JP2018117035A - Organic electroluminescence device - Google Patents
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Abstract
【課題】塗布法を用いて有機層を形成する際に、有機層形成用組成物に含まれる溶媒が他の有機層に溶解、浸透することを抑制する。【解決手段】基材1の一方の面上の第1電極層2と、発光層を含む複数の有機層を含み、第1電極層2の基材1とは反対側の面上の有機EL層3と、有機EL層3の第1電極層2とは反対側の面上の第2電極層4とを有する有機EL素子であって、複数の有機層のうち、最も第1電極層2側に位置する有機層を第1の有機層としたとき、第1の有機層は、第1電極層の第1の有機層側の面および側面を被覆し、複数の有機層のうち、第1の有機層の第2電極層側に位置するいずれかの有機層を第2の有機層としたとき、第2の有機層は、第2の有機層の第1電極層2側の面に接する有機層の第2の有機層側の面、および複数の有機層のうちの第2の有機層から第1電極層2側に位置する有機層の側面を被覆する有機EL素子。【選択図】図1Kind Code: A1 A solvent contained in a composition for forming an organic layer is prevented from dissolving or permeating into another organic layer when forming an organic layer using a coating method. A first electrode layer (2) on one surface of a substrate (1) and an organic EL device on a surface of the first electrode layer (2) opposite to the substrate (1), including a plurality of organic layers including a light-emitting layer. An organic EL element having a layer 3 and a second electrode layer 4 on the surface of the organic EL layer 3 opposite to the first electrode layer 2, wherein the first electrode layer 2 is the most first electrode layer 2 among the plurality of organic layers. When the organic layer located on the side is defined as a first organic layer, the first organic layer covers the surface and the side surface of the first electrode layer on the first organic layer side, and is the first organic layer among the plurality of organic layers. When any one of the organic layers located on the second electrode layer side of one organic layer is defined as the second organic layer, the second organic layer is formed on the surface of the second organic layer on the first electrode layer 2 side. An organic EL element covering the surface of the contacting organic layer on the side of the second organic layer and the side surface of the organic layer positioned from the second organic layer to the first electrode layer 2 side among the plurality of organic layers. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本開示の実施態様は、塗布型の有機層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。 Embodiments of the present disclosure relate to an organic electroluminescent device having a coating-type organic layer.
有機エレクトロルミネッセンス素子は、自己発色により視認性が高いこと、液晶表示装置と異なり全固体ディスプレイであるため耐衝撃性に優れていること、応答速度が速いこと、温度変化による影響が少ないこと、および視野角が広いこと等の利点が注目されている。なお、以下、有機エレクトロルミネッセンスを有機ELと略す場合がある。 The organic electroluminescence element has high visibility due to self-coloring, is an all-solid-state display unlike a liquid crystal display device, has excellent impact resistance, has a fast response speed, is less affected by temperature changes, and Advantages such as a wide viewing angle are attracting attention. Hereinafter, organic electroluminescence may be abbreviated as organic EL.
有機EL素子は、通常、透明基材、透明な第1電極層、発光層を含む複数の有機層から構成される有機EL層および第2電極層が、順に積層された構成を有する。ここで、有機EL層の形成方法には、大別して2つの方法がある。具体的には、真空化での蒸着により成膜するドライプロセス法、および有機EL層形成用組成物を塗布して成膜する塗布法を挙げることができる。ところで近年、有機EL素子の照明装置としての用途が注目されており、有機EL素子の大面積化や高生産性が求められている。そこで、有機EL層の形成方法としては、大面積化や高生産性の観点から、塗布法がより好ましく用いられている。 The organic EL element usually has a configuration in which an organic EL layer composed of a plurality of organic layers including a transparent substrate, a transparent first electrode layer, and a light emitting layer, and a second electrode layer are sequentially laminated. Here, there are roughly two methods for forming the organic EL layer. Specific examples include a dry process method in which a film is formed by vapor deposition under vacuum and a coating method in which a film is formed by applying a composition for forming an organic EL layer. In recent years, attention has been focused on the use of an organic EL element as a lighting device, and a large area and high productivity of the organic EL element are demanded. Therefore, as a method for forming the organic EL layer, a coating method is more preferably used from the viewpoint of an increase in area and productivity.
有機EL層を塗布法により形成する場合、すなわち、有機EL層を構成する複数の有機層を塗布法により形成する場合、有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、当該有機層の第1電極層側に位置する他の有機層に溶解、浸透して劣化させてしまうという問題がある。そのため、例えば図5に示すように、透明基材1、第1電極層2、有機EL層3および第2電極層4が順に積層された有機EL素子10’であって、有機EL層3が、正孔注入層31、正孔輸送層32、発光層33および電子輸送層34を有する有機EL素子10’である場合には、正孔輸送層32を形成するための組成物に用いられる溶媒には、正孔注入層31に溶解、浸透しにくい材料を用い、発光層33を形成するための組成物に用いられる溶媒には、正孔輸送層32に溶解、浸透しにくい材料を用い、さらに、電子輸送層34を形成するための組成物に用いられる溶媒には、発光層33に溶解、浸透しにくい材料を用いることが好ましい。すなわち、有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒としては、第1電極層側に位置する有機層に溶解、浸透しにくい材料を選択することが好ましい。 When the organic EL layer is formed by a coating method, that is, when a plurality of organic layers constituting the organic EL layer are formed by a coating method, the solvent contained in the composition for forming the organic layer is the organic layer. There is a problem that the organic layer is dissolved and penetrated into another organic layer located on the first electrode layer side to be deteriorated. Therefore, for example, as shown in FIG. 5, an organic EL element 10 ′ in which a transparent substrate 1, a first electrode layer 2, an organic EL layer 3, and a second electrode layer 4 are sequentially laminated, In the case of the organic EL device 10 ′ having the hole injection layer 31, the hole transport layer 32, the light emitting layer 33, and the electron transport layer 34, a solvent used in the composition for forming the hole transport layer 32 For the solvent used for the composition for forming the light-emitting layer 33, a material that is difficult to dissolve and penetrate into the hole transport layer 32 is used. Furthermore, it is preferable to use a material that is difficult to dissolve and penetrate into the light emitting layer 33 as the solvent used in the composition for forming the electron transport layer 34. That is, as the solvent contained in the composition for forming the organic layer, it is preferable to select a material that is difficult to dissolve and penetrate into the organic layer located on the first electrode layer side.
このように、従来の有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒は、当該有機層に接触する、いわゆる直下にある第1電極層側に位置する有機層に溶解、浸透しにくい材料が用いられる傾向にあるが、このような材料が、当該有機層の直下にある有機層以外の、その他の有機層に対しても溶解、浸透しにくい材料であるとは限らない。そのため、例えば、図5に示す矢印のように、有機EL層3の側面から、有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、当該有機層と第1電極層側の面で接する有機層以外の、その他の有機層に溶解、浸透してしまうといった課題が生じる。具体的に、図5に示す有機EL素子10’の場合には、例えば、発光層33を形成するための組成物に用いられる溶媒が、正孔注入層31に溶解、浸透してしまうといった課題や、電子輸送層34を形成するための組成物に用いられる溶媒が、正孔輸送層32や正孔注入層31に溶解、浸透してしまうといった課題が生じる。なお、特許文献1、2には、有機EL層への水分の浸透を抑制するための防水層に関する技術が提案されている。 Thus, the solvent contained in the composition for forming the conventional organic layer is a material that is difficult to dissolve and penetrate into the organic layer that is in contact with the organic layer, that is, the so-called organic layer located immediately below the first electrode layer. Although there is a tendency to be used, such a material is not necessarily a material that hardly dissolves and permeates into other organic layers other than the organic layer immediately below the organic layer. Therefore, for example, as indicated by an arrow shown in FIG. 5, the organic solvent that is included in the composition for forming the organic layer is in contact with the organic layer on the surface on the first electrode layer side from the side surface of the organic EL layer 3. The subject that it melt | dissolves and osmose | permeates other organic layers other than a layer arises. Specifically, in the case of the organic EL element 10 ′ illustrated in FIG. 5, for example, a problem that the solvent used in the composition for forming the light emitting layer 33 is dissolved and permeated into the hole injection layer 31. In addition, there is a problem that the solvent used in the composition for forming the electron transport layer 34 is dissolved and penetrated into the hole transport layer 32 and the hole injection layer 31. Patent Documents 1 and 2 propose a technique related to a waterproof layer for suppressing moisture permeation into the organic EL layer.
本開示は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、塗布法を用いて有機層を形成する際に、有機層形成用組成物に含まれる溶媒が他の有機層に溶解、浸透することを抑制することが可能な有機EL素子を提供することを主目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above problems, and when forming an organic layer using a coating method, the solvent contained in the composition for forming an organic layer dissolves and penetrates into another organic layer. It is a main object to provide an organic EL element capable of suppressing the above.
本開示の1実施態様は、基材と、上記基材の一方の面上の第1電極層と、発光層を含む複数の有機層を含み、上記第1電極層の上記基材とは反対側の面上の有機EL層と、上記有機EL層の上記第1電極層とは反対側の面上の第2電極層と、を有する有機EL素子であって、上記複数の有機層のうち、最も上記第1電極層側に位置する上記有機層を第1の有機層としたとき、上記第1の有機層は、上記第1電極層の上記第1の有機層側の面および側面を被覆し、上記複数の有機層のうち、上記第1の有機層の上記第2電極層側に位置するいずれかの上記有機層を第2の有機層としたとき、上記第2の有機層は、上記第2の有機層の上記第1電極層側の面に接する有機層の上記第2の有機層側の面、および上記複数の有機層のうちの上記第2の有機層から上記第1電極層側に位置する有機層の側面を被覆する有機EL素子を提供する。 One embodiment of the present disclosure includes a substrate, a first electrode layer on one side of the substrate, and a plurality of organic layers including a light emitting layer, opposite to the substrate of the first electrode layer. An organic EL element having an organic EL layer on a side surface and a second electrode layer on a surface opposite to the first electrode layer of the organic EL layer, wherein the organic EL element includes: When the organic layer located closest to the first electrode layer is the first organic layer, the first organic layer has a surface and a side surface of the first electrode layer on the first organic layer side. When the second organic layer is any one of the plurality of organic layers that is positioned on the second electrode layer side of the first organic layer, the second organic layer is The second organic layer side surface of the organic layer in contact with the first electrode layer side surface of the second organic layer, and the second of the plurality of organic layers From machine layer to provide an organic EL element which covers the side surface of the organic layer located on the first electrode layer side.
本開示の1実施態様においては、第2の有機層の第2電極層側に塗布法を用いて有機層を形成する際に、当該有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、第2の有機層の第1電極層側に形成された有機層の側面に溶解、浸透することを抑制することができるという効果を奏する。 In one embodiment of the present disclosure, when the organic layer is formed on the second electrode layer side of the second organic layer using a coating method, the solvent contained in the composition for forming the organic layer is There exists an effect that it can suppress melt | dissolving and osmose | permeating into the side surface of the organic layer formed in the 1st electrode layer side of the 2nd organic layer.
本明細書において、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に(又は下に)」あるとする場合、特段の限定がない限り、これは他の構成の直上(又は直下)にある場合のみでなく、他の構成の上方(又は下方)にある場合を含み、すなわち、他の構成の上方(又は下方)において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。 In this specification, when a certain configuration such as a certain member or a certain region is “above (or below)” another configuration such as another member or another region, unless otherwise limited, This includes not only when directly above (or directly below) another configuration, but also when above (or below) another configuration, i.e., another configuration above (or below) another configuration. This includes cases where elements are included.
以下、本開示の実施の態様を、図面等を参照しながら説明する。但し、本開示は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の態様の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。また、説明の便宜上、上方又は下方という語句を用いて説明する場合があるが、上下方向が逆転してもよい。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. However, the present disclosure can be implemented in many different modes, and should not be construed as being limited to the description of the embodiments described below. Further, in order to clarify the description, the drawings may be schematically represented with respect to the width, thickness, shape, etc. of each part as compared with the embodiment, but are merely examples, and the interpretation of the present disclosure may be interpreted. It is not limited. In addition, in the present specification and each drawing, elements similar to those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description may be omitted as appropriate. Further, for convenience of explanation, the description may be made using the terms “upper” or “lower”, but the vertical direction may be reversed.
以下、本開示の1実施態様における有機EL素子について説明する。 Hereinafter, the organic EL element in one embodiment of the present disclosure will be described.
本開示の有機EL素子は、基材と、上記基材の一方の面上の第1電極層と、発光層を含む複数の有機層を含み、上記第1電極層の上記基材とは反対側の面上の有機EL層と、上記有機EL層の上記第1電極層とは反対側の面上の第2電極層と、を有する有機EL素子であって、上記複数の有機層のうち、最も上記第1電極層側に位置する上記有機層を第1の有機層としたとき、上記第1の有機層は、上記第1電極層の上記第1の有機層側の面および側面を被覆し、上記複数の有機層のうち、上記第1の有機層の上記第2電極層側に位置するいずれかの上記有機層を第2の有機層としたとき、上記第2の有機層は、上記第2の有機層の上記第1電極層側の面に接する有機層の上記第2の有機層側の面、および上記複数の有機層のうちの上記第2の有機層から上記第1電極層側に位置する有機層の側面を被覆する。 The organic EL element of the present disclosure includes a base material, a first electrode layer on one surface of the base material, and a plurality of organic layers including a light emitting layer, and is opposite to the base material of the first electrode layer. An organic EL element having an organic EL layer on a side surface and a second electrode layer on a surface opposite to the first electrode layer of the organic EL layer, wherein the organic EL element includes: When the organic layer located closest to the first electrode layer is the first organic layer, the first organic layer has a surface and a side surface of the first electrode layer on the first organic layer side. When the second organic layer is any one of the plurality of organic layers that is positioned on the second electrode layer side of the first organic layer, the second organic layer is , The second organic layer side surface of the organic layer in contact with the first electrode layer side surface of the second organic layer, and the second of the plurality of organic layers The organic layer covers the side surface of the organic layer located on the first electrode layer side.
