JP2010040210A - Organic electroluminescent element, method of manufacturing the same, lighting system, planar light source, and display device - Google Patents
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Abstract
【課題】製造容易で、発光特性及び寿命特性が良好で、電気特性が良好で、発光輝度のムラが少なく、発光効率に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法、照明装置、面状光源、及び表示装置を提供する。
【解決手段】陽極および陰極のうちのいずれか一方の電極である透明な第1電極と、前記第1電極と比較して電気抵抗値の低い材料から構成され、前記第1電極に接して設けられる補助電極と、前記陽極および陰極のうちの他方の電極である第2電極と、前記第1電極と第2電極との間に配置された発光層と、前記陽極と前記発光層との間に配置された金属ドープモリブデン酸化物層と、を含み、前記補助電極が、枠状の第1補助電極と、該第1補助電極の枠内に配置されるとともに、該第1補助電極に電気的に接続され、該第1補助電極よりも線幅の狭い第2補助電極と、を有する。
【選択図】 図1An organic electroluminescence element that is easy to manufacture, has good light emission characteristics and lifetime characteristics, good electrical characteristics, little uneven emission luminance, and excellent light emission efficiency, a manufacturing method thereof, a lighting device, a planar light source, And a display device.
A transparent first electrode, which is one of an anode and a cathode, and a material having a lower electric resistance value than the first electrode are provided in contact with the first electrode. An auxiliary electrode, a second electrode which is the other of the anode and the cathode, a light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode, and between the anode and the light emitting layer The auxiliary electrode is disposed within the frame of the frame-shaped first auxiliary electrode and the first auxiliary electrode, and the first auxiliary electrode is electrically connected to the first auxiliary electrode. And a second auxiliary electrode having a narrower line width than the first auxiliary electrode.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、該有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、該有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた照明装置、面状光源、表示装置に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence element, a method for producing the organic electroluminescence element, an illumination device using the organic electroluminescence element, a planar light source, and a display device.
有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極と、有機発光層とを含んで構成される。有機エレクトロルミネッセンス素子は、電圧を印加すると、各電極から正孔および電子がそれぞれ注入され、注入された正孔と電子が有機発光層において再結合することによって発光する。有機エレクトロルミネッセンス素子は、無機EL素子に比べると低電圧での駆動が可能であり、また輝度が高い。そのため表示装置や照明装置に用いられる発光素子の1つとして有機エレクトロルミネッセンス素子が検討されている。
陽極と陰極との間には、素子寿命および発光特性などを向上させることを目的として、上記発光層とは異なる所定の層(電子注入層および正孔注入層等)が設けられることがある。例えば発光層と電子注入電極との間に酸化モリブデン等の無機酸化物層を高効率な電子注入層として設けた有機エレクトロルミネッセンス素子がある(例えば特許文献1参照)。
The organic electroluminescence element includes a pair of electrodes and an organic light emitting layer. When a voltage is applied to the organic electroluminescence element, holes and electrons are injected from each electrode, and light is emitted by recombination of the injected holes and electrons in the organic light emitting layer. The organic electroluminescence element can be driven at a lower voltage and has higher luminance than the inorganic EL element. Therefore, an organic electroluminescence element has been studied as one of light-emitting elements used for display devices and lighting devices.
A predetermined layer (such as an electron injection layer and a hole injection layer) different from the light emitting layer may be provided between the anode and the cathode for the purpose of improving the device lifetime and the light emitting characteristics. For example, there is an organic electroluminescence element in which an inorganic oxide layer such as molybdenum oxide is provided as a highly efficient electron injection layer between a light emitting layer and an electron injection electrode (see, for example, Patent Document 1).
電極間に設けられる層のうちで塗布法(ウエットプロセス)により形成可能な層は、製造コストの観点から通常塗布法によって形成されている。しかしながら、酸化モリブデン層はウェットプロセスに対して耐久性が低いので、酸化モリブデン層上に塗布法により所定の層を形成する際に酸化モリブデン層に損傷を与えるおそれがあり、結果として発光特性及び寿命特性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができないという問題がある。 Of the layers provided between the electrodes, a layer that can be formed by a coating method (wet process) is usually formed by a coating method from the viewpoint of manufacturing cost. However, since the molybdenum oxide layer has low durability against a wet process, there is a risk of damaging the molybdenum oxide layer when a predetermined layer is formed on the molybdenum oxide layer by a coating method. There exists a problem that an organic electroluminescent element with a high characteristic cannot be obtained.
また有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極の少なくとも一方が透明電極であり、該透明電極から光を取り出している。透明電極は、例えば光を透過する程度に薄い膜厚の金属薄膜や酸化物によって構成される。このような透明電極は、金属膜などから成る不透明な通常用いられる電極に比べると電気抵抗が高い。有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた表示装置や照明装置においては、発光面積が大きくなるにつれて大面積の透明電極が必要となる。大面積の透明電極を用いる場合、透明電極が有する高い配線抵抗による電圧降下が大きくなり、それに伴って、電圧降下に起因する発光輝度のムラが無視できない程度に大きくなるという問題がある。 In the organic electroluminescence element, at least one of the pair of electrodes is a transparent electrode, and light is extracted from the transparent electrode. The transparent electrode is made of, for example, a metal thin film or an oxide thin enough to transmit light. Such a transparent electrode has a higher electric resistance than an opaque, commonly used electrode made of a metal film or the like. In a display device or lighting device using an organic electroluminescence element, a transparent electrode having a large area is required as the light emitting area increases. When a transparent electrode having a large area is used, there is a problem that the voltage drop due to the high wiring resistance of the transparent electrode becomes large, and accordingly, the unevenness of the light emission luminance due to the voltage drop becomes so large that it cannot be ignored.
透明電極の電圧降下に起因する問題を解決するために、透明電極よりも低抵抗な補助電極を透明電極に電気的に接続した有機エレクトロルミネッセンス素子を備える面状発光装置が開示されている(例えば特許文献2参照)。この面状発光装置では、電源に接続される接続端子から近い部分では前記補助電極を太くし、遠い部分では前記補助電極を細くしている。接続端子から近い部分では、太い補助電極のために電流値が高く発光強度が強い一方で、開口率が小さくなり、また、接続端子から遠い部分では、細い補助電極のために電流値が小さく発光強度が弱い一方で、開口率が大きくなるので、全体としての発光輝度のムラを抑制した面状発光装置を実現している。 In order to solve the problem caused by the voltage drop of the transparent electrode, a planar light emitting device including an organic electroluminescence element in which an auxiliary electrode having a lower resistance than the transparent electrode is electrically connected to the transparent electrode is disclosed (for example, Patent Document 2). In this planar light emitting device, the auxiliary electrode is thickened at a portion near a connection terminal connected to a power source, and the auxiliary electrode is thinned at a portion far from the connecting terminal. In the area close to the connection terminal, the current value is high and the emission intensity is strong because of the thick auxiliary electrode, while the aperture ratio is small, and in the area far from the connection terminal, the current value is small due to the thin auxiliary electrode and light is emitted. While the strength is weak, the aperture ratio increases, and thus a planar light emitting device that suppresses unevenness in the overall light emission luminance is realized.
しかしながら、特許文献2に記載されているような有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた場合でも、接続端子から遠い部分では電流値が小さくなるために、発光輝度のムラを十分に抑制することができなかった。また、開口率を調整することによって発光輝度のムラを抑制するので、光の利用効率が低下するという問題があった。
However, even when an organic electroluminescence element as described in
本発明は、上記従来技術が有する課題に鑑みてなされたものであり、その課題は、容易に製造することができ、寿命特性が良好で、かつ、電気抵抗の高い透明電極による電圧降下を低減し、発光面積が大きい場合でも発光輝度のムラが十分に抑制され、均一発光が可能な、発光効率に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法、および該有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた照明装置、面状光源、及び表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and the problem is that the voltage drop caused by a transparent electrode that can be easily manufactured, has good life characteristics, and has high electrical resistance. In addition, even when the light emitting area is large, unevenness in light emission luminance is sufficiently suppressed, uniform light emission is possible, an organic electroluminescent element excellent in luminous efficiency, a manufacturing method thereof, and an illumination device using the organic electroluminescent element, It is to provide a planar light source and a display device.
上記課題を解決するために、本発明にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極および陰極のうちのいずれか一方の電極である透明な第1電極と、前記第1電極と比較して電気抵抗が低く、前記第1電極に接して設けられた補助電極と、前記陽極および陰極のうちの他方の電極である第2電極と、前記第1電極および第2電極の間に配置された発光層と、前記陽極および前記発光層の間に配置された金属ドープモリブデン酸化物層と、を含み、前記補助電極が、枠状の第1補助電極と、該第1補助電極の枠内に配置されるとともに、該第1補助電極に電気的に接続され、該第1補助電極よりも線幅が狭い第2補助電極と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, an organic electroluminescent element according to the present invention has a transparent first electrode, which is one of an anode and a cathode, and a lower electrical resistance than the first electrode. An auxiliary electrode provided in contact with the first electrode, a second electrode which is the other of the anode and the cathode, a light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode, A metal-doped molybdenum oxide layer disposed between the anode and the light emitting layer, the auxiliary electrode being disposed in a frame-shaped first auxiliary electrode and a frame of the first auxiliary electrode And a second auxiliary electrode electrically connected to the first auxiliary electrode and having a line width narrower than that of the first auxiliary electrode.
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記第2補助電極の線幅を前記第1補助電極の線幅で除した値が、1/1000〜1/10であることが好ましい。 Moreover, in the organic electroluminescent element of this invention, it is preferable that the value which remove | divided the line width of the said 2nd auxiliary electrode by the line width of the said 1st auxiliary electrode is 1/1000-1/10.
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記金属ドープモリブデン酸化物層が、前記陽極に接して設けられていてもよい。 Moreover, the organic electroluminescent element of this invention WHEREIN: The said metal dope molybdenum oxide layer may be provided in contact with the said anode.
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記金属ドープモリブデン酸化物層の可視光透過率が50%以上であることが、好ましい。 Moreover, in the organic electroluminescent element of the present invention, it is preferable that the visible light transmittance of the metal-doped molybdenum oxide layer is 50% or more.
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記金属ドープモリブデン酸化物層に含まれるドーパント金属が、遷移金属、周期表13族の金属及びこれらの混合物からなる群より選択されてもよい。 In the organic electroluminescence device of the present invention, the dopant metal contained in the metal-doped molybdenum oxide layer may be selected from the group consisting of transition metals, metals of Group 13 of the periodic table, and mixtures thereof.
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記ドーパント金属がアルミニウムであってもよい。 In the organic electroluminescence device of the present invention, the dopant metal may be aluminum.
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記金属ドープモリブデン酸化物層に含まれるドーパント金属の割合が、0.1〜20.0mol%であることが、好ましい。 Moreover, the organic electroluminescent element of this invention WHEREIN: It is preferable that the ratio of the dopant metal contained in the said metal dope molybdenum oxide layer is 0.1-20.0 mol%.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法は、陽極、正孔注入層および正孔輸送層からなる群から選ばれる1つの層に、酸化モリブデンとドーパント金属とを同時に堆積することにより金属ドープモリブデン酸化物層を積層する工程を含むことを特徴とする。 The method for producing an organic electroluminescence device of the present invention comprises metal oxide molybdenum oxidation by simultaneously depositing molybdenum oxide and a dopant metal on one layer selected from the group consisting of an anode, a hole injection layer and a hole transport layer. It includes a step of laminating physical layers.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、金属ドープモリブデン酸化物層を積層する工程において積層された前記金属ドープモリブデン酸化物層を加熱する工程をさらに含んでもよい。 The method for manufacturing an organic electroluminescence device of the present invention may further include a step of heating the metal doped molybdenum oxide layer stacked in the step of stacking the metal doped molybdenum oxide layer.
本発明の照明装置は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とするものである。また、本発明の面状光源は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とするものである。さらに、本発明の表示装置は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えることを特徴とするものである。 The illuminating device of this invention is equipped with the said organic electroluminescent element, It is characterized by the above-mentioned. Moreover, the planar light source of the present invention comprises the organic electroluminescence element. Furthermore, the display device of the present invention is characterized by comprising the organic electroluminescence element.
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、透明電極より電気抵抗が低い補助電極が前記透明電極に接して設けられているので、透明電極の抵抗による電圧降下を軽減し、発光面積が広い場合でも発光輝度のムラが十分に抑制され、均一発光が可能となる。 According to the organic electroluminescent element of the present invention, since the auxiliary electrode having an electric resistance lower than that of the transparent electrode is provided in contact with the transparent electrode, the voltage drop due to the resistance of the transparent electrode is reduced, and even when the light emitting area is wide. Unevenness of light emission luminance is sufficiently suppressed, and uniform light emission is possible.
すなわち、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、より具体的には、透明電極からなる第1電極の表面上に、枠状の第1補助電極と、該第1補助電極の枠の内側に配置されるとともに、該第1補助電極に電気的に接続され、該第1補助電極よりも線幅が狭い第2補助電極と、が配置されている。第1電極に加えて、このような、透明電極(第1電極)より電気抵抗が低い補助電極を設けることによって、前記第1電極の抵抗による電圧降下を低減できる。 That is, in the organic electroluminescence element of the present invention, more specifically, a frame-shaped first auxiliary electrode and an inner side of the frame of the first auxiliary electrode are arranged on the surface of the first electrode made of a transparent electrode. In addition, a second auxiliary electrode that is electrically connected to the first auxiliary electrode and has a narrower line width than the first auxiliary electrode is disposed. In addition to the first electrode, by providing such an auxiliary electrode having an electric resistance lower than that of the transparent electrode (first electrode), a voltage drop due to the resistance of the first electrode can be reduced.
本発明においては、前記第1補助電極は、線幅が広く十分な電流を流すことができるため、接続端子から遠い部分であっても配線抵抗による電圧降下の影響をほとんど受けない。
また、前記第2補助電極は、線幅が細いために有機層から発せられた光を遮る量が少なく、光の利用効率に与える影響は少ない。なお、前記第2補助電極は、線幅が細いために配線抵抗による電圧降下の影響を受け易くなるが、本発明においては、この第2補助電極が前記第1補助電極の枠の内側に配置され、かつ配線抵抗による電圧降下の影響をほとんど受けない第1補助電極に電気的に接続されているという電気的接続構造を有しているために、接続端子から遠い部分の補助電極においても配線抵抗による電圧降下が緩和される。
In the present invention, since the first auxiliary electrode has a wide line width and can pass a sufficient current, even the portion far from the connection terminal is hardly affected by the voltage drop due to the wiring resistance.
In addition, since the second auxiliary electrode has a small line width, the second auxiliary electrode has a small amount of blocking the light emitted from the organic layer, and has little influence on the light use efficiency. The second auxiliary electrode is easily affected by a voltage drop due to wiring resistance because the line width is thin. In the present invention, the second auxiliary electrode is disposed inside the frame of the first auxiliary electrode. In addition, since it has an electrical connection structure that is electrically connected to the first auxiliary electrode that is hardly affected by the voltage drop due to the wiring resistance, wiring is performed even in the auxiliary electrode far from the connection terminal. Voltage drop due to resistance is alleviated.
したがって、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、透明電極の抵抗による電圧降下を軽減し、発光面積が広い場合でも発光輝度のムラが十分に抑制され、均一発光が可能となる。 Therefore, according to the organic electroluminescence element of the present invention, the voltage drop due to the resistance of the transparent electrode is reduced, and even when the emission area is large, unevenness in emission luminance is sufficiently suppressed, and uniform emission is possible.
さらに、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、無機酸化物層及びさらにその上に積層される層を容易かつ高品質に設けることが可能であるため、製造が容易であり、しかも発光特性及び寿命特性が良好である。 Furthermore, in the organic electroluminescence device of the present invention, since the inorganic oxide layer and the layer laminated thereon can be easily and with high quality, the production is easy, and the light emission characteristics and the lifetime are also provided. Good characteristics.
本発明によれば、透明電極の抵抗による電圧降下を軽減し、発光面積が大きい場合でも発光輝度のムラが十分に抑制され、均一発光が可能な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することが可能となる。そして、本発明によれば、無機酸化物層及びさらにその上に積層される層を容易かつ高品質に設けることが可能であるため、製造が容易であり、しかも発光特性及び寿命特性が良好である。
したがって、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、照明装置、バックライトとしての面状光源、フラットパネルディスプレイ等の表示装置として好適に使用できる。
According to the present invention, it is possible to provide an organic electroluminescence device capable of reducing the voltage drop due to the resistance of the transparent electrode, sufficiently suppressing unevenness in light emission luminance even when the light emission area is large, and capable of uniform light emission. . According to the present invention, since the inorganic oxide layer and the layer laminated thereon can be easily and with high quality, the production is easy, and the light emission characteristics and the life characteristics are good. is there.
Therefore, the organic electroluminescence element of the present invention can be suitably used as a display device such as a lighting device, a planar light source as a backlight, and a flat panel display.
以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子をその好適な実施形態に即して詳細に説明する。なお、以下の説明において示す図面における各部材の縮尺は実際と異なる場合がある。 Hereinafter, the organic electroluminescence element of the present invention will be described in detail in accordance with preferred embodiments thereof. Note that the scale of each member in the drawings shown in the following description may differ from the actual scale.
本発明にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極および陰極のうちのいずれか一方の電極である透明な第1電極と、前記第1電極と比較して電気抵抗が低く、前記第1電極に接して設けられた補助電極と、前記陽極および陰極のうちの他方の電極である第2電極と、前記第1電極および第2電極の間に配置された発光層と、前記陽極および前記発光層の間に配置された金属ドープモリブデン酸化物層と、を含み、前記補助電極が、枠状の第1補助電極と、該第1補助電極の枠内に配置されるとともに、該第1補助電極に電気的に接続され、該第1補助電極よりも線幅が狭い第2補助電極と、を有することを特徴としている。 The organic electroluminescent device according to the present invention includes a transparent first electrode, which is one of an anode and a cathode, and a low electric resistance compared to the first electrode, and is in contact with the first electrode. An auxiliary electrode provided; a second electrode which is the other of the anode and the cathode; a light-emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode; and between the anode and the light-emitting layer The auxiliary electrode is disposed within the frame of the frame-shaped first auxiliary electrode and the first auxiliary electrode, and the first auxiliary electrode is electrically connected to the first auxiliary electrode. And a second auxiliary electrode having a line width smaller than that of the first auxiliary electrode.
かかる基本的構成を有する本発明の第1の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子を、図1に示す。 An organic electroluminescence device according to the first embodiment of the present invention having such a basic configuration is shown in FIG.
支持基板1上に、第1補助電極2と第2補助電極3とからなる補助電極4が配置されている。以下、本明細書において、支持基板1の厚み方向の一方を上方(または上)といい、支持基板1の厚み方向の他方を下方(または下)という場合がある。これら補助電極4の上に透明の陽極(第1電極)5が配置されている。この陽極(第1電極)5の上に発光部6が配置され、その上に陰極(第2電極)7が配置されている。通常、これら支持基板1上に配置された積層体(発光機能部と呼称する場合もある)を保護するために積層体全体を保護する保護層(上部封止膜と呼称する場合もある)8が設けられる。
なお、第1の実施形態では、第1電極5が陽極であり、第2電極6が陰極であるが、積層体の積層順を逆順にして、第1電極が陰極であり、第2電極が陽極である有機エレクトロルミネッセンス素子を構成してもよい。
An
In the first embodiment, the
(補助電極)
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、上記補助電極4は、前記陽極(第1電極)5の表面上に配置され、前記第1電極に電気的に接続された枠状の第1補助電極2と、前記第1補助電極2の枠の内側に配置されるとともに、該第1補助電極2に電気的に接続され、該第1補助電極2よりも線幅が狭い第2補助電極3とを備える。
本実施形態においては、前記陽極(第1電極)5の表面上に第1補助電極2及び第2補助電極3を上記のような形態で配置することにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面積が大きい場合でも発光輝度のムラを十分に抑制することが可能となる。
(Auxiliary electrode)
In the organic electroluminescence element of this embodiment, the
In this embodiment, the first
第1補助電極2及び第2補助電極3とからなる補助電極4の配置形態の一例を図2〜図5に示す。
An example of the arrangement form of the
図2に示す配置形態においては、支持基板1上に形成された補助電極4は、矩形枠状の第1補助電極2aと、この第1補助電極2aの枠の内側に電気的に一体的に形成されている第2補助電極3aとから構成されている。前記第2補助電極3aは、前記第1補助電極2aより線幅が狭く、複数の各第2補助電極3aは互いに直角に交差した格子状に配置されている。
In the arrangement shown in FIG. 2, the
図3に示す配置形態においては、支持基板1上に形成された補助電極4は、矩形枠状の第1補助電極2bと、この第1補助電極2bの枠の内側に電気的に一体的に形成されている第2補助電極3bとから構成されている。前記第2補助電極3bは前記第1補助電極2bより線幅が狭く、複数の各第2補助電極3bは互いに平行に配列されている。
In the arrangement shown in FIG. 3, the
図4に示す配置形態においては、支持基板1上に形成された補助電極4は、矩形枠状の第1補助電極2cと、この第1補助電極2cの枠の内側に電気的に一体的に形成されている第2補助電極3cとから構成されている。前記第2補助電極3cは前記第1補助電極2cより線幅が狭く、複数の各第2補助電極3cはハニカム構造の各六角形の各辺を構成するように配置されている。
In the arrangement shown in FIG. 4, the
図5に示す配置形態においては、支持基板1上に形成された補助電極4は、矩形枠状の第1補助電極2dと、この第1補助電極2dの枠の内側に電気的に一体的に形成されている第2補助電極3dとから構成されている。前記第2補助電極3dは線幅が前記第1の補助電極2dより狭い二種類の細線電極から構成されている。すなわち、前記第2補助電極3dは、互いに直角に交差した主幹路的な複数の第1の細線電極3d−1と、これら第1の細線電極3d−1に囲まれた領域の内部、もしくは前記第1補助電極2dと第1の細線電極3d−1とで囲まれた領域の内部に形成された第2の細線電極3d−2とから構成されている。
In the arrangement shown in FIG. 5, the
図5の配置形態では、前記第1の細線電極3d−1は格子状に配置され、その格子状の各枠内に複数の第2の細線電極3d−2が格子状に配列されている。前記第2の細線電極3d−2は、通常、好ましくは、前記第1の細線電極3d−1よりも線幅がさらに狭く形成されている。
このような補助電極の配置形態を取ることにより、発光面積がさらに大きな素子においても、本発明の効果を得ることができる。
In the arrangement form of FIG. 5, the first
By taking such an arrangement form of the auxiliary electrodes, the effect of the present invention can be obtained even in an element having a larger light emitting area.
ここで、枠状の第1補助電極2の枠形状としては、第1補助電極2内に第2補助電極3が形成され得るものであれば、特に限定されず、例えば、矩形状、円形状等が可能である。また第1補助電極2は、光が透過する主たる領域を囲むように設けられることが好ましい。第1補助電極2の線幅は、電気抵抗および有機エレクトロルミネッセンス素子の発光面積に応じて適宜選択することができ、1〜50mmの範囲であることが好ましく、3〜20mmの範囲であることがより好ましい。
Here, the frame shape of the frame-shaped first
第2補助電極3が設けられる前記第1補助電極2の枠内は、発光部6からの光が透過する主たる領域であるので、第2補助電極3の線幅は、光の透過を阻害しないような寸法であることが好ましい。かかる観点から、第2補助電極3を構成する細線電極の線幅(以下、「第2補助電極の線幅」という)は、光の利用効率の観点から、1〜200μmの範囲であることが好ましく、10〜100μmの範囲であることがより好ましい。
Since the inside of the frame of the first
また、第1の実施形態においては、前記第2補助電極の線幅を前記第1補助電極の線幅で除した値が、1/1000〜1/10であることがより好ましい。線幅の比が前記範囲内であれば、光の利用効率を更に向上させるとともに、発光輝度のムラを更に抑制することができる傾向となる。 In the first embodiment, the value obtained by dividing the line width of the second auxiliary electrode by the line width of the first auxiliary electrode is more preferably 1/1000 to 1/10. If the ratio of the line widths is within the above range, the light utilization efficiency is further improved, and unevenness in the light emission luminance tends to be further suppressed.
このような第1補助電極2及び第2補助電極3の材料としては、透明陽極(第1電極)5よりも電気伝導度が高い(電気抵抗値の低い)ものが好ましく、通常は107S/cm以上の電気伝導度を有する導電材料が使用される。かかる導電材料の具体例としては、アルミニウム、銀、クロム、金、銅、タンタル等の金属材料を挙げることができる。これらの中でも、電気伝導度の高さ、および材料のハンドリングの容易さの観点から、アルミニウム、クロム、銅、銀がより好ましい。
As the material of the first
第1補助電極2及び第2補助電極3からなる補助電極4が透明陽極(第1電極)5に接する面積は、第1電極5の抵抗による電圧降下を低減するという目的から、広ければ広い程良い。したがって、第1補助電極2及び第2補助電極3の材料として金属を用いた場合には、素子の発光する面積に対する補助電極4で被われる面積の割合に換算すると、補助電極4が透明陽極(第1電極)5に接する面積は、少なくとも20%であることが好ましく、より好ましくは、30%以上である。
The larger the area where the
他方、補助電極4は発光部6からの光を透過させる透明陽極(第1電極)5に接して設けられるため、光をできるだけ遮断しないように、補助電極4の占有面積はできるだけ少ない方がよい。かかる観点からは、素子の発光する面積に対する補助電極4で被われる面積の割合は、90%以下であることが好ましく、80%以下であることがより好ましい。
On the other hand, since the
これらを勘案すると、素子の発光する面積に対する補助電極4で被われる面積の割合は、20%以上であり且つ90%以下であることが好ましく、30%以上であり且つ80%以下であることがより好ましい。
Taking these into consideration, the ratio of the area covered by the
さらに、このような第1補助電極2及び第2補助電極3の厚みは、面抵抗が所望の値となるように適宜選択することができ、例えば10〜500nmであり、好ましくは20〜300nmであり、より好ましくは50〜150nmである。
Further, the thicknesses of the first
さらに、本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子においては、前記第1補助電極2及び前記第2補助電極3が、前記透明陽極(第1電極)5の表面のうち、発光部6側の表面上に配置されていてもよいが、前記透明陽極(第1電極)5と、前記第1補助電極2及び前記第2補助電極3との電気的な接続をより確実にするという観点から、発光部6と反対側の表面上に配置されていることが好ましい。
Furthermore, in the organic electroluminescence element of the present embodiment, the first
上述の第1補助電極2及び第2補助電極3を形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法等により補助電極の構成材料から成る膜を形成した後に、フォトレジストを用いたエッチング法によりパターン形成する方法が挙げられる。なお、エッチングを行うことなく補助電極をパターン形成することもできる。例えば、補助電極の形状に対応する開口が形成された1又は複数のマスクを用いて、複数回真空蒸着などを行うことによって、所定のパターンの補助電極を形成することができる。第2電極を構成する材料によっては、第2電極がエッチャントによって損傷を受けるおそれがあるが、マスクを用いて補助電極を形成することによって、エッチャントに対する耐性の低い第2電極などにでも補助電極を形成することができる。
As a method of forming the first
(金属ドープモリブデン酸化物層)
陽極(第1電極)5と陰極(第2電極)7との間には、発光層10と、該発光層10および陽極(第1電極)5の間に設けられる金属ドープモリブデン酸化物層とが設けられる。陽極(第1電極)5と発光層10との間、および発光層10と陰極(第2電極)7との間には、さらに所定の層が設けられてもよい。陽極(第1電極)5と発光層10との間に設けられる層9としては後述する正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層などを挙げることができ、発光層10と陰極(第2電極)7との間に設けられる11としては、後述する電子注入層、電子輸送層および正孔ブロック層などを挙げることができる。すなわち、該発光層10および陽極(第1電極)5の間に、金属ドープモリブデン酸化物層のみが設けられている素子構成と、金属ドープモリブデン酸化物層および他の層が設けられている素子構成とがある。
(Metal-doped molybdenum oxide layer)
Between the anode (first electrode) 5 and the cathode (second electrode) 7, a
前記金属ドープモリブデン酸化物層は、モリブデン酸化物及びドーパント金属を含むものであり、好ましくはモリブデン酸化物及びドーパント金属から実質的になる。より具体的には、金属ドープモリブデン酸化物層を単層で成膜した場合、層を構成する物質全量中における、モリブデン酸化物及びドーパント金属の合計が占める割合が、好ましくは98質量%以上、より好ましくは99質量%以上、さらに好ましくは99.9質量%以上である。 The metal-doped molybdenum oxide layer contains molybdenum oxide and a dopant metal, and preferably consists essentially of molybdenum oxide and dopant metal. More specifically, when the metal-doped molybdenum oxide layer is formed as a single layer, the proportion of the total of the molybdenum oxide and the dopant metal in the total amount of the substances constituting the layer is preferably 98% by mass or more, More preferably, it is 99 mass% or more, More preferably, it is 99.9 mass% or more.
