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JP2015060728A - Transparent electrode and organic electroluminescent element - Google Patents

Transparent electrode and organic electroluminescent element Download PDF

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JP2015060728A
JP2015060728A JP2013193851A JP2013193851A JP2015060728A JP 2015060728 A JP2015060728 A JP 2015060728A JP 2013193851 A JP2013193851 A JP 2013193851A JP 2013193851 A JP2013193851 A JP 2013193851A JP 2015060728 A JP2015060728 A JP 2015060728A
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Japan
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layer
organic
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transparent electrode
group
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Application number
JP2013193851A
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Japanese (ja)
Inventor
和央 吉田
Kazuo Yoshida
和央 吉田
健 波木井
Takeshi Hakii
健 波木井
敏幸 木下
Toshiyuki Kinoshita
敏幸 木下
小島 茂
Shigeru Kojima
茂 小島
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transparent electrode which has both sufficient conductivity and optical transparency by improving smoothness of an electrode surface, and to provide an organic EL element which suppresses a decrease in rectification ratio, occurrence of leakage, and the like by using the transparent electrode and achieves improvement in yield and reliability.SOLUTION: A transparent electrode 10 of the present invention includes: a transparent substrate 11; a compound layer 1a which is configured to contain an alkali metal or an alkaline earth metal and oxygen and is provided on one main surface side of the transparent substrate 11; and a metal layer 2 which is composed of silver or an alloy consisting mainly of silver and is provided on the one main surface side of the transparent substrate 11 via the compound layer 1a.

Description

本発明は、透明電極、及び、この透明電極を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。   The present invention relates to a transparent electrode and an organic electroluminescence element using the transparent electrode.

有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」ともいう)は、陽極と陰極の間を、有機発光物質が含有された有機薄膜層(単層部又は多層部)で構成する薄膜型の全固体素子である。この様な有機EL素子に電圧を印加すると、有機薄膜層に陰極から電子が、陽極から正孔が注入され、これらが発光層(有機発光物質含有層)において再結合して励起子が生じる。有機EL素子はこれら励起子からの光の放出(蛍光・リン光)を利用した発光素子であり、次世代の平面ディスプレイや照明として期待されている技術である。   An organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as “organic EL element”) is a thin-film type all-solid structure in which an organic thin film layer (single layer portion or multilayer portion) containing an organic light-emitting substance is formed between an anode and a cathode. It is an element. When a voltage is applied to such an organic EL element, electrons are injected from the cathode into the organic thin film layer and holes are injected from the anode, and these are recombined in the light emitting layer (organic light emitting substance-containing layer) to generate excitons. The organic EL element is a light-emitting element using light emission (fluorescence / phosphorescence) from these excitons, and is a technology expected as a next-generation flat display and illumination.

さらに、蛍光発光を利用する有機EL素子に比べ、原理的に約4倍の発光効率が実現可能である励起三重項からのリン光発光を利用する有機EL素子がプリンストン大学から報告されて以来、室温でリン光を示す材料の開発を始めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。   Furthermore, since an organic EL element using phosphorescence emission from an excited triplet, which can realize a luminous efficiency of about 4 times in principle in comparison with an organic EL element using fluorescence emission, has been reported from Princeton University, Starting with the development of materials that exhibit phosphorescence at room temperature, research and development of light-emitting element layer configurations and electrodes are being carried out around the world.

このように、リン光発光方式は大変ポテンシャルの高い方式であるが、リン光発光を利用する有機ELデバイスにおいては、蛍光発光を利用するそれとは大きく異なり、発光中心の位置をコントロールする方法、とりわけ発光層の内部で再結合を行い、いかに発光を安定に行わせることができるかが、素子の効率・寿命を捕らえる上で重要な技術的課題となっている。   As described above, the phosphorescence emission method is a method having a very high potential. However, in an organic EL device using phosphorescence emission, a method for controlling the position of the emission center is significantly different from that using fluorescence emission. How to recombine within the light emitting layer to stabilize the light emission is an important technical issue for capturing the efficiency and lifetime of the device.

そこで近年は発光層に隣接する形で、発光層の陽極側に位置する正孔輸送層や、発光層の陰極側に位置する電子輸送層等を備えた多層積層型の素子が良く知られている。また、発光層には発光ドーパントとしてのリン光発光性化合物とホスト化合物とを用いた混合層が多く用いられている。   Therefore, in recent years, a multilayer stacked device having a hole transport layer located on the anode side of the light emitting layer and an electron transport layer located on the cathode side of the light emitting layer in a form adjacent to the light emitting layer is well known. Yes. In addition, a mixed layer using a phosphorescent compound as a light emitting dopant and a host compound is often used for the light emitting layer.

一方、材料の観点からは素子性能向上に対する新規材料創出の期待が大きい。   On the other hand, from the viewpoint of materials, there is great expectation for creating new materials for improving device performance.

また、このような有機EL素子の発光層で生じた発光光は陽極又は陰極を透過して外部に取り出される。このため、陽極又は陰極のうちの少なくとも一方は透明電極として構成される。   In addition, the emitted light generated in the light emitting layer of such an organic EL element is taken out through the anode or the cathode. For this reason, at least one of the anode and the cathode is configured as a transparent electrode.

透明電極としては、酸化インジウムスズ(SnO−In:Indium Tin Oxide:ITO)等の酸化物半導体系の材料が一般的に用いられているが、ITOと銀とを積層して低抵抗化を狙った検討もなされている(例えば下記特許文献1参照)。しかしながら、ITOはレアメタルのインジウムを使用しているため、材料コストが高く、また抵抗を下げるために成膜後に300℃程度でアニール処理する必要があるが、樹脂基板には不適である。また、有機EL素子の電極として使用した場合には、電極の表面平滑性が不十分であり、研磨等の処理が必要である。そこで、電気伝導率の高い銀等の金属材料を薄膜化した構成や、銀にアルミニウムを混ぜることにより銀単独よりも薄い膜厚で導電性を確保する構成(例えば下記特許文献2参照)が提案されている。 As the transparent electrode, indium tin oxide is (SnO 2 -In 2 O 3: : Indium Tin Oxide ITO) oxide semiconductor-based material such as is commonly used, low by laminating the ITO and silver Studies aiming at resistance have also been made (see, for example, Patent Document 1 below). However, since ITO uses rare metal indium, the material cost is high, and it is necessary to perform annealing at about 300 ° C. after film formation in order to reduce resistance, but it is not suitable for a resin substrate. Further, when used as an electrode of an organic EL element, the surface smoothness of the electrode is insufficient, and a treatment such as polishing is necessary. Therefore, a configuration in which a metal material such as silver having high electrical conductivity is thinned, or a configuration in which conductivity is ensured with a thinner film thickness than silver alone by mixing aluminum with silver (for example, see Patent Document 2 below) is proposed. Has been.

また、透明電極として、窒素化合物を用いて構成された有機層に銀等の金属材料を隣接して設けることで銀等を薄膜化した構成、及びこの透明電極を有機EL素子に用いた構成(例えば下記特許文献3参照)が提案されている。   Moreover, as a transparent electrode, the structure which thinned silver etc. by providing metal materials, such as silver, adjacent to the organic layer comprised using the nitrogen compound, and the structure which used this transparent electrode for the organic EL element ( For example, the following patent document 3) has been proposed.

特開2002−15623号公報JP 2002-15623 A 特開2009−151963号公報JP 2009-151963 A 国際公開第2013/073356号International Publication No. 2013/073356

しかしながら、有機層に銀等の金属材料を隣接して設けることで銀等を薄膜化した構成の透明電極であっても、透明電極の表面の平滑性が不十分であることにより導電性と光透過性の向上を図ることは困難であった。また、該透明電極を有機EL素子のボトムエミッション型に使用した場合には、透明電極の表面の平滑性が不十分であることにより整流比の低下やリーク発生などが生じることが確認された。したがって、このような有機EL素子においては、透明電極の平滑性に起因する整流比の低下やリーク発生等を抑制し、歩留まりの向上を図りつつも信頼性の向上が求められている。   However, even if the organic layer is made of a metal material such as silver adjacent to the transparent electrode having a structure in which silver or the like is thinned, the surface of the transparent electrode has insufficient smoothness. It was difficult to improve the permeability. Moreover, when this transparent electrode was used for the bottom emission type | mold of an organic EL element, it was confirmed that the smoothness of the surface of a transparent electrode is inadequate, a fall of a rectification ratio, generation | occurrence | production of a leak, etc. arise. Therefore, in such an organic EL element, improvement in reliability is demanded while suppressing a decrease in rectification ratio and occurrence of leakage due to the smoothness of the transparent electrode and improving yield.

そこで本発明は、電極表面の平滑性を向上させることにより十分な導電性と光透過性とを兼ね備えた透明電極を提供すること、及びこの透明電極を用いることにより整流比の低下やリーク発生等が抑制され、歩留まりの向上とともに信頼性の向上が図られた有機EL素子を提供するものである。   Therefore, the present invention provides a transparent electrode that has both sufficient conductivity and light transmittance by improving the smoothness of the electrode surface, and by using this transparent electrode, the rectification ratio is reduced, leakage occurs, etc. Is provided, and an organic EL element in which the yield is improved and the reliability is improved is provided.

本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。   The above-mentioned problem according to the present invention is solved by the following means.

本発明の透明電極は、透明基板と、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と酸素を含有して構成され、透明基板の一主面側に設けられた化合物層と、銀または銀を主成分とした合金で構成され、化合物層を介して透明基板の一主面側に設けられた金属層とを有する。   The transparent electrode of the present invention comprises a transparent substrate, an alkali metal or alkaline earth metal, and oxygen, a compound layer provided on one main surface side of the transparent substrate, and silver or silver as a main component. It is comprised with an alloy and has the metal layer provided in the one main surface side of the transparent substrate through the compound layer.

また、本発明の有機EL素子は、上記構成の透明電極を有することを特徴としている。   Moreover, the organic EL element of the present invention is characterized by having the transparent electrode having the above-described configuration.

以上のように構成された透明電極は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と酸素を含有して構成された化合物層上に、銀または銀を主成分とした合金で構成された金属層が設けられている。これにより、化合物層と金属層との間に酸化銀が形成され、この酸化銀と金属層を構成する銀または銀を主成分とした合金とが相互作用することで、表面の平滑性を向上させ、薄いながらも均一な厚さで表面平滑性の高い金属層を形成することができる。したがって、電極表面の平滑性の向上により十分な導電性と光透過性との両立を図ることが可能となる。   In the transparent electrode configured as described above, a metal layer composed of silver or an alloy containing silver as a main component is provided on a compound layer composed of alkali metal or alkaline earth metal and oxygen. ing. As a result, silver oxide is formed between the compound layer and the metal layer, and the smoothness of the surface is improved by the interaction between the silver oxide and the silver or the alloy containing silver as a main component. It is possible to form a metal layer that is thin but has a uniform thickness and high surface smoothness. Accordingly, it is possible to achieve both sufficient conductivity and light transmittance by improving the smoothness of the electrode surface.

そして特に、本発明の有機EL素子は、このような透明電極を有する構成であり、上述したように透明電極の表面平滑性が向上するため、素子内の整流比の低下やリーク発生等を抑制することができる。したがって、歩留まりの向上とともに信頼性の向上を図ることが可能となる。   In particular, the organic EL device of the present invention has such a transparent electrode, and as described above, the surface smoothness of the transparent electrode is improved, so that the reduction of the rectification ratio in the device and the occurrence of leakage are suppressed. can do. Accordingly, it is possible to improve the yield as well as the reliability.

以上説明したように本発明によれば、透明電極において電極表面の平滑性を向上させることにより、十分な導電性と光透過性との両立を図ることが可能となる。また本発明の有機EL素子は、このような電極表面の平滑性の向上が図られた透明電極を用いて構成されたものであるため、歩留まりの向上とともに信頼性の向上を図ることが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to achieve both sufficient conductivity and light transmittance by improving the smoothness of the electrode surface in the transparent electrode. Further, since the organic EL element of the present invention is configured using such a transparent electrode with improved smoothness of the electrode surface, it is possible to improve the yield as well as the reliability. Become.

第1実施形態に係る透明電極の(2層構造の積層体を有する)構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure (it has a laminated body of 2 layer structure) of the transparent electrode which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係る透明電極の(有機層を設けた積層体を有する)構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure (it has a laminated body which provided the organic layer) of the transparent electrode which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係る透明電極の(散乱層を設けた積層体を有する)構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure (it has a laminated body which provided the scattering layer) of the transparent electrode which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態の有機EL素子の構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure of the organic EL element of 4th Embodiment. 第4実施形態の有機EL素子の対向電極が2層構造の積層体である構成を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the structure whose counter electrode of the organic EL element of 4th Embodiment is a laminated body of 2 layer structure. 実施例で作製した有機EL素子を説明する断面構成図である。It is a cross-sectional block diagram explaining the organic EL element produced in the Example. 有機層の有効非共有電子対含有率[n/M]と、有機層に積層された透明電極のシート抵抗との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the effective unshared electron pair content rate [n / M] of an organic layer, and the sheet resistance of the transparent electrode laminated | stacked on the organic layer.

以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
1.第1実施形態:2層構造の積層体を有する透明電極
2.第2実施形態:有機層を設けた積層体を有する透明電極
3.第3実施形態:散乱層を設けた積層体を有する透明電極
4.第4実施形態:有機EL素子(ボトムエミッション型)
Hereinafter, although the form for implementing this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
1. 1. First embodiment: Transparent electrode having a laminate having a two-layer structure 2. Second embodiment: Transparent electrode having a laminate provided with an organic layer 3. Third embodiment: transparent electrode having a laminate provided with a scattering layer Fourth Embodiment: Organic EL Element (Bottom Emission Type)

≪1.第1実施形態:2層構造の積層体を有する透明電極≫
図1は、第1実施形態に係る透明電極の構成を示す断面模式図である。この図に示すように、透明電極10は、透明基板11の一主面側に、化合物層1a、金属層2をこの順に積層した2層構造の積層体10’を有する構成である。このうち、透明電極10における電極部分を構成する金属層2は、銀もしくは銀を主成分とする合金で構成された層である。
<< 1. First Embodiment: Transparent Electrode Having a Stack of Two-Layer Structure >>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the transparent electrode according to the first embodiment. As shown in this figure, the transparent electrode 10 has a configuration in which a laminated body 10 ′ having a two-layer structure in which a compound layer 1 a and a metal layer 2 are laminated in this order on one main surface side of a transparent substrate 11. Among these, the metal layer 2 which comprises the electrode part in the transparent electrode 10 is a layer comprised with the alloy which has silver or silver as a main component.

以下に、このような積層構造の透明電極10を構成する各構成要素の詳細を、透明基板11、化合物層1a、金属層2の順に説明する。尚、本発明の透明電極10の透明とは波長550nmでの光透過率が50%以上であることをいう。   Below, the detail of each component which comprises the transparent electrode 10 of such a laminated structure is demonstrated in order of the transparent substrate 11, the compound layer 1a, and the metal layer 2. FIG. In addition, the transparency of the transparent electrode 10 of the present invention means that the light transmittance at a wavelength of 550 nm is 50% or more.

<透明基板11>
透明基板11は、光透過性を有する基板材料で構成されたもので、例えばガラス、石英、透明樹脂フィルム等を挙げることができるが、これらに限定されない。また特に好ましい透明基板11としては、透明電極10にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
<Transparent substrate 11>
The transparent substrate 11 is composed of a light-transmitting substrate material, and examples thereof include glass, quartz, and a transparent resin film, but are not limited thereto. Further, the particularly preferable transparent substrate 11 is a resin film capable of giving the transparent electrode 10 flexibility.

ガラスとしては、例えば、シリカガラス、ソーダ石灰シリカガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。これらのガラス材料の表面には、化合物層1aとの密着性、耐久性、平滑性の観点から、必要に応じて、研磨等の物理的処理を施したり、無機物または有機物からなる被膜や、これらの被膜を組み合わせたハイブリッド被膜が形成される。   Examples of the glass include silica glass, soda-lime silica glass, lead glass, borosilicate glass, and alkali-free glass. From the viewpoint of adhesion to the compound layer 1a, durability, and smoothness, the surface of these glass materials is subjected to physical treatment such as polishing, or a coating made of an inorganic or organic material, if necessary, A hybrid film is formed by combining these films.

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル及びポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)あるいはアペル(商品名三井化学社製)等といったシクロオレフィン系樹脂等を用いることができる。   Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate ( CAP), cellulose esters such as cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones Cycloolefin resins such as polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic and polyarylates, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Etc. can be used.

樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜等によるバリア膜が形成されていてもよい。バリア膜は、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が0.01g/(m・24h)以下のバリア性フィルムであることが好ましい。更には、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、10−3ml/(m・24h・atm)以下、水蒸気透過度が、10−5g/(m・24h)以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 On the surface of the resin film, a barrier film made of an inorganic film, an organic film, or a hybrid film of both may be formed. The barrier film had a water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) of 0.01 g / (m 2 · 24 h) measured by a method according to JIS K 7129-1992. The following barrier films are preferred. Furthermore, the oxygen permeability measured by a method in accordance with JIS K 7126-1987 is 10 −3 ml / (m 2 · 24 h · atm) or less, and the water vapor permeability is 10 −5 g / (m 2 · 24h) The following high-barrier film is preferable.

以上のようなバリア性フィルムを形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよい。例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に、当該バリア性フィルムの脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層(有機層)の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。   As a material for forming the barrier film as described above, any material may be used as long as it has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Furthermore, in order to improve the fragility of the barrier film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers (organic layers) made of an organic material. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.

バリア性フィルムの形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができるが、特開2004−68143号公報に記載の大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。   The method for forming the barrier film is not particularly limited. For example, the vacuum deposition method, the sputtering method, the reactive sputtering method, the molecular beam epitaxy method, the cluster ion beam method, the ion plating method, the plasma polymerization method, the atmospheric pressure plasma weighting. A combination method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used, but an atmospheric pressure plasma polymerization method described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.

<化合物層1a>
化合物層1aは、透明基板11と金属層2との間に挟持されている層である。また、本例において、化合物層1aは、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と酸素を含有して構成された層である。
<Compound layer 1a>
The compound layer 1 a is a layer that is sandwiched between the transparent substrate 11 and the metal layer 2. In this example, the compound layer 1a is a layer configured to contain an alkali metal or an alkaline earth metal and oxygen.

銀もしくは銀を主成分とする合金で構成された金属層2の膜形成においては、透明基板11上の膜形成面に付着した銀(Ag)原子が表面拡散しながら、ある大きさの塊(核)を生成する。そして、この塊(核)の周囲に沿うように、初期の薄膜成長が進む。このため、形成初期の膜では、塊同士の間に隙間があり、導通しない。この状態からさらに塊が成長し、厚みが15nm程度になると、塊同士の一部が繋がり、かろうじて導通する。しかし、膜の表面がいまだ平滑ではなく、プラズモン吸収が生じやすい。また、有機EL素子に適用した場合には、透明電極の平滑性に起因する整流比の低下やリーク発生等が発生しやすい。   In film formation of the metal layer 2 composed of silver or an alloy containing silver as a main component, a certain size lump (Ag) atoms adhering to the film formation surface on the transparent substrate 11 are diffused on the surface. Nuclei). Then, the initial thin film growth proceeds along the periphery of this lump (nucleus). For this reason, in the film | membrane of the formation initial stage, there exists a clearance gap between masses and it does not conduct | electrically_connect. If a lump further grows from this state and the thickness is about 15 nm, a part of the lump is connected and barely conducted. However, the film surface is not yet smooth and plasmon absorption is likely to occur. In addition, when applied to an organic EL element, a reduction in rectification ratio or leakage due to the smoothness of the transparent electrode is likely to occur.

これに対し、予め透明基板11上に化合物層1aを形成すると、化合物層1a上の膜形成面に付着した銀原子が化合物層1aにおける酸素原子と結合し、酸化銀の塊(成長核)を形成する。そして、酸化銀(成長核)と金属層2を構成する銀等の金属材料が相互作用することにより、銀等の金属材料が透明基板11や化合物層1a上を移動し難くなり、この酸化銀(成長核)の周囲に沿うように、初期の金属層2の薄膜成長が進む。   On the other hand, when the compound layer 1a is previously formed on the transparent substrate 11, silver atoms attached to the film formation surface on the compound layer 1a are combined with oxygen atoms in the compound layer 1a, and silver oxide lump (growth nucleus) is formed. Form. The silver oxide (growth nucleus) and a metal material such as silver constituting the metal layer 2 interact, so that the metal material such as silver hardly moves on the transparent substrate 11 or the compound layer 1a. The initial thin film growth of the metal layer 2 proceeds along the periphery of the (growth nucleus).

このような化合物層1aは、金属層2を構成する銀等の金属材料と酸素原子が結合し易い材料で構成されている。   Such a compound layer 1a is made of a material in which a metal material such as silver constituting the metal layer 2 and oxygen atoms are easily bonded.

銀原子と酸素原子が結合し易いほど、化合物層1a上の膜形成面に酸化銀(成長核)が多く形成できるため、その成長核同士の間隔は、直接透明基板11上に銀原子等が表面拡散して形成される場合の塊同士の間隔よりも狭くすることができる。これにより、上記酸化銀(成長核)を起点として銀等の金属材料が付着し、膜成長すると、厚みが薄くても平坦な層となりやすい。つまり、厚みが薄くても導通が得られ、さらにプラズモン吸収の生じ難い金属層2を形成することができる。   The easier the silver atoms and oxygen atoms are bonded, the more silver oxide (growth nuclei) can be formed on the film forming surface on the compound layer 1a. Therefore, the distance between the grown nuclei is such that the silver atoms etc. are directly on the transparent substrate 11. It can be made narrower than the space between the lumps when formed by surface diffusion. As a result, a metal material such as silver adheres starting from the silver oxide (growth nucleus), and when the film is grown, a flat layer tends to be formed even if the thickness is small. That is, it is possible to form the metal layer 2 that is conductive even when the thickness is small, and that hardly absorbs plasmon.

このような材料としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と酸素を含有した材料が挙げられ、特にアルカリ金属またはアルカリ土類金属の酸化物、過酸化物、複合酸化物、アルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩等が挙げられ、例えば、LiO、RbO、CsO、Li、Rb、Cs、LiAlO、LiBO、KAlO、NaWO、KSiO、LiCO、CaCO、NaCO等が挙げられる。尚、化合物層1aは、これらの材料のうち1種のみを用いてもよく、2種を組み合わせて用いてもよい。
中でも、金属層2の均一性、及び平滑性を高める観点から、アルカリ土類金属を含有した材料であることが好ましい。
Such materials include materials containing alkali metals or alkaline earth metals and oxygen, especially alkali metal or alkaline earth metal oxides, peroxides, complex oxides, alkali metal salts or alkaline earths. For example, Li 2 O, Rb 2 O, Cs 2 O, Li 2 O 2 , Rb 2 O 2 , Cs 2 O 2 , LiAlO 2 , LiBO 2 , KAlO 2 , NaWO 4 , K 2 SiO 3 , Li 2 CO 3 , CaCO 3 , Na 2 CO 3 and the like. In addition, the compound layer 1a may use only 1 type in these materials, and may use it in combination of 2 types.
Among these, from the viewpoint of improving the uniformity and smoothness of the metal layer 2, a material containing an alkaline earth metal is preferable.

また、化合物層1aは、化合物層1a上の膜形成面側、すなわち化合物層1aと金属層2の界面に酸素原子が配列されるような配向性を有する材料で構成されていることが好ましい。   The compound layer 1a is preferably made of a material having an orientation such that oxygen atoms are arranged on the film forming surface side on the compound layer 1a, that is, at the interface between the compound layer 1a and the metal layer 2.

また、化合物層1aの平均厚みは3nm以下であることが好ましい。また、単分子層であってもよい。化合物層1aの平均厚みは、形成速度及び形成時間により調整する。   Moreover, it is preferable that the average thickness of the compound layer 1a is 3 nm or less. Moreover, a monomolecular layer may be sufficient. The average thickness of the compound layer 1a is adjusted by the formation speed and the formation time.

化合物層1aは、平均厚みが3nm以下であれば、透明電極全体の厚さに影響を及ぼすことなく、かつ、金属層2の均一性及び電極表面の平滑性を高めることができる。   If the average thickness of the compound layer 1a is 3 nm or less, the uniformity of the metal layer 2 and the smoothness of the electrode surface can be improved without affecting the thickness of the entire transparent electrode.

また、化合物層1aは、平均厚みが1nm以下であってもよい。   The compound layer 1a may have an average thickness of 1 nm or less.

一般的に金属又は金属酸化物を含む材料の薄膜成長は、“nucleation and growth”型の膜成長、すなわち、形成された島状同士が合体して成膜される。そして特に、形成された膜の膜厚が1nm以下においては、完全な連続膜とはならず、少なくとも一部が接触するように膜形成される。また、1〜1.1nmにおいては、徐々に連続膜に近づき、1.1nm以上においては、ほぼ完全な連続膜となることが報告されている(http://hdl.handle.net/11094/2289,p.39-44)。   In general, thin film growth of a material containing a metal or a metal oxide is “nucleation and growth” type film growth, that is, the formed islands are combined. In particular, when the thickness of the formed film is 1 nm or less, the film does not become a complete continuous film but is formed so that at least a part thereof is in contact. In addition, it has been reported that the film gradually approaches a continuous film at 1 to 1.1 nm, and becomes an almost complete continuous film at 1.1 nm or more (http://hdl.handle.net/11094/ 2289, p.39-44).

このため、平均厚みが1nm以下の範囲においては、上述したように化合物層1aは完全な連続膜とはならず、上記島状同士の少なくとも一部が接触するように膜形成される。これにより、例えば金属層2を構成する銀等の金属材料と相互作用するような層を化合物層1aの下層に形成した場合には、化合物層1aの非連続の部分においてその層と金属層2との相互作用を得ることができる。すなわち、上記層と化合物層1aとの金属層2に対する相乗的な作用効果により、金属層2の均一性をより高めることができ、電極表面の平滑性をさらに向上させることができる。
尚、金属層2を構成する銀等の金属材料と相互作用するような層とは、例えば後述するが窒素原子(N)および硫黄原子(S)の少なくとも一方を含んだ化合物で構成された有機層等が挙げられる。
Therefore, in the range where the average thickness is 1 nm or less, as described above, the compound layer 1a does not become a complete continuous film, but is formed so that at least a part of the islands are in contact with each other. Thereby, for example, when a layer that interacts with a metal material such as silver constituting the metal layer 2 is formed in the lower layer of the compound layer 1a, the layer and the metal layer 2 in the discontinuous portion of the compound layer 1a. Interaction with can be obtained. That is, the synergistic effect of the layer and the compound layer 1a on the metal layer 2 can further improve the uniformity of the metal layer 2 and further improve the smoothness of the electrode surface.
The layer that interacts with a metal material such as silver constituting the metal layer 2 is an organic material that is composed of a compound containing at least one of a nitrogen atom (N) and a sulfur atom (S) as described later. Layer and the like.

化合物層1aの形成方法としては、蒸着法を用いることができる。或いは、十分な厚さの化合物層1aを形成し、この層をドライエッチングして、上述した所望の厚みを残存させる方法により形成することができる。   As a method for forming the compound layer 1a, a vapor deposition method can be used. Alternatively, the compound layer 1a having a sufficient thickness can be formed, and this layer can be formed by dry etching to leave the desired thickness described above.

蒸着法としては、例えば、真空蒸着法、電子線蒸着法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法等を用いることができる。蒸着時間は、形成する化合物層1a及び、形成速度に合わせて適宜選択される。蒸着速度は、好ましくは0.1〜15Å/秒であり、より好ましくは0.1〜7Å/秒である。   As the vapor deposition method, for example, a vacuum vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, an ion plating method, an ion beam vapor deposition method, or the like can be used. The deposition time is appropriately selected according to the compound layer 1a to be formed and the formation speed. The deposition rate is preferably 0.1 to 15 Å / second, more preferably 0.1 to 7 Å / second.

また、透明基板11上に十分な厚さの化合物層1aを形成した後、この層を所望の厚みまでドライエッチングする方法では、化合物層1aの形成方法は特に制限されない。例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法、プラズマCVD法、熱CVD法等の気相成膜法や、メッキ法等の湿式成膜法を用いることができる。   In the method of forming the compound layer 1a having a sufficient thickness on the transparent substrate 11 and then dry etching the layer to a desired thickness, the method for forming the compound layer 1a is not particularly limited. For example, a vapor deposition method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plasma CVD method, or a thermal CVD method, or a wet deposition method such as a plating method can be used.

化合物層1aのドライエッチング方法としては、エッチングガスやイオン、ラジカル等の物理的な衝突を伴うエッチング方法をいい、化学的な反応のみによってエッチングを行う反応性ガスエッチング等は含まない。このような物理的な衝突を伴うエッチング方法であれば特に制限されず、例えば、イオンビームエッチング、逆スパッタエッチング、プラズマエッチング等を用いることができる。   The dry etching method for the compound layer 1a is an etching method that involves physical collision of etching gas, ions, radicals, etc., and does not include reactive gas etching that performs etching only by chemical reaction. The etching method is not particularly limited as long as it involves such physical collision, and for example, ion beam etching, reverse sputter etching, plasma etching, or the like can be used.

また上述したように、金属層2を構成する銀等の金属材料と相互作用するような層を化合物層1aの下層に形成する場合には、エッチング後の化合物層1aに所望の非連続の部分が形成されていることが好ましい。この場合には、イオンビームエッチングで形成することが好ましい。   As described above, when a layer that interacts with a metal material such as silver constituting the metal layer 2 is formed below the compound layer 1a, a desired non-continuous portion is formed on the compound layer 1a after etching. Is preferably formed. In this case, it is preferable to form by ion beam etching.

化合物層1aが厚すぎると、薄くかつ平滑な金属層2が得られ難く、化合物層1a上に形成された酸化銀(成長核)を起点に形成される金属層2が厚くなる。化合物層1aの平均厚みは、化合物層1aの厚みと、化合物層1aのエッチング厚みとの差から求める。化合物層1aのエッチング厚みは、エッチングレートとエッチング時間との積である。エッチングレートは、予め、別途ガラス基板上に作製した厚み50nmの化合物層1aを同条件でエッチングし、エッチング後の光の透過率がガラス基板と同等になる(大凡厚み0nm)までの時間から求める。
したがって化合物層1aの平均厚みは、ドライエッチングする時間で調整することができる。
If the compound layer 1a is too thick, it is difficult to obtain a thin and smooth metal layer 2, and the metal layer 2 formed starting from silver oxide (growth nuclei) formed on the compound layer 1a becomes thick. The average thickness of the compound layer 1a is determined from the difference between the thickness of the compound layer 1a and the etching thickness of the compound layer 1a. The etching thickness of the compound layer 1a is the product of the etching rate and the etching time. The etching rate is obtained from the time until the compound layer 1a having a thickness of 50 nm separately prepared on the glass substrate is etched under the same conditions in advance and the light transmittance after the etching becomes equivalent to that of the glass substrate (approximately 0 nm in thickness). .
Therefore, the average thickness of the compound layer 1a can be adjusted by the dry etching time.