本開示の有機EL素子について図面を参照しながら説明する。
図1は、本開示の有機EL素子の一例を示す概略断面図である。図1に例示するように、本開示の有機EL素子10は、基材1と、基材1の一方の面上の第1電極層2と、発光層を含む複数の有機層を含み、第1電極層2の基材1とは反対側の面上の有機EL層3と、有機EL層3の第1電極層2とは反対側の面上の第2電極層4と、を有する。また、本開示の有機EL素子10は、複数の有機層のうち、最も第1電極層2側に位置する有機層を第1の有機層としたとき、第1の有機層は、第1電極層の第1の有機層側の面および側面を被覆し、上記複数の有機層のうち、上記第1の有機層の上記第2電極層側に位置するいずれかの上記有機層を第2の有機層としたとき、上記第2の有機層は、上記第2の有機層の上記第1電極層2側の面に接する有機層の上記第2の有機層側の面、および上記複数の有機層のうちの上記第2の有機層から上記第1電極層2側に位置する有機層の側面を被覆する。図1に示す有機EL素子10では、有機EL層3が、正孔注入層31、正孔輸送層32、発光層33、および電子輸送層34が順に積層された積層体であり、第1の有機層は正孔注入層31に該当し、第2の有機層は、正孔輸送層32、発光層33および電子輸送層34のうちのいずれも該当する。図1において、例えば、正極輸送層32を第2の有機層としたとき、正孔輸送層32は、正孔注入層31の正孔輸送層32に接する側の面、および正孔注入層31の側面を被覆する。また、図1において、例えば、発光層33を第2の有機層としたとき、発光層33は、発光層33の正孔注入層31側の面に接する有機層、すなわち正孔輸送層32の発光層33側の面、および発光層33から正孔注入層31側に位置する有機層、すなわち正孔輸送層32および正孔注入層31の側面を被覆する。
なお、図1に示す例では、有機EL層3を構成する各有機層が、当該各有機層の第1電極層側に位置する有機層を被覆するようにして配置されている例を示している。また、図1では、第2電極層4が、電子注入層35としての機能を備えている例を示している。
The organic EL element of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the organic EL element of the present disclosure. As illustrated in FIG. 1, the organic EL element 10 of the present disclosure includes a base material 1, a first electrode layer 2 on one surface of the base material 1, and a plurality of organic layers including a light emitting layer. It has the organic EL layer 3 on the surface on the opposite side to the base material 1 of the 1 electrode layer 2, and the 2nd electrode layer 4 on the surface on the opposite side to the 1st electrode layer 2 of the organic EL layer 3. Further, in the organic EL element 10 of the present disclosure, when the organic layer located closest to the first electrode layer 2 among the plurality of organic layers is the first organic layer, the first organic layer is the first electrode. The first organic layer side surface and the side surface of the layer are covered, and among the plurality of organic layers, any one of the organic layers located on the second electrode layer side of the first organic layer is a second When the organic layer is formed, the second organic layer includes the second organic layer-side surface of the organic layer in contact with the surface of the second organic layer on the first electrode layer 2 side, and the plurality of organic layers. The side surface of the organic layer located on the first electrode layer 2 side from the second organic layer is covered. In the organic EL element 10 shown in FIG. 1, the organic EL layer 3 is a laminate in which a hole injection layer 31, a hole transport layer 32, a light emitting layer 33, and an electron transport layer 34 are sequentially laminated. The organic layer corresponds to the hole injection layer 31, and the second organic layer corresponds to any of the hole transport layer 32, the light emitting layer 33, and the electron transport layer 34. In FIG. 1, for example, when the positive electrode transport layer 32 is the second organic layer, the hole transport layer 32 includes the surface of the hole injection layer 31 on the side in contact with the hole transport layer 32 and the hole injection layer 31. Cover the sides. In FIG. 1, for example, when the light emitting layer 33 is a second organic layer, the light emitting layer 33 is an organic layer in contact with the surface of the light emitting layer 33 on the hole injection layer 31 side, that is, the hole transport layer 32. The surface on the light emitting layer 33 side and the organic layer located on the hole injection layer 31 side from the light emitting layer 33, that is, the side surfaces of the hole transport layer 32 and the hole injection layer 31 are covered.
In the example shown in FIG. 1, an example is shown in which each organic layer constituting the organic EL layer 3 is arranged so as to cover the organic layer located on the first electrode layer side of each organic layer. Yes. Further, FIG. 1 shows an example in which the second electrode layer 4 has a function as the electron injection layer 35.
従来の有機EL素子10’は、図5に示すように、有機EL層3として正孔注入層31、正孔輸送層32、発光層33および電子輸送層34を、塗布法を用いて順に形成するとき、例えば、正孔輸送層32を形成するための組成物に含まれる溶媒としては、正孔輸送層32の第1電極層2側に位置する正孔注入層31に溶解、浸透しないような溶媒を選択することが好ましいとされている。溶媒による溶解、浸透により、有機層が有する機能が低下し、有機EL素子としての機能が損なわれてしまうおそれがあるからである。なお、図5では、上述のように、有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、当該有機層の第1電極層側に位置する正孔注入層31に溶解、浸透しにくい材料である例を説明したが、その他にも、例えば、発光層33を形成するための組成物に含まれる溶媒として、発光層33の第1電極層側に位置する正孔輸送層32に溶解、浸透しないような溶媒が選択されたり、また、電子輸送層34を形成するための組成物に含まれる溶媒として、電子輸送層34の第1電極層側に位置する発光層33に溶解、浸透しないような溶媒が選択されたりする。 As shown in FIG. 5, the conventional organic EL element 10 ′ is formed by sequentially forming a hole injection layer 31, a hole transport layer 32, a light emitting layer 33 and an electron transport layer 34 as an organic EL layer 3 using a coating method. For example, the solvent contained in the composition for forming the hole transport layer 32 may not dissolve or penetrate into the hole injection layer 31 located on the first electrode layer 2 side of the hole transport layer 32. It is considered preferable to select a suitable solvent. This is because the function of the organic layer is lowered due to dissolution and penetration by the solvent, and the function as the organic EL element may be impaired. In FIG. 5, as described above, the solvent contained in the composition for forming the organic layer is difficult to dissolve and penetrate into the hole injection layer 31 located on the first electrode layer side of the organic layer. In addition, for example, as a solvent contained in the composition for forming the light emitting layer 33, for example, dissolved in the hole transport layer 32 located on the first electrode layer side of the light emitting layer 33, A solvent that does not permeate is selected, and does not dissolve or permeate into the light emitting layer 33 located on the first electrode layer side of the electron transport layer 34 as a solvent contained in the composition for forming the electron transport layer 34. Such a solvent may be selected.
ところで、従来の有機EL素子10’では、上述のように、有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒として、当該有機層の第1電極層側に位置する有機層への溶解、浸透を抑制する材料が選択される。すなわち、従来は、有機EL層3において、厚み方向に接触する第1電極層2側に位置する有機層への溶媒による溶解、浸透が課題とされていた。そのため、有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒は、当該有機層の第1電極層側に位置する有機層に対してのみ、溶解、浸透しにくいという性質を有しており、その他の有機層に対する溶解、浸透については、特に検討されていないのが現状である。 By the way, in the conventional organic EL element 10 ′, as described above, as a solvent contained in the composition for forming the organic layer, dissolution and penetration into the organic layer located on the first electrode layer side of the organic layer. The material which suppresses is selected. That is, conventionally, in the organic EL layer 3, dissolution and penetration by a solvent into the organic layer located on the first electrode layer 2 side in contact with the thickness direction has been a problem. Therefore, the solvent contained in the composition for forming the organic layer has the property that it is difficult to dissolve and penetrate only into the organic layer located on the first electrode layer side of the organic layer. In the present situation, the dissolution and penetration of the organic layer into the organic layer has not been studied.
一方、図5に示すように、複数の有機層が積層されたとき、各有機層の側面が露出する場合がある。そこで本開示においては、有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、当該有機層の第1電極層側に位置する有機層に対しては溶解、浸透しにくいものの、当該有機層以外のその他の有機層に対しては、側面から溶解、浸透してしまうといった課題を発見した。具体的に、図5に示す有機EL素子10’の場合には、例えば、発光層33を形成するための組成物に用いられる溶媒が、正孔注入層31に溶解、浸透してしまうといった課題や、電子輸送層34を形成するための組成物に用いられる溶媒が、正孔輸送層32や正孔注入層31に溶解、浸透してしまうといった課題がある。 On the other hand, as shown in FIG. 5, when a plurality of organic layers are stacked, the side surfaces of the organic layers may be exposed. Therefore, in the present disclosure, the solvent contained in the composition for forming the organic layer is difficult to dissolve and penetrate into the organic layer located on the first electrode layer side of the organic layer, but other than the organic layer. The other organic layer was found to have a problem of dissolving and penetrating from the side. Specifically, in the case of the organic EL element 10 ′ illustrated in FIG. 5, for example, a problem that the solvent used in the composition for forming the light emitting layer 33 is dissolved and permeated into the hole injection layer 31. In addition, there is a problem that the solvent used in the composition for forming the electron transport layer 34 dissolves and permeates into the hole transport layer 32 and the hole injection layer 31.
本開示においては、第1の有機層は、第1電極層の第1の有機層側の面および側面を被覆し、第2の有機層は、第2の有機層の第1電極層側の面に接する有機層の第2の有機層側の面、および複数の有機層のうちの第2の有機層から第1電極層側に位置する有機層の側面を被覆する。これにより、第2の有機層の第2電極層側に、塗布法によって有機層を形成する際に、当該有機層を形成するための組成部に含まれる溶媒が、第2の有機層の第1電極層側に位置する有機層の側面から溶解、浸透することを抑制することができるという効果を奏する。具体的には、例えば、図2に示すように、第1の有機層として正孔注入層31を有し、第2の有機層として発光層33を有する場合について説明する。この場合、第2の有機層である発光層33の第2電極層4側に電子輸送層34を塗布法によって形成する際、電子輸送層34を形成するための組成物に含まれる溶媒が、発光層33から第1電極層2側に位置する正孔輸送層32および正孔注入層31の側面から溶解、浸透することを抑制することができる。なお、図2において説明していない符号については、上述した図1と同様とすることができるため、記載は省略する。 In the present disclosure, the first organic layer covers the surface and the side surface of the first electrode layer on the first organic layer side, and the second organic layer is on the first electrode layer side of the second organic layer. A surface of the organic layer in contact with the surface on the second organic layer side and a side surface of the organic layer located on the first electrode layer side from the second organic layer among the plurality of organic layers are covered. Accordingly, when the organic layer is formed on the second electrode layer side of the second organic layer by a coating method, the solvent contained in the composition part for forming the organic layer is changed to the second organic layer. There exists an effect that it can suppress that it melt | dissolves and osmose | permeates from the side surface of the organic layer located in the 1 electrode layer side. Specifically, for example, as shown in FIG. 2, a case where the hole injection layer 31 is provided as the first organic layer and the light emitting layer 33 is provided as the second organic layer will be described. In this case, when the electron transport layer 34 is formed on the second electrode layer 4 side of the light emitting layer 33 that is the second organic layer by a coating method, the solvent contained in the composition for forming the electron transport layer 34 is: It is possible to suppress dissolution and permeation from the side surfaces of the hole transport layer 32 and the hole injection layer 31 located on the first electrode layer 2 side from the light emitting layer 33. In addition, about the code | symbol which is not demonstrated in FIG. 2, since it can be the same as that of FIG. 1 mentioned above, description is abbreviate | omitted.
以下、本開示の有機EL素子の構成および部材について説明する。 Hereinafter, the configuration and members of the organic EL element of the present disclosure will be described.
1.構成
本開示の有機EL素子は、図1に示すように、基材1、第1電極層2、有機EL層3および第2電極層4が積層された構成を有する。また、本開示における有機EL層は、発光層を含む複数の有機層から構成される。図1に示す有機EL素子10においては、有機EL層3が、正孔注入層31、正孔輸送層2、発光層33および電子輸送層34から構成されている。
1. Configuration The organic EL element of the present disclosure has a configuration in which a substrate 1, a first electrode layer 2, an organic EL layer 3, and a second electrode layer 4 are laminated as shown in FIG. 1. In addition, the organic EL layer in the present disclosure includes a plurality of organic layers including a light emitting layer. In the organic EL element 10 shown in FIG. 1, the organic EL layer 3 includes a hole injection layer 31, a hole transport layer 2, a light emitting layer 33, and an electron transport layer 34.
