電極5として薄膜Ag5aを好適に用いることができる。薄膜Ag5aは、厚さが5~20nmのAg製又はAg合金製の膜である。第2電極5として薄膜Ag5aを用いる場合は、薄膜Ag5aと有機EL層4の間に、薄膜Ag5aの下地となる金属親和性層5bを設けることが好ましい。本実施形態における金属親和性層5bは、薄膜Ag5aに隣接して設けることで当該薄膜Ag5aのAg原子の凝集を防ぐ層である。そのため、金属親和性層5bは、第2電極5となる薄膜Ag5aと隣接して設けることが好ましい。薄膜Ag5aに隣接して金属親和性層5bを設けると、薄膜Ag5aの成膜の際にAgの凝集を抑制でき、導電性が向上する。
(金属親和性層)
 第2電極5として薄膜Ag5aを用いると、シート抵抗を低くできる。また、薄膜Ag5aと有機EL層4の間に金属親和性層5bが形成されていると、薄膜Ag5aの成膜に際し、Agの凝集を抑制でき、導電性が向上する。これは、金属親和性層5bの表面に薄膜Ag5aを形成する際、薄膜Ag5aを構成するAg原子が金属親和性層5bに含有されているAg親和性化合物と相互作用し、金属親和性層5b表面上でのAg原子の拡散距離が減少する。その結果、特異箇所へのAgの移動(マイグレーション)及び凝集が抑制されるものと考えられる。すなわち、Ag原子が、Ag原子と親和性のある原子を有する金属親和性層5b表面上で2次元的な核を形成し、それを中心に2次元の単結晶層を形成するという層状成長型(Frank-van der Merwe:FM型)の膜成長によって形成されているものと推察される。
 なお、一般的には、Ag原子が表面を拡散しながら結合して3次元的な核を形成し、3次元的な島状に成長するという島状成長型(Volumer-Weber:VW型)での膜成長により、島状に形成し易いと考えられている。しかし、本実施形態のように金属親和性層5bを形成すると、金属親和性層5bに含有されている銀親和性化合物により、島状成長が抑制され、層状成長が促進されると推察される。また、薄膜Ag5aを構成するAg原子が金属親和性層5bに含有されている、Ag原子と親和性のある原子と相互作用し、運動性が抑制されると推測している。そして、これによって、薄膜Ag5aの表面平滑性が良化して乱反射を抑制することができ、光透過率が向上すると考えられる。また、該相互作用によって、熱や温度といった物理刺激に対する薄膜Ag5aの変化が抑制され、経時安定性を向上させることができると考えられる。
 金属親和性層5bとしては、例えば、特開平6-325871号公報、特開平9-17574号公報、特開平10-74586号公報等に記載されたストロンチウムやアルミニウム、La金属等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、Liq等に代表される金属錯体などを用いることができる。
 金属親和性層5bは、蒸着法(抵抗加熱、EB法等)、スパッタ法、CVD法等のドライプロセスを用いる方法等で形成することができる。中でも蒸着法が好ましく適用される。
 金属親和性層5bの厚さは、1~100nmの範囲内にあることが好ましく、3~50nmの範囲内にあることがより好ましい。金属親和性層5bの厚さがこの範囲内であればいずれの厚さであっても前記した効果を得ることができる。また、金属親和性層5bの厚さが100nm以下であれば、層の吸収成分が少なくなり、薄膜Ag5aの光透過率が向上するため好ましい。また、金属親和性層5bの厚さが1nm以上であれば、均一で連続的な金属親和性層5bが形成されるため好ましい。
 また、金属親和性層5bは、最低空分子軌道(LUMO)のエネルギー準位が-2.2~-1.6eVの範囲内にあるのが好ましい。このようにすると、金属親和性層5bを構成する化合物のエネルギー準位と薄膜Ag5aを構成するAg原子のエネルギー準位とが近くなり、電子軌道間における相互作用し易くなる。これにより、金属親和性層5bと薄膜Ag5aとの親和性が向上し、Agの凝集をより抑制することができる。また、有機EL素子1においては、該エネルギー準位とすることで、薄膜Ag5aへのキャリア注入及び発光層へのキャリア輸送が好適となるため好ましい。
 なお、金属親和性層5bは、導電性を有する材料で構成されている場合であっても、主たる電極となることはない。このため金属親和性層5bは、電極として必要な層厚を備えている必要はない。金属親和性層5bは、金属親和性層5bが形成された薄膜Ag5aが用いられる有機EL素子1中において、薄膜Ag5aの配置状態に適した層厚を有していればよい。
 また、金属親和性層5bは、上述した無機材料を含有する層と有機材料を含有する層とを積層した構成であってもよい。この場合、金属親和性層5bは、薄膜Ag5a側から順に、無機材料を含有する層と有機材料を含有する層とを配置した構成とすることが好ましい。
(無機層)
 図4は、無機層の好ましい構成の一例を説明する概略断面図である。無機層7は、有機EL層4を酸素や水分から保護する役割を担っている。無機層7を有することによってバリア性が向上し、例えば、DSの発生を抑制することができる。図4に示すように、無機層7は、第1無機層7aと、第2無機層7bと、第3無機層7cとで構成することができる。なお、無機層7は、1層又は2層からなるものであってもよく、4層以上からなるものであってもよい。
 無機層7は、第2電極5と光取り出し層6との間において、第2電極5の一部のみを覆うように設けられていてもよいが、全面を覆うように設けられていることが好ましい。また、無機層7は、必要に応じて積層構造とすることができる。
 無機層7を形成するための材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、炭化シリコン、窒化炭化シリコンなどのシリコン化合物や、酸化アルミニウム、ZTOなどが挙げられるが、これらに限定されない。これらの中でも、無機層7は、バリア性の観点から、シリコンの窒化物を主成分とすることが好ましく、具体的には、窒化シリコンで形成することがより好ましい。すなわち、無機層7は、窒化シリコン層であることが好ましい。また、無機層7を窒化シリコン層とすることで、DSの発生をより確実に抑制できる。なお、「窒化シリコン」とは、例えば、窒化シリコンを主成分として含有し、その他の不純物等を含有する場合を含むものである。
 また、無機層7は、同じ組成又は異なる組成のシリコン化合物を主成分とする膜を組み合わせた複合膜や積層膜として形成してもよい。このように無機層7を複合膜や積層膜として形成させる場合は、全体で無機層7としての機能が発現されればよい。