尚、化合物層1a上の膜形成面に形成される酸化銀(成長核)は、互いに離間して分散された塊(成長核)の状態で付着している、いわゆる島状構造であってもよく、島状同士の少なくとも一部が接触するように形成されていてもよい。酸化銀(成長核)の形状は、例えば化合物層1aの材料選択または膜厚調整等により、目的に応じて適宜調整することができる。   Note that the silver oxide (growth nuclei) formed on the film formation surface on the compound layer 1a has a so-called island-like structure in which the silver oxides (growth nuclei) are adhered in the form of lumps (growth nuclei) that are separated from each other. It may be formed so that at least a part of islands may contact each other. The shape of the silver oxide (growth nucleus) can be appropriately adjusted according to the purpose, for example, by selecting the material of the compound layer 1a or adjusting the film thickness.

<金属層2>
金属層2は、銀もしくは銀を主成分とする合金で構成された層であって、銀もしくは銀を主成分とする合金を用いて構成され、化合物層1aに隣接して成膜された層である。
<Metal layer 2>
The metal layer 2 is a layer made of silver or an alloy containing silver as a main component, and is made of silver or an alloy containing silver as a main component, and is a layer formed adjacent to the compound layer 1a. It is.

金属層2を構成する銀(Ag)を主成分とする合金としては、銀を50質量%以上含む合金であることが好ましい。金属層2を構成する銀(Ag)を主成分とする合金は、一例として銀マグネシウム(AgMg)、銀銅(AgCu)、銀パラジウム(AgPd)、銀パラジウム銅(AgPdCu)、銀インジウム(AgIn)、銀アルミニウム(AgAl)、銀モリブデン(AgMo)などが挙げられる。   The alloy mainly composed of silver (Ag) constituting the metal layer 2 is preferably an alloy containing 50% by mass or more of silver. As an example, an alloy mainly composed of silver (Ag) constituting the metal layer 2 is silver magnesium (AgMg), silver copper (AgCu), silver palladium (AgPd), silver palladium copper (AgPdCu), silver indium (AgIn). , Silver aluminum (AgAl), silver molybdenum (AgMo), and the like.

以上のような金属層2は、銀または銀を主成分とした合金の層が、必要に応じて複数
の層に分けて積層された構成であっても良い。
The metal layer 2 as described above may have a configuration in which silver or an alloy layer mainly composed of silver is divided into a plurality of layers as necessary.

さらにこの金属層2は、膜厚が4〜12nmの範囲にあることが好ましい。膜厚が12nm以下であることにより、層の吸収成分または反射成分が低く抑えられ、金属層2の光透過率が維持されるため好ましい。また、膜厚が4nm以上であることにより、層の導電性も確保される。   Further, the metal layer 2 preferably has a thickness in the range of 4 to 12 nm. The film thickness of 12 nm or less is preferable because the absorption component or reflection component of the layer can be kept low and the light transmittance of the metal layer 2 can be maintained. Moreover, the electroconductivity of a layer is also ensured because a film thickness is 4 nm or more.

[金属層2の成膜方法]
以上のような金属層2の成膜方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法などのウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法(抵抗加熱、EB法など)、スパッタ法、CVD法などのドライプロセスを用いる方法などが挙げられる。
[Method of forming metal layer 2]
As a method for forming the metal layer 2 as described above, a method using a wet process such as a coating method, an ink jet method, a coating method, a dip method, a vapor deposition method (resistance heating, EB method, etc.), a sputtering method, or a CVD method is used. And a method using a dry process such as

例えば、スパッタ法を適用した金属層2の成膜であれば、銀を主成分とした合金のスパッタターゲット用意し、このスパッタゲートを用いたスパッタ成膜を行う。上述した合金の全ての場合において、スパッタ法を適用した金属層2の成膜が行われるが、特に銀銅(AgCu)、銀パラジウム(AgPd)、または銀パラジウム銅(AgPdCu)、または銀モリブデン(AgMo)を成膜する場合には、スパッタ法を適用した金属層2の成膜が行われる。   For example, in the case of forming the metal layer 2 to which the sputtering method is applied, a sputter target of an alloy containing silver as a main component is prepared, and the sputter film formation is performed using the sputter gate. In all cases of the above-mentioned alloys, the metal layer 2 is formed by applying a sputtering method. In particular, silver copper (AgCu), silver palladium (AgPd), silver palladium copper (AgPdCu), or silver molybdenum ( In the case of depositing (AgMo), the metal layer 2 is applied by sputtering.

また特に、銀アルミニウム(AgAl)、銀マグネシウム(AgMg)、銀インジウム(AgIn)を成膜する場合であれば、蒸着法を適用した金属層2の成膜も行われる。蒸着法の場合、合金成分と銀(Ag)とを共蒸着する。この際、合金成分の蒸着速度と銀(Ag)の蒸着速度とをそれぞれ調整することにより、主材料である銀(Ag)に対する合金成分の添加濃度を調整した蒸着成膜を行う。   In particular, in the case where silver aluminum (AgAl), silver magnesium (AgMg), or silver indium (AgIn) is formed, the metal layer 2 to which the vapor deposition method is applied is also formed. In the case of a vapor deposition method, an alloy component and silver (Ag) are co-deposited. Under the present circumstances, the vapor deposition film which adjusted the addition density | concentration of the alloy component with respect to silver (Ag) which is a main material by adjusting the vapor deposition rate of an alloy component and the vapor deposition rate of silver (Ag), respectively is performed.

また金属層2は、化合物層1a上に成膜されることにより、成膜後の高温アニール処理等がなくても十分に導電性を有することを特徴とするが、必要に応じて、成膜後に高温アニール処理等を行ったものであっても良い。   In addition, the metal layer 2 is formed on the compound layer 1a, so that the metal layer 2 is sufficiently conductive even if there is no high-temperature annealing after the film formation. It may be subjected to a high temperature annealing treatment or the like later.

また以上のような透明電極10は、透明基板11との間に積層体10’が挟持される状態で、保護膜で覆われていたり、別の導電性層が積層されていても良い。この場合、透明電極10の光透過性を損なうことのないように、保護膜が光透過性を有することが好ましい。   Further, the transparent electrode 10 as described above may be covered with a protective film or may be laminated with another conductive layer in a state where the laminated body 10 ′ is sandwiched between the transparent substrate 11. In this case, it is preferable that the protective film has light transmittance so as not to impair the light transmittance of the transparent electrode 10.

<透明電極10の効果>
以上のように構成された透明電極10は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属と酸素を含有して構成された化合物層1a上に、銀または銀を主成分とした合金で構成された金属層2が設けられている。これにより、化合物層1aと金属層2との間に酸化銀が形成され、この酸化銀と金属層2を構成する銀または銀を主成分とした合金とが相互作用することで、表面の平滑性を向上させ、薄いながらも均一な厚さで表面平滑性の高い金属層2を形成することができる。
<Effect of transparent electrode 10>
The transparent electrode 10 configured as described above has a metal layer 2 formed of silver or an alloy containing silver as a main component on a compound layer 1a including an alkali metal or alkaline earth metal and oxygen. Is provided. As a result, silver oxide is formed between the compound layer 1a and the metal layer 2, and the silver oxide and the silver constituting the metal layer 2 or an alloy containing silver as a main component interact to thereby smooth the surface. The metal layer 2 having high surface smoothness can be formed with a uniform thickness even though it is thin.

以上の結果、この透明電極10は、電極表面の平滑性の向上により十分な導電性と光透過性との両立が図られたものとなる。   As a result of the above, the transparent electrode 10 can achieve both sufficient conductivity and light transmittance by improving the smoothness of the electrode surface.

またこのような透明電極10は、レアメタルであるインジウム(In)を用いていないため低コストであり、またZnOのような化学的に不安定な材料を用いていないことからも長期信頼性に優れたものとなる。   Such a transparent electrode 10 is low in cost because it does not use indium (In), which is a rare metal, and has excellent long-term reliability because it does not use a chemically unstable material such as ZnO. It will be.

≪2.第2実施形態:有機層を設けた積層体を有する透明電極≫
図2は、本発明の第2実施形態の透明電極20の構成を示す断面模式図である。この図に示す透明電極20が、先の図1を用いて説明した透明電極10と異なるところは、透明基板11と化合物層1aとの間にさらに有機層1bを設け、3層構造の積層体20’を有する透明電極20としたところにあり、他の構成は同一である。このため、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
≪2. Second Embodiment: Transparent Electrode Having Laminate with Organic Layer >>
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the transparent electrode 20 according to the second embodiment of the present invention. The transparent electrode 20 shown in this figure is different from the transparent electrode 10 described with reference to FIG. 1 above, in which an organic layer 1b is further provided between the transparent substrate 11 and the compound layer 1a, and the laminate has a three-layer structure. The other configuration is the same as the transparent electrode 20 having 20 ′. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted.

すなわち透明電極20における積層体20’は、透明基板11上に、有機層1b、化合物層1a、及び金属層2がこの順に設けられている。尚、本実施形態における化合物層1aの膜厚は、有機層1bと金属層2の相互作用が得られる膜厚とする。以下に、このような積層構造の透明電極20を構成する有機層1bについて説明する。   That is, the laminated body 20 ′ in the transparent electrode 20 is provided with the organic layer 1 b, the compound layer 1 a, and the metal layer 2 in this order on the transparent substrate 11. In addition, the film thickness of the compound layer 1a in this embodiment shall be a film thickness with which the interaction of the organic layer 1b and the metal layer 2 is obtained. Below, the organic layer 1b which comprises the transparent electrode 20 of such a laminated structure is demonstrated.

<有機層1b>
有機層1bは、透明基板11と化合物層1aとの間に設けられた層であって、透明基板11の一主面上に設けられている。このような有機層1bは、窒素原子(N)又は硫黄原子(S)を含んだ化合物を用いて構成されている。特に、ルイス塩基を含む層であり、ルイス塩基を有する化合物、すなわち非共有電子対を持っている原子を含む化合物を用いて構成されていること有機層1bが好ましい。このようなルイス塩基を有する化合物としては、窒素含有化合物または硫黄含有化合物が例示される。
<Organic layer 1b>
The organic layer 1 b is a layer provided between the transparent substrate 11 and the compound layer 1 a and is provided on one main surface of the transparent substrate 11. Such an organic layer 1b is configured using a compound containing a nitrogen atom (N) or a sulfur atom (S). In particular, the organic layer 1b is preferably a layer that includes a Lewis base and is composed of a compound having a Lewis base, that is, a compound including an atom having an unshared electron pair. Examples of such a compound having a Lewis base include nitrogen-containing compounds and sulfur-containing compounds.

一例として有機層1bは、窒素含有化合物および硫黄含有化合物の少なくとも一方または両方を用いて構成された層であり、それぞれ複数種類の化合物を含有していても良い。また、有機層1bを構成する化合物は、窒素と硫黄の両方を含有した化合物であっても良い。   As an example, the organic layer 1b is a layer configured using at least one or both of a nitrogen-containing compound and a sulfur-containing compound, and each may contain a plurality of types of compounds. Moreover, the compound which comprises the organic layer 1b may be a compound containing both nitrogen and sulfur.

有機層1bを構成する窒素含有化合物は、窒素原子(N)を含んだ化合物であれば良いが、特に非共有電子対を有する窒素原子を含む有機化合物であることが好ましい。また有機層1bを構成する硫黄含有化合物は、硫黄(S)を含んだ化合物であれば良いが、特に非共有電子対を有する硫黄原子を含む有機化合物であることが好ましい。   The nitrogen-containing compound constituting the organic layer 1b may be a compound containing a nitrogen atom (N), but is particularly preferably an organic compound containing a nitrogen atom having an unshared electron pair. The sulfur-containing compound constituting the organic layer 1b may be a compound containing sulfur (S), but is particularly preferably an organic compound containing a sulfur atom having an unshared electron pair.

また、有機層1bを構成する窒素含有化合物及び硫黄含有化合物が、特に金属層2を構成する主材料である銀と安定的に結合する、非共有電子対を有する窒素原子又は硫黄原子を含むとき、この窒素原子又は硫黄原子の非共有電子対を[有効非共有電子対]とした場合、この[有効非共有電子対]の含有率が所定範囲であることが好ましい。   Further, when the nitrogen-containing compound and the sulfur-containing compound constituting the organic layer 1b contain a nitrogen atom or sulfur atom having an unshared electron pair that is stably bonded to silver, which is the main material constituting the metal layer 2 in particular. When the unshared electron pair of the nitrogen atom or sulfur atom is [effective unshared electron pair], it is preferable that the content of the [effective unshared electron pair] is within a predetermined range.

ここで[有効非共有電子対]とは、化合物に含有される窒素原子又は硫黄原子が有する非共有電子対のうち、芳香族性に関与せずかつ金属に配位していない非共有電子対であることとする。ここでの芳香族性とは、π電子を持つ原子が環状に並んだ不飽和環状構造を言い、いわゆる「ヒュッケル則」に従う芳香族性であって、環上のπ電子系に含まれる電子の数が「4n+2」(n=0、または自然数)個であることを条件としている。   Here, the “effective unshared electron pair” refers to an unshared electron pair that is not involved in aromaticity and is not coordinated to a metal among the unshared electron pairs of the nitrogen atom or sulfur atom contained in the compound. Suppose that The aromaticity here refers to an unsaturated cyclic structure in which atoms having π electrons are arranged in a ring, and is aromatic according to the so-called “Hückel's rule”. The condition is that the number is “4n + 2” (n = 0 or a natural number).

以上のような[有効非共有電子対]は、その非共有電子対を備えた窒素原子又は硫黄原子自体が、芳香環を構成するヘテロ原子であるか否かにかかわらず、窒素原子又は硫黄原子が有する非共有電子対が芳香族性と関与しているか否かによって選択される。例えば、ある窒素原子が芳香環を構成するヘテロ原子であっても、その窒素原子が芳香族性に関与しない非共有電子対を有していれば、その非共有電子対は[有効非共有電子対]の一つとしてカウントされる。これに対して、ある窒素原子が芳香環を構成するヘテロ原子でない場合であっても、その窒素原子の非共有電子対の全てが芳香族性に関与していれば、その窒素原子の非共有電子対は[有効非共有電子対]としてカウントされることはない。硫黄原子についても同様である。尚、各化合物において、上述した[有効非共有電子対]の数nは、[有効非共有電子対]を有する窒素原子及び硫黄原子の数と一致する。   [Effective unshared electron pair] is a nitrogen atom or sulfur atom regardless of whether or not the nitrogen atom or sulfur atom itself provided with the unshared electron pair is a hetero atom constituting an aromatic ring. It is selected depending on whether or not the unshared electron pair possessed by is involved in aromaticity. For example, even if a nitrogen atom is a heteroatom constituting an aromatic ring, if the nitrogen atom has an unshared electron pair that does not participate in aromaticity, the unshared electron pair is [effective unshared electron. It is counted as one of the pair. In contrast, even if a nitrogen atom is not a heteroatom that constitutes an aromatic ring, if all of the non-shared electron pairs of the nitrogen atom are involved in aromaticity, the nitrogen atom is not shared. An electron pair is not counted as a [valid unshared electron pair]. The same applies to sulfur atoms. In each compound, the number n of [effective unshared electron pairs] described above matches the number of nitrogen atoms and sulfur atoms having [effective unshared electron pairs].

特に本実施形態においては、このような化合物の分子量Mに対する[有効非共有電子対]の数nを、例えば有効非共有電子対含有率[n/M]と定義する。そして有機層1bは、この[n/M]が、2.0×10-3≦[n/M]となるように選択された化合物を用いて構成されているところが特徴的である。また有機層1bは、以上のように定義される有効非共有電子対含有率[n/M]が、3.9×10-3≦[n/M]の範囲であればさらに好ましい。 Particularly in the present embodiment, the number n of [effective unshared electron pairs] with respect to the molecular weight M of such a compound is defined as, for example, the effective unshared electron pair content [n / M]. The organic layer 1b is characterized in that it is composed of a compound selected such that [n / M] is 2.0 × 10 −3 ≦ [n / M]. The organic layer 1b is more preferable if the effective unshared electron pair content [n / M] defined as described above is in the range of 3.9 × 10 −3 ≦ [n / M].

また有機層1bは、有効非共有電子対含有率[n/M]が上述した所定範囲である窒素含有化合物又は硫黄含有化合物を用いて構成されていれば良く、このような化合物のみで構成されていても良く、またこのような化合物と他の化合物とを混合して用いて構成されていても良い。他の化合物は、窒素原子又は硫黄原子が含有されていてもいなくても良く、さらに有効非共有電子対含有率[n/M]が上述した所定範囲でなくても良い。   Moreover, the organic layer 1b should just be comprised using the nitrogen-containing compound or sulfur containing compound whose effective unshared electron pair content [n / M] is the predetermined range mentioned above, and is comprised only with such a compound. Alternatively, such a compound and another compound may be mixed and used. The other compound may or may not contain a nitrogen atom or a sulfur atom, and the effective unshared electron pair content [n / M] may not be within the predetermined range described above.

有機層1bが、複数の化合物を用いて構成されている場合、例えば化合物の混合比に基づき、これらの化合物を混合した混合化合物の分子量Mを求め、この分子量Mに対しての[有効非共有電子対]の合計の数nを、有効非共有電子対含有率[n/M]の平均値として求め、この値が上述した所定範囲であることが好ましい。つまり有機層1b自体の有効非共有電子対含有率[n/M]が所定範囲であることが好ましい。   When the organic layer 1b is constituted by using a plurality of compounds, for example, based on the mixing ratio of the compounds, the molecular weight M of the mixed compound obtained by mixing these compounds is obtained, and [effective non-sharing with respect to the molecular weight M is obtained. The total number n of [electron pairs] is obtained as an average value of the effective unshared electron pair content [n / M], and this value is preferably within the predetermined range described above. That is, it is preferable that the effective unshared electron pair content [n / M] of the organic layer 1b itself is in a predetermined range.

尚、有機層1bが、複数の化合物を用いて構成されている場合であって、膜厚方向に化合物の混合比(含有比)が異なる構成であれば、金属層2が設けられる側の有機層1bの表面における有効非共有電子対含有率[n/M]が所定範囲であれば良い。   In addition, if the organic layer 1b is comprised using a some compound, Comprising: If the mixing ratio (content ratio) of a compound differs in a film thickness direction, the organic of the side by which the metal layer 2 is provided will be provided. The effective unshared electron pair content [n / M] on the surface of the layer 1b may be within a predetermined range.

次に、有機層1bを構成する化合物の詳細とその成膜方法を、窒素含有化合物(1)、窒素含有化合物(2)、窒素含有化合物(3)、硫黄含有化合物(1)、硫黄含有化合物(2)、および有機層1bの成膜方法の順に説明する。   Next, the details of the compound constituting the organic layer 1b and the film forming method thereof are the nitrogen-containing compound (1), the nitrogen-containing compound (2), the nitrogen-containing compound (3), the sulfur-containing compound (1), and the sulfur-containing compound. (2) and the method for forming the organic layer 1b will be described in this order.

[窒素含有化合物(1)]
有機層1bを構成する窒素含有化合物は、窒素原子(N)を含んだ化合物であれば良い。特に、非共有電子対を有する窒素原子を含む有機化合物であり、次のような化合物であることが好ましい。
[Nitrogen-containing compound (1)]
The nitrogen-containing compound constituting the organic layer 1b may be a compound containing a nitrogen atom (N). In particular, it is an organic compound containing a nitrogen atom having an unshared electron pair, and is preferably the following compound.

以下に、有機層1bを構成する窒素含有化合物として、上述した有効非共有電子対含有率[n/M]が2.0×10-3≦[n/M]を満たす窒素含有化合物の具体例(No.1〜No.45)を示す。各窒素含有化合物No.1〜No.45には、[有効非共有電子対]を有する窒素原子に対して○を付した。また、下記表1には、これらの窒素含有化合物No.1〜No.45の分子量M、[有効非共有電子対]の数n、および有効非共有電子対含有率[n/M]を示す。下記窒素含有化合物No.33の銅フタロシアニンにおいては、窒素原子が有する非共有電子対のうち銅に配位していない非共有電子対が[有効非共有電子対]としてカウントされる。 Specific examples of nitrogen-containing compounds satisfying the above-mentioned effective unshared electron pair content [n / M] of 2.0 × 10 −3 ≦ [n / M] as nitrogen-containing compounds constituting the organic layer 1b are shown below. (No. 1 to No. 45). Each of the nitrogen-containing compounds No. 1 to No. 45 is marked with a circle with respect to the nitrogen atom having [effective unshared electron pair]. Table 1 below shows the molecular weight M of these nitrogen-containing compounds No. 1 to No. 45, the number n of [effective unshared electron pairs], and the effective unshared electron pair content [n / M]. . In the copper phthalocyanine of the following nitrogen-containing compound No. 33, unshared electron pairs that are not coordinated to copper among the unshared electron pairs of the nitrogen atom are counted as [effective unshared electron pairs].

Figure 2015060728
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尚、上記表1には、これらの例示した窒素含有化合物が、以降に説明する窒素含有化合物(2)である一般式(1)〜(8a)にも属する場合の該当一般式を示した。   Table 1 shows the corresponding general formulas when these exemplified nitrogen-containing compounds also belong to the general formulas (1) to (8a) which are nitrogen-containing compounds (2) described below.

[窒素含有化合物(2)]
有機層1bを構成する他の窒素含有化合物(2)としては、以上のような有効非共有電子対含有率[n/M]が上述した所定範囲である窒素含有化合物(1)の他、その成膜性の観点から、次に説明する一般式(1)〜(8a)で表される窒素含有化合物(2)が用いられる。
[Nitrogen-containing compound (2)]
As the other nitrogen-containing compound (2) constituting the organic layer 1b, in addition to the nitrogen-containing compound (1) whose effective unshared electron pair content [n / M] is within the predetermined range described above, From the viewpoint of film formability, a nitrogen-containing compound (2) represented by the following general formulas (1) to (8a) is used.

これらの一般式(1)〜(8a)他で示される窒素含有化合物の中には、上述した有効非共有電子対含有率[n/M]の範囲に当てはまる窒素含有化合物も含まれ、このような窒素含有化合物であれば単独で有機層1bを構成する窒素含有化合物として用いることができる(上記表1参照)。一方、下記一般式(1)〜(8a)で示される化合物が、上述した有効非共有電子対含有率[n/M]の範囲に当てはまらない窒素含有化合物であれば、有効非共有電子対含有率[n/M]が上述した範囲の窒素含有化合物と混合することで有機層1bを構成する窒素含有化合物として用いることが好ましい。   Among the nitrogen-containing compounds represented by these general formulas (1) to (8a) and others, nitrogen-containing compounds that fall within the range of the effective unshared electron pair content [n / M] described above are also included. Any nitrogen-containing compound can be used as the nitrogen-containing compound constituting the organic layer 1b alone (see Table 1 above). On the other hand, if the compound represented by the following general formulas (1) to (8a) is a nitrogen-containing compound that does not fall within the above-mentioned range of the effective unshared electron pair content [n / M], it contains an effective unshared electron pair. The ratio [n / M] is preferably used as a nitrogen-containing compound constituting the organic layer 1b by mixing with a nitrogen-containing compound in the range described above.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(1)中におけるX11は、−N(R11)−または−O−を表す。また一般式(1)中におけるE101〜E108は、各々−C(R12)=または−N=を表す。E101〜E108のうち少なくとも1つは−N=である。上記R11およびR12は、それぞれが水素原子(H)または置換基を表す。   X11 in the general formula (1) represents -N (R11)-or -O-. E101 to E108 in the general formula (1) each represent -C (R12) = or -N =. At least one of E101 to E108 is -N =. R11 and R12 each represent a hydrogen atom (H) or a substituent.

この置換基の例としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素基(芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基)、芳香族複素環基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(上記カルボリニル基のカルボリン環を構成する任意の炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基、ピペリジル基(ピペリジニル基ともいう)、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)、リン酸エステル基(例えば、ジヘキシルホスホリル基等)、亜リン酸エステル基(例えばジフェニルホスフィニル基等)、ホスホノ基等が挙げられる。   Examples of this substituent include alkyl groups (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group). Etc.), cycloalkyl groups (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl groups (for example, vinyl group, allyl group, etc.), alkynyl groups (for example, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon groups (aromatic For example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, anthryl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, indenyl group , Pyrenyl group, biphenylyl group), aromatic heterocyclic group (for example, Furyl group, thienyl group, pyridyl group, pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, quinazolinyl group, carbazolyl group, carbolinyl group, diazacarbazolyl group Any carbon atom constituting the carboline ring is substituted with a nitrogen atom), phthalazinyl group, etc.), heterocyclic group (eg, pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group, etc.), alkoxy group ( For example, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxy group (for example, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group ( For example, Nonoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (eg, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio group (eg, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group) Etc.), arylthio groups (eg, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl groups (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryl Oxycarbonyl group (eg, phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (eg, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group) Group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group, dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), acyl group (for example, Acetyl group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group (For example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenyl group Carbonyloxy group, etc.), amide groups (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonylamino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcarbonyl) Amino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexyl) Aminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl Bonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, dodecylureido group, phenylureido group naphthylureido) Group, 2-pyridylaminoureido group, etc.), sulfinyl group (for example, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2 -Pyridylsulfinyl group etc.), alkylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2 -Ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group or heteroarylsulfonyl group (eg, phenylsulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (eg, amino group, ethylamino group, Dimethylamino group, butylamino group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, piperidyl group (also called piperidinyl group), 2,2,6,6 -Tetramethylpiperidinyl group, etc.), halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom etc.), fluorinated hydrocarbon group (eg, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluoro) Phenyl group, etc.), cyano group Nitro group, hydroxy group, mercapto group, silyl group (for example, trimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, triphenylsilyl group, phenyldiethylsilyl group, etc.), phosphate ester group (for example, dihexyl phosphoryl group, etc.), phosphorous acid An ester group (for example, diphenylphosphinyl group etc.), a phosphono group, etc. are mentioned.

これらの置換基の一部は、上記の置換基によってさらに置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。   Some of these substituents may be further substituted with the above substituents. In addition, a plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(1a)で示される窒素含有化合物は、上記一般式(1)で示される窒素含有化合物の一形態であり、一般式(1)におけるX11を−N(R11)−とした窒素含有化合物である。また、より好ましい形態としては、一般式(1a)中におけるE101〜E108において、E101〜E104のうち1つが−N=、及び/又はE105〜E108のうち1つが−N=である。   The nitrogen-containing compound represented by the general formula (1a) is one form of the nitrogen-containing compound represented by the general formula (1), and the nitrogen-containing compound in which X11 in the general formula (1) is -N (R11)-. A compound. Moreover, as a more preferable form, in E101-E108 in General formula (1a), one of E101-E104 is -N = and / or one of E105-E108 is -N =.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(1a−1)で示される窒素含有化合物は、上記一般式(1a)で示される窒素含有化合物の一形態であり、一般式(1a)におけるE104を−N=とした窒素含有化合物である。   The nitrogen-containing compound represented by the general formula (1a-1) is one form of the nitrogen-containing compound represented by the general formula (1a), and the nitrogen-containing compound in which E104 in the general formula (1a) is -N =. It is.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(1a−2)で示される窒素含有化合物は、上記一般式(1a)で示される窒素含有化合物の他の一形態であり、一般式(1a)におけるE103およびE106を−N=とした窒素含有化合物である。   The nitrogen-containing compound represented by the general formula (1a-2) is another embodiment of the nitrogen-containing compound represented by the general formula (1a), and E103 and E106 in the general formula (1a) are represented by -N = A nitrogen-containing compound.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(1b)で示される窒素含有化合物は、上記一般式(1)で示される窒素含有化合物の他の一形態であり、一般式(1)におけるX11を−O−とし、E104を−N=とした窒素含有化合物である。   The nitrogen-containing compound represented by the general formula (1b) is another embodiment of the nitrogen-containing compound represented by the general formula (1). X11 in the general formula (1) is -O-, and E104 is- Nitrogen-containing compound with N =.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(2)は、一般式(1)の一形態でもある。上記一般式(2)の式中、Y21は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる2価の連結基を表す。E201〜E216、E221〜E238は、各々−C(R21)=または−N=を表す。R21は水素原子(H)または置換基を表す。ただし、E221〜E229の少なくとも1つ、およびE230〜E238の少なくとも1つは−N=を表す。k21およびk22は0〜4の整数を表すが、k21+k22は2以上の整数である。   The general formula (2) is also an embodiment of the general formula (1). In the formula of the general formula (2), Y21 represents a divalent linking group composed of an arylene group, a heteroarylene group, or a combination thereof. E201 to E216 and E221 to E238 each represent -C (R21) = or -N =. R21 represents a hydrogen atom (H) or a substituent. However, at least one of E221 to E229 and at least one of E230 to E238 represents -N =. k21 and k22 represent an integer of 0 to 4, but k21 + k22 is an integer of 2 or more.

一般式(2)において、Y21で表されるアリーレン基としては、例えば、o−フェニレン基、p−フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、ナフタセンジイル基、ピレンジイル基、ナフチルナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基(例えば、[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジイル基、3,3’−ビフェニルジイル基、3,6−ビフェニルジイル基等)、テルフェニルジイル基、クアテルフェニルジイル基、キンクフェニルジイル基、セキシフェニルジイル基、セプチフェニルジイル基、オクチフェニルジイル基、ノビフェニルジイル基、デシフェニルジイル基等が例示される。   In the general formula (2), examples of the arylene group represented by Y21 include o-phenylene group, p-phenylene group, naphthalenediyl group, anthracenediyl group, naphthacenediyl group, pyrenediyl group, naphthylnaphthalenediyl group, and biphenyldiyl. Groups (for example, [1,1′-biphenyl] -4,4′-diyl group, 3,3′-biphenyldiyl group, 3,6-biphenyldiyl group, etc.), terphenyldiyl group, quaterphenyldiyl group And kinkphenyldiyl group, sexiphenyldiyl group, septiphenyldiyl group, octiphenyldiyl group, nobiphenyldiyl group, deciphenyldiyl group and the like.

また一般式(2)において、Y21で表されるヘテロアリーレン基としては、例えば、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環(モノアザカルボリン環ともいい、カルボリン環を構成する炭素原子のひとつが窒素原子で置き換わった構成の環構成を示す)、トリアゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピラジン環、キノキサリン環、チオフェン環、オキサジアゾール環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、インドール環からなる群から導出される2価の基等が例示される。   In the general formula (2), examples of the heteroarylene group represented by Y21 include a carbazole ring, a carboline ring, a diazacarbazole ring (also referred to as a monoazacarboline ring, and one of carbon atoms constituting the carboline ring is nitrogen. The ring structure is replaced by an atom), a triazole ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, a quinoxaline ring, a thiophene ring, an oxadiazole ring, a dibenzofuran ring, a dibenzothiophene ring, and an indole ring. And the like.

Y21で表されるアリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる2価の連結基の好ましい態様としては、ヘテロアリーレン基の中でも、3環以上の環が縮合してなる縮合芳香族複素環から導出される基を含むことが好ましく、また、当該3環以上の環が縮合してなる縮合芳香族複素環から導出される基としては、ジベンゾフラン環から導出される基またはジベンゾチオフェン環から導出される基が好ましい。   As a preferred embodiment of the divalent linking group consisting of an arylene group, heteroarylene group or a combination thereof represented by Y21, among the heteroarylene groups, a condensed aromatic heterocyclic ring formed by condensing three or more rings is used. A group derived from a condensed aromatic heterocyclic ring formed by condensing three or more rings is preferably included, and a group derived from a dibenzofuran ring or a dibenzothiophene ring is preferable. Are preferred.