本開示においては、複数の有機層のうち、最も第1電極層側に位置する有機層を第1の有機層としたとき、第1の有機層は、第1電極層の第1の有機層側の面、および側面を被覆する。 In the present disclosure, when the organic layer located closest to the first electrode layer among the plurality of organic layers is the first organic layer, the first organic layer is the first organic layer of the first electrode layer. Cover side and side surfaces.
ここで、上記「最も第1電極層側に位置する有機層」とは、第1電極層上に配置され、複数の有機層が積層されてなる有機EL層において、第1電極層側の最外層となる有機層を意味する。そのため、第1電極層の直上に有機EL層が配置される場合には、第1電極層に接する有機層を意味する。例えば、図1、2では、正孔注入層31が第1の有機層に相当する。本開示においては、第1の有機層が、第1電極層を被覆することにより、第1電極層と第2電極層とが接触して短絡する等の不具合の発生を抑制することができ、また、第1電極層を被覆することで、有機EL素子の発光領域をより広く確保することが可能となる。また、上記「第1の有機層は、第1電極層の第1の有機層側の面および側面を被覆」とは、第1の有機層が、第1電極層の露出する全ての面を被覆するものであることが好ましい。 Here, the “organic layer located closest to the first electrode layer” is an organic EL layer that is disposed on the first electrode layer and is formed by laminating a plurality of organic layers. It means the organic layer that is the outer layer. Therefore, when an organic EL layer is disposed immediately above the first electrode layer, it means an organic layer in contact with the first electrode layer. For example, in FIGS. 1 and 2, the hole injection layer 31 corresponds to the first organic layer. In the present disclosure, by covering the first electrode layer with the first organic layer, it is possible to suppress the occurrence of defects such as a short circuit due to contact between the first electrode layer and the second electrode layer, Further, by covering the first electrode layer, it is possible to secure a wider light emitting region of the organic EL element. In addition, the “first organic layer covers the first organic layer side and side surfaces of the first electrode layer” means that the first organic layer covers all the exposed surfaces of the first electrode layer. It is preferable to coat.
また、本開示においては、第2の有機層は、第2の有機層の第1電極層側の面に接する有機層の第2の有機層側の面、および複数の有機層のうちの第2の有機層から第1電極層側に位置する有機層の側面を被覆する。 In the present disclosure, the second organic layer includes the second organic layer-side surface of the organic layer in contact with the surface of the second organic layer on the first electrode layer side, and the second organic layer among the plurality of organic layers. The side surface of the organic layer located on the first electrode layer side from the two organic layers is covered.
ここで、「複数の有機層のうちの第2の有機層から第1電極層側に位置する有機層」とは、第2の有機層よりも第1電極層側となる位置に配置された有機層を意味する。例えば、図1において電子輸送層34を第2の有機層とした場合には、正孔注入層31、正孔輸送層32および発光層33を指す。また、図2において発光層33を第2の有機層とした場合には、正孔輸送層32および正孔注入層31を指す。さらに、上記「第2の有機層は、第2の有機層の第1電極層側の面に接する有機層の第2の有機層側の面、および複数の有機層のうちの第2の有機層から第1電極層側に位置する有機層の側面を被覆」とは、第2の有機層が、第2の有機層の第1電極層側に位置する有機層において、露出する全ての面を被覆することを意味する。例えば、図1に示すように、各有機層が、当該有機層の第1電極層2側に位置するその他の有機層を覆うように形成されている場合、電子輸送層34を第2の有機層とすると、電子輸送層34は、第1電極層2側に位置する発光層33の電子輸送層34側の面、および発光層33の側面を被覆することとなる。また、例えば、図2に示すように、正孔注入層31が第1の有機層であり、発光層33が第2の有機層である場合には、発光層33は、正孔注入層31の側面、正孔輸送層32の側面および正孔輸送層32の発光層と接する側の面を被覆することとなる。このように、第1の第2の有機層が、第2の有機層の第1電極層側に位置する有機層において、露出する全ての面を被覆することにより、仮に第2の有機層上に他の有機層が塗布法により形成されても、当該有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、第2の有機層の第1電極層側に位置する有機層の側面から溶解、浸透することを抑制することが可能となる。 Here, “the organic layer located on the first electrode layer side from the second organic layer among the plurality of organic layers” is arranged at a position closer to the first electrode layer side than the second organic layer. Means organic layer. For example, when the electron transport layer 34 is the second organic layer in FIG. 1, the hole injection layer 31, the hole transport layer 32, and the light emitting layer 33 are indicated. In FIG. 2, when the light emitting layer 33 is the second organic layer, the hole transport layer 32 and the hole injection layer 31 are indicated. Further, the “second organic layer includes the second organic layer side surface of the organic layer in contact with the first electrode layer side surface of the second organic layer, and the second organic layer of the plurality of organic layers. "The side of the organic layer positioned on the first electrode layer side from the layer" means that the second organic layer is exposed on all the surfaces of the organic layer positioned on the first electrode layer side of the second organic layer. Means coating. For example, as shown in FIG. 1, when each organic layer is formed so as to cover other organic layers located on the first electrode layer 2 side of the organic layer, the electron transport layer 34 is formed as the second organic layer. As a layer, the electron transport layer 34 covers the surface of the light emitting layer 33 located on the first electrode layer 2 side and the side surface of the light emitting layer 33. For example, as shown in FIG. 2, when the hole injection layer 31 is the first organic layer and the light emitting layer 33 is the second organic layer, the light emitting layer 33 is the hole injection layer 31. These side surfaces, the side surface of the hole transport layer 32, and the surface of the hole transport layer 32 on the side in contact with the light emitting layer are covered. In this way, the first second organic layer covers all the exposed surfaces in the organic layer located on the first electrode layer side of the second organic layer. Even if another organic layer is formed by a coating method, the solvent contained in the composition for forming the organic layer is dissolved from the side of the organic layer located on the first electrode layer side of the second organic layer. It becomes possible to suppress permeation.
本開示においては、中でも、第2の有機層が、複数の有機層のうち、発光層より第2電極層側に位置することが好ましい。発光層が、第2の有機層により、発光層の第2の有機層側の面および側面を被覆されるため、第2の有機層上に他の有機層が塗布法により形成される場合であっても、当該有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、第2の有機層を介して発光層の側面から溶解、浸透することを抑制することができる。したがって、溶媒の発光層への溶解、浸透による影響を抑え、有機EL素子の発光性能の低下、有機EL素子の寿命の低下を抑制することができるからである。また、本開示においては、特に、図1に示すように、全ての有機層がそれぞれの第1電極層側に位置する有機層の側面を被覆するように形成されていることが好ましい。全ての有機層の側面からの溶媒による溶解、浸透を抑制することができるため、上述した本開示の作用効果を顕著なものとすることができる。 In the present disclosure, it is particularly preferable that the second organic layer is located on the second electrode layer side of the light emitting layer among the plurality of organic layers. Since the light emitting layer is covered with the second organic layer on the second organic layer side and side surfaces of the light emitting layer, another organic layer is formed on the second organic layer by a coating method. Even if it exists, it can suppress that the solvent contained in the composition for forming the said organic layer melt | dissolves and osmose | permeates from the side surface of a light emitting layer through a 2nd organic layer. Therefore, it is possible to suppress the effects of dissolution and permeation of the solvent into the light emitting layer, and to suppress the deterioration of the light emitting performance of the organic EL element and the life of the organic EL element. In addition, in the present disclosure, it is particularly preferable that all the organic layers are formed so as to cover the side surfaces of the organic layers located on the first electrode layer side as shown in FIG. Since dissolution and permeation by the solvent from the side surfaces of all the organic layers can be suppressed, the above-described operational effects of the present disclosure can be made remarkable.
さらに、本開示における第2の有機層は、有機EL素子の発光領域に開口部を有し、開口部内には、複数の有機層のうちの少なくとも1層の有機層が配置されていても良い。第2の有機層がこのような構成を有する場合、第2の有機層は、溶媒による溶解、浸透を抑制する機能を備えた溶媒浸透抑制部であることが好ましい。具体的には、図3に示すように、第2の有機層が、溶媒浸透抑制部51を有し、溶媒浸透抑制部51の発光領域の開口部R内に有機層が配置されていても良い。なお、本開示において、第2の有機層が、発光領域に開口部を有する溶媒浸透抑制部である場合、当該開口部内に配置される有機層を機能部52と称して説明する場合がある。ここで、「溶媒による溶解、浸透を抑制する機能」とは、第2の有機層の開口部内に配置される機能部として有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒に対し、溶解、浸透しにくいという機能を意味する。本開示においては、第2の有機層が所定の機能を有する溶媒浸透抑制部であることにより、第2の有機層の第2電極側に他の有機層を塗布法により形成する際、当該他の有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、第2の有機層の第1電極層側の配置された有機層の側面から侵入することを抑制することができるとともに、有機EL素子としての機能を損なうことなく維持することができるという効果を奏する。なお、当該機能については、所定の溶媒に対する残膜率によって表すことができ、詳細な説明は、後述する「2.部材 (1)有機EL層 (a)溶媒浸透抑制部」の項に記載する。 Furthermore, the second organic layer in the present disclosure may have an opening in the light emitting region of the organic EL element, and at least one organic layer of the plurality of organic layers may be disposed in the opening. . When the second organic layer has such a structure, the second organic layer is preferably a solvent permeation suppression unit having a function of suppressing dissolution and permeation by a solvent. Specifically, as shown in FIG. 3, the second organic layer has a solvent permeation suppression unit 51, and the organic layer is disposed in the opening R of the light emission region of the solvent permeation suppression unit 51. good. In the present disclosure, when the second organic layer is a solvent permeation suppression unit having an opening in the light emitting region, the organic layer disposed in the opening may be referred to as a functional unit 52 in some cases. Here, the “function of suppressing dissolution and penetration by a solvent” means dissolution in a solvent contained in a composition for forming an organic layer as a functional unit disposed in the opening of the second organic layer, It means a function that is difficult to penetrate. In the present disclosure, when the second organic layer is a solvent permeation suppression unit having a predetermined function, the other organic layer is formed on the second electrode side of the second organic layer by a coating method. It is possible to prevent the solvent contained in the composition for forming the organic layer from entering from the side surface of the organic layer disposed on the first electrode layer side of the second organic layer, and to form an organic EL element As a result, the function can be maintained without impairing the function. The function can be expressed by the remaining film ratio with respect to a predetermined solvent, and detailed description will be described in the section of “2. Member (1) Organic EL layer (a) Solvent permeation suppression unit” described later. .
第2の有機層が、発光領域に開口部を有する溶媒浸透抑制部であり、当該開口部内に機能部を有する場合、溶媒浸透抑制部および機能部の形成方法としては、例えば、溶媒浸透抑制部を形成し、溶媒浸透抑制部の発光領域に形成された開口部内に、機能部として有機層を塗布形成する方法が挙げられる。本開示においては、第2の有機層の第1電極層側に位置する有機層の側面を被覆するように溶媒浸透抑制部を形成することによって、開口部内に塗布される有機層を形成するための組成物中の溶媒が、第2の有機層の第1電極層側に位置する有機層の側面から溶解、浸透することを抑制することが可能となる。なお、図3では、発光層33の第2電極層4側に第2の有機層を有し、第2の有機層が、開口部を有する溶媒浸透抑制部であり、当該開口部内に機能部として電子輸送層34が配置された例について説明したが、このような第2の有機層としての溶媒浸透抑制部は、例えば、正孔注入層の第2電極層側に配置され、溶媒浸透抑制部に形成された開口部内に正孔輸送層が形成されていても良く、あるいは、正孔輸送層の第2電極層側に配置され、溶媒浸透抑制部に形成された開口部内に発光層が形成されていても良く、特に限定されない。また、図3において説明していない符号については、上述した図1と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。 When the second organic layer is a solvent permeation suppression unit having an opening in the light emitting region and has a functional unit in the opening, examples of the solvent permeation suppression unit and the method of forming the functional unit include a solvent permeation suppression unit And forming an organic layer as a functional part in the opening formed in the light emitting region of the solvent permeation suppression part. In the present disclosure, to form the organic layer to be applied in the opening by forming the solvent permeation suppression unit so as to cover the side surface of the organic layer located on the first electrode layer side of the second organic layer It is possible to prevent the solvent in the composition from dissolving and permeating from the side surface of the organic layer located on the first electrode layer side of the second organic layer. In FIG. 3, the light emitting layer 33 has a second organic layer on the second electrode layer 4 side, and the second organic layer is a solvent permeation suppression unit having an opening, and a functional unit is provided in the opening. Although the example in which the electron transport layer 34 is disposed as described above has been described, such a solvent permeation suppression unit as the second organic layer is disposed on the second electrode layer side of the hole injection layer, for example, to suppress the solvent permeation. The hole transport layer may be formed in the opening formed in the part, or the light emitting layer is disposed in the opening formed in the solvent permeation suppressor disposed on the second electrode layer side of the hole transport layer. It may be formed and is not particularly limited. Moreover, since the reference numerals not described in FIG. 3 can be the same as those in FIG. 1 described above, description thereof is omitted here.