前記金属ドープモリブデン酸化物層は、好ましくは正孔注入層であるか、または前記発光層10もしくは正孔注入層に直接接して設けられる。金属ドープモリブデン酸化物層のより具体的な配置を以下の(i)〜(v)に示す。
(i)陽極および正孔輸送層に接して設けられる
(ii)陽極および電子ブロック層に接して設けられる
(iii)正孔注入層および発光層に接して設けられる
(iv)正孔注入層および電子ブロック層に接して設けられる
(v)陽極および発光層に接して設けられる
本実施形態のボトムエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス素子の場合は、(i)または(ii)が好ましく、前記金属ドープモリブデン酸化物層は、通常、正孔注入層として機能する。後述のトップエミッション構造の有機エレクトロルミネッセンス素子の場合は、(iii)または(iv)がより好ましく、前記金属ドープモリブデン酸化物層は、通常、正孔輸送層として機能する。
The metal-doped molybdenum oxide layer is preferably a hole injection layer, or is provided in direct contact with the
(Ii) provided in contact with the anode and the hole transport layer (ii) provided in contact with the anode and the electron blocking layer (iii) provided in contact with the hole injection layer and the light emitting layer (iv) the hole injection layer and (V) Provided in contact with the electron blocking layer (v) Provided in contact with the anode and the light emitting layer In the case of the organic electroluminescence device having the bottom emission structure of this embodiment, (i) or (ii) is preferable, and the metal-doped molybdenum The oxide layer usually functions as a hole injection layer. In the case of an organic electroluminescence device having a top emission structure described later, (iii) or (iv) is more preferable, and the metal-doped molybdenum oxide layer usually functions as a hole transport layer.
前記金属ドープモリブデン酸化物層の可視光透過率は、50%以上であることが好ましい。50%以上の可視光透過率を有することにより、前記金属ドープモリブデン酸化物層を透過して発光する形式の有機エレクトロルミネッセンス素子に好適に用いることができる。 The visible light transmittance of the metal-doped molybdenum oxide layer is preferably 50% or more. By having a visible light transmittance of 50% or more, it can be suitably used for an organic electroluminescence element that emits light through the metal-doped molybdenum oxide layer.
前記金属ドープモリブデン酸化物層に含まれるドーパント金属は、好ましくは遷移金属、周期表の13族金属又はこれらの混合物であり、より好ましくはアルミニウム、ニッケル、銅、クロム、チタン、銀、ガリウム、亜鉛、ネオジム、ユーロピウム、ホルミウム、セリウムであり、さらに好ましくはアルミニウムである。これに対して、モリブデン酸化物としてはMoO3を採用することが好ましい。MoO3を真空蒸着等の蒸着法により成膜する場合、蒸着された膜においてMoとOの化学量論的な組成比がMoO3から外れる場合もありうるが、その場合でも本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子に好ましく用いることができる。 The dopant metal contained in the metal-doped molybdenum oxide layer is preferably a transition metal, a Group 13 metal of the periodic table, or a mixture thereof, more preferably aluminum, nickel, copper, chromium, titanium, silver, gallium, zinc. , Neodymium, europium, holmium, cerium, and more preferably aluminum. On the other hand, it is preferable to employ MoO 3 as the molybdenum oxide. When forming the MoO 3 by evaporation method such as vacuum deposition, although the stoichiometric composition ratio of Mo and O in the deposited film may sometimes deviate from MoO 3, organic this embodiment even in this case It can be preferably used for an electroluminescence element.
前記金属ドープモリブデン酸化物層に含まれるドーパント金属の割合が、0.1〜20.0mol%であることが好ましい。ドーパント金属の含有割合が上記範囲内であることにより、良好な耐プロセス性を有する金属ドープモリブデン酸化物層を得ることができる。 It is preferable that the ratio of the dopant metal contained in the metal doped molybdenum oxide layer is 0.1 to 20.0 mol%. When the content ratio of the dopant metal is within the above range, a metal-doped molybdenum oxide layer having good process resistance can be obtained.
前記金属ドープモリブデン酸化物層の厚さは、特に限定されないが1〜100nmであることが好ましい。 Although the thickness of the said metal dope molybdenum oxide layer is not specifically limited, It is preferable that it is 1-100 nm.
前記金属ドープモリブデン酸化物層を成膜する方法としては、特に限定されないが、金属ドープモリブデン酸化物層が積層される層上に、酸化モリブデン及びドーパント金属を同時に堆積するいわゆる共蒸着法を好ましい方法の一つとして例示することができる。例えば、基板上に設けられた陽極又は陰極の層上に堆積を行ない、電極に直接接した金属ドープモリブデン酸化物層を得ることができる。または、基板上に電極を設けた後、電極上に、発光層、電荷注入層、電荷輸送層又は電荷ブロック層といった他の層を1層以上設け、さらにその上に堆積を行い、この層に直接接した金属ドープモリブデン酸化物層を得ることができる。 A method for forming the metal-doped molybdenum oxide layer is not particularly limited, but a preferred method is a so-called co-evaporation method in which molybdenum oxide and a dopant metal are simultaneously deposited on a layer on which the metal-doped molybdenum oxide layer is laminated. It can be illustrated as one of these. For example, deposition can be carried out on an anode or cathode layer provided on a substrate to obtain a metal-doped molybdenum oxide layer in direct contact with the electrode. Alternatively, after an electrode is provided on the substrate, one or more other layers such as a light emitting layer, a charge injection layer, a charge transport layer, or a charge blocking layer are provided on the electrode, and deposition is further performed thereon. A metal-doped molybdenum oxide layer in direct contact can be obtained.
堆積は、真空蒸着、分子線蒸着、スパッタリング又はイオンプレーティング、イオンビーム蒸着等により行うことができる。成膜チャンバー内にプラズマを導入することによって、反応性や成膜性を向上させたプラズマアシスト真空蒸着法なども用いることができる。真空蒸着法の蒸発源としては、抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波誘導加熱、レーザビーム加熱などが上げられる。より簡便な方法として、抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波誘導加熱が好ましい。スパッタリング法にはDCスパッタリング法、RFスパッタリング法、ECRスパッタリング法、コンベンショナル・スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビーム・スパッタリング法、対向ターゲットスパッタリング法などがありいずれの方式も用いることができる。金属ドープモリブデン酸化物層の下層にダメージを与えないためにもマグネトロンスパッタリング法、イオンビーム・スパッタリング法、対向ターゲットスパッタリング法を用いることが好ましい。 Deposition can be performed by vacuum evaporation, molecular beam evaporation, sputtering or ion plating, ion beam evaporation, or the like. By introducing plasma into the film formation chamber, a plasma assisted vacuum deposition method with improved reactivity and film formability can be used. Examples of the evaporation source of the vacuum deposition method include resistance heating, electron beam heating, high frequency induction heating, and laser beam heating. As a simpler method, resistance heating, electron beam heating, and high frequency induction heating are preferable. There are a DC sputtering method, an RF sputtering method, an ECR sputtering method, a conventional sputtering method, a magnetron sputtering method, an ion beam sputtering method, a counter target sputtering method, and the like, and any of these methods can be used. In order not to damage the lower layer of the metal-doped molybdenum oxide layer, it is preferable to use a magnetron sputtering method, an ion beam sputtering method, or a counter target sputtering method.
なお、成膜時において、雰囲気中に酸素や酸素元素を含むガスを導入して蒸着を行うこともできる。また、金属ドープモリブデン酸化物層を蒸着する際の材料には、通常MoO3やドーパント金属単体を用いるが、モリブデン単体、MoO2やドーパント金属の酸化物、ドーパント金属とモリブデンとの合金、あるいはこれらの混合物などを用いることができる。 Note that during film formation, vapor deposition can be performed by introducing a gas containing oxygen or an oxygen element into the atmosphere. In addition, as a material for depositing the metal-doped molybdenum oxide layer, MoO 3 or a dopant metal alone is usually used, but molybdenum alone, an oxide of MoO 2 or a dopant metal, an alloy of a dopant metal and molybdenum, or these A mixture of the above can be used.
堆積された金属ドープモリブデン酸化物層は、そのまま、または任意に、加熱、UV−O3処理、大気曝露等の他の工程に供した後、素子を構成するさらに他の層を得られた金属ドープモリブデン酸化物層に積層して、有機エレクトロルミネッセンス素子を完成することができる。 The deposited metal-doped molybdenum oxide layer is subjected to other steps such as heating, UV-O 3 treatment, atmospheric exposure, etc. as it is or optionally, and then the metal obtained from the other layers constituting the device is obtained. An organic electroluminescence element can be completed by laminating the doped molybdenum oxide layer.
前記加熱は、50〜350℃で1〜120分間の条件で行うことができる。前記UV−O3処理は、紫外線を1〜100mW/cm2の強度で5秒〜30分間照射し、オゾン濃度0.001〜99%の雰囲気下で処理することにより行うことができる。前記大気曝露は、湿度40〜95%、温度20〜50℃の大気中に、1〜20日間放置することにより行うことができる。 The heating can be performed at 50 to 350 ° C. for 1 to 120 minutes. The UV-O 3 treatment can be performed by irradiating with ultraviolet rays at an intensity of 1 to 100 mW / cm 2 for 5 seconds to 30 minutes and in an atmosphere having an ozone concentration of 0.001 to 99%. The exposure to the atmosphere can be performed by leaving it in the atmosphere at a humidity of 40 to 95% and a temperature of 20 to 50 ° C. for 1 to 20 days.
本実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子の特徴は、上述のように、透明な陽極又は陰極である第1電極に電気的に接続した状態で特定形状の補助電極4が配置されていること、陽極と発光層との間に金属ドープモリブデン酸化物層が設けられていることにある。これら補助電極4及び金属ドープモリブデン酸化物層の詳細は、上述の通りである。
続いて、これら補助電極4および金属ドープモリブデン酸化物層以外の有機エレクトロルミネッセンス素子の構成要素について、以下に詳しく説明する。
As described above, the organic electroluminescence element of the present embodiment is characterized in that the
Subsequently, components of the organic electroluminescence element other than the
(基板)
支持基板1としては、有機エレクトロルミネッセンス素子を形成する工程において変化しないものであればよく、リジッド基板でも、フレキシブル基板でもよく、例えば、ガラス板、プラスチック板、高分子フィルムおよびシリコン板、並びにこれらを積層した積層板などが好適に用いられる。さらに、プラスチック、高分子フィルムなどに低透水化処理を施したものを用いることもできる。前記基板としては、市販のものが使用可能である。また前記基板を公知の方法により製造することもできる。
(substrate)
The
図1に示すような発光部6からの光を支持基板1側から取出すボトムエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子では、支持基板1は、可視光領域の光の透過率が高いものが好適に用いられる。
なお、後述の第2の実施形態にて示すような発光部6からの光を陰極7側から取出すトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子では、支持基板1は、透明のものでも、不透明のものでもよい。
In the bottom emission type organic electroluminescence element that takes out light from the
In the top emission type organic electroluminescence element that takes out light from the
(第1電極)
第1の実施形態における第1電極(図1の構成では陽極5)は、発光層10からの光を透過させる透明電極であって、主に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極となるものであるが、後述のように、透明な第1電極を陰極として用いる構成の有機エレクトロルミネッセンス素子も可能である。このような第1電極5は、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物や金属の薄膜を用いることができ、透過率が高いものが好適に利用でき、発光部6の構成材料に応じて適宜選択して用いることができる。第1電極5の材料としては、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウムスズ酸化物(略称ITO)、インジウム亜鉛酸化物(略称IZO)、金、白金、銀、および銅等の薄膜が用いられる。これらの中でも、ITO、IZO、酸化スズが好ましい。
(First electrode)
The first electrode (the
また第1電極5の構成材料として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体等の有機物の透明導電膜を用いてもよい。
Further, as a constituent material of the
また発光層10への電荷注入を容易にするという観点から、このような第1電極5の発光層10側の表面上に、フタロシアニン誘導体、ポリチオフェン誘導体等の導電性高分子、Mo酸化物、アモルファスカーボン、フッ化カーボン、ポリアミン化合物等の1〜200nmの層、或いは金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる平均膜厚10nm以下の層を設けてもよい。
Further, from the viewpoint of facilitating charge injection into the
第1電極5の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して適宜選択することができ、例えば5nm〜10μmであり、好ましくは10nm〜1μmであり、より好ましくは20nm〜500nmである。
The film thickness of the
また、第1電極を電気的に分離された複数のセルに仕切る構造としてもよく、このような場合には、隣接するセル間の間隔は、好ましくは1μm〜50μmであり、より好ましくは5μm〜30μmである。隣接するセルとの間の間隔が前記下限未満では、第1電極5の面方向に導波する光を十分に抑制することができない傾向となり、他方、前記上限を超えると、素子全体の実際の発光面積が小さくなるため、発光効率が低下する傾向となる。
The first electrode may be divided into a plurality of electrically separated cells. In such a case, the interval between adjacent cells is preferably 1 μm to 50 μm, more preferably 5 μm to 30 μm. If the distance between adjacent cells is less than the lower limit, the light guided in the surface direction of the
また、電気的に分離された複数のセルの形状としては、特に限定されないが、例えば、ストライプ状、三角形状、矩形状が挙げられる。なお、第1電極を電気的に分離させた複数のセルに仕切る構造とする場合においては、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製するにあたり、第1電極を形成した後に形成されるもの(例えば、補助電極、有機層)の少なくとも一部が隣接するセル間に充填されることとなる。 In addition, the shape of the plurality of electrically separated cells is not particularly limited, and examples thereof include a stripe shape, a triangular shape, and a rectangular shape. In addition, in the case of a structure in which the first electrode is partitioned into a plurality of electrically separated cells, the first electrode is formed after the first electrode is formed in the production of the organic electroluminescence element of the present invention (for example, At least a part of the auxiliary electrode and the organic layer) is filled between adjacent cells.
上述の第1電極5を形成させる方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。
また、第1電極を電気的に分離させた複数のセルに仕切る方法としては、例えば、第1電極を形成した後に、フォトレジストを用いたエッチング法によりパターン形成する方法が挙げられる。
Examples of the method for forming the
Moreover, as a method of partitioning the first electrode into a plurality of electrically separated cells, for example, a method of forming a pattern by an etching method using a photoresist after forming the first electrode can be mentioned.