一般式(2)において、E201〜E216、E221〜E238で各々表される−C(R21)=のR21が置換基である場合、その置換基の例としては、一般式(1)のR11,R12として例示した置換基が同様に適用される。   In the general formula (2), when R21 of —C (R21) ═ represented by E201 to E216 and E221 to E238 is a substituent, examples of the substituent include R11 of the general formula (1), The substituents exemplified as R12 apply similarly.

一般式(2)において、E201〜E208のうちの6つ以上、およびE209〜E216のうちの6つ以上が、各々−C(R21)=で表されることが好ましい。   In General formula (2), it is preferable that 6 or more of E201 to E208 and 6 or more of E209 to E216 are each represented by -C (R21) =.

一般式(2)において、E225〜E229の少なくとも1つ、およびE234〜E238の少なくとも1つが−N=を表すことが好ましい。   In the general formula (2), it is preferable that at least one of E225 to E229 and at least one of E234 to E238 represent -N =.

さらには、一般式(2)において、E225〜E229のいずれか1つ、およびE234〜E238のいずれか1つが−N=を表すことが好ましい。   Furthermore, in General formula (2), it is preferable that any one of E225-E229 and any one of E234-E238 represent -N =.

また、一般式(2)において、E221〜E224およびE230〜E233が、各々−C(R21)=で表されることが好ましい態様として挙げられる。   Moreover, in General formula (2), it is mentioned as a preferable aspect that E221-E224 and E230-E233 are each represented by -C (R21) =.

さらに、一般式(2)で表される窒素含有化合物において、E203が−C(R21)=で表され、かつR21が連結部位を表すことが好ましく、さらに、E211も同時に−C(R21)=で表され、かつR21が連結部位を表すことが好ましい。   Further, in the nitrogen-containing compound represented by the general formula (2), it is preferable that E203 is represented by -C (R21) = and R21 represents a linking site, and E211 is also -C (R21) = It is preferable that R21 represents a linking site.

さらに、E225及びE234が−N=で表されることが好ましく、E221〜E224およびE230〜E233が、各々−C(R21)=で表されることが好ましい。   Further, E225 and E234 are preferably represented by -N =, and E221 to E224 and E230 to E233 are each preferably represented by -C (R21) =.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(3)は、一般式(1a−2)の一形態でもある。上記一般式(3)の式中、E301〜E312は、各々−C(R31)=を表し、R31は水素原子(H)または置換基を表す。また、Y31は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる2価の連結基を表す。   The general formula (3) is also an embodiment of the general formula (1a-2). In the general formula (3), E301 to E312 each represent —C (R31) ═, and R31 represents a hydrogen atom (H) or a substituent. Y31 represents a divalent linking group composed of an arylene group, a heteroarylene group, or a combination thereof.

上記一般式(3)において、E301〜E312で各々表される−C(R31)=のR31が置換基である場合、その置換基の例としては、一般式(1)のR11,R12として例示した置換基が同様に適用される。   In the general formula (3), when R31 in —C (R31) ═ represented by E301 to E312 is a substituent, examples of the substituent are exemplified as R11 and R12 in the general formula (1). The same substituents apply as well.

また一般式(3)において、Y31で表されるアリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる2価の連結基の好ましい態様としては、一般式(2)のY21と同様のものが挙げられる。   Moreover, in General formula (3), as a preferable aspect of the bivalent coupling group which consists of an arylene group represented by Y31, heteroarylene group, or those combinations, the thing similar to Y21 of General formula (2) is mentioned. .

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(4)は、一般式(1a−1)の一形態でもある。上記一般式(4)の式中、E401〜E414は、各々−C(R41)=を表し、R41は水素原子(H)または置換基を表す。またAr41は、置換あるいは無置換の、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環を表す。さらにk41は3以上の整数を表す。   The general formula (4) is also an embodiment of the general formula (1a-1). In the general formula (4), E401 to E414 each represent -C (R41) =, and R41 represents a hydrogen atom (H) or a substituent. Ar41 represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring. Furthermore, k41 represents an integer of 3 or more.

上記一般式(4)において、E401〜E414で各々表される−C(R41)=のR41が置換基である場合、その置換基の例としては、一般式(1)のR11,R12として例示した置換基が同様に適用される。   In the general formula (4), when R41 in —C (R41) ═ represented by E401 to E414 is a substituent, examples of the substituent are R11 and R12 in the general formula (1). The same substituents apply as well.

また一般式(4)において、Ar41が芳香族炭化水素環を表す場合、この芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は、さらに一般式(1)のR11,R12として例示した置換基を有しても良い。   In the general formula (4), when Ar41 represents an aromatic hydrocarbon ring, the aromatic hydrocarbon ring includes benzene ring, biphenyl ring, naphthalene ring, azulene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, chrysene Ring, naphthacene ring, triphenylene ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen And a ring, a picene ring, a pyrene ring, a pyranthrene ring, and an anthraanthrene ring. These rings may further have the substituents exemplified as R11 and R12 in the general formula (1).

また一般式(4)において、Ar41が芳香族複素環を表す場合、この芳香族複素環としては、フラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、フタラジン環、カルバゾール環、アザカルバゾール環等が挙げられる。尚、アザカルバゾール環とは、カルバゾール環を構成するベンゼン環の炭素原子が1つ以上窒素原子で置き換わったものを示す。これらの環は、さらに一般式(1)において、R11,R12として例示した置換基を有しても良い。   In the general formula (4), when Ar41 represents an aromatic heterocycle, the aromatic heterocycle includes a furan ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, Triazine ring, benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline ring, phthalazine ring, carbazole ring And azacarbazole ring. The azacarbazole ring refers to one in which at least one carbon atom of the benzene ring constituting the carbazole ring is replaced with a nitrogen atom. These rings may further have the substituents exemplified as R11 and R12 in the general formula (1).

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(5)の式中、R51は置換基を表す。E501,E502、E511〜E515、E521〜E525は、各々−C(R52)=または−N=を表す。E503〜E505は、各々−C(R52)=を表す。R52は、水素原子(H)または置換基を表す。E501およびE502のうちの少なくとも1つは−N=であり、E511〜E515のうちの少なくとも1つは−N=であり、E521〜E525のうちの少なくとも1つは−N=である。   In the general formula (5), R51 represents a substituent. E501, E502, E511 to E515, E521 to E525 each represent -C (R52) = or -N =. E503 to E505 each represent -C (R52) =. R52 represents a hydrogen atom (H) or a substituent. At least one of E501 and E502 is -N =, at least one of E511-E515 is -N =, and at least one of E521-E525 is -N =.

上記一般式(5)において、R51が表す置換基およびR52が置換基を表す場合、これらの置換基の例としては、一般式(1)のR11,R12として例示した置換基が同様に適用される。   In the general formula (5), when R51 represents a substituent and R52 represents a substituent, examples of these substituents are the same as those exemplified as R11 and R12 in the general formula (1). The

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(6)の式中、E601〜E612は、各々−C(R61)=または−N=を表し、R61は水素原子(H)または置換基を表す。またAr61は、置換あるいは無置換の、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環を表す。   In the general formula (6), E601 to E612 each represent —C (R61) ═ or —N═, and R61 represents a hydrogen atom (H) or a substituent. Ar61 represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring.

上記一般式(6)において、E601〜E612で各々表される−C(R61)=のR61が置換基である場合、その置換基の例としては、一般式(1)のR11,R12として例示した置換基が同様に適用される。   In the general formula (6), when R61 of —C (R61) ═ represented by E601 to E612 is a substituent, examples of the substituent include R11 and R12 of the general formula (1). The same substituents apply as well.

また一般式(6)において、Ar61が表す、置換あるいは無置換の、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環は、一般式(4)のAr41と同様のものが挙げられる。   In the general formula (6), examples of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle represented by Ar61 include those similar to Ar41 in the general formula (4).

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(7)の式中、R71〜R73は、各々水素原子(H)又は置換基を表し、Ar71は、芳香族炭化水素環基あるいは芳香族複素環基を表す。   In the general formula (7), R71 to R73 each represents a hydrogen atom (H) or a substituent, and Ar71 represents an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group.

また一般式(7)において、R71〜R73がそれぞれ置換基である場合、その置換基の例としては、一般式(1)のR11,R12として例示した置換基が同様に適用される。   In the general formula (7), when R71 to R73 are each a substituent, examples of the substituent are the same as those exemplified as R11 and R12 in the general formula (1).

また一般式(7)において、Ar71が表す、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環は、一般式(4)のAr41と同様のものが挙げられる。   In the general formula (7), the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring represented by Ar71 may be the same as Ar41 in the general formula (4).

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(8)は、一般式(7)の一形態でもある。上記一般式(8)の式中、R81〜R86は、各々水素原子(H)又は置換基を表す。E801〜E803は、各々−C(R87)=または−N=を表し、R87は水素原子(H)または置換基を表す。Ar81は、芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。   The general formula (8) is also a form of the general formula (7). In the general formula (8), R81 to R86 each represent a hydrogen atom (H) or a substituent. E801 to E803 each represent —C (R87) ═ or —N═, and R87 represents a hydrogen atom (H) or a substituent. Ar81 represents an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group.

また一般式(8)において、R81〜R87がそれぞれ置換基である場合、その置換基の例としては、一般式(1)のR11,R12として例示した置換基が同様に適用される。   In the general formula (8), when R81 to R87 are each a substituent, examples of the substituent are the same as those exemplified as R11 and R12 in the general formula (1).

また一般式(8)において、Ar81が表す、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環は、一般式(4)のAr41と同様のものが挙げられる。   In the general formula (8), the aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring represented by Ar81 may be the same as Ar41 in the general formula (4).

Figure 2015060728
Figure 2015060728

上記一般式(8a)で示される窒素含有化合物は、上記一般式(8)で示される窒素含有化合物の一形態であり、一般式(8)におけるAr81がカルバゾール誘導体である。上記一般式(8)の式中、E804〜E811は、各々−C(R88)=または−N=を表し、R88は水素原子(H)または置換基を表す。E808〜E811のうち少なくとも一つは−N=であり、E804〜E807、E808〜E811は、各々互いに結合して新たな環を形成してもよい。   The nitrogen-containing compound represented by the general formula (8a) is one form of the nitrogen-containing compound represented by the general formula (8), and Ar81 in the general formula (8) is a carbazole derivative. In the general formula (8), E804 to E811 each represent —C (R88) ═ or —N═, and R88 represents a hydrogen atom (H) or a substituent. At least one of E808 to E811 is -N =, and E804 to E807 and E808 to E811 may be bonded to each other to form a new ring.

また一般式(8a)において、R88が置換基である場合、その置換基の例としては、一般式(1)のR11,R12として例示した置換基が同様に適用される。   In the general formula (8a), when R88 is a substituent, the substituents exemplified as R11 and R12 in the general formula (1) are similarly applied as examples of the substituent.

また、上記一般式(1)〜(8a)においては、有機層1bと金属層2との相互作用により、金属層2の均一性を高め、平滑性を高める観点から、一般式(1a)、(1a-2)、(3)、(7)、(8)、(8a)で示される窒素含有化合物が好ましい。   Further, in the above general formulas (1) to (8a), from the viewpoint of enhancing the uniformity of the metal layer 2 and enhancing the smoothness due to the interaction between the organic layer 1b and the metal layer 2, the general formula (1a), Nitrogen-containing compounds represented by (1a-2), (3), (7), (8) and (8a) are preferred.

[窒素含有化合物(3)]
また有機層1bを構成するさらに他の窒素含有化合物(3)として、以上のような一般式(1)〜(8a)の他、下記に具体例を示す窒素含有化合物1〜166が例示される。これらの窒素含有化合物は、成膜性に優れた材料である。またこれらの窒素含有化合物は、有機EL素子における電子輸送層または電子注入層を構成する材料としても用いることができるものである。尚、これらの窒素含有化合物1〜166の中には、上述した有効非共有電子対含有率[n/M]の範囲に当てはまる窒素含有化合物(1)も含まれ、このような窒素含有化合物であれば単独で有機層1bを構成する窒素含有化合物として用いることができる。さらに、これらの窒素含有化合物1〜166の中には、上述した一般式(1)〜(8a)に当てはまる窒素含有化合物(2)もある。
[Nitrogen-containing compound (3)]
Further, as other nitrogen-containing compounds (3) constituting the organic layer 1b, in addition to the above general formulas (1) to (8a), nitrogen-containing compounds 1 to 166 shown below as specific examples are exemplified. . These nitrogen-containing compounds are materials having excellent film forming properties. These nitrogen-containing compounds can also be used as materials constituting the electron transport layer or the electron injection layer in the organic EL device. These nitrogen-containing compounds 1 to 166 also include the nitrogen-containing compound (1) that falls within the range of the effective unshared electron pair content [n / M] described above. If present, it can be used alone as a nitrogen-containing compound constituting the organic layer 1b. Further, among these nitrogen-containing compounds 1 to 166, there is also a nitrogen-containing compound (2) that applies to the general formulas (1) to (8a) described above.

Figure 2015060728
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[窒素含有化合物の合成例]
以下に代表的な窒素含有化合物の合成例として、窒素含有化合物5の具体的な合成例を示すが、これに限定されない。
[Synthesis example of nitrogen-containing compound]
Although the specific synthesis example of the nitrogen-containing compound 5 is shown as a synthesis example of a typical nitrogen-containing compound below, it is not limited to this.

Figure 2015060728
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工程1:(中間体1の合成)
窒素雰囲気下、2,8−ジブロモジベンゾフラン(1.0モル)、カルバゾール(2.0モル)、銅粉末(3.0モル)、炭酸カリウム(1.5モル)を、DMAc(ジメチルアセトアミド)300ml中で混合し、130℃で24時間撹拌した。これによって得た反応液を室温まで冷却後、トルエン1Lを加え、蒸留水で3回洗浄し、減圧雰囲気下において洗浄物から溶媒を留去し、その残渣をシリカゲルフラッシュクロマトグラフィー(n−ヘプタン:トルエン=4:1〜3:1)にて精製し、中間体1を収率85%で得た。
Step 1: (Synthesis of Intermediate 1)
Under a nitrogen atmosphere, 2,8-dibromodibenzofuran (1.0 mol), carbazole (2.0 mol), copper powder (3.0 mol), potassium carbonate (1.5 mol), DMAc (dimethylacetamide) 300 ml Mixed in and stirred at 130 ° C. for 24 hours. The reaction solution thus obtained was cooled to room temperature, 1 L of toluene was added, washed with distilled water three times, the solvent was distilled off from the washed product under a reduced pressure atmosphere, and the residue was subjected to silica gel flash chromatography (n-heptane: Purification was performed using toluene = 4: 1 to 3: 1), and Intermediate 1 was obtained with a yield of 85%.

工程2:(中間体2の合成)
室温、大気下で中間体1(0.5モル)をDMF(ジメチルホルムアミド)100mlに溶解し、NBS(N−ブロモコハク酸イミド)(2.0モル)を加え、一晩室温で撹拌した。得られた沈殿を濾過し、メタノールで洗浄し、中間体2を収率92%で得た。
Step 2: (Synthesis of Intermediate 2)
Intermediate 1 (0.5 mol) was dissolved in 100 ml of DMF (dimethylformamide) at room temperature under air, NBS (N-bromosuccinimide) (2.0 mol) was added, and the mixture was stirred overnight at room temperature. The resulting precipitate was filtered and washed with methanol, yielding intermediate 2 in 92% yield.

工程3:(窒素含有化合物5の合成)
窒素雰囲気下、中間体2(0.25モル)、2−フェニルピリジン(1.0モル)、ルテニウム錯体[(η−C)RuCl(0.05モル)、トリフェニルホスフィン(0.2モル)、炭酸カリウム(12モル)を、NMP(N−メチル−2−ピロリドン)3L中で混合し、140℃で一晩撹拌した。
Step 3: (Synthesis of nitrogen-containing compound 5)
Under a nitrogen atmosphere, intermediate 2 (0.25 mol), 2-phenylpyridine (1.0 mol), ruthenium complex [(η 6 -C 6 H 6 ) RuCl 2 ] 2 (0.05 mol), triphenyl Phosphine (0.2 mol) and potassium carbonate (12 mol) were mixed in 3 L of NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) and stirred at 140 ° C. overnight.

反応液を室温まで冷却後、ジクロロメタン5Lを加え、反応液を濾過した。次いで減圧雰囲気下(800Pa、80℃)において濾液から溶媒を留去し、その残渣をシリカゲルフラッシュクロマトグラフィー(CHCl:EtN=20:1〜10:1)にて精製した。 After cooling the reaction solution to room temperature, 5 L of dichloromethane was added, and the reaction solution was filtered. Next, the solvent was distilled off from the filtrate under reduced pressure (800 Pa, 80 ° C.), and the residue was purified by silica gel flash chromatography (CH 2 Cl 2 : Et 3 N = 20: 1 to 10: 1).

減圧雰囲気下において、精製物から溶媒を留去した後、その残渣をジクロロメタンに再び溶解し、水で3回洗浄した。洗浄によって得られた物質を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、減圧雰囲気下において乾燥後の物質から溶媒を留去することにより、窒素含有化合物5を収率68%で得た。   After distilling off the solvent from the purified product under reduced pressure, the residue was dissolved again in dichloromethane and washed three times with water. The substance obtained by washing was dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off from the dried substance in a reduced-pressure atmosphere to obtain nitrogen-containing compound 5 in a yield of 68%.

[硫黄含有化合物(1)]
有機層1bを構成する硫黄含有化合物(1)は、硫黄(S)を含んだ化合物であればよいが、特に非共有電子対を有する硫黄原子を含む有機化合物であり、2価の硫黄原子を有する下記一般式(9)、一般式(10)、一般式(11)、または一般式(12)で表される。
[Sulfur-containing compound (1)]
The sulfur-containing compound (1) constituting the organic layer 1b may be a compound containing sulfur (S), but is particularly an organic compound containing a sulfur atom having an unshared electron pair, and a divalent sulfur atom. It is represented by the following general formula (9), general formula (10), general formula (11), or general formula (12).

Figure 2015060728
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Figure 2015060728
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Figure 2015060728
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Figure 2015060728
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上記一般式(9)において、R91及びR92は、各々置換基を表す。   In the general formula (9), R91 and R92 each represent a substituent.

R91及びR92で表される置換基としては、一般式(1)のR11,R12として例示した置換基が同様に適用される。   As the substituents represented by R91 and R92, the substituents exemplified as R11 and R12 in the general formula (1) are similarly applied.

上記一般式(10)において、R93及びR94は、置換基を表す。   In the general formula (10), R93 and R94 represent a substituent.

R93及びR94で表される置換基としては、R91及びR92と同様の置換基が挙げられる。   Examples of the substituent represented by R93 and R94 include the same substituents as R91 and R92.

上記一般式(11)において、R95は、置換基を表す。   In the general formula (11), R95 represents a substituent.

R95で表される置換基としては、R91及びR92と同様の置換基が挙げられる。   Examples of the substituent represented by R95 include the same substituents as R91 and R92.

上記一般式(12)において、R96は、置換基を表す。   In the general formula (12), R96 represents a substituent.

R96で表される置換基としては、R91及びR92と同様の置換基が挙げられる。   Examples of the substituent represented by R96 include the same substituents as R91 and R92.

以下に、本発明に係る有機層1bに適用可能な硫黄原子を含有する有機化合物(硫黄含有化合物)の具体例を挙げる。   Below, the specific example of the organic compound (sulfur containing compound) containing the sulfur atom applicable to the organic layer 1b which concerns on this invention is given.

また、一般式(9)で表される硫黄含有化合物の具体例としては、下記1−1〜1−9が挙げられる。   Specific examples of the sulfur-containing compound represented by the general formula (9) include the following 1-1 to 1-9.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

また、一般式(10)で表される硫黄含有化合物の具体例としては、下記2−1〜2−11が挙げられる。   Specific examples of the sulfur-containing compound represented by the general formula (10) include the following 2-1 to 2-11.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

また、一般式(11)で表される硫黄含有化合物の具体例としては、下記3−1〜3−23が挙げられる。   Moreover, the following 3-1 to 3-23 are mentioned as a specific example of the sulfur containing compound represented by General formula (11).

Figure 2015060728
Figure 2015060728

Figure 2015060728
Figure 2015060728

また、一般式(12)で表される硫黄含有化合物の具体例としては、下記4−1が挙げられる。   Moreover, the following 4-1 is mentioned as a specific example of the sulfur containing compound represented by General formula (12).

Figure 2015060728
Figure 2015060728

[硫黄含有化合物(2)]
また有機層1bを構成する他の硫黄含有化合物(2)としては、以上のような一般式(9)〜(12)の他、以下に具体例を示す硫黄原子を有するポリマー(以下、Sポリマーと略す)5−1〜5−12が例示される。
[Sulfur-containing compound (2)]
As other sulfur-containing compounds (2) constituting the organic layer 1b, in addition to the general formulas (9) to (12) as described above, polymers having a sulfur atom shown below as specific examples (hereinafter referred to as S polymer). Are abbreviated) 5-1 to 5-12.

ここで、有機層1bは、このSポリマーを50質量%以上含有して構成されている。また、好ましくは70質量%以上である。Sポリマーは、一種でもよく複数を混合してもよい。また、有機層1bは、Sポリマーの他に硫黄原子を有していない化合物を本発明の効果を阻害しない範囲で混合してもよい。   Here, the organic layer 1b is configured to contain 50% by mass or more of this S polymer. Moreover, Preferably it is 70 mass% or more. S polymer may be one kind or a plurality may be mixed. Moreover, the organic layer 1b may mix the compound which does not have a sulfur atom other than S polymer in the range which does not inhibit the effect of this invention.

Sポリマーは、重量平均分子量1000〜1000000のものが用いられる。また、ポリマーの繰り返し単位にスルフィド結合、ジスルフィド結合、メルカプト基、スルホン基、チオカルボニル結合等を有していればよく、特に、スルフィド結合、メルカプト基であることが好ましい。   The S polymer having a weight average molecular weight of 1,000 to 1,000,000 is used. Further, it is sufficient that the polymer repeating unit has a sulfide bond, a disulfide bond, a mercapto group, a sulfone group, a thiocarbonyl bond and the like, and a sulfide bond and a mercapto group are particularly preferable.

Sポリマーの重合形態としては、ポリエステル等の重縮合系ポリマー、アクリル誘導体モノマー、スチレン誘導体モノマーからなるビニル重合ポリマー等が挙げられるが、いずれも好ましく使用することができる。   Examples of the polymerization form of the S polymer include a polycondensation polymer such as polyester, an acrylic derivative monomer, and a vinyl polymerization polymer composed of a styrene derivative monomer, and any of them can be preferably used.

尚、各モノマー単位の添え字は、重量%を示す。nは100重量%を示す。   In addition, the subscript of each monomer unit shows weight%. n represents 100% by weight.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

尚、本発明のSポリマーの重量平均分子量は、室温下、下記の測定条件にて測定を行った値である。
(測定条件)
装置:東ソー高速GPC装置 HLC−8220GPC
カラム:TOSOH TSKgel Super HM−M
検出器:RIおよびUV
溶出液流速:0.6ml/分
温度:30℃
試料濃度:0.1質量%
試料量:100μl
検量線:標準ポリスチレンにて作製:標準ポリスチレンSTK standard ポリスチレン(東ソー(株)製)Mw=1000000〜500迄の13サンプルを用いて検量線(校正曲線ともいう)を作成、分子量の算出に使用した。ここで、13サンプルは、ほぼ等間隔にした。
The weight average molecular weight of the S polymer of the present invention is a value measured under the following measurement conditions at room temperature.
(Measurement condition)
Equipment: Tosoh High Speed GPC Equipment HLC-8220GPC
Column: TOSOH TSKgel Super HM-M
Detector: RI and UV
Eluent flow rate: 0.6 ml / min Temperature: 30 ° C
Sample concentration: 0.1% by mass
Sample volume: 100 μl
Calibration curve: prepared with standard polystyrene: standard polystyrene STK standard polystyrene (manufactured by Tosoh Corporation) Mw = 100000 to 500-500 calibration curves (also referred to as calibration curves) were used to calculate the molecular weight. . Here, 13 samples were set at approximately equal intervals.

[有機層1bの成膜方法]
以上のような有機層1bの成膜方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法などのウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法(抵抗加熱法、EB法など)、スパッタ法、CVD法などのドライプロセスを用いる方法などが挙げられる。なかでも蒸着法が好ましく適用される。
[Method of forming organic layer 1b]
As a method for forming the organic layer 1b as described above, a wet process such as a coating method, an inkjet method, a coating method, a dip method, a vapor deposition method (resistance heating method, EB method, etc.), a sputtering method, a CVD method, or the like. And a method using a dry process such as a method. Of these, the vapor deposition method is preferably applied.

特に、複数の化合物を用いて有機層1bを成膜する場合であれば、複数の蒸着源から複数の化合物を同時に供給する共蒸着が適用される。また化合物として高分子材料を用いる場合であれば、塗布法が好ましく適用される。この場合、化合物を溶媒に溶解させた塗布液を用いる。化合物を溶解させる溶媒が限定されることはない。さらに、複数の化合物を用いて有機層1bを成膜する場合であれば、複数の化合物を溶解させることが可能な溶媒を用いて塗布液を作製すれば良い。   In particular, in the case where the organic layer 1b is formed using a plurality of compounds, co-evaporation in which a plurality of compounds are simultaneously supplied from a plurality of evaporation sources is applied. If a polymer material is used as the compound, a coating method is preferably applied. In this case, a coating solution in which the compound is dissolved in a solvent is used. The solvent in which the compound is dissolved is not limited. Furthermore, if the organic layer 1b is formed using a plurality of compounds, the coating solution may be prepared using a solvent that can dissolve the plurality of compounds.

<透明電極20の効果>
このような透明電極20は、透明基板11と化合物層1aとの間に有機層1bを設けた構成であり、化合物層1aは、有機層1bと金属層2との相互作用が得られる膜厚としている。これにより、銀もしくは銀を主成分とする合金で構成された金属層2は、有機層1bとの相互作用により、隣接界面においての銀の拡散距離が減少して凝集が抑えられたものとなる。このため、一般的には核成長型(Volumer−Weber:VW型)での膜成長により島状に孤立し易い銀薄膜が、単層成長型(Frank−van der Merwe:FM型)の膜成長によって成膜されるようになる。
<Effect of transparent electrode 20>
Such a transparent electrode 20 has a configuration in which an organic layer 1b is provided between the transparent substrate 11 and the compound layer 1a, and the compound layer 1a has a film thickness that allows interaction between the organic layer 1b and the metal layer 2 to be obtained. It is said. As a result, the metal layer 2 made of silver or an alloy containing silver as a main component is reduced in the diffusion distance of silver at the adjacent interface due to the interaction with the organic layer 1b, thereby suppressing aggregation. . Therefore, in general, a silver thin film that is easily isolated in an island shape by film growth of a nuclear growth type (Volume-Weber: VW type) is a single-layer growth type (Frank-van der Merwe: FM type). As a result, a film is formed.

したがって、第1実施形態の透明電極10の効果に加えて、有機層1bと金属層2との相互作用が得られたものとなり、すなわち有機層1bと化合物層1aとの金属層2に対する相乗的な作用効果が得られる。またさらに、有機層1bは、下層に形成される層の凹凸面を平滑にすることができる。これにより、透明電極20は、電極表面の平滑性がさらに向上することにより十分な導電性と光透過性との両立を図ることが可能となる。   Therefore, in addition to the effect of the transparent electrode 10 of the first embodiment, an interaction between the organic layer 1b and the metal layer 2 is obtained, that is, synergistic with respect to the metal layer 2 of the organic layer 1b and the compound layer 1a. Effects can be obtained. Furthermore, the organic layer 1b can smooth the uneven surface of the layer formed in the lower layer. Thereby, the transparent electrode 20 can achieve both sufficient electrical conductivity and light transmittance by further improving the smoothness of the electrode surface.

≪3.第3実施形態:散乱層を設けた積層体を有する透明電極≫
図3は、本発明の第3実施形態の透明電極30の構成を示す断面模式図である。この図に示す透明電極30が、先の図2を用いて説明した透明電極20と異なるところは、透明基板11と有機層1bとの間にさらに散乱層1cを設け、4層構造の積層体30’を有する透明電極30としたところにあり、他の構成は同一である。このため、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
尚、透明基板11表面がバリア膜等により覆われたものを用いる場合には、これらをまとめて透明基板11とする。
≪3. Third Embodiment: Transparent Electrode Having Laminate with Scattering Layer >>
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the transparent electrode 30 according to the third embodiment of the present invention. The transparent electrode 30 shown in this figure is different from the transparent electrode 20 described with reference to FIG. 2 above, in which a scattering layer 1c is further provided between the transparent substrate 11 and the organic layer 1b, and a laminate having a four-layer structure. The other configuration is the same as the transparent electrode 30 having 30 ′. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted.
In the case where the transparent substrate 11 whose surface is covered with a barrier film or the like is used, these are collectively referred to as the transparent substrate 11.

すなわち透明電極30における積層体30’は、透明基板11上に、散乱層1c、有機層1b、化合物層1a、及び金属層2がこの順に設けられている。尚、本実施形態における化合物層1aの膜厚は、有機層1bと金属層2の相互作用が得られる膜厚とする。以下に、このような積層構造の透明電極30を構成する散乱層1cについて説明する。   That is, the multilayer body 30 ′ in the transparent electrode 30 is provided with the scattering layer 1 c, the organic layer 1 b, the compound layer 1 a, and the metal layer 2 in this order on the transparent substrate 11. In addition, the film thickness of the compound layer 1a in this embodiment shall be a film thickness with which the interaction of the organic layer 1b and the metal layer 2 is obtained. Below, the scattering layer 1c which comprises the transparent electrode 30 of such a laminated structure is demonstrated.

<散乱層1c>
散乱層1cは、透明基板11と有機層1bとの間に設けられた層であって、透明基板11の一主面上に隣接して設けられている。この散乱層1cは、発光光hの光取り出し効率を向上させる層であって、可視光に対する透過率が50%以上であることが好ましく、55%以上であることがより好ましく、60%以上であることが特に好ましい。
<Scattering layer 1c>
The scattering layer 1 c is a layer provided between the transparent substrate 11 and the organic layer 1 b, and is provided adjacent to one main surface of the transparent substrate 11. The scattering layer 1c is a layer that improves the light extraction efficiency of the emitted light h, and the transmittance for visible light is preferably 50% or more, more preferably 55% or more, and 60% or more. It is particularly preferred.

また、散乱層1cは、波長550nmにおける屈折率が1.7以上2.5未満の範囲内である高屈折率層であることが好ましい。1.7以上の屈折率とすることにより、有機EL素子の発光層内に閉じ込められる導波モード光や陰極から反射されるプラズモンモード光は特異な光学モードの光を取り出すことができる。一方、プラズモンモードの最も高次側のモードであっても屈折率2.5以上の領域の光は略存在せず、これ以上の屈折率としても取り出せる光の量が増えることはないため、屈折率は2.5未満であればよい。   Moreover, it is preferable that the scattering layer 1c is a high refractive index layer whose refractive index in wavelength 550nm exists in the range of 1.7-2.5. By setting the refractive index to 1.7 or more, waveguide mode light confined in the light emitting layer of the organic EL element and plasmon mode light reflected from the cathode can extract light of a specific optical mode. On the other hand, even in the higher-order mode of the plasmon mode, there is almost no light in a region with a refractive index of 2.5 or higher, and the amount of light that can be extracted even with a refractive index higher than this does not increase. The rate may be less than 2.5.