 無機層7は、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度90±2%RH)が0.1g/(m・24h)未満であることが好ましく、0.01g/(m・24h)以下であることがより好ましく、0.001g/(m・24h)以下であることがさらに好ましい。なお、この無機層7の水蒸気透過度とは、JIS K 7129-1992に準拠した方法で測定された値である。
 無機層7の厚さは、500~2500nmであることが好ましい。無機層7の厚さが前記範囲内であれば、無機層7の厚さに起因するDSの発生がより抑制され、また、無機層7の割れに起因するDSの発生もより抑制される。無機層7の厚さは、接触式表面形状測定器(例えばDECTAK)を用いて測定することができる。無機層7の膜密度は、4.0~10.0×1022atoms/cmであることが好ましい。
 無機層7は、膜密度の異なる2層以上から形成されていることが好ましい。特に、無機層7は、図4に示すように3層構造とし、それぞれ膜密度を異ならせるのが好ましい。ここでは、無機層7は、第2電極5側の第1無機層7aと、中間層である第2無機層7bと、接着剤層8側の第3無機層7cとから構成されている。なお、3層構造でそれぞれ膜密度を異ならせる場合、少なくとも1層が他の2層と膜密度が異なればよく、他の2層は同じ膜密度であってもよいことを意味する。また、3層のそれぞれが、互いに膜密度が異なるものであってもよい。無機層7が膜密度の異なる3層から形成されていると、DSの発生がより抑制される。
 第1無機層7a、第2無機層7b、及び、第3無機層7cの膜密度は、それぞれ4.0~10.0×1022atoms/cmであることが好ましい。
 ここで、無機層7は、前記3層のうち、中間層である第2無機層7bが最も膜密度が低いことが好ましい。また、無機層7が3層以上の場合は、中間層、すなわち、最下層及び最上層以外の層の膜密度が低いことが好ましい。このような構成とすると、DSがより発生し難くなる。
 第2無機層7bが最も膜密度が低い場合、第2無機層7bと第1無機層7aとの膜密度の差、及び、第2無機層7bと第3無機層7cとの膜密度の差は、それぞれ0.3~3.0×1022atoms/cmであることが好ましい。膜密度の測定は、成膜した単膜をラザフォード後方散乱分析法で測定し、成膜した断面のTEMにより膜厚を測定することによって求めることができる。
 また、無機層7は、中間層である第2無機層7bが最も膜密度が低い場合において、中間層である第2無機層7bの厚さが無機層7全体の膜厚に対して20~50%であることが好ましい。このような第2無機層7bの厚さが前記範囲内であれば、後述する封止部材9を接着する接着剤層8に起因する水分等の拡散影響が抑制され、DSの発生がより抑制される。なお、4層以上の場合は、最も膜密度が低い中間層(最下層及び最上層以外の層)が無機層7全体の厚さに対して20~50%であることが好ましい。
(無機層の形成方法)
 次に、無機層7の形成方法の一例について説明する。
 無機層7は、ドライプロセスによって形成することができる。ドライプロセスとしては、例えば、真空蒸着法(抵抗加熱、EB法など)、マグネトロンスパッタ法、イオンプレーティング法、CVD法などの成膜法が挙げられる。
 無機層7を形成する工程の一例として、有機シリコン化合物を用いたプラズマCVD法について説明する。プラズマCVD法による無機層7の形成では、有機シリコン化合物の反応生成物によりシリコン化合物を形成する。
 プラズマCVD法に用いる有機シリコン化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクタメチルシクロテトラシロキサンなどが挙げられる。中でも、成膜での取扱い性や得られる無機層7のバリア性などの特性の観点から、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサンが好ましい。また、これらの有機シリコン化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
 例えば、プラズマCVD法を用いて、ヘキサメチルジシロキサンの反応生成物からなる無機層7を成膜する場合、原料ガスとして、ヘキサメチルジシロキサンのモル量(流量)に対する反応ガスとしての酸素のモル量(流量)を、化学量論比である12倍量以下(より好ましくは、10倍以下)とすることが好ましい。このような比で、ヘキサメチルジシロキサンと酸素とを供給することにより、完全に酸化されないヘキサメチルジシロキサン中の炭素原子や水素原子が無機層7中に取り込まれる。このため、得られる無機層7に優れたバリア性や、耐屈曲性を持たせることができる。成膜ガス中の酸素のモル量の下限は、ヘキサメチルジシロキサンのモル量の0.1倍以上とすることが好ましく、0.5倍以上とすることがより好ましい。
 また、ドライプロセスを用いた成膜においては、導入ガス以外の微量のガスが存在するため、量論どおりの成分になることは稀である。具体的には、Siが量論代表値であるが、実際の膜にはある程度の比率の幅が存在しており、これらを含めてSiNとして取り扱う。上記の原子数比は、従来公知の方法で求めることが可能であるが、例えば、X線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy:XPS)を用いた分析装置等で測定することができる。
 無機層7の膜密度は、CVD法によって成膜する際の成膜条件によって制御することができる。つまり、CVD法による成膜は、成膜表面における表面反応と、成膜雰囲気における気相反応とによって進行する。このとき、例えば、原料ガスの流量を増加させて気相反応を多くすることで、成膜速度が速くなるとと共に膜密度が低くなる。一方、原料ガスの流量を減少させて表面反応を多くすることで、成膜速度が遅くなると共に膜密度が高くなる。
 ここで、無機層7の成膜には、アンモニア(NH)ガスが用いられており、この他の原料ガスとしてはさらにシラン(SiH)ガスが用いられることになる。従って、無機層7である窒化シリコン膜は、アンモニアガスとシランガスとの合計の流量を調整することにより、膜密度が制御された膜として構成される。
 つまり、低密度の無機層7(例えば、第2無機層7b)は、表面反応を主とした成膜速度が比較的高速度なCVD法によって成膜された膜となる。一方、高密度の無機層7(例えば、第1無機層7a、第3無機層7c)は、低密度の無機層7と比較して気相反応を主とした成膜速度が低速度なCVD法によって成膜された膜となる。
 なお、CVD成膜における気相反応と表面反応は、上述した原料ガスの流量の他に、例えば基材温度や成膜雰囲気内のガス圧力によっても制御される。この際、例えば、基材温度を下げること、成膜雰囲気のガス圧量を高くすること、又はNガスを導入して当該Nガスの濃度を高くすることにより、気相反応が多くなり、成膜速度が速まって膜密度が低くなる。
 なお、無機層7を膜密度の異なる3層とする場合においても、第1無機層7a、第2無機層7b、及び、第3無機層7cの膜密度は、前記した方法により制御すればよい。また、無機層7を膜密度の異なる2層、或いは4層以上とする場合においても、膜密度は、前記した方法により制御すればよい。
 なお、無機層7は任意に設けることのできるものであり、後記する封止部材9としてガラス基板を用いる場合は無機層7を設けなくともよい。
(接着剤層及び封止部材)
 図5は、接着剤層及び封止部材の好ましい構成の一例を説明する概略断面図である。図5に示すように、接着剤層8は光取り出し層6の上に設けられ、封止部材9は接着剤層8の上に設けられている。接着剤層8は、有機EL素子1に後述する封止部材9を密着させるために用いられる。つまり、接着剤層8は、封止部材9を基板2側に固定する役割を有する。封止部材9は、酸素や水分の侵入を防ぎ、有機EL層4の劣化を防止する役割を担っている。接着剤層8及び封止部材9は、光取り出し層6上の一部に設けられていてもよいが、全面に設けられていることが好ましい。また、接着剤層8は、透明なものを用いるのが好ましい。
 接着剤層8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などの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、2-シアノアクリル酸エステルなどの湿気硬化型接着剤で形成することができる。
 また、接着剤層8は、エポキシ系などの熱及び化学硬化型(二液混合)で形成することができる。接着剤層8は、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンなどで形成することができる。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で形成することができる。接着剤層8は、市販されているものを用いることができる。
 封止部材9は、有機EL素子1の有機EL層4などの積層体を覆う板状やフィルム状の部材であって、図5に示すように、接着剤層8によって基板2側に固定される。また、封止部材9は、封止膜であってもよい。封止部材9は、透明なものを用いるのが好ましい。封止部材9は、有機EL素子1の取り出し電極の端子部分を露出させている。なお、封止部材9に取り出し電極を設けて、有機EL素子1の電極と導通させる構成でもよい。
 板状の封止部材9として、具体的には、ガラス基板、ポリマー基板などが挙げられ、これらの基板をさらに薄型のフィルム状にして用いてもよい。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、フレキシブル性を有する薄板ガラスなど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、ポリサルフォンなどを挙げることができる。
 特に、有機EL素子1を薄くできることから、封止部材9としてポリマー基板を薄型のフィルム状にして使用することが好ましい。
 また、封止部材9は、凹板状に加工して用いてもよい。この場合、上述した板状の封止部材9に対して、サンドブラスト加工、化学エッチング加工などの加工を施すことにより、凹状とすることができる。
 さらに、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℃、(90±2)%RH)が1×10-3g/(m・24h)以下であることが好ましい。
 封止部材9は、一方の面に前記した接着剤層8を形成し、当該接着剤層8を第2電極5又は無機層7に貼り付けるようにして接着させるのが好ましい。
 封止部材9の一方の面への接着剤層8を構成する接着剤の塗布は、市販のディスペンサーを使って塗布してもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
 なお、有機EL素子1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、接着剤層8は、室温(25℃)から80℃までで接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤層8中に乾燥剤を分散させておいてもよい。
(取り出し電極)
 前記したように、有機EL素子1において、第1電極3及び第2電極5の端部には、図示しない取り出し電極が設けられている。第1電極3及び第2電極5は、当該取り出し電極を介して、外部電源(図示略)と電気的に接続される。
 取り出し電極は、第1電極3や第2電極5と、外部電源とを電気的に接続できるものであればよく、材料は特に限定されない。取り出し電極は、公知の素材を好適に使用でき、例えば、3層構造からなるMAM電極(Mo/Al・Nd合金/Mo)などの金属膜を用いることができる。
(ガスバリア層)
 図6は、本実施形態に係る有機EL素子の他の一例の全体構成を説明する概略断面図である。図6に示すように、本実施形態においては、基板2と第1電極3との間、好ましくは、基板2と隣接してガスバリア層10aを設けることができる。
 また、図6に示すように、光取り出し層6の外表面に隣接してガスバリア層10bを設けることができる。
 さらに、図6に示すように、基板2の直下(図6において、第1電極3が形成される面と反対側の面)にガスバリア層10cを設けることができる。
 ガスバリア層10a~10cはいずれか一つを設けることによりガスバリア性が向上し、有機EL素子1の保存安定性を向上させることができるが、設置数を増やすほど高い効果が得られる。ガスバリア層10a~10cは、基板2が樹脂フィルムであるときに設けるのが好ましい。
 ガスバリア層10a~10cのうちの少なくとも一層を形成した基板2は、JIS K 7129-1992に準拠した方法で測定された温度25±0.5℃、湿度90±2%RHにおける水蒸気透過度を1×10-3g/m・24h以下にすることができる。また、ガスバリア層10a~10cのうちの少なくとも一層を形成した基板2は、JIS K 7126-1987に準拠した方法で測定された酸素透過度を1×10-3ml/m・24h・atm(1atmは、1.01325×10Paである。)以下とすることができ、温度25±0.5℃、湿度90±2%RHにおける水蒸気透過度を1×10-3g/m・24h以下とすることができる。
 ガスバリア層10a~10cは、水分や酸素などの有機EL素子1の劣化をもたらすものの侵入を抑制する機能を有する材料で形成するのが好ましい。ガスバリア層10a~10cを形成するそのような材料として、例えば、酸化シリコン、二酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、炭化シリコン、窒化炭化シリコンなどのシリコン化合物などを挙げることができる。