(陽極と発光層との間に設けられる層)
陽極と発光層との間には、少なくとも金属ドープモリブデン酸化物層が設けられる。また前述したように、金属ドープモリブデン酸化物層の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層等が設けられる場合がある。
(Layer provided between the anode and the light emitting layer)
At least a metal-doped molybdenum oxide layer is provided between the anode and the light emitting layer. In addition to the metal-doped molybdenum oxide layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron block layer, and the like may be provided as described above.
正孔注入層は、陽極(第1電極)5からの正孔注入効率を改善する機能を有する層である。正孔輸送層は、陽極、正孔注入層または陽極により近い正孔輸送層からの正孔注入を改善する機能を有する層である。電子ブロック層は、電子の輸送を堰き止める機能を有する層である。なお正孔注入層、及び/又は正孔輸送層が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が電子ブロック層を兼ねることがある。電子ブロック層が電子の輸送を堰き止める機能を有することは、例えば、電子電流のみを流す素子を作製し、その電流値の減少で堰き止める効果を確認することが可能である。 The hole injection layer is a layer having a function of improving the efficiency of hole injection from the anode (first electrode) 5. The hole transport layer is a layer having a function of improving hole injection from the anode, the hole injection layer, or the hole transport layer closer to the anode. The electron blocking layer is a layer having a function of blocking electron transport. In the case where the hole injection layer and / or the hole transport layer has a function of blocking electron transport, these layers may also serve as an electron blocking layer. The fact that the electron blocking layer has a function of blocking electron transport makes it possible, for example, to produce an element that allows only electron current to flow and confirm the blocking effect by reducing the current value.
(正孔注入層)
正孔注入層は、上述のように、陽極と正孔輸送層との間、または陽極と発光層との間に設けることができる。正孔注入層を構成する材料としては、公知の材料を適宜用いることができ、特に制限はない。例えば、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、酸化バナジウム、酸化タンタル、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。
(Hole injection layer)
As described above, the hole injection layer can be provided between the anode and the hole transport layer or between the anode and the light emitting layer. As a material constituting the hole injection layer, a known material can be appropriately used, and there is no particular limitation. For example, phenylamine, starburst amine, phthalocyanine, hydrazone derivative, carbazole derivative, triazole derivative, imidazole derivative, oxadiazole derivative having amino group, vanadium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide And oxides such as aluminum oxide, amorphous carbon, polyaniline, polythiophene derivatives, and the like.
正孔注入層の成膜方法としては、例えば、正孔注入層となる材料(正孔注入材料)を含む溶液からの成膜を挙げることができる。溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、正孔注入材料を溶解させるものであれば、特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒、および水を挙げることができる。 As a film formation method of the hole injection layer, for example, film formation from a solution containing a material (hole injection material) that becomes the hole injection layer can be mentioned. The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it dissolves the hole injection material. Chlorine solvents such as chloroform, methylene chloride and dichloroethane, ether solvents such as tetrahydrofuran, toluene, Mention may be made of aromatic hydrocarbon solvents such as xylene, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and ethyl cellosolve acetate, and water.
溶液からの成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法などの塗布法を挙げることができる。 As a film forming method from a solution, a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a wire bar coating method, a dip coating method, a spray coating method, a screen printing method, Examples of the application method include a flexographic printing method, an offset printing method, and an ink jet printing method.
また、正孔注入層の厚みとしては、5〜300nm程度であることが好ましい。この厚みが5nm未満では、製造が困難になる傾向があり、他方、300nmを超えると、駆動電圧、および正孔注入層に印加される電圧が大きくなる傾向となる。 The thickness of the hole injection layer is preferably about 5 to 300 nm. If the thickness is less than 5 nm, the production tends to be difficult. On the other hand, if the thickness exceeds 300 nm, the driving voltage and the voltage applied to the hole injection layer tend to increase.
(正孔輸送層)
正孔輸送層を構成する材料としては、特に制限はないが、例えば、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−メチルフェニル)4,4’−ジアミノビフェニル(TPD)、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPB)等の芳香族アミン誘導体、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリアリールアミンもしくはその誘導体、ポリピロールもしくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)もしくはその誘導体、またはポリ(2,5−チエニレンビニレン)もしくはその誘導体などが例示される。
(Hole transport layer)
The material constituting the hole transport layer is not particularly limited. For example, N, N′-diphenyl-N, N′-di (3-methylphenyl) 4,4′-diaminobiphenyl (TPD), 4 , 4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPB) and other aromatic amine derivatives, polyvinylcarbazole or derivatives thereof, polysilane or derivatives thereof, aromatic amines in the side chain or main chain Polysiloxane derivative having pyrazole, pyrazoline derivative, arylamine derivative, stilbene derivative, triphenyldiamine derivative, polyaniline or derivative thereof, polythiophene or derivative thereof, polyarylamine or derivative thereof, polypyrrole or derivative thereof, poly (p-phenylene vinylene) Or its derivatives, or poly (2,5-thienylene vinylene) or a derivative thereof is exemplified.
これらの中でも、正孔輸送層に用いる正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリアリールアミンもしくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)もしくはその誘導体、またはポリ(2,5−チエニレンビニレン)もしくはその誘導体等の高分子正孔輸送材料が好ましく、さらに好ましくはポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体である。低分子の正孔輸送材料の場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。 Among these, as the hole transport material used for the hole transport layer, polyvinyl carbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, a polysiloxane derivative having an aromatic amine compound group in a side chain or a main chain, polyaniline or a derivative thereof, Polymeric hole transport materials such as polythiophene or derivatives thereof, polyarylamine or derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) or derivatives thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) or derivatives thereof are preferred, and more preferred Is polyvinyl carbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, and a polysiloxane derivative having an aromatic amine in the side chain or main chain. In the case of a low-molecular hole transport material, it is preferably used by being dispersed in a polymer binder.
正孔輸送層の成膜方法としては、特に制限はないが、低分子の正孔輸送材料では、高分子バインダーと正孔輸送材料とを含む混合液からの成膜を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料では、正孔輸送材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。 The method for forming the hole transport layer is not particularly limited, but in the case of a low molecular hole transport material, film formation from a mixed solution containing a polymer binder and a hole transport material can be exemplified. Examples of molecular hole transport materials include film formation from a solution containing a hole transport material.
溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであれば、特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒などを挙げることができる。
溶液からの成膜方法としては、前述した正孔注入層の成膜法と同様の塗布法を挙げることができる。
The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it dissolves the hole transport material, and is a chlorine-based solvent such as chloroform, methylene chloride, dichloroethane, an ether-based solvent such as tetrahydrofuran, toluene, Examples thereof include aromatic hydrocarbon solvents such as xylene, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, and ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, and ethyl cellosolve acetate.
Examples of the film forming method from a solution include the same coating method as the above-described film forming method of the hole injection layer.
混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収の弱いものが好適に用いられ、例えばポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどを挙げることができる。 As the polymer binder to be mixed, those that do not extremely inhibit charge transport are preferable, and those that weakly absorb visible light are preferably used. For example, polycarbonate, polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, poly Examples thereof include vinyl chloride and polysiloxane.
正孔輸送層の厚みは、特に制限されないが、目的とする設計に応じて適宜変更することができ、1〜1000nm程度であることが好ましい。この厚みが前記下限値未満となると、製造が困難になる、または正孔輸送の効果が十分に得られないなどの傾向があり、他方、前記上限値を超えると、駆動電圧および正孔輸送層に印加される電圧が大きくなる傾向がある。したがって正孔輸送層の厚みは、上述のように、好ましくは、1〜1000nmであるが、より好ましくは、2nm〜500nmであり、さらに好ましくは、5nm〜200nmである。 The thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but can be appropriately changed according to the intended design, and is preferably about 1 to 1000 nm. If the thickness is less than the lower limit value, production tends to be difficult or the effect of hole transport is not sufficiently obtained. On the other hand, if the thickness exceeds the upper limit value, the driving voltage and the hole transport layer are increased. There is a tendency that the voltage applied to is increased. Therefore, the thickness of the hole transport layer is preferably 1 to 1000 nm as described above, more preferably 2 nm to 500 nm, and still more preferably 5 nm to 200 nm.
(発光層)
発光層10は、通常、主として蛍光または燐光を発光する有機物(低分子化合物および高分子化合物)を有し、さらにドーパント材料を含んでいてもよい。この実施形態において用いることができる発光層を構成する発光材料としては、例えば以下のものが挙げられる。なお、陽極5と陰極7との間には、一層の発光層に限らず、複数の発光層が配置されてもよい。
(Light emitting layer)
The
(色素系材料)
色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどが挙げられる。
(Dye material)
Examples of dye-based materials include cyclopentamine derivatives, tetraphenylbutadiene derivative compounds, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, pyrrole derivatives, thiophene ring compounds. Pyridine ring compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, trifumanylamine derivatives, oxadiazole dimers, pyrazoline dimers, and the like.
(金属錯体系材料)
金属錯体系材料としては、例えば、イリジウム錯体、白金錯体等の三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体など、中心金属に、Al、Zn、BeなどまたはTb、Eu、Dyなどの希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを有する金属錯体などを挙げることができる。
(Metal complex materials)
Examples of the metal complex material include metal complexes that emit light from triplet excited states such as iridium complexes and platinum complexes, aluminum quinolinol complexes, benzoquinolinol beryllium complexes, benzoxazolyl zinc complexes, benzothiazole zinc complexes, azomethyls. Zinc complex, porphyrin zinc complex, europium complex, etc., which has Al, Zn, Be, etc. as the central metal or rare earth metals such as Tb, Eu, Dy, etc., and oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzo as ligands Examples thereof include metal complexes having an imidazole or quinoline structure.
(高分子系材料)
高分子系材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素体や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどが挙げられる。
(Polymer material)
Polymeric materials include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, and polymerized chromophores and metal complex light emitting materials. Etc.
上記発光性材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。
また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることが出来る。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。
Among the light emitting materials, examples of the material that emits blue light include distyrylarylene derivatives, oxadiazole derivatives, and polymers thereof, polyvinylcarbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polyfluorene derivatives. Of these, polymer materials such as polyvinyl carbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferred.
Examples of materials that emit green light include quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polyfluorene derivatives, and the like. Of these, polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives and polyfluorene derivatives are preferred.
Examples of materials that emit red light include coumarin derivatives, thiophene ring compounds, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, and polyfluorene derivatives. Among these, polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferable.
(ドーパント材料)
発光層中に発光効率の向上や発光波長を変化させるなどの目的で、ドーパントを添加することができる。このようなドーパントとしては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。なお、このような発光層の厚さは、通常約20〜2000Åである。
(Dopant material)
A dopant can be added to the light emitting layer for the purpose of improving the light emission efficiency and changing the light emission wavelength. Examples of such dopants include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazolone derivatives, decacyclene, phenoxazone, and the like. In addition, the thickness of such a light emitting layer is about 20-2000 mm normally.
(発光層の成膜方法)
有機物を含む発光層の成膜方法としては、発光材料を含む溶液を用いて、発光層が塗布形成される層(下層)上に発光層を直接塗布形成する方法、発光材料を含む溶液を所定の基体上に塗布して得られた発光層用の膜を発光層の下層上に転写する方法、および真空蒸着法を挙げることができる。溶液からの成膜に用いる溶媒の具体例としては、前述の溶液から正孔輸送層を成膜する際に正孔輸送材料を溶解させる溶媒と同様の溶媒が挙げられる。
(Light-emitting layer deposition method)
As a method for forming a light emitting layer containing an organic substance, a method including directly applying and forming a light emitting layer on a layer (lower layer) on which a light emitting layer is applied and formed using a solution containing a light emitting material, a solution containing a light emitting material is predetermined. Examples thereof include a method of transferring a film for a light-emitting layer obtained by coating on the substrate to a lower layer of the light-emitting layer, and a vacuum deposition method. Specific examples of the solvent used for the film formation from the solution include the same solvents as those for dissolving the hole transport material when forming the hole transport layer from the above solution.
発光材料を含む溶液を塗布する方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法等の塗布法を用いることができる。パターン形成や多色の色分けが容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法が好ましい。また、昇華性の低分子化合物の場合は、真空蒸着法を用いることができる。さらには、レーザーによる転写や熱転写により、所望のところのみに発光層を形成する方法も用いることができる。 As a method for applying a solution containing a light emitting material, a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a wire bar coating method, a dip coating method, a slit coating method, a capillary Coating methods such as coating methods, spray coating methods, nozzle coating methods, etc., gravure printing methods, screen printing methods, flexographic printing methods, offset printing methods, reverse printing methods, printing methods such as inkjet printing methods, etc. may be used. it can. A printing method such as a gravure printing method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, a reversal printing method, and an ink jet printing method is preferable in that pattern formation and multi-coloring are easy. In the case of a sublimable low-molecular compound, a vacuum deposition method can be used. Furthermore, a method of forming a light emitting layer only at a desired place by laser transfer or thermal transfer can be used.
(陰極と発光層との間に設けられる層)
発光層10と陰極(第2電極)7との間には、必要に応じて、1または複数の所定の層11が設けられる。発光層10と陰極(第2電極)7との間には、前述したように例えば電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層等が設けられる。陰極7と発光層10との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に接する層を電子注入層といい、この電子注入層を除く層を電子輸送層という場合がある。
(Layer provided between the cathode and the light emitting layer)
One or a plurality of
電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する層である。電子輸送層は、陰極、電子注入層または陰極により近い電子輸送層からの電子注入を改善する機能を有する層である。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する層である。なお電子注入層、及び/又は電子輸送層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層を兼ねることがある。正孔ブロック層が正孔の輸送を堰き止める機能を有することは、例えばホール電流のみを流す素子を作製し、その電流値の減少で堰き止める効果を確認することが可能である。 The electron injection layer is a layer having a function of improving electron injection efficiency from the cathode. The electron transport layer is a layer having a function of improving electron injection from the cathode, the electron injection layer, or the electron transport layer closer to the cathode. The hole blocking layer is a layer having a function of blocking hole transport. In the case where the electron injection layer and / or the electron transport layer have a function of blocking hole transport, these layers may also serve as the hole blocking layer. The fact that the hole blocking layer has a function of blocking hole transport makes it possible, for example, to produce an element that allows only a hole current to flow, and confirm the blocking effect by reducing the current value.
(電子注入層)
電子注入層としては、発光層の種類に応じて、アルカリ金属やアルカリ土類金属、あるいは前記金属を一種類以上含む合金、あるいは前記金属の酸化物、ハロゲン化物および炭酸化物、あるいは前記物質の混合物などが挙げられる。
(Electron injection layer)
Depending on the type of the light emitting layer, the electron injection layer may be an alkali metal or alkaline earth metal, an alloy containing one or more of the above metals, an oxide, halide and carbonate of the metal, or a mixture of the substances. Etc.