このような散乱層1cは、屈折率1.7以上2.5未満を有する単独の素材で膜を形成してもよいし、2種類以上の素材を混合して屈折率1.7以上2.5未満の膜を形成してもよい。このような混合系の場合、散乱層1cの屈折率は、各々の素材固有の屈折率に混合比率を乗じた合算値により算出される計算屈折率でも代用可能である。また、この場合、各々の素材の屈折率は、1.7未満もしくは2.5以上であってもよいし、混合した膜の屈折率としては、1.7以上2.5未満を満たしていればよい。   Such a scattering layer 1c may form a film with a single material having a refractive index of 1.7 or more and less than 2.5, or a mixture of two or more materials to have a refractive index of 1.7 or more and 2. A film of less than 5 may be formed. In the case of such a mixed system, the refractive index of the scattering layer 1c can be substituted by a calculated refractive index calculated by a total value obtained by multiplying the refractive index specific to each material by the mixing ratio. In this case, the refractive index of each material may be less than 1.7 or 2.5 or more, and the mixed film may have a refractive index of 1.7 or more and less than 2.5. That's fine.

また、本発明の散乱層1cは、樹脂と粒子との混合物による屈折率差を利用した混合散乱層としてもよいし、凹凸構造等の形状制御により形成された形状制御散乱層としてもよい。以下、散乱層1cについて、(1.1)混合散乱層、(1.2)形状制御散乱層の順に詳細な説明をする。   Further, the scattering layer 1c of the present invention may be a mixed scattering layer using a difference in refractive index due to a mixture of resin and particles, or a shape control scattering layer formed by shape control of a concavo-convex structure or the like. Hereinafter, the scattering layer 1c will be described in detail in the order of (1.1) mixed scattering layer and (1.2) shape control scattering layer.

[1.1 混合散乱層(散乱層1c)]
本発明の散乱層1cにおいて、光を回折もしくは拡散させる層(混合散乱層)とする場合について説明する。
[1.1 Mixed scattering layer (scattering layer 1c)]
The case where the scattering layer 1c of the present invention is a layer that diffracts or diffuses light (mixed scattering layer) will be described.

本発明の混合散乱層は、透明基板11と有機層1bとの間に設けられた層であって、特に透明基板11上に隣接して設けられることが好ましい。また、混合散乱層は、層媒体と該層媒体に含有される粒子とから構成されている。層媒体である樹脂材料(バインダー)と含有される粒子との屈折率差は、粒子の方が屈折率は大きく、0.03以上であり、好ましくは0.1以上であり、より好ましくは0.2以上であり、特に好ましくは0.3以上である。層媒体と粒子との屈折率差が0.03以上であれば、層媒体と粒子との界面で散乱効果が発生する。屈折率差が大きいほど、界面での屈折が大きくなり、散乱効果が向上するため好ましい。   The mixed scattering layer of the present invention is a layer provided between the transparent substrate 11 and the organic layer 1b, and is particularly preferably provided adjacent to the transparent substrate 11. The mixed scattering layer is composed of a layer medium and particles contained in the layer medium. The refractive index difference between the resin material (binder) which is a layer medium and the contained particles is larger in the refractive index of the particles, being 0.03 or more, preferably 0.1 or more, more preferably 0. .2 or more, particularly preferably 0.3 or more. When the difference in refractive index between the layer medium and the particles is 0.03 or more, a scattering effect occurs at the interface between the layer medium and the particles. A larger refractive index difference is preferable because refraction at the interface increases and the scattering effect improves.

混合散乱層は、上記のように、層媒体と粒子との屈折率の違いにより光を拡散させる層である。そのため、含有される粒子としては、可視光域のMie散乱を生じさせる領域以上の粒径を有する透明な粒子であることが好ましく、その平均粒径は0.2μm以上であることが好ましい。   As described above, the mixed scattering layer is a layer that diffuses light by the difference in refractive index between the layer medium and the particles. Therefore, the contained particles are preferably transparent particles having a particle size equal to or larger than a region that causes Mie scattering in the visible light region, and the average particle size is preferably 0.2 μm or more.

一方、粒径がより大きい場合、粒子を含有した混合散乱層の粗さを平坦化する必要があるため、工程の負荷、膜の吸収の観点で不利な点がある。このため、平均粒径の上限としては、好ましくは10μm未満、より好ましくは5μm未満、特に好ましくは3μm未満、最も好ましくは1μm未満である。
ここで、高屈折率粒子の平均粒径は、たとえば、日機装社製ナノトラックUPA−EX150といった動的光散乱法を利用した装置や、電子顕微鏡写真の画像処理により測定することができる。
On the other hand, when the particle size is larger, it is necessary to flatten the roughness of the mixed scattering layer containing particles, which is disadvantageous in terms of process load and film absorption. For this reason, the upper limit of the average particle diameter is preferably less than 10 μm, more preferably less than 5 μm, particularly preferably less than 3 μm, and most preferably less than 1 μm.
Here, the average particle diameter of the high refractive index particles can be measured, for example, by an apparatus using a dynamic light scattering method such as Nanotrack UPA-EX150 manufactured by Nikkiso Co., Ltd., or by image processing of an electron micrograph.

このような粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、有機微粒子であっても、無機微粒子であってもよいが、中でも高屈折率を有する無機微粒子であることが好ましい。   Such particles are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. The particles may be organic fine particles or inorganic fine particles, and among them, inorganic fine particles having a high refractive index. Is preferred.

高屈折率を有する有機微粒子としては、たとえば、ポリメチルメタクリレートビーズ、アクリル−スチレン共重合体ビーズ、メラミンビーズ、ポリカーボネートビーズ、スチレンビーズ、架橋ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒドビーズ等が挙げられる。   Examples of organic fine particles having a high refractive index include polymethyl methacrylate beads, acrylic-styrene copolymer beads, melamine beads, polycarbonate beads, styrene beads, crosslinked polystyrene beads, polyvinyl chloride beads, benzoguanamine-melamine formaldehyde beads, and the like. Can be mentioned.

高屈折率を有する無機微粒子としては、たとえば、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモン等の中から選ばれる少なくとも1つの酸化物からなる無機酸化物粒子が挙げられる。無機酸化物粒子としては、具体的には、ZrO、TiO、BaTiO、Al、In、ZnO、SnO、Sb、ITO、SiO、ZrSiO、ゼオライト等が挙げられ、中でも、TiO、BaTiO、ZrO、ZnO、SnOが好ましく、TiOが最も好ましい。また、TiOの中でも、アナターゼ型よりルチル型の方が、触媒活性が低いため高屈折率層や隣接した層の耐候性が高くなり、さらに屈折率が高いことから好ましい。 Examples of the inorganic fine particles having a high refractive index include inorganic oxide particles composed of at least one oxide selected from zirconium, titanium, aluminum, indium, zinc, tin, antimony, and the like. Specific examples of the inorganic oxide particles include ZrO 2 , TiO 2 , BaTiO 3 , Al 2 O 3 , In 2 O 3 , ZnO, SnO 2 , Sb 2 O 3 , ITO, SiO 2 , ZrSiO 4 , zeolite. Among them, TiO 2 , BaTiO 3 , ZrO 2 , ZnO and SnO 2 are preferable, and TiO 2 is most preferable. Of TiO 2, the rutile type is more preferable than the anatase type because the catalyst activity is low, so that the weather resistance of the high refractive index layer and the adjacent layer is high and the refractive index is high.

また、これらの粒子は、高屈折率の混合散乱層に含有させるために、分散液とした場合の分散性や安定性向上の観点から、表面処理を施したものを用いるか、あるいは表面処理を施さないものを用いるかを選択することができる。   In addition, these particles are used in the form of a surface treatment from the viewpoint of improving dispersibility and stability when used as a dispersion liquid in order to be contained in a mixed scattering layer having a high refractive index. It is possible to select whether to use the one not applied.

その他、散乱層1cを構成する高屈折率材料としては、国際公開第2009/014707号や米国特許第6608439号明細書等に記載の量子ドットも好適に用いることができる。   In addition, as the high refractive index material constituting the scattering layer 1c, quantum dots described in International Publication No. 2009/014707 and US Pat. No. 6,608,439 can be suitably used.

上記高屈折率粒子は、その屈折率が1.7以上であり、1.85以上が好ましく、2.0以上が特に好ましい。屈折率が1.7未満であると、バインダーとの屈折率差が小さくなるため散乱量が減少し、光取り出し効率の向上効果が得られないことがある。
一方で、高屈折率粒子の屈折率の上限は3.0未満である。上記範囲内において、バインダーとの屈折率差が大きければ十分な散乱量を得ることができ、光取り出し効率の向上効果が得られる。
The high refractive index particles have a refractive index of 1.7 or more, preferably 1.85 or more, and particularly preferably 2.0 or more. If the refractive index is less than 1.7, the difference in refractive index from the binder becomes small, the amount of scattering decreases, and the effect of improving the light extraction efficiency may not be obtained.
On the other hand, the upper limit of the refractive index of the high refractive index particles is less than 3.0. Within the above range, if the refractive index difference with the binder is large, a sufficient amount of scattering can be obtained, and the effect of improving the light extraction efficiency can be obtained.

混合散乱層の形成方法としては、たとえば、層媒体が樹脂材料の場合、媒体となる樹脂材料(ポリマー)溶液(溶媒としては、粒子の溶解しないものを用いる。)に上記粒子を分散し、透明基板11上に塗布することで形成する。
これらの粒子は、実際には、多分散粒子であることや規則的に配置することが難しいことから、局部的には回折効果を有するものの、多くの部分は拡散により光の方向を変化させ光取り出し効率を向上させる。
As a method for forming the mixed scattering layer, for example, when the layer medium is a resin material, the above-mentioned particles are dispersed in a resin material (polymer) solution (a solvent in which particles are not dissolved) used as a medium, and transparent. It is formed by applying on the substrate 11.
Since these particles are actually polydisperse particles and difficult to arrange regularly, they have a diffractive effect locally, but many parts change the direction of light by diffusion. Improve extraction efficiency.

本発明のバインダーとしては、公知の樹脂(バインダー)が特に制限なく使用可能であり、たとえば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)、ナイロン(Ny)、芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の樹脂フィルム、有機無機ハイブリッド構造を有するシルセスキオキサンを基本骨格とした耐熱透明フィルム(製品名Sila−DEC、チッソ株式会社製)、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物(たとえば、(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラデシル)トリエトキシシラン)の他、含フッ素モノマーと架橋性基付与のためのモノマーを構成単位とする含フッ素共重合体等が挙げられる。これら樹脂は、二種以上混合して使用することができる。これらの中でも、有機無機ハイブリッド構造を有するものが好ましい。   As the binder of the present invention, known resins (binders) can be used without particular limitation. For example, acrylic acid esters, methacrylic acid esters, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polyarylate, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (PS), nylon (Ny), aromatic polyamide, polyether ether ketone, polysulfone, polyether sulfone, polyimide , A resin film such as polyetherimide, a heat-resistant transparent film (product name: Sila-DEC, manufactured by Chisso Corporation) with a silsesquioxane having an organic-inorganic hybrid structure, perfluoroalkyl In addition to a group-containing silane compound (for example, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetradecyl) triethoxysilane), a fluorine-containing copolymer comprising a fluorine-containing monomer and a monomer for imparting a crosslinkable group as constituent units Examples include coalescence. These resins can be used in combination of two or more. Among these, those having an organic-inorganic hybrid structure are preferable.

また、以下の親水性樹脂を使うことも可能である。親水性樹脂としては水溶性の樹脂、水分散性の樹脂、コロイド分散樹脂またはそれらの混合物が挙げられる。親水性樹脂としては、アクリル系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリウレタン系、フッ素系等の樹脂が挙げられ、たとえば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、ポリエチレンオキサイド、ポリビニルピロリドン、カゼイン、澱粉、寒天、カラギーナン、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアクリルアミド、ポリメタクリルアミド、ポリスチレンスルホン酸、セルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、カルボキシルメチルセルロース、ヒドロキシルエチルセルロース、デキストラン、デキストリン、プルラン、水溶性ポリビニルブチラール等のポリマーを挙げることができるが、これらの中でも、ポリビニルアルコールが好ましい。
バインダー樹脂として用いられるポリマーは、1種類を単独で用いてもよいし、必要に応じて2種類以上を混合して使用してもよい。
The following hydrophilic resins can also be used. Examples of hydrophilic resins include water-soluble resins, water-dispersible resins, colloid-dispersed resins, and mixtures thereof. Examples of the hydrophilic resin include acrylic resins, polyester resins, polyamide resins, polyurethane resins, fluorine resins, and the like. For example, polyvinyl alcohol, gelatin, polyethylene oxide, polyvinyl pyrrolidone, casein, starch, agar, carrageenan, polyacrylic resin. Polymers such as acid, polymethacrylic acid, polyacrylamide, polymethacrylamide, polystyrene sulfonic acid, cellulose, hydroxyl ethyl cellulose, carboxyl methyl cellulose, hydroxyl ethyl cellulose, dextran, dextrin, pullulan, water-soluble polyvinyl butyral can be mentioned, but these Among these, polyvinyl alcohol is preferable.
As the polymer used as the binder resin, one type may be used alone, or two or more types may be mixed and used as necessary.

また、同様に、従来公知の樹脂粒子(エマルジョン)等も好適に使用可能である。   Similarly, conventionally known resin particles (emulsions) and the like can also be suitably used.

また、バインダーとしては、主として紫外線・電子線によって硬化する樹脂、すなわち、電離放射線硬化型樹脂に熱可塑性樹脂と溶剤とを混合したものや熱硬化型樹脂も好適に使用できる。   Further, as the binder, a resin curable mainly by ultraviolet rays / electron beams, that is, a mixture of an ionizing radiation curable resin and a thermoplastic resin and a solvent, or a thermosetting resin can be suitably used.

また、本発明では、特定の雰囲気下で紫外線照射によって、金属酸化物、金属窒化物または金属酸化窒化物を形成しうる化合物が特に好適に使用される。本発明に適する化合物としては、特開平8−112879号公報に記載されている比較的低温で改質処理され得る化合物が好ましい。
具体的には、Si−O−Si結合を有するポリシロキサン(ポリシルセスキオキサンを含む)、Si−N−Si結合を有するポリシラザン、Si−O−Si結合とSi−N−Si結合の両方を含むポリシロキサザン等を挙げることができる。これらは、2種以上を混合して使用することができる。また、異なる化合物を逐次積層したり、同時積層したりしても使用可能である。
In the present invention, a compound capable of forming a metal oxide, metal nitride or metal oxynitride by ultraviolet irradiation under a specific atmosphere is particularly preferably used. As the compound suitable for the present invention, a compound which can be modified at a relatively low temperature described in JP-A-8-112879 is preferable.
Specifically, polysiloxane (including polysilsesquioxane) having Si—O—Si bond, polysilazane having Si—N—Si bond, both Si—O—Si bond and Si—N—Si bond And polysiloxazan containing These can be used in combination of two or more. Moreover, it can be used even if different compounds are sequentially laminated or simultaneously laminated.

ここで、本発明に好ましく用いられるポリシラザンとしては、下記一般式(I)で表される。   Here, the polysilazane preferably used in the present invention is represented by the following general formula (I).

Figure 2015060728
Figure 2015060728

一般式(I)中、R,RおよびRは、各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基またはアルコキシ基を表す。 In general formula (I), R 1 , R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, an alkylamino group or an alkoxy group.

本発明では、緻密性の観点から、R,RおよびRのすべてが水素原子であるパーヒドロポリシラザンが特に好ましい。 In the present invention, perhydropolysilazane in which all of R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms is particularly preferred from the viewpoint of compactness.

バインダーとしての電離放射線硬化型樹脂組成物の硬化方法としては、電離放射線硬化型樹脂組成物の通常の硬化方法、すなわち、電子線または紫外線の照射によって硬化することができる。   As a curing method of the ionizing radiation curable resin composition as the binder, the ionizing radiation curable resin composition can be cured by a normal curing method, that is, irradiation with an electron beam or ultraviolet rays.

[1.2 形状制御散乱層(散乱層1c)]
次に、本発明の散乱層1cにおいて、光を回折もしくは拡散させる層(形状制御散乱層)とする場合について説明する。
[1.2 Shape Control Scattering Layer (Scattering Layer 1c)]
Next, the case where the scattering layer 1c of the present invention is a layer that diffracts or diffuses light (shape control scattering layer) will be described.

本発明の形状制御散乱層は、光を回折もしくは拡散させる凹凸構造を有して構成され、透明基板11に隣接して設けられる。これにより、該形状制御散乱層の上方に、たとえば、金属層2を設け、透明電極を作製した場合、透明基板11と金属層2との界面における全反射を防止することができるため、散乱層を設けない透明電極に比べて透明電極の透明基板(光取りだし面)側から取り出される光の量を増やすことができる。すなわち、透明電極の光透過性を向上させることができる。
また、透明電極の構成はこれに限られず、例えば透明基板11と金属層2との間に先に説明した有機層1bや化合物層1aが挟持されている構成の場合においても、同様の効果を有する。
The shape control scattering layer of the present invention is configured to have an uneven structure that diffracts or diffuses light, and is provided adjacent to the transparent substrate 11. Thereby, for example, when the metal layer 2 is provided above the shape control scattering layer to produce a transparent electrode, total reflection at the interface between the transparent substrate 11 and the metal layer 2 can be prevented. The amount of light extracted from the transparent substrate (light extraction surface) side of the transparent electrode can be increased as compared with the transparent electrode not provided with the electrode. That is, the light transmittance of the transparent electrode can be improved.
Further, the configuration of the transparent electrode is not limited to this, and the same effect can be obtained even in the case where the organic layer 1b and the compound layer 1a described above are sandwiched between the transparent substrate 11 and the metal layer 2, for example. Have.

光を回折させる凹凸構造は、図示を省略するが、一定のピッチ(周期)を有する凹凸状の構造からなるものである。
可視光の取り出し効率を向上させるためには、可視光の媒質中での光の波長400〜750nmの範囲内の光を回折させるための回折格子であることが必要である。回折格子への光の入射角と出射角、回折格子間隔(凹凸配列の周期)、光の波長、媒体の屈折率、回折次数等の間には、一定の関係があり、可視光およびその近傍の波長領域の光を回折させるため、本発明においては、凹凸配列のピッチは、取り出し効率が向上する波長に対応して、150〜3000nmの範囲内にある一定値をもつ必要がある。
Although the concavo-convex structure for diffracting light is not shown, it is formed of a concavo-convex structure having a constant pitch (period).
In order to improve the extraction efficiency of visible light, it is necessary to be a diffraction grating for diffracting light within a wavelength range of 400 to 750 nm in a visible light medium. There is a fixed relationship between the incident angle and the exit angle of light to the diffraction grating, the diffraction grating interval (period of the concave / convex array), the light wavelength, the refractive index of the medium, the diffraction order, etc., and visible light and its vicinity In the present invention, the pitch of the concave / convex array needs to have a constant value in the range of 150 to 3000 nm corresponding to the wavelength at which the extraction efficiency is improved.

回折格子として作用する凹凸構造は、たとえば、特開平11−283751号公報、特開2003−115377号公報等に記載されている。ストライプ状の回折格子は、ストライプに平行な方向に対しては回折効果がないため、2次元的にどの方向からも均一に回折格子としての作用するものが好ましい。たとえば、透明基板表面あるいは表示面の法線方向から見た形状として、所定の形状を有する凹部と凸部とが規則的に所定の間隔で形成されているものが好ましい。   The concavo-convex structure acting as a diffraction grating is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-283951 and 2003-115377. The stripe-shaped diffraction grating does not have a diffraction effect in the direction parallel to the stripe, and thus preferably functions as a diffraction grating uniformly from any direction two-dimensionally. For example, it is preferable that a concave portion and a convex portion having a predetermined shape are regularly formed at a predetermined interval as a shape viewed from the normal direction of the transparent substrate surface or the display surface.

凹部を構成する孔の形状としては、たとえば、円形、三角形、四角形、多角形等が挙げられるが特に限定されるものではない。その孔の内径は(同面積の円を想定して)、75〜1500nmの範囲内であることが好ましい。   Examples of the shape of the hole constituting the recess include, but are not particularly limited to, a circle, a triangle, a quadrangle, and a polygon. The inner diameter of the hole (assuming a circle with the same area) is preferably in the range of 75 to 1500 nm.

また、凹部(窪み)の平面方向から見た断面形状としては、半球状、矩形状、かまぼこ状、ピラミッド状等が挙げられるが特に限定されるものではない。この凹部の深さは、50〜1600nmの範囲内であることが好ましく、50〜1200nmの範囲内であることがより好ましい。凹部の深さが50nm以上であることにより、形状制御散乱層による回折あるいは散乱する効果が十分に得られる。一方で、凹部の深さが1600nm以下であることにより表示素子としての平滑性を損なうことなく回折あるいは散乱する効果を十分に得られる。   Moreover, as a cross-sectional shape seen from the planar direction of a recessed part (dent), hemispherical, rectangular shape, kamaboko shape, pyramid shape etc. are mentioned, However It does not specifically limit. The depth of the recess is preferably in the range of 50 to 1600 nm, and more preferably in the range of 50 to 1200 nm. When the depth of the recess is 50 nm or more, the effect of diffraction or scattering by the shape control scattering layer can be sufficiently obtained. On the other hand, when the depth of the recess is 1600 nm or less, the effect of diffraction or scattering can be sufficiently obtained without impairing the smoothness of the display element.

また、回折格子とするために、これらの凹部の配列は、正方形のラチス状(正方格子状)、ハニカムラチス状等、2次元的に規則的に配列が繰り返されることが好ましい。   In order to obtain a diffraction grating, it is preferable that the arrangement of these concave portions is repeated regularly two-dimensionally, such as a square lattice shape (square lattice shape) or a honeycomb lattice shape.

また、突起である場合(凸型)、突起の形状は上記凹部の形状と同様であり、たとえば、凸部が柱状突起である場合、表面の法線方向から見た形状としては、円形、三角形、四角形、多角形のいずれであってもよい。突起の高さやピッチ(周期)は、上述の孔を形成した場合と同様である。すなわち、これらの凹凸の形状は、全く逆に、凸部が上記凹部の値を有するように形成されてもよい。   In the case of a protrusion (convex type), the shape of the protrusion is the same as the shape of the concave portion. For example, when the convex portion is a columnar protrusion, the shape viewed from the normal direction of the surface is circular or triangular. , Square or polygonal. The height and pitch (cycle) of the protrusions are the same as in the case where the above-described holes are formed. That is, the shape of these unevennesses may be formed so that the convex portion has the value of the concave portion.

このような凹凸構造を有する形状制御散乱層を、たとえば、透明基板11上に形成することで、透明基板11側から発光を取り出す際に、凹凸構造のピッチ(周期)に対応した波長の光の取り出し効率を向上させることができる。   By forming the shape control scattering layer having such a concavo-convex structure on the transparent substrate 11, for example, when light emission is extracted from the transparent substrate 11 side, light having a wavelength corresponding to the pitch (period) of the concavo-convex structure is obtained. The extraction efficiency can be improved.

一方で、光を拡散させる凹凸構造とは、光の回折や屈折、反射により光を拡散させる構造であり、たとえば、平均ピッチ(周期)が0.3〜20μmの範囲内であり、平均高さがピッチの1/5〜1/3程度である100〜7000nmの範囲内であるような波型形状等がある。全反射または対向電極5による反射によって発光層内部を伝播する光を拡散して取り出す光量が、直接外部に出射される光量と比較して充分な量とするには、少なくとも100nm以上の高さであることが好ましい。また、波型形状のピッチ(周期)は長すぎると散乱現象が生じる前に発光層で光が吸収され、平均高さがあまり大きくなると上部に設けられる発光層の成膜が困難になるので、望ましくない。   On the other hand, the concavo-convex structure for diffusing light is a structure for diffusing light by light diffraction, refraction, or reflection, and has an average pitch (period) in the range of 0.3 to 20 μm and an average height, for example. There is a wave shape or the like in the range of 100 to 7000 nm which is about 1/5 to 1/3 of the pitch. In order to make the amount of light that diffuses and takes out the light propagating inside the light emitting layer by total reflection or reflection by the counter electrode 5 be at least 100 nm or higher in order to make the amount of light sufficient as compared with the amount of light emitted directly to the outside. Preferably there is. In addition, if the pitch (period) of the corrugated shape is too long, light is absorbed by the light emitting layer before the scattering phenomenon occurs, and if the average height becomes too large, it becomes difficult to form the light emitting layer provided on the upper part. Not desirable.

<透明電極30の効果>
このような透明電極30は、透明基板11と有機層1bとの間に散乱層1cを設けた構成であることにより、透明基板11(光取りだし面)側から取り出される光の量を増やすことができる。すなわち、透明電極30の透明基板11側への光透過性を向上させることができる。
<Effect of transparent electrode 30>
Such a transparent electrode 30 has a configuration in which the scattering layer 1c is provided between the transparent substrate 11 and the organic layer 1b, thereby increasing the amount of light extracted from the transparent substrate 11 (light extraction surface) side. it can. That is, the light transmittance of the transparent electrode 30 toward the transparent substrate 11 can be improved.

したがって、第2実施形態の透明電極20の効果に加えて、透明電極30の透明基板11側への光透過性の向上がさらに図られたものとなる。   Therefore, in addition to the effect of the transparent electrode 20 of the second embodiment, the light transmittance toward the transparent substrate 11 of the transparent electrode 30 is further improved.

さらに、本実施形態は、第2実施形態の透明電極20に散乱層1cを設ける構成を説明したが、第1実施形態の透明電極10と組み合わせても良い。この場合、図3に示す透明電極30において、例えば透明基板11の上部に、散乱層1c、化合物層1a、及び金属層2の順に設けられる構成となる。   Furthermore, although this embodiment demonstrated the structure which provides the scattering layer 1c in the transparent electrode 20 of 2nd Embodiment, you may combine with the transparent electrode 10 of 1st Embodiment. In this case, in the transparent electrode 30 shown in FIG. 3, for example, the scattering layer 1c, the compound layer 1a, and the metal layer 2 are provided in this order on the transparent substrate 11.

以上のように、本実施形態と第1実施形態とを組み合わせた構成の透明電極は、第1実施形態の透明電極10と比較して、透明基板11と化合物層1aとの間に散乱層1cを挟持した構成であるため、透明基板11(光取りだし面)側から取り出される光の量を増やすことができる。したがって、第1実施形態の効果に加えて、透明電極30の透明基板11側への光透過性の向上がさらに図られたものとなる。   As described above, the transparent electrode having a configuration combining the present embodiment and the first embodiment has a scattering layer 1c between the transparent substrate 11 and the compound layer 1a as compared with the transparent electrode 10 of the first embodiment. Therefore, the amount of light extracted from the transparent substrate 11 (light extraction surface) side can be increased. Therefore, in addition to the effects of the first embodiment, the light transmittance of the transparent electrode 30 toward the transparent substrate 11 is further improved.

<透明電極の用途>
第1〜第3実施形態で説明した透明電極は、各種電子デバイスに用いることができる。電子デバイスの例としては、有機電界発光素子、LED(light Emitting Diode)、液晶素子、太陽電池、タッチパネル等が挙げられ、これらの電子デバイスにおいて光透過性を必要とされる電極部材として、上述の透明電極を用いることができる。
<Use of transparent electrode>
The transparent electrode described in the first to third embodiments can be used for various electronic devices. Examples of electronic devices include organic electroluminescent elements, LEDs (light emitting diodes), liquid crystal elements, solar cells, touch panels, etc. As electrode members that require light transmission in these electronic devices, A transparent electrode can be used.

以下では、用途の一例として、透明電極をアノード又はカソードとして用いた有機EL素子の実施の形態を説明する。   In the following, an embodiment of an organic EL element using a transparent electrode as an anode or a cathode will be described as an example of application.

≪4.第4実施形態:有機EL素子(ボトムエミッション型)≫
図4は、本発明の第4実施形態に係る有機EL素子の構成を示す断面模式図である。本実施形態においては、透明電極として第1実施形態の透明電極10を適用し、ボトムエミッション構造の有機EL素子40の構成を説明する。
<< 4. Fourth Embodiment: Organic EL Element (Bottom Emission Type) >>
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an organic EL element according to the fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, the transparent electrode 10 of 1st Embodiment is applied as a transparent electrode, and the structure of the organic EL element 40 of a bottom emission structure is demonstrated.

図4に示す有機EL素子40は、透明電極10における積層体10’の上部に発光機能層3、及び対向電極5をこの順に積層して構成されている。このうち、透明電極として、先に説明した本発明の透明電極10を用いているところが特徴的である。このため有機EL素子40は、少なくとも透明基板11側から発光光hを取り出すボトムエミッション型として構成されている。   The organic EL element 40 shown in FIG. 4 is configured by laminating the light emitting functional layer 3 and the counter electrode 5 in this order on the laminated body 10 ′ in the transparent electrode 10. Of these, the transparent electrode 10 of the present invention described above is characteristic as the transparent electrode. Therefore, the organic EL element 40 is configured as a bottom emission type that takes out the emitted light h from at least the transparent substrate 11 side.

<有機EL素子の構成層>
以下、本発明の有機EL素子40における代表的な構成としては、以下の構成を挙げるげることができるが、これらに限定されるものではない。
(1)陽極/発光層/陰極
(2)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(3)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
(4)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(5)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(6)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(7)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/(電子阻止層/)発光層/(正孔阻止層/)電子輸送層/電子注入層/陰極
上記の中で(7)の構成が好ましく用いられるが、これに限定されるものではない。上記の代表的な素子構成において、陽極と陰極を除く層が、発光性を有する発光機能層3である。また、陽極又は陰極は、本願の透明電極10又は対向電極5のいずれかで構成する。
<Constitutional layer of organic EL element>
Hereinafter, as a typical configuration in the organic EL element 40 of the present invention, the following configurations can be listed, but the configuration is not limited thereto.
(1) Anode / light emitting layer / cathode (2) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (3) Anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode (4) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron Transport layer / cathode (5) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (6) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode ( 7) Anode / hole injection layer / hole transport layer / (electron blocking layer /) luminescent layer / (hole blocking layer /) electron transport layer / electron injection layer / cathode Among the above, the configuration of (7) is preferable. Although used, it is not limited to this. In the above-described typical element configuration, the layer excluding the anode and the cathode is the light emitting functional layer 3 having a light emitting property. Moreover, an anode or a cathode is comprised with either the transparent electrode 10 or the counter electrode 5 of this application.

<発光機能層3>
発光機能層3は、透明電極10と対向電極5との間に挟持された層であって、透明電極10及び対向電極5とともに有機EL素子40を構成している。この発光機能層3は、一般的な有機EL素子における発光機能層の層構造であって良く、有機材料で構成された発光層3aを有することが必須である。
<Light emitting functional layer 3>
The light emitting functional layer 3 is a layer sandwiched between the transparent electrode 10 and the counter electrode 5, and constitutes the organic EL element 40 together with the transparent electrode 10 and the counter electrode 5. This light emitting functional layer 3 may have a layer structure of a light emitting functional layer in a general organic EL element, and it is essential to have a light emitting layer 3a made of an organic material.

