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JP2009302071A - Organic el element, and substrate used for the same - Google Patents

Organic el element, and substrate used for the same Download PDF

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JP2009302071A
JP2009302071A JP2009224061A JP2009224061A JP2009302071A JP 2009302071 A JP2009302071 A JP 2009302071A JP 2009224061 A JP2009224061 A JP 2009224061A JP 2009224061 A JP2009224061 A JP 2009224061A JP 2009302071 A JP2009302071 A JP 2009302071A
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layer
organic
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compound
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JP2009224061A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyoshi Inoue
一吉 井上
Hisayuki Kawamura
久幸 川村
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Idemitsu Kosan Co Ltd
Original Assignee
Idemitsu Kosan Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic El element using an electrode layer containing a specific inorganic compound, excelling in transparency and durability, low in drive voltage, and high in emission luminance. <P>SOLUTION: In the organic electroluminescent element 100 with a positive electrode layer 10, an organic light-emitting layer 14 and a negative electrode layer 16 sequentially laminated therein, at least either of the positive electrode layer 10 and the negative electrode layer 16 contains at least one inorganic compound selected from group A-1, and at least one compound selected from the following group B-1. In this case, the group A-1 comprises chalcogenides, oxynitrides or nitrides of Si, Ge, Sn, Pb, Ga, In, Zn, Cd, Mg; and the group B-1 comprises chalcogenides, oxynitrides or nitrides of lanthanoid-based elements. By including the positive electrode layer 10 and the like each formed of such a specific organic compound, the organic EL element excelling transparency and durability, and providing high emission luminance even if a drive voltage is low can be provided. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子と称する場合もある)及び有機EL素子に用いる基板、さらにその製造方法に関する。さらに詳しく述べれば、民生用及び工業用の表示機器(ディスプレイ)あるいはプリンターヘッドの光源等に用いることに好適な有機EL素子及びその有機EL素子に用いる基板及びその製造方法に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence element (hereinafter sometimes referred to as an organic EL element), a substrate used for the organic EL element, and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to an organic EL element suitable for use in a consumer or industrial display device (display) or a light source of a printer head, a substrate used in the organic EL element, and a method for manufacturing the same.

従来から、電極間に有機発光層を挟持した構造を有する有機EL素子が、以下に示す理由等から鋭意研究され、開発の対象とされている。   2. Description of the Related Art Conventionally, organic EL elements having a structure in which an organic light emitting layer is sandwiched between electrodes have been intensively studied for the following reasons, and are the targets of development.

(1)完全固体素子であるため、取り扱いや製造が容易である。 (1) Since it is a completely solid element, it is easy to handle and manufacture.

(2)自己発光が可能であるため、発光部材を必要としない。 (2) Since self-emission is possible, a light emitting member is not required.

(3)視認性に優れているため、ディスプレイに好適である。 (3) Since it is excellent in visibility, it is suitable for a display.

(4)フルカラー化が容易である。 (4) Full color is easy.

しかしながら、有機発光層は、有機物であり、一般に電子や正孔を輸送しにくいため劣化しやすく、長期間使用すると経時変化によってリーク電流が生じやすいという問題が知られている。   However, the organic light emitting layer is an organic substance, and generally has a problem that it easily deteriorates because it is difficult to transport electrons and holes, and a leak current is likely to occur due to a change with time when used for a long time.

このような問題に対して、従来から種々の工夫がされてきた。   Various devices have been conventionally devised for such problems.

例えば、後述する特許文献1には、陽極の仕事関数と正孔輸送層のイオン化エネルギーとの間のエネルギー差を小さくし、長寿命化を図った有機EL素子が示されている。このような目的を達成するために、陽極に、酸化錫インジウム(ITO:Indium Tin Oxide)よりも仕事関数が大きく、かつ、導電性である金属酸化物材料を用いることが特許文献1に記載されている。このような導電性金属酸化物としては、例えば、RuOx 、MoO3、V25が記載されており、これらの金属酸化物を用いた有機EL素子が特許文献1に開示されている。 For example, Patent Document 1 described later discloses an organic EL element that reduces the energy difference between the work function of the anode and the ionization energy of the hole transport layer, thereby extending the lifetime. In order to achieve such an object, Patent Document 1 describes that an anode uses a conductive metal oxide material having a work function larger than that of indium tin oxide (ITO). ing. As such conductive metal oxides, for example, RuOx, MoO 3 , V 2 O 5 are described, and an organic EL element using these metal oxides is disclosed in Patent Document 1.

また、この特許文献1においては、光透過率(%)を向上させるために、これらの導電性の金属酸化物材料からなる薄膜とITOとを積層した2層構造の陽極が提案されている。   In Patent Document 1, in order to improve the light transmittance (%), an anode having a two-layer structure in which a thin film made of these conductive metal oxide materials and ITO are laminated is proposed.

また、下記特許文献2には、長期間の使用を可能にすべく、電極と有機発光層との間に、絶縁性薄膜層を備えた有機EL素子が開示されている。この特許文献2に開示された有機EL素子は、具体的には、陽極層と有機発光層との間、あるいは陰極層と有機発光層との間に、窒化アルミニウムや窒化タンタル等からなる絶縁性薄膜層を備えた構成を採用している。   Patent Document 2 below discloses an organic EL element including an insulating thin film layer between an electrode and an organic light emitting layer so as to enable long-term use. Specifically, the organic EL element disclosed in Patent Document 2 has an insulating property made of aluminum nitride, tantalum nitride, or the like between the anode layer and the organic light emitting layer or between the cathode layer and the organic light emitting layer. A configuration having a thin film layer is employed.

また、下記特許文献3には、m−MTDATAやテトラアリールジアミン誘導体等を使用することのない低コストの有機EL素子を提供することを目的として、電極と有機発光層との間に、NiOにIn23 ,ZnO,SnO2又はB,P,C,N,Oの少なくとも一つを添加した無機材料層、あるいはNi1-xO(0.05≦x≦0.5)よりなる無機材料層を形成した有機EL素子が開示されている。 In addition, in Patent Document 3 below, NiO is provided between the electrode and the organic light emitting layer for the purpose of providing a low-cost organic EL device that does not use m-MTDATA or a tetraaryldiamine derivative. An inorganic material layer to which at least one of In 2 O 3 , ZnO, SnO 2 or B, P, C, N, O is added, or an inorganic material made of Ni 1-x O (0.05 ≦ x ≦ 0.5) An organic EL element in which a material layer is formed is disclosed.