 また、ガスバリア層10a~10cの脆弱性を改良するために、これらを用いて形成した無機層と有機材料からなる有機層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。
 ガスバリア層10a~10c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法やコーティング法などを用いることができるが、特開2004-68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものも好ましい。また、ポリシラザン含有液を湿式塗布方式により塗布及び乾燥を行って塗布膜を形成した後、形成された塗布膜に波長200nm以下の真空紫外光(VUV光)を照射して改質処理を施し、ガスバリア層10a~10cとする方法も好ましい。
 ガスバリア層10a~10cの厚さは、それぞれ1~500nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは10~300nmの範囲内である。このようにすると、所望のガスバリア性能を発揮することができ、また、緻密な膜にクラックが発生するなどの膜質劣化を防止することができる。
〈有機EL素子の製造方法〉
 次に、有機EL素子1の製造方法の一例を説明する。
 まず、基板2上に、蒸着法やスパッタ法などの適宜の成膜法によって第1電極3を作製する。なお、必要に応じて基板2にガスバリア層10aを形成してもよい。
 次に、第1電極3上に、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の順に成膜して有機EL層4を形成する。これらの各層の成膜は、前記したように、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、真空蒸着法、印刷法などで行うことができるが、均質な膜が得られ易く、且つピンホールが生成し難いなどの点から、真空蒸着法又はスピンコート法が特に好ましい。さらに、層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。これらの各層の成膜に真空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などにより異なるが、一般的にボート加熱温度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好ましい。
 有機EL層4を形成した後、この上部に第2電極5を蒸着法やスパッタ法などの適宜の成膜法によって形成する。この際、第2電極5は、有機EL層4によって第1電極3に対して絶縁状態を保ちつつ、有機EL層4の上方から基板2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。次に、必要に応じて上述の製造方法により無機層7を形成する。また、その後には、取り出し電極及び第2電極5の端子部分を露出させた状態で有機EL層4上に光取り出し層6を設ける。
 以上により、所望の有機EL素子1が得られる。そして、この有機EL素子1の上に接着剤層8及び封止部材9を設ける。なお、必要に応じて有機EL素子1にガスバリア層10b、10cを形成してもよい。
 このような有機EL素子1の作製においては、1回の真空引きで一貫して第1電極3から第2電極5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2を取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際は、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
(効果)
 以上に説明した有機EL素子1は、光取り出し層6に含まれる溶媒の含有率が10~100ppmであるので、溶媒が有機EL層4へ拡散し難い。そのため、有機EL素子1は効率が低下し難く、DSも発生し難い。なお、光取り出し層6に含まれている溶媒の含有率を前記範囲とするにあたってIRを照射して行う場合は、従来のような高温プロセス(例えば、130℃)を必要としないので、有機EL層4に与えるダメージが軽減される。そのため、有機EL素子1の効率がより低下し難い(高温プロセスを行う従来品と比較して、効率が向上する)。
 以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
《有機EL素子の作製》
 以下のようにして、No.1~36に係る有機EL素子を作製した。なお、No.1~22に係る有機EL素子は比較例であり、No.23~36に係る有機EL素子は実施例である。
〈No.1に係る有機EL素子の作製〉
(1)基板の準備
 基板として、無アルカリガラス基板(後記する表2においては単に「ガラス」と表記する)を準備した。
(2)第1電極の形成
 ガラス基板の一方の面に、第1電極(金属層)として下記条件でAl膜を形成した。形成した第1電極の厚さは150nmであった。なお、第1電極の厚さは、接触式表面形状測定器(DECTAK)により測定した値である。
 Al膜は、真空蒸着装置を用い、真空度1×10-4Paまで減圧した後、タングステン製の抵抗加熱用るつぼを使用して形成した。
(3)有機EL層の形成
 まず、真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、有機機能層の各層を構成する下記に示す材料を各々素子作製に最適の量で充填した。蒸着用るつぼは、モリブデン製又はタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。
 真空度1×10-4Paまで減圧した後、下記化合物A-1の入った蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で第1電極(金属層側)上に蒸着し、厚さ10nmの正孔注入層を形成した。
 次に、下記化合物M-2の入った蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で正孔注入層上に蒸着し、厚さ30nmの正孔輸送層を形成した。
 次に、下記化合物BD-1及び下記化合物H-1を、化合物BD-1が5質量%の濃度になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、厚さ15nmの青色発光を呈する発光層(蛍光発光層)を形成した。
 次に、下記化合物GD-1、下記化合物RD-1及び下記化合物H-2を、化合物GD-1が17質量%、RD-1が0.8質量%の濃度になるように蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、厚さ15nmの黄色を呈する発光層(リン光発光層)を形成した。