上記構成において発光層は、単層または複数層で構成される。発光層が複数の場合は各発光層の間に非発光性の中間層を設けてもよい。また、必要に応じて、発光層と陰極との間に正孔阻止層(正孔障壁層ともいう)や電子注入層(陰極バッファー層ともいう)を設けてもよく、また、発光層と陽極との間に電子阻止層(電子障壁層ともいう)や正孔注入層(陽極バッファー層ともいう)を設けてもよい。   In the above structure, the light emitting layer is formed of a single layer or a plurality of layers. When there are a plurality of light emitting layers, a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers. Further, if necessary, a hole blocking layer (also referred to as a hole blocking layer) or an electron injection layer (also referred to as a cathode buffer layer) may be provided between the light emitting layer and the cathode. An electron blocking layer (also referred to as an electron barrier layer) or a hole injection layer (also referred to as an anode buffer layer) may be provided therebetween.

電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する層であり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。また、正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する層であり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。
また、電子輸送層及び正孔輸送層は、複数層で構成されていてもよい。
The electron transport layer is a layer having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The hole transport layer is a layer having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer.
Further, the electron transport layer and the hole transport layer may be composed of a plurality of layers.

(タンデム構造)
また、有機EL素子40は、少なくとも1層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
(Tandem structure)
The organic EL element 40 may be an element having a so-called tandem structure in which a plurality of light emitting units including at least one light emitting layer are stacked.

発光ユニットとは、例えば、上記の代表的な素子構成で挙げた(1)〜(7)の構成から陽極及び陰極を除いた構成である。そして、上記有機EL素子40の構成においては、発光性を有する発光機能層3に該当する。   The light emitting unit is, for example, a configuration in which the anode and the cathode are excluded from the configurations (1) to (7) described in the above representative element configuration. And in the structure of the said organic EL element 40, it corresponds to the light emission functional layer 3 which has luminescent property.

タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
(1.1)陽極/第1発光ユニット/中間層/第2発光ユニット/陰極
(2.2)陽極/第1発光ユニット/中間層/第2発光ユニット/中間層/第3発光ユニット/陰極
As typical element configurations of the tandem structure, for example, the following configurations can be given.
(1.1) Anode / first light emitting unit / intermediate layer / second light emitting unit / cathode (2.2) anode / first light emitting unit / intermediate layer / second light emitting unit / intermediate layer / third light emitting unit / cathode

ここで、上記第1発光ユニット、第2発光ユニットおよび第3発光ユニットは全て同じであっても、異なっていてもよい。また2つの発光ユニットが同じであり、残る1つが異なっていてもよい。   Here, the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit may all be the same or different. Two light emitting units may be the same, and the remaining one may be different.

また、複数の発光ユニットは直接積層されていても、中間層を介して積層されていてもよく、中間層は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料構成を用いることができる。   Further, the plurality of light emitting units may be laminated directly or via an intermediate layer, and the intermediate layer is generally an intermediate electrode, an intermediate conductive layer, a charge generation layer, an electron extraction layer, a connection layer. A known material configuration can be used as long as it is also called an intermediate insulating layer and has a function of supplying electrons to the anode-side adjacent layer and holes to the cathode-side adjacent layer.

中間層に用いられる材料としては、例えば、ITO(インジウム・錫酸化物)、IZO(インジウム・亜鉛酸化物)、ZnO、TiN、ZrN、HfN、TiO、VO、CuI、InN、GaN、CuAlO、CuGaO、SrCu、LaB、RuO、Al等の導電性無機化合物層や、Au/Bi等の2層膜や、SnO/Ag/SnO、ZnO/Ag/ZnO、Bi/Au/Bi、TiO/TiN/TiO、TiO/ZrN/TiO等の多層膜、またC60等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Examples of materials used for the intermediate layer include ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), ZnO 2 , TiN, ZrN, HfN, TiO x , VO x , CuI, InN, GaN, Conductive inorganic compound layers such as CuAlO 2 , CuGaO 2 , SrCu 2 O 2 , LaB 6 , RuO 2 and Al, two-layer films such as Au / Bi 2 O 3 , SnO 2 / Ag / SnO 2 , ZnO / Multi-layer film such as Ag / ZnO, Bi 2 O 3 / Au / Bi 2 O 3 , TiO 2 / TiN / TiO 2 , TiO 2 / ZrN / TiO 2 , fullerenes such as C60, conductive organic substances such as oligothiophene Layer, metal phthalocyanines, metal-free phthalocyanines, metal porphyrins, metal-free porphyrins and other conductive organic compound layers, The present invention is not limited to these.

発光ユニット内の好ましい構成としては、例えば上記の代表的な素子構成で挙げた(1)〜(7)の構成が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。   Preferable configurations in the light emitting unit include, for example, the configurations (1) to (7) mentioned in the above representative element configurations, but the present invention is not limited to these.

タンデム型有機EL素子の具体例としては、例えば、米国特許第6,337,492号、米国特許第7,420,203号、米国特許第7,473,923号、米国特許第6,872,472号、米国特許第6,107,734号、米国特許第6,337,492号、国際公開第2005/009087号、特開2006−228712号、特開2006−24791号、特開2006−49393号、特開2006−49394号、特開2006−49396号、特開2011−96679号、特開2005−340187号、特許第4711424号、特許第3496681号、特許第3884564号、特許第4213169号、特開2010−192719号、特開2009−076929号、特開2008−078414号、特開2007−059848号、特開2003−272860号、特開2003−045676号、国際公開第2005/094130号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of the tandem organic EL element include, for example, US Pat. No. 6,337,492, US Pat. No. 7,420,203, US Pat. No. 7,473,923, US Pat. No. 6,872, No. 472, U.S. Patent No. 6,107,734, U.S. Patent No. 6,337,492, International Publication No. 2005/009087, JP-A 2006-228712, JP-A 2006-24791, JP-A 2006-49393. No. 2006-49394, No. 2006-49396, No. 2011-96679, No. 2005-340187, No. 4711424, No. 34966681, No. 3884564, No. 4213169, JP 2010-192719, JP 2009-076929, JP 2008-078414, JP No. 007-059848, JP 2003-272860, JP 2003-045676, although elements configuration and construction materials described in WO 2005/094130, and the like, the present invention is not limited thereto.

以下、本発明の有機EL素子を構成する各層について説明する。   Hereinafter, each layer which comprises the organic EL element of this invention is demonstrated.

[発光層3a]
本発明に係る発光層3aは、電極または隣接層から注入されてくる電子及び正孔が再結合し、励起子を経由して発光する場を提供する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても、発光層と隣接層との界面であってもよい。本発明に係る発光層3aは、本発明で規定する要件を満たしていれば、その構成に特に制限はない。
[Light emitting layer 3a]
The light emitting layer 3a according to the present invention is a layer that provides a field in which electrons and holes injected from an electrode or an adjacent layer are recombined to emit light via excitons, and the light emitting portion is a portion of the light emitting layer. Even in the layer, it may be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer. The configuration of the light emitting layer 3a according to the present invention is not particularly limited as long as the requirements defined in the present invention are satisfied.

発光層3aの膜厚の総和は、特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、2nm〜5μmの範囲に調整することが好ましく、より好ましくは2nm〜500nmの範囲に調整され、更に好ましくは5nm〜200nmの範囲に調整される。   The total film thickness of the light emitting layer 3a is not particularly limited, but the uniformity of the film to be formed, the application of unnecessary high voltage during light emission is prevented, and the stability of the emission color with respect to the driving current is improved. In view of the above, it is preferable to adjust to a range of 2 nm to 5 μm, more preferably to a range of 2 nm to 500 nm, and further preferably to a range of 5 nm to 200 nm.

また、個々の発光層3aの膜厚としては、2nm〜1μmの範囲に調整することが好ましく、より好ましくは2nm〜200nmnmの範囲に調整され、更に好ましくは3nm〜150nmの範囲に調整される。   Moreover, it is preferable to adjust to the range of 2 nm-1 micrometer as a film thickness of each light emitting layer 3a, More preferably, it adjusts to the range of 2 nm-200 nm, More preferably, it adjusts to the range of 3 nm-150 nm.

発光層3aは、発光ドーパント(発光性ドーパント化合物、ドーパント化合物、単にドーパントともいう)と、ホスト化合物(マトリックス材料、発光ホスト化合物、単にホストともいう)とを含有することが好ましい。   The light emitting layer 3a preferably contains a light emitting dopant (a light emitting dopant compound, a dopant compound, also simply referred to as a dopant) and a host compound (a matrix material, a light emitting host compound, also simply referred to as a host).

(1.発光ドーパント)
発光層3aに用いられる発光ドーパントについて説明する。
発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント(蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう)と、リン光発光性ドーパント(リン光ドーパント、リン光性化合物ともいう)が好ましく用いられる。本発明においては、少なくとも1層の発光層がリン光発光ドーパントを含有することが好ましい。
(1. Luminescent dopant)
The light emitting dopant used for the light emitting layer 3a will be described.
As the luminescent dopant, a fluorescent luminescent dopant (also referred to as a fluorescent dopant or a fluorescent compound) and a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent dopant or a phosphorescent compound) are preferably used. In the present invention, it is preferable that at least one light emitting layer contains a phosphorescent light emitting dopant.

発光層3a中の発光ドーパントの濃度については、使用される特定のドーパントおよびデバイスの必要条件に基づいて、任意に決定することができ、発光層の膜厚方向に対し、均一な濃度で含有されていてもよく、また任意の濃度分布を有していてもよい。   The concentration of the light emitting dopant in the light emitting layer 3a can be arbitrarily determined based on the specific dopant used and the requirements of the device, and is contained at a uniform concentration in the film thickness direction of the light emitting layer. Or may have an arbitrary concentration distribution.

また、発光ドーパントは、複数種を併用して用いてもよく、構造の異なるドーパント同士の組み合わせや、蛍光発光性ドーパントとリン光発光性ドーパントとを組み合わせて用いてもよい。これにより、任意の発光色を得ることができる。   In addition, a plurality of kinds of light emitting dopants may be used in combination, or a combination of dopants having different structures, or a combination of a fluorescent light emitting dopant and a phosphorescent light emitting dopant may be used. Thereby, arbitrary luminescent colors can be obtained.

有機EL素子が発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタセンシング(株)製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。   The color emitted by the organic EL element is shown in FIG. 4.16 on page 108 of “New Color Science Handbook” (edited by the Japan Society for Color Science, University of Tokyo Press, 1985), with a spectral radiance meter CS-2000 (Konica Minolta Sensing ( It is determined by the color when the result measured by (made by Co., Ltd.) is applied to the CIE chromaticity coordinates.

有機EL素子40は、1層または複数層の発光層が、発光色の異なる複数の発光ドーパントを含有し、白色発光を示すことも好ましい。
白色を示す発光ドーパントの組み合わせについては特に限定はないが、例えば青と橙や、青と緑と赤の組み合わせ等が挙げられる。
本発明の有機EL素子40における白色とは、2度視野角正面輝度を前述の方法により測定した際に、1000cd/mでのCIE1931表色系における色度がx=0.39±0.09、y=0.38±0.08の領域内にあることが好ましい。
In the organic EL element 40, it is also preferable that one or a plurality of light-emitting layers contain a plurality of light-emitting dopants having different emission colors and emit white light.
There are no particular limitations on the combination of the light-emitting dopants that exhibit white, and examples include blue and orange, and a combination of blue, green, and red.
The white color in the organic EL element 40 of the present invention means that the chromaticity in the CIE 1931 color system at 1000 cd / m 2 is x = 0.39 ± 0. 09, preferably in the region of y = 0.38 ± 0.08.

(1−1.リン光発光性ドーパント)
リン光発光性ドーパント(以下、「リン光ドーパント」という)について説明する。
本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。
(1-1. Phosphorescent dopant)
A phosphorescent dopant (hereinafter referred to as “phosphorescent dopant”) will be described.
The phosphorescent dopant according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, the phosphorescent dopant is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.) and has a phosphorescence quantum yield of 25. Although it is defined as a compound of 0.01 or more at ° C., a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.

上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。   The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. Although the phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, the phosphorescence dopant according to the present invention achieves the phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any solvent. That's fine.

リン光ドーパントの発光は原理としては二種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。   There are two types of light emission of phosphorescent dopants in principle. One is the recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the phosphorescent dopant. It is an energy transfer type to obtain light emission from a phosphorescent dopant. The other is a carrier trap type in which a phosphorescent dopant serves as a carrier trap, and carrier recombination occurs on the phosphorescent dopant to emit light from the phosphorescent dopant. In any case, it is a condition that the excited state energy of the phosphorescent dopant is lower than the excited state energy of the host compound.

リン光ドーパントは、有機EL素子40の発光層3aに使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。   The phosphorescent dopant can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer 3a of the organic EL element 40.

本発明に使用できる公知のリン光ドーパントの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。   Specific examples of known phosphorescent dopants that can be used in the present invention include compounds described in the following documents.

Nature 395,151 (1998)、Appl. Phys. Lett. 78, 1622 (2001)、Adv. Mater. 19, 739 (2007)、Chern. Mater. 17, 3532 (2005)、Adv. Mater. 17, 1059 (2005)、国際公開第2009100991号、国際公開第2008101842号、国際公開第2003040257号、米国特許公開第2006835469号、米国特許公開第20060202194号、米国特許公開第20070087321号、米国特許公開第20050244673号。   Nature 395,151 (1998), Appl. Phys. Lett. 78, 1622 (2001), Adv. Mater. 19, 739 (2007), Chern. Mater. 17, 3532 (2005), Adv. Mater. 17, 1059 (2005 ), International Publication No. 2009100991, International Publication No. 2008101842, International Publication No. 2003030257, U.S. Patent Publication No. 2006835469, U.S. Patent Publication No. 20060202194, U.S. Patent Publication No. 20070087321, and U.S. Patent Publication No. 20050246673.

Inorg. Chern. 40, 1704 (2001)、Chern. Mater. 16, 2480 (2004)、Adv. Mater. 16, 2003 (2004)、Angew. Chern. lnt. Ed. 2006, 45, 7800、Appl. Phys. Lett. 86, 153505 (2005)、Chern. Lett. 34, 592 (2005)、Chern. Commun. 2906 (2005)、Inorg. Chern. 42, 1248 (2003)、国際公開第2009050290号、国際公開第2002015645号、国際公開第2009000673号、米国特許公開第20020034656号、米国特許第7332232号、米国特許公開第20090108737号、米国特許公開第20090039776号、米国特許第6921915号、米国特許第6687266号、米国特許公開第20070190359号、米国特許公開第20060008670号、米国特許公開第20090165846号、米国特許公開第20080015355号、米国特許第7250226号、米国特許第7396598号、米国特許公開第20060263635号、米国特許公開第20030138657号、米国特許公開第20030152802号、米国特許第7090928号。   Inorg. Chern. 40, 1704 (2001), Chern. Mater. 16, 2480 (2004), Adv. Mater. 16, 2003 (2004), Angew. Chern. Lnt. Ed. 2006, 45, 7800, Appl. Phys Lett. 86, 153505 (2005), Chern. Lett. 34, 592 (2005), Chern. Commun. 2906 (2005), Inorg. Chern. 42, 1248 (2003), International Publication No. 2009050290, International Publication No. 2002015645, International Publication No. 2009000673, United States Patent Publication No. 20020034656, United States Patent No. 7332232, United States Patent Publication No. 20090108737, United States Patent Publication No. 20090039776, United States Patent No. 6921915, United States Patent No. 6,687,266, United States Patent Publication No. 20070190359, U.S. Patent Publication No. 20060860570, U.S. Publication No. 20090165846, U.S. Patent Publication No. 20080015355, U.S. Pat. No. 7,250,226. , U.S. Patent No. 7396598, U.S. Patent Publication No. 20060263635, U.S. Patent Publication No. 20030138657, U.S. Patent Publication No. 20030152802, U.S. Patent No. 7,090,928.

Angew. Chern. lnt. Ed. 47, 1 (2008)、Chern. Mater. 18, 5119 (2006)、Inorg. Chern. 46, 4308 (2007)、Organometallics 23, 3745 (2004)、Appl. Phys. Lett. 74, 1361 (1999)、国際公開第2002002714号、国際公開第2006009024号、国際公開第2006056418号、国際公開第2005019373号、国際公開第2005123873号、国際公開第2005123873号、国際公開第2007004380号、国際公開第2006082742号、米国特許公開第20060251923号、米国特許公開第20050260441号、米国特許第7393599号、米国特許第7534505号、米国特許第7445855号、米国特許公開第20070190359号、米国特許公開第20080297033号、米国特許第7338722号、米国特許公開第20020134984号、米国特許第7279704号、米国特許公開第2006098120号、米国特許公開第2006103874号。   Angew. Chern. Lnt. Ed. 47, 1 (2008), Chern. Mater. 18, 5119 (2006), Inorg. Chern. 46, 4308 (2007), Organometallics 23, 3745 (2004), Appl. Phys. Lett 74, 1361 (1999), International Publication No. 2002002714, International Publication No. 2006009024, International Publication No. 200606056418, International Publication No. 2005019373, International Publication No. 200500513873, International Publication No. 200500513873, International Publication No. 20070043380, International Patent Publication No. 2006082742, United States Patent Publication No. 20060251923, United States Patent Publication No. 20050260441, United States Patent No. 7393599, United States Patent No. 7,534,505, United States Patent No. 7,445,855, United States Patent Publication No. 20070190359, United States Patent Publication No. 20080297033. No., US Pat. No. 7,338,722, US Patent Publication No. 20020134984, U.S. Pat. No. 7,279,704, U.S. Pat. Publication No. 2006098120, U.S. Pat. Publication No. 2006103874.

国際公開第2005076380号、国際公開第2010032663号、国際公開第第2008140115号、国際公開第2007052431号、国際公開第2011134013号、国際公開第2011157339号、国際公開第2010086089号、国際公開第2009113646号、国際公開第2012020327号、国際公開第2011051404号、国際公開第2011004639号、国際公開第2011073149号、米国特許公開第2012228583号、米国特許公開第2012212126号、特開2012−069737号、特開2012−195554、特開2009−114086号、特開2003−81988号、特開2002−302671号、特開2002−363552号等。   International Publication No. 2005076380, International Publication No. 20130032663, International Publication No. 2008140115, International Publication No. 20077052431, International Publication No. 20111134013, International Publication No. 2011157339, International Publication No. 20100086089, International Publication No. 20101313646, International Publication No. 2012020327, International Publication No. 20111051404, International Publication No. 2011004639, International Publication No. 20111073149, U.S. Patent Publication No. 20122228583, U.S. Patent Publication No. 201212212126, JP2012-0697737, JP2012-195554, JP 2009-114086, JP 2003-81988, JP 2002-302671, JP 2002-363552, and the like.

中でも、好ましいリン光ドーパントとしてはIrを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも1つの配位様式を含む錯体が好ましい。   Among these, a preferable phosphorescent dopant includes an organometallic complex having Ir as a central metal. More preferably, a complex containing at least one coordination mode of a metal-carbon bond, a metal-nitrogen bond, a metal-oxygen bond, or a metal-sulfur bond is preferable.

以下、発光層3aに適用可能な公知のリン光ドーパントの具体例D1〜D81を挙げるが、本発明はこれらに限定されない。   Hereinafter, although the specific examples D1-D81 of the well-known phosphorescence dopant applicable to the light emitting layer 3a are given, this invention is not limited to these.

Figure 2015060728
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(1−2.蛍光発光性ドーパント)
蛍光発光性ドーパント(以下、「蛍光ドーパント」という)について説明する。
(1-2. Fluorescent luminescent dopant)
A fluorescence emitting dopant (hereinafter referred to as “fluorescence dopant”) will be described.

蛍光ドーパントは、励起一重項からの発光が可能な化合物であり、励起一重項からの発光が観測される限り特に限定されない。   The fluorescent dopant is a compound that can emit light from an excited singlet, and is not particularly limited as long as light emission from the excited singlet is observed.

蛍光ドーパントとしては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ホウ素錯体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、シアニン誘導体、クロコニウム誘導体、スクアリウム誘導体、オキソベンツアントラセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ローダミン誘導体、ピリリウム誘導体、ペリレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又は希土類錯体系化合物等が挙げられる。
また、近年では遅延蛍光を利用した発光ドーパントも開発されており、これらを用いてもよい。
Examples of the fluorescent dopant include anthracene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, fluoranthene derivatives, perylene derivatives, fluorene derivatives, arylacetylene derivatives, styrylarylene derivatives, styrylamine derivatives, arylamine derivatives, boron complexes, coumarin derivatives, pyran derivatives, Examples include cyanine derivatives, croconium derivatives, squalium derivatives, oxobenzanthracene derivatives, fluorescein derivatives, rhodamine derivatives, pyrylium derivatives, perylene derivatives, polythiophene derivatives, and rare earth complex compounds.
In recent years, light emitting dopants utilizing delayed fluorescence have been developed, and these may be used.

また、蛍光ドーパントとして、遅延蛍光を利用したものの具体例としては、例えば、国際公開第2011/156793号、特開2011−213643号、特開2010−93181号等に記載の化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of those using delayed fluorescence as the fluorescent dopant include, for example, compounds described in International Publication No. 2011/156793, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-213643, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-93181, etc. The present invention is not limited to these.

(2.ホスト化合物)
ホスト化合物は、発光層3aにおいて主に電荷の注入および輸送を担う化合物であり、有機EL素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
好ましくは室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物であり、さらに好ましくはリン光量子収率が0.01未満の化合物である。また、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。
(2. Host compound)
The host compound is a compound mainly responsible for charge injection and transport in the light emitting layer 3a, and its own light emission is not substantially observed in the organic EL element.
Preferably, it is a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission of less than 0.1 at room temperature (25 ° C.), more preferably a compound having a phosphorescence quantum yield of less than 0.01. Moreover, it is preferable that the mass ratio in the layer is 20% or more among the compounds contained in a light emitting layer.

また、ホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含有される発光ドーパントの励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。   Moreover, it is preferable that the excited state energy of a host compound is higher than the excited state energy of the light emission dopant contained in the same layer.

ホスト化合物は、単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子40を高効率化することができる。   A host compound may be used independently or may be used in combination of multiple types. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element 40 can be made highly efficient.

発光層3aに用いるホスト化合物としては、特に制限はなく、従来有機EL素子で用いられる化合物を用いることができる。例えば、低分子化合物や、繰り返し単位を有する高分子化合物でもよく、或いは、ビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物でもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a host compound used for the light emitting layer 3a, The compound conventionally used with an organic EL element can be used. For example, it may be a low molecular compound, a high molecular compound having a repeating unit, or a compound having a reactive group such as a vinyl group or an epoxy group.

公知のホスト化合物としては、正孔輸送能または電子輸送能を有しつつ、発光の長波長化を防ぎ、さらに、有機EL素子40を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対する安定性の観点から、高いガラス転移温度(Tg)を有することが好ましい。ホスト化合物としては、Tgが90℃以上であることが好ましく、より好ましくは120℃以上である。
ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS−K−7121に準拠した方法により求められる値である。
As a known host compound, while having a hole transporting ability or an electron transporting ability, it is possible to prevent the light emission from becoming longer wavelength, and from the viewpoint of stability against heat generation when the organic EL element 40 is driven at a high temperature or during element driving. It is preferable to have a high glass transition temperature (Tg). As a host compound, it is preferable that Tg is 90 degreeC or more, More preferably, it is 120 degreeC or more.
Here, a glass transition point (Tg) is a value calculated | required by the method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry: Differential scanning calorimetry).

有機EL素子40に用いられる、公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、これらに限定されない。   Specific examples of known host compounds used in the organic EL element 40 include, but are not limited to, compounds described in the following documents.

特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報、米国特許公開第20030175553号、米国特許公開第20060280965号、米国特許公開第20050112407号、米国特許公開第20090017330号、米国特許公開第20090030202号、米国特許公開第20050238919号、国際公開第2001039234号、国際公開第2009021126号、国際公開第2008056746号、国際公開第2004093207号、国際公開第2005089025号、国際公開第2007063796号、国際公開第2007063754号、国際公開第2004107822号、国際公開第2005030900号、国際公開第2006114966号、国際公開第2009086028号、国際公開第2009003898号、国際公開第2012023947号、特開2008−074939号、特開2007−254297号、EP2034538等である。   JP-A-2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002-105445 gazette, 2002-343568 gazette, 2002-141173 gazette, 2002-352957 gazette, 2002-203683 gazette, 2002-363227 gazette, 2002-231453 gazette, No. 003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060, No. 2002. -302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, US Patent Publication No. 20030175553, United States Patent Publication No. 20060280965, United States Patent Publication No. 20050112407, United States Patent Publication 20090017330, U.S. Patent Publication No. 20090030202, U.S. Patent Publication No. 20050238919, International Publication No. 2001039234, International Publication No. 200902126, International Publication No. No. 8056746, International Publication No. 2004093207, International Publication No. 2005089025, International Publication No. 20077063796, International Publication No. 2007076754, International Publication No. 2004078822, International Publication No. 2005030900, International Publication No. 20060146966, International Publication No. 2009086028 International Publication No. 2009003898, International Publication No. 20122023947, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2008-074939, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-254297, EP2034538, and the like.

[電子輸送層]
有機EL素子40に用いる電子輸送とは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、陰極より注入された電子を発光層3aに伝達する機能を有する。
電子輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。電子輸送層の総厚については特に制限はないが、通常は2nm〜5μmの範囲であり、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。
[Electron transport layer]
Electron transport used for the organic EL element 40 is made of a material having a function of transporting electrons and has a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer 3a.
The electron transport material may be used alone or in combination of two or more. Although there is no restriction | limiting in particular about the total thickness of an electron carrying layer, Usually, it is the range of 2 nm-5 micrometers, More preferably, it is 2 nm-500 nm, More preferably, it is 5 nm-200 nm.

また、有機EL素子40においては発光層3aで生じた光を電極から取り出す際、発光層3aから直接取り出される光と、光を取り出す電極と対極に位置する電極によって反射されてから取り出される光とが干渉を起こすことが知られている。光が陰極で反射される場合は、電子輸送層の総膜厚を数nm〜数μmの間で適宜調整することにより、この干渉効果を効率的に利用することが可能である。   Further, in the organic EL element 40, when the light generated in the light emitting layer 3a is extracted from the electrode, the light extracted directly from the light emitting layer 3a and the light extracted after being reflected by the electrode from which the light is extracted and the electrode located at the counter electrode Is known to cause interference. When light is reflected by the cathode, this interference effect can be efficiently utilized by appropriately adjusting the total film thickness of the electron transport layer between several nanometers and several micrometers.

一方で、電子輸送層の膜厚を厚くすると電圧が上昇しやすくなるため、特に膜厚が厚い場合においては、電子輸送層の電子移動度は10−5cm/Vs以上であることが好ましい。 On the other hand, when the thickness of the electron transport layer is increased, the voltage is likely to increase. Therefore, particularly when the thickness is large, the electron mobility of the electron transport layer is preferably 10 −5 cm 2 / Vs or more. .

電子輸送層に用いられる材料(以下、電子輸送材料という)としては、電子の注入性または輸送性、正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。   The material used for the electron transporting layer (hereinafter referred to as an electron transporting material) may be any of electron injecting or transporting properties and hole blocking properties, and can be selected from conventionally known compounds. Can be selected and used.

例えば、含窒素芳香族複素環誘導体、芳香族炭化水素環誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体等が挙げられる。   Examples thereof include nitrogen-containing aromatic heterocyclic derivatives, aromatic hydrocarbon ring derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, silole derivatives, and the like.

上記含窒素芳香族複素環誘導体としては、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体(カルバゾール環を構成する炭素原子の1つ以上が窒素原子に置換)、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等が挙げられる。
芳香族炭化水素環誘導体としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン等が挙げられる。
Examples of the nitrogen-containing aromatic heterocyclic derivatives include carbazole derivatives, azacarbazole derivatives (one or more carbon atoms constituting the carbazole ring are substituted with nitrogen atoms), pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, pyridazine derivatives, triazine derivatives. Quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, phenanthroline derivatives, azatriphenylene derivatives, oxazole derivatives, thiazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, benzimidazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzthiazole derivatives, and the like.
Examples of the aromatic hydrocarbon ring derivative include naphthalene derivatives, anthracene derivatives, triphenylene and the like.

また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。 In addition, a metal complex having a quinolinol skeleton or a dibenzoquinolinol skeleton as a ligand, for example, tris (8-quinolinol) aluminum (Alq 3 ), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7 -Dibromo-8-quinolinol) aluminum, tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), etc., and metal complexes thereof A metal complex in which the central metal is replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as an electron transporting material.

その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にn型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
また、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material. In addition, the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and an inorganic semiconductor such as n-type-Si, n-type-SiC, etc. as in the case of the hole injection layer and the hole transport layer. Can also be used as an electron transporting material.
In addition, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

有機EL素子40では、電子輸送層にドープ材をゲスト材料としてドープして、n性の高い(電子リッチ)電子輸送層を形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体やハロゲン化金属など金属化合物等のn型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層の具体例としては、例えば、特開平4−297076号公報、同10−270172号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等の文献に記載されたものが挙げられる。   In the organic EL element 40, the electron transport layer may be doped with a doping material as a guest material to form an electron transport layer having a high n property (electron rich). Examples of the doping material include n-type dopants such as metal complexes and metal compounds such as metal halides. Specific examples of the electron transport layer having such a configuration include, for example, JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J. Appl. Phys., 95, 5773 (2004) and the like.

有機EL素子40に用いられる、公知の好ましい電子輸送材料の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。   Specific examples of known preferable electron transport materials used for the organic EL element 40 include compounds described in the following documents, but the present invention is not limited thereto.

米国特許第6528187号 、米国特許第7230107号、米国特許公開第20050025993号 、米国特許公開第20040036077号 、米国特許公開第20090115316号 、米国特許公開第20090101870号 、米国特許公開第20090179554号 、国際公開第2003060956号、国際公開第2008132085号、Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999)、Appl. Phys. Lett. 79, 449 (2001)、Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002)、Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002)、Appl. Phys. Lett. 79, 156 (2001)、米国特許第7964293号 、米国特許公開第2009030202号 、国際公開第2004080975号 、国際公開第2004063159号、国際公開第2005085387号、国際公開第2006067931号、国際公開第2007086552号、国際公開第2008114690号、国際公開第2009069442号 、国際公開第2009066779号 、国際公開第2009054253号、国際公開第2011086935号 、国際公開第2010150593号 、国際公開第2010047707号 、EP2311826号 、特開2010−251675号 、特開2009−209133号 、特開2009−124114号 、特開2008−277810号 、特開2006−156445号 、特開2005−340122号 、特開2003−45662号 、特開2003−31367号 、特開2003−282270号、国際公開第2012115034号等である。   U.S. Patent No. 6,528,187, U.S. Patent No. 7,230,107, U.S. Patent Publication No. 20050025993, U.S. Patent Publication No. 2004036077, U.S. Patent Publication No. 200901115316, U.S. Patent Publication No. 20090101870, U.S. Patent Publication No. 20090195554, International Publication No. 2003060956, WO200008132085, Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999), Appl. Phys. Lett. 79, 449 (2001), Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002), Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002), Appl. Phys. Lett. 79, 156 (2001), US Patent No. 7964293, US Patent Publication No. 20090302202, International Publication No. 20040980975, International Publication No. 2004063159, International Publication No. 20050885387, International Publication No. 20060606791, International Publication No. 2007 86552, International Publication No. 20080081690, International Publication No. 2009090442, International Publication No. 2009066779, International Publication No. 2009054253, International Publication No. 20101086935, International Publication No. 2010150593, International Publication No. 20110047707, EP23111826 2010-251675, JP2009-209133, JP2009-124114, JP2008-277810, JP2006-156445, JP2005-340122, JP2003-45662, JP2003 No. 31367, JP-A No. 2003-282270, International Publication No. 201212115034, and the like.