前記アルカリ金属またはその酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウム等が挙げられる。 Examples of the alkali metal or its oxide, halide, carbonate include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, lithium oxide, lithium fluoride, sodium oxide, sodium fluoride, potassium oxide, potassium fluoride, oxide Examples include rubidium, rubidium fluoride, cesium oxide, cesium fluoride, and lithium carbonate.
前記アルカリ土類金属またはその酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどが挙げられる。 Examples of the alkaline earth metals or oxides, halides and carbonates thereof include magnesium, calcium, barium, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, calcium oxide, calcium fluoride, calcium fluoride, barium oxide, fluorine. Barium fluoride, strontium oxide, strontium fluoride, magnesium carbonate and the like.
さらに、金属、金属酸化物、金属塩をドーピングした有機金属化合物、および有機金属錯体化合物、またはこれらの混合物も、電子注入層の材料として用いることができる。 Furthermore, a metal, a metal oxide, an organometallic compound doped with a metal salt, an organometallic complex compound, or a mixture thereof can also be used as a material for the electron injection layer.
この電子注入層は、2層以上を積層した積層構造を有していても良い。具体的には、Li/Caなどが挙げられる。この電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法などにより形成される。
この電子注入層の膜厚としては、1nm〜1μm程度が好ましい。
This electron injection layer may have a stacked structure in which two or more layers are stacked. Specifically, Li / Ca etc. are mentioned. This electron injection layer is formed by vapor deposition, sputtering, printing, or the like.
The thickness of the electron injection layer is preferably about 1 nm to 1 μm.
(電子輸送層)
電子輸送層を形成する材料としては、公知のものが使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンもしくはその誘導体、ベンゾキノンもしくはその誘導体、ナフトキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもしくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンもしくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンもしくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、または8−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリンもしくはその誘導体、ポリキノキサリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体等が例示される。
(Electron transport layer)
As the material for forming the electron transport layer, known materials can be used, such as oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane or derivatives thereof, benzoquinone or derivatives thereof, naphthoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, tetracyanoanthraquinodi. Examples include methane or its derivatives, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene or its derivatives, diphenoquinone derivatives, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or its derivatives, polyquinoline or its derivatives, polyquinoxaline or its derivatives, polyfluorene or its derivatives, etc. The
これらのうち、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもしくはその誘導体、または8−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリンもしくはその誘導体、ポリキノキサリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体が好ましく、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス(8−キノリノール)アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。 Of these, oxadiazole derivatives, benzoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, polyfluorene or derivatives thereof are preferred, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, benzoquinone, anthraquinone, tris (8-quinolinol) aluminum, and polyquinoline are more preferable.
なお、電子注入層および正孔注入層を総称して電荷注入層と言う場合があり、電子輸送層および正孔輸送層を総称して電荷輸送層と言う場合がある。 The electron injection layer and the hole injection layer may be collectively referred to as a charge injection layer, and the electron transport layer and the hole transport layer may be collectively referred to as a charge transport layer.
(第2電極)
第1の実施形態における第2電極7は、前記第1電極5に対向して配置される電極であって、有機エレクトロルミネッセンス素子の陰極となるものであるが、本発明においては、後述の第2の実施形態に示すように、陽極である場合も可能である。このような陰極の材料としては、仕事関数が小さく、発光層への電子注入が容易な材料が好ましい。また陰極の材料としては電気伝導度が高く、可視光反射率の高い材料が好ましい。かかる陰極材料としては、具体的には、金属、金属酸化物、合金、グラファイトまたはグラファイト層間化合物、酸化亜鉛(ZnO)等の無機半導体などを挙げることができる。
(Second electrode)
The
上記金属としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属や周期表の13族金属等を用いることができる。これら金属の具体的例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等を挙げることができる。 As the metal, an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a group 13 metal of the periodic table, or the like can be used. Specific examples of these metals include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten, tin, and aluminum. , Scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, and the like.
また、合金としては、上記金属の少なくとも一種を含む合金を挙げることができ、具体的には、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等を挙げることができる。 Examples of the alloy include an alloy containing at least one of the above metals. Specifically, a magnesium-silver alloy, a magnesium-indium alloy, a magnesium-aluminum alloy, an indium-silver alloy, a lithium-aluminum alloy, Examples thereof include a lithium-magnesium alloy, a lithium-indium alloy, and a calcium-aluminum alloy.
陰極7は、必要に応じて光透過性を有する電極とされるが、それらの材料としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、IZOなどの導電性酸化物;ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの導電性有機物を挙げることができる。
The
なお、陰極(第2電極)7を2層以上の積層構造としてもよい。また、電子注入層が陰極として用いられる場合もある。 The cathode (second electrode) 7 may have a laminated structure of two or more layers. Moreover, an electron injection layer may be used as a cathode.
この陰極(第2電極)7の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜選択することができるが、例えば10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。 The film thickness of the cathode (second electrode) 7 can be appropriately selected in consideration of electric conductivity and durability, but is, for example, 10 nm to 10 μm, preferably 20 nm to 1 μm, more preferably 50 nm to 500 nm.
上述の陰極(第2電極)7を形成させる方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法等が挙げられる。なお、この第2電極を2層以上の積層構造としてもよい。 Examples of the method for forming the cathode (second electrode) 7 include a vacuum deposition method, a sputtering method, and a laminating method in which a metal thin film is thermocompression bonded. Note that the second electrode may have a laminated structure of two or more layers.
本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス素子において、陽極5から陰極7までの層構成の組み合わせ例を以下に示す。
a)陽極/正孔注入層/発光層/陰極
b)陽極/正孔注入層/発光層/電子注入層/陰極
c)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/陰極
d)陽極/正孔注入層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
e)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
f)陽極/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
g)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
h)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
i)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
j)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入層/陰極
k)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
l)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(ここで、記号「/」は、記号「/」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。)
In the organic electroluminescence element of the present embodiment, a combination example of layer configurations from the
a) Anode / hole injection layer / light emitting layer / cathode b) Anode / hole injection layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode c) Anode / hole injection layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode d) Anode / Hole injection layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode e) anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode f) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron injection layer / cathode g) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode h) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode i) anode / hole injection layer / hole transport layer / Emissive layer / cathode j) anode / hole injection layer / hole transport layer / emission layer / electron injection layer / cathode k) anode / hole injection layer / hole transport layer / emission layer / electron transport layer / cathode l) Anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (here, the symbol “/” indicates that the layers sandwiching the symbol “/” are stacked adjacent to each other) Indicating that. Hereinafter the same.)
また、本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、2層以上の発光層を有していてもよく、2層の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子としては、以下のq)に示す層構成を挙げることができる。
q)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/電荷発生層/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
また、3層以上の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子としては、具体的には、(電荷発生層/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層)を一つの繰り返し単位として、以下のr)に示す前記繰り返し単位を2つ以上含む層構成を挙げることができる。
r) 陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/(該繰り返し単位)/(該繰り返し単位)/・・・/陰極
ここで、電荷発生層とは電界を印加することにより、正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、酸化モリブデンなどから成る薄膜を挙げることができる。
有機エレクトロルミネッセンス素子においては、通常基板側に陽極が配置されるが、基板側に陰極を配置するようにしてもよい。
Moreover, the organic electroluminescent element of this Embodiment may have two or more light emitting layers, and as an organic electroluminescent element which has two light emitting layers, the layer structure shown in the following q) is shown. Can be mentioned.
q) Anode / charge injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / charge generation layer / charge injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode Specifically, as an organic electroluminescence device having three or more light emitting layers, (charge generation layer / charge injection layer / hole transport layer / light emission layer / electron transport layer / charge injection layer) is repeated one time. Examples of the unit include a layer structure including two or more repeating units shown in the following r).
r) Anode / charge injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / (the repeating unit) / (the repeating unit) /... / cathode Is a layer that generates holes and electrons by applying. Examples of the charge generation layer include a thin film made of vanadium oxide, indium tin oxide (abbreviated as ITO), molybdenum oxide, or the like.
In an organic electroluminescence element, an anode is usually disposed on the substrate side, but a cathode may be disposed on the substrate side.
本実施の形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、さらに電極との密着性向上や電極からの電荷注入性の改善のために、電極に隣接して膜厚2nm以下の絶縁層を設けてもよい。また界面での密着性向上や混合の防止などのために、前述した各層間に薄いバッファー層を挿入してもよい。 In the organic electroluminescent element of the present embodiment, an insulating layer having a thickness of 2 nm or less may be provided adjacent to the electrode in order to further improve the adhesion with the electrode or improve the charge injection property from the electrode. In addition, a thin buffer layer may be inserted between each of the aforementioned layers in order to improve adhesion at the interface or prevent mixing.
(保護層)
上述のように陰極(第2電極)7が形成された後、基本構造として補助電極4−第1電極(陽極)5−発光部6−第2電極(陰極)7を有してなる発光機能部を保護するために、該発光機能部を封止する保護層(上部封止膜)8が形成される。この保護層8は、通常、少なくとも一つの無機層と少なくとも一つの有機層を有する。積層数は、必要に応じて決定され、基本的には、無機層と有機層は交互に積層される。
(Protective layer)
After the cathode (second electrode) 7 is formed as described above, the light emitting function includes the auxiliary electrode 4 -first electrode (anode) 5 -light emitting portion 6 -second electrode (cathode) 7 as a basic structure. In order to protect the portion, a protective layer (upper sealing film) 8 for sealing the light emitting function portion is formed. The
なお、ガラス基板に比べると、プラスチック基板は酸素および水などのガスの透過性が高い。発光層10などの発光物質は酸化されやすく、酸素および水などと接触することにより劣化しやすいので、前記基板1としてプラスチック基板が用いられる場合には、ガスバリア性を高めるための処理を基板に予め施すことが好ましい。例えばプラスチック基板上にガスなどに対するバリア性の高い下部封止膜を積層し、その後、この下部封止膜の上に上記発光機能部を積層することが好ましい。この下部封止膜は、通常、上記保護層(上部封止膜)と同様の構成、同様の材料にて形成される。
Note that the plastic substrate has higher permeability of gases such as oxygen and water than the glass substrate. Since a light emitting substance such as the
次に、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の第2の実施形態を、図6を参照して説明する。第2の実施形態と、上述の第1の実施形態との違いは、上述の第1の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子が発光部6からの光を透明な陽極(第1電極)5を透過させて透明な支持基板1から外部へ出射するボトムエミッション型の素子であったのに対し、第2の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子では発光部26からの光を透明な陰極(第1電極)27を透過させて透明な保護層28から外部へ出射するトップエミッション型の素子である点にある。
Next, a second embodiment of the organic electroluminescence element according to the present invention will be described with reference to FIG. The difference between the second embodiment and the first embodiment described above is that the organic electroluminescence element of the first embodiment transmits light from the
この第2の実施形態では、発光部26からの光を透過させる透明な第1電極が透明陰極27であり、この第1電極27の保護層28側の表面に補助電極24が形成されている。本実施の形態における第1電極には、例えば陰極電極として例示した金属薄膜を透明陰極として用いることができる。なお透明陰極に用いられる金属薄膜は、光が透過可能な程度に薄膜に形成されるので、シート抵抗が高くなる。したがって、透明陰極は、金属箔膜状にITO薄膜などの透明電極を積層させた積層体によって構成されることが好ましい。また第2電極25と基板21との間に、例えば銀などの反射率の高い反射膜を設けることが好ましく、このような反射膜を設けることによって、基板21側に向かう光を第1電極27側に反射することができ、光の取出し効率を向上させることができる。補助電極24は、上述の第1の実施形態における補助電極4と形状、寸法、構成材料は、同一でよく、上述のように、透明陰極(第1電極)27に接して設けられている点が異なるだけである。
In the second embodiment, the transparent first electrode that transmits light from the
この第2の実施形態においても、陽極(第2電極)25と発光層30との間に金属ドープモリブデン酸化物層が設けられる構成は、上述の第1の実施形態における場合と同一でよい。すなわち、金属ドープモリブデン酸化物層が、陽極25と発光層30との間に設けられる層29を構成する正孔注入層又は正孔輸送層のうち少なくとも一層として設けられる。
Also in the second embodiment, the configuration in which the metal-doped molybdenum oxide layer is provided between the anode (second electrode) 25 and the
本発明にかかる有機エレクトロルミネッセンス素子を、上記第2の実施形態のように構成しても、上述の第1の実施形態と同様の作用、効果を得ることができる。
すなわち、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記第1の実施形態によっても、第2の実施形態によっても、透明電極の抵抗による電圧降下を軽減し、発光面積が大きい場合でも発光輝度のムラが十分に抑制され、均一発光が可能となる。そして、無機酸化物層及びさらにその上に積層される層を容易かつ高品質に設けることが可能であるため、製造が容易であり、しかも発光特性及び寿命特性が良好である。
Even if the organic electroluminescence device according to the present invention is configured as in the second embodiment, the same actions and effects as those in the first embodiment can be obtained.
In other words, the organic electroluminescence device of the present invention reduces the voltage drop due to the resistance of the transparent electrode, even in the first embodiment and the second embodiment. Sufficiently suppressed and uniform light emission is possible. In addition, since the inorganic oxide layer and the layer laminated thereon can be provided easily and with high quality, the production is easy, and the light emission characteristics and the life characteristics are good.
上記第1の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光部からの光を透明陽極(第1電極)を透過させて透明な支持基板から外部に出射するボトムエミッション型の素子構造を有しているが、同じボトムエミッション型の素子構造であって、透明基板側に透明陰極(第1電極)を設け、保護層側に陽極を設けた構造の有機エレクトロルミネッセンス素子も作製可能である。このような第3の構造の有機エレクトロルミネッセンス素子に対しても、本発明は適用可能である。 The organic electroluminescence element of the first embodiment has a bottom emission type element structure in which light from a light emitting part is transmitted through a transparent anode (first electrode) and emitted to the outside from a transparent support substrate. However, an organic electroluminescence device having the same bottom emission type device structure, in which a transparent cathode (first electrode) is provided on the transparent substrate side and an anode is provided on the protective layer side, can also be produced. The present invention can also be applied to an organic electroluminescence element having such a third structure.