 次に、下記化合物E-1を蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、厚さ30nmの電子輸送層を形成した。
 そして、LiFを用いて厚さ1.5nmの電子注入層を形成した。
 以上により、有機EL層を形成した。
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(4)第2電極の形成
 さらに、銀とマグネシウムを体積比率が10:1になるように成膜速度を調整し、15nm蒸着して第2電極、さらに取り出し電極を形成した。
(5)封止
(5.1)接着剤組成物の調製
 ポリイソブチレン系樹脂「オパノールB50(BASF社製、Mw:34万)」100質量部、ポリブテン系樹脂として「日石ポリブテン グレードHV-1900(新日本石油社製、Mw:1900)」30質量部、ヒンダードアミン系光安定剤として「TINUVIN765(BASF・ジャパン社製、3級のヒンダードアミン基を有する)」0.5質量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤として「IRGANOX1010(BASF・ジャパン社製、ヒンダードフェノール基のβ位が二つともターシャリーブチル基を有する)」0.5質量部、及び環状オレフィン系重合体として「Eastotac H-100L Resin(イーストマンケミカル社製)」50質量部をトルエンに溶解し、固形分濃度約25質量%の接着剤組成物を調製した。さらに、接着剤組成物に二酸化チタンを含有させた。
(5.2)封止基板の作製
 上記で作製したガスバリア付き支持基板を用意し、これをそのまま封止基板とした。次に、エポキシ系樹脂の中に二酸化チタンを含有させた樹脂組成物をスリットコーターで封止基板に塗布して、UV照射で硬化させて接着剤層としての樹脂層を形成した。
(5.3)封止基板による封止
 封止後に形成される接着剤層の厚さが50μmとなるように調整した上記の二酸化チタンを含有させた接着剤組成物を、封止基板の第2電極側となる前記樹脂層の表面に塗工し、120℃で2分間乾燥させて樹脂層を含む接着剤層を形成した。次に、形成した接着剤層面に対して、剥離シートとして、厚さ38μmの剥離処理をしたポリエチレンテレフタレートフィルムの剥離処理面を貼付して、剥離シート(接着剤層)付き封止基板を作製した。
 上述の方法で作製した剥離シート(接着剤層)付き封止基板を、窒素雰囲気下24時間以上放置した。放置後、剥離シートを除去し、80℃に加熱した真空ラミネーターで有機EL素子を覆う形でラミネートした。さらに、120℃で30分加熱し封止し、No.1に係るトップエミッション型の有機EL素子を作製した。
〈No.2に係る有機EL素子の作製〉
 No.1に係る有機EL素子と同様にして第2電極までを作製した。その後、窒化ケイ素からなる無機層(膜厚:300nm)を放電プラズマ化学気相成長装置(アプライドマテリアルズ社製プラズマCVD装置 Precision5000)を用いて成膜した以外は、No.1に係る有機EL素子と同様にしてNo.2に係る有機EL素子を作製した。なお、無機層の成膜は、成膜ガスとして、原料ガスであるヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)と反応ガスである酸素ガス(放電ガスとしても機能する。)の混合ガスをそれぞれ50sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute)、500sccmの供給量でガス供給管から供給し、チャンバー内の真空度:3Pa、印加電圧:0.8kW、周波数:70kHzの条件でプラズマCVDにより行った。
〈No.3に係る有機EL素子の作製〉
 No.1に係る有機EL素子と同様にして第2電極までを作製した。その後、ZTOからなる無機層(膜厚:300nm)を市販のZTOターゲットと、アネルバ社のL-430S-FHSスパッタ装置とを用いて成膜した以外は、No.1に係る有機EL素子と同様にしてNo.3に係る有機EL素子を作製した。無機層の成膜は、Ar:20sccm、O:2sccm、スパッタ圧:0.2Pa、室温下、ターゲット側電力:1000W、ターゲット-基板距離:86mmの条件でRFスパッタにより行った。
〈No.4に係る有機EL素子の作製〉
 No.1に係る有機EL素子と同様にして第2電極までを作製した。その後、酸窒化ケイ素からなる無機層(膜厚:300nm)を市販の純シリコンターゲットと、アネルバ社のL-430S-FHSスパッタ装置とを用いて成膜した以外は、No.1に係る有機EL素子と同様にしてNo.4に係る有機EL素子を作製した。無機層の成膜は、Ar:100sccm、O:75sccm、N:75sccm、スパッタ圧:0.5Pa、室温下、ターゲット側電力:1000W、ターゲット-基板距離:86mmの条件でRFスパッタにより行った。
〈No.5に係る有機EL素子の作製〉
 No.1に係る有機EL素子と同様にして第2電極までを作製した。その後、酸化アルミニウム(表2では「酸化アルミ」と表記)からなる無機層(膜厚:300nm)を市販の純アルミニウムターゲットと、アネルバ社のL-430S-FHSスパッタ装置とを用いて成膜した以外は、No.1に係る有機EL素子と同様にしてNo.5に係る有機EL素子を作製した。無機層の成膜は、Ar:47.5sccm、O:2.5sccm、スパッタ圧:0.2Pa、室温下、ターゲット側電力:1000W、ターゲット-基板距離:86mmの条件でRFスパッタにより行った。
〈No.6に係る有機EL素子の作製〉
 ガラス基板を透明樹脂製フレキシブル基材に替えた以外はNo.1に係る有機EL素子と同様にしてNo.6に係る有機EL素子を作製した。透明樹脂製フレキシブル基材は、株式会社きもと製のクリアハードコート層付きポリエチレンテレフタレート(PET/CHC)フィルム(G1SBF、厚さ125μm、屈折率1.59)に対して以下のようにしてガスバリア層を形成したものを用いた。以下、これをバリア基板と呼称する(後記する表2においては単に「バリア」と表記する)。
 まず、放電プラズマ化学気相成長装置(アプライドマテリアルズ社製プラズマCVD装置 Precision5000)に、透明樹脂製フレキシブル基材をセットし、ロールツーロールで連続搬送させた。次に、成膜ローラー間に磁場を印加すると共に、各成膜ローラーに電力を供給して成膜ローラー間にプラズマを発生させ、放電領域を形成した。次に、形成した放電領域に、成膜ガスとして、原料ガスであるヘキサメチルジシロキサン(HMDSO)と反応ガスである酸素ガス(放電ガスとしても機能する。)の混合ガスをガス供給管から供給し、下記条件にて厚さ120nmのガスバリア層を形成した。