図1、図3では、有機EL層3が、正孔注入層31、正孔輸送層32、発光層33および電子輸送層34の有機層から構成される例について説明したが、有機EL層は、発光層を含む複数の有機層から構成されていれば特に限定されない。ここで「複数の有機層」とは、発光層を含む2層以上の有機層であることを指すが、有機層の層数は、中でも、3層以上であることが好ましい。有機層が3層以上であることにより、第2の有機層上に他の有機層を塗布形成することができるため、第2の有機層が、第2の有機層の第1電極層側に位置する有機層を被覆することによる作用効果、すなわち、第2の有機層上に塗布法によって有機層を際に、当該有機層を形成するための組成物中の溶媒が、第2の有機層の第1電極層側に位置する有機層の側面から溶解、浸透することを抑制するといった作用効果を、顕著なものとすることができるからである。 In FIG. 1 and FIG. 3, the organic EL layer 3 has been described as an example composed of an organic layer of a hole injection layer 31, a hole transport layer 32, a light emitting layer 33, and an electron transport layer 34. There is no particular limitation as long as it is composed of a plurality of organic layers including a light emitting layer. Here, the “plurality of organic layers” means two or more organic layers including a light emitting layer, and the number of organic layers is preferably three or more. Since there are three or more organic layers, another organic layer can be applied and formed on the second organic layer, so that the second organic layer is on the first electrode layer side of the second organic layer. The effect of coating the positioned organic layer, that is, when the organic layer is formed on the second organic layer by a coating method, the solvent in the composition for forming the organic layer is the second organic layer. This is because the effect of suppressing dissolution and permeation from the side surface of the organic layer located on the first electrode layer side can be made remarkable.
さらにまた、本開示の有機EL素子は、有機EL層が複数のユニットを有するタンデム構造を有していても良い。例えば、図4に示すように、有機EL層3が、正孔注入層31、正孔輸送層32、発光層33および電子輸送層34の有機層から構成された、複数のユニットを有していても良い。なお、図4では、符号3a、3bで示す2つのユニットを有する例を示している。また、図4では、第2の有機層が、開口部を有する溶媒浸透抑制部51であり、溶媒浸透抑制部51の発光領域の開口部内に、機能部52として電荷発生層36を有する例を示す。さらに、図4では、2つのユニットを構成する全ての有機層が、第1電極層側に位置する有機層を被覆する例について示している。本開示においては、タンデム構造を有する有機EL素子である場合にも、第2の有機層の第2電極層側に塗布法によって有機層を形成する際に、当該有機層を形成するための組成物中の溶媒が、第2の有機層から第1電極層側に位置する有機層の側面から溶解、浸透するといった課題を解決することができる。 Furthermore, the organic EL element of the present disclosure may have a tandem structure in which the organic EL layer has a plurality of units. For example, as shown in FIG. 4, the organic EL layer 3 has a plurality of units composed of organic layers of a hole injection layer 31, a hole transport layer 32, a light emitting layer 33, and an electron transport layer 34. May be. In addition, in FIG. 4, the example which has two units shown with the code | symbol 3a, 3b is shown. In FIG. 4, the second organic layer is a solvent permeation suppression unit 51 having an opening, and the charge generation layer 36 is provided as the functional unit 52 in the opening of the light emitting region of the solvent permeation suppression unit 51. Show. Furthermore, FIG. 4 shows an example in which all the organic layers constituting the two units cover the organic layer located on the first electrode layer side. In the present disclosure, even in the case of an organic EL element having a tandem structure, a composition for forming the organic layer when the organic layer is formed on the second electrode layer side of the second organic layer by a coating method. The problem that the solvent in the substance dissolves and permeates from the side surface of the organic layer located on the first electrode layer side from the second organic layer can be solved.
2.部材
本開示の有機EL素子は、基材と、基材の一方の面上の第1電極層と、発光層を含む複数の有機層を含み、第1電極層の基材とは反対側の面上の有機EL層と、有機EL層の第1電極層とは反対側の面上の第2電極層と、を有する。
以下、本開示の有機EL素子が有する各部材について説明する。
2. Member The organic EL element of the present disclosure includes a base material, a first electrode layer on one surface of the base material, and a plurality of organic layers including a light emitting layer, and the first electrode layer is opposite to the base material. An organic EL layer on the surface, and a second electrode layer on the surface of the organic EL layer opposite to the first electrode layer.
Hereinafter, each member which the organic EL element of this indication has is explained.
(1)有機EL層
本開示における有機EL層は、発光層を含む複数の有機層を含み、第1電極層の基材とは反対側の面上に配置される部材である。
(1) Organic EL Layer The organic EL layer in the present disclosure is a member that includes a plurality of organic layers including a light emitting layer and is disposed on the surface of the first electrode layer opposite to the base material.
本開示において、発光層以外に有機EL層を構成する有機層としては、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電荷発生層等が挙げられる。正孔輸送層は、正孔注入層に正孔輸送の機能を付与することにより、正孔注入層と一体化される場合がある。また、電子輸送層は、電子注入層に電子輸送の機能を付与することにより、電子注入層と一体化される場合がある。さらに、有機EL層を構成する有機層としては、キャリアブロック層のような正孔もしくは電子の突き抜けを防止し、再結合効率を高めるための層等が挙げられる。 In the present disclosure, examples of the organic layer constituting the organic EL layer other than the light emitting layer include a hole injection layer, an electron injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and a charge generation layer. The hole transport layer may be integrated with the hole injection layer by imparting a hole transport function to the hole injection layer. In addition, the electron transport layer may be integrated with the electron injection layer by adding an electron transport function to the electron injection layer. Furthermore, as an organic layer which comprises an organic EL layer, the layer etc. for preventing the penetration of a hole or an electron like a carrier block layer and improving recombination efficiency are mentioned.
本開示においては、上述のような複数の有機層のうち、第1電極側の有機層を第1の有機層とすることができる。第1の有機層は、第1電極層を覆うように配置される。また、本開示においては、上述のような複数の有機層のうち、第1の有機層の第2電極層側に位置する有機層を第2の有機層とすることができる。第2の有機層は、第2の有機層の第1電極層側の面に接する有機層の第2の有機層側の面、および複数の有機層のうちの第2の有機層から第1電極層側に位置する有機層の側面を被覆する。 In the present disclosure, of the plurality of organic layers as described above, the organic layer on the first electrode side can be used as the first organic layer. The first organic layer is disposed so as to cover the first electrode layer. Moreover, in this indication, the organic layer located in the 2nd electrode layer side of a 1st organic layer can be used as a 2nd organic layer among the above several organic layers. The second organic layer includes a second organic layer-side surface of the organic layer that is in contact with the surface of the second organic layer on the first electrode layer side, and a second organic layer among the plurality of organic layers. The side surface of the organic layer located on the electrode layer side is covered.
本開示においては、第2の有機層が、有機EL素子の発光領域に開口部を有し、開口部内には、複数の有機層のうちの少なくとも1層の有機層が配置されていても良い。第2の有機層が、発光領域に開口部を有することにより、第2の有機層として、溶媒に対する所定の耐性を有する材料を用いることができる。したがって、有機EL素子の発光機能や有機EL素子の厚みの増加を抑制するとともに、例えば、第2の有機層の第2電極層側に他の有機層を塗布法によって形成する際に、当該他の有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、第2の有機層の第1電極層側に位置する有機層の側面から侵入することを抑制することができるという効果を奏する。すなわち、本開示においては、第2の有機層が、溶媒による溶解、浸透を抑制する機能を備えた溶媒浸透抑制部であり、開口部内には、機能部として有機層が配置されていることが好ましい。なお、ここでの機能部としての有機層には、例えば、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電荷発生層等の上述した有機層を用いることができる。 In the present disclosure, the second organic layer may have an opening in the light emitting region of the organic EL element, and at least one organic layer of the plurality of organic layers may be disposed in the opening. . Since the second organic layer has an opening in the light emitting region, a material having a predetermined resistance to a solvent can be used as the second organic layer. Therefore, while suppressing the increase in the light emitting function of the organic EL element and the thickness of the organic EL element, for example, when forming another organic layer on the second electrode layer side of the second organic layer by a coating method, the other There exists an effect that it can suppress that the solvent contained in the composition for forming this organic layer penetrate | invades from the side surface of the organic layer located in the 1st electrode layer side of a 2nd organic layer. That is, in the present disclosure, the second organic layer is a solvent permeation suppression unit having a function of suppressing dissolution and permeation by a solvent, and the organic layer is disposed as a functional unit in the opening. preferable. In addition, as the organic layer as the functional unit here, for example, the above-described organic layers such as a light emitting layer, a hole injection layer, an electron injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and a charge generation layer are used. it can.
以下、本開示における有機EL層を構成する溶媒浸透抑制部、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層について説明する。 Hereinafter, the solvent permeation suppression unit, the light emitting layer, the hole injection layer, the hole transport layer, the electron injection layer, and the electron transport layer constituting the organic EL layer in the present disclosure will be described.
(a)溶媒浸透抑制部
本開示における溶媒浸透抑制部は、第2の有機層として用いられ、発光領域には開口部を有する部材である。なお、溶媒浸透抑制部の開口部には機能部としては、有機EL素子の発光に影響を与えない程度の透光性を有する有機層が配置される。
(A) Solvent permeation suppression part The solvent permeation suppression part in this indication is used as the 2nd organic layer, and is a member which has an opening in a luminescence field. In addition, the organic layer which has a translucency of the grade which does not affect the light emission of an organic EL element is arrange | positioned as a function part in the opening part of a solvent penetration suppression part.
本開示における溶媒浸透抑制部は、機能部としての有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒に対し、所定の耐性を有することが好ましい。すなわち、溶媒浸透抑制部を、第2の有機層の第1電極層側に位置する有機層の側面を被覆するように配置することで、機能部となる有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、第2の有機層の第1電極層側に位置する有機層の側面から溶解、浸透することを抑制することができる程度の耐性を有することが好ましい。したがって、溶媒浸透抑制部が有する耐性は、機能部として有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒に対する特性であり、ここでの「溶媒」とは、有機層を形成するための組成物に用いることができる溶媒であれば特に限定されないが、例えば、水、グリセリン、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、tert−ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、エチルヘキサノール、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、12−アミノ−1−ドデカノ−ル、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ドデシルベンゼン、シクロヘキサノン、テトラリン、メシチレン、アニソール、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロホルム、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、アセトニトリル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピレングリコール1−モノメチルエーテル2−アセタートが挙げられる。これらは1種単独で用いても良く2種以上を混合しても良い。 The solvent permeation suppression unit in the present disclosure preferably has a predetermined resistance to the solvent contained in the composition for forming the organic layer as the functional unit. That is, in the composition for forming the organic layer serving as the functional unit by disposing the solvent permeation suppression unit so as to cover the side surface of the organic layer located on the first electrode layer side of the second organic layer. It is preferable that the solvent contained has such resistance that the solvent can be prevented from dissolving and penetrating from the side surface of the organic layer located on the first electrode layer side of the second organic layer. Therefore, the resistance of the solvent permeation suppression unit is a property with respect to the solvent contained in the composition for forming the organic layer as the functional unit, and the “solvent” here is a composition for forming the organic layer. Although it will not specifically limit if it is a solvent which can be used for, for example, water, glycerin, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, tert-butanol, ethylene glycol, propylene glycol, Butanediol, ethylhexanol, benzyl alcohol, cyclohexanol, 12-amino-1-dodecanol, 2-methyl-2,4-pentanediol, diethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ester Ter, propylene glycol monomethyl ether acetate, benzene, toluene, xylene, mesitylene, dodecylbenzene, cyclohexanone, tetralin, mesitylene, anisole, methylene chloride, tetrahydrofuran, dichloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, chloroform, ethyl benzoate, butyl benzoate, acetonitrile , Ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, propylene glycol 1-monomethyl ether 2-acetate. These may be used alone or in combination of two or more.
溶媒浸透抑制部の溶媒に対する耐性は、溶媒の種類によって相違するものであるが、例えば、溶媒浸透抑制部に溶媒を接触させたときの、溶媒浸透抑制部の残膜率によって示すことができる。溶媒浸透抑制部の残膜率としては、例えば、50%以上であることが好ましく、中でも60%以上であることが好ましく、特に70%以上であることが好ましい。 The resistance of the solvent permeation suppression unit to the solvent varies depending on the type of the solvent, and can be indicated, for example, by the remaining film rate of the solvent permeation suppression unit when the solvent is brought into contact with the solvent permeation suppression unit. For example, the remaining film ratio of the solvent permeation suppression portion is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and particularly preferably 70% or more.