さらに、上記第2の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光部からの光を透明陰極(第1電極)を透過させて透明な保護層から外部に出射するトップエミッション型の素子構造を有しているが、同じトップエミッション型の素子構造であって、透明な保護層側に透明陽極(第1電極)を設け、支持基板側に陰極を設けた構造の有機エレクトロルミネッセンス素子も作製可能である。このような第4の構造の有機エレクトロルミネッセンス素子に対しても、本発明は適用可能である。 Furthermore, the organic electroluminescence element of the second embodiment has a top emission type element structure in which light from the light emitting part is transmitted through the transparent cathode (first electrode) and emitted from the transparent protective layer to the outside. However, an organic electroluminescence device having the same top emission type device structure, in which a transparent anode (first electrode) is provided on the transparent protective layer side and a cathode is provided on the support substrate side, can also be produced. . The present invention can also be applied to such an organic electroluminescence element having the fourth structure.
以上説明したような本発明の実施形態の有機エレクトロルミネッセンス素子は、曲面状や平面状の照明装置、例えばスキャナの光源として用いられる面状光源、表示装置に好適に用いることができる。 The organic electroluminescence element of the embodiment of the present invention as described above can be suitably used for a curved or planar illumination device, for example, a planar light source used as a light source of a scanner, or a display device.
有機エレクトロルミネッセンス素子を備える表示装置としては、アクティブマトリックス表示装置、パッシブマトリックス表示装置、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、および液晶表示装置などを挙げることができる。なお有機エレクトロルミネッセンス素子は、アクティブマトリックス表示装置、パッシブマトリックス表示装置において、各画素を構成する発光素子として用いられ、セグメント表示装置において、各セグメントを構成する発光素子として用いられ、ドットマトリックス表示装置、および液晶表示装置において、バックライトとして用いられる。 Examples of the display device including the organic electroluminescence element include an active matrix display device, a passive matrix display device, a segment display device, a dot matrix display device, and a liquid crystal display device. The organic electroluminescence element is used as a light emitting element constituting each pixel in an active matrix display device and a passive matrix display device, and is used as a light emitting element constituting each segment in a segment display device. In liquid crystal display devices, it is used as a backlight.
以下、作製例及び参考例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の例示に限定されるものではない。
なお、合成例1、2において用いた下記構造式(A)〜(C)で表される化合物A〜Cは、国際公開2000/046321号パンフレットに記載された方法に従って合成した。
Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on a manufacture example and a reference example, this invention is not limited to the following illustrations.
In addition, the compounds A to C represented by the following structural formulas (A) to (C) used in Synthesis Examples 1 and 2 were synthesized according to the method described in International Publication No. 2000/046321 pamphlet.
(合成例1)
下記一般式(1)で表される高分子化合物1を以下の方法により合成した。
(Synthesis Example 1)
先ず、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(アルドリッチ社製、商品名:Aliquat336)0.91gと、上記化合物A5.23gと、上記化合物C4.55gとを反応容器(200mLセパラブルフラスコ)に仕込んだ後、反応系内を窒素ガスで置換した。その後、トルエン70mLを加え、酢酸パラジウム2.0mg、トリス(o−トリル)ホスフィン15.1mgを加えた後に、還流させて混合溶液を得た。 First, 0.91 g of methyltrioctylammonium chloride (trade name: Aliquat 336, manufactured by Aldrich), 5.23 g of the above compound A, and 4.55 g of the above compound C were charged into a reaction vessel (200 mL separable flask), and then reacted. The system was replaced with nitrogen gas. Thereafter, 70 mL of toluene was added, 2.0 mg of palladium acetate and 15.1 mg of tris (o-tolyl) phosphine were added, and the mixture was refluxed to obtain a mixed solution.
得られた混合溶液に、炭酸ナトリウム水溶液19mLを滴下後、還流下で終夜攪拌した後、フェニルホウ酸0.12gを加えて7時間攪拌した。その後、300mlのトルエンを加え、反応液を分液し、有機相を酢酸水溶液及び水で洗浄した後、ナトリウムN,N−ジエチルジチオカルバメート水溶液を加えて4時間攪拌した。 To the obtained mixed solution, 19 mL of an aqueous sodium carbonate solution was added dropwise and stirred overnight under reflux, then 0.12 g of phenylboric acid was added and stirred for 7 hours. Thereafter, 300 ml of toluene was added, the reaction solution was separated, and the organic phase was washed with an aqueous acetic acid solution and water, and then an aqueous sodium N, N-diethyldithiocarbamate solution was added and stirred for 4 hours.
次いで、攪拌後の混合溶液を分液した後、シリカゲル−アルミナカラムに通し、トルエンで洗浄した後に、メタノールに滴下してポリマーを沈殿させ、その後、得られたポリマーを濾過、減圧乾燥した後にトルエンに溶解させた。得られたトルエン溶液を再度メタノールに滴下して沈殿物を生じさせ、この沈殿物を濾過、減圧乾燥して高分子化合物1を6.33g得た。得られた高分子化合物1のポリスチレン換算の重量平均分子量Mwは3.2×105であり、ポリスチレン換算の数平均分子量Mnは8.8×104であった。
Next, after the mixed solution after stirring is separated, it is passed through a silica gel-alumina column, washed with toluene, dropped into methanol to precipitate a polymer, and then the obtained polymer is filtered and dried under reduced pressure. Dissolved in. The obtained toluene solution was again added dropwise to methanol to form a precipitate. The precipitate was filtered and dried under reduced pressure to obtain 6.33 g of
(合成例2)
下記一般式(2)で表される高分子化合物2を以下の方法により合成した。
(Synthesis Example 2)
先ず、化合物B22.5gと2,2’−ビピリジル17.6gとを反応容器に仕込んだ後、反応系内を窒素ガスで置換した。その後、あらかじめアルゴンガスでバブリングして脱気したテトラヒドロフラン(脱水溶媒)1500gを加え、混合溶液を得た。得られた混合溶液に、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)31gを加え、室温で10分間攪拌した後、60℃で3時間反応した。なお、反応は、窒素ガス雰囲気中で行った。 First, 22.5 g of compound B and 17.6 g of 2,2′-bipyridyl were charged into a reaction vessel, and the inside of the reaction system was replaced with nitrogen gas. Thereafter, 1500 g of tetrahydrofuran (dehydrated solvent) previously deaerated by bubbling with an argon gas was added to obtain a mixed solution. To the obtained mixed solution, 31 g of bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0) was added, stirred at room temperature for 10 minutes, and reacted at 60 ° C. for 3 hours. The reaction was performed in a nitrogen gas atmosphere.
次に、得られた反応溶液を冷却した後、この溶液に、25質量%アンモニア水200mL/メタノール900mL/イオン交換水900mL混合溶液をそそぎ込み、約1時間攪拌した。その後、生成した沈殿物を濾過して回収し、この沈殿物を減圧乾燥した後、トルエンに溶解させた。そして、得られたトルエン溶液を濾過して不溶物を除去した後、このトルエン溶液を、アルミナを充填したカラムに通過させることにより精製した。 Next, after cooling the obtained reaction solution, a mixed solution of 25% by mass of ammonia water 200 mL / methanol 900 mL / ion-exchanged water 900 mL was poured into this solution and stirred for about 1 hour. Thereafter, the produced precipitate was collected by filtration, and this precipitate was dried under reduced pressure and then dissolved in toluene. And after filtering the obtained toluene solution and removing an insoluble matter, this toluene solution was refine | purified by passing through the column filled with the alumina.
次に、精製後のトルエン溶液を、1規定塩酸水溶液で洗浄し、静置、分液した後、トルエン溶液を回収した。そして、このトルエン溶液を、約3質量%アンモニア水で洗浄し、静置、分液した後、トルエン溶液を回収した。その後、このトルエン溶液をイオン交換水で洗浄し、静置、分液した後、洗浄後のトルエン溶液を回収した。 Next, the purified toluene solution was washed with a 1N aqueous hydrochloric acid solution, allowed to stand and separated, and then the toluene solution was recovered. And this toluene solution was wash | cleaned with about 3 mass% ammonia water, and after leaving still and liquid-separating, the toluene solution was collect | recovered. Thereafter, this toluene solution was washed with ion-exchanged water, allowed to stand and separated, and the washed toluene solution was recovered.
次いで、洗浄後のトルエン溶液をメタノール中にそそぎ込み、沈殿物を生じさせ、この沈殿物をメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して高分子化合物2を得た。得られた高分子化合物2のポリスチレン換算の重量平均分子量は8.2×105であり、ポリスチレン換算の数平均分子量は1.0×105であった。
Next, the washed toluene solution was poured into methanol to form a precipitate. The precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure to obtain
(作製例1)
この作製例1では、透明な第1電極に補助電極を形成した場合の効果を確認するために、発光層は一層構造とし、透明陽極の基板側の表面に補助電極を配置した有機エレクトロルミネッセンス素子を製造した。
(Production Example 1)
In this production example 1, in order to confirm the effect when the auxiliary electrode is formed on the transparent first electrode, the organic electroluminescence element in which the light emitting layer has a single layer structure and the auxiliary electrode is arranged on the substrate side surface of the transparent anode. Manufactured.
支持基板としてガラス基板(100mm×100mm)を用いた。支持基板の温度を120℃にして、Crターゲット及びスパッタリングガスとしてArを用いたDCスパッタリング法により、膜厚1000nmのCrを前記支持基板に堆積させた。このときの製膜圧力は0.5Pa、スパッタリングパワーは2.0kWであった。Cr膜の上にフォトレジストを塗布し、さらに110℃で90秒間ベークした。次に、線幅20mmのラインから構成される正方形の枠状の開口部と前記開口部の枠内に、縦×横のピッチがそれぞれ300μm×100μm、縦×横の線幅がそれぞれ70μm×30μmからなる格子型の開口部とを有するフォトマスクを通して、200mJのエネルギーで露光し、0.5質量%の水酸化カリウム水溶液によって現像後、130℃で110秒間ポストベークした。次いで、Cr用エッチング液に、40℃、120秒間浸漬し、Crのパターニングを行い、次に2質量%水酸化カリウム水溶液に浸漬することで、レジスト残渣を剥離し、Crからなる補助電極(第1補助電極及び第2補助電極)を形成した。 A glass substrate (100 mm × 100 mm) was used as the support substrate. The temperature of the supporting substrate was set to 120 ° C., and Cr having a film thickness of 1000 nm was deposited on the supporting substrate by a DC sputtering method using a Cr target and Ar as a sputtering gas. The film forming pressure at this time was 0.5 Pa, and the sputtering power was 2.0 kW. A photoresist was applied on the Cr film and further baked at 110 ° C. for 90 seconds. Next, in a square frame-shaped opening composed of lines with a line width of 20 mm and the frame of the opening, the vertical and horizontal pitches are 300 μm × 100 μm, and the vertical and horizontal line widths are 70 μm × 30 μm, respectively. The film was exposed at an energy of 200 mJ through a photomask having a lattice-type opening made of, developed with 0.5% by weight aqueous potassium hydroxide solution, and post-baked at 130 ° C. for 110 seconds. Next, the resist residue is peeled off by immersing in Cr etching solution at 40 ° C. for 120 seconds, patterning Cr, and then immersing in a 2% by mass aqueous potassium hydroxide solution. 1 auxiliary electrode and 2nd auxiliary electrode) were formed.
次に、補助電極が形成された基板上に第1電極を形成した。具体的には、基板温度を120℃にし、第1電極材料としてITO焼成ターゲット、スパッタリングガスとしてArを用いて、DCスパッタリング法により、膜厚3000nmのITOを堆積させた。このときの製膜圧力は0.25Pa、スパッタリングパワーは0.25kWであった。その後、200℃のオーブンで40分間アニール処理を行った。その後、第1電極が形成された基板を60℃の弱アルカリ性洗剤、冷水、50℃の温水をもちいて超音波洗浄し、50℃の温水から引き上げて乾燥した後、20分間UV/O3洗浄を行った。 Next, a first electrode was formed on the substrate on which the auxiliary electrode was formed. Specifically, an ITO film having a thickness of 3000 nm was deposited by a DC sputtering method using a substrate temperature of 120 ° C., an ITO firing target as a first electrode material, and Ar as a sputtering gas. The film forming pressure at this time was 0.25 Pa, and the sputtering power was 0.25 kW. Thereafter, annealing was performed in an oven at 200 ° C. for 40 minutes. Thereafter, the substrate on which the first electrode is formed is ultrasonically cleaned using a weak alkaline detergent at 60 ° C., cold water, and hot water at 50 ° C., pulled up from the hot water at 50 ° C. and dried, and then washed with UV / O 3 for 20 minutes. Went.
次に、0.45μm径のフィルター及び0.2μm径のフィルターをそれぞれ用いて、ポリ(3,4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(スタルクヴィテック社製、商品名:BaytronP CH8000)の懸濁液を2段階濾過し、2段階目に濾過した溶液を用いて、前記洗浄後の基板にスピンコート法により80nmの厚みで薄膜を形成し、大気雰囲気下においてホットプレート上で、200℃で15分間熱処理し、正孔注入層を形成した。 Next, using a 0.45 μm diameter filter and a 0.2 μm diameter filter, respectively, a suspension of poly (3,4) ethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (trade name: BaytronP CH8000, manufactured by Starck Vitech). The suspension is filtered in two stages, and a thin film with a thickness of 80 nm is formed on the washed substrate by spin coating using the solution filtered in the second stage, and is heated at 200 ° C. on a hot plate in an air atmosphere. Heat treatment was performed for 15 minutes to form a hole injection layer.
次いで、合成例1、2で得られた高分子化合物1及び高分子化合物2を重量比で1:1の比で計り取り、トルエンに溶解させ、1質量%の高分子溶液を作製した。上記正孔注入層が形成された基板上に、作製した高分子溶液をスピンコート法により80nmの膜厚で製膜した後、窒素雰囲気下のホットプレート上で130℃、60分間熱処理し、発光層を形成した。
Subsequently, the
その後、前記発光層が形成された基板を真空蒸着機に導入し、陰極としてLiF、Ca、Alを順次それぞれ、2nm、5nm、200nmの厚みで蒸着し、第2電極を形成した。なお、この蒸着工程においては、真空度が1×10−4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。 Thereafter, the substrate on which the light-emitting layer was formed was introduced into a vacuum vapor deposition machine, and LiF, Ca, and Al were sequentially deposited at a thickness of 2 nm, 5 nm, and 200 nm as a cathode to form a second electrode. In this vapor deposition step, metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
最後に、不活性ガス中で、第2電極が形成された基板における第2電極の表面をガラス板で覆い、さらに4辺を光硬化樹脂で覆った後に、光硬化樹脂を硬化させることで保護層を形成して、有機エレクトロルミネッセンス素子を得た。 Finally, in an inert gas, the surface of the second electrode on the substrate on which the second electrode is formed is covered with a glass plate, and further, the four sides are covered with a photo-curing resin, and then the photo-curing resin is cured to protect it. A layer was formed to obtain an organic electroluminescence element.