(成膜条件)
 HMDSOの供給量:50sccm
 反応ガス(O)の供給量:500sccm
 真空チャンバー内の真空度:3Pa
 プラズマ発生用電源からの印加電力:0.8kW
 プラズマ発生用電源の周波数:70kHz
 フィルムの搬送速度:0.8m/min
〈No.7に係る有機EL素子の作製〉
 ガラス基板をバリア基板に替えた以外はNo.3に係る有機EL素子と同様にしてNo.7に係る有機EL素子を作製した。
〈No.8に係る有機EL素子の作製〉
 ガラス基板をバリア基板に替えた以外はNo.2に係る有機EL素子と同様にしてNo.8に係る有機EL素子を作製した。
〈No.9に係る有機EL素子の作製〉
 No.1に係る有機EL素子と同様にして第2電極までを形成した後、樹脂成分としてポリビニルアルコール(PVA)を用いて光取り出し層を形成した以外は、No.1に係る有機EL素子と同様にしてNo.9に係る有機EL素子を作製した。なお、光取り出し層の形成は次のようにして行った。
 まず、ヘキシレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル及びイソプロピルアルコールを30:50:20の溶媒比(質量比)で混合して溶媒を調製した。この溶媒にポリビニルアルコール樹脂VF-10(日本酢ビ・ポバール社製)を塗布液の固形分濃度が15質量%となるように混合して、全量10mLの光取り出し層の塗布液を調製した。
 この液を撹拌速度500rpmで10分間混合し、疎水性PVDF 0.45μmフィルター(ワットマン社製)で濾過して、光取り出し層の塗布液を得た。
 上記塗布液をインクジェット塗布法で第2電極上に塗布した後、簡易乾燥(70℃、2分)し、さらに、後述する波長制御IRで基材温度80℃未満の出力条件で5分間乾燥処理を実行した。
 波長制御IRとしては、赤外線照射装置(アルティメットヒーター/カーボン、明々工業社製)に、波長3.5μm以上の赤外線を吸収する石英ガラス板を2枚取付け、ガラス板間に冷却空気を流した波長制御赤外線ヒータを用いた。
 次に、下記改質処理条件で硬化反応を促進し、光取り出し層を得た。なお、光取り出し層は、硬化後の膜厚が1μmとなるように形成した。
(改質処理装置)
 装置:エム・ディ・コム社製エキシマ照射装置MODEL MEIRH-M-1-200-222-H-KM-G
 波長:222nm
 ランプ封入ガス:KrCl
(改質処理条件)
 エキシマ光強度:8J/cm(222nm)
 ステージ加熱温度:60℃
 照射装置内の酸素濃度:大気
〈No.10に係る有機EL素子の作製〉
 No.1に係る有機EL素子と同様にして第2電極までを形成した後、樹脂成分をポリメタクリル酸メチル(PMMA)に替えて光取り出し層を形成した以外は、No.9に係る有機EL素子と同様にしてNo.10に係る有機EL素子を作製した。
〈No.11に係る有機EL素子の作製〉
 No.1に係る有機EL素子と同様にして第2電極までを形成した後、表2に示すように、PVAに替えて、X,X’が前記式(1)であり、Yが前記式(8)を用いた-(8)-S-(8)-である樹脂成分(前記表1の例16参照)を用いて光取り出し層を形成した以外は、No.9に係る有機EL素子と同様にしてNo.11に係る有機EL素子を作製した。
〈No.12に係る有機EL素子の作製〉
 No.1に係る有機EL素子と同様にして第2電極までを形成した後、表2に示すように、PVAに替えて、X,X’が前記式(2)であり、Yが前記式(8)を用いた-(8)-S-(8)-である樹脂成分(前記表1の例9参照)を用いて光取り出し層を形成した以外は、No.9に係る有機EL素子と同様にしてNo.12に係る有機EL素子を作製した。
〈No.13に係る有機EL素子の作製〉
 No.12に係る有機EL素子と同様にして光取り出し層までを形成した後、表2に示すように、窒化ケイ素からなる無機層(厚さ300nm)を形成して、No.13に係る有機EL素子を作製した。なお、無機層の形成は、No.2に係る有機EL素子と同様にしてプラズマCVDにより行った。
〈No.14に係る有機EL素子の作製〉
 No.12に係る有機EL素子と同様にして光取り出し層までを形成した後、表2に示すように、ZTOからなる無機層(厚さ300nm)を形成して、No.14に係る有機EL素子を作製した。なお、無機層の形成は、No.3に係る有機EL素子と同様にしてRFスパッタにより行った。
〈No.15に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層中にアスペクト比が2である無機微粒子(堺化学社製R42、一次粒子径の平均粒子径0.29μm、含有率15体積%)を、濃度分布を持って偏在するようにした以外は、No.11に係る有機EL素子と同様にしてNo.15に係る有機EL素子を作製した。
〈No.16に係る有機EL素子の作製〉
 No.15に係る有機EL素子と同様にして光取り出し層までを形成した後、表2に示すように、窒化ケイ素からなる無機層(厚さ300nm)を形成して、No.16に係る有機EL素子を作製した。なお、無機層の形成は、No.2に係る有機EL素子と同様にしてプラズマCVDにより行った。
〈No.17に係る有機EL素子の作製〉
 No.15に係る有機EL素子と同様にして光取り出し層までを形成した後、表2に示すように、ZTOからなる無機層(厚さ300nm)を形成して、No.17に係る有機EL素子を作製した。なお、無機層の形成は、No.3に係る有機EL素子と同様にしてRFスパッタにより行った。
〈No.18に係る有機EL素子の作製〉
 ガラス基板をNo.6に係る有機EL素子で用いたバリア基板に替えた以外は、No.15に係る有機EL素子と同様にしてNo.18に係る有機EL素子を作製した。
〈No.19に係る有機EL素子の作製〉
 ガラス基板をNo.6に係る有機EL素子で用いたバリア基板に替えた以外は、No.17に係る有機EL素子と同様にしてNo.19に係る有機EL素子を作製した。
〈No.20に係る有機EL素子の作製〉
 ガラス基板をNo.6に係る有機EL素子で用いたバリア基板に替えた以外は、No.16に係る有機EL素子と同様にしてNo.20に係る有機EL素子を作製した。
〈No.21に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を8ppmとした以外は、No.18に係る有機EL素子と同様にしてNo.21に係る有機EL素子を作製した。
〈No.22に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を3ppmとした以外は、No.18に係る有機EL素子と同様にしてNo.22に係る有機EL素子を作製した。