より好ましい電子輸送材料としては、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。   More preferable electron transport materials include pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, triazine derivatives, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, carbazole derivatives, azacarbazole derivatives, and benzimidazole derivatives.

尚、電子輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。   In addition, an electron transport material may be used independently and may be used in combination of multiple types.

[正孔阻止層]
正孔阻止層は、広い意味では電子輸送層の機能を有する層である。好ましくは、電子を輸送する機能を有しつつ、正孔を輸送する能力が小さい材料からなる。電子を輸送しつつ正孔を阻止することで、電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
また、上述の電子輸送層の構成を、必要に応じて正孔阻止層として用いることができる。
[Hole blocking layer]
The hole blocking layer is a layer having a function of an electron transport layer in a broad sense. Preferably, it is made of a material having a function of transporting electrons and a small ability to transport holes. By blocking holes while transporting electrons, the recombination probability of electrons and holes can be improved.
Moreover, the structure of the above-mentioned electron carrying layer can be used as a hole-blocking layer as needed.

有機EL素子40に設ける正孔阻止層は、発光層3aの陰極側に隣接して設けられることが好ましい。   The hole blocking layer provided in the organic EL element 40 is preferably provided adjacent to the cathode side of the light emitting layer 3a.

有機EL素子40において、正孔阻止層の厚さは、好ましくは3〜100nmの範囲であり、さらに好ましくは5〜30nmの範囲である。
正孔阻止層に用いられる材料としては、上述の電子輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、上述のホスト化合物として用いられる材料も正孔阻止層に好ましく用いられる。
In the organic EL element 40, the thickness of the hole blocking layer is preferably in the range of 3 to 100 nm, and more preferably in the range of 5 to 30 nm.
As the material used for the hole blocking layer, the material used for the above-described electron transport layer is preferably used, and the material used as the above-described host compound is also preferably used for the hole blocking layer.

[電子注入層]
電子注入層(「陰極バッファー層」ともいう)は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層である。電子注入層の一例は、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に記載されている。
[Electron injection layer]
The electron injection layer (also referred to as “cathode buffer layer”) is a layer provided between the cathode and the light emitting layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance. An example of an electron injection layer is described in the second chapter, Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166) of “Organic EL devices and their industrialization front line (issued by NTT Corporation on November 30, 1998)”. Have been described.

有機EL素子40において、電子注入層は必要に応じて設けられ、上述のように陰極と発光層との間、又は、陰極と電子輸送層との間に設けられる。
電子注入層はごく薄い膜であることが好ましく、素材にもよるがその膜厚は0.1nm〜5nmの範囲が好ましい。また構成材料が断続的に存在する不均一な膜であってもよい。
In the organic EL element 40, the electron injection layer is provided as necessary, and is provided between the cathode and the light emitting layer or between the cathode and the electron transport layer as described above.
The electron injection layer is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 nm, although it depends on the material. Moreover, the nonuniform film | membrane in which a constituent material exists intermittently may be sufficient.

電子注入層は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されている。電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、リチウム8−ヒドロキシキノレート(Liq)等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、上述の電子輸送材料を用いることも可能である。
また、上記の電子注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
Details of the electron injection layer are also described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specific examples of materials preferably used for the electron injection layer include metals typified by strontium and aluminum, alkali metal compounds typified by lithium fluoride, sodium fluoride, and potassium fluoride, magnesium fluoride, and fluoride. Examples include alkaline earth metal compounds typified by calcium, metal oxides typified by aluminum oxide, metal complexes typified by lithium 8-hydroxyquinolate (Liq), and the like. Moreover, it is also possible to use the above-mentioned electron transport material.
Moreover, the material used for said electron injection layer may be used independently, and may be used in combination of multiple types.

[正孔輸送層]
正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する材料からなる。正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層3aに伝達する機能を有する層である。
[Hole transport layer]
The hole transport layer is made of a material having a function of transporting holes. The hole transport layer is a layer having a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer 3a.

有機EL素子40において、正孔輸送層の総膜厚に特に制限はないが、通常は5nm〜5μmの範囲であり、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。   In the organic EL element 40, the total film thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually in the range of 5 nm to 5 μm, more preferably 2 nm to 500 nm, and further preferably 5 nm to 200 nm.

正孔輸送層に用いられる材料(以下、正孔輸送材料という)は、正孔の注入性または輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよい。正孔輸送材料は、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。   The material used for the hole transport layer (hereinafter referred to as a hole transport material) only needs to have either a hole injecting or transporting property or an electron blocking property. As the hole transport material, an arbitrary material can be selected and used from conventionally known compounds. The hole transport material may be used alone or in combination of two or more.

正孔輸送材料は、例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、ポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖若しくは側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー(例えばPEDOT:PSS、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等)等が挙げられる。   Hole transport materials include, for example, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, polyarylalkane derivatives, tria Reelamine derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, isoindole derivatives, acene derivatives such as anthracene and naphthalene, fluorene derivatives, fluorenone derivatives, polyvinyl carbazole, polymer materials having aromatic amine introduced in the main chain or side chain, or Oligomer, polysilane, conductive polymer or oligomer (eg, PEDOT: PSS, aniline copolymer, polyaniline, polythiophene, etc.), etc. And the like.

トリアリールアミン誘導体としては、α−NPDに代表されるベンジジン型や、MTDATAに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。   Examples of the triarylamine derivative include a benzidine type typified by α-NPD, a starburst type typified by MTDATA, and a compound having fluorene or anthracene in the triarylamine linking core part.

また、特表2003−519432号公報や特開2006−135145号公報等に記載されているヘキサアザトリフェニレン誘導体も正孔輸送材料として用いることができる。   In addition, hexaazatriphenylene derivatives described in JP-T-2003-519432 and JP-A-2006-135145 can also be used as the hole transport material.

さらに、不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることもできる。例えば、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報の各公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載された構成を正孔輸送層に適用することもできる。
また、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような、所謂p型正孔輸送材料やp型−Si、p型−SiC等の無機化合物を用いることもできる。さらにIr(ppy)に代表されるような中心金属にIrやPtを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
Furthermore, a hole transport layer having a high p property doped with impurities can also be used. For example, the structures described in JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J. Appl. Phys., 95, 5773 (2004), etc. are used as holes. It can also be applied to the transport layer.
Also, so-called p-type hole transport materials and p-type materials described in JP-A-11-251067 and J. Huang et.al. (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139). Inorganic compounds such as -Si and p-type -SiC can also be used. Further, ortho-metalated organometallic complexes having Ir or Pt as the central metal as typified by Ir (ppy) 3 are also preferably used.

正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖若しくは側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。   Although the above-mentioned materials can be used as the hole transport material, a triarylamine derivative, a carbazole derivative, an indolocarbazole derivative, an azatriphenylene derivative, an organometallic complex, or an aromatic amine is introduced into the main chain or side chain. The polymer materials or oligomers used are preferably used.

有機EL素子40に用いられる正孔輸送材料の具体例としては、上記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、これらに限定されない。   Specific examples of the hole transport material used for the organic EL element 40 include, but are not limited to, the compounds described in the following documents in addition to the documents listed above.

Appl. Phys. Lett. 69, 2160 (1996)、J. Lμmin. 72-74, 985 (1997)、Appl. Phys. Lett. 78, 673 (2001)、Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007)、Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007)、Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987)、Synth. Met. 87, 171 (1997)、Synth. Met. 91, 209 (1997)、Synth. Met. 111,421 (2000)、SID SymposiμmDigest, 37, 923 (2006)、J. Mater. Chern. 3, 319 (1993)、Adv. Mater. 6, 677 (1994)、Chern. Mater. 15,3148 (2003)、米国特許公開第20030162053号、米国特許公開第20020158242号、米国特許公開第20060240279号、米国特許公開第20080220265号、米国特許第5061569号、国際公開第2007002683号、国際公開第2009018009号、EP650955、米国特許公開第20080124572号、米国特許公開第20070278938号、米国特許公開第20080106190号、米国特許公開第20080018221号、国際公開第2012115034号、特表2003−519432号公報、特開2006−135145号、米国特許出願番号13/585981号である。   Appl. Phys. Lett. 69, 2160 (1996), J. Lμmin. 72-74, 985 (1997), Appl. Phys. Lett. 78, 673 (2001), Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007) ), Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007), Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987), Synth. Met. 87, 171 (1997), Synth. Met. 91, 209 (1997), Synth. Met. 111,421 (2000), SID SymposiμmDigest, 37, 923 (2006), J. Mater. Chern. 3, 319 (1993), Adv. Mater. 6, 677 (1994), Chern. Mater. 15,3148 (2003), U.S. Patent Publication No. 20030162053, U.S. Patent Publication No. 200201558242, U.S. Patent Publication No. 20060240279, U.S. Patent Publication No. 20080220265, U.S. Patent No. 5061569, International Publication No. 2007002683, International Publication No. 2009018099, EP650955, U.S. Patent Publication No. 20080124572, U.S. Patent Publication No. 2007078938, U.S. Patent Publication No. 2008 No. 106,190, U.S. Patent Publication No. 20080018221, WO 2012115034, JP-T 2003-519432, JP No. 2006-135145 is US Patent Application No. 13/585981.

正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。   The hole transport material may be used alone or in combination of two or more.

[電子阻止層]
電子阻止層は、広い意味では正孔輸送層の機能を有する層である。好ましくは、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなる。電子阻止層は、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで、電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
[Electron blocking layer]
The electron blocking layer is a layer having a function of a hole transport layer in a broad sense. Preferably, it is made of a material having a function of transporting holes and a small ability to transport electrons. The electron blocking layer can improve the probability of recombination of electrons and holes by blocking electrons while transporting holes.

また、上述の正孔輸送層の構成を必要に応じて、有機EL素子40の電子阻止層として用いることができる。有機EL素子40に設ける電子阻止層は、発光層3aの陽極側に隣接して設けられることが好ましい。   Moreover, the structure of the above-mentioned hole transport layer can be used as an electron blocking layer of the organic EL element 40 as necessary. The electron blocking layer provided in the organic EL element 40 is preferably provided adjacent to the anode side of the light emitting layer 3a.

電子阻止層の厚さとしては、好ましくは3〜100nmの範囲であり、更に好ましくは5〜30nmの範囲である。
電子阻止層に用いられる材料としては、上述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いることができる。また、上述のホスト化合物として用いられる材料も、電子阻止層として好ましく用いることができる。
The thickness of the electron blocking layer is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably in the range of 5 to 30 nm.
As the material used for the electron blocking layer, the materials used for the above-described hole transport layer can be preferably used. Moreover, the material used as the above-mentioned host compound can also be preferably used as the electron blocking layer.

[正孔注入層]
正孔注入層(「陽極バッファー層」ともいう)は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層である。正孔注入層の一例は、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に記載されている。
正孔注入層は必要に応じて設けられ、上述のように陽極と発光層3aとの間、又は、陽極と正孔輸送層との間に設けられる。
[Hole injection layer]
The hole injection layer (also referred to as “anode buffer layer”) is a layer provided between the anode and the light emitting layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance. An example of the hole injection layer is “Organic EL device and its industrialization front line (November 30, 1998, issued by NTT)”, Chapter 2, Chapter 2, “Electrode material” (pages 123-166). It is described in.
The hole injection layer is provided as necessary, and is provided between the anode and the light emitting layer 3a or between the anode and the hole transport layer as described above.

正孔注入層は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されている。
正孔注入層に用いられる材料は、例えば上述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。中でも、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表2003−519432や特開2006−135145等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
上述の正孔注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
The details of the hole injection layer are also described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like.
Examples of the material used for the hole injection layer include the materials used for the hole transport layer described above. Among them, phthalocyanine derivatives typified by copper phthalocyanine, hexaazatriphenylene derivatives as described in JP-T-2003-519432 and JP-A-2006-135145, metal oxides typified by vanadium oxide, amorphous carbon, polyaniline ( Preferred are conductive polymers such as emeraldine) and polythiophene, orthometalated complexes represented by tris (2-phenylpyridine) iridium complex, and triarylamine derivatives.
The materials used for the hole injection layer described above may be used alone or in combination of two or more.

[含有物]
有機EL素子40を構成する発光機能層3は、更に他の含有物を含んでもよい。
含有物としては、例えば臭素、ヨウ素及び塩素等のハロゲン元素やハロゲン化化合物、Pd、Ca、Na等のアルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属の化合物や錯体、塩等が挙げられる。
[Contains]
The light emitting functional layer 3 constituting the organic EL element 40 may further contain other inclusions.
Examples of the inclusion include halogen elements such as bromine, iodine, and chlorine, halogenated compounds, alkali metals such as Pd, Ca, and Na, alkaline earth metals, transition metal compounds, complexes, and salts.

含有物の含有量は、任意に決定することができるが、含有される層の全質量%に対して1000ppm以下であることが好ましく、より好ましくは500ppm以下であり、さらに好ましくは50ppm以下である。
ただし、電子や正孔の輸送性を向上させる目的や、励起子のエネルギー移動を有利にするための目的などによってはこの範囲内ではない。
The content of the inclusion can be arbitrarily determined, but is preferably 1000 ppm or less, more preferably 500 ppm or less, and even more preferably 50 ppm or less with respect to the total mass% of the contained layer. .
However, it is not within this range depending on the purpose of improving the transportability of electrons and holes or the purpose of favoring the exciton energy transfer.

[発光機能層3の形成方法]
有機EL素子40の発光機能層(正孔注入層、正孔輸送層、発光層3a、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層等)の形成方法について説明する。
発光機能層3の形成方法は、特に制限はなく、従来公知の例えば真空蒸着法、湿式法(ウェットプロセス)等により形成することができる。
[Method of forming light emitting functional layer 3]
A method for forming a light emitting functional layer (hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer 3a, hole blocking layer, electron transport layer, electron injection layer, etc.) of the organic EL element 40 will be described.
There is no restriction | limiting in particular in the formation method of the light emission functional layer 3, It can form by conventionally well-known, for example, a vacuum evaporation method, a wet method (wet process) etc.

湿式法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、LB法(ラングミュア−ブロジェット法)等がある。均質な薄膜が得られやすく、且つ高生産性の点から、ダイコート法、ロールコート法、インクジェット法、スプレーコート法等のロール・ツー・ロール方式に適性の高い方法が好ましい。   Examples of the wet method include a spin coating method, a casting method, an ink jet method, a printing method, a die coating method, a blade coating method, a roll coating method, a spray coating method, a curtain coating method, and an LB method (Langmuir-Blodgett method). From the viewpoint of obtaining a homogeneous thin film easily and high productivity, a method having high suitability for a roll-to-roll method such as a die coating method, a roll coating method, an ink jet method, or a spray coating method is preferable.

湿式法において、発光機能層の材料を溶解又は分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、DMF、DMSO等の有機溶媒を用いることができる。
また、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。
Examples of the liquid medium for dissolving or dispersing the material of the light emitting functional layer in the wet method include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, xylene, and the like. Aromatic hydrocarbons such as mesitylene and cyclohexylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin and dodecane, and organic solvents such as DMF and DMSO can be used.
Moreover, it can disperse | distribute by dispersion methods, such as an ultrasonic wave, high shear force dispersion | distribution, and media dispersion | distribution.

発光機能層3を構成する各層の形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50℃〜450℃、真空度10−6Pa〜10−2Pa、蒸着速度0.01nm/秒〜50nm/秒、基板温度−50℃〜300℃、膜厚0.1nm〜5μm、好ましくは5nm〜200nmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。 When a vapor deposition method is employed for forming each layer constituting the light emitting functional layer 3, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, etc., but generally a boat heating temperature of 50 ° C to 450 ° C and a degree of vacuum of 10-6 Pa to 10-6 . -2 Pa, vapor deposition rate of 0.01 nm / second to 50 nm / second, substrate temperature of -50 ° C to 300 ° C, film thickness of 0.1 nm to 5 µm, preferably 5 nm to 200 nm.

有機EL素子40の形成は、一回の真空引きで一貫して発光機能層3から対向電極5まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施しても構わない。その際は作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。
また、層毎に異なる形成方法を適用してもよい。
The organic EL element 40 is preferably formed from the light emitting functional layer 3 to the counter electrode 5 consistently by a single evacuation, but may be taken out halfway and subjected to different film forming methods. In that case, it is preferable to perform the work in a dry inert gas atmosphere.
Different formation methods may be applied for each layer.

<透明電極10>
透明電極10は、先に説明した図1の透明電極10であり、有機EL素子40の陽極又は陰極を構成する。尚、本実施形態においては、透明電極として第1実施形態に係る透明電極10を用いて構成したが、第2実施形態又は第3実施形態の透明電極20又は30を用いて構成してもよい。
<Transparent electrode 10>
The transparent electrode 10 is the transparent electrode 10 of FIG. 1 described above, and constitutes an anode or a cathode of the organic EL element 40. In addition, in this embodiment, although comprised using the transparent electrode 10 which concerns on 1st Embodiment as a transparent electrode, you may comprise using the transparent electrode 20 or 30 of 2nd Embodiment or 3rd Embodiment. .

<対向電極5>
対向電極5は、有機EL素子40の陽極又は陰極を構成する電極であって、発光機能層3を介して透明電極10の一主面上に設けられた電極である。この対向電極5は、有機EL素子40の発光機能層3に対して、透明電極10が陽極であれば陰極として用いられ、透明電極10が陰極であれば陽極として用いられる。このため、少なくとも発光機能層3に接する側の界面層が、陰極または陽極として適する材料で構成されていることとする。
<Counter electrode 5>
The counter electrode 5 is an electrode that constitutes an anode or a cathode of the organic EL element 40, and is an electrode provided on one main surface of the transparent electrode 10 via the light emitting functional layer 3. The counter electrode 5 is used as a cathode with respect to the light emitting functional layer 3 of the organic EL element 40 when the transparent electrode 10 is an anode, and is used as an anode when the transparent electrode 10 is a cathode. For this reason, at least the interface layer on the side in contact with the light emitting functional layer 3 is made of a material suitable as a cathode or an anode.

このような対向電極5は、例えば発光機能層3の発光層3aで生じた発光光hを、透明基板11の光取り出し面11a側に反射させる反射電極として構成されている。また対向電極5は、可視光に対して透過性を有していても良く、この場合は、対向電極5側からも発光光hを取り出すことが可能になる。   Such a counter electrode 5 is configured as a reflective electrode that reflects, for example, emitted light h generated in the light emitting layer 3 a of the light emitting functional layer 3 to the light extraction surface 11 a side of the transparent substrate 11. The counter electrode 5 may be transmissive to visible light. In this case, the emitted light h can be extracted from the counter electrode 5 side.

ここで上述した対向電極5を構成する陽極および陰極は、以下のようであることとする。   Here, the anode and the cathode constituting the counter electrode 5 described above are as follows.

[陽極]
有機EL素子40における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上、好ましくは4.5V以上)金属、合金、電気伝導性化合物、及び、これらの混合物からなる電極物質が用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。
[anode]
As the anode in the organic EL element 40, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof having a high work function (4 eV or more, preferably 4.5 V or more) is used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 , and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used.

陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成し、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成する。或いは、パターン精度をあまり必要としない(100μm以上程度)場合は、上記電極物質を蒸着法又はスパッタリング法で形成する際に、所望の形状のマスクを介してパターン形成してもよい。   As the anode, a thin film is formed by depositing these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape is formed by a photolithography method. Alternatively, when pattern accuracy is not so required (about 100 μm or more), the pattern may be formed through a mask having a desired shape when the electrode material is formed by vapor deposition or sputtering.

あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等の湿式成膜法を用いることもできる。また、陽極としてのシート抵抗は数百Ω/sq.以下が好ましい。   Or when using the substance which can be apply | coated like an organic electroconductivity compound, wet film-forming methods, such as a printing system and a coating system, can also be used. The sheet resistance as the anode is several hundred Ω / sq. The following is preferred.

陽極の厚さは、材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10nm〜200nmの範囲で透過性または反射性を考慮して選ばれる。   Although the thickness of the anode depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 nm to 200 nm in consideration of transparency or reflectivity.

[陰極]
陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物、及び、これらの混合物からなる電極物質が用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム、希土類金属等が挙げられる。
[cathode]
As the cathode, an electrode substance made of a metal having a low work function (4 eV or less) (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, aluminum, rare earth metals and the like.

これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属と、この電子注入性金属よりも仕事関数の値が大きく安定な第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。 Among these, a mixture of an electron injecting metal and a second metal having a work function value larger and more stable than that of the electron injecting metal, for example, magnesium / Silver mixtures, magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred.

陰極は、上記電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法を用いて、作製することができる。また、陰極のシート抵抗は、数百Ω/sq.以下が好ましい。   The cathode can be produced using the above electrode material by vapor deposition or sputtering. The sheet resistance of the cathode is several hundred Ω / sq. The following is preferred.

陰極の厚さは、材料にもよるが、通常10nm〜5μm、好ましくは50nm〜200nmの範囲で透過性または反射性を考慮して選ばれる。   Although the thickness of the cathode depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 nm to 200 nm in consideration of transparency or reflectivity.

また、対向電極5は、上述した透明電極10における積層体10’で構成されていてもよい。この例を以下に説明する。   Further, the counter electrode 5 may be configured by the laminated body 10 ′ in the transparent electrode 10 described above. This example will be described below.

図5は、本実施形態の有機EL素子の対向電極が2層構造の積層体である構成を示す断面模式図である。この図に示す有機EL素子50が、先の図4を用いて説明した有機EL素子40と異なるところは、対向電極7を透明電極10における2層構造の積層体10’としたところにあり、他の構成は同一である。このため、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。   FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a configuration in which the counter electrode of the organic EL element of the present embodiment is a laminate having a two-layer structure. The organic EL element 50 shown in this figure is different from the organic EL element 40 described with reference to FIG. 4 in that the counter electrode 7 is a laminate 10 ′ having a two-layer structure in the transparent electrode 10, Other configurations are the same. For this reason, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the overlapping description is abbreviate | omitted.

すなわち、図5に示す有機EL素子50の対向電極7は、発光機能層3側から化合物層1aと、金属層2とをこの順に積層した構成を有する。   That is, the counter electrode 7 of the organic EL element 50 shown in FIG. 5 has a configuration in which the compound layer 1a and the metal layer 2 are laminated in this order from the light emitting functional layer 3 side.

また、対向電極7における金属層2の厚さは、材料にもよるが、通常4nm〜5μmで透過性または反射性を考慮して選ばれる。透過性を有する対向電極7を構成する場合には、金属層の膜厚は4nm〜10nmの範囲であることが好ましい。また、反射性を有する対向電極7を構成する場合には、金属層の膜厚は50nm〜200nmの範囲であることが好ましい。尚、対向電極7が透過性を有する場合には、有機EL素子50は両面発光型として用いることができる。   Moreover, although the thickness of the metal layer 2 in the counter electrode 7 depends on the material, it is usually 4 nm to 5 μm and is selected in consideration of transparency or reflectivity. When the transmissive counter electrode 7 is configured, the metal layer preferably has a film thickness in the range of 4 nm to 10 nm. When the counter electrode 7 having reflectivity is configured, the thickness of the metal layer is preferably in the range of 50 nm to 200 nm. In addition, when the counter electrode 7 has transparency, the organic EL element 50 can be used as a double-sided light emitting type.

このような対向電極7は、透過性を有するものとして構成する場合には、図1に示す透明電極10と同様に、化合物層1aと金属層2との間に酸化銀が形成され、この酸化銀と金属層2を構成する銀または銀を主成分とした合金とが相互作用することで、表面の平滑性を向上させ、薄いながらも均一な厚さで表面平滑性の高い金属層2を形成することができる。すなわち、対向電極7は、電極表面の平滑性の向上により十分な導電性と光透過性との両立が図られたものとなる。   When the counter electrode 7 is configured to have transparency, silver oxide is formed between the compound layer 1a and the metal layer 2 in the same manner as the transparent electrode 10 shown in FIG. The smoothness of the surface is improved by the interaction of silver and the silver constituting the metal layer 2 or an alloy containing silver as a main component, and the metal layer 2 having a high surface smoothness with a uniform thickness even though it is thin. Can be formed. In other words, the counter electrode 7 has both sufficient conductivity and light transmissivity by improving the smoothness of the electrode surface.

また、反射性を有する対向電極7として構成する場合には、上述した酸化銀と金属層2を構成する銀または銀を主成分とした合金とが相互作用することで、均一な厚さで均質な金属層2を形成することができる。このため、対向電極7は良質な金属層2を有することで、光取りだし面11a側への反射率の向上が図られたものとなる。   Further, when the counter electrode 7 having reflectivity is configured, the above-described silver oxide and the silver constituting the metal layer 2 or the silver-based alloy interact with each other, so that the uniform thickness can be obtained. A simple metal layer 2 can be formed. For this reason, since the counter electrode 7 has the high-quality metal layer 2, the reflectance toward the light extraction surface 11a is improved.

またこのような対向電極7は、レアメタルであるインジウム(In)を用いていないため低コストであり、またZnOのような化学的に不安定な材料を用いていないことからも長期信頼性に優れたものとなる。   In addition, such a counter electrode 7 is low in cost because it does not use indium (In), which is a rare metal, and has excellent long-term reliability because it does not use a chemically unstable material such as ZnO. It will be.

尚、対向電極7を構成する化合物層1aは、実質的な電極となる金属層2に挟持されているため、発光機能層3を構成するものでもある。したがって、化合物層1aとして先に例示した化合物は正孔注入性が低いため、対向電極7が積層体10’で構成される場合には、陰極として用いられることが好ましい。   In addition, since the compound layer 1a which comprises the counter electrode 7 is pinched | interposed into the metal layer 2 used as a substantial electrode, it also comprises the light emission functional layer 3. FIG. Therefore, since the compound exemplified above as the compound layer 1a has a low hole injection property, it is preferably used as a cathode when the counter electrode 7 is formed of the laminate 10 '.

下記に有機EL素子40に適用可能な封止手段、保護膜、保護板、光取り出し技術、集光シートをこの順に説明するが、これらは図5に示す有機EL素子50においても適用可能である。   The sealing means, protective film, protective plate, light extraction technology, and light collecting sheet that can be applied to the organic EL element 40 will be described below in this order, but these can also be applied to the organic EL element 50 shown in FIG. .

(外部取り出し効率)
室温における有機EL素子の発光の外部取り出し効率は、1%以上であることが好ましく、5%以上であるとより好ましい。
ここで、外部取り出し量子効率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。
また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機EL素子からの発光色を蛍光体により多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。
(External extraction efficiency)
The external extraction efficiency of light emission of the organic EL element at room temperature is preferably 1% or more, and more preferably 5% or more.
Here, external extraction quantum efficiency (%) = number of photons emitted to the outside of the organic EL element / number of electrons flowed to the organic EL element × 100.
In addition, a hue improvement filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor may be used in combination.

[封止]
有機EL素子は少ない電力で良好発光するものの、水分に弱く、水分吸水により非発光部ができてしまうため、封止部材により封止することが好ましい。
[Sealing]
Although the organic EL element emits light well with a small amount of power, it is weak against moisture and a non-light emitting portion is formed due to moisture absorption, so that it is preferably sealed with a sealing member.

本発明の有機EL素子の封止に適用される封止手段としては、例えば、封止部材と、対向電極及び透明基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また、封止部材の透明性、電気絶縁性は特に限定されない。   As a sealing means applied to the sealing of the organic EL element of the present invention, for example, a method of adhering a sealing member, a counter electrode and a transparent substrate with an adhesive can be mentioned. As a sealing member, it should just be arrange | positioned so that the display area | region of an organic EL element may be covered, and it may be concave plate shape or flat plate shape. Moreover, the transparency and electrical insulation of the sealing member are not particularly limited.

具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。また、金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウムおよびタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。
封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。
Specific examples include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film. Examples of the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone. Examples of the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum. .
For processing the sealing member into a concave shape, sandblasting, chemical etching, or the like is used.

有機EL素子の薄膜化のためには、ポリマーフィルム、金属フィルムを使用することが好ましい。さらに、ポリマーフィルムはJIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3ml/(m/24h)以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%)が、1×10−3g/(m/24h)以下であることが好ましい。 In order to reduce the thickness of the organic EL element, it is preferable to use a polymer film or a metal film. Furthermore, the polymer film has an oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 × 10 −3 ml / (m 2 / 24h) or less, and was measured by a method according to JIS K 7129-1992. water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)%) is preferably at 1 × 10 -3 g / (m 2 / 24h) or less.

接着剤としては、例えば、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化型及び熱硬化型接着剤、2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。   Examples of the adhesive include photo-curing and thermosetting adhesives having reactive vinyl groups such as acrylic acid oligomers and methacrylic acid oligomers, and moisture-curing adhesives such as 2-cyanoacrylate. be able to. Moreover, heat | fever and chemical curing types (two-component mixing), such as an epoxy type, can be mentioned. Moreover, hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.

なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃以下までに接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。   In addition, since an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesive-hardened from room temperature to 80 degrees C or less is preferable. Further, a desiccant may be dispersed in the adhesive. Application | coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.

また、発光機能層を挟み透明基板と対向する側の対向電極上に、この対向電極と発光機能層とを被覆し、透明基板と接する形で無機物、有機物の層を形成することで、封止膜とすることもできる。この場合、封止膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子等の浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。   In addition, the counter electrode and the light emitting functional layer are covered on the counter electrode on the side facing the transparent substrate with the light emitting functional layer interposed therebetween, and an inorganic or organic layer is formed in contact with the transparent substrate, thereby sealing It can also be a membrane. In this case, the material for forming the sealing film may be any material having a function of suppressing entry of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used.

さらに、封止膜の脆弱性を改良するために、上述のバリア膜と同様に、無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。   Furthermore, in order to improve the brittleness of the sealing film, it is preferable to have a laminated structure of an inorganic layer and a layer made of an organic material, like the above-described barrier film. The method for forming these films is not particularly limited. For example, vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma A polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.

封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙には、窒素、アルゴン等の不活性気体による気相、又は、フッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体による液相を注入することが好ましい。また、封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙を、真空とすることも可能である。   Injecting a gas phase with an inert gas such as nitrogen or argon or a liquid phase with an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil into the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element. Is preferred. Further, the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element can be evacuated.

さらに、封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙の内部に、吸湿性化合物を封入することもできる。   Furthermore, a hygroscopic compound can be enclosed in the gap between the sealing member and the display area of the organic EL element.

吸湿性化合物としては、例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等の硫酸塩、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等の金属ハロゲン化物、過塩素酸バリウム、及び、過塩素酸マグネシウム等の過塩素酸類等が挙げられる。硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類としては無水塩が好適に用いられる。   Examples of the hygroscopic compound include metal oxides such as sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, and aluminum oxide, sulfates such as sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, and cobalt sulfate, calcium chloride, Metal halides such as magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide, barium perchlorate, and perchloric acids such as magnesium perchlorate Can be mentioned. Anhydrous salts are preferably used as sulfates, metal halides and perchloric acids.

[保護膜、保護板]
有機EL素子を封止する封止膜又は封止用フィルムの外側には、素子の機械的強度を高めるために、保護膜又は保護板を設けてもよい。特に、封止膜により有機EL素子の封止が行われている場合には、機械的強度が必ずしも高くないため、保護膜又は保護板を設けることが好ましい。保護膜又は保護板として使用することが可能な材料は、例えば、上述の封止部材と同様に、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができる。保護膜又は保護板としては、軽量化及び薄膜化が可能なポリマーフィルムを用いることが好ましい。
[Protective film, protective plate]
A protective film or a protective plate may be provided outside the sealing film or sealing film for sealing the organic EL element in order to increase the mechanical strength of the element. In particular, when the organic EL element is sealed with a sealing film, the mechanical strength is not necessarily high, and thus a protective film or a protective plate is preferably provided. As a material that can be used as the protective film or the protective plate, for example, a glass plate, a polymer plate / film, a metal plate / film, or the like can be used in the same manner as the sealing member described above. As the protective film or protective plate, it is preferable to use a polymer film that can be reduced in weight and thickness.

[光取り出し向上技術]
有機EL素子は、光の取り出しの効率が良好であることが好ましい。そこで先に説明したように、有機EL素子40の透明電極として、図3に示す散乱層1cを有する透明電極30で構成されていてもよいし、有機EL素子の光の取り出しの効率を向上させるための他の構成を有していてもよい。
[Light extraction improvement technology]
The organic EL element preferably has good light extraction efficiency. Therefore, as described above, the transparent electrode of the organic EL element 40 may be constituted by the transparent electrode 30 having the scattering layer 1c shown in FIG. 3, and the light extraction efficiency of the organic EL element is improved. May have other configurations.

有機EL素子は、空気よりも屈折率の高い層(屈折率1.6〜2.1程度の範囲内)の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的に知られている。この理由として、臨界角以上の角度θで界面(例えば透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことが難しいことや、透明基板と透明電極の積層体、又は透明電極と発光層との間で光が全反射を起こし、光が積層体ないし発光層を導波し、結果として、光が素子側面方向に逃げるためである。   The organic EL element emits light inside a layer having a refractive index higher than that of air (within a refractive index of about 1.6 to 2.1), and 15% to 20% of light generated in the light emitting layer. It is generally known that it can only be removed. The reason for this is that light incident on the interface (for example, the interface between the transparent substrate and air) at an angle θ greater than the critical angle causes total reflection and is difficult to extract to the outside of the element, or a laminate of the transparent substrate and the transparent electrode. Alternatively, light is totally reflected between the transparent electrode and the light emitting layer, and the light is guided through the laminate or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the side surface of the element.

有機EL素子の光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法(例えば、米国特許第4774435号明細書)、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(例えば、特開昭63−314795号公報)、素子の側面等に反射面を形成する方法(例えば、特開平1−220394号公報)、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(例えば、特開昭62−172691号公報)、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法(例えば、特開2001−202827号公報)、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法(特開平11−283751号公報)等が挙げられる。   As a method for improving the light extraction efficiency of the organic EL element, for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate to prevent total reflection at the interface between the transparent substrate and the air (for example, US Pat. No. 4,774,435) A method for improving the efficiency by giving the substrate a light collecting property (for example, JP-A-63-314795), a method for forming a reflective surface on the side surface of the element (for example, JP-A-1-220394) ), A method of introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the substrate and the light emitter to form an antireflection film (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-172691); A method of introducing a flat layer having a low refractive index (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-202827), and forming a diffraction grating between the substrate, the transparent electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) how to( No. 11-283751 JP), and the like.

本実施形態の有機EL素子においては、上述の方法を組み合わせて用いることができる。特に、透明基板と発光層の間に透明基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、或いは、層間に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。
有機EL素子においては、これらの手段を組み合わせることにより、更に光の取り出し効率を向上することができる。
In the organic EL element of this embodiment, it can use combining the above-mentioned method. In particular, a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the transparent substrate between the transparent substrate and the light emitting layer, or a method of forming a diffraction grating between layers can be suitably used.
In the organic EL element, the light extraction efficiency can be further improved by combining these means.

例えば有機EL素子40において、積層体10’と透明基板11の間に透過する光の波長よりも長い厚さで低屈折率の媒質を形成すると、積層体10’から出てくる光は、媒質の屈折率が低いほど素子外部への取り出し効率が高くなる。   For example, in the organic EL element 40, when a low refractive index medium having a thickness longer than the wavelength of light transmitted between the stacked body 10 ′ and the transparent substrate 11 is formed, the light emitted from the stacked body 10 ′ The lower the refractive index, the higher the extraction efficiency to the outside of the element.

低屈折率媒質で形成された低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマーなどが挙げられる。透明基板の屈折率は一般に1.5〜1.7程度の範囲内であるので、低屈折率層は、屈折率がおよそ1.5以下であることが好ましい。またさらに1.35以下であることが好ましい。   Examples of the low refractive index layer formed of a low refractive index medium include airgel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally in the range of about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Furthermore, it is preferable that it is 1.35 or less.

また、低屈折率層の厚さは、媒質中を透過する光の波長の2倍以上となることが望ましい。これは、低屈折率層の厚さを光の波長程度とした場合、低屈折率層の光取り出し面側に隣接する層内にエバネッセントで染み出した電磁波が入り込む膜厚となるため、低屈折率層の効果が薄れるからである。   In addition, the thickness of the low refractive index layer is preferably at least twice the wavelength of light transmitted through the medium. This is because when the thickness of the low refractive index layer is about the wavelength of light, the electromagnetic wave exuded by evanescent enters the layer adjacent to the light extraction surface side of the low refractive index layer. This is because the effect of the rate layer is diminished.

[集光シート]
有機EL素子は、光取り出し面側に、例えばマイクロレンズアレイや、所謂集光シート設けることにより、特定方向、例えば素子発光面に対し正面方向に集光して、特定方向上の輝度を高めることができる。
[Condenser sheet]
The organic EL element is provided with, for example, a microlens array or a so-called condensing sheet on the light extraction surface side, thereby condensing light in a specific direction, for example, in the front direction with respect to the light emitting surface of the element, thereby increasing the luminance in the specific direction. Can do.

また、有機EL素子からの光放射角を制御するために光拡散板・フィルムを、集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)などを用いることができる。また、例えば有機EL素子40の透明電極として、図3に示す散乱層1cを有する透明電極30を用いた場合には、散乱層1cに加えて上記シートを用いることもできる。   Moreover, in order to control the light emission angle from an organic EL element, you may use a light-diffusion plate and a film together with a condensing sheet. For example, a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used. For example, when the transparent electrode 30 having the scattering layer 1c shown in FIG. 3 is used as the transparent electrode of the organic EL element 40, the above sheet can be used in addition to the scattering layer 1c.

マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し面側に一辺30μm、頂角が90度となるような四角錐を二次元に配列する。一辺は10〜100μmの範囲内が好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚さが厚くなり好ましくない。   As an example of the microlens array, square pyramids having a side of 30 μm and an apex angle of 90 degrees are arranged two-dimensionally on the light extraction surface side of the substrate. One side is preferably within a range of 10 to 100 μm. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate | occur | produce and color, and if too large, thickness will become thick and is not preferable.

集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているシートを用いることが可能である。このようなシートとしては、例えば、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム(BEF)等を用いることができる。プリズムシートとしては、例えば基材に頂角90度、ピッチ50μmの断面三角形状のストライプが形成された形状、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、及び、その他の形状を用いることができる。   As the condensing sheet, for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used. As such a sheet, for example, a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used. As a prism sheet, for example, a shape in which a stripe having a triangular cross section with a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm is formed on a base material, a shape in which the vertex angle is rounded, a shape in which the pitch is randomly changed, and other Shapes can be used.

[用途]
有機EL素子は、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源などの電子機器に適用することができる。
[Usage]
The organic EL element can be applied to electronic devices such as display devices, displays, and various light emission sources.

発光光源としては、例えば、家庭用照明や車内照明等の照明装置、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体等の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではない。特に、液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。   Examples of light-emitting light sources include lighting devices such as home lighting and interior lighting, backlights for clocks and liquid crystals, signboard advertisements, traffic lights, optical storage media and other light sources, light sources for electrophotographic copying machines, and light sources for optical communication processors. Examples include, but are not limited to, a light source of an optical sensor. In particular, it can be effectively used as a backlight of a liquid crystal display device and an illumination light source.

有機EL素子においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、透明電極及び対向電極のみをパターニングしてもよく、これらの電極と発光層をパターニングしてもよく、又は、素子全層をパターニングしてもよい。素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。   In the organic EL element, patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like as needed during film formation. In the case of patterning, only the transparent electrode and the counter electrode may be patterned, these electrodes and the light emitting layer may be patterned, or the entire element layer may be patterned. In manufacturing the element, a conventionally known method can be used.

(照明装置)
照明装置に用いる有機EL素子は、上述した構成の有機EL素子に共振器構造を持たせた設計としてもよい。共振器構造として構成された有機EL素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
(Lighting device)
The organic EL element used in the lighting device may be designed such that the organic EL element having the above-described configuration has a resonator structure. Examples of the purpose of use of the organic EL element configured as a resonator structure include, but are not limited to, a light source of an optical storage medium, a light source of an electrophotographic copying machine, a light source of an optical communication processor, a light source of an optical sensor, and the like. . Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.

尚、有機EL素子に用いられる材料は、実質的に白色の発光を生じる有機EL素子(白色有機EL素子ともいう)に適用できる。例えば、複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得ることもできる。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色、青色の3原色の3つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した2つの発光極大波長を含有したものでもよい。   Note that the material used for the organic EL element can be applied to an organic EL element that emits substantially white light (also referred to as a white organic EL element). For example, a plurality of light emitting materials can simultaneously emit a plurality of light emission colors to obtain white light emission by color mixing. The combination of a plurality of emission colors may include three emission maximum wavelengths of the three primary colors of red, green and blue, or two using the complementary colors such as blue and yellow, blue green and orange. The thing containing the light emission maximum wavelength may be used.

また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光または蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光またはリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、白色有機EL素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせて混合したものでもよい。   In addition, the combination of luminescent materials for obtaining multiple luminescent colors is a combination of multiple phosphorescent or fluorescent materials that emit light, fluorescent materials or phosphorescent materials, and light from the luminescent materials. Any combination with a pigment material that emits light as light may be used, but in a white organic EL element, a combination of a plurality of light-emitting dopants may be used.

このような白色有機EL素子は、各色発光の有機EL素子をアレー状に個別に並列配置して白色発光を得る構成と異なり、有機EL素子自体が白色を発光する。このため、素子を構成するほとんどの層の成膜にマスクを必要とせず、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば電極膜を形成でき、生産性も向上する。   Such a white organic EL element is different from a configuration in which organic EL elements each emitting light are individually arranged in parallel in an array to obtain white light emission, and the organic EL element itself emits white light. For this reason, a mask is not required for film formation of most layers constituting the element, and for example, an electrode film can be formed on one side by vapor deposition, casting, spin coating, ink jet, printing, etc., and productivity is improved. To do.

またこのような白色有機EL素子の発光層に用いる発光材料としては、特に制限はなく、例えば液晶表示素子におけるバックライトであれば、CF(カラーフィルター)特性に対応した波長範囲に適合するように、本発明に係る金属錯体、また公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。   In addition, the light emitting material used for the light emitting layer of such a white organic EL element is not particularly limited. For example, in the case of a backlight in a liquid crystal display element, the light emitting material is adapted to a wavelength range corresponding to CF (color filter) characteristics. Any one of the metal complexes according to the present invention and known light-emitting materials may be selected and combined for whitening.

以上に説明した白色有機EL素子を用いれば、実質的に白色の発光を生じる照明装置を作製することが可能である。   If the white organic EL element demonstrated above is used, it is possible to produce the illuminating device which produces substantially white light emission.

また照明装置は、例えば有機EL素子を複数用いることにより、発光面を大面積化した照明装置としても用いることができる。この場合、有機EL素子を設けた複数の発光パネルを、支持基板上に複数配列する(すなわちタイリングする)ことによって発光面を大面積化する。支持基板は、封止部材を兼ねるものであっても良く、この支持基板と、発光パネルの透明基板との間に有機EL素子を挟持する状態で各発光パネルをタイリングする。支持基板と透明基板との間には接着剤を充填し、これによって有機EL素子を封止しても良い。尚、発光パネルの周囲には、透明電極および対向電極の端子を露出させておく。   The lighting device can also be used as a lighting device having a large light emitting surface by using, for example, a plurality of organic EL elements. In this case, the light emitting surface is enlarged by arranging a plurality of light emitting panels provided with organic EL elements on the support substrate (that is, tiling). The support substrate may also serve as a sealing member, and each light emitting panel is tiled in a state where the organic EL element is sandwiched between the support substrate and the transparent substrate of the light emitting panel. An adhesive may be filled between the support substrate and the transparent substrate, thereby sealing the organic EL element. Note that the terminals of the transparent electrode and the counter electrode are exposed around the light emitting panel.

このような構成の照明装置では、各発光パネルの中央が発光領域となり、発光パネル間には非発光領域が発生する。このため、非発光領域からの光取り出し量を増加させるための光取り出し部材を、光取り出し面の非発光領域に設けても良い。光取り出し部材としては、集光シートや光拡散シートを用いることができる。   In the lighting device having such a configuration, the center of each light emitting panel is a light emitting region, and a non-light emitting region is generated between the light emitting panels. For this reason, a light extraction member for increasing the amount of light extracted from the non-light emitting area may be provided in the non-light emitting area of the light extraction surface. As the light extraction member, a light collecting sheet or a light diffusion sheet can be used.

<効果>
以上説明した有機EL素子40は、薄いながらも均一な厚さで表面平滑性の高い金属層2を有する透明電極10を陽極又は陰極として用い、この透明電極10の金属層2上に発光機能層3と、対向電極5とをこの順に設けた構成である。このため、透明電極10の電極表面の平滑性が不十分であることによる整流比の低下やリーク発生等が抑制されたものとなり、歩留まりの向上とともに信頼性の向上を図ることが可能となる。
<Effect>
The organic EL element 40 described above uses a transparent electrode 10 having a thin but uniform thickness and high surface smoothness metal layer 2 as an anode or a cathode, and a light emitting functional layer on the metal layer 2 of the transparent electrode 10. 3 and the counter electrode 5 are provided in this order. For this reason, the reduction of the rectification ratio and the occurrence of leakage due to insufficient smoothness of the electrode surface of the transparent electrode 10 are suppressed, and it is possible to improve the yield and the reliability.

また、透明電極10と対向電極5との間に十分な電圧を印加した場合に、透明電極10は、十分な導電性と透過性を有していることにより透明基板11側からの発光光hの光取りだし効率が向上し、発光効率の向上を図ることができる。そしてさらに、透明電極10は、電極表面が平滑であることにより電極表面においてプラズモン吸収による光損失を抑えることができるため、さらに発光効率の向上を図ることができる。   In addition, when a sufficient voltage is applied between the transparent electrode 10 and the counter electrode 5, the transparent electrode 10 has sufficient conductivity and transparency, so that the emitted light h from the transparent substrate 11 side. The light extraction efficiency can be improved, and the light emission efficiency can be improved. Further, since the transparent electrode 10 has a smooth electrode surface, light loss due to plasmon absorption can be suppressed on the electrode surface, and therefore, the luminous efficiency can be further improved.

以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to a following example.

≪ボトムエミッション型の有機EL素子の作製≫
試料101〜136の各有機EL素子を、発光領域の面積が5cm×5cmとなるように作製した。下記表2には試料101〜136の各有機EL素子における各層の構成を示す。図6及び下記表2を参照し、作製手順を説明する。
<< Production of bottom emission type organic EL elements >>
Each organic EL element of Samples 101 to 136 was fabricated such that the area of the light emitting region was 5 cm × 5 cm. Table 2 below shows the configuration of each layer in each of the organic EL elements of Samples 101 to 136. The manufacturing procedure will be described with reference to FIG. 6 and Table 2 below.

<試料101の作製手順>
試料101の作製において、まず、ポリエチレンテレフタレート(PET)製の透明基板11(以下、PET基板11と記す)上に図示した積層体70’に変えてITO膜からなる導電層を形成し、透明電極70を作製した。そして、この透明電極70上に発光機能層3と、対向電極5を形成した後、封止部材により固体封止し、試料101の有機EL素子60を作製した。
<Procedure of Sample 101>
In the preparation of the sample 101, first, a conductive layer made of an ITO film is formed on the transparent substrate 11 (hereinafter referred to as the PET substrate 11) made of polyethylene terephthalate (PET) instead of the illustrated laminate 70 ′, and the transparent electrode 70 was produced. And after forming the light emission functional layer 3 and the counter electrode 5 on this transparent electrode 70, it solid-sealed with the sealing member, and the organic EL element 60 of the sample 101 was produced.

[透明電極70の作製]
先ず、PET基板11上に、スパッタ法により膜厚150nmのITO膜を形成した。これにより、ITO膜からなる導電層を作製し、PET基板11と、導電層とで構成された透明電極70を形成した。
[Preparation of transparent electrode 70]
First, an ITO film having a film thickness of 150 nm was formed on the PET substrate 11 by sputtering. Thereby, a conductive layer made of an ITO film was produced, and a transparent electrode 70 composed of the PET substrate 11 and the conductive layer was formed.

[発光機能層3の作製]
真空蒸着装置の真空層内において、以下のようにして発光機能層3を形成した。
[Preparation of Light-Emitting Functional Layer 3]
In the vacuum layer of the vacuum evaporation apparatus, the light emitting functional layer 3 was formed as follows.

(正孔輸送・注入層31)
正孔輸送注入材料として下記構造式に示すα−NPDが入った加熱ボートに通電して加熱し、α−NPDよりなる正孔注入層と正孔輸送層とを兼ねた正孔輸送・注入層31を、透明電極70上に成膜した。この際、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒、膜厚20nmとした。
(Hole transport / injection layer 31)
A hole transport / injection layer that serves both as a hole injection layer and a hole transport layer made of α-NPD, heated by energizing a heating boat containing α-NPD represented by the following structural formula as a hole transport injection material 31 was formed on the transparent electrode 70. At this time, the deposition rate was 0.1 nm / second to 0.2 nm / second, and the film thickness was 20 nm.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

(発光層32)
次に、下記構造式に示すホスト材料H4の入った加熱ボートと、下記構造式に示す燐光発光性化合物Ir−4の入った加熱ボートとを、それぞれ独立に通電し、ホスト材料H4と燐光発光性化合物Ir−4とよりなる発光層32を、正孔輸送・注入層31上に成膜した。この際、蒸着速度がホスト材料H4:燐光発光性化合物Ir−4=100:6となるように、加熱ボートの通電を調節した。また膜厚30nmとした。
(Light emitting layer 32)
Next, the heating boat containing the host material H4 represented by the following structural formula and the heating boat containing the phosphorescent compound Ir-4 represented by the following structural formula were respectively energized independently, so that the host material H4 and the phosphorescent light emission were emitted. The light emitting layer 32 made of the photosensitive compound Ir-4 was formed on the hole transport / injection layer 31. At this time, the energization of the heating boat was adjusted so that the deposition rate was the host material H4: phosphorescent compound Ir-4 = 100: 6. The film thickness was 30 nm.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

(正孔阻止層33)
次いで、正孔阻止材料として下記構造式に示すBAlqが入った加熱ボートに通電して加熱し、BAlqよりなる正孔阻止層33を、発光層32上に成膜した。この際、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒、膜厚10nmとした。
(Hole blocking layer 33)
Next, a heating boat containing BAlq represented by the following structural formula as a hole blocking material was energized and heated to form a hole blocking layer 33 made of BAlq on the light emitting layer 32. At this time, the deposition rate was 0.1 nm / second to 0.2 nm / second, and the film thickness was 10 nm.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

(電子輸送・注入層34)
その後、電子輸送材料として、先に有機層を構成する窒素含有化合物(3)として構造式を示した窒素含有化合物10の入った加熱ボートと、フッ化カリウムの入った加熱ボートとを、それぞれ独立に通電し、窒素含有化合物10とフッ化カリウムとよりなる電子注入層と電子輸送層とを兼ねた電子輸送・注入層34を、正孔阻止層33上に成膜した。この際、蒸着速度が窒素含有化合物10:フッ化カリウム=75:25になるように、加熱ボートの通電を調節した。また膜厚30nmとした。
(Electron transport / injection layer 34)
Thereafter, as an electron transport material, a heating boat containing a nitrogen-containing compound 10 having a structural formula as the nitrogen-containing compound (3) constituting the organic layer, and a heating boat containing potassium fluoride are independently provided. Then, an electron transport / injection layer 34 serving as both an electron injection layer and an electron transport layer made of the nitrogen-containing compound 10 and potassium fluoride was formed on the hole blocking layer 33. At this time, the energization of the heating boat was adjusted so that the deposition rate was nitrogen-containing compound 10: potassium fluoride = 75: 25. The film thickness was 30 nm.

[対向電極5の作製]
次いで、別の真空層内に発光機能層3が形成されたPET基板11を移送し、真空槽内を4×10-4Paまで減圧した後、真空槽内に取り付けられたアルミニウムの入った加熱ボートを通電して加熱した。そして、蒸着速度0.3nm/秒で膜厚100nmのアルミニウムからなる対向電極5を形成した。この対向電極5は、陰極(カソード)として用いられる。
[Preparation of counter electrode 5]
Next, the PET substrate 11 having the light emitting functional layer 3 formed in another vacuum layer is transferred, the pressure in the vacuum chamber is reduced to 4 × 10 −4 Pa, and then heating with aluminum attached in the vacuum chamber is performed. The boat was energized and heated. Then, the counter electrode 5 made of aluminum having a film thickness of 100 nm was formed at a deposition rate of 0.3 nm / second. The counter electrode 5 is used as a cathode (cathode).

(素子の封止)
その後、図示を省略するが、有機EL素子60を、厚さ300μmのガラス基板からなる封止材で覆い、有機EL素子60を囲む状態で、封止材とPET基板11との間に接着剤(シール材)を充填した。接着剤としては、エポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラックストラックLC0629B)を用いた。封止材とPET基板11との間に充填した接着剤に対して、ガラス基板からなる封止材側からUV光を照射し、接着剤を硬化させて有機EL素子60を封止した。
(Element sealing)
Thereafter, although not shown, the organic EL element 60 is covered with a sealing material made of a glass substrate having a thickness of 300 μm, and the adhesive is interposed between the sealing material and the PET substrate 11 so as to surround the organic EL element 60. (Sealing material) was filled. As the adhesive, an epoxy photocurable adhesive (Luxtrac LC0629B manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was used. The adhesive filled between the sealing material and the PET substrate 11 was irradiated with UV light from the side of the sealing material made of a glass substrate, and the adhesive was cured to seal the organic EL element 60.

尚、有機EL素子60の形成においては、各層の形成に蒸着マスクを使用し、5cm×5cmのPET基板における中央の4.5cm×4.5cmを発光領域とし、発光領域の全周に幅0.25cmの非発光領域B設けた。また、陽極(アノード)である透明電極70と、陰極(カソード)である対向電極5とは、正孔輸送・注入層31〜電子輸送・注入層34によって絶縁された状態で、PET基板11の周縁に端子部分を引き出された形状で形成した。
以上の工程により、試料101の有機EL素子60を作製した。
In the formation of the organic EL element 60, a vapor deposition mask is used for forming each layer, the central 4.5 cm × 4.5 cm of the 5 cm × 5 cm PET substrate is used as the light emitting region, and the width of the entire circumference of the light emitting region is 0. A non-light emitting region B of 25 cm is provided. In addition, the transparent electrode 70 serving as an anode (anode) and the counter electrode 5 serving as a cathode (cathode) are insulated from each other by the hole transport / injection layer 31 to the electron transport / injection layer 34. The terminal part was formed in the shape pulled out to the periphery.
Through the above steps, the organic EL element 60 of Sample 101 was produced.

<試料102の作製手順>
積層体70’に変えて銀(Ag)からなる金属層を単層で用いた以外は、上記試料101と同様の手順で、試料102の有機EL素子60を作製した。ただし、銀(Ag)からなる金属層の膜厚は10nmとした。
<Procedure for Sample 102>
The organic EL element 60 of the sample 102 was produced in the same procedure as the sample 101 except that the metal layer made of silver (Ag) was used as a single layer instead of the laminate 70 ′. However, the film thickness of the metal layer made of silver (Ag) was 10 nm.

[透明電極70の金属層の作製] [Preparation of metal layer of transparent electrode 70]

この際、銀(Ag)からなる金属層の形成は、先ずPET基板11を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀(Ag)を入れ、真空蒸着装置の真空槽内に取り付けた。   At this time, the metal layer made of silver (Ag) is formed by first fixing the PET substrate 11 to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, putting silver (Ag) in a resistance heating boat made of tungsten, and vacuum deposition apparatus. In a vacuum chamber.

次に、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、銀の入った加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で膜厚10nmの銀からなる金属層を形成した。尚、金属層の作製は、以下同様である。 Next, after depressurizing the vacuum tank to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing silver was energized and heated. Thereby, a metal layer made of silver having a film thickness of 10 nm was formed at a deposition rate of 0.1 nm / second to 0.2 nm / second. The production of the metal layer is the same below.

<試料103の作製手順>
試料102の作製で説明した手順において、透明電極70の金属層を形成する前に蒸着法による有機層の形成を追加した以外は、上記試料102と同様の手順で、試料103の有機EL素子60を作製した。すなわち積層体70’は、有機層と、金属層とをこの順に積層して形成した。
<Procedure of Sample 103>
In the procedure described in the preparation of the sample 102, the organic EL element 60 of the sample 103 is the same as the sample 102 except that an organic layer is formed by a vapor deposition method before the metal layer of the transparent electrode 70 is formed. Was made. That is, the laminate 70 ′ was formed by laminating an organic layer and a metal layer in this order.

[透明電極70の有機層の作製]
まず、PET基板11を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。また、下記に構造式を示す窒素を含有するAlqをタンタル製の抵抗加熱ボートに入れた。これらの基板ホルダーと抵抗加熱ボートとを真空蒸着装置の真空槽に取り付けた。尚、ここで用いたAlqは、窒素を含有するが先に示す有効非共有電子対含有率[n/M]の値が[n/M]<2.0×10-3の化合物である。
[Preparation of Organic Layer of Transparent Electrode 70]
First, the PET substrate 11 was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus. Further, Alq 3 containing nitrogen represented by the following structural formula was put in a resistance heating boat made of tantalum. These substrate holders and resistance heating boats were attached to a vacuum chamber of a vacuum deposition apparatus. Alq 3 used here is a compound containing nitrogen but having an effective unshared electron pair content [n / M] value of [n / M] <2.0 × 10 −3. .

Figure 2015060728
Figure 2015060728

次に、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、Alqの入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒でPET基板11上に膜厚10nmのAlqからなる有機層を形成した。尚、有機層の作製は、以下同様である。 Next, after depressurizing the vacuum chamber to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing Alq 3 was energized and heated, and deposited on the PET substrate 11 at a deposition rate of 0.1 nm / sec to 0.2 nm / sec. An organic layer made of Alq 3 having a thickness of 10 nm was formed. The production of the organic layer is the same below.

<試料104の作製手順>
有機層を先の窒素含有化合物(1)として構造式を示した化合物No.7で構成した以外は、上記試料103と同様の手順で、試料104の有機EL素子を作製した。尚、化合物No.7は、上記表1に示した有効非共有電子対含有率[n/M]の値が2.0×10-3≦[n/M]の化合物である。
<Procedure of Sample 104>
Compound No. 1 showed the structural formula using the organic layer as the nitrogen-containing compound (1). The organic EL element of the sample 104 was produced in the same procedure as the sample 103 except that it was configured as 7. Compound No. 7 is a compound having an effective unshared electron pair content [n / M] shown in Table 1 of 2.0 × 10 −3 ≦ [n / M].

<試料105の作製手順>
試料101の作製で説明した手順において、導電層の形成の前に散乱層を形成する工程を追加した以外は、上記試料101と同様の手順で、試料105の有機EL素子を作製した。すなわち積層体70’は、散乱層と、導電層とをこの順に積層して形成した。
<Procedure for Sample 105>
In the procedure described in the preparation of the sample 101, an organic EL element of the sample 105 was manufactured in the same procedure as the sample 101 except that a step of forming a scattering layer was added before the formation of the conductive layer. That is, the multilayer body 70 ′ was formed by laminating the scattering layer and the conductive layer in this order.

[透明電極70の散乱層の作製]
PET基板11上に、散乱層を構成する分散液をスピン塗布(500rpm、30秒)にて回転塗布した後、簡易乾燥(80℃、2分)し、さらに、ベーク(120℃、60分)して、膜厚700nmからなる散乱層を形成した。尚、散乱層の作製は、以下同様である。
[Preparation of scattering layer of transparent electrode 70]
The dispersion liquid constituting the scattering layer is spin-coated on the PET substrate 11 by spin coating (500 rpm, 30 seconds), then simply dried (80 ° C., 2 minutes), and further baked (120 ° C., 60 minutes). Thus, a scattering layer having a thickness of 700 nm was formed. The production of the scattering layer is the same below.

(分散液の作製方法)
分散液は、散乱層調液として、屈折率2.4、平均粒径0.25μmのTiO粒子(テイカ(株)製 JR600A)と樹脂溶液(APM社製 ED230AL(有機無機ハイブリッド樹脂))との固形分比率が70vol%/30vol%、n−プロピルアセテートとシクロヘキサノンとの溶媒比が10wt%/90wt%、固形分濃度が15wt%となるように、10ml量の比率で処方設計した。
(Production method of dispersion)
The dispersion was prepared as a scattering layer preparation, TiO 2 particles (JR600A manufactured by Teika Co., Ltd.) having a refractive index of 2.4 and an average particle size of 0.25 μm, and a resin solution (ED230AL (organic / inorganic hybrid resin) manufactured by APM) and The formulation was designed at a ratio of 10 ml so that the solid content ratio of the solution was 70 vol% / 30 vol%, the solvent ratio of n-propyl acetate and cyclohexanone was 10 wt% / 90 wt%, and the solid content concentration was 15 wt%.

具体的には、上記TiO粒子と溶剤とを混合し、常温で冷却しながら、超音波分散機(エスエムテー社製 UH−50)に、マイクロチップステップ(エスエムテー社製 MS−3 3mmφ)の標準条件で10分間分散を加え、TiOの分散液を作製した。
次いで、TiO分散液を100rpmで攪拌しながら、樹脂を少量ずつ混合添加し、添加完了後、500rpmまで攪拌速度を上げ、10分間混合し、散乱層塗布液を得た。
その後、疎水性PVDF 0.45μmフィルター(ワットマン社製)にて濾過し、目的の分散液を得た。
Specifically, the above-mentioned TiO 2 particles and a solvent are mixed, and while cooling at room temperature, an ultrasonic disperser (UH-50 manufactured by SMT Co.) is used as a standard for a microchip step (MS-3 manufactured by SMT Co., Ltd.). Dispersion was added for 10 minutes under the conditions to prepare a TiO 2 dispersion.
Next, while stirring the TiO 2 dispersion at 100 rpm, the resin was mixed and added little by little. After the addition was completed, the stirring speed was increased to 500 rpm and mixed for 10 minutes to obtain a scattering layer coating solution.
Then, it filtered with the hydrophobic PVDF 0.45 micrometer filter (made by Whatman), and obtained the target dispersion liquid.

<試料106の作製手順>
試料102の作製で説明した手順において、透明電極70の金属層の形成の前に散乱層を形成する工程を追加した以外は、上記試料102と同様の手順で、試料106の有機EL素子60を作製した。すなわち積層体70’は、散乱層と、金属層とをこの順に積層して形成した。
<Production Procedure of Sample 106>
In the procedure described in the preparation of the sample 102, the organic EL element 60 of the sample 106 is formed in the same procedure as the sample 102 except that a step of forming a scattering layer is added before the formation of the metal layer of the transparent electrode 70. Produced. That is, the laminate 70 ′ was formed by laminating the scattering layer and the metal layer in this order.

<試料107、108の作製手順>
試料103、104の作製で説明した手順において、有機層の形成の前に散乱層を形成する工程を追加した以外は、上記試料103、104と同様の手順で、試料107、108の有機EL素子60を作製した。すなわち積層体70’は、散乱層と、有機層と、金属層とをこの順に積層して形成した。
<Production Procedure of Samples 107 and 108>
In the procedure described in the preparation of the samples 103 and 104, the organic EL element of the samples 107 and 108 is the same as the sample 103 and 104 except that a step of forming a scattering layer is added before the formation of the organic layer. 60 was produced. That is, the laminate 70 ′ was formed by laminating a scattering layer, an organic layer, and a metal layer in this order.

<試料109の作製手順>
試料102の作製で説明した手順において、透明電極70の金属層を形成する前に炭酸カルシウム(CaCO)で構成された化合物層の形成を追加した以外は、上記試料102と同様の手順で、試料109の有機EL素子60を作製した。すなわち積層体70’は、化合物層と、金属層とをこの順に積層して形成した。
<Procedure for Sample 109>
In the procedure described in the preparation of the sample 102, a procedure similar to that of the sample 102 is performed except that the formation of a compound layer composed of calcium carbonate (CaCO 3 ) is added before the metal layer of the transparent electrode 70 is formed. An organic EL element 60 of Sample 109 was produced. That is, the laminated body 70 ′ was formed by laminating a compound layer and a metal layer in this order.

[透明電極70の化合物層の作製]
まず、PET基板11を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。また、化合物層を構成する炭酸カルシウム(CaCO)をタンタル製の抵抗加熱ボートに入れた。これらの基板ホルダーと抵抗加熱ボートとを真空蒸着装置の真空槽に取り付けた。
[Preparation of compound layer of transparent electrode 70]
First, the PET substrate 11 was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus. Further, calcium carbonate (CaCO 3 ) constituting the compound layer was placed in a resistance heating boat made of tantalum. These substrate holders and resistance heating boats were attached to a vacuum chamber of a vacuum deposition apparatus.

次に、真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、炭酸カルシウム(CaCO)の入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で透明基板11上に膜厚3nmの炭酸カルシウム(CaCO)からなる化合物層を形成した。尚、化合物層の作製は、以下同様である。 Next, after depressurizing the vacuum tank to 4 × 10 −4 Pa, it is heated by energizing a heating boat containing calcium carbonate (CaCO 3 ), and transparent at a deposition rate of 0.1 nm / second to 0.2 nm / second. A compound layer made of calcium carbonate (CaCO 3 ) having a thickness of 3 nm was formed on the substrate 11. The production of the compound layer is the same below.

<試料110〜114の作製手順>
試料109の作製で説明した手順において、化合物層の形成の前に下記表2に示す各材料で有機層を形成する工程を追加した以外は、上記試料109と同様の手順で、試料110〜114の有機EL素子60を作製した。すなわち積層体70’は、有機層と、化合物層と、金属層とをこの順に積層して形成した。
<Procedure for Sample 110-114>
In the procedure described in the preparation of the sample 109, the steps of the samples 110 to 114 are the same as those of the sample 109 except that a step of forming an organic layer with each material shown in Table 2 below is added before the formation of the compound layer. The organic EL element 60 was produced. That is, the laminate 70 ′ was formed by laminating an organic layer, a compound layer, and a metal layer in this order.

<試料115の作製手順>
試料109の作製で説明した手順において、化合物層の形成の前に散乱層を形成する工程を追加した以外は、上記試料109と同様の手順で、試料115の有機EL素子60を作製した。すなわち積層体70’は、散乱層と、化合物層と、金属層とをこの順に積層して形成した。
<Procedure of Sample 115>
In the procedure described in the preparation of the sample 109, the organic EL element 60 of the sample 115 was manufactured in the same procedure as the sample 109 except that a step of forming a scattering layer was added before the formation of the compound layer. That is, the laminate 70 ′ was formed by laminating a scattering layer, a compound layer, and a metal layer in this order.

<試料116〜120の作製手順>
試料110〜114の作製で説明した手順において、有機層の形成の前に散乱層を形成する工程を追加した以外は、上記試料110〜114と同様の手順で、試料116〜120の有機EL素子60を作製した。すなわち積層体70’は、散乱層と、有機層と、化合物層と、金属層とをこの順に積層して形成した。
<Procedure for Producing Samples 116-120>
In the procedure described in the preparation of samples 110 to 114, the organic EL elements of samples 116 to 120 are the same as the samples 110 to 114 except that a step of forming a scattering layer is added before the formation of the organic layer. 60 was produced. That is, the laminate 70 ′ was formed by laminating a scattering layer, an organic layer, a compound layer, and a metal layer in this order.

<試料121、122の作製手順>
有機層を下記表2に示す各材料で構成した以外は、上記試料116と同様の手順で、試料121、122の有機EL素子60を作製した。
<Production Procedure of Samples 121 and 122>
Samples 121 and 122 of organic EL elements 60 were fabricated in the same procedure as Sample 116, except that the organic layer was composed of the materials shown in Table 2 below.

<試料123〜134の作製手順>
化合物層を下記表2に示す各材料で構成した以外は、上記試料120と同様の手順で、試料123〜134の有機EL素子60を作製した。
<Procedures for Samples 123 to 134>
Organic EL elements 60 of Samples 123 to 134 were produced in the same procedure as Sample 120 except that the compound layer was composed of each material shown in Table 2 below.

<試料135、136の作製手順>
対向電極5を炭酸カルシウム(CaCO)で構成された化合物層とAgで構成された金属層とで構成した以外は、上記試料114、120と同様の手順で、試料135、136の有機EL素子を作製した。ただし、対向電極5の金属層の膜厚は100nmとし、対向電極5は、発光機能層3上に化合物層と、金属層とをこの順に積層して形成した。
<Production Procedure of Samples 135 and 136>
The organic EL elements of Samples 135 and 136 are the same as Samples 114 and 120 except that the counter electrode 5 is composed of a compound layer composed of calcium carbonate (CaCO 3 ) and a metal layer composed of Ag. Was made. However, the thickness of the metal layer of the counter electrode 5 was 100 nm, and the counter electrode 5 was formed by laminating a compound layer and a metal layer on the light emitting functional layer 3 in this order.

[対向電極5の作製]
発光機能層3が形成されたPET基板11を、別の真空槽内に移送し、真空槽内を4×10−4Paまで減圧した後、炭酸カルシウム(CaCO)の入った加熱ボートに通電して加熱した。そして、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で透明基板11上に膜厚3nmの炭酸カルシウム(CaCO)からなる化合物層を形成した。
[Preparation of counter electrode 5]
The PET substrate 11 on which the light emitting functional layer 3 is formed is transferred into another vacuum chamber, the pressure inside the vacuum chamber is reduced to 4 × 10 −4 Pa, and then the heating boat containing calcium carbonate (CaCO 3 ) is energized. And heated. Then, a compound layer made of calcium carbonate (CaCO 3 ) having a film thickness of 3 nm was formed on the transparent substrate 11 at a deposition rate of 0.1 nm / second to 0.2 nm / second.

次いで、対向電極の化合物層が形成されたPET基板11を、真空のままさらに別の真空槽内に移送し、この真空層を4×10−4Paまで減圧した後、銀の入った加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で膜厚100nmの銀からなる金属層を形成し、化合物層と、金属層とで構成された対向電極5を形成した。 Subsequently, the PET substrate 11 on which the compound layer of the counter electrode was formed was transferred to another vacuum chamber while maintaining a vacuum, and after the vacuum layer was depressurized to 4 × 10 −4 Pa, a heated boat containing silver Was energized and heated. Thereby, a metal layer made of silver having a film thickness of 100 nm was formed at a deposition rate of 0.1 nm / second to 0.2 nm / second, and the counter electrode 5 composed of the compound layer and the metal layer was formed.

<実施例の各試料の評価>
上記で作製した試料101〜136の各有機EL素子について、(1)電力効率、(2)整流比、及び(3)高温・高湿保存性を測定した。
<Evaluation of Samples in Examples>
About each organic EL element of the samples 101-136 produced above, (1) power efficiency, (2) rectification ratio, and (3) high temperature and high humidity preservation property were measured.

(1)電力効率は、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタ社製)を用いて、試料101〜136の有機EL素子の正面輝度を測定し、正面輝度1000cd/mにおける電力効率を評価した。なお、電力効率の評価は、試料101の電力効率を100として相対値で評価した。
(2)整流比は、各有機EL素子を室温下、500μA/cmで流れる順電圧とその逆電圧による電流値を3回測定し、その平均値より整流比を算出し、その値を対数(Log)でとった値を示す。整流比が高いほどリーク特性に優れていることを表す。この結果を下記表2に合わせて示す。
(3)高温・高湿保存性は、試料101〜136のように封止された有機EL素子のそれぞれを、各10個用意し、これらを高温高湿環境下で保存した後の発光個数(n/10個)として評価した。高温高湿環境は、温度60℃、湿度90%とし、保存時間は300時間とした。保存中においては、各発光素子を、輝度が1000cdになる駆動電圧で駆動させた。発光個数(n/10個)は、各10個の試料101〜136のうち、300時間の保存後にも発光が確認された個数であり、10に近いほど好ましい。
(1) The power efficiency is measured using the spectral radiance meter CS-2000 (manufactured by Konica Minolta) to measure the front luminance of the organic EL elements of Samples 101 to 136 and evaluate the power efficiency at a front luminance of 1000 cd / m 2 . did. Note that the power efficiency was evaluated as a relative value with the power efficiency of the sample 101 as 100.
(2) The rectification ratio is determined by measuring the forward voltage flowing through each organic EL element at 500 μA / cm 2 at room temperature and the current value due to the reverse voltage three times, calculating the rectification ratio from the average value, and calculating the logarithm value. The value taken by (Log) is shown. The higher the rectification ratio, the better the leak characteristics. The results are also shown in Table 2 below.
(3) The high temperature and high humidity storage stability is such that 10 organic EL elements sealed as in the samples 101 to 136 are prepared, and the number of emitted light after storing them in a high temperature and high humidity environment ( n / 10). The high temperature and high humidity environment was a temperature of 60 ° C., a humidity of 90%, and a storage time of 300 hours. During storage, each light emitting element was driven with a driving voltage at which the luminance was 1000 cd. The number of luminescence (n / 10) is the number of luminescence confirmed after 300 hours of storage among 10 samples 101 to 136, and the closer to 10, the more preferable.

Figure 2015060728
Figure 2015060728

<実施例の評価結果>
表2から明らかなように、化合物層を有する透明電極を設けた試料109〜136の各有機EL素子は、化合物層を有しない試料101〜108の各有機EL素子と比較して、電力効率がよく、整流比が高くなるとともに、高温・高湿保存性の値が良好であった。
<Evaluation results of examples>
As is clear from Table 2, each of the organic EL elements of Samples 109 to 136 provided with the transparent electrode having the compound layer has power efficiency compared to each of the organic EL elements of Samples 101 to 108 having no compound layer. The rectification ratio was high and the high temperature / high humidity storage value was good.

したがって、化合物層を設けることにより、有機EL素子の素子内の整流比の低下やリーク発生等を抑制することができ、歩留まりの向上とともに信頼性の向上が図られることが確認された。すなわち、透明電極の導電性と光透過性の向上が図られることが確認された。   Therefore, it was confirmed that by providing the compound layer, it is possible to suppress a decrease in the rectification ratio in the element of the organic EL element, occurrence of leakage, and the like, and to improve the yield as well as the reliability. That is, it was confirmed that the conductivity and light transmittance of the transparent electrode can be improved.

また、試料109〜120の各有機EL素子のうち、散乱層が設けられた試料115〜120の各有機EL素子と、これを有しない試料109〜114の各有機EL素子について有機層がそれぞれ同じ材料で構成されているもの同士を比べると、散乱層が設けられた試料115〜120の各有機EL素子の方が整流比は劣るものの電力効率の向上が確認された。   In addition, among the organic EL elements of samples 109 to 120, the organic layers are the same for each of the organic EL elements of samples 115 to 120 provided with the scattering layer and each of the organic EL elements of samples 109 to 114 having no scattering layer. Comparing materials composed of materials, it was confirmed that each of the organic EL elements of Samples 115 to 120 provided with the scattering layer had a lower rectification ratio but improved power efficiency.

したがって、散乱層を設けることにより、有機EL素子の光の取りだし効率の向上が図られることが確認された。また、透明電極においては、透明電極の透明基板側への光透過性を向上が図られることが確認された。   Therefore, it was confirmed that the light extraction efficiency of the organic EL element can be improved by providing the scattering layer. Moreover, in the transparent electrode, it was confirmed that the light transmittance to the transparent substrate side of the transparent electrode can be improved.

また、試料109〜120の各有機EL素子のうち、有機層を設けた試料110〜114、及び116〜120の各有機EL素子は、これを有しない試料109、及び115の各有機EL素子とそれぞれ比較して、電力効率の向上が確認された。   In addition, among the organic EL elements of samples 109 to 120, each of the organic EL elements of samples 110 to 114 and 116 to 120 provided with an organic layer is different from each of the organic EL elements of samples 109 and 115 having no organic layer. Compared with each other, improvement in power efficiency was confirmed.

さらに、有機層を構成する材料が異なる試料110〜114、及び116〜122の各有機EL素子のうち、有効非共有電子対含有率[n/M]が2.0×10-3≦[n/M]の範囲の窒素含有化合物(1)で構成された有機層を有する試料111〜114、及び117〜122の各有機EL素子は、この範囲外の材料で構成された有機層を有する試料110、及び116の各有機EL素子に比べて、電力効率、整流比ともにさらに良好な結果が得られた。 Furthermore, among the organic EL elements of Samples 110 to 114 and 116 to 122 having different materials constituting the organic layer, the effective unshared electron pair content [n / M] is 2.0 × 10 −3 ≦ [n / M] samples 111 to 114 having organic layers composed of nitrogen-containing compounds (1) and 117 to 122 each of which has an organic layer composed of materials outside this range. Compared with each of the organic EL elements 110 and 116, better results were obtained in both power efficiency and rectification ratio.

ここで、図7には、有効非共有電子対含有率[n/M]が、2.0×10-3≦[n/M]≦1.9×10−2である材料No.1〜No.20を用いた有機層の上部に、膜厚6nmの銀(Ag)からなる金属層を形成した場合について、有機層を構成する化合物の有効非共有電子対含有率[n/M]と、金属層について測定されたシート抵抗の値をプロットしたグラフを示す。 Here, FIG. 7 shows the material No. 1 in which the effective unshared electron pair content [n / M] is 2.0 × 10 −3 ≦ [n / M] ≦ 1.9 × 10 −2. In the case where a metal layer made of silver (Ag) having a film thickness of 6 nm is formed on the top of the organic layer using No. 20, the effective unshared electron pair content [n / M] of the compound constituting the organic layer is The graph which plotted the value of the sheet resistance measured about the metal layer is shown.

図7のグラフから、有効非共有電子対含有率[n/M]が2.0×10-3≦[n/M]≦1.9×10−2の範囲では、有効非共有電子対含有率[n/M]の値が大きいほど、金属層のシート抵抗が低くなる傾向が見られた。そして有効非共有電子対含有率[n/M]=3.9×10-3を境にして、3.9×10-3≦[n/M]の範囲であれば、飛躍的にシート抵抗を低下させる効果が得られることが確認された。 From the graph of FIG. 7, when the effective unshared electron pair content [n / M] is in the range of 2.0 × 10 −3 ≦ [n / M] ≦ 1.9 × 10 −2 , the effective unshared electron pair content is included. As the value of the rate [n / M] is larger, the sheet resistance of the metal layer tends to be lower. If the effective unshared electron pair content [n / M] = 3.9 × 10 −3 is a boundary and the range is 3.9 × 10 −3 ≦ [n / M], the sheet resistance is dramatically increased. It was confirmed that the effect of lowering was obtained.

また、化合物層を構成する材料が異なる試料123〜134の各有機EL素子においては、それぞれ同等の良好な結果が得られた。   In addition, in each of the organic EL elements of Samples 123 to 134 having different materials constituting the compound layer, the same good results were obtained.

また、対向電極の層構成が異なる試料114、120、135、136の各有機EL素子のうち、化合物層と金属層とで構成された対向電極を有する試料135、136の各有機EL素子は、電力効率の向上が確認された。   In addition, among the organic EL elements of the samples 114, 120, 135, and 136 having different layer configurations of the counter electrode, the organic EL elements of the samples 135 and 136 having the counter electrode configured by the compound layer and the metal layer are Improvement in power efficiency was confirmed.

したがって、化合物層と金属層とで構成された対向電極は、透明基板側への反射率の向上が図られることが確認された。   Therefore, it was confirmed that the counter electrode composed of the compound layer and the metal layer can improve the reflectance to the transparent substrate side.

以上より、本発明構成の透明電極を用いた有機EL素子は、電力効率、整流比、及び高温・高湿保存性が向上することが確認された。   From the above, it was confirmed that the organic EL device using the transparent electrode of the present invention has improved power efficiency, rectification ratio, and high temperature / high humidity storage stability.

10,20,30,70…透明電極、10’,20’,30’ ,70’…積層体、40,50,60…有機EL素子、1a…化合物層、1b…有機層、1c…散乱層、2…金属層、3…発光機能層、5,7…対向電極、11…透明基板、11a…光取りだし面、31…正孔輸送・注入層、3a,32…発光層、33…正孔阻止層、34…電子輸送・注入層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 20, 30, 70 ... Transparent electrode, 10 ', 20', 30 ', 70' ... Laminated body, 40, 50, 60 ... Organic EL element, 1a ... Compound layer, 1b ... Organic layer, 1c ... Scattering layer DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Metal layer, 3 ... Light emitting functional layer, 5, 7 ... Counter electrode, 11 ... Transparent substrate, 11a ... Light extraction surface, 31 ... Hole transport / injection layer, 3a, 32 ... Light emitting layer, 33 ... Hole Blocking layer 34 ... Electron transport / injection layer

Claims (21)

透明基板と、
アルカリ金属またはアルカリ土類金属と酸素を含有して構成され、前記透明基板の一主面側に設けられた化合物層と、
銀または銀を主成分とした合金で構成され、前記化合物層を介して前記透明基板の一主面側に設けられた金属層と
を有する透明電極。
A transparent substrate;
A compound layer comprising an alkali metal or an alkaline earth metal and oxygen, and provided on one main surface side of the transparent substrate;
A transparent electrode having a metal layer made of silver or an alloy containing silver as a main component and provided on one main surface side of the transparent substrate via the compound layer.
ルイス塩基を有する化合物を用いて構成され、前記透明基板と前記化合物層との間に挟持された有機層を有する
請求項1に記載の透明電極。
The transparent electrode according to claim 1, wherein the transparent electrode is configured using a compound having a Lewis base, and has an organic layer sandwiched between the transparent substrate and the compound layer.
前記有機層は、窒素原子(N)および硫黄原子(S)の少なくとも一方を含んだ化合物を用いて構成され、
前記化合物は、当該化合物に含まれる窒素原子(N)および硫黄原子(S)が有する非共有電子対のうち芳香族性に関与せずかつ金属に配位していない非共有電子対の数をn、分子量をMとした場合の有効非共有電子対含有率[n/M]が、2.0×10-3≦[n/M]となる
請求項2に記載の透明電極。
The organic layer is composed of a compound containing at least one of a nitrogen atom (N) and a sulfur atom (S),
The compound includes the number of unshared electron pairs that are not involved in aromaticity and are not coordinated to metal among the unshared electron pairs of the nitrogen atom (N) and sulfur atom (S) contained in the compound. The transparent electrode according to claim 2, wherein the effective unshared electron pair content [n / M] is 2.0 × 10 −3 ≦ [n / M] when n and the molecular weight are M. 4.
前記化合物における前記有効非共有電子対含有率[n/M]が、3.9×10-3≦[
n/M]である
請求項3に記載の透明電極。
The effective unshared electron pair content [n / M] in the compound is 3.9 × 10 −3 ≦ [
n / M]. The transparent electrode according to claim 3.
前記有機層は、下記一般式(1)で表される化合物を含有する
請求項2〜4のいずれか一項に記載の透明電極。
Figure 2015060728
[ただし一般式(1)中において、
X11は、−N(R11)−または−O−を表し、
E101〜E108は、各々−C(R12)=または−N=を表し、E101〜E108のうち少なくとも一つは−N=であり、
前記R11および前記R12は、それぞれが水素原子(H)または置換基を表す。]
The transparent electrode according to any one of claims 2 to 4, wherein the organic layer contains a compound represented by the following general formula (1).
Figure 2015060728
[However, in the general formula (1),
X11 represents -N (R11)-or -O-,
E101 to E108 each represent -C (R12) = or -N =, and at least one of E101 to E108 is -N =,
R11 and R12 each represent a hydrogen atom (H) or a substituent. ]
前記有機層は、前記一般式(1)におけるX11を−N(R11)−とした下記一般式(1a)で表される化合物を含有する
請求項5に記載の透明電極。
Figure 2015060728
The transparent electrode according to claim 5, wherein the organic layer contains a compound represented by the following general formula (1a) in which X11 in the general formula (1) is -N (R11)-.
Figure 2015060728
前記有機層は、前記一般式(1a)におけるE104を−N=とした下記一般式(1a−1)で表される化合物を含有する
請求項6に記載の透明電極。
Figure 2015060728
The transparent electrode according to claim 6, wherein the organic layer contains a compound represented by the following general formula (1a-1) in which E104 in the general formula (1a) is −N =.
Figure 2015060728
前記有機層は、前記一般式(1a)におけるE103およびE106を−N=とした下記一般式(1a−2)で表される化合物を含有する
請求項6に記載の透明電極。
Figure 2015060728
The transparent electrode according to claim 6, wherein the organic layer contains a compound represented by the following general formula (1a-2) in which E103 and E106 in the general formula (1a) are -N =.
Figure 2015060728
前記有機層は、前記一般式(1)におけるX11を−O−とし、E104を−N=とした下記一般式(1b)で表される化合物を含有する
請求項5に記載の透明電極。
Figure 2015060728
The transparent electrode according to claim 5, wherein the organic layer contains a compound represented by the following general formula (1b) in which X11 in the general formula (1) is -O- and E104 is -N =.
Figure 2015060728
前記有機層は、下記一般式(2)で表される化合物を含有する
請求項2〜4のいずれか一項に記載の透明電極。
Figure 2015060728
[ただし一般式(2)中、
Y21は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる2価の連結基を表し、
E201〜E216、E221〜E238は、各々−C(R21)=または−N=を表し、
前記R21は、水素原子(H)または置換基を表し、
E221〜E229の少なくとも1つおよびE230〜E238の少なくとも1つは−N=であり、
k21およびk22は、0〜4の整数を表すが、k21+k22は2以上の整数である。]
The said organic layer contains the compound represented by following General formula (2). The transparent electrode as described in any one of Claims 2-4.
Figure 2015060728
[However, in general formula (2),
Y21 represents a divalent linking group composed of an arylene group, a heteroarylene group, or a combination thereof;
E201 to E216 and E221 to E238 each represent -C (R21) = or -N =
R21 represents a hydrogen atom (H) or a substituent,
At least one of E221 to E229 and at least one of E230 to E238 is -N =;
k21 and k22 represent an integer of 0 to 4, but k21 + k22 is an integer of 2 or more. ]
前記有機層は、下記一般式(3)で表される化合物を含有する
請求項2〜4のいずれか一項に記載の透明電極。
Figure 2015060728
[ただし一般式(3)中、
E301〜E312は、各々−C(R31)=を表し、
前記R31は水素原子(H)または置換基を表し、
Y31は、アリーレン基、ヘテロアリーレン基またはそれらの組み合わせからなる2価の連結基を表す。]
The said organic layer contains the compound represented by following General formula (3). The transparent electrode as described in any one of Claims 2-4.
Figure 2015060728
[However, in general formula (3),
E301 to E312 each represent -C (R31) =
R31 represents a hydrogen atom (H) or a substituent,
Y31 represents a divalent linking group composed of an arylene group, a heteroarylene group, or a combination thereof. ]
前記有機層は、下記一般式(4)で表される化合物を含有する
請求項2〜4のいずれか一項に記載の透明電極。
Figure 2015060728
[ただし一般式(4)中、
E401〜E414は、各々−C(R41)=を表し、
前記R41は水素原子(H)または置換基を表し、
Ar41は、置換あるいは無置換の、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環を表し、
k41は3以上の整数を表す。]
The transparent electrode according to any one of claims 2 to 4, wherein the organic layer contains a compound represented by the following general formula (4).
Figure 2015060728
[However, in general formula (4),
E401 to E414 each represent -C (R41) =
R41 represents a hydrogen atom (H) or a substituent,
Ar41 represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring;
k41 represents an integer of 3 or more. ]
前記有機層は、下記一般式(5)で表される化合物を含有する
請求項2〜4のいずれか一項に記載の透明電極。
Figure 2015060728
[ただし一般式(5)中、
R51は置換基を表し、
E501,E502、E511〜E515、E521〜E525は、各々−C(R52)=または−N=を表し、
E503〜E505は、各々−C(R52)=を表し、
前記R52は、水素原子(H)または置換基を表し、
E501およびE502のうち少なくとも1つは−N=であり、
E511〜E515のうち少なくとも1つは−N=であり、
E521〜E525のうち少なくとも1つは−N=である。]
The transparent electrode according to claim 2, wherein the organic layer contains a compound represented by the following general formula (5).
Figure 2015060728
[However, in general formula (5),
R51 represents a substituent,
E501, E502, E511 to E515, E521 to E525 each represent -C (R52) = or -N =
E503 to E505 each represent -C (R52) =
R52 represents a hydrogen atom (H) or a substituent,
At least one of E501 and E502 is -N =;
At least one of E511 to E515 is -N =;
At least one of E521 to E525 is -N =. ]
前記有機層は、下記一般式(6)で表される化合物を含有する
請求項2〜4のいずれか一項に記載の透明電極。
Figure 2015060728
[ただし一般式(6)中、
E601〜E612は、各々−C(R61)=または−N=を表し、
前記R61は水素原子(H)または置換基を表し、
Ar61は、置換あるいは無置換の、芳香族炭化水素環あるいは芳香族複素環を表す。]
The said organic layer contains the compound represented by following General formula (6). The transparent electrode as described in any one of Claims 2-4.
Figure 2015060728
[However, in general formula (6),
E601 to E612 each represent -C (R61) = or -N =
R61 represents a hydrogen atom (H) or a substituent;
Ar61 represents a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring. ]
前記有機層は、下記一般式(7)で表される化合物を含有する
請求項2〜4のいずれか一項に記載の透明電極。
Figure 2015060728
〔ただし一般式(7)中、
R71〜R73は、各々水素原子(H)又は置換基を表し、
Ar71は、芳香族炭化水素環基あるいは芳香族複素環基を表す。〕
The transparent electrode according to any one of claims 2 to 4, wherein the organic layer contains a compound represented by the following general formula (7).
Figure 2015060728
[However, in general formula (7),
R71 to R73 each represents a hydrogen atom (H) or a substituent,
Ar71 represents an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group. ]
前記有機層は、下記一般式(8)で表される化合物を含有する
請求項2〜4のいずれか一項に記載の透明電極。
Figure 2015060728
〔ただし一般式(8)中、
R81〜R86は、各々水素原子(H)又は置換基を表し、
E801〜E803は、各々−C(R87)=または−N=を表し、
前記R87は、水素原子(H)または置換基を表し、
Ar81は、芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を表す。〕
The transparent electrode according to claim 2, wherein the organic layer contains a compound represented by the following general formula (8).
Figure 2015060728
[However, in general formula (8),
R81 to R86 each represent a hydrogen atom (H) or a substituent,
E801 to E803 each represent -C (R87) = or -N =
R87 represents a hydrogen atom (H) or a substituent,
Ar81 represents an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group. ]
前記有機層は、下記一般式(8a)で表される化合物を含有する
請求項16に記載の透明電極。
Figure 2015060728
〔ただし一般式(8a)中において、
E804〜E811は、各々−C(R88)=または−N=を表し、
前記R88は、それぞれが水素原子(H)または置換基と表し、
E808〜E811のうち少なくとも一つは−N=であり、
E804〜E807、E808〜E811は、各々互いに結合して新たな環を形成してもよい。〕
The transparent electrode according to claim 16, wherein the organic layer contains a compound represented by the following general formula (8a).
Figure 2015060728
[However, in the general formula (8a)
E804 to E811 each represent -C (R88) = or -N =
Each R88 represents a hydrogen atom (H) or a substituent;
At least one of E808 to E811 is -N =;
E804 to E807 and E808 to E811 may be bonded to each other to form a new ring. ]
前記透明基板の一主面側に隣接して設けられた散乱層を有する
請求項1〜17のいずれか一項に記載の透明電極。
The transparent electrode as described in any one of Claims 1-17 which has a scattering layer provided adjacent to the one main surface side of the said transparent substrate.
請求項1〜18の何れかに記載の透明電極を有する
有機エレクトロルミネッセンス素子。
The organic electroluminescent element which has a transparent electrode in any one of Claims 1-18.
前記透明電極の金属層上に発光機能層と、対向電極とをこの順に積層した構成を有する
請求項19に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
The organic electroluminescent element according to claim 19, having a configuration in which a light emitting functional layer and a counter electrode are laminated in this order on a metal layer of the transparent electrode.
前記対向電極は、前記発光機能層側から
アルカリ金属またはアルカリ土類金属と酸素を含有して構成された化合物層と、
銀または銀を主成分とした合金で構成された金属層とをこの順に積層した構成を有する
請求項20に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
The counter electrode includes a compound layer configured to contain an alkali metal or an alkaline earth metal and oxygen from the light emitting functional layer side,
The organic electroluminescence device according to claim 20, wherein the organic electroluminescence device has a configuration in which a metal layer composed of silver or an alloy containing silver as a main component is laminated in this order.
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