(参考例1)
上記作製例1において、補助電極を形成する際のフォトマスクとして、線幅20mmのラインから構成される正方形の枠状の開口部のみを有するフォトマスクを用いた以外は、作製例1と同様にして、比較用の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
(Reference Example 1)
In Production Example 1, the photomask for forming the auxiliary electrode was the same as Production Example 1 except that a photomask having only a square frame-shaped opening composed of lines with a line width of 20 mm was used. Thus, a comparative organic electroluminescence element was produced.
(参考例2)
上記作製例1において、補助電極を形成する際のフォトマスクとして、縦×横のピッチがそれぞれ300μm×100μm、縦×横の線幅がそれぞれ70μm×30μmからなる格子型の開口部とを有するフォトマスクを用いた以外は、作製例1と同様にして、比較用の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
(Reference Example 2)
In the above manufacturing example 1, as a photomask for forming the auxiliary electrode, a photomask having a lattice-type opening having a vertical and horizontal pitch of 300 μm × 100 μm and a vertical and horizontal line width of 70 μm × 30 μm, respectively. A comparative organic electroluminescence element was produced in the same manner as in Production Example 1 except that the mask was used.
(補助電極形成効果の評価)
作製例1及び参考例1〜2で得られた有機エレクトロルミネッセンス素子の発光特性を評価した。具体的には、素子全体に8Vの電圧を印加した際の発光輝度を測定し、さらに発光面の様子を目視にて観察した。得られた結果を下記(表1)に示す。
(Evaluation of auxiliary electrode formation effect)
The light emission characteristics of the organic electroluminescence elements obtained in Production Example 1 and Reference Examples 1 and 2 were evaluated. Specifically, the light emission luminance when a voltage of 8 V was applied to the entire device was measured, and the state of the light emitting surface was visually observed. The obtained results are shown below (Table 1).
以下の作製例2〜7及び参考例3,4では、陽極と発光層との間に金属ドープモリブデン酸化物層を設けることによる効果を確認するために、透明陽極の基板側の表面に補助電極を配置せず、陽極と発光層との間に金属ドープモリブデン酸化物層を設けた有機エレクトロルミネッセンス素子を製造した。 In the following Production Examples 2 to 7 and Reference Examples 3 and 4, in order to confirm the effect of providing the metal-doped molybdenum oxide layer between the anode and the light emitting layer, the auxiliary electrode was formed on the substrate side surface of the transparent anode. An organic electroluminescence device was produced in which a metal-doped molybdenum oxide layer was provided between the anode and the light-emitting layer.
(作製例2)
(A:真空蒸着法による、ガラス基板へのAlドープMoO3の蒸着)
複数のガラス基板を用意し、その片面を蒸着マスクを用いて部分的に被覆し、蒸着チャンバー内に基板ホルダーを用いて取り付けた。
(Production Example 2)
(A: Deposition of Al-doped MoO 3 on a glass substrate by a vacuum deposition method)
A plurality of glass substrates were prepared, one side of which was partially covered with a vapor deposition mask, and attached to the vapor deposition chamber using a substrate holder.
MoO3粉末(アルドリッチ社製、純度99.99%)を、ボックスタイプの昇華物質用のタングステンボードに詰め、材料が飛び散らないように穴の開いたカバーで覆い、蒸着チャンバー内にセットした。Al(高純度化学社製、純度99.999%)は坩堝に入れ、蒸着チャンバー内にセットした。 MoO 3 powder (manufactured by Aldrich, purity 99.99%) was packed in a tungsten board for a box-type sublimation substance, covered with a cover with holes so that the material would not scatter, and set in a vapor deposition chamber. Al (manufactured by Koyo Chemical Co., Ltd., purity 99.999%) was put in a crucible and set in a vapor deposition chamber.
蒸着チャンバー内の真空度を3×10−5Pa以下とし、MoO3は抵抗加熱法により徐々に加熱し十分に脱ガスを行い、Alは電子ビームにより坩堝内で溶かし込みを行い、十分に脱ガスを行なってから、蒸着に供した。蒸着中の真空度は9×10−5Pa以下とした。膜厚及び蒸着速度は水晶振動子で常時モニターした。MoO3の蒸着速度が約0.28nm/秒、Alの蒸着速度が約0.01nm/秒となった時点でメインシャッターを開き、基板への成膜を開始した。蒸着中は基板を回転させ、膜厚が均一になるようにした。蒸着速度を上記速度に制御して約36秒間成膜を行ない、膜厚約10nmの共蒸着膜が設けられた基板を得た。膜中のMoO3及びAlの合計に対するAlの組成比は約3.5mol%であった。 The degree of vacuum in the vapor deposition chamber is set to 3 × 10 −5 Pa or less, MoO 3 is gradually heated by a resistance heating method and sufficiently degassed, and Al is dissolved in the crucible by an electron beam and fully desorbed. After performing the gas, it was subjected to vapor deposition. The degree of vacuum during vapor deposition was 9 × 10 −5 Pa or less. The film thickness and the deposition rate were constantly monitored with a crystal resonator. When the deposition rate of MoO 3 was about 0.28 nm / second and the deposition rate of Al was about 0.01 nm / second, the main shutter was opened and film formation on the substrate was started. During deposition, the substrate was rotated so that the film thickness was uniform. Film formation was performed for about 36 seconds while controlling the vapor deposition rate to the above speed, and a substrate provided with a co-deposition film having a thickness of about 10 nm was obtained. The composition ratio of Al to the total of MoO 3 and Al in the film was about 3.5 mol%.
(B:耐久性試験)
成膜後、得られた基板を大気中に取り出し、光学顕微鏡(500倍)で膜表面を観察したところ、結晶構造が認められず、アモルファス状態であることが確認された。
得られた基板を純水に1分間曝し、光学顕微鏡で再び観察したところ、変化は無く、表面は溶けていなかった。この基板をさらに純水に3分間曝し続けるか、又は純水を含ませた不織布(商品名「ベンコット」、小津産業株式会社製)で膜を拭いた後、目視で観察したところ、いずれの場合も膜は変化無く残っていた。
また上記純水に曝した基板とは別に得られた基板をアセトンに1分間曝し、光学顕微鏡で観察したところ変化は無く、表面が溶けていなかった。この基板をさらにアセトンに3分間曝し続けるか、又はアセトンを含ませた不織布で膜を拭いた後、目視で確認したところ、いずれの場合も膜は変化無く残っていた。
(B: Durability test)
After film formation, the obtained substrate was taken out into the atmosphere and the film surface was observed with an optical microscope (500 times). As a result, no crystal structure was observed, and it was confirmed that the film was in an amorphous state.
When the obtained substrate was exposed to pure water for 1 minute and observed again with an optical microscope, there was no change and the surface was not melted. In either case, the substrate was further exposed to pure water for 3 minutes, or the film was wiped with a non-woven fabric (trade name “Bencot”, manufactured by Ozu Sangyo Co., Ltd.) containing pure water and then visually observed. The membrane remained unchanged.
Further, the substrate obtained separately from the substrate exposed to the pure water was exposed to acetone for 1 minute and observed with an optical microscope. There was no change and the surface was not melted. The substrate was further exposed to acetone for 3 minutes, or the film was wiped with a non-woven fabric containing acetone and visually confirmed. In either case, the film remained unchanged.
(C:透過率の測定)
また、成膜後の蒸着膜の透過率を、透過率・反射率測定装置(Scientific Computing International社製、商品名「FilmTek 3000」)を用いて測定した。結果を後出の(表2)に示す。光の波長約300nmぐらいから透過スペクトルが立ち上がり、波長320nmにおける透過率が21.6%、360nmにおける透過率が56.6%であった。後述する参考例3と比較して、320nmにおいて3.6倍、360nmにおいて1.6倍の透過率を有していた。
(C: Measurement of transmittance)
Further, the transmittance of the deposited film after film formation was measured using a transmittance / reflectance measuring apparatus (trade name “FilmTek 3000” manufactured by Scientific Computing International). The results are shown in (Table 2) below. The transmission spectrum rose from a wavelength of about 300 nm. The transmittance at a wavelength of 320 nm was 21.6%, and the transmittance at 360 nm was 56.6%. Compared to Reference Example 3 described later, the transmittance was 3.6 times at 320 nm and 1.6 times at 360 nm.
(作製例3)
蒸着中に、チャンバーに酸素を導入した他は作製例2の(A)と同様に操作し、共蒸着膜が設けられた基板を得た。酸素量はマスフローコントローラーにより15sccmに制御した。蒸着中の真空度は約2.3×10−3Paであった。得られた共蒸着膜の膜厚は約10nmであり、膜中のMoO3及びAlの合計に対するAlの組成比は約3.5mol%であった。
(Production Example 3)
A substrate provided with a co-deposited film was obtained in the same manner as in Production Example 2 (A) except that oxygen was introduced into the chamber during the deposition. The amount of oxygen was controlled to 15 sccm by a mass flow controller. The degree of vacuum during vapor deposition was about 2.3 × 10 −3 Pa. The thickness of the obtained co-deposited film was about 10 nm, and the composition ratio of Al to the total of MoO 3 and Al in the film was about 3.5 mol%.
成膜後、得られた基板の耐久性を作製例2の(B)と同様に評価した。純水及びアセトンのいずれに曝した場合においても変化は観察されなかった。 After film formation, the durability of the obtained substrate was evaluated in the same manner as in Production Example 2 (B). No change was observed when exposed to either pure water or acetone.
(作製例4)
蒸着速度を、MoO3については約0.37nm/秒、Alについては約0.001nm/秒に制御した他は作製例2の(A)と同様に操作し、共蒸着膜が設けられた基板を得た。得られた共蒸着膜の膜厚は約10nmであり、膜中のMoO3及びAlの合計に対するAlの組成比は約1.3mol%であった。
(Production Example 4)
A substrate provided with a co-deposited film, except that the deposition rate was controlled to about 0.37 nm / second for MoO 3 and about 0.001 nm / second for Al. Got. The thickness of the obtained co-deposited film was about 10 nm, and the composition ratio of Al to the total of MoO 3 and Al in the film was about 1.3 mol%.
成膜後、得られた基板の耐久性を作製例2の(C)と同様に評価した。純水及びアセトンのいずれに曝した場合においても変化は観察されなかった。 After film formation, the durability of the obtained substrate was evaluated in the same manner as in Production Example 2 (C). No change was observed when exposed to either pure water or acetone.
(作製例5)
作製例2の(A)で得られた基板を、大気雰囲気のクリーンオーブンに入れ、250℃で60分間加熱処理した。冷却後、蒸着膜の透過率を作製例2の(C)と同様に測定した。結果を後出の(表2)に示す。波長320nmにおける透過率が28.9%、360nmにおける透過率が76.2%であった。下記参考例3と比較して、320nmにおいて4.7倍、360nmにおいて2.2倍の透過率を有していた。
(Production Example 5)
The substrate obtained in Production Example 2 (A) was placed in a clean oven in an air atmosphere and heat-treated at 250 ° C. for 60 minutes. After cooling, the transmittance of the deposited film was measured in the same manner as in Production Example 2 (C). The results are shown in (Table 2) below. The transmittance at a wavelength of 320 nm was 28.9%, and the transmittance at 360 nm was 76.2%. Compared with the following Reference Example 3, the transmittance was 4.7 times at 320 nm and 2.2 times at 360 nm.
(参考例3)
Alを蒸着せず、MoO3のみを約0.28nm/秒で蒸着した他は作製例2と同様に操作し、膜厚約10nmの蒸着膜が設けられた基板を得た。
成膜後、得られた基板を大気中に取り出し、光学顕微鏡(500倍)で膜表面を観察したところ、結晶構造が認められずアモルファス状態であることが確認された。
(Reference Example 3)
A substrate provided with a deposited film having a thickness of about 10 nm was obtained in the same manner as in Production Example 2 except that Al was not deposited and only MoO 3 was deposited at about 0.28 nm / second.
After film formation, the obtained substrate was taken out into the atmosphere and the film surface was observed with an optical microscope (500 times). As a result, it was confirmed that the crystal structure was not observed and the film was in an amorphous state.
得られた基板を純水に1分間曝し、光学顕微鏡で再び観察したところ、にじみ模様が認められ、表面が溶けていることが観察された。この基板をさらに純水に3分間曝し続けるか、又は純水を含ませた不織布で膜を拭いた後、目視で観察したところ、いずれの場合も膜が消失していた。 When the obtained substrate was exposed to pure water for 1 minute and observed again with an optical microscope, it was observed that a bleeding pattern was observed and the surface was melted. The substrate was further exposed to pure water for 3 minutes, or the film was wiped with a non-woven fabric soaked with pure water and visually observed. In all cases, the film disappeared.
別の得られた基板をアセトンに1分間曝し、光学顕微鏡で観察したところ、にじみ模様が認められ、表面が溶けていることが観察された。この基板をさらにアセトンに3分間曝し続けるか、又はアセトンを含ませた不織布で膜を拭いた後、目視で確認したところ、いずれの場合も膜は消失していた。 Another obtained substrate was exposed to acetone for 1 minute and observed with an optical microscope. As a result, a bleeding pattern was observed and the surface was melted. The substrate was further exposed to acetone for 3 minutes, or the film was wiped with a non-woven fabric containing acetone and then visually confirmed. In all cases, the film was lost.
また、成膜後の蒸着膜の透過率を、作製例2の(C)と同様に測定した。結果を下記(表2)に示す。波長320nmにおける透過率が6.1%、360nmにおける透過率が35.4%であり、透過率が低いことが認められた。 Further, the transmittance of the deposited film after film formation was measured in the same manner as in Production Example 2 (C). The results are shown below (Table 2). The transmittance at a wavelength of 320 nm was 6.1%, the transmittance at 360 nm was 35.4%, and it was confirmed that the transmittance was low.