〈No.23に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を60ppmとした以外は、No.11に係る有機EL素子と同様にしてNo.23に係る有機EL素子を作製した。
〈No.24に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を80ppmとした以外は、No.15に係る有機EL素子と同様にしてNo.24に係る有機EL素子を作製した。
〈No.25に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を45ppmとした以外は、No.15に係る有機EL素子と同様にしてNo.25に係る有機EL素子を作製した。
〈No.26に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を30ppmとした以外は、No.16に係る有機EL素子と同様にしてNo.26に係る有機EL素子を作製した。
〈No.27に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を15ppmとした以外は、No.17に係る有機EL素子と同様にしてNo.27に係る有機EL素子を作製した。
〈No.28に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を30ppmとし、かつ、無機微粒子の一次粒子径(平均粒子径)を0.1μmとした以外は、No.16に係る有機EL素子と同様にしてNo.28に係る有機EL素子を作製した。
〈No.29に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を40ppmとし、かつ、無機微粒子の一次粒子径(平均粒子径)を1μmとした以外は、No.16に係る有機EL素子と同様にしてNo.29に係る有機EL素子を作製した。なお、No.29に係る有機EL素子は、光取り出し層の総膜厚と無機微粒子の一次粒子径が同じであるため、光取り出し層における無機微粒子の濃度分布はない。
〈No.30に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を60ppmとし、かつ、アスペクト比が3である無機微粒子を用いた以外は、No.16に係る有機EL素子と同様にしてNo.30に係る有機EL素子を作製した。
〈No.31に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を50ppmとし、かつ、アスペクト比が4である無機微粒子を用いた以外はNo.16に係る有機EL素子と同様にしてNo.31に係る有機EL素子を作製した。
〈No.32に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を50ppmとし、光取り出し層の総膜厚を0.3μmとし、かつ、アスペクト比が4である無機微粒子を用いた以外は、No.16に係る有機EL素子と同様にしてNo.32に係る有機EL素子を作製した。
〈No.33に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を60ppmとし、光取り出し層の総膜厚を0.6μmとし、かつ、アスペクト比が4である無機微粒子を用いた以外は、No.16に係る有機EL素子と同様にしてNo.33に係る有機EL素子を作製した。
〈No.34に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を80ppmとした以外は、No.18に係る有機EL素子と同様にしてNo.34に係る有機EL素子を作製した。
〈No.35に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を45ppmとした以外は、No.18に係る有機EL素子と同様にしてNo.35に係る有機EL素子を作製した。
〈No.36に係る有機EL素子の作製〉
 光取り出し層を形成する際に、赤外線照射装置の照射条件を制御して光取り出し層に含まれる溶媒の含有率を45ppmとした以外は、No.20に係る有機EL素子と同様にしてNo.36に係る有機EL素子を作製した。
 なお、No.9~36に係る有機EL素子の光取り出し層に含まれる溶媒の含有率は、GC/MSを用いて測定した。
 このようにして作製したNo.1~36に係る有機EL素子について、下記のようにして発光効率の向上率(表3において「効率向上」と表記)を評価すると共に、高温保存性を評価した。なお、高温保存性は、高温処理後のDSの発生状況を下記評価基準に準じて評価した(表3において「DS発生」と表記)。
 また、高温保存性について、DSの発生状況と共に、高温処理前後における輝度差(表3において「Δ輝度」と表記)、及び高温処理前後における電圧差(表3において「Δ電圧」と表記)を求めた。Δ輝度及びΔ電圧は、No.1に係る有機EL素子をリファレンスとしてこれを100とした相対値で表3に示した。
 また、バリア基板で作製したNo.6~8、18~22、34~36に係る有機EL素子について、曲げ耐性を評価した。
〔効率向上〕
 作製したNo.1~36に係る有機EL素子について、室温(約23~25℃の範囲内)で、2.5mA/cmの定電流密度条件下による点灯を行い、分光放射輝度計CS-2000(コニカミノルタセンシング社製)を用いて、各サンプルの発光輝度を測定し、当該電流値における発光効率(外部取り出し効率)を求めた。
 なお、効率向上は、No.1に係る有機EL素子の発光効率を100とする相対値で表3に表した。効率向上は、120以上を合格とし、120未満を不合格とした。
〔高温保存性(DS発生)〕
 作製したNo.1~36に係る有機EL素子に1mA/cmの電流を印加して発光させた。そして、100倍の光学顕微鏡(モリテックス社製MS-804、レンズMP-ZE25-200)で、有機EL素子の発光部の一部分を拡大して撮影した。次に、撮影画像を2mm四方に切り抜き、それぞれの画像について、DS発生の有無を観察した(高温保存前のDS発生を確認した)。
 そして、85℃、85%RHの環境下、500時間保存した。その後、高温保存前のDS発生を確認する際に行ったのと同じ条件でDSの発生面積比率を求めた(高温保存後のDS発生を確認した)。
 そして、高温保存前後のDS発生面積(発生面積率)を求め、下記の評価基準に従ってDS発生を評価した。評価点が4点以上を合格とし、3点以下を不合格とした。
(DS発生の評価基準)
 5:DSの発生は全く認められない。
 4:DSの発生面積が、0.1%以上、1.0%未満である。
 3:DSの発生面積が、1.0%以上、3.0%未満である。
 2:DSの発生面積が、3.0%以上、6.0%未満である。
 1:DSの発生面積が、6.0%以上である。
〔高温保存性(Δ輝度)〕
 有機EL素子を85℃、85%RHの環境下で、500時間保存した。
 その後、保存後の試料に対して上記と同じ方法で発光効率を求め、保存前と保存後での発光効率の差を求めた。高温保存性(Δ輝度)は、保存前のNo.1に係る有機EL素子の輝度を100とする相対値で表3に表した。
 なお、輝度の測定には分光放射輝度計CS-2000(コニカミノルタセンシング社製)を用いた。
〔高温保存性(Δ電圧)〕
 前記同様、有機EL素子を85℃、85%RHの環境下で、500時間保存した。
 その後、保存前と保存後の各試料の有機EL素子において、第2電極側での正面輝度が1000cd/mとなるときの電圧を駆動電圧(V)として測定した。そして、保存前後の駆動電圧の差を求めた。高温保存性(Δ電圧)は、保存前のNo.1に係る有機EL素子の電圧を100とする相対値で表3に表した。
〔曲げ耐性〕
 曲げ耐性に関して、折り曲げ処理前後の整流性の評価判断を行った。測定・算出方法は以下のとおりである。
 No.6~8、18~22、34~36に係る有機EL素子に対して、折り曲げ処理の前後の状態の整流比を測定した。なお、整流比は、「+4V印加時の電流値/-4V印加時の電流値」によって算出した。折り曲げ処理とは、半径250mmの曲率となるように、有機EL素子を180度の角度で100回の屈曲を繰り返すというものである。
 その後、折り曲げ処理前後の整流性を、「折り曲げ処理後の整流比/折り曲げ処理前の整流比×100」という式によって導き出した。
 なお、折り曲げ処理前後の整流性は、数値が大きいほど、折り曲げ処理による整流比が低下せず好ましい結果であることを表す。
(曲げ耐性の評価基準)
 ○:75%以上100%以下
 △:50%以上75%未満
 ×:50%未満
 各有機EL素子の基板、光取り出し層、無機層の性状を表2に示す。表2中の「-」は、有機EL素子が該当する項目を有していないことを示す。また、各評価結果を表3に示す。表3中の「-」は、評価していないことを示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 表2及び表3に示すように、No.1~22に係る有機EL素子は、効率向上及び高温保存性(DS発生)のうちの少なくとも一方の評価が低くなった(比較例)。また、No.9~22に係る有機EL素子は、高温保存性(Δ電圧)が大きくなり、好ましくない結果となった。
 具体的には、No.1~8に係る有機EL素子は、光取り出し層を有していなかったので、効率が向上しなかった。
 No.9~12に係る有機EL素子は、光取り出し層を有していたものの、光取り出し層に含まれている溶媒の含有率が高過ぎたので、溶媒が有機EL層へ拡散した。その結果、効率が低下し、駆動電圧が上昇すると共にDSが発生した。なお、No.9に係る有機EL素子は、光取り出し層をPVAで形成した。PVAは吸湿性があるので、これによっても高温保存性の評価が低くなったと考えられる。
 No.13、14に係る有機EL素子は、無機層を備えていたので、No.9~12に係る有機EL素子と比較してDSの発生は改善したものの、光取り出し層に含まれている溶媒の含有率が高過ぎたので、溶媒拡散を抑制しきれず、効率が低下した。
 No.15~20に係る有機EL素子は、光取り出し層が無機微粒子を含んでいたので効率は向上したものの、光取り出し層に含まれている溶媒の含有率が高過ぎたのでDSが発生し、また、Δ輝度が低下した。
 No.21、22に係る有機EL素子は、光取り出し層に含まれている溶媒の含有率が低過ぎたので、割れが生じ易くなり、DSが発生した。また、No.21、22に係る有機EL素子は、光取り出し層に含まれている溶媒の含有率が低過ぎたので、曲げ耐性が低下した。
 これに対し、No.23~36に係る有機EL素子は、本発明の要件を満たしていたので、効率向上及び高温保存性の評価が優れていた(実施例)。また、No.34~36に係る有機EL素子は、曲げ耐性も良好であった。
 1   有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)
 2   基板
 3   第1電極
 4   有機エレクトロルミネッセンス層(有機EL層)
 5   第2電極(透明電極)
 6、6a 光取り出し層
 7   無機層
 8   接着剤層
 9   封止部材

Claims (7)

  1.  基板、有機エレクトロルミネッセンス層、光取り出し層の順で形成され、前記有機エレクトロルミネッセンス層で発生した光を前記基板とは反対方向に取り出す有機エレクトロルミネッセンス素子であり、前記光取り出し層に含まれる溶媒の含有率が10~100ppmである有機エレクトロルミネッセンス素子。
  2.  前記光取り出し層が、樹脂成分と、アスペクト比が2以下の無機微粒子と、を含んでいる請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  3.  前記樹脂成分が、X-Y-X’の構造の成分を含有し、
     前記X及びX’は各々独立に、少なくとも下記式(1)~(7)のいずれかの構造を有し、
     前記Yは少なくとも1つのS原子と1つの芳香環とを有する二価基である請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
  4.  前記Yが、-R-R’-、-R-S-R’-、-R-S(O)-R’-、及び、-R-S(O)-R’-のうちのいずれかの構造であり、前記R及びR’は各々独立に、下記式(8)~(12)のいずれかの構造である(ただし、前記Yが、-R-R’-である場合、前記R及びR’の少なくとも1つは下記式(12)である)請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
  5.  前記光取り出し層の膜厚が、前記無機微粒子の一次粒子径の2倍以上である請求項2~4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  6.  前記無機微粒子が、前記光取り出し層の厚さ方向で濃度分布を持つ請求項2~5のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  7.  前記有機エレクトロルミネッセンス層と前記光取り出し層との間に透明電極を有し、
     前記透明電極と前記光取り出し層との間に無機層を有する請求項1~6のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
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