なお、溶媒浸透抑制部の残膜率は、次のようにして測定することができる。すなわち、まず、25mm×25mmの石英基板を準備する。次に、石英基板上に溶媒浸透抑制部を形成する。次に、溶媒浸透抑制部の残膜率を測定するにあたって、対象となる溶媒、すなわち溶媒浸透抑制部上に接触するように配置される層を形成する際に用いられる溶媒を、溶媒浸透抑制部上に、25mm×25mmに対して1mL、スピンコーター法を用いて塗布する。このときの回転数は、溶媒浸透抑制部上に接触するように配置される上記層の膜厚に応じて適宜調整することができる。その後、上記層を乾燥させるときと同じ条件下にて、溶媒浸透抑制部上に塗布された溶媒を乾燥させる。このようにして、溶媒が塗布された溶媒浸透抑制部を作成する。
ここで、溶媒浸透抑制部の残膜率は、紫外可視分光光度計を用いた紫外線可視吸収スペクトルでの溶媒浸透抑制部の吸収極大(λmax)の吸光度(Abs)の比から、測定することができる。具体的には、以下の式により算出することができる。
([溶媒塗布後の溶媒浸透抑制部の吸収極大の吸光度]/[溶媒塗布前の溶媒浸透抑制部の吸収極大の吸光度])×100(%)=残膜率(%)
また、仮に、溶媒浸透抑制部が、紫外線可視吸収スペクトルにおける吸収を有しない場合には、原子間力顕微鏡(AFM)、または触針式表面形状測定器(例えば、DEKTAKシリーズ、SLOANA製)を用いて、溶媒塗布前後の溶媒浸透抑制部の膜厚を直接測定することにより、残膜率を求めることができる。
In addition, the remaining film rate of the solvent permeation suppression unit can be measured as follows. That is, first, a quartz substrate of 25 mm × 25 mm is prepared. Next, a solvent permeation suppression unit is formed on the quartz substrate. Next, when measuring the residual film ratio of the solvent permeation suppression unit, the solvent used in forming the layer to be in contact with the target solvent, that is, the solvent permeation suppression unit, is determined as the solvent permeation suppression unit. On the top, 1 mL for 25 mm × 25 mm is applied using a spin coater method. The number of rotations at this time can be appropriately adjusted according to the film thickness of the layer arranged so as to be in contact with the solvent permeation suppression unit. Thereafter, the solvent applied on the solvent permeation suppression unit is dried under the same conditions as when the layer is dried. In this way, a solvent permeation suppression unit coated with a solvent is created.
Here, the remaining film ratio of the solvent permeation suppression unit can be measured from the ratio of the absorbance (Abs) of the absorption maximum (λmax) of the solvent permeation suppression unit in the ultraviolet visible absorption spectrum using an ultraviolet-visible spectrophotometer. it can. Specifically, it can be calculated by the following formula.
([Absorbance of absorption maximum of solvent permeation suppression part after solvent application] / [absorbance of absorption maximum of solvent permeation suppression part before solvent application]) × 100 (%) = remaining film ratio (%)
If the solvent permeation suppression unit does not have absorption in the ultraviolet visible absorption spectrum, an atomic force microscope (AFM) or a stylus type surface shape measuring instrument (for example, DEKTAK series, manufactured by SLOANA) is used. Thus, the residual film ratio can be obtained by directly measuring the film thickness of the solvent permeation suppression part before and after the solvent application.
溶媒浸透抑制部は、有機EL素子の発光領域に開口部を有する。そのため、溶媒浸透抑制部は、透明性を有していても良く、透明性を有さなくても良い。このような溶媒浸透抑制部の材料としては、例えば、PEDOTと称されるポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とPSSと称されるポリスチレンスルホン酸からなる複合物(PEDOT/PSS)、ポリ(エチレンイミン)誘導体、パリレンやパリレン誘導体、ポリ(4−ビニルピリジン)誘導体、芳香族アミン化合物、例えば、N,N’−ビス−(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス−(フェニル)−ベンジジン(TPD)、ビス(N−(1−ナフチル−N−フェニル)ベンジジン)(α−NPD)、4,4',4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)、4,4’,4”−トリス(N−(2−ナフチル)−N−フェニルアミノ)トリフェニルアミン(2−TNATA)等が挙げられる。また、溶媒浸透抑制部は、例えば、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等の電子供与性化合物を更に分子内に含んでいても良い。 The solvent permeation suppression unit has an opening in the light emitting region of the organic EL element. Therefore, the solvent permeation suppression unit may have transparency or may not have transparency. As a material of such a solvent permeation suppression portion, for example, a composite (PEDOT / PSS) composed of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) called PEDOT and polystyrene sulfonic acid called PSS, poly (Ethyleneimine) derivatives, parylene and parylene derivatives, poly (4-vinylpyridine) derivatives, aromatic amine compounds such as N, N'-bis- (3-methylphenyl) -N, N'-bis- (phenyl ) -Benzidine (TPD), bis (N- (1-naphthyl-N-phenyl) benzidine) (α-NPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (MTDATA) ), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N- (2-naphthyl) -N-phenylamino) triphenylamine (2-TNATA) and the like. The solvent permeation suppression unit may further contain, in the molecule, an electron donating compound such as an anthracene derivative, carbazole derivative, thiophene derivative, fluorene derivative, distyrylbenzene derivative, or spiro compound.
また、溶媒浸透抑制部の材料としては、例えば、アミン系高分子化合物が挙げられる。アミン系高分子化合物としては、例えば、芳香族アミン誘導体を繰り返し単位に含む重合体を挙げることができる。当該重合体は、更にアントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等の電子供与性化合物を繰り返し単位に含む共重合体であっても良い。アミン系高分子化合物は、例えば、下記一般式(1)で示される化合物であっても良い。 Moreover, as a material of the solvent permeation suppression part, for example, an amine polymer compound can be mentioned. Examples of the amine-based polymer compound include a polymer containing an aromatic amine derivative in a repeating unit. The polymer may be a copolymer further containing an electron-donating compound such as an anthracene derivative, carbazole derivative, thiophene derivative, fluorene derivative, distyrylbenzene derivative, and spiro compound in a repeating unit. The amine polymer compound may be, for example, a compound represented by the following general formula (1).
(式(1)において、Ar1〜Ar4は、相互に同一であっても異なっていても良く、共役結合に関する炭素原子数が6個以上60個以下からなる未置換もしくは置換の芳香族炭化水素基、または共役結合に関する炭素原子数が4個以上60個以下からなる未置換もしくは置換の複素環基を示す。nは1以上10000以下、mは0以上10000以下であり、n+mは10以上20000以下である。また、2つの繰り返し単位の配列は任意である。) (In Formula (1), Ar 1 to Ar 4 may be the same or different from each other, and are unsubstituted or substituted aromatic carbonized carbon atoms having 6 to 60 carbon atoms related to the conjugated bond. A hydrogen group or an unsubstituted or substituted heterocyclic group having 4 or more and 60 or less carbon atoms related to a conjugated bond, n is 1 or more and 10,000 or less, m is 0 or more and 10,000 or less, and n + m is 10 or more (The number of the repeating units is arbitrary.)
また、2つの繰り返し単位の配列は任意であり、例えば、ランダム共重合体、交互共重合体、周期的共重合体、ブロック共重合体のいずれであっても良い。nの平均は、5以上5000以下であることが好ましく、更に10以上3000以下であることが好ましい。また、mの平均は、5以上5000以下であることが好ましく、更に10以上3000以下であることが好ましい。また、n+mの平均は、10以上10000以下であることが好ましく、更に20以上6000以下であることが好ましい。 The arrangement of the two repeating units is arbitrary, and may be, for example, a random copolymer, an alternating copolymer, a periodic copolymer, or a block copolymer. The average of n is preferably 5 or more and 5000 or less, and more preferably 10 or more and 3000 or less. Moreover, the average of m is preferably 5 or more and 5000 or less, and more preferably 10 or more and 3000 or less. The average n + m is preferably 10 or more and 10,000 or less, and more preferably 20 or more and 6000 or less.
上記一般式(1)のAr1〜Ar4において、芳香族炭化水素基における芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、及びこれらの組み合わせ、並びにそれらの誘導体、更に、フェニレンビニレン誘導体、スチリル誘導体等が挙げられる。また、複素環基における複素環としては、例えば、チオフェン、ピリジン、ピロール、カルバゾール、及びこれらの組み合わせ、並びにそれらの誘導体等が挙げられる。 In Ar 1 to Ar 4 of the general formula (1), examples of the aromatic hydrocarbon in the aromatic hydrocarbon group include benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, combinations thereof, and derivatives thereof, and phenylene. Examples include vinylene derivatives and styryl derivatives. Examples of the heterocyclic ring in the heterocyclic group include thiophene, pyridine, pyrrole, carbazole, combinations thereof, and derivatives thereof.
上記一般式(1)のAr1〜Ar4が置換基を有する場合、当該置換基は、炭素数1以上12以下の直鎖または分岐のアルキル基やアルケニル基であることが好ましい。 When Ar 1 to Ar 4 in the general formula (1) have a substituent, the substituent is preferably a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms.
上記一般式(1)で示される化合物として、例えば、下記式(2)で示され、FTBと称されるポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)]、下記式(3)で示されるポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−alt−co−(N,N’−ビス{4−ブチルフェニル}−ベンジジンN,N’−{1,4−ジフェニレン})]が好適な化合物として挙げられる。 Examples of the compound represented by the general formula (1) include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (shown by the following formula (2) and referred to as FTB. 4,4 ′-(N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)], poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -alt- represented by the following formula (3) co- (N, N′-bis {4-butylphenyl} -benzidine N, N ′-{1,4-diphenylene})] is a preferred compound.
本開示における溶媒浸透抑制部の材料としては、例えば、下記(A)および(B)の少なくとも一種と、アミン系化合物とを含む材料が挙げられる。 Examples of the material of the solvent permeation suppression unit in the present disclosure include a material containing at least one of the following (A) and (B) and an amine compound.
(A)下記一般式(I)で表される化合物; (A) a compound represented by the following general formula (I);
(一般式(I)中、Mは、モリブデン、タングステン、及びバナジウムの少なくとも1種であり、R1及びR2は、それぞれ独立に、置換基を有していても良く、ヘテロ原子を含んでいても良い、脂肪族炭化水素基、芳香環基、又はこれらの組み合わせを表す。nは1以上3以下の正数を示し、mは0以上2以下の正数を示す。) (In General Formula (I), M is at least one of molybdenum, tungsten, and vanadium, and R 1 and R 2 may each independently have a substituent and include a hetero atom. And represents an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic ring group, or a combination thereof, n represents a positive number of 1 or more and 3 or less, and m represents a positive number of 0 or more and 2 or less.
(B)遷移金属酸化物、遷移金属炭化酸化物、遷移金属窒化酸化物及び遷移金属硫化酸化物よりなる群から選択される少なくとも1種の遷移金属化合物と保護剤とを含む遷移金属含有ナノ粒子であって、前記遷移金属がモリブデン、タングステン、及びバナジウムの少なくとも1種であり、当該遷移金属含有ナノ粒子は、粒子表面に当該表面を保護する保護剤が付着してなり、当該保護剤が、遷移金属化合物と連結する作用を生ずる連結基と炭素数が1以上の有機基とを含み、当該連結基が、水酸基、スルホンアミド基、及び下記一般式(1a)〜(1o)で示される官能基よりなる群から選択される1種以上である遷移金属化合物ナノ粒子; (B) Transition metal-containing nanoparticles comprising at least one transition metal compound selected from the group consisting of transition metal oxides, transition metal carbide oxides, transition metal nitride oxides, and transition metal sulfide oxides, and a protective agent The transition metal is at least one of molybdenum, tungsten, and vanadium, and the transition metal-containing nanoparticles are formed by attaching a protective agent that protects the surface to the particle surface. A linking group capable of linking to a transition metal compound and an organic group having 1 or more carbon atoms, wherein the linking group includes a hydroxyl group, a sulfonamide group, and functional groups represented by the following general formulas (1a) to (1o) One or more transition metal compound nanoparticles selected from the group consisting of groups;
(式中、Z1、Z2及びZ3は、各々独立にハロゲン原子又はアルコキシ基を表し、Rは水素原子又はメチル基を表わす。) (In the formula, Z 1 , Z 2 and Z 3 each independently represent a halogen atom or an alkoxy group, and R represents a hydrogen atom or a methyl group.)
本開示における溶媒浸透抑制部は、発光領域に開口部を有する部材である。溶媒浸透抑制部に形成される開口部には、機能部として例えば、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電荷発生層等が配置される。溶媒浸透抑制部に形成される開口部の大きさや形状は、第1電極層の大きさや形状によって画定された有機EL素子の発光領域に応じて適宜調整することが好ましい。具体的には、溶媒浸透抑制部に形成される開口部の大きさや形状は、第1電極層の大きさや形状と同等、もしくはそれ以上であることが好ましい。また、溶媒浸透抑制部に形成される開口部の位置は、第1電極層によって画定された有機EL素子の発光領域と、平面視上重なることが好ましい。有機EL素子の発光領域をより広く確保することができるからである。 The solvent permeation suppression unit in the present disclosure is a member having an opening in the light emitting region. In the opening formed in the solvent permeation suppression unit, for example, a light emitting layer, a hole injection layer, an electron injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, a charge generation layer, and the like are disposed as functional units. It is preferable to appropriately adjust the size and shape of the opening formed in the solvent permeation suppression unit according to the light emitting region of the organic EL element defined by the size and shape of the first electrode layer. Specifically, the size and shape of the opening formed in the solvent permeation suppression unit are preferably equal to or greater than the size and shape of the first electrode layer. Moreover, it is preferable that the position of the opening formed in the solvent permeation suppression unit overlaps with the light emitting region of the organic EL element defined by the first electrode layer in plan view. This is because a wider light-emitting region of the organic EL element can be secured.
溶媒浸透抑制部の厚みは、上述したように、溶媒に対して所定の耐性を付与することができる程度の厚みであることが好ましい。また、溶媒浸透抑制部の厚みは、開口部に形成される機能部となる有機層の厚みと同等とすることができる。このような溶媒浸透抑制部の厚みは、例えば、5nm以上500nm以下の範囲内とすることができ、中でも10nm以上200nm以下の範囲内であることが好ましい。 As described above, the thickness of the solvent permeation suppression portion is preferably a thickness that can impart predetermined resistance to the solvent. In addition, the thickness of the solvent permeation suppression portion can be made equal to the thickness of the organic layer serving as the functional portion formed in the opening. The thickness of such a solvent permeation suppression part can be, for example, in the range of 5 nm to 500 nm, and preferably in the range of 10 nm to 200 nm.