特許第2824411号公報(特開平9−63771号公報)Japanese Patent No. 2824411 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-63771) 特開平8−288069号公報JP-A-8-288069 特開平9−260063号公報JP-A-9-260063

しかしながら、上記特許文献1に開示された有機EL素子は、RuOx、MoO、V等の金属酸化物材料を使用しても、正孔の移動性や耐久性がいまだ不充分であると考えられる。また、RuOx 、MoO、V等の金属酸化物材料は、光吸収係数の値が27000cm-1以上であり、大きな値を示す。これは、着色の程度が強いことを意味する。したがって、これらの金属酸化物材料からなる陽極層は、可視光域における光透過率(%)が、例えばITOの約1/9〜1/5という極端に低い値を示している。そのため、有機EL素子としては、発光効率が低かったり、外部に取り出せる光量が少ないという問題が存在する。また、これらの金属酸化物材料からなる薄膜とITOとを積層した2層構造の陽極を構成しても、光透過率(%)はITOの約1/2程度であり、いぜんとして値が低く、実用に供する値ではないという問題の存在が確認できた。また、この2層構造の陽極層を構成する場合、ITOや金属酸化物薄膜の厚さを所定範囲内の値にそれぞれ制限しなければならず、製造上の制約が大きいという問題も見られる。 However, the organic EL device disclosed in Patent Document 1 still has insufficient hole mobility and durability even when a metal oxide material such as RuOx, MoO 3 , V 2 O 5 is used. it is conceivable that. Further, a metal oxide material such as RuOx, MoO 3 , V 2 O 5 has a light absorption coefficient value of 27000 cm −1 or more, indicating a large value. This means that the degree of coloring is strong. Therefore, the anode layer made of these metal oxide materials has an extremely low value of light transmittance (%) in the visible light region, for example, about 1/9 to 1/5 that of ITO. Therefore, the organic EL element has problems such as low light emission efficiency and a small amount of light that can be extracted outside. Moreover, even if a two-layered anode in which a thin film made of these metal oxide materials and ITO are laminated, the light transmittance (%) is about 1/2 of that of ITO, and the value is still low. The existence of a problem that the value is not practically used was confirmed. Further, when the anode layer having the two-layer structure is formed, the thickness of the ITO or metal oxide thin film must be limited to a value within a predetermined range, and there is a problem that manufacturing restrictions are large.

また、上記特許文献2に開示された有機EL素子では、絶縁性薄膜層に窒化アルミニウムや窒化タンタル等を使用しているため、この部分(絶縁性薄膜層)で電圧のロス(電圧降下)があり、結果として駆動電圧が高くなりやすいという問題が見られた。   Further, in the organic EL element disclosed in Patent Document 2, since the insulating thin film layer uses aluminum nitride, tantalum nitride, or the like, voltage loss (voltage drop) occurs in this portion (insulating thin film layer). As a result, there was a problem that the drive voltage tends to be high.

そこで、本願の発明者らは上記問題を鋭意検討したところ、有機EL素子の電極層に特定の無機化合物を組み合わせて使用することにより、透明性や耐久性に優れ、しかも、低電圧(例えば、直流10V以下)の駆動電圧を印加した場合でも優れた発光輝度が得られることを見出した。   Therefore, the inventors of the present application have studied the above problems earnestly, and by using a specific inorganic compound in combination with the electrode layer of the organic EL element, it is excellent in transparency and durability, and has a low voltage (for example, It has been found that even when a driving voltage of DC 10 V or less is applied, excellent light emission luminance can be obtained.

すなわち、本発明は、特定の無機化合物を含有した電極層を備えさせることによって、透明性や耐久性に優れるとともに、駆動電圧が低く、しかも発光輝度が高い有機EL素子を提供することを目的とする。さらに、本発明は、そのような有機EL素子を効率的に製造可能な有機EL素子の製造方法を提供することを目的とする。   That is, an object of the present invention is to provide an organic EL device having excellent transparency and durability, low driving voltage, and high emission luminance by providing an electrode layer containing a specific inorganic compound. To do. Furthermore, an object of this invention is to provide the manufacturing method of the organic EL element which can manufacture such an organic EL element efficiently.

本発明は、上記課題を解決するために、以下のような手段を採用する。   In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.

まず、本発明の有機EL素子用基板は、少なくとも電極層と基材からなる有機エレクトロルミネッセンス素子用基板であって、当該電極層が、下記A−1群から選択される少なくとも一つの化合物、及びB−1群から選択される少なくとも一つの化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用基板である。   First, the organic EL device substrate of the present invention is an organic electroluminescence device substrate comprising at least an electrode layer and a base material, and the electrode layer is at least one compound selected from the following group A-1; It is an organic electroluminescent element substrate containing at least one compound selected from Group B-1.

ここで、A−1群とは、Si,Ge,Sn,Pb,Ga,In,Zn,Cd,Mgのカルコゲナイド(Chalcogenide)、酸窒化物、又は窒化物であり、B−1群とは、ランタノイド系元素のカルコゲナイド、酸窒化物又は窒化物である。   Here, the A-1 group is a chalcogenide, oxynitride, or nitride of Si, Ge, Sn, Pb, Ga, In, Zn, Cd, Mg, and the B-1 group is It is a chalcogenide, oxynitride or nitride of a lanthanoid element.

また、本発明の有機EL素子用基板の別の構成は、少なくとも電極層と基材からなる有機エレクトロルミネッセンス素子用基板であって、当該電極層が、A−2群から選択される少なくとも一つの化合物、及びB−2群から選択される少なくとも一つの化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用基板である。   Another configuration of the organic EL element substrate of the present invention is an organic electroluminescent element substrate comprising at least an electrode layer and a base material, and the electrode layer is at least one selected from the group A-2. A substrate for an organic electroluminescence device, comprising a compound and at least one compound selected from Group B-2.

ここで、A−2群とは、Ge,Sn,Pb,Ga,In,Zn,Cd,Mgのカルコゲナイド、酸窒化物、又は窒化物であり、B−2群とは、ランタノイド系元素のカルコゲナイドである。   Here, the A-2 group is a chalcogenide, oxynitride, or nitride of Ge, Sn, Pb, Ga, In, Zn, Cd, Mg, and the B-2 group is a chalcogenide of a lanthanoid element. It is.

本発明の有機EL素子用基板は、前記電極層が陽極層であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用基板である。   The organic EL device substrate of the present invention is an organic electroluminescence device substrate, wherein the electrode layer is an anode layer.

本発明の有機EL素子用基板は、前記電極層が陰極層であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用基板である。   The substrate for an organic EL device of the present invention is a substrate for an organic electroluminescence device, wherein the electrode layer is a cathode layer.

これらの発明の構成によれば、A−1群の化合物と、B−1群の化合物とを組み合わせて使用するか、あるいはA−2群の化合物と、B−2群の化合物とを組み合わせて使用することにより、電極層のイオン化ポテンシャルを効率的に上昇させることができる。したがって、上記本発明の有機EL素子用基板を用いて有機EL素子を構成すれば、耐久性に優れるとともに、駆動電圧が低く、しかも発光輝度が高い有機EL素子を得ることができる。 According to the structures of these inventions, the compound of the A-1 group and the compound of the B-1 group are used in combination, or the compound of the A-2 group and the compound of the B-2 group are combined. By using it, the ionization potential of the electrode layer can be increased efficiently. Therefore, when an organic EL element is constructed using the organic EL element substrate of the present invention, an organic EL element having excellent durability, low driving voltage and high emission luminance can be obtained.

また、このように構成した電極層は、エッチング特性にも優れているという特徴がある。さらに、このようにA−1群、A−2群、B−1群あるいはB−2群の少なくとも一つの群にSiのカルコゲナイド又はその窒化物を電極層に含むことにより、その電極層を形成する際の基材との間の密着力をより向上させることができ、しかも、電極層をより均一に形成することができる。なお、これらの無機化合物により陽極層を構成した場合には、正孔の注入性を考慮して、イオン化ポテンシャルを5.6eV以上の値とするのが好ましい。一方、陰極層を構成した場合には、電子の注入性を考慮して、イオン化ポテンシャルを4.0eV未満の値とするのが好ましい。   In addition, the electrode layer configured as described above is characterized by excellent etching characteristics. Further, the electrode layer is formed by including Si chalcogenide or nitride thereof in the electrode layer in at least one of the groups A-1, A-2, B-1, or B-2. The adhesion between the substrate and the substrate can be further improved, and the electrode layer can be formed more uniformly. When the anode layer is composed of these inorganic compounds, it is preferable to set the ionization potential to a value of 5.6 eV or more in consideration of hole injectability. On the other hand, when the cathode layer is configured, it is preferable to set the ionization potential to a value less than 4.0 eV in consideration of electron injectability.

本発明で示した材料は、イオン化ポテンシャルが5.8eV以上にすることが可能であり、陽極の材料として極めて好適である。   The material shown in the present invention can have an ionization potential of 5.8 eV or more, and is extremely suitable as an anode material.

また、本発明の有機EL素子用基板は、前記電極層が比抵抗値を1Ω・cm未満であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用基板である。   The organic EL device substrate of the present invention is a substrate for an organic electroluminescence device, wherein the electrode layer has a specific resistance value of less than 1 Ω · cm.

このような手段を採用れば、電極層の抵抗が高いことを原因として、表示画面中に発光ムラが生じる現象を防止することができる。   By adopting such means, it is possible to prevent a phenomenon in which light emission unevenness occurs in the display screen due to the high resistance of the electrode layer.

したがって、このように電極層の比抵抗値を制限することにより、電子や正孔の注入性を向上させることができ、さらに、有機EL素子の駆動電圧をより低いものとすることができる。なお、逆に、電極層の構成材料の比抵抗値が1Ω・cmを超える場合には、比抵抗値が1Ω・cm未満の構成材料からなる電極層との2層構造とすることが好ましい。   Therefore, by limiting the specific resistance value of the electrode layer in this way, the injection property of electrons and holes can be improved, and the driving voltage of the organic EL element can be further lowered. Conversely, when the specific resistance value of the constituent material of the electrode layer exceeds 1 Ω · cm, it is preferable to have a two-layer structure with the electrode layer made of the constituent material having a specific resistance value of less than 1 Ω · cm.

また、本発明の有機EL素子用基板は、前記A−1群又はA−2群の化合物が、Sn,In及びZnのカルコゲナイド又は窒化物のいずれかである有機エレクトロルミネッセンス素子用基板である。これらの化合物は、A−1群又はA−2群の化合物の中でも特に消光性が低く、発光輝度が高い有機EL素子を構成することができる。   The organic EL device substrate of the present invention is a substrate for an organic electroluminescence device in which the compound of the A-1 group or the A-2 group is any one of Sn, In and Zn chalcogenides or nitrides. These compounds can constitute an organic EL device having particularly low quenching property and high emission luminance among the compounds of Group A-1 or Group A-2.

また、本発明の有機EL素子用基板は、前記B−1群又はB−2群の化合物が、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb及びHoの酸化物のいずれかである有機エレクトロルミネッセンス素子用基板である。これらの化合物を組み合わせて使用することにより、電極層におけるイオン化ポテンシャル及びバンドギャップエネルギーの値の調整がそれぞれ容易となる。   Further, the organic EL device substrate of the present invention is for an organic electroluminescence device in which the compound of the B-1 group or the B-2 group is any one of oxides of Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, and Ho. It is a substrate. By using these compounds in combination, the ionization potential and the band gap energy in the electrode layer can be easily adjusted.

また、本発明の有機EL素子用基板は、前記電極層の全体量を100at.%としたときに、前記B−1群又はB−2群の化合物の含有量を0.5〜30at.%の範囲内の値としてなる有機エレクトロルミネッセンス素子用基板である。このような範囲内の値とすることにより、高い透明性(光透過率)を維持したまま、電極層におけるイオン化ポテンシャルの値の調整をより容易とすることができる。また、このように構成された電極層は、酸等によるエッチング特性が優れているという特徴がある。   In the organic EL device substrate of the present invention, the total amount of the electrode layer is 100 at. %, The content of the compound of the B-1 group or B-2 group is 0.5 to 30 at. % Is a substrate for an organic electroluminescence element having a value in the range of%. By setting the value within such a range, it is possible to more easily adjust the value of the ionization potential in the electrode layer while maintaining high transparency (light transmittance). In addition, the electrode layer configured as described above is characterized by excellent etching characteristics with acid or the like.

また、本発明の有機EL素子用基板は、前記電極層の膜厚を1〜100nmの範囲内の値としてなる有機エレクトロルミネッセンス素子用基板である。このように構成することにより、より耐久性に優れるとともに、駆動電圧が低く、しかも発光輝度が高い有機EL素子を製造することができる。また、このような範囲の電極層の厚さであれば、有機EL素子の厚さが過度に厚くなることもない。   Moreover, the organic EL element substrate of the present invention is an organic electroluminescence element substrate in which the film thickness of the electrode layer is set to a value within the range of 1 to 100 nm. By comprising in this way, the organic EL element which is excellent in durability, has a low drive voltage, and high light emission luminance can be manufactured. Moreover, if the thickness of the electrode layer is in such a range, the thickness of the organic EL element will not be excessively increased.

次に、有機EL素子にかかる本発明の構成を説明する。   Next, the structure of this invention concerning an organic EL element is demonstrated.

まず、本発明の有機EL素子は、少なくとも陽極層と、有機発光層と、陰極層とを順次に積層した構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記陽極層及び陰極層、又は、いずれか一方の電極層が、下記A−1群から選択される少なくとも一つの化合物、及び、下記B−1群から選択される少なくとも一つの化合物、を含有してなる有機エレクトロルミネッセンス素子である。   First, the organic EL device of the present invention is an organic electroluminescent device having a structure in which at least an anode layer, an organic light emitting layer, and a cathode layer are sequentially laminated, and the anode layer and the cathode layer, or any one of them. The electrode layer is an organic electroluminescence device comprising at least one compound selected from the following group A-1 and at least one compound selected from the following group B-1.

ここで、A−1群とは、Si,Ge,Sn,Pb,Ga,In,Zn,Cd,Mgのカルコゲナイド、酸窒化物、又は窒化物であり、B−1群とは、ランタノイド系元素のカルコゲナイド、酸窒化物、又は窒化物である。   Here, the A-1 group is a chalcogenide, oxynitride, or nitride of Si, Ge, Sn, Pb, Ga, In, Zn, Cd, Mg, and the B-1 group is a lanthanoid element. Of chalcogenides, oxynitrides, or nitrides.

また、本発明の他の有機EL素子は、少なくとも陽極層と、有機発光層と、陰極層とを順次に積層した構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記陽極層及び陰極層、又は、いずれか一方の電極層が、下記A−2群から選択される少なくとも一つの無機化合物、及び、下記B−2群から選択される少なくとも一つの化合物、を含有してなる有機エレクトロルミネッセンス素子である。   Another organic EL device of the present invention is an organic electroluminescence device having a structure in which at least an anode layer, an organic light emitting layer, and a cathode layer are sequentially laminated, and the anode layer and the cathode layer, or any one of them. One electrode layer is an organic electroluminescence device comprising at least one inorganic compound selected from the following group A-2 and at least one compound selected from the following group B-2.

ここで、A−2群とは、Ge,Sn,Pb,Ga,In,Zn,Cd,Mgのカルコゲナイド、酸窒化物、又は窒化物であり、B−2群とは、ランタノイド系元素のカルコゲナイドである。   Here, the A-2 group is a chalcogenide, oxynitride, or nitride of Ge, Sn, Pb, Ga, In, Zn, Cd, Mg, and the B-2 group is a chalcogenide of a lanthanoid element. It is.

このようにA−1群の化合物と、B−1群の化合物とを組み合わせて使用するか、あるいはA−2群の化合物と、B−2群の化合物とを組み合わせて使用することにより、電極層のイオン化ポテンシャルを効率的に上昇させることができる。したがって、耐久性に優れるとともに、駆動電圧が低く、しかも発光輝度が高い有機EL素子を得ることができる。また、このように構成した電極層は、エッチング特性にも優れているという特徴がある。さらに、このようにA−1群、A−2群、B−1群あるいはB−2群の少なくとも一つの群にSiのカルコゲナイド又はその窒化物を電極層に含むことにより、その電極層を形成する際の基材との間の密着力をより向上させることができ、しかも、電極層をより均一に形成することができる。   Thus, by using the combination of the compound of the A-1 group and the compound of the B-1 group, or by combining the compound of the A-2 group and the compound of the B-2 group, The ionization potential of the layer can be increased efficiently. Therefore, it is possible to obtain an organic EL element that has excellent durability, low driving voltage, and high light emission luminance. In addition, the electrode layer configured as described above is characterized by excellent etching characteristics. Further, the electrode layer is formed by including Si chalcogenide or nitride thereof in the electrode layer in at least one of the groups A-1, A-2, B-1, or B-2. The adhesion between the substrate and the substrate can be further improved, and the electrode layer can be formed more uniformly.

なお、これらの化合物により陽極層を構成した場合には、正孔の注入性を考慮して、イオン化ポテンシャルを5.6eV以上の値とするのが好ましい。一方、陰極層を構成した場合には、電子の注入性を考慮して、イオン化ポテンシャルを4.0eV未満の値とするのが好ましい。本発明で示した材料は、イオン化ポテンシャルが5.8eV以上にすることが可能であり、陽極材料として極めて好適である。   When the anode layer is composed of these compounds, the ionization potential is preferably set to a value of 5.6 eV or more in consideration of hole injectability. On the other hand, when the cathode layer is configured, it is preferable to set the ionization potential to a value less than 4.0 eV in consideration of electron injectability. The material shown in the present invention can have an ionization potential of 5.8 eV or more, and is extremely suitable as an anode material.

また、本発明の有機EL素子は、前記陽極層及び陰極層、又はいずれか一方の電極層、の比抵抗値を1Ω・cm未満の値としてなる有機エレクトロルミネッセンス素子である。このような構成によって、電極層の抵抗が高いことを原因とする表示画面内の発光ムラの発生を防止することができる。   The organic EL device of the present invention is an organic electroluminescence device having a specific resistance value of the anode layer and / or cathode layer, or any one of the electrode layers of less than 1 Ω · cm. With such a configuration, it is possible to prevent the occurrence of uneven light emission in the display screen due to the high resistance of the electrode layer.

したがって、このように電極層の比抵抗値を制限することにより、電子や正孔の注入性を向上させることができる。さらに、有機EL素子の駆動電圧をより低いものとすることができる。なお、逆に、電極層の構成材料の比抵抗値が1Ω・cmを超える場合には、比抵抗値が1Ω・cm未満の構成材料からなる電極層との2層構造とすることが好ましい。   Therefore, by limiting the specific resistance value of the electrode layer in this way, the injection property of electrons and holes can be improved. Furthermore, the drive voltage of the organic EL element can be made lower. Conversely, when the specific resistance value of the constituent material of the electrode layer exceeds 1 Ω · cm, it is preferable to have a two-layer structure with the electrode layer made of the constituent material having a specific resistance value of less than 1 Ω · cm.

また、本発明は、前記A−1群又はA−2群の化合物が、Sn,In及びZnのカルコゲナイド又は窒化物のいずれかである有機エレクトロルミネッセンス素子である。これらの化合物は、A−1群又はA−2群の化合物の中でも特に消光性が低いため、より発光輝度が高い有機エレクトロルミネッセンス素子を実現できる。   Moreover, this invention is an organic electroluminescent element whose compound of the said A-1 group or A-2 group is either a chalcogenide or nitride of Sn, In, and Zn. Since these compounds have particularly low quenching properties among the compounds of Group A-1 or Group A-2, an organic electroluminescence device with higher emission luminance can be realized.

また、本発明は、前記B−1群又はB−2群の化合物が、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb及びHoのいずれかの物質の酸化物である有機エレクトロルミネッセンス素子である。これらの化合物を組み合わせて使用することにより、電極層におけるイオン化ポテンシャル及びバンドギャップエネルギーの値の調整がそれぞれ容易となる。   Moreover, this invention is an organic electroluminescent element whose compound of the said B-1 group or B-2 group is an oxide of the substance in any one of Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, and Ho. By using these compounds in combination, the ionization potential and the band gap energy in the electrode layer can be easily adjusted.

また、本発明は、前記電極層の全体量を100at.%としたときに、前記B−1群又はB−2群の化合物の含有量を0.5〜30at.%の範囲内の値としてなる有機エレクトロルミネッセンス素子である。このような範囲内の値とすることにより、高い透明性(光透過率)を維持したまま、より容易に電極層におけるイオン化ポテンシャルの値の調整を行うことができる。また、このように構成された電極層は、酸等によるエッチング特性が優れているという特徴がある。   In the present invention, the total amount of the electrode layer is 100 at. %, The content of the compound of the B-1 group or B-2 group is 0.5 to 30 at. It is an organic electroluminescent element which becomes a value within the range of%. By setting the value within such a range, the ionization potential value in the electrode layer can be more easily adjusted while maintaining high transparency (light transmittance). In addition, the electrode layer configured as described above is characterized by excellent etching characteristics with acid or the like.

また、本発明は、前記電極層の膜厚を1〜100nmの範囲内の値としてなる有機エレクトロルミネッセンス素子である。このように構成することにより、より耐久性に優れるとともに、駆動電圧が低く、しかも発光輝度が高い有機EL素子を得ることができる。また、このような範囲の電極層の厚さであれば、有機EL素子の厚さが過度に厚くなることもない。   Moreover, this invention is an organic electroluminescent element which makes the film thickness of the said electrode layer the value within the range of 1-100 nm. By comprising in this way, while being excellent in durability, an organic EL element with a low drive voltage and high light emission luminance can be obtained. Moreover, if the thickness of the electrode layer is in such a range, the thickness of the organic EL element will not be excessively increased.

また、本発明は、前記陽極層と有機発光層との間、及び、前記陰極層と有機発光層との間、もしくはいずれか一方の間に、前記A−1群から選択される少なくとも一つの無機化合物及びB−1群から選択される少なくとも一つの化合物を含有する無機薄膜層、又は、前記A−2群から選択される少なくとも一つの化合物及びB−2群から選択される少なくとも一つの化合物を含有する無機薄膜層を設けてなる有機エレクトロルミネッセンス素子である。   In addition, the present invention provides at least one selected from the group A-1 between the anode layer and the organic light emitting layer and / or between the cathode layer and the organic light emitting layer. An inorganic thin film layer containing an inorganic compound and at least one compound selected from Group B-1, or at least one compound selected from Group A-2 and at least one compound selected from Group B-2 It is an organic electroluminescent element which provides the inorganic thin film layer containing this.

このように無機薄膜層をさらに設けることにより、リーク電流を効率的に抑止することができ、有機EL素子の高効率化を図ることができ、しかも、耐久性も向上する。   By further providing the inorganic thin film layer as described above, the leakage current can be efficiently suppressed, the efficiency of the organic EL element can be increased, and the durability is improved.

なお、陽極層と有機発光層との間に無機薄膜層を設ける場合には、陽極層と無機薄膜層との組成を異なるようにすることが非常に好ましい。具体的には、陽極層に、A−1群化合物/B−1群化合物=70〜90at.%/0.5〜10at.%からなる化合物を使用した場合には、無機薄膜層には、A−1群化合物/B−1群化合物=50〜90at.%未満/10at.%超〜50at.%からなる化合物を使用することが好ましい。また、A−2及びB−2群の化合物を用いた場合も同様である。   In addition, when providing an inorganic thin film layer between an anode layer and an organic light emitting layer, it is very preferable to make a composition of an anode layer and an inorganic thin film layer different. Specifically, the A-1 group compound / B-1 group compound = 70 to 90 at. % / 0.5-10 at. % Compound, the inorganic thin film layer has an A-1 group compound / B-1 group compound = 50 to 90 at. % / 10 at. % Over 50 at. It is preferable to use a compound consisting of%. The same applies to the case of using compounds of groups A-2 and B-2.

また、本発明は、前記有機発光層が、下記一般式(化学式1)〜(化学式3)のいずれかの構造式で表されるスチリル基を有する芳香族化合物の少なくとも一つを含んでなる有機エレクトロルミネッセンス素子である。   Further, according to the present invention, the organic light emitting layer includes an organic compound containing at least one aromatic compound having a styryl group represented by any one of the following general formulas (chemical formula 1) to (chemical formula 3). It is an electroluminescence element.

Figure 2009302071
ここで、一般式(化学式1)中、Arは、炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar、Ar、及びArは、それぞれ水素原子又は炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar、Ar、Ar、及びArの少なくとも一つは芳香族基であり、縮合数nは、1〜6の整数である。
Figure 2009302071
Here, in the general formula (Chemical Formula 1), Ar 1 is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are each a hydrogen atom or 6 to 40 carbon atoms. It is an aromatic group, and at least one of Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 is an aromatic group, and the condensation number n is an integer of 1-6.

Figure 2009302071
ここで、一般式(化学式2)中、Arは、炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar及びArは、それぞれ水素原子又は炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar、Ar及びArの少なくとも一つはスチリル基で置換されており、縮合数mは、1〜6の整数である。
Figure 2009302071
Here, in the general formula (Chemical Formula 2), Ar 5 is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 6 and Ar 7 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. Yes, at least one of Ar 5 , Ar 6 and Ar 7 is substituted with a styryl group, and the condensation number m is an integer of 1 to 6.

Figure 2009302071
ここで、一般式(化学式3)中、Ar及びAr14は、炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar〜r13は、それぞれ水素原子又は炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar〜Ar14の少なくとも一つはスチリル基で置換されており、縮合数p、q、r、sは、それぞれ0又は1である。
Figure 2009302071
Here, in the general formula (Chemical Formula 3), Ar 8 and Ar 14 are aromatic groups having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 9 to r 13 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. And at least one of Ar 8 to Ar 14 is substituted with a styryl group, and the condensation numbers p, q, r, and s are each 0 or 1.

また、本発明は、これまで述べた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記電極層をスパッタリング法により形成し、前記有機発光層を真空蒸着法により形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。このように形成すると、緻密で、均一な膜厚を有する正孔注入層や有機発光層を形成することができる。したがって、より均一な発光輝度を有する有機EL素子を提供することができる。   According to another aspect of the present invention, there is provided an organic electroluminescence element manufacturing method, wherein the electrode layer is formed by a sputtering method, and the organic light emitting layer is formed by a vacuum evaporation method. It is a manufacturing method. When formed in this manner, a hole injection layer and an organic light emitting layer having a dense and uniform film thickness can be formed. Accordingly, it is possible to provide an organic EL element having more uniform light emission luminance.

以上、詳細に説明したように、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子によれば、特定の有機化合物からなる陽極層等を備えることにより、透明性や耐久性に優れ、駆動電圧が低くとも、高い発光輝度が得られる有機EL素子を提供することができるようになった。また、特定の無機化合物からなる陽極層等は、優れたエッチング特性を有していることも確認された。   As described above in detail, according to the organic electroluminescence device of the present invention, by providing an anode layer or the like made of a specific organic compound, it has excellent transparency and durability, and high light emission even with a low driving voltage. An organic EL device capable of obtaining luminance can be provided. It was also confirmed that an anode layer made of a specific inorganic compound has excellent etching characteristics.

また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板によれば、このような良好な性能を示す有機エレクトロルミネッセンス素子を容易に製造することができる。   Moreover, according to the organic electroluminescent element board | substrate of this invention, the organic electroluminescent element which shows such a favorable performance can be manufactured easily.

また、本発明の有機EL素子の製造方法によれば、上述した透明性や耐久性に優れ、駆動電圧が低くとも、高い発光輝度が得られる有機EL素子を効率的に提供することができるようになった。   Further, according to the method for producing an organic EL element of the present invention, it is possible to efficiently provide an organic EL element that is excellent in transparency and durability as described above and can obtain high emission luminance even when the driving voltage is low. Became.

第1の実施形態における有機EL素子の断面図である。It is sectional drawing of the organic EL element in 1st Embodiment. 第2の実施形態における有機EL素子の断面図である。It is sectional drawing of the organic EL element in 2nd Embodiment. 第3の実施形態における有機EL素子の断面図である。It is sectional drawing of the organic EL element in 3rd Embodiment. 第4の実施形態における有機EL素子の断面図である。It is sectional drawing of the organic EL element in 4th Embodiment. 第5の実施形態における真空蒸着装置の斜視図である。It is a perspective view of the vacuum evaporation system in 5th Embodiment. 第5の実施形態における真空蒸着装置の断面図である。It is sectional drawing of the vacuum evaporation system in 5th Embodiment. 基板における測定点の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the measurement point in a board | substrate. 各化学物質を表す化学構造式の図である。It is a figure of chemical structural formula showing each chemical substance.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、参照する図面は、この発明が理解できる程度に各構成成分の大きさ、形状及び配置関係を概略的に示してあり、実際の素子等とは各部の比率は異なる。したがって、この発明は図示例にのみ限定されるものではない。また、図面では、断面を表すハッチングを省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The drawings to be referred to schematically show the size, shape, and arrangement relationship of each component to the extent that the present invention can be understood, and the ratio of each part differs from an actual element or the like. Therefore, the present invention is not limited to the illustrated example. In the drawings, hatching indicating a cross section may be omitted.

[第1の実施形態]
まず、図1を参照して、本発明の有機EL素子における第1の実施形態について説明する。図1は、有機EL素子100の断面図である。この図に示すように、有機EL素子100は、陽極層10、有機発光層14及び陰極層16を、基板(図示せず)上に順次に積層した構造である。
[First Embodiment]
First, with reference to FIG. 1, 1st Embodiment in the organic EL element of this invention is described. FIG. 1 is a cross-sectional view of the organic EL element 100. As shown in this figure, the organic EL element 100 has a structure in which an anode layer 10, an organic light emitting layer 14, and a cathode layer 16 are sequentially laminated on a substrate (not shown).

以下、第1の実施形態における特徴的な部分である陽極層10及び有機発光層14を中心に説明する。その他の構成部分、例えば、陰極層16等の構成や製法についてはごく簡単に説明するものとし、言及していない部分については、有機EL素子の分野において一般的に知られている各種の構成や製法を採ることができる。   Hereinafter, the anode layer 10 and the organic light emitting layer 14 which are characteristic parts in the first embodiment will be mainly described. The other components, for example, the configuration and manufacturing method of the cathode layer 16 and the like will be described very simply, and the portions not mentioned are various configurations generally known in the field of organic EL elements. The manufacturing method can be taken.

なお、第1の実施形態においては、陽極層10を、以下に述べるA−1群又はA−2群(以下、これをA群と総称する)及びB−1群又はB−2群(以下、これをB群と総称する)からなる化合物から構成している。しかしながら、上記無機化合物の仕事関数を4.0eV未満の値とした上で、陰極層16を、上記無機化合物から構成しても良い。   In the first embodiment, the anode layer 10 is composed of an A-1 group or an A-2 group (hereinafter collectively referred to as an A group) and a B-1 group or a B-2 group (hereinafter referred to as “group A”). , Which are collectively referred to as Group B). However, the cathode layer 16 may be made of the inorganic compound after setting the work function of the inorganic compound to a value less than 4.0 eV.

(1)陽極層10の構成材料
第1の本実施の形態の陽極層10は、下記A−1群の無機化合物及びB−1群の化合物を組み合わせて含有する構成、又は、下記A−2群の無機化合物及びB−2群の化合物を組み合わせて含有する構成、のいずれかを採用している。ただし、A−1群の無機化合物及びB−1群の化合物の組み合わせと、A−2群の無機化合物及びB−2群の化合物の組み合わせと、の間にはその一部において重複している化合物がある。
(1) Constituent material of anode layer 10 The anode layer 10 of the first embodiment includes a combination of the following A-1 group inorganic compounds and B-1 group compounds, or the following A-2. One of the constitutions containing a combination of the inorganic compounds of the group and the compounds of the group B-2 is employed. However, the combination of the inorganic compound of the A-1 group and the compound of the B-1 group and the combination of the inorganic compound of the A-2 group and the compound of the B-2 group are partially overlapped. There are compounds.

A−1群:Si,Ge,Sn,Pb,Ga,In,Zn,Cd,Mgのカルコゲナイド、酸窒化物、又は窒化物
A−2群:Ge,Sn,Pb,Ga,In,Zn,Cd,Mgのカルコゲナイド、酸窒化物、又は窒化物
B−1群:ランタノイド系元素のカルコゲナイド、酸窒化物、又は窒化物
B−2群:ランタノイド系元素のカルコゲナイド
このように、A群とB群の2種の化合物を組み合わせる理由は、上述したように、いずれか一方(A群又はB群)のみの化合物(有機化合物又は無機化合物)では、イオン化ポテンシャルの値を効率的に上昇させることが困難なためである。具体的には、イオン化ポテンシャルを5.8eVを超える値まで上昇させることが困難となるためである。
Group A-1: Si, Ge, Sn, Pb, Ga, In, Zn, Cd, Mg chalcogenide, oxynitride, or nitride A-2 group: Ge, Sn, Pb, Ga, In, Zn, Cd , Mg chalcogenides, oxynitrides, or nitrides B-1 group: chalcogenides, oxynitrides, or nitrides of lanthanoid elements B-2 groups: chalcogenides of lanthanoid elements The reason for combining the two compounds is that, as described above, it is difficult to efficiently increase the value of the ionization potential with only one of the compounds (group A or group B) (organic compound or inorganic compound). Because. Specifically, it is difficult to raise the ionization potential to a value exceeding 5.8 eV.

したがって、A−1群の無機化合物及びB−1群の化合物を組み合わせ、又はA−2群の無機化合物及びB−2群の化合物を組み合わせて、陽極層10を構成することにより、イオン化ポテンシャルを極めて大きな値である5.8eV以上とすることができる。その結果、耐久性や透明性に優れるとともに、駆動電圧が低く(比抵抗が低い)、しかも発光輝度が高い有機EL素子を得ることができる。   Therefore, by combining the inorganic compound of Group A-1 and the compound of Group B-1 or combining the inorganic compound of Group A-2 and the compound of Group B-2 to constitute the anode layer 10, the ionization potential is increased. It can be set to an extremely large value of 5.8 eV or more. As a result, it is possible to obtain an organic EL element that is excellent in durability and transparency, has a low driving voltage (low specific resistance), and high emission luminance.

また、A−1群の無機化合物及びB−1群の化合物を組み合わせた化合物、あるいはA−2群の無機化合物及びB−2群の化合物を組み合わせた化合物、は、酸、例えば、塩酸や蓚酸によるエッチング特性が優れているという特徴を有する。具体的には、酸処理部と、非処理部との境界における断面が平滑であり、当該酸処理部と、非処理部との領域を明確に区別することができる。よって、このような無機化合物で構成した電極層は、電極パターンのエッチング精度に優れており、微小電極や複雑な形状の電極であっても、断線や変形、あるいは抵抗値増加等が少なくなるという効果が得られる。   Moreover, the compound which combined the inorganic compound of the A-1 group and the compound of the B-1 group, or the compound which combined the inorganic compound of the A-2 group and the compound of the B-2 group is an acid such as hydrochloric acid or oxalic acid. It has the feature that the etching characteristic by is excellent. Specifically, the cross section at the boundary between the acid treatment part and the non-treatment part is smooth, and the areas of the acid treatment part and the non-treatment part can be clearly distinguished. Therefore, an electrode layer composed of such an inorganic compound has excellent etching accuracy of an electrode pattern, and even if it is a microelectrode or an electrode having a complicated shape, disconnection, deformation, increase in resistance value, etc. are reduced. An effect is obtained.

A群無機化合物
なお、より具体的なA−1群の無機化合物としては、SiOx (1≦x≦2),GeOx (1≦x≦2),SnO2 ,PbO,In23 ,ZnO,GaO,CdO,ZnS,ZnCe,CdSe,Inx Zny O(0.2≦x/(x+y)≦0.95),ZnOS,CdZnO,CdZnS,MgInO,CdInO,MgZnO,GaN,InGaN,MgZnSSe等が挙げられる。
Group A inorganic compounds As the more specific A-1 Group inorganic compound, SiOx (1 ≦ x ≦ 2 ), GeOx (1 ≦ x ≦ 2), SnO 2, PbO, In 2 O 3, ZnO, GaO, CdO, ZnS, ZnCe, CdSe, Inx ZnyO (0.2≤x / (x + y) ≤0.95), ZnOS, CdZnO, CdZnS, MgInO, CdInO, MgZnO, GaN, InGaN, MgZnSSe, etc. .

また、具体的なA−2群の無機化合物としては、上記A−1群の無機化合物からSiOx (1≦x≦2)等を除いた化合物が挙げられる。ここで、もちろん、ZnOはZnの酸化物であり、ZnSはZnの硫化物をそれぞれ意味しているが、特に、本実施の形態では、ZnとO、ZnとSはそれぞれ1:1の比率で正規組成しているばかりでなく、それからはずれた比率の化合物も含む。   Specific examples of the inorganic compound of Group A-2 include compounds obtained by removing SiOx (1.ltoreq.x.ltoreq.2) from the inorganic compound of Group A-1. Here, of course, ZnO is an oxide of Zn, and ZnS means a sulfide of Zn. In particular, in this embodiment, Zn and O, and Zn and S have a ratio of 1: 1, respectively. In addition to the regular composition, it also includes a proportion of compounds that deviate from it.

また、A−1群及びA−2群の無機化合物では、特に、Sn,In及びZnのカルコゲナイド又はこれらの窒化物が好ましい材料である。この理由も、一部上述したように、これらの化合物は、A−1群及びA−2群の無機化合物の中でも吸収係数が小さく、特に消光性が低く、透明性に優れているため、外部に取り出すことができる光量を多くすることができるためである。また、上述したGe,Sn,Zn及びCdのカルコゲナイドにおいては、特に、これらの酸化物であることがより好ましい。   In the inorganic compounds of the A-1 group and the A-2 group, Sn, In, and Zn chalcogenides or nitrides thereof are particularly preferable materials. The reason for this is that, as described above in part, these compounds have a small absorption coefficient among the inorganic compounds of the A-1 group and the A-2 group, particularly low quenching properties and excellent transparency. This is because the amount of light that can be taken out can be increased. Moreover, in the chalcogenide of Ge, Sn, Zn, and Cd described above, these oxides are more preferable.

B群化合物
また、具体的なB−1群の化合物としては、Ce23、CeO2、Pr11、Nd23、Sm23、Eu23、Gd23、Tb、Dy23、Ho23、Er23、Tm23、Yb23、Lu23、CeN、PrN、NdN、SmN、EuN、GdN、TbN、DyN、HoN、ErN、TmN、YbN、LuN等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。
Group B compounds As specific Group B-1 compounds, Ce 2 O 3 , CeO 2 , Pr 6 O 11 , Nd 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Tb 4 O 7 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3 , CeN, PrN, NdN, SmN, EuN, GdN, TbN, DyN , HoN, ErN, TmN, YbN, LuN, etc., or a combination of two or more.

また、具体的なB−2群の化合物としては、Ce23、CeO2、Pr11、Nd23、Sm23、Eu23、Gd23、Tb、Dy23、Ho23、Er23、Tm23、Yb23、Lu23からなる群から選択した一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。 Specific compounds of Group B-2 include Ce 2 O 3 , CeO 2 , Pr 6 O 11 , Nd 2 O 3 , Sm 2 O 3 , Eu 2 O 3 , Gd 2 O 3 , and Tb 4 O. 7 , Dy 2 O 3 , Ho 2 O 3 , Er 2 O 3 , Tm 2 O 3 , Yb 2 O 3 , Lu 2 O 3, or a single type or a combination of two or more types.

これらのB−1群及びB−2群の化合物のうち、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb及びHoの酸化物、すなわち、CeOx ,Nd2O3,Sm23,Eu23 ,Tb ,及びHo23 であることがより好ましい。この理由も、一部上述したように、これらの無機化合物を使用することにより、陽極層10におけるイオン化ポテンシャルの値をより効率的に上昇させることができるためである。 Of these B-1 group and B-2 group of compounds, Ce, Nd, Sm, Eu , oxides of Tb and Ho, i.e., CeOx, Nd 2 O 3, Sm 2 O 3, Eu 2 O 3, Tb 4 O 7, and more preferably Ho 2 O 3. This is also because, as described above in part, by using these inorganic compounds, the value of the ionization potential in the anode layer 10 can be increased more efficiently.

B群(B−1群又はB−2群)化合物の含有量
次に、B群(B−1群又はB−2群を単にB群と称する)の化合物の含有量について説明する。かかるB群の化合物の含有量を、陽極層10の全体量を100at.%としたときに、0.5〜30at.%の範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、B群の化合物の含有量が0.5at.%未満となると、陽極層10のイオン化ポテンシャルの調整性が悪化するためである。具体的には、イオン化ポテンシャルを5.65〜6.40eVの範囲内に調整することが困難となる場合があるためである。一方、B群の化合物の含有量が30at.%を超えると、導電性が低下したり、着色したり、あるいは透明性(光透過率)が低下する場合があるためである。
Group B (Group B-1 or Group B-2) Compound Content Next, the content of the compound of Group B (the Group B-1 or Group B-2 is simply referred to as Group B) will be described. The content of the compound of Group B is set to 100 at. %, 0.5 to 30 at. It is preferable to set the value within the range of%. This is because the content of the compound of Group B is 0.5 at. This is because the adjustment property of the ionization potential of the anode layer 10 is deteriorated when it is less than%. Specifically, it may be difficult to adjust the ionization potential within the range of 5.65 to 6.40 eV. On the other hand, the content of the compound of Group B is 30 at. This is because if the content exceeds 50%, the conductivity may be reduced, coloring may occur, or transparency (light transmittance) may be reduced.

したがって、陽極層10におけるイオン化ポテンシャルの値の調整性と、透明性等とのバランスがより良好となることから、B群の化合物の含有量を、陽極層の全体量を100at.%としたときに、0.8〜20at.%の範囲内の値とすることがより好ましく、1〜10at.%の範囲内の値とすることがよりさらに好ましい。   Therefore, since the balance between the adjustment of the ionization potential value in the anode layer 10 and the transparency becomes better, the content of the group B compound is set to 100 at. %, 0.8-20 at. %, More preferably 1 to 10 at. More preferably, the value is within the range of%.

A群(A−1群又はA−2群)化合物の含有量
なお、A群(A−1群又はA−2群を単に、A群と称する)の無機化合物の含有量は、陽極層10をA群(A−1群又はA−2群)及びB群(B−1群又はB−2群)の化合物から構成する場合には、全体量である100at.%から、かかるB群の化合物の含有量を差し引いた値となる。したがって、B群の化合物の含有量が陽極層10の中で0.5〜30at.%の範囲内の値の場合は、A群の無機化合物の陽極層10中の含有量は、70〜99.5at.%の範囲内の値となる。
Group A (Group A-1 or Group A-2) Compound Content Note that the content of the inorganic compound in Group A (Group A-1 or Group A-2 is simply referred to as Group A) is the anode layer 10. Is composed of the compounds of Group A (Group A-1 or Group A-2) and Group B (Group B-1 or Group B-2), the total amount is 100 at. The value obtained by subtracting the content of the compound of Group B from%. Therefore, the content of the compound of Group B is 0.5 to 30 at. %, The content of the group A inorganic compound in the anode layer 10 is 70 to 99.5 at. The value is in the range of%.

ただし、陽極層10内に、A群及びB群以外の化合物(第三成分)を含む場合には、当該第三成分の含有量を考慮して、A群の無機化合物の含有量を定めることが好ましい。   However, when the anode layer 10 contains a compound (third component) other than the A group and the B group, the content of the inorganic compound of the A group should be determined in consideration of the content of the third component. Is preferred.

陽極層の膜厚及び構造
また、陽極層10の膜厚は、特に制限されるものではないが、具体的に、0.5〜1000nmの範囲内の値とするのが好ましい。この理由は、陽極層10の膜厚が0.5nm未満となると、長期間使用した場合に、ピンホールが生じて、リーク電流が観察される場合があるためであり、一方、陽極層10の膜厚が1000nmを超えると、電極の透明性が低くなり、発光輝度が低下する場合があるためである。したがって、耐久性と駆動電圧の値等のバランスがより良好となるため、陽極層10の膜厚を1.0〜800nmの範囲内の値とするのがより一層好ましく、2.0〜300nmの範囲内の値とするのがさらにより一層好ましい。また、陽極層10の構造についても、特に制限されるものでなく、単層構造であっても、二層以上の複層構造であっても良い。したがって、より高い透明性(光透過率)やより高い導電性を得たい場合には、より透明性の高い導電電極層やより導電性の高い導電電極層、例えばITOやIn2 O3 −ZnO上に積層し、二層構造とすることもできる。
The thickness and structure of the anode layer and the thickness of the anode layer 10 are not particularly limited, but specifically, it is preferably set to a value in the range of 0.5 to 1000 nm. The reason for this is that when the thickness of the anode layer 10 is less than 0.5 nm, pinholes may occur when used for a long period of time, and a leakage current may be observed. This is because if the film thickness exceeds 1000 nm, the transparency of the electrode is lowered and the light emission luminance may be lowered. Therefore, since the balance between the durability and the value of the driving voltage becomes better, it is more preferable to set the film thickness of the anode layer 10 to a value within the range of 1.0 to 800 nm. It is even more preferable to set the value within the range. Further, the structure of the anode layer 10 is not particularly limited, and may be a single layer structure or a multilayer structure of two or more layers. Therefore, when it is desired to obtain higher transparency (light transmittance) and higher conductivity, a conductive electrode layer having higher transparency or a conductive electrode layer having higher conductivity, such as ITO or In2O3-ZnO, is used. It can also be laminated to form a two-layer structure.

陽極層の比抵抗
次に、陽極層10の比抵抗について説明する。かかる比抵抗の値は特に制限されるものではないが、例えば、1Ω・cm未満の値とすることが好ましい。この理由は、比抵抗の値が1Ω・cm以上となると、画素内の発光の不均一性が生じるほか、製造する有機EL素子の駆動電圧が高くなる場合があるためである。したがって、より低い駆動電圧を達成するために、陽極層10の比抵抗を40mΩ・cm以下の値とするのがより好ましく、1mΩ・cm以下の値とするのがさらにより好ましい。なお、陽極層10の比抵抗の値は、四探針法抵抗測定機を用いて、表面抵抗を測定した上、別途膜厚を測定することにより、算出することができる。
Specific Resistance of Anode Layer Next, the specific resistance of the anode layer 10 will be described. The value of the specific resistance is not particularly limited, but is preferably set to a value less than 1 Ω · cm, for example. This is because when the value of the specific resistance is 1 Ω · cm or more, non-uniformity of light emission in the pixel occurs, and the drive voltage of the organic EL element to be manufactured may increase. Therefore, in order to achieve a lower driving voltage, the specific resistance of the anode layer 10 is preferably set to a value of 40 mΩ · cm or less, and more preferably set to a value of 1 mΩ · cm or less. In addition, the value of the specific resistance of the anode layer 10 can be calculated by measuring the surface resistance using a four-probe method resistance measuring machine and measuring the film thickness separately.

陽極層の形成方法
次に、陽極層10を形成する方法について説明する。かかる形成方法は特に特定の方法に制限されるものではない。例えば、スパッタリング法、蒸着法、スピンコート法、キャスト法を用いたゾルゲル法、スプレイパイロリシス法、イオンプレーティング法等の方法を採ることができる。特に、高周波マグネトロンスパッタリング法を採ることが好ましい。具体的には、真空度1×10-7〜1×10-3Pa、成膜速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃の条件でスパッタリングすることが好ましい。
The method of forming the anode layer Next, a method for forming the anode layer 10. Such a forming method is not particularly limited to a specific method. For example, a sputtering method, a vapor deposition method, a spin coating method, a sol-gel method using a casting method, a spray pyrolysis method, an ion plating method, or the like can be employed. In particular, it is preferable to employ a high-frequency magnetron sputtering method. Specifically, sputtering is preferably performed under the conditions of a degree of vacuum of 1 × 10 −7 to 1 × 10 −3 Pa, a film formation rate of 0.01 to 50 nm / second, and a substrate temperature of −50 to 300 ° C.

(2)有機発光層
次に、有機発光層の説明を行う。
(2) Organic Light-Emitting Layer Next, the organic light-emitting layer will be described.

有機発光層の構成材料
有機発光層14の構成材料として使用する有機発光材料は、以下の3つの機能を併せ持つことが好ましい。
Organic Light-Emitting Layer Constituent Material The organic light-emitting material used as the constituent material of the organic light-emitting layer 14 preferably has the following three functions.

(a)電荷の注入機能:電界印加時に陽極あるいは正孔注入層から正孔を注入することができるとともに、陰極層あるいは電子注入層から電子を注入することができる機能。 (A) Charge injection function: A function capable of injecting holes from the anode or the hole injection layer and applying electrons from the cathode layer or the electron injection layer when an electric field is applied.

(b)輸送機能:注入された正孔及び電子を電界の力で移動させる機能。 (B) Transport function: a function of moving injected holes and electrons by the force of an electric field.

(c)発光機能:電子と正孔の再結合の場を提供し、これらを発光につなげる機能。 (C) Light emitting function: A function that provides a field for recombination of electrons and holes and connects them to light emission.

ただし、上記(a)〜(c)の各機能全てを併せ持つことは、必ずしも必要ではなく、例えば正孔の注入輸送性が電子の注入輸送性より大きく優れているものの中にも有機発光材料として好適なものがある。したがって、有機発光層14における電子の移動が促進されて、有機発光層14の内部の中央付近で正孔と電子が再結合可能な材料であれば好適に使用することができる。   However, it is not always necessary to have all the above functions (a) to (c). For example, the organic light-emitting material is one in which the hole injecting and transporting property is larger than the electron injecting and transporting property. There are suitable ones. Therefore, any material can be preferably used as long as the movement of electrons in the organic light emitting layer 14 is promoted and holes and electrons can be recombined near the center inside the organic light emitting layer 14.

ここで、有機発光層14における再結合性を向上させるために、有機発光材料の電子移動度を、1×10-7cm2 /V・s以上の値とするのが好ましい。この理由は、1×10-7cm2 /V・s未満の値となると、有機EL素子における高速応答が困難となったり、発光輝度が低下する場合があるためである。したがって、有機発光材料の電子移動度を、1.1×10-7〜2×10-3cm2 /V・sの範囲内の値とするのがより好ましく、1.2×10-7-7〜1.0×10-3cm2 /V・sの範囲内の値とするのがさらに好ましい。 Here, in order to improve the recombination property in the organic light emitting layer 14, the electron mobility of the organic light emitting material is preferably set to a value of 1 × 10 −7 cm 2 / V · s or more. This is because, when the value is less than 1 × 10 −7 cm 2 / V · s, high-speed response in the organic EL element may be difficult or the light emission luminance may be reduced. Therefore, the electron mobility of the organic light emitting material is more preferably set to a value within a range of 1.1 × 10 −7 to 2 × 10 −3 cm 2 / V · s, and 1.2 × 10 −7 −. More preferably, the value is within the range of 7 to 1.0 × 10 −3 cm 2 / V · s.

また、有機発光層14における有機発光材料の正孔移動度よりも、電子移動度の値を小さくするのが好ましい。この関係が逆の場合には、有機発光層14に使用可能な有機発光材料が過度に制限される場合があり、また、発光輝度が低下する場合があるためである。一方、有機発光材料の電子移動度を、正孔移動度の値の1/1000よりも大きくすることが好ましい。電子移動度が過度に小さくなると、有機発光層14の内部の中央近傍で正孔と電子が再結合することが困難となり、やはり発光輝度が低下する場合があるためである。したