JP5042685B2 - Organic EL device and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) element and a manufacturing method thereof.

有機EL素子は、ホール注入電極(陽極)と電子注入電極(陰極)との間に、発光性有機化合物を含む発光層等の有機層を備えるものであり、この発光性有機化合物に上記電極から電界を印加することにより励起・発光させる素子である。   The organic EL device includes an organic layer such as a light emitting layer containing a light emitting organic compound between a hole injection electrode (anode) and an electron injection electrode (cathode). It is an element that excites and emits light by applying an electric field.

このような有機EL素子は、発光性有機化合物そのものが発光する自発光型のデバイスであって、液晶のように背面にバックライトを必要としない。さらに、有機EL素子は、電界を印加される領域、すなわち陽極と陰極とで挟まれた領域(発光領域)のみが発光し、電界を印加されない領域、すなわち陽極と陰極とに挟まれていない領域(非発光領域)においてはほとんど発光しない。さらにまた、有機EL素子の有機層に用いる化合物としては光透過性を有するものが多い。   Such an organic EL element is a self-luminous device that emits light from a light-emitting organic compound itself, and does not require a backlight on the back like a liquid crystal. Further, the organic EL element emits light only in a region to which an electric field is applied, that is, a region sandwiched between the anode and the cathode (light emitting region), and a region in which no electric field is applied, that is, a region not sandwiched between the anode and the cathode. Little light is emitted in the (non-light emitting region). Furthermore, many compounds used for the organic layer of the organic EL element have light-transmitting properties.

これらの特徴を有することから、有機EL素子は、シースルー型の表示装置への応用が期待されている。シースルー型の表示装置とは、それを通して背景を見ることが可能なものをいう。有機EL素子においては、少なくとも非発光領域が光透過性を有するものについて、シースルー型の表示装置として用いることができる可能性がある。シースルー型の表示装置として利用可能な有機EL素子の具体例としては、例えば、特許文献1に開示されている、ホール注入電極及び電子注入電極として透明電極を用いる有機EL素子が挙げられる。
特開2001−176674号公報
Because of these characteristics, the organic EL element is expected to be applied to a see-through display device. A see-through display device is a device through which a background can be seen. In the organic EL element, at least a non-light-emitting region having light transmittance may be used as a see-through display device. Specific examples of the organic EL element that can be used as a see-through display device include, for example, an organic EL element that uses a transparent electrode as a hole injection electrode and an electron injection electrode disclosed in Patent Document 1.
JP 2001-176664 A

しかしながら、従来の有機EL素子からシースルー型の表示装置を作成する場合には、次のような問題があった。   However, when producing a see-through display device from a conventional organic EL element, there are the following problems.

すなわち、有機層に用いる発光性有機化合物としては、可視光領域(波長約400〜約700nmの領域)に光学吸収があるものも多い。このような化合物を用いた場合には有機層が着色されるため、有機層に光透過性を有する化合物を用いたとしても、表示装置の背景が認識しづらくなるという問題があった。   That is, many of the light-emitting organic compounds used in the organic layer have optical absorption in the visible light region (wavelength range of about 400 to about 700 nm). When such a compound is used, since the organic layer is colored, there is a problem that it is difficult to recognize the background of the display device even if a compound having light transmittance is used for the organic layer.

そこで、本発明は、可視光領域に光学吸収がある化合物を有機層に用いた場合であっても、背景を十分に認識可能な有機EL素子及びその製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an organic EL device that can sufficiently recognize the background even when a compound having optical absorption in the visible light region is used for the organic layer, and a method for manufacturing the same.

本発明者らは、鋭意研究の結果、第1の電極と、第1の電極に対向して配置され、その対向面が第1の電極の対向面の面積より小さい第2の電極と、第1の電極と第2の電極との間に配置された1又は2以上の有機層とを備える構造体に、第2の電極側から光照射する有機EL素子の製造方法により、上記課題を解決できることを見出した。   As a result of diligent research, the inventors of the present invention have a first electrode, a second electrode disposed opposite to the first electrode, the opposing surface being smaller than the area of the opposing surface of the first electrode, The above problem is solved by a method for manufacturing an organic EL element in which light is irradiated from the second electrode side to a structure including one or more organic layers disposed between one electrode and a second electrode. I found out that I can do it.

このような製造方法によれば、可視光領域に光学吸収がある化合物を有機層に用いた場合であっても、背景を十分に認識可能な有機EL素子が得られる。その理由としては次のようなことが考えられる。   According to such a manufacturing method, an organic EL element capable of sufficiently recognizing the background can be obtained even when a compound having optical absorption in the visible light region is used for the organic layer. The reason is considered as follows.

本発明の製造方法では、第2の電極がマスクとして作用し、有機層のうち第2の電極により光を遮られない領域に光が照射される。光が照射された領域では、可視光領域に光学吸収のある化合物が光酸化され、可視光領域における光学吸収が十分に小さい酸化物が生成する。これにより、有機層における光が照射された領域、すなわち、上部に第2の電極を有しない領域の光透過性が十分に向上し、有機EL素子の背景を十分に認識することが可能となる。さらに、第2の電極がマスクとして作用するため、有機層のうち第2の電極に覆われた領域では、可視光領域に光学吸収のある化合物がほとんど反応しない。よって、有機EL素子としての機能は確保される。   In the manufacturing method of the present invention, the second electrode acts as a mask, and light is irradiated to a region of the organic layer that is not blocked by the second electrode. In the region irradiated with light, a compound having optical absorption in the visible light region is photooxidized, and an oxide having sufficiently small optical absorption in the visible light region is generated. Thereby, the light transmittance of the region irradiated with light in the organic layer, that is, the region not having the second electrode on the upper side is sufficiently improved, and the background of the organic EL element can be sufficiently recognized. . Furthermore, since the second electrode acts as a mask, a compound having optical absorption in the visible light region hardly reacts in the region covered with the second electrode in the organic layer. Therefore, the function as an organic EL element is ensured.

さらに、かかる製造方法では、第2の電極がマスクとして作用するため、化合物が酸化される領域と非発光領域との位置のずれが十分に小さく、例えば10μm未満となる。よって、化合物が酸化される領域と非発光領域との位置がずれることによる見栄えの悪さを生じない。   Further, in such a manufacturing method, since the second electrode acts as a mask, the positional deviation between the region where the compound is oxidized and the non-light emitting region is sufficiently small, for example, less than 10 μm. Therefore, it does not cause an unpleasant appearance due to the shift between the position where the compound is oxidized and the non-light emitting area.

本発明の有機EL素子は、上記本発明の製造方法により得られる。本発明の有機EL素子は上述の優れた効果を有する。   The organic EL device of the present invention is obtained by the production method of the present invention. The organic EL device of the present invention has the excellent effects described above.

本発明はまた、第1の電極と、第1の電極上に配置された1又は2以上の有機層と、有機層上に第1の電極と対向するように配置された第2の電極とを備える有機EL素子であって、第2の電極の対向面が第1の電極の対向面の面積より小さく、上部に第2の電極を有する有機層の領域の最大光学吸収率は、上部に第2の電極を有しない有機層の領域の最大光学吸収率よりも大きい有機EL素子を提供する。ここで、「最大光学吸収率」とは、測定対象の可視光領域での光学吸収スペクトルにおける最大の吸収率を示す。   The present invention also includes a first electrode, one or more organic layers disposed on the first electrode, and a second electrode disposed on the organic layer so as to face the first electrode. The opposing surface of the second electrode is smaller than the area of the opposing surface of the first electrode, and the maximum optical absorptance of the region of the organic layer having the second electrode on the top is An organic EL element having a larger maximum optical absorptance than a region of an organic layer having no second electrode is provided. Here, the “maximum optical absorptance” indicates the maximum absorptance in the optical absorption spectrum in the visible light region to be measured.

このような有機EL素子によれば、可視光領域に吸収がある化合物を有機層に用いた場合であっても、背景を十分に認識可能である。   According to such an organic EL element, the background can be sufficiently recognized even when a compound having absorption in the visible light region is used for the organic layer.

本発明の有機EL素子においては、上部に第2の電極を有しない有機層の領域の最大光学吸収率が10%以下であることが好ましい。これによれば、有機EL素子の背景をより確実に認識することができる。   In the organic EL device of the present invention, it is preferable that the maximum optical absorptance of the region of the organic layer not having the second electrode on the upper portion is 10% or less. According to this, the background of the organic EL element can be recognized more reliably.

本発明はさらに、第1の電極と、第1の電極上に配置された1又は2以上の有機層と、有機層上に第1の電極と対向するように配置された第2の電極とを備える有機EL素子であって、第2の電極の対向面が第1の電極の対向面の面積より小さく、少なくとも1つの有機層が、可視光領域に光学吸収のある化合物を含有する可視光吸収有機層であり、上部に第2の電極を有する可視光吸収有機層の領域の単位体積当たりの上記化合物の酸化物量が、上部に第2の電極を有しない可視光吸収有機層の領域の単位体積当たりの上記化合物の酸化物量よりも小さい有機EL素子を提供する。   The present invention further includes a first electrode, one or more organic layers disposed on the first electrode, and a second electrode disposed on the organic layer so as to face the first electrode. An organic EL element comprising: a visible light having a surface facing the second electrode smaller than an area of the surface facing the first electrode, wherein at least one organic layer contains a compound having optical absorption in the visible light region The amount of oxide of the compound per unit volume of the region of the visible light absorbing organic layer having the second electrode on the upper portion of the absorbing organic layer is larger than that of the region of the visible light absorbing organic layer not having the second electrode on the upper portion. Provided is an organic EL device having a smaller amount of oxide of the above compound per unit volume.

このような有機EL素子によれば、上部に第2の電極を有しない可視光吸収有機層の領域において、可視光領域における光学吸収が十分に小さい酸化物の単位体積当たりの量が十分に大きいため、背景を十分に認識可能である。   According to such an organic EL element, in the region of the visible light absorbing organic layer not having the second electrode on the upper portion, the amount per unit volume of the oxide having sufficiently small optical absorption in the visible light region is sufficiently large. Therefore, the background can be sufficiently recognized.

本発明の有機EL素子においては、上部に第2の電極を有しない可視光吸収有機層の領域の単位体積当たりの上記化合物の酸化物量は、70質量%以上であることが好ましい。これによれば、有機EL素子の背景をより確実に認識することができる。   In the organic EL device of the present invention, the oxide amount of the above compound per unit volume in the region of the visible light absorbing organic layer not having the second electrode on the top is preferably 70% by mass or more. According to this, the background of the organic EL element can be recognized more reliably.

本発明によれば、可視光領域に光学吸収がある化合物を有機層に用いた場合であっても、背景を十分に認識可能な有機EL素子及びその製造方法を提供することができる。さらに、本発明の製造方法により得られる有機EL素子によれば、上部に第2の電極を有しない有機層の領域と非発光領域との位置がずれることによる見栄えの悪さを生じない。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a case where the compound which has optical absorption in visible region is used for an organic layer, the organic EL element which can fully recognize a background, and its manufacturing method can be provided. Furthermore, according to the organic EL element obtained by the manufacturing method of the present invention, the appearance of the organic layer region not having the second electrode on the upper portion and the non-light emitting region are not deteriorated.

以下、場合により図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明するが、本発明は下記実施形態に限定されるものではない。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as the case may be, but the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same or equivalent element, and the description is abbreviate | omitted when description overlaps.

[有機EL素子の製造方法]
図1は、本発明の有機EL素子の製造方法の好ましい一実施形態を示す模式断面図である。
[Method of manufacturing organic EL element]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a preferred embodiment of a method for producing an organic EL element of the present invention.

図1に示す従来公知な方法により製造可能な構造体100は、基板4、第1の電極1、有機層6、及び、第1の電極より主面の面積が小さい第2の電極2を備える。第1の電極1は基板4上に設けられ、有機層6は第1の電極1と基板4とを覆うように設けられ、第2の電極2は、第1の電極に対向するように有機層6上に設けられている。また、有機層6は、可視光領域に光学吸収のある有機化合物を含有する。   A structure 100 that can be manufactured by a conventionally known method shown in FIG. 1 includes a substrate 4, a first electrode 1, an organic layer 6, and a second electrode 2 that has a smaller principal surface area than the first electrode. . The first electrode 1 is provided on the substrate 4, the organic layer 6 is provided so as to cover the first electrode 1 and the substrate 4, and the second electrode 2 is organic so as to face the first electrode. It is provided on the layer 6. The organic layer 6 contains an organic compound having optical absorption in the visible light region.

可視光領域に光学吸収のある有機化合物は、光学吸収性を有する有機化合物であって、光を照射することにより、光酸化、光異性化、光分解等を引き起こし光学吸収率が低下するものであればよい。その好ましい具体例としては、縮合多環芳香族アミン誘導体、複素縮合多環芳香族を骨格に有する有機化合物、ピロール誘導体、ピロメテン骨格を有する有機化合物、フタロシアニン誘導体、有機金属錯体(中心金属Al、Ir、Pt、Cu、Ru)、及びキノリノール金属錯体が挙げられる。この中で、ナフタセン誘導体、アミノアントラセン誘導体、アントラセン誘導体、アミノアントラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ペリレン誘導体、インデノペリレン誘導体、ジインデノペリレン誘導体、クマリン誘導体、ベンゾフルオランテン誘導体、フェナントロリン誘導体及びフェナンスレン誘導体がより好ましい。このような可視光領域に光学吸収のある有機化合物は、発光性有機化合物であってもよく、その他の機能を有する有機化合物であってもよい。   An organic compound having optical absorption in the visible light region is an organic compound having optical absorptivity, and when irradiated with light, causes optical oxidation, photoisomerization, photolysis, and the like, resulting in a decrease in optical absorptance. I just need it. Preferred examples thereof include condensed polycyclic aromatic amine derivatives, organic compounds having a heterocondensed polycyclic aromatic skeleton, pyrrole derivatives, organic compounds having a pyromethene skeleton, phthalocyanine derivatives, organometallic complexes (central metals Al, Ir , Pt, Cu, Ru), and quinolinol metal complexes. Among them, naphthacene derivatives, aminoanthracene derivatives, anthracene derivatives, aminoanthracene derivatives, pentacene derivatives, perylene derivatives, indenoperylene derivatives, diindenoperylene derivatives, coumarin derivatives, benzofluoranthene derivatives, phenanthroline derivatives, and phenanthrene derivatives More preferred. Such an organic compound having optical absorption in the visible light region may be a light-emitting organic compound or an organic compound having other functions.

また、可視光領域に光学吸収のある有機化合物は、ナフタセン骨格、アミノアントラセン骨格、アントラセン骨格、アミノアントラセン骨格、ペンタセン骨格、ペリレン骨格、インデノペリレン骨格、ジインデノペリレン骨格、クマリン骨格、ベンゾフルオランテン骨格、フェナントロリン骨格、フェナンスレン骨格等の光学吸収性のある骨格を、共役部分や側鎖部分に有する高分子化合物であってもよい。   Organic compounds having optical absorption in the visible light region include naphthacene skeleton, aminoanthracene skeleton, anthracene skeleton, aminoanthracene skeleton, pentacene skeleton, perylene skeleton, indenoperylene skeleton, diindenoperylene skeleton, coumarin skeleton, and benzoflurane. A polymer compound having an optically absorbing skeleton such as an olanthene skeleton, a phenanthroline skeleton, or a phenanthrene skeleton in a conjugated portion or a side chain portion may be used.

また、構造体100における有機層6は、発光性有機化合物を含む単層の発光層からなるものであってもよく、それぞれ異なる機能を有する複数の層からなるものであってもよい。   Moreover, the organic layer 6 in the structure 100 may be composed of a single light-emitting layer containing a light-emitting organic compound, or may be composed of a plurality of layers having different functions.

この構造体100に第2の電極2側から光照射することによって、有機層6のうち上部に第2の電極を有しない領域の可視光領域に光学吸収のある有機化合物が酸化され、図2に示す本実施形態の有機EL素子200が得られる。なお、かかる製造方法における光は、より効率的に可視光領域に光学吸収のある有機化合物を酸化させる観点から、UV光(紫外線)であることが好ましい。   By irradiating the structure 100 with light from the second electrode 2 side, an organic compound having optical absorption in the visible light region of the organic layer 6 that does not have the second electrode on the upper side is oxidized, and FIG. The organic EL element 200 of this embodiment shown in FIG. In addition, it is preferable that the light in this manufacturing method is UV light (ultraviolet rays) from a viewpoint of oxidizing an organic compound having optical absorption in the visible light region more efficiently.

[有機EL素子]
図2は、上述の製造方法により得られる、本発明に係る有機EL素子の第1実施形態を示す模式断面図である。有機EL素子200において、有機層6のうち上部に第2の電極2を有する領域7においては可視光領域に光学吸収のある有機化合物がほとんど酸化されていない。また、上部に第2の電極2を有しない領域8においては可視光領域に光学吸収のある有機化合物の酸化物を多く、例えば単位体積当たり70質量%以上含有する。この酸化物は可視光領域における光学吸収が十分に小さい。よって、領域8の最大光学吸収率は十分に低く、例えば10%以下となり、有機EL素子200の背景を十分に認識することが可能となる。
[Organic EL device]
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the first embodiment of the organic EL element according to the present invention, which is obtained by the manufacturing method described above. In the organic EL element 200, the organic compound having optical absorption in the visible light region is hardly oxidized in the region 7 having the second electrode 2 in the upper portion of the organic layer 6. Further, in the region 8 that does not have the second electrode 2 in the upper portion, a large amount of organic compound oxide having optical absorption in the visible light region is contained, for example, 70 mass% or more per unit volume. This oxide has a sufficiently small optical absorption in the visible light region. Therefore, the maximum optical absorptance of the region 8 is sufficiently low, for example, 10% or less, and the background of the organic EL element 200 can be sufficiently recognized.

このような有機EL素子に第1の電極1及び第2の電極2から電圧を印加した場合には、基板4側から見て、領域7の部分が発光し、領域8の部分については背景を十分に認識することができる。また、パターン化された第2の電極を用いれば、そのパターンに応じた発光を得ることもできる。なお、パターンを形成した場合のその幅は、例えば、10〜1000μmとすることができる。   When a voltage is applied to such an organic EL element from the first electrode 1 and the second electrode 2, the region 7 emits light when viewed from the substrate 4 side, and the region 8 has a background. Can be fully recognized. Moreover, if the patterned 2nd electrode is used, light emission according to the pattern can also be obtained. In addition, the width | variety at the time of forming a pattern can be 10-1000 micrometers, for example.

図3は、本発明に係る有機EL素子の第2実施形態を示す模式断面図である。図3に示す有機EL素子300は、第1の電極1と、第1の電極1上に設けられた発光層10と、発光層10上に設けられた、第1の電極より主面の面積が小さい第2の電極2とを備える。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the organic EL element according to the present invention. The organic EL element 300 shown in FIG. 3 includes the first electrode 1, the light emitting layer 10 provided on the first electrode 1, and the area of the main surface from the first electrode provided on the light emitting layer 10. And the second electrode 2 having a small size.

図4は、本発明に係る有機EL素子の第3実施形態を示す模式断面図である。図4に示す有機EL素子400は、互いに対向して配置されている第1の電極1と、第1の電極より主面の面積が小さい第2の電極2とにより、ホール輸送層11、発光層10及び電子輸送層12が挟持された構造を有している。ホール輸送層11、発光層10及び電子輸送層12はいずれも有機層に相当し、第1の電極1側からこの順に積層されている。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a third embodiment of the organic EL element according to the present invention. The organic EL element 400 shown in FIG. 4 includes a hole transport layer 11, a light emitting element, and a first electrode 1 disposed opposite to each other and a second electrode 2 having a smaller principal surface area than the first electrode. The layer 10 and the electron transport layer 12 are sandwiched. The hole transport layer 11, the light emitting layer 10, and the electron transport layer 12 all correspond to organic layers, and are laminated in this order from the first electrode 1 side.

なお、図示していないが、図3及び図4にそれぞれ示す有機EL素子300及び400は、図2に示す有機EL素子と同様、発光層10のうち上部に第2の電極を有しない領域において、可視光領域に光学吸収のある有機化合物の酸化物を多く含有し、その背景を十分に認識することが可能である。   Although not shown, the organic EL elements 300 and 400 shown in FIGS. 3 and 4 are similar to the organic EL element shown in FIG. 2 in a region where the second electrode is not provided on the light emitting layer 10. It contains a large amount of an organic compound oxide having optical absorption in the visible light region, and its background can be sufficiently recognized.

また、有機EL素子300及び400において第1の電極1は基板4上に形成されている。さらに、図示していないが、発光層として異なる構成材料(材料の種類、材料の含有割合)を含有する発光層を複数積層して設けてもよい。   In the organic EL elements 300 and 400, the first electrode 1 is formed on the substrate 4. Further, although not shown, a plurality of light emitting layers containing different constituent materials (type of material, content ratio of materials) may be provided as a light emitting layer.

上記実施形態においては、第1の電極1及び第2の電極2がそれぞれホール注入電極(陽極)及び電子注入電極(陰極)として機能し、電源Pによる電界の印加により、第1の電極1からホール(正孔)が注入されるとともに、第2の電極2から電子が注入され、これらの再結合に基づいて発光層10(第1実施形態においては有機層6)中の発光性有機化合物が発光する。   In the above embodiment, the first electrode 1 and the second electrode 2 function as a hole injection electrode (anode) and an electron injection electrode (cathode), respectively. While holes (holes) are injected and electrons are injected from the second electrode 2, the light-emitting organic compound in the light-emitting layer 10 (the organic layer 6 in the first embodiment) is formed based on these recombination. Emits light.

このような有機EL素子において、発光層10、ホール輸送層11及び電子輸送層12の好適な厚さは、いずれも5〜200nmである。   In such an organic EL element, preferred thicknesses of the light emitting layer 10, the hole transport layer 11, and the electron transport layer 12 are all 5 to 200 nm.

(基板)
基板4としては、ガラス、石英等の非晶質基板、Si、GaAs、ZnSe、ZnS、GaP、InP等の結晶基板、Mo、Al、Pt、Ir、Au、Pd、SUS等の金属基板等を用いることができる。また、結晶質又は非晶質のセラミック、金属、有機物等の薄膜を所定基板上に形成したものを用いてもよい。この中で、基板の透明性の観点から、ガラスや石英等の基板を用いることが好ましく、特に、安価なガラスの基板を用いることが好ましい。基板には、発色光の調整のために、色フィルター膜や蛍光物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜等を設けてもよい。
(substrate)
As the substrate 4, an amorphous substrate such as glass or quartz, a crystal substrate such as Si, GaAs, ZnSe, ZnS, GaP, or InP, or a metal substrate such as Mo, Al, Pt, Ir, Au, Pd, or SUS is used. Can be used. Further, a thin film made of a crystalline or amorphous ceramic, metal, organic substance or the like formed on a predetermined substrate may be used. Among these, from the viewpoint of the transparency of the substrate, a substrate such as glass or quartz is preferably used, and in particular, an inexpensive glass substrate is preferably used. The substrate may be provided with a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent material, a dielectric reflection film, or the like for adjusting the color light.

(第1の電極)
第1の電極1はホール注入電極(陽極)として機能する。そのため、第1の電極1の材料としては、第1の電極1に隣接する有機層にホールを効率よく注入できる材料が好ましく、かかる観点からは仕事関数が4.5〜5.5eVである材料が好ましい。
(First electrode)
The first electrode 1 functions as a hole injection electrode (anode). Therefore, the material of the first electrode 1 is preferably a material that can efficiently inject holes into the organic layer adjacent to the first electrode 1, and from this point of view, a material having a work function of 4.5 to 5.5 eV. Is preferred.

また、有機EL素子の発光波長領域である波長400〜700nm、特にRGB各色の波長における第1の電極1の透過率は、50%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましい。第1の電極1の透過率が50%未満であると、発光層10からの発光が減衰されて画像表示に必要な輝度が得られにくくなる。   Further, the transmittance of the first electrode 1 at a wavelength of 400 to 700 nm which is an emission wavelength region of the organic EL element, particularly at each wavelength of RGB is preferably 50% or more, and more preferably 80% or more. More preferably, it is 90% or more. When the transmittance of the first electrode 1 is less than 50%, the light emission from the light emitting layer 10 is attenuated, and it is difficult to obtain the luminance necessary for image display.

光透過率の高い第1の電極1は、各種酸化物で構成される透明導電膜を用いて構成することができる。かかる材料としては、酸化インジウム(In)、酸化スズ(SnO)、酸化亜鉛(ZnO)、錫ドープ酸化インジウム(ITO)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO)等が好ましく、中でも、ITOは、面内の比抵抗が均一な薄膜が容易に得られる点で特に好ましい。ITO中のInに対するSnOの比は、1〜20質量%が好ましく、5〜12質量%がより好ましい。また、IZO中のInに対するZnOの比は12〜32質量%が好ましい。上記材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The 1st electrode 1 with high light transmittance can be comprised using the transparent conductive film comprised with various oxides. As such a material, indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), tin-doped indium oxide (ITO), zinc-doped indium oxide (IZO), and the like are preferable. It is particularly preferable in that a thin film having a uniform in-plane specific resistance can be easily obtained. The ratio of SnO 2 to In 2 O 3 in ITO is preferably 1 to 20% by mass, and more preferably 5 to 12% by mass. The ratio of ZnO to In 2 O 3 in IZO is preferably 12 to 32% by mass. The said material may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

なお、第1の電極1を構成する酸化物の組成は化学量論組成から多少偏倚していてもよい。例えば、ITOは、通常、InとSnOとを化学量論組成で含有するが、ITOの組成をInOx・SnOyで表すとき、xは1.0〜2.0の範囲内、yは0.8〜1.2の範囲内であればよい。 Note that the composition of the oxide constituting the first electrode 1 may be slightly deviated from the stoichiometric composition. For example, ITO usually contains In 2 O 3 and SnO 2 in a stoichiometric composition, but when the composition of ITO is represented by InOx · SnOy, x is in the range of 1.0 to 2.0, y May be in the range of 0.8 to 1.2.

また、第1の電極1に酸化シリコン(SiO)等の透明な誘電体を添加することにより、第1の電極1の仕事関数を調整することができる。例えば、ITOに対して0.5〜10mol%程度のSiOを添加することによりITOの仕事関数を増大させ、第1の電極1の仕事関数を上述の好ましい範囲内とすることができる。 Further, the work function of the first electrode 1 can be adjusted by adding a transparent dielectric such as silicon oxide (SiO 2 ) to the first electrode 1. For example, the work function of ITO can be increased by adding about 0.5 to 10 mol% of SiO 2 with respect to ITO, and the work function of the first electrode 1 can be within the above-mentioned preferable range.

第1の電極1の厚さは、上述の光透過率を考慮して決定することが好ましい。例えば酸化物透明導電膜を用いる場合、その厚さは、好ましくは50〜500nm、より好ましくは50〜300nmであることが好ましい。第1の電極1の厚さが500nmを超えると、光透過率が不充分となると共に、基板4からの第1の電極1の剥離が発生する場合がある。また、厚さの減少に伴い光透過性は向上するが、厚さが50nm未満の場合、発光層10等へのホール注入効率が低下すると共に膜の強度が低下する傾向にある。   The thickness of the first electrode 1 is preferably determined in consideration of the above-described light transmittance. For example, when using an oxide transparent conductive film, the thickness is preferably 50 to 500 nm, more preferably 50 to 300 nm. When the thickness of the first electrode 1 exceeds 500 nm, the light transmittance may be insufficient and the first electrode 1 may be peeled off from the substrate 4 in some cases. In addition, the light transmittance improves as the thickness decreases. However, when the thickness is less than 50 nm, the hole injection efficiency into the light emitting layer 10 or the like tends to decrease and the strength of the film tends to decrease.

(第2の電極)
第2の電極2は電子注入電極(陰極)として機能する。第2の電極2の材料としては、金属材料、有機金属錯体、金属塩等が挙げられ、発光層10等への電子注入が容易となるように仕事関数が低い材料が好ましい。
(Second electrode)
The second electrode 2 functions as an electron injection electrode (cathode). Examples of the material of the second electrode 2 include a metal material, an organometallic complex, a metal salt, and the like, and a material having a low work function is preferable so that electron injection into the light emitting layer 10 and the like is easy.

第2の電極2を構成する金属材料の具体的態様としては、Li、Na、K、Cs等のアルカリ金属、Mg、Ca、Sr、Ba等のアルカリ土類金属、LiF、CsI等のアルカリ金属ハロゲン化物等が挙げられる。また、La、Ce、Sn、Zn、Zr等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近い金属を用いることができる。これらの中でも、Caは仕事関数が非常に低いため特に好ましい。   Specific examples of the metal material constituting the second electrode 2 include alkali metals such as Li, Na, K, and Cs, alkaline earth metals such as Mg, Ca, Sr, and Ba, and alkali metals such as LiF and CsI. And halides. Alternatively, a metal having properties similar to those of an alkali metal or an alkaline earth metal such as La, Ce, Sn, Zn, or Zr can be used. Among these, Ca is particularly preferable because it has a very low work function.

第2の電極2としてアルカリ金属又はアルカリ土類金属を用いる場合は、その厚さは、好ましくは0.1〜100nm、より好ましくは1.0〜50nmである。また、第2の電極2としてアルカリハロゲン化物を用いる場合の厚さは、発光層10への電子注入能力の点からできるだけ薄い方が好ましく、具体的には、10nm以下が好ましく、1nm以下がより好ましい。上記の材料からなる第2の電極2は、例えば、真空蒸着法等によって形成可能である。   When an alkali metal or alkaline earth metal is used as the second electrode 2, the thickness is preferably 0.1 to 100 nm, more preferably 1.0 to 50 nm. Further, the thickness in the case of using an alkali halide as the second electrode 2 is preferably as thin as possible from the viewpoint of the ability to inject electrons into the light emitting layer 10, and specifically, it is preferably 10 nm or less, more preferably 1 nm or less. preferable. The second electrode 2 made of the above material can be formed by, for example, a vacuum deposition method or the like.

第2の電極2を構成する有機金属錯体の具体的態様としては、β−ジケトナト錯体、キノリノール錯体等が挙げられる。有機金属錯体が有する金属は、仕事関数が低いものがよく、例えば、Li、Na、K、Cs等のアルカリ金属、Mg、Ca、Sr、Ba等のアルカリ土類金属、更には、La、Ce、Sn、Zn、Zr等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近い金属が好適である。   Specific examples of the organometallic complex constituting the second electrode 2 include a β-diketonato complex and a quinolinol complex. The metal of the organometallic complex should preferably have a low work function. For example, alkali metals such as Li, Na, K, and Cs, alkaline earth metals such as Mg, Ca, Sr, and Ba, and La and Ce A metal having properties close to those of an alkali metal or alkaline earth metal such as Sn, Zn, or Zr is preferable.

上記の材料からなる第2の電極2は、例えば、有機金属錯体を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法等の塗布法により、第2の電極2が接続する層(例えば、発光層10)上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することで形成可能である。   The second electrode 2 made of the above material is a layer (for example, a light emitting layer) to which the second electrode 2 is connected by, for example, a coating solution obtained by adding an organometallic complex to a predetermined solvent by a coating method such as a spin coating method. 10) It can be formed by coating on and removing the solvent from the coating solution.

第2の電極2を構成する金属塩の具体的態様としては、Ag、Al、Au、Be、Bi、Co、Cu、Fe、Ga、Hg、Ir、Mo、Mn、Nb、Ni、Os、Pb、Pd、Pt、Re、Ru、Sb、Sn、Ti、Zr等の塩が挙げられる。   Specific embodiments of the metal salt constituting the second electrode 2 include Ag, Al, Au, Be, Bi, Co, Cu, Fe, Ga, Hg, Ir, Mo, Mn, Nb, Ni, Os, and Pb. , Pd, Pt, Re, Ru, Sb, Sn, Ti, Zr and the like.

これらの金属塩は有機金属塩、無機金属塩のいずれであってもよい。有機金属塩としては、置換又は未置換の脂肪族カルボン酸塩、二価カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩、アルコラート、フェノラート、ジアルキルアミド等が挙げられる。また、無機金属塩としてはハロゲン化物等が挙げられる。   These metal salts may be either organic metal salts or inorganic metal salts. Examples of the organic metal salts include substituted or unsubstituted aliphatic carboxylates, divalent carboxylates, aromatic carboxylates, alcoholates, phenolates, dialkylamides, and the like. Examples of the inorganic metal salt include halides.

脂肪族カルボン酸塩の脂肪族カルボン酸は、飽和脂肪族カルボン酸、不飽和脂肪族カルボン酸のいずれであってもよい。飽和脂肪族カルボン酸塩としては、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、イソオクタン酸、デカン酸、ラウリン酸等の金属塩が挙げられる。また、不飽和脂肪族カルボン酸塩としては、オレイン酸、リシノレイン酸、リノール酸等の金属塩が挙げられる。   The aliphatic carboxylic acid of the aliphatic carboxylate may be either a saturated aliphatic carboxylic acid or an unsaturated aliphatic carboxylic acid. Examples of the saturated aliphatic carboxylate include metal salts such as acetic acid, propionic acid, octanoic acid, isooctanoic acid, decanoic acid, and lauric acid. Examples of the unsaturated aliphatic carboxylate include metal salts such as oleic acid, ricinoleic acid, and linoleic acid.

二価カルボン酸塩としては、例えば、クエン酸、リンゴ酸、シュウ酸等二価カルボン酸の金属塩が挙げられ、芳香族カルボン酸塩としては、安息香酸、o−tert−ブチル安息香酸、m−tert−ブチル安息香酸、p−tert−ブチル安息香酸、サリチル酸、m−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸等の金属塩が挙げられ、中でもサリチル酸の金属塩が好ましい。   Examples of the divalent carboxylate include metal salts of divalent carboxylic acids such as citric acid, malic acid, and oxalic acid. Examples of the aromatic carboxylate include benzoic acid, o-tert-butylbenzoic acid, m Examples include metal salts such as -tert-butylbenzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, salicylic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid, and among them, the metal salt of salicylic acid is preferable.

アルコラートはアルコールの金属塩である。アルコラートを構成するアルコール成分としては、例えば、エタノール、n−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール等の一級アルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール等の二級アルコール、tert−ブチルアルコール等の三級アルコール等が挙げられる。   An alcoholate is a metal salt of an alcohol. Examples of the alcohol component constituting the alcoholate include primary alcohols such as ethanol, n-propyl alcohol and n-butyl alcohol, secondary alcohols such as isopropyl alcohol and isobutyl alcohol, and tertiary alcohols such as tert-butyl alcohol. It is done.

フェノラートはフェノール類の金属塩である。フェノラートを構成するフェノール成分が有する水酸基の個数は特に制限されないが、好ましくは1〜2個である。また、かかるフェノール成分は水酸基の他に置換基(好ましくは炭素数1〜8の直鎖又は分岐アルキル基)を有していてもよい。本発明では、フェノール、ナフトール、4−フェニルフェノール等が好ましく用いられる。   Phenolate is a metal salt of phenols. The number of hydroxyl groups contained in the phenol component constituting the phenolate is not particularly limited, but is preferably 1 to 2. Such a phenol component may have a substituent (preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms) in addition to the hydroxyl group. In the present invention, phenol, naphthol, 4-phenylphenol and the like are preferably used.

また、無機金属塩であるハロゲン化物としては、例えば、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素等の金属塩が挙げられる。   Examples of the halide that is an inorganic metal salt include metal salts such as chlorine, fluorine, bromine, and iodine.

上記の材料からなる第2の電極2は、例えば、金属塩を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法等の塗布法により、第2の電極2が接続する層(例えば、発光層10)上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することにより形成可能である。   The second electrode 2 made of the above material is a layer (for example, the light emitting layer 10) to which the second electrode 2 is connected by, for example, a coating solution obtained by adding a metal salt to a predetermined solvent by a coating method such as a spin coating method. It is possible to form the film by applying it on the substrate and removing the solvent from the coating solution.

なお、第2の電極2は上述の電極上にさらに補助電極が設けられたものであってもよい。このような第2の電極2によれば、発光層10等への電子注入効率を向上させることができ、また、発光層10等への水分又は有機溶媒の侵入を防止することができる。補助電極の材料としては、仕事関数及び電荷注入能力に関する制限がないため、一般的な金属を用いることができるが、導電率が高く取り扱いが容易な金属を用いることが好ましい。また、特に第2の電極2が有機材料を含む場合には、有機材料の種類や密着性等に応じて適宜選択することが好ましい。   The second electrode 2 may be one in which an auxiliary electrode is further provided on the above electrode. According to the second electrode 2 as described above, it is possible to improve the efficiency of electron injection into the light emitting layer 10 and the like, and to prevent moisture or an organic solvent from entering the light emitting layer 10 and the like. As a material for the auxiliary electrode, a general metal can be used because there is no restriction on work function and charge injection capability. However, it is preferable to use a metal having high conductivity and easy handling. In particular, in the case where the second electrode 2 includes an organic material, it is preferable to select appropriately according to the type and adhesion of the organic material.

補助電極に用いられる材料としては、Al、Ag、In、Ti、Cu、Au、Mo、W、Pt、Pd、Ni等が挙げられるが、中でもAl及びAg等の低抵抗の金属を用いると電子注入効率を更に高めることができる。また、TiN等の金属化合物を用いることにより一層高い封止性を得ることができる。これらの材料は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせてもよい。また、2種以上の金属を用いる場合は合金として用いてもよい。このような補助電極は、例えば、真空蒸着法等によって形成可能である。   Examples of the material used for the auxiliary electrode include Al, Ag, In, Ti, Cu, Au, Mo, W, Pt, Pd, and Ni. Among them, when a low-resistance metal such as Al and Ag is used, electrons are used. The injection efficiency can be further increased. Moreover, higher sealing properties can be obtained by using a metal compound such as TiN. These materials may be used alone or in combination of two or more. Moreover, when using 2 or more types of metals, you may use as an alloy. Such an auxiliary electrode can be formed by, for example, a vacuum deposition method or the like.

なお、上述の第2の電極2としてパターン化されたものを用いれば、そのパターンに応じた発光を得ることができる。また、補助電極がさらに設けられた第2の電極2を用いる場合には、補助電極のみがパターン化されたされたものを用いることによっても、そのパターンに応じた発光を得ることができる。   In addition, if what was patterned as the above-mentioned 2nd electrode 2, the light emission according to the pattern can be obtained. Further, when the second electrode 2 further provided with the auxiliary electrode is used, light emission corresponding to the pattern can be obtained also by using a pattern in which only the auxiliary electrode is patterned.

(発光層)
発光層10の材料としては、電子とホールとの再結合により励起子が生成し、その励起子がエネルギーを放出して基底状態に戻る際に発光するような発光性有機化合物であれば、特に限定されることなく用いることができ、可視光領域に光学吸収のある発光性有機化合物を用いることもできる。
(Light emitting layer)
As the material of the light emitting layer 10, in particular, as long as it is a light emitting organic compound that generates excitons by recombination of electrons and holes and emits energy when the excitons release energy and returns to the ground state, A light-emitting organic compound having optical absorption in the visible light region can also be used without limitation.

その具体例としては、アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、亜鉛錯体、イリジウム錯体若しくは希土類金属錯体等の有機金属錯体化合物、アントラセン、ナフタセン、ベンゾフルオランテン、ナフトフルオランテン、スチリルアミン若しくはテトラアリールジアミン又はこれらの誘導体、ペリレン、キナクリドン、クマリン、DCM若しくはDCJTBなどの低分子有機化合物、あるいは、ポリアセチレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体若しくはポリチオフェン誘導体等のπ共役系ポリマー、又は、ポリビニル化合物、ポリスチレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアクリレート誘導体若しくはポリメタクリレート誘導体等の非π共役系の側鎖型ポリマー若しくは主鎖型ポリマー等に色素を含有させたものなどの高分子有機化合物などを挙げることができる。なお、可視光領域に光学吸収のある発光性有機化合物を発光層に用いる場合には、発光層が上述の可視光吸収有機層に相当する。   Specific examples thereof include an organometallic complex compound such as an aluminum complex, a beryllium complex, a zinc complex, an iridium complex, or a rare earth metal complex, anthracene, naphthacene, benzofluoranthene, naphthofluoranthene, styrylamine, tetraaryldiamine, or the like. Derivatives, perylene, quinacridone, coumarin, low molecular organic compounds such as DCM or DCJTB, or π-conjugated polymers such as polyacetylene derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polyfluorene derivatives or polythiophene derivatives, or polyvinyl compounds, polystyrene derivatives, polysilanes Derivatives, polyacrylate derivatives, polymethacrylate derivatives and other non-π-conjugated side chain polymers or main chain polymers containing pigments, etc. And high molecular organic compounds. Note that when a light-emitting organic compound having optical absorption in the visible light region is used for the light-emitting layer, the light-emitting layer corresponds to the above-described visible light-absorbing organic layer.

また、発光層10の構成材料として、ホスト材料とドーパント材料を組み合わせて用いると好ましい。比較的蛍光性の強いドーパント材料を用いることによりホスト材料の発光波長特性を変化させることができ、発光波長を長波長に移行することが可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上する。このような場合の発光層10におけるドーパント材料の含有量は、ホスト材料とドーパント材料の組み合わせにより異なるが、一般的には、0.01〜30.0質量%、さらには0.1〜10質量%であることが好ましい。   Further, it is preferable to use a combination of a host material and a dopant material as the constituent material of the light emitting layer 10. By using a dopant material with relatively strong fluorescence, the emission wavelength characteristic of the host material can be changed, and the emission wavelength can be shifted to a longer wavelength, and the emission efficiency and stability of the device are improved. . In such a case, the content of the dopant material in the light emitting layer 10 varies depending on the combination of the host material and the dopant material, but is generally 0.01 to 30.0% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass. % Is preferred.

ホスト材料としては、上述した化合物のうち、1,10−フェナントロリン誘導体、有機金属錯体化合物、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、ベンゾフルオランテン、ナフトフルオランテンなどの芳香族炭化水素化合物及びそれらの誘導体、さらにはスチリルアミン若しくはテトラアリールジアミン誘導体などが好ましい。ドーパント材料としては、上述した化合物のうち、有機金属錯体化合物、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、ベンゾフルオランテン、ナフトフルオランテンなどの芳香族炭化水素化合物及びそれらの誘導体、さらにはスチリルアミン若しくはテトラアリールジアミン誘導体、あるいはキナクリドン、クマリン、DCM及びそれらの誘導体が好ましい。   As the host material, among the above-mentioned compounds, 1,10-phenanthroline derivatives, organometallic complex compounds, aromatic hydrocarbon compounds such as naphthalene, anthracene, naphthacene, perylene, benzofluoranthene, naphthofluoranthene, and their Derivatives, further styrylamine or tetraaryldiamine derivatives are preferred. As the dopant material, among the above-mentioned compounds, aromatic hydrocarbon compounds such as organometallic complex compounds, naphthalene, anthracene, naphthacene, perylene, benzofluoranthene, naphthofluoranthene, and derivatives thereof, and further styrylamine or Tetraaryldiamine derivatives or quinacridone, coumarin, DCM and their derivatives are preferred.

発光層10は、必要に応じて、少なくとも1種以上のホール輸送性化合物と少なくとも1種以上の電子輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、この混合層中にドーパントを含有させるとより好ましい。混合層では、キャリアのホッピング伝導パスが生成し、各キャリアは極性的に優勢な物質中を移動するので、逆方向のキャリア注入は起こり難くなると考えられる。これにより、発光層10を構成する有機材料が損傷を受け難くなるので、有機EL素子の駆動寿命が延びるという利点がある。   The light emitting layer 10 is also preferably a mixed layer of at least one or more hole transporting compounds and at least one or more electron transporting compounds as required, and more preferably when a dopant is contained in the mixed layer. preferable. In the mixed layer, a carrier hopping conduction path is generated, and each carrier moves in a polar dominant substance, so that it is considered that carrier injection in the reverse direction is unlikely to occur. Thereby, since the organic material which comprises the light emitting layer 10 becomes difficult to receive a damage, there exists an advantage that the drive life of an organic EL element is extended.

混合層に用いるホール輸送性化合物及び電子輸送性化合物としては、1,10−フェナントロリン誘導体、有機金属錯体化合物、アントラセン、ナフタセン、ベンゾフルオランテン、ナフトフルオランテンなどの芳香族炭化水素化合物またはこれらの誘導体を用いると好ましい。ホール輸送性化合物としては、強い蛍光を有するアミン誘導体を用いても好ましく、そのようなアミン誘導体としては、例えば、トリフェニルジアミン誘導体、スチリルアミン誘導体若しくは芳香族縮合環を有するアミン誘導体が挙げられる。   Examples of the hole transporting compound and electron transporting compound used in the mixed layer include 1,10-phenanthroline derivatives, organometallic complex compounds, aromatic hydrocarbon compounds such as anthracene, naphthacene, benzofluoranthene, naphthofluoranthene, and the like. It is preferable to use a derivative of As the hole transporting compound, it is preferable to use an amine derivative having strong fluorescence. Examples of such an amine derivative include a triphenyldiamine derivative, a styrylamine derivative, and an amine derivative having an aromatic condensed ring.

この場合のホール輸送性化合物と電子輸送性化合物との好ましい混合比は、それぞれのキャリア移動度及びキャリア濃度により異なるが、一般的には、ホール輸送性化合物と電子輸送性化合物との混合比(質量比)が、1:99〜99:1であると好ましく、10:90〜90:10であるとより好ましく、20:80〜80:20程度であると更に好ましい。   In this case, the preferred mixing ratio of the hole transporting compound and the electron transporting compound varies depending on the carrier mobility and the carrier concentration, but generally, the mixing ratio of the hole transporting compound and the electron transporting compound ( (Mass ratio) is preferably 1:99 to 99: 1, more preferably 10:90 to 90:10, and even more preferably about 20:80 to 80:20.

(ホール輸送層)
ホール輸送層11には、低分子材料、高分子材料のいずれのホール輸送性材料も使用可能である。ホール輸送性低分子材料としては、例えば、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、テトラフェニルジアミノビフェニル誘導体などが挙げられる。また、ホール輸送性高分子材料としては、ポリビニルカルバゾール(PVK)、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)、ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸共重合体(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリスチレンスルホン酸共重合体(Pani/PSS)などが挙げられる。これらのホール輸送性材料は、1種を単独で用いてもよく、また、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Hall transport layer)
For the hole transport layer 11, any hole transport material of a low molecular material or a polymer material can be used. Examples of the hole transporting low molecular weight material include pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, triphenyldiamine derivatives, tetraphenyldiaminobiphenyl derivatives, and the like. Also, hole transporting polymer materials include polyvinyl carbazole (PVK), polyethylene dioxythiophene (PEDOT), polyethylene dioxythiophene / polystyrene sulfonic acid copolymer (PEDOT / PSS), polyaniline / polystyrene sulfonic acid copolymer. (Pani / PSS). One of these hole transport materials may be used alone, or two or more thereof may be used in combination.

(電子輸送層)
電子輸送層12には、低分子材料、高分子材料のいずれの電子輸送材料も使用可能である。電子輸送性低分子材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレン及びその誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、フェナントロリン及びその誘導体、並びにこれらの化合物を配位子とする金属錯体などが挙げられる。また、電子輸送性高分子材料としては、ポリキノキサリン、ポリキノリンなどが挙げられる。
(Electron transport layer)
For the electron transport layer 12, any of electron transport materials of low molecular materials and polymer materials can be used. Examples of the electron transporting low molecular weight material include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane and its derivatives, fluorene And derivatives thereof, diphenyldicyanoethylene and derivatives thereof, phenanthroline and derivatives thereof, and metal complexes having these compounds as ligands. Examples of the electron transporting polymer material include polyquinoxaline and polyquinoline.

上述した電子輸送層12の構成材料は、1種を単独で用いてもよく、また、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the constituent material of the electron transport layer 12 described above, one kind may be used alone, or two or more kinds may be used in combination.

本発明に係る有機EL素子は、第2の電極2側から光を照射すること以外は、公知の製造方法で製造できる。有機層の形成方法としては、真空蒸着法、イオン化蒸着法、塗布法等を、有機層を構成する材料に応じて適宜選択して採用できる。   The organic EL device according to the present invention can be manufactured by a known manufacturing method except that light is irradiated from the second electrode 2 side. As a method for forming the organic layer, a vacuum vapor deposition method, an ionization vapor deposition method, a coating method, or the like can be appropriately selected and employed depending on the material constituting the organic layer.

(実施例1)
ガラス基板上にRFスパッタ法で、ITO透明電極(陽極)を100nmの厚さに成膜し、線上にITO電極をパターニングした。このITO透明電極付きガラス基板を中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、100度以上の環境にて乾燥した後、ITO電極表面を高濃度酸素下でUV光を用いさらに洗浄した。直後に真空蒸着装置に洗浄した基板を投入し1x10−4Pa程度まで減圧した。有機層蒸着時は1x10−4Pa程度の真空度を維持させ以下の成膜を行った。
Example 1
An ITO transparent electrode (anode) was formed to a thickness of 100 nm on the glass substrate by RF sputtering, and the ITO electrode was patterned on the line. This glass substrate with an ITO transparent electrode was ultrasonically cleaned with a neutral detergent, acetone, and ethanol, dried in an environment of 100 degrees or more, and then the ITO electrode surface was further cleaned with UV light under high concentration oxygen. . Immediately after that, the cleaned substrate was put into a vacuum deposition apparatus and the pressure was reduced to about 1 × 10 −4 Pa. At the time of organic layer deposition, the following film formation was performed while maintaining a vacuum degree of about 1 × 10 −4 Pa.

まずITO電極上に、下記式(1)で表されるテトラフェニルジアミノビフェニル誘導体を蒸着速度約0.1nm/秒にて50nmの膜厚に蒸着しホール輸送層とした。さらに、下記式(2)で表されるナフタセン誘導体を蒸着速度約0.1nm/秒にて40nm成膜し発光層とした。その後トリス(8−キノリラート)アルミニウムを、蒸着速度約0.1nm/秒で10nmの厚さに蒸着し、電子輸送層とした。次に、減圧状態を維持しつつフッ化リチウムを蒸着速度約0.01nm/秒で0.3nmの厚さに蒸着し、電子注入電極(陰極)とした。さらに補助電極として蒸着マスクを介してAlを150nm蒸着することでパターニングされた有機EL素子を得た。   First, a tetraphenyldiaminobiphenyl derivative represented by the following formula (1) was vapor-deposited on the ITO electrode to a film thickness of 50 nm at a vapor deposition rate of about 0.1 nm / second to form a hole transport layer. Further, a naphthacene derivative represented by the following formula (2) was formed into a light emitting layer by forming a film of 40 nm at a deposition rate of about 0.1 nm / second. Thereafter, tris (8-quinolylato) aluminum was deposited to a thickness of 10 nm at a deposition rate of about 0.1 nm / second to form an electron transport layer. Next, while maintaining the reduced pressure state, lithium fluoride was deposited to a thickness of 0.3 nm at a deposition rate of about 0.01 nm / second to form an electron injection electrode (cathode). Further, a patterned organic EL device was obtained by depositing 150 nm of Al as an auxiliary electrode through a deposition mask.

Figure 0005042685
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Figure 0005042685
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この素子に電流密度10mA/cmを流したところ、駆動電圧が5.5V、発光輝度250cd/mの特性を得た。発光色はCIE色度座標で(0.43,0.55)となりパターニングされた緑色の発光が確認できた。 When a current density of 10 mA / cm 2 was passed through this element, characteristics with a driving voltage of 5.5 V and an emission luminance of 250 cd / m 2 were obtained. The emission color was (0.43, 0.55) in CIE chromaticity coordinates, and patterned green emission was confirmed.

その後大気下にて、360nmをピーク波長とするUV光を陰極側から有機EL素子全体に照射した。UV光照射前、及びUV光をそれぞれ1,5,10分照射した後の有機EL素子における最大光学吸収率を表1に示す。なお、最大光学吸収率は次のようにして算出した。   Thereafter, the entire organic EL device was irradiated with UV light having a peak wavelength of 360 nm from the cathode side in the atmosphere. Table 1 shows the maximum optical absorptance of the organic EL element before irradiation with UV light and after irradiation with UV light for 1, 5 and 10 minutes, respectively. The maximum optical absorptance was calculated as follows.

すなわち、測定機器(島津製作所UV3101PC)を用い、それぞれの有機EL素子のAl電極が形成されていない部分について、可視光領域での透過スペクトル及び絶対反射スペクトルを測定した。各波長における透過率と反射率から光学吸収率を算出(式:光学吸収率=1−透過率−反射率)し、光学吸収スペクトルを得た。この光学吸収スペクトルにおける最大の吸収率を最大光学吸収率とした。例えば、UV光照射前の有機EL素子における最大光学吸収率は、波長510nmで27.5%であった。   That is, using a measuring instrument (Shimadzu Corporation UV3101PC), the transmission spectrum and the absolute reflection spectrum in the visible light region were measured for the portion of each organic EL element where the Al electrode was not formed. The optical absorptance was calculated from the transmissivity and reflectance at each wavelength (formula: optical absorptivity = 1−transmittance−reflectance) to obtain an optical absorption spectrum. The maximum absorption rate in this optical absorption spectrum was defined as the maximum optical absorption rate. For example, the maximum optical absorptance of the organic EL element before UV light irradiation was 27.5% at a wavelength of 510 nm.

Figure 0005042685
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また、UV光を1,5,10分照射した後の有機EL素子について、それぞれ駆動電圧、発光輝度及び発光色を測定したが、これらは全てUV光照射前と同等の値であった。   Further, the driving voltage, light emission luminance, and light emission color were measured for the organic EL elements after being irradiated with UV light for 1, 5 and 10 minutes, respectively, and these were all the same values as before UV light irradiation.

(参考例1)
ガラス基板を5枚用意し、それぞれのガラス基板上に、上記式(2)で表されるナフタセン誘導体を蒸着速度0.01nm、真空度1×10−4Paにて、厚さ40nm蒸着して有機層を形成し、実施例1の発光層を模式的に再現する積層体を5つ作成した。
(Reference Example 1)
Five glass substrates were prepared, and a naphthacene derivative represented by the above formula (2) was deposited on each glass substrate at a deposition rate of 0.01 nm and a vacuum degree of 1 × 10 −4 Pa to a thickness of 40 nm. An organic layer was formed, and five laminates that schematically reproduced the light emitting layer of Example 1 were prepared.