本開示における溶媒浸透抑制部の形成方法は、上述したように、有機層の側面を覆うように配置することができ、また、有機EL素子の発光領域に所定の開口部を設けることができる方法であることが好ましく、特に限定されない。例えば、第1の有機層を覆うように、全面に溶媒浸透抑制部を形成した後、有機EL素子の発光領域における溶媒浸透抑制部を除去して開口部を形成する方法や、開口部に対応したマスクを介して溶媒浸透抑制部を形成する方法、さらには有機EL素子の発光領域に開口部が形成されるように、塗布法を用いてパターン状に溶媒浸透制御部を形成する方法等が挙げられる。ここで、溶媒浸透抑制部の形成には、ウェットプロセスおよびドライプロセスのいずれも用いることができる。例えば、真空蒸着法、印刷法、インクジェット法、ダイコート法、スピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、スリットコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、スクリーン印刷法、グラビアオフセット印刷法、フレキソ印刷法、スプレーコート法、ノズル法等の塗布法や、自己組織化法等が挙げられる。 As described above, the method for forming the solvent permeation suppression unit in the present disclosure can be arranged so as to cover the side surface of the organic layer, and can provide a predetermined opening in the light emitting region of the organic EL element. It is preferable that there is no particular limitation. For example, a method of forming an opening by forming a solvent permeation suppression portion on the entire surface so as to cover the first organic layer and then removing the solvent permeation suppression portion in the light emitting region of the organic EL element, or corresponding to the opening A method of forming the solvent permeation suppression portion through the mask, and a method of forming the solvent permeation control portion in a pattern using a coating method so that an opening is formed in the light emitting region of the organic EL element. Can be mentioned. Here, both the wet process and the dry process can be used to form the solvent permeation suppression unit. For example, vacuum deposition, printing, inkjet, die coating, spin coating, casting, dipping, bar coating, slit coating, blade coating, roll coating, gravure coating, screen printing, gravure Examples thereof include an offset printing method, a flexographic printing method, a spray coating method, a coating method such as a nozzle method, and a self-organizing method.
(b)発光層
本開示における発光層に用いられる材料としては、例えば、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料等の発光材料が挙げられる。
(B) Light-Emitting Layer Examples of materials used for the light-emitting layer in the present disclosure include light-emitting materials such as dye-based materials, metal complex-based materials, and polymer-based materials.
色素系材料としては、例えば、シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー等が挙げられる。 Examples of dye-based materials include cyclopentadiene derivatives, tetraphenylbutadiene derivatives, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, silole derivatives, thiophene ring compounds, pyridine Examples thereof include ring compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, trifumanylamine derivatives, oxadiazole dimers, and pyrazoline dimers.
また、金属錯体系材料としては、例えば、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロビウム錯体等、中心金属にAl、Zn、Be等または、Tb、Eu、Dy等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体が挙げられる。 Examples of the metal complex-based material include aluminum quinolinol complex, benzoquinolinol beryllium complex, benzoxazole zinc complex, benzothiazole zinc complex, azomethyl zinc complex, porphyrin zinc complex, and eurobium complex. Or a metal complex having a rare earth metal such as Tb, Eu, or Dy and having a oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure, or the like as a ligand.
さらに、高分子系材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール等、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、およびそれらの共重合体等が挙げられる。 Furthermore, examples of the polymer material include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyvinylcarbazole, polyfluorene derivatives, polyquinoxaline derivatives, and copolymers thereof. Is mentioned.
本開示における発光層は、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的でドーピング剤を含んでいても良い。ドーピング剤としては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体等が挙げられる。 The light emitting layer in the present disclosure may contain a doping agent for the purpose of improving the light emission efficiency and changing the light emission wavelength. Examples of the doping agent include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazoline derivatives, decacyclene, phenoxazone, quinoxaline derivatives, carbazole derivatives, fluorene derivatives, and the like. It is done.
本開示における発光層の厚みは、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであれば特に限定されるものではなく、例えば1nm以上とすることができ、また、500nm以下とすることができる。 The thickness of the light emitting layer in the present disclosure is not particularly limited as long as it can provide a function of emitting light by providing a recombination field between electrons and holes, and is, for example, 1 nm or more. Moreover, it can be 500 nm or less.
本開示における発光層は、赤、緑、青等の複数色の発光部を有するようにパターン状に形成されていても良い。これにより、カラー表示が可能な有機EL素子を得ることができる。 The light emitting layer in the present disclosure may be formed in a pattern so as to have light emitting portions of a plurality of colors such as red, green, and blue. Thereby, an organic EL element capable of color display can be obtained.
本開示における発光層の形成方法としては、一般的な発光層の形成方法を採用することができ、ウェットプロセスおよびドライプロセスのいずれも用いることができる。例えば、真空蒸着法、印刷法、インクジェット法、ダイコート法、スピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、スリットコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、グラビアオフセット印刷法、フレキソ印刷法、スプレーコート法等の塗布法や、自己組織化法等が挙げられる。本開示においては、発光層が塗布法により形成されることが好ましい。塗布ムラによる発光ムラが生じた場合に、本開示の効果を顕著なものとすることができるからである。 As a method for forming a light emitting layer in the present disclosure, a general method for forming a light emitting layer can be adopted, and either a wet process or a dry process can be used. For example, vacuum deposition, printing, inkjet, die coating, spin coating, casting, dipping, bar coating, slit coating, blade coating, roll coating, gravure coating, gravure offset printing, Examples thereof include a coating method such as a flexographic printing method and a spray coating method, and a self-organizing method. In the present disclosure, the light emitting layer is preferably formed by a coating method. This is because the effects of the present disclosure can be made remarkable when light emission unevenness due to coating unevenness occurs.
(c)正孔注入層および正孔輸送層
本開示において、正孔輸送層は、正孔注入層に正孔輸送の機能を付与することにより、正孔注入層と一体化される場合がある。すなわち、正孔注入層は、正孔注入機能のみを有していても良く、正孔注入機能および正孔輸送機能の両機能を有していても良い。
(C) Hole injection layer and hole transport layer In the present disclosure, the hole transport layer may be integrated with the hole injection layer by imparting a hole transport function to the hole injection layer. . That is, the hole injection layer may have only a hole injection function, or may have both a hole injection function and a hole transport function.
正孔注入層に用いられる材料としては、発光層内への正孔の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン誘導体等を用いることができる。具体的には、ビス(N−((1−ナフチル)−N−フェニル)ベンジジン(α−NPD)、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホン酸(PEDOT−PSS)、ポリビニルカルバゾール(PVCz)等が挙げられる。 The material used for the hole injection layer is not particularly limited as long as the material can stabilize the injection of holes into the light emitting layer. In addition, phenylamine, starburst amine, phthalocyanine, vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, aluminum oxide, titanium oxide and other oxides, amorphous carbon, polyaniline, polythiophene, polyphenylene vinylene derivatives, etc. can be used. . Specifically, bis (N-((1-naphthyl) -N-phenyl) benzidine (α-NPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (m- MTDATA), poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonic acid (PEDOT-PSS), polyvinylcarbazole (PVCz) and the like.
また、正孔注入層の厚みとしては、正孔注入機能や正孔輸送機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されないが、具体的には0.5nm以上であることが好ましく、中でも10nm以上であることが好ましい。また、正孔注入層の厚みとしては、500nm以下であることが好ましく、中でも200nm以下であることが好ましい。 Further, the thickness of the hole injection layer is not particularly limited as long as the hole injection function and the hole transport function are sufficiently exhibited, but specifically, it is preferably 0.5 nm or more, It is preferable that it is 10 nm or more. In addition, the thickness of the hole injection layer is preferably 500 nm or less, and more preferably 200 nm or less.
正孔注入層の形成方法は、上述した発光層の形成方法と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。 Since the method for forming the hole injection layer can be the same as the method for forming the light emitting layer described above, description thereof is omitted here.
(d)電子注入層および電子輸送層
本開示において、電子輸送層は、電子注入層に電子輸送の機能を付与することにより、電子注入層と一体化される場合がある。すなわち、電子注入層は、電子注入機能のみを有していても良く、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有していても良い。
(D) Electron Injection Layer and Electron Transport Layer In the present disclosure, the electron transport layer may be integrated with the electron injection layer by imparting an electron transport function to the electron injection layer. That is, the electron injection layer may have only an electron injection function, or may have both an electron injection function and an electron transport function.
電子注入層に用いられる材料としては、発光層内への電子の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、アルミリチウム合金、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、カルシウム、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、リチウム、セシウム、フッ化セシウム等のようにアルカリ金属類、およびアルカリ金属類のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体等が挙げられる。 The material used for the electron injection layer is not particularly limited as long as the material can stabilize the injection of electrons into the light emitting layer. In addition to the compounds exemplified as the light emitting material of the light emitting layer, Aluminum lithium alloy, lithium fluoride, sodium fluoride, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, strontium fluoride, calcium fluoride, barium fluoride, aluminum oxide, strontium oxide, calcium, polymethyl methacrylate, sodium polystyrene sulfonate, Examples include lithium, cesium, cesium fluoride, alkali metals, alkali metal halides, alkali metal organic complexes, and the like.
また、電子輸送性の有機材料にアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属をドープした金属ドープ層を形成し、これを電子注入層とすることもできる。上記電子輸送性の有機材料としては、例えばバソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体等が挙げられ、ドープする金属としては、Li、Cs、Ba、Sr等が挙げられる。また、その他にも、Liqと称される8−ヒドロキシキノリノラト−リチウムも挙げられる。 Alternatively, a metal doped layer in which an alkali metal or alkaline earth metal is doped on an electron transporting organic material may be formed and used as an electron injection layer. Examples of the electron-transporting organic material include bathocuproin, bathophenanthroline, and phenanthroline derivatives. Examples of the metal to be doped include Li, Cs, Ba, and Sr. In addition, other examples include 8-hydroxyquinolinolato-lithium called Liq.
上記電子輸送層の厚みとしては、電子輸送機能が十分に発揮される厚みであれば特に限定されない。 The thickness of the electron transport layer is not particularly limited as long as the electron transport function is sufficiently exerted.
電子輸送層の形成方法は、上述した発光層の形成方法と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。 Since the formation method of an electron carrying layer can be made the same as the formation method of the light emitting layer mentioned above, description here is abbreviate | omitted.
(2)第1電極層
本開示における第1電極層は、後述する基材の一方の面上に配置される部材である。本開示の有機EL素子は、第1電極層側から光を取り出しても良く、第2電極層側から光を取り出しても良い。本開示の有機EL素子が、第1電極層側から光を取り出す場合には、第1電極層は所定の透明性を有することが好ましい。
(2) 1st electrode layer The 1st electrode layer in this indication is a member arranged on one side of the substrate mentioned below. The organic EL element of the present disclosure may extract light from the first electrode layer side or may extract light from the second electrode layer side. When the organic EL element of the present disclosure extracts light from the first electrode layer side, the first electrode layer preferably has a predetermined transparency.
本開示における第1電極層が、所定の透明性を有する場合、第1電極層が有する透明性とは、有機EL層からの発光を透過させて表示を行うことができる程度の透明性であることが好ましく、例えば、可視光領域における透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。 When the 1st electrode layer in this indication has predetermined transparency, the transparency which the 1st electrode layer has is the transparency which can permeate the luminescence from an organic EL layer, and can display. For example, the transmittance in the visible light region is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more.
第1電極層は、陽極であっても良く、陰極であっても良い。第1電極層の材料としては、一般的な有機EL素子に用いられる材料を用いることができる。第1電極層が陽極である場合には、抵抗が小さいことが好ましく、一般的には導電性材料である金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いても良い。陽極には、正孔が注入しやすいように仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましい。例えば、Au、Cr、Mo等の金属;ITOと称される酸化インジウム錫、IZOと称される酸化インジウム亜鉛、酸化亜鉛、酸化インジウム等の無機酸化物;金属ドープされたポリチオフェン等の導電性高分子等が挙げられる。これらの導電性材料は、単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いても良い。2種類以上を用いる場合には、各材料からなる層を積層しても良い。 The first electrode layer may be an anode or a cathode. As a material of the first electrode layer, a material used for a general organic EL element can be used. When the first electrode layer is an anode, it is preferable that the resistance is small, and generally a metal material that is a conductive material is used, but an organic compound or an inorganic compound may be used. For the anode, a conductive material having a large work function is preferably used so that holes can be easily injected. For example, metals such as Au, Cr, and Mo; indium tin oxide called ITO, indium oxide such as indium zinc oxide, zinc oxide, and indium oxide called IZO; high conductivity such as metal-doped polythiophene Molecule and the like. These conductive materials may be used alone or in combination of two or more. When two or more types are used, layers made of each material may be stacked.
陰極には、電子が注入しやすいように仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましい。例えば、MgAg等のマグネシウム合金、AlLi、AlCa、AlMg等のアルミニウム合金、Li、Cs、Ba、Sr、Ca等のアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類の合金等が挙げられる。 For the cathode, it is preferable to use a conductive material having a low work function so that electrons can be easily injected. Examples thereof include magnesium alloys such as MgAg, aluminum alloys such as AlLi, AlCa, and AlMg, and alloys of alkali metals and alkaline earth metals such as Li, Cs, Ba, Sr, and Ca.
第1電極層の厚みは、有機EL素子の用途等に応じて適宜調整することができ、特に限定されないため、ここでの記載は省略する。 The thickness of the first electrode layer can be adjusted as appropriate according to the application of the organic EL element and the like, and is not particularly limited.
第1電極層の形成方法は、有機EL素子の構成に応じて適宜選択することができ、基材の全面に第1電極層を形成しても良く、第1電極層をパターン状に形成しても良い。第1電極層の具体的な形成方法は、一般的な電極の形成方法と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。 The formation method of the first electrode layer can be appropriately selected according to the configuration of the organic EL element. The first electrode layer may be formed on the entire surface of the base material, and the first electrode layer is formed in a pattern. May be. Since the specific formation method of the first electrode layer can be the same as the general electrode formation method, description thereof is omitted here.
(3)第2電極層
本開示における第2電極層は、有機EL層の第1電極層とは反対側の面上に配置された部材である。
なお、第2電極層については、上記「(2)第1電極層」の項に記載した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。
(3) Second electrode layer The second electrode layer in the present disclosure is a member disposed on the surface of the organic EL layer opposite to the first electrode layer.
The second electrode layer can be the same as the contents described in the above section “(2) First electrode layer”, and thus description thereof is omitted here.
(4)基材
本開示における基材は、上述した第1電極層、有機EL層、第2電極層を支持する部材である。
(4) Base material The base material in this indication is a member which supports the 1st electrode layer, organic EL layer, and 2nd electrode layer which were mentioned above.
本開示における基材は、透明性を有していても良く、有さなくても良いが、第1電極層側から光を取り出す場合には、基材が透明性を有することが好ましい。 The base material in the present disclosure may or may not have transparency, but when taking out light from the first electrode layer side, the base material preferably has transparency.
本開示における基材が、所定の透明性を有する場合、基材の透明性は、有機EL層からの発光を透過させて表示を行うことができる程度の透明性であることが好ましく、例えば、可視光領域における透過率が80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。ここで、基材の透過率は、JIS K7361−1に準ずるプラスチック−透明材料の全光透過率の試験方法により測定することができる。 When the substrate in the present disclosure has a predetermined transparency, the transparency of the substrate is preferably transparent enough to transmit light emitted from the organic EL layer, for example, The transmittance in the visible light region is preferably 80% or more, and more preferably 90% or more. Here, the transmittance | permeability of a base material can be measured with the test method of the total light transmittance of the plastic-transparent material according to JISK7361-1.
本開示における基材は、可撓性を有していても良く有さなくても良く、有機EL素子の用途に応じて適宜選択することができるが、中でも可撓性を有していることが好ましい。本開示の有機EL素子に、可撓性を付与することができるからである。 The base material in the present disclosure may or may not have flexibility, and can be appropriately selected according to the use of the organic EL element, but it has flexibility in particular. Is preferred. This is because flexibility can be imparted to the organic EL element of the present disclosure.
基材の材料としては、例えば、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のないリジッド材、あるいは、樹脂フィルム、光学用樹脂板、薄ガラス等の可撓性を有するフレキシブル材等が挙げられる。なお、本開示における基材は、樹脂フィルムにバリア層が形成された積層体であっても良い。 Examples of the base material include inflexible rigid materials such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, and synthetic quartz plate, or flexibility such as resin film, optical resin plate, and thin glass. Examples thereof include flexible materials. In addition, the base material in this indication may be the laminated body in which the barrier layer was formed in the resin film.
基材の厚みとしては、基材に用いられる材料の種類や有機EL素子の用途等に応じて適宜選択することができるが、例えば、0.005mm以上とすることができ、また、5mm以下とすることができる。 The thickness of the base material can be appropriately selected according to the type of material used for the base material, the use of the organic EL element, and the like, for example, 0.005 mm or more, and 5 mm or less. can do.
(5)その他の部材
本開示の有機EL素子は、上述した各部材を有していれば良く、必要に応じてその他の部材を有していても良い。その他の部材については、一般的な有機EL素子に用いられる部材を採用することができる。例えば、有機EL素子を覆うように配置し、水分の侵入等を防ぐことが可能な封止部材や、第2電極層の有機EL層とは反対側の面に配置される対向基材等が挙げられる。
(5) Other members The organic EL element of this indication should just have each member mentioned above, and may have other members if needed. About another member, the member used for a general organic EL element is employable. For example, a sealing member that can be disposed so as to cover the organic EL element and prevent intrusion of moisture, a counter substrate that is disposed on the surface of the second electrode layer opposite to the organic EL layer, and the like Can be mentioned.
(a)封止部材
本開示における封止部材は、有機EL素子を覆うように配置された部材である。
(A) Sealing member The sealing member in this indication is a member arranged so that an organic EL element may be covered.
本開示における封止部材の材料としては、例えば、エステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、アクリル樹脂アクリレート等の各種アクリレート、ウレタンポリエステル等の樹脂を用いたラジカル系シール材や、エポキシ、ビニルエーテル等の樹脂を用いたカチオン系シール材、チオール−エン付加型樹脂系シール材等の光硬化型樹脂、または熱硬化型樹脂等が挙げられる。 Examples of the material of the sealing member in the present disclosure include radical seal materials using resins such as various acrylates such as ester acrylate, urethane acrylate, epoxy acrylate, melamine acrylate, and acrylic resin acrylate, and urethane polyester, epoxy, and vinyl ether. Examples thereof include photo-curing resins such as cation-based sealing materials using resins such as thiol-ene addition-type resin-based sealing materials, and thermosetting resins.
封止部材の厚みについては、本開示の有機EL素子の用途等に応じて適宜調整することができ、特に限定されない。 About the thickness of the sealing member, it can adjust suitably according to the use etc. of the organic EL element of this indication, and is not specifically limited.
封止部材の形成方法としては、従来から行われている方法が挙げられる。例えば、インクジェット法、ディスペンサー法、スピンコート法、ダイコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、およびスクリーン印刷法等が挙げられる。 As a method for forming the sealing member, a conventional method can be used. For example, inkjet method, dispenser method, spin coating method, die coating method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, flexographic printing method, offset printing method, and Screen printing method etc. are mentioned.
(b)対向基材
本開示における対向基材は、第2電極層の有機EL層とは反対側の面に配置された部材である。
(B) Opposite base material The counter base material in the present disclosure is a member disposed on the surface of the second electrode layer opposite to the organic EL layer.
本開示における対向基材は、有機EL素子の発光面とは反対側の面に配置される部材であるため、透明性を有していても良く、透明性を有さなくても良い。 Since the opposing base material in this indication is a member arrange | positioned on the surface on the opposite side to the light emission surface of an organic EL element, it may have transparency and does not need to have transparency.
本開示における対向基材の材料としては、例えば、石英ガラス、パイレックス(登録商標)ガラス、合成石英板等の可撓性のないリジッド材、あるいは、樹脂フィルム、光学用樹脂板、薄ガラス等の可撓性を有するフレキシブル材等が挙げられる。なお、本開示における対向基材は、樹脂フィルムにバリア層が形成された積層体であっても良い。 Examples of the material of the counter substrate in the present disclosure include inflexible rigid materials such as quartz glass, Pyrex (registered trademark) glass, and synthetic quartz plate, or resin films, optical resin plates, thin glass, and the like. Examples thereof include a flexible material having flexibility. In addition, the opposing base material in this indication may be the laminated body in which the barrier layer was formed in the resin film.
3.有機EL素子の製造方法
本開示の有機EL素子の製造方法は、上述した有機EL素子を得ることができる方法であれば特に限定されない。本開示では、次のような方法により有機EL素子を得ることができる。すなわち、基材と、上記基材の一方の面上の第1電極層と、発光層を含む複数の有機層を含み、上記第1電極層の上記基材とは反対側の面上の有機EL層と、上記有機EL層の上記第1電極層とは反対側の面上の第2電極層と、を有する有機EL素子の製造方法であって、上記複数の有機層のうち、最も上記第1電極層側に位置する上記有機層を第1の有機層としたとき、上記第1の有機層は、上記第1電極層の上記第1電極層側の面、および側面を被覆するように形成する第1の有機層形成工程と、上記複数の有機層のうち、上記第1の有機層の上記第2電極層側に位置するいずれかの上記有機層を第2の有機層としたとき、上記第2の有機層は、上記第2の有機層の上記第1電極層側の面に接する有機層の上記第2の有機層側の面、および上記複数の有機層のうちの上記第2の有機層から上記第1電極層側に位置する上記有機層の側面を被覆するように形成する第2の有機層形成工程と、を有する有機EL素子の製造方法により、所定の有機EL素子を得ることができる。
3. Manufacturing method of organic EL element The manufacturing method of the organic EL element of this indication will not be specifically limited if it is a method which can obtain the organic EL element mentioned above. In the present disclosure, an organic EL element can be obtained by the following method. That is, the substrate includes a substrate, a first electrode layer on one surface of the substrate, and a plurality of organic layers including a light emitting layer, and the organic on the surface of the first electrode layer opposite to the substrate. An organic EL element manufacturing method comprising: an EL layer; and a second electrode layer on a surface opposite to the first electrode layer of the organic EL layer, wherein the most of the plurality of organic layers When the organic layer located on the first electrode layer side is the first organic layer, the first organic layer covers the first electrode layer side surface and the side surface of the first electrode layer. A first organic layer forming step to be formed on the first organic layer, and among the plurality of organic layers, any one of the organic layers located on the second electrode layer side of the first organic layer is defined as a second organic layer. The second organic layer is formed on the second organic layer side surface of the organic layer in contact with the first electrode layer side surface of the second organic layer, and A second organic layer forming step of forming a second organic layer so as to cover a side surface of the organic layer located on the first electrode layer side from the second organic layer of the plurality of organic layers. With this manufacturing method, a predetermined organic EL element can be obtained.
本開示においては、第1の有機層形成工程が、第1の有機層を塗布法により形成する工程であることが好ましい。また、第2の有機層形成工程が、第2の有機層を塗布法により形成する工程であることが好ましい。さらに、本開示においては、有機EL素子における有機EL層が、第1の有機層および第2の有機層以外のその他の有機層を有する場合、当該その他の有機層を形成する工程についても、塗布法を用いることが好ましい。有機層を形成するための組成物に含まれる溶媒が、他の有機層に溶解、浸透することを抑制するといった本開示の効果を顕著なものとすることができるからである。 In the present disclosure, the first organic layer forming step is preferably a step of forming the first organic layer by a coating method. Moreover, it is preferable that a 2nd organic layer formation process is a process of forming a 2nd organic layer by the apply | coating method. Further, in the present disclosure, when the organic EL layer in the organic EL element has another organic layer other than the first organic layer and the second organic layer, the step of forming the other organic layer is also applied. The method is preferably used. This is because the effect of the present disclosure such that the solvent contained in the composition for forming the organic layer is prevented from dissolving and penetrating into other organic layers can be made remarkable.
本開示の有機EL素子を構成する各部材の形成方法については、上述した各部材の項で説明した内容と同様とすることができるため、ここでの記載は省略する。 About the formation method of each member which comprises the organic EL element of this indication, since it can be made to be the same as that of the content demonstrated by the term of each member mentioned above, description here is abbreviate | omitted.
4.用途
本開示の有機EL素子の用途は、特に限定されないが、例えば、表示装置、照明装置、光源等に適用することができる。本開示においては、有機EL層を構成する複数の有機層を塗布法を用いて形成することが好ましく、このような観点から、照明装置に適用することが好ましい。
4). Application The application of the organic EL element of the present disclosure is not particularly limited, and can be applied to, for example, a display device, a lighting device, a light source, and the like. In the present disclosure, it is preferable to form a plurality of organic layers constituting the organic EL layer by using a coating method, and from such a viewpoint, it is preferable to apply to an illumination device.
以下、本開示について実施例、比較例を用いて具体的に説明する。
なお、以下の実施例、比較例における作業は、特に断りがない限り、窒素雰囲気下のグローブボックス中(酸素濃度1ppm以下、水分濃度1ppm以下)で行った。
Hereinafter, the present disclosure will be specifically described using examples and comparative examples.
In the following examples and comparative examples, the work was performed in a glove box under an atmosphere of nitrogen (oxygen concentration 1 ppm or less, moisture concentration 1 ppm or less) unless otherwise specified.
[実施例1]
実施例1では、正孔輸送層の代わりに正孔注入輸送層を用い、また電子輸送層の代わりに電子注入輸送層を用いたこと以外は、図1と同様の有機EL素子10を形成した。
[Example 1]
In Example 1, an organic EL element 10 similar to that shown in FIG. 1 was formed except that a hole injection / transport layer was used instead of the hole transport layer and an electron injection / transport layer was used instead of the electron transport layer. .
<基材準備工程>
基材として、25mm×25mm×0.7mmのガラス基板(三容真空社製)を準備した。
<Base material preparation process>
As a base material, a 25 mm × 25 mm × 0.7 mm glass substrate (manufactured by Sanyo Vacuum Co., Ltd.) was prepared.
<第1電極層形成工程>
次に、上記基材の一方の面に、第1電極層(陽極)として、厚さ150nmのITOをストライプ状にパターン形成し、これをITO基板とした。次に、得られたITO基板を、中性洗剤、超純水の順に超音波洗浄し、その後、UVオゾン洗浄を10分間行った。
<First electrode layer forming step>
Next, as a first electrode layer (anode), ITO having a thickness of 150 nm was formed in a stripe pattern on one surface of the base material, and this was used as an ITO substrate. Next, the obtained ITO substrate was subjected to ultrasonic cleaning in the order of neutral detergent and ultrapure water, and then UV ozone cleaning was performed for 10 minutes.
<正孔注入層形成工程>
次いで、ITO基板の第1電極層側の面に、第1電極層の表面および側面を被覆するように正孔注入層を形成した。正孔注入層としては、厚さ30nmのPEDOT−PSS薄膜を大気中で形成した。なお、PEDOT−PSS薄膜は、PEDOT−PSS溶液(Bayer社製、Baytron P AI 4083)を塗布し、その後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて、大気中にて200℃の温度条件下で30分乾燥させることで成膜した。
<Hole injection layer forming step>
Next, a hole injection layer was formed on the surface of the ITO substrate on the first electrode layer side so as to cover the surface and side surfaces of the first electrode layer. As the hole injection layer, a 30 nm thick PEDOT-PSS thin film was formed in the atmosphere. The PEDOT-PSS thin film is coated with a PEDOT-PSS solution (Bayer, Baytron P AI 4083), and then heated at 200 ° C. in the air using a hot plate to evaporate the solvent. The film was formed by drying for 30 minutes.
<正孔注入輸送層形成工程>
次いで、グローブボックス内にて、上記正孔注入層の第1電極層とは反対側の面に、正孔注入層の表面および側面を被覆するように、正孔注入輸送層を形成した。正孔注入輸送層としては、厚さ20nmの共役系の高分子材料であるポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)薄膜を形成した。なお、TFB薄膜は、キシレンにTFBを1.0重量%の濃度で溶解させた溶液を、スピンコート法により塗布し、その後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて、大気中にて200℃の温度条件下で30分乾燥させることで成膜した。
<Hole injection transport layer formation process>
Next, in the glove box, a hole injection transport layer was formed on the surface of the hole injection layer opposite to the first electrode layer so as to cover the surface and side surfaces of the hole injection layer. As the hole injecting and transporting layer, poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4 ′-(N— (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB) thin film was formed. The TFB thin film was coated with a solution prepared by dissolving TFB at a concentration of 1.0% by weight in xylene by a spin coating method, and then a hot plate was used to evaporate the solvent. A film was formed by drying for 30 minutes under a temperature condition of ° C.
<発光層形成工程>
次いで、上記正孔注入輸送層の正孔注入層とは反対側の面に、正孔注入輸送層の表面および側面を被覆するように、発光層を形成した。発光層としては、厚さ80nmのTris[2−(p−tolyl)pyridine]iridium(III)(Ir(mppy)3)を発光性ドーパントとして含有し、Poly(N−vinylcarbazole)(PVK)と1,3−bis[(4−tert−butylphenyl)−1,3,4−oxidiazolyl]phenylene(OXD−7)をホストとして含有した混合薄膜を形成した。なお、混合薄膜は、トルエンにIr(mppy)3とPVKとOXD−7とを1.8重量%の濃度で溶解させた溶液をスピンコート法により塗布し、その後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて、110℃の温度条件下で30分乾燥させることで成膜した。また、上記溶液中の固形分は、重量比でPVK:OXD−7:Ir(mppy)3=70:20:10に調整した。
<Light emitting layer forming step>
Next, a light emitting layer was formed on the surface of the hole injection transport layer opposite to the hole injection layer so as to cover the surface and side surfaces of the hole injection transport layer. The light-emitting layer contains Tris [2- (p-tolyl) pyridine] iridium (III) (Ir (mppy) 3) having a thickness of 80 nm as a light-emitting dopant, and Poly (N-vinylcarbazole) (PVK) and 1 , 3-bis [(4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxydiazolyl] phenylene (OXD-7) as a host was formed. The mixed thin film was applied with a solution obtained by dissolving Ir (mppy) 3, PVK, and OXD-7 in toluene at a concentration of 1.8% by weight by spin coating, and then hot to evaporate the solvent. A plate was used to form a film by drying at 110 ° C. for 30 minutes. Moreover, solid content in the said solution was adjusted to PVK: OXD-7: Ir (mppy) 3 = 70: 20: 10 by weight ratio.
<電子注入輸送層形成工程>
次いで、上記発光層の正孔注入輸送層とは反対側の面に、発光層の表面および側面を被覆するように、電子注入輸送層を形成した。電子注入輸送層としては、厚さ5nm以下のLiBq薄膜を形成した。なお、LiBq薄膜は、1−ブタノールに下記式で表されるLiBqを0.2重量%の濃度で溶解させた溶液を、スピンコート法により塗布し、その後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて、110℃の温度条件下で15分乾燥させることで成膜した。
<Electron injection transport layer formation process>
Next, an electron injecting and transporting layer was formed on the surface of the light emitting layer opposite to the hole injecting and transporting layer so as to cover the surface and side surfaces of the light emitting layer. As the electron injecting and transporting layer, a LiBq thin film having a thickness of 5 nm or less was formed. The LiBq thin film was prepared by applying a solution obtained by dissolving LiBq represented by the following formula in 1-butanol at a concentration of 0.2 wt% by a spin coating method, and then using a hot plate to evaporate the solvent. The film was formed by drying for 15 minutes under a temperature condition of 110 ° C.
<第2電極層形成工程>
次いで、上記電子注入輸送層の発光層とは反対側の面に、第2電極層(陰極)として、厚み100nmのAlを成膜した。なお、Alは、真空中(1×10−4Pa)で、抵抗加熱蒸着法により成膜した。
<Second electrode layer forming step>
Next, Al having a thickness of 100 nm was formed as a second electrode layer (cathode) on the surface of the electron injecting and transporting layer opposite to the light emitting layer. In addition, Al was formed into a film by the resistance heating vapor deposition method in the vacuum (1 * 10 <-4> Pa).
<封止工程>
最後に、グローブボックス内にて、無アルカリガラスとUV硬化型エポキシ接着剤とを用いて封止し、本開示の有機EL素子を得た。
<Sealing process>
Finally, sealing was performed using a non-alkali glass and a UV curable epoxy adhesive in a glove box to obtain an organic EL element of the present disclosure.
[実施例2]
実施例2では、正孔輸送層の代わりに正孔注入輸送層を用い、電子輸送層の代わりに電子注入輸送層を用いたこと以外は、図3と同様の有機EL素子10を形成した。
[Example 2]
In Example 2, an organic EL element 10 similar to that in FIG. 3 was formed except that a hole injection / transport layer was used instead of the hole transport layer and an electron injection / transport layer was used instead of the electron transport layer.
<基材準備工程、第1電極層形成工程、正孔注入層形成工程、正孔注入輸送層形成工程、発光層形成工程>
上述した実施例1と同様にして、基材、第1電極層、正孔注入層、正孔注入輸送層、発光層を形成した。
<Base material preparation step, first electrode layer formation step, hole injection layer formation step, hole injection transport layer formation step, light emitting layer formation step>
In the same manner as in Example 1 described above, a substrate, a first electrode layer, a hole injection layer, a hole injection transport layer, and a light emitting layer were formed.
<溶媒浸透抑制部形成工程>
発光層の正孔注入輸送層とは反対側の面に、発光層の側面を被覆し、図3に示すような開口部を有するようにマスキングし、溶媒浸透抑制部を形成した。溶媒浸透抑制部としては、厚み30nmのPEDOT−PSS薄膜を形成した。なお、PEDOT−PSS薄膜は、PEDOT−PSS溶液(Bayer社製、Baytron P AI 4083)を塗布し、その後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて、120℃の温度条件下で30分乾燥させることで成膜した。
<Solvent penetration control part formation process>
The side of the light emitting layer opposite to the hole injecting and transporting layer was covered with the side surface of the light emitting layer and masked to have an opening as shown in FIG. 3 to form a solvent permeation suppression portion. A PEDOT-PSS thin film having a thickness of 30 nm was formed as the solvent permeation suppression unit. The PEDOT-PSS thin film is coated with a PEDOT-PSS solution (Bayer, Baytron P AI 4083), and then dried for 30 minutes at 120 ° C. using a hot plate to evaporate the solvent. To form a film.
<電子注入輸送層形成工程>
次いで、溶媒浸透抑制部に設けられた開口部内に、電子注入輸送層を形成した。なお、電子注入輸送層の材料および形成方法については、実施例1と同様する。
<Electron injection transport layer formation process>
Next, an electron injecting and transporting layer was formed in the opening provided in the solvent permeation suppression unit. The material and method for forming the electron injecting and transporting layer are the same as in Example 1.
<封止工程>
最後に、グローブボックス内にて、無アルカリガラスとUV硬化型エポキシ接着剤とを用いて封止し、本開示の有機EL素子を得た。
<Sealing process>
Finally, sealing was performed using a non-alkali glass and a UV curable epoxy adhesive in a glove box to obtain an organic EL element of the present disclosure.
[比較例]
図5に示す構造となるように各層を形成したこと以外は、実施例1と同様にして有機EL素子を得た。
[Comparative example]
An organic EL element was obtained in the same manner as in Example 1 except that each layer was formed to have the structure shown in FIG.
[評価]
実施例1、2および比較例により得られた有機EL素子に対し、第1電極層および第2電極層の間に電圧を印加し、10mA/cm2時の電流効率を測定した。また、輝度が1000cd/m2となるように電流を設定し、定電流を印加し続けた時に、輝度が500cd/m2まで低下する時間(輝度半減寿命)を測定した。比較例の電流効率および輝度半減寿命を各々100としたときの相対比を表1に示す。
[Evaluation]
A voltage was applied between the first electrode layer and the second electrode layer to the organic EL elements obtained in Examples 1 and 2 and the comparative example, and current efficiency at 10 mA / cm 2 was measured. Further, the current was set so that the luminance was 1000 cd / m 2, and the time (luminance half-life) during which the luminance decreased to 500 cd / m 2 when the constant current was continuously applied was measured. Table 1 shows the relative ratio when the current efficiency and the luminance half-life of the comparative example are each 100.
表1に示すように、本開示の構成を有する実施例1および実施例2の有機EL素子は、比較例に比べて、寿命の向上を図ることができた。これは、実施例1および実施例2の有機EL素子が、所定の構成を有することにより、塗布法を用いて有機層を形成する際に、有機層形成用組成物に含まれる溶媒が他の有機層の側面から溶解、浸透することを抑制でき、各有機層中への残量溶媒の低減や、溶媒浸透による有機層劣化の低減を図れたことに起因すると考えられる。また、溶媒浸透抑制部を有する実施例2では、その効果が顕著となることを確認できた。 As shown in Table 1, the organic EL elements of Example 1 and Example 2 having the configuration of the present disclosure were able to improve the life compared to the comparative example. This is because when the organic EL element of Example 1 and Example 2 has a predetermined configuration, the solvent contained in the composition for forming an organic layer is different from that of the organic layer forming composition when the organic layer is formed using a coating method. It can be considered that dissolution and permeation from the side surface of the organic layer can be suppressed, and that the residual solvent in each organic layer can be reduced and the deterioration of the organic layer due to solvent permeation can be reduced. Moreover, in Example 2 which has a solvent penetration suppression part, it has confirmed that the effect became remarkable.
1 … 基材
2 … 第1電極層
3 … 有機EL層
4 … 第2電極層
10 … 有機EL素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 2 ... 1st electrode layer 3 ... Organic EL layer 4 ... 2nd electrode layer 10 ... Organic EL element
Claims (5)
前記複数の有機層のうち、最も前記第1電極層側に位置する前記有機層を第1の有機層としたとき、前記第1の有機層は、前記第1電極層の前記第1の有機層側の面および側面を被覆し、
前記複数の有機層のうち、前記第1の有機層の前記第2電極層側に位置するいずれかの前記有機層を第2の有機層としたとき、前記第2の有機層は、前記第2の有機層の前記第1電極層側の面に接する有機層の前記第2の有機層側の面、および前記複数の有機層のうちの前記第2の有機層から前記第1電極層側に位置する有機層の側面を被覆する有機エレクトロルミネッセンス素子。 A substrate, a first electrode layer on one surface of the substrate, and a plurality of organic layers including a light-emitting layer, the organic electroluminescence on the surface of the first electrode layer opposite to the substrate An organic electroluminescent element comprising: a layer; and a second electrode layer on a surface of the organic electroluminescent layer opposite to the first electrode layer,
When the organic layer located closest to the first electrode layer among the plurality of organic layers is a first organic layer, the first organic layer is the first organic layer of the first electrode layer. Covering the layer side and side,
Of the plurality of organic layers, when any one of the organic layers located on the second electrode layer side of the first organic layer is a second organic layer, the second organic layer is A surface of the organic layer in contact with the surface on the first electrode layer side of the second organic layer, and a surface of the second organic layer side of the plurality of organic layers from the second organic layer to the first electrode layer side The organic electroluminescent element which coat | covers the side surface of the organic layer located in this.
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|---|---|---|---|---|
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