(合成例3)
攪拌翼、バッフル、長さ調整可能な窒素導入管、冷却管、温度計をつけたセパラブルフラスコに 2,7−ビス(1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン158.を29重量部、ビス−(4−ブロモフェニル)−4−(1−メチルプロピル)−ベンゼンアミン136.を11重量部、トリカプリルメチルアンモニウムクロリド(ヘンケル社製 Aliquat336)を27重量部、トルエンを1800重量部を仕込み、窒素導入管より窒素を流しながら、攪拌下90℃まで昇温した。
(Synthesis Example 3)
2,7-bis (1,3,2-dioxaborolan-2-yl) -9,9-dioctyl was added to a separable flask equipped with a stirring blade, baffle, length-adjustable nitrogen inlet tube, cooling tube, and thermometer. Fluorene 158. 29 parts by weight of bis- (4-bromophenyl) -4- (1-methylpropyl) -benzenamine 136. 11 parts by weight, 27 parts by weight of tricaprylmethylammonium chloride (Aliquat 336 manufactured by Henkel) and 1800 parts by weight of toluene were charged, and the temperature was raised to 90 ° C. with stirring while flowing nitrogen from the nitrogen introduction tube.
次に、酢酸パラジウム(II)を0.066重量部、トリ(o−トルイル)ホスフィンを0.45重量部加えた後、17.5%炭酸ナトリウム水溶液(573重量部)を1時間かけて滴下した。滴下終了後、窒素導入管を液面より引き上げ、還流下で7時間保温した後、フェニルホウ酸を3.6重量部加え、14時間還流下保温し、室温まで冷却した。 Next, 0.066 parts by weight of palladium (II) acetate and 0.45 parts by weight of tri (o-toluyl) phosphine were added, and then a 17.5% aqueous sodium carbonate solution (573 parts by weight) was added dropwise over 1 hour. did. After completion of the dropwise addition, the nitrogen inlet tube was lifted from the liquid level and kept under reflux for 7 hours, then 3.6 parts by weight of phenylboric acid was added, kept under reflux for 14 hours, and cooled to room temperature.
反応液水層を除いた後、反応液油層をトルエンで希釈し、3%酢酸水溶液、イオン交換水で洗浄した。分液油層にN,N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物を13重量部加え、4時間攪拌した。その後、活性アルミナとシリカゲルの混合カラムに通液し、トルエンを通液してカラムを洗浄した。 After removing the reaction solution aqueous layer, the reaction solution oil layer was diluted with toluene and washed with 3% acetic acid aqueous solution and ion-exchanged water. To the separated oil layer, 13 parts by weight of sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was added and stirred for 4 hours. Thereafter, the mixture was passed through a mixed column of activated alumina and silica gel, and toluene was passed through to wash the column.
上記濾液および洗液を混合した後、メタノールに滴下して、ポリマーを沈殿させた。得られたポリマー沈殿を濾別し、メタノールで沈殿を洗浄した後、真空乾燥機でポリマーを乾燥させ、ポリマー192重量部を得た。得られたポリマーを高分子化合物P1と記す。この高分子化合物P1のポリスチレン換算重量平均分子量および数平均分子量を下記のGPC分析法により求めたところ、ポリスチレン換算重量平均分子量は、3.7×105であり、数平均分子量は8.9×104あった。 The filtrate and washings were mixed and then added dropwise to methanol to precipitate the polymer. The obtained polymer precipitate was separated by filtration, washed with methanol, and then dried with a vacuum dryer to obtain 192 parts by weight of polymer. The resulting polymer is referred to as polymer compound P1. When the polystyrene equivalent weight average molecular weight and number average molecular weight of this polymer compound P1 were determined by the following GPC analysis method, the polystyrene equivalent weight average molecular weight was 3.7 × 10 5 , and the number average molecular weight was 8.9 ×. There were 10 4 .
(GPC分析法)
ポリスチレン換算重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めた。GPCの検量線の作成にはポリマーラボラトリーズ社製標準ポリスチレンを使用した。測定する重合体は、約0.02重量%の濃度になるようテトラヒドロフランに溶解させ、GPC装置に10μL注入した。
(GPC analysis method)
The polystyrene equivalent weight average molecular weight and number average molecular weight were determined by gel permeation chromatography (GPC). Standard polystyrene made by Polymer Laboratories was used to prepare a GPC calibration curve. The polymer to be measured was dissolved in tetrahydrofuran to a concentration of about 0.02% by weight, and 10 μL was injected into the GPC apparatus.
GPC装置は島津製作所製LC−10ADvpを用いた。カラムは、ポリマーラボラトリーズ社製のカラム(「PLgel」10μm MIXED−B カラム(300×7.5mm))を2本直列に接続して用い、移動相としてテトラヒドロフランを25℃、1.0mL/minの流速で流した。検出器はUV検出器を用い、228nmの吸光度を測定した。 The GPC apparatus used was LC-10ADvp manufactured by Shimadzu Corporation. As the column, two columns manufactured by Polymer Laboratories (“PLgel” 10 μm MIXED-B column (300 × 7.5 mm)) were connected in series, and tetrahydrofuran was used as a mobile phase at 25 ° C. and 1.0 mL / min. Flowed at a flow rate. The detector used was a UV detector, and the absorbance at 228 nm was measured.
(作製例6)
(有機エレクトロルミネッセンス素子の作製)
基板としてITOの薄膜が表面にパターニングされたガラス基板を用い、このITO薄膜上に、作製例2と同様の手順で、膜厚10nmのAlドープMoO3層を真空蒸着法により蒸着した。
(Production Example 6)
(Production of organic electroluminescence device)
A glass substrate having an ITO thin film patterned on the surface was used as the substrate, and an Al-doped MoO 3 layer having a thickness of 10 nm was deposited on the ITO thin film by a vacuum deposition method in the same manner as in Production Example 2.
成膜後、基板を大気中に取り出し、その蒸着膜上にスピンコート法により、合成例3で得た高分子化合物P1を成膜し、膜厚20nmのインターレイヤー層を形成した。取り出し電極部分及び封止エリアに成膜されたインターレイヤー層を除去し、ホットプレートで200℃、20分間ベイクを行った。 After the film formation, the substrate was taken out into the atmosphere, and the polymer compound P1 obtained in Synthesis Example 3 was formed on the vapor-deposited film by spin coating to form an interlayer layer having a thickness of 20 nm. The interlayer layer formed on the extraction electrode portion and the sealing area was removed, and baking was performed at 200 ° C. for 20 minutes on a hot plate.
その後、インターレイヤー層上に、高分子発光有機材料(RP158 サメイション社製)をスピンコート法により成膜し、膜厚90nmの発光層を形成した。取り出し電極部分及び封止エリアに成膜された発光層を除去した。 Thereafter, a polymer light-emitting organic material (manufactured by RP158 Summation Co., Ltd.) was formed on the interlayer layer by a spin coating method to form a light-emitting layer having a thickness of 90 nm. The light emitting layer formed on the extraction electrode portion and the sealing area was removed.
これ以降の封止までのプロセスは、真空中あるいは窒素中で行い、プロセス中の素子が大気に曝されないようにした。 The subsequent processes up to the sealing were performed in vacuum or nitrogen so that the elements in the process were not exposed to the atmosphere.
真空の加熱室において、基板を基板温度約100℃で60分間加熱した。その後蒸着チャンバーに基板を移し、発光部及び取り出し電極部に陰極が成膜されるように、発光層面上に陰極マスクをアライメントした。さらにマスクと基板を回転させながら陰極を蒸着した。陰極として、金属Baを抵抗加熱法にて加熱し蒸着速度約0.2nm/秒、膜厚5nmにて蒸着し、その上に電子ビーム蒸着法を用いてAlを蒸着速度約0.2nm/秒、膜厚150nmにて蒸着した。 The substrate was heated at a substrate temperature of about 100 ° C. for 60 minutes in a vacuum heating chamber. Thereafter, the substrate was transferred to a vapor deposition chamber, and a cathode mask was aligned on the surface of the light emitting layer so that a cathode was formed on the light emitting portion and the extraction electrode portion. Further, the cathode was deposited while rotating the mask and the substrate. As a cathode, metal Ba is heated by a resistance heating method and deposited at a deposition rate of about 0.2 nm / second and a film thickness of 5 nm, and Al is deposited thereon by using an electron beam deposition method at a deposition rate of about 0.2 nm / second. The film was deposited with a film thickness of 150 nm.
その後、基板を、予め用意しておいた、UV硬化樹脂が周辺に塗布されている封止ガラスと貼り合わせ、真空に保ち、その後大気圧に戻し、UVを照射することで固定し、発光領域が2×2mmの有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。
得られた有機エレクトロルミネッセンス素子は、ガラス基板/ITO膜/AlドープMoO3層/インターレイヤー層/発光層/Ba層/Al層/封止ガラスの層構成を有していた。
Thereafter, the substrate is bonded to a prepared sealing glass coated with UV curable resin around the substrate, kept in vacuum, then returned to atmospheric pressure, fixed by irradiation with UV, and light
The obtained organic electroluminescence device had a layer structure of glass substrate / ITO film / Al-doped MoO 3 layer / interlayer layer / light emitting layer / Ba layer / Al layer / sealing glass.
(有機エレクトロルミネッセンス素子の評価)
作製した素子に、輝度が1000cd/m2となるよう通電し、電流−電圧特性を測定した。また、10mAで定電流駆動し、初期輝度約2000cd/m2で発光を開始させてから、そのまま発光を持続させ、発光寿命を測定した。結果を後出の(表3)及び(表4)に示す。後述する参考例4と比較して、最大電力効率が若干高く、1000cd/m2発光時の駆動電圧が低下し、寿命が約1.6倍延長している。
(Evaluation of organic electroluminescence device)
The manufactured element was energized so that the luminance was 1000 cd / m 2, and current-voltage characteristics were measured. In addition, the device was driven at a constant current at 10 mA, light emission was started at an initial luminance of about 2000 cd / m 2 , the light emission was continued as it was, and the light emission lifetime was measured. The results are shown in the following (Table 3) and (Table 4). Compared to Reference Example 4 to be described later, the maximum power efficiency is slightly higher, the drive voltage at the time of 1000 cd / m 2 emission is reduced, and the life is extended by about 1.6 times.
(作製例7)
AlドープMoO3層を、作製例4と同様の手順で成膜した他は、作製例6と同様に操作し、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製し、電流−電圧特性及び発光寿命を測定した。発光寿命は、10mAで定電流駆動し、初期輝度約2000cd/m2で発光を開始させてからそのまま発光を持続させて測定した。結果を下記(表2)及び(表3)に示す。下記参考例4と比較して、最大電力効率が若干高く、1000cd/m2発光時の駆動電圧が低下し、寿命が約2.4倍延長している。
(Production Example 7)
Except that the Al-doped MoO 3 layer was formed in the same procedure as in Production Example 4, the same operation as in Production Example 6 was performed to produce an organic electroluminescence device, and current-voltage characteristics and emission lifetime were measured. The emission lifetime was measured by driving at a constant current of 10 mA, starting emission at an initial luminance of about 2000 cd / m 2 , and then continuing emission. The results are shown in the following (Table 2) and (Table 3). Compared to the following Reference Example 4, higher maximum power efficiency somewhat, 1000 cd / m 2 driving voltage during light emission is lowered and the lifetime is prolonged to about 2.4 times.
(参考例4)
AlドープMoO3層を成膜する代わりに、参考例3と同様の手順でMoO3層を成膜した他は、作製例6と同様に操作し、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製し、電流−電圧特性及び発光寿命を測定した。発光寿命は、10mAで定電流駆動し、初期輝度約2000cd/m2で発光を開始させてから、そのまま発光を持続させて測定した。結果を下記(表3)及び(表4)に示す。
(Reference Example 4)
Instead of depositing the Al-doped MoO 3 layer, other depositing the MoO 3 layers in the same procedure as in Reference Example 3, the same procedure as in Production Example 6, to fabricate an organic electroluminescent device, the current - voltage Characteristics and luminescence lifetime were measured. The light emission lifetime was measured by driving at a constant current of 10 mA, starting light emission at an initial luminance of about 2000 cd / m 2 , and continuing light emission as it was. The results are shown in the following (Table 3) and (Table 4).
1 透明支持基板
2,2a,2b,2c,2d 第1補助電極
3,3a,3b,3c,3d 第2補助電極
4 補助電極
5 透明陽極(第1電極)
6 発光部
7 陰極(第2電極)
8 保護膜(上部封止膜)
9 陽極と発光層との間に設けられる層(金属ドープモリブデン酸化物層を含む)
10 発光層
11 陰極と発光層との間に設けられる層
21 支持基板
22 第1補助電極
23 第2補助電極
24 補助電極
25 陽極(第2電極)
26 発光部
27 透明陰極(第1電極)
28 保護膜(上部封止膜)
29 陽極と発光層との間に設けられる層(金属ドープモリブデン酸化物層を含む)
30 発光層
41 陰極と発光層との間に設けられる層
DESCRIPTION OF
6 Light-emitting
8 Protective film (upper sealing film)
9 Layer provided between anode and light emitting layer (including metal doped molybdenum oxide layer)
DESCRIPTION OF
26
28 Protective film (upper sealing film)
29 Layer provided between the anode and the light emitting layer (including metal doped molybdenum oxide layer)
30 Light emitting layer 41 Layer provided between the cathode and the light emitting layer
Claims (12)
前記第1電極と比較して電気抵抗が低く、前記第1電極に接して設けられた補助電極と、
前記陽極および陰極のうちの他方の電極である第2電極と、
前記第1電極および第2電極の間に配置された発光層と、
前記陽極および前記発光層の間に配置された金属ドープモリブデン酸化物層と、を含み、
前記補助電極が、
枠状の第1補助電極と、
該第1補助電極の枠内に配置されるとともに、該第1補助電極に電気的に接続され、該第1補助電極よりも線幅が狭い第2補助電極と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子。 A transparent first electrode that is one of an anode and a cathode;
An auxiliary electrode having a low electrical resistance compared to the first electrode and provided in contact with the first electrode;
A second electrode that is the other of the anode and the cathode;
A light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode;
A metal-doped molybdenum oxide layer disposed between the anode and the light-emitting layer,
The auxiliary electrode is
A frame-shaped first auxiliary electrode;
An organic electroluminescence device comprising: a second auxiliary electrode disposed within a frame of the first auxiliary electrode, electrically connected to the first auxiliary electrode, and having a line width narrower than the first auxiliary electrode.
陽極、正孔注入層および正孔輸送層からなる群から選ばれる1つの層に、酸化モリブデンとドーパント金属とを同時に堆積することにより金属ドープモリブデン酸化物層を積層する工程を含む有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 7,
An organic electroluminescence device comprising a step of laminating a metal-doped molybdenum oxide layer by simultaneously depositing molybdenum oxide and a dopant metal on one layer selected from the group consisting of an anode, a hole injection layer and a hole transport layer Manufacturing method.
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