これらの積層体のうち4つについて、有機層側から360nmをピーク波長とするUV光を、それぞれ1,3,5,10分照射した。UV光の照射を行わなかった積層体(UV光照射時間が0分の積層体)、及びUV光をそれぞれ1,3,5,10分照射した積層体の最大光学吸収率及び有機層中の上記式(2)で表されるナフタセン誘導体の酸化物の単位体積当たりの割合を表2に示す。また、それぞれの積層体における光学吸収スペクトルを図5に示す。さらに、図6は、露光時間に対する最大光学吸収率と酸化物の単位体積当たりの割合との関係を示すグラフであり、図7は、酸化物の単位体積当たりの割合と最大光学吸収率との関係を示すグラフである。   Four of these laminates were irradiated with UV light having a peak wavelength of 360 nm from the organic layer side for 1, 3, 5, and 10 minutes, respectively. The maximum optical absorptance of the laminate not irradiated with UV light (laminate with a UV light irradiation time of 0 minutes) and the laminate irradiated with UV light for 1, 3, 5 and 10 minutes, respectively, in the organic layer Table 2 shows the ratio per unit volume of the oxide of the naphthacene derivative represented by the above formula (2). Moreover, the optical absorption spectrum in each laminated body is shown in FIG. FIG. 6 is a graph showing the relationship between the maximum optical absorptance with respect to the exposure time and the ratio per unit volume of the oxide, and FIG. 7 shows the relationship between the ratio per unit volume of the oxide and the maximum optical absorptance. It is a graph which shows a relationship.

Figure 0005042685
Figure 0005042685

なお、最大光学吸収率は実施例1と同様の方法で測定し、酸化物の単位体積当たりの割合は次のようにして測定した。すなわち、積層体の有機層をそれぞれトルエン溶媒に溶解させ、濃度200ppm程度の溶液とした。得られた溶液について高速液体クロマトグラフィー(HEWLETT PACKARD G1312A)を用いて純度分析することにより、酸化物の単位体積当たりの割合を測定した。   The maximum optical absorptance was measured by the same method as in Example 1, and the ratio of the oxide per unit volume was measured as follows. That is, each organic layer of the laminate was dissolved in a toluene solvent to obtain a solution having a concentration of about 200 ppm. The obtained solution was subjected to purity analysis using high performance liquid chromatography (HEWLETT PACKARD G1312A) to measure the ratio of the oxide per unit volume.

また、それぞれの積層体について目視で着色を確認したところ、UV光照射前、及びUV光を1分照射したものについては、着色が気になったが、UV光を3分照射したものについては着色がほとんど気にならなくなり、UV光を5分照射したもの、10分照射したものに関しては着色が全く認められなかった。   In addition, when the coloration of each laminate was confirmed by visual observation, coloration was a concern for those irradiated with UV light for 1 minute, but for those irradiated with UV light for 3 minutes. The coloring was hardly noticed, and no coloring was observed for those irradiated with UV light for 5 minutes and those irradiated for 10 minutes.

本発明の有機EL素子の製造方法の好ましい一実施形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows one preferable embodiment of the manufacturing method of the organic EL element of this invention. 本発明に係る有機EL素子の第1実施形態を示す模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of an organic EL element according to the present invention. 本発明に係る有機EL素子の第2実施形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows 2nd Embodiment of the organic EL element which concerns on this invention. 本発明に係る有機EL素子の第3実施形態を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows 3rd Embodiment of the organic EL element which concerns on this invention. 積層体における光学吸収スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the optical absorption spectrum in a laminated body. 露光時間に対する最大光学吸収率と酸化物の単位体積当たりの割合との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the maximum optical absorptance with respect to exposure time, and the ratio per unit volume of an oxide. 酸化物の単位体積当たりの割合と最大光学吸収率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the ratio per unit volume of an oxide, and the maximum optical absorptance.

符号の説明Explanation of symbols

1…第1の電極、2…第2の電極、4…基板、6…有機層、10…発光層、11…ホール輸送層、12…電子輸送層、100…構造体、200,300,400…有機EL素子、P…電源。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st electrode, 2 ... 2nd electrode, 4 ... Substrate, 6 ... Organic layer, 10 ... Light emitting layer, 11 ... Hole transport layer, 12 ... Electron transport layer, 100 ... Structure, 200, 300, 400 ... Organic EL element, P ... Power supply.

Claims (4)

透明導電膜からなる第1の電極と、前記第1の電極に対向して配置され、その対向面が前記第1の電極の対向面の面積より小さい第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置された1又は2以上の有機層と、を備える構造体に、前記第2の電極側から光照射し、前記有機層のうち第2の電極により光を遮られない領域に光が照射される、少なくとも非発光領域が光透過性を有するシースルー型有機EL素子の製造方法であって、
前記有機層は、可視光領域に光学吸収のある有機化合物を含有し、
前記光照射後の、上部に前記第2の電極を有しない前記有機層の領域の最大光学吸収率は10%以下となる、シースルー型有機EL素子の製造方法。
A first electrode made of a transparent conductive film; a second electrode disposed opposite to the first electrode, the opposing surface of which is smaller than the area of the opposing surface of the first electrode; and the first electrode And one or more organic layers disposed between the second electrode and the second electrode. The structure is provided with light from the second electrode side, and light is emitted from the second electrode of the organic layer. A method for producing a see-through type organic EL element in which at least a non-light emitting region is light transmissive, wherein light is irradiated to a region where light is not blocked ,
The organic layer contains an organic compound having optical absorption in the visible light region,
The method for producing a see-through type organic EL device, wherein the maximum optical absorptance of the region of the organic layer not having the second electrode on the upper portion after the light irradiation is 10% or less.
前記可視光領域に光学吸収のある有機化合物は、縮合多環芳香族アミン誘導体、複素縮合多環芳香族を骨格に有する有機化合物、ピロール誘導体、ピロメテン骨格を有する有機化合物、フタロシアニン誘導体、有機金属錯体(中心金属Al、Ir、Pt、Cu、Ru)、及びキノリノール金属錯体からなる群より選ばれる少なくとも1種の有機化合物である、請求項1に記載のシースルー型有機EL素子の製造方法。 The organic compound having optical absorption in the visible light region includes a condensed polycyclic aromatic amine derivative, an organic compound having a heterocondensed polycyclic aromatic skeleton, a pyrrole derivative, an organic compound having a pyromethene skeleton, a phthalocyanine derivative, and an organometallic complex. (central metal Al, Ir, Pt, Cu, Ru), and at least one organic compound selected from the group consisting of quinolinol metal complex, a manufacturing method of the see-through type organic EL device according to claim 1. 前記可視光領域に光学吸収のある有機化合物は、ナフタセン誘導体、アミノアントラセン誘導体、アントラセン誘導体、アミノアントラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ペリレン誘導体、インデノペリレン誘導体、ジインデノペリレン誘導体、クマリン誘導体、ベンゾフルオランテン誘導体、フェナントロリン誘導体及びフェナンスレン誘導体からなる群より選ばれる少なくとも1種の有機化合物である、請求項1に記載のシースルー型有機EL素子の製造方法。 The organic compounds having optical absorption in the visible light region include naphthacene derivatives, aminoanthracene derivatives, anthracene derivatives, aminoanthracene derivatives, pentacene derivatives, perylene derivatives, indenoperylene derivatives, diindenoperylene derivatives, coumarin derivatives, benzofluoranes. The method for producing a see-through type organic EL device according to claim 1, which is at least one organic compound selected from the group consisting of a ten derivative, a phenanthroline derivative, and a phenanthrene derivative. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の製造方法により得られるシースルー型有機EL素子。 See-through type organic EL device obtained by the method according to any one of claims 1 to 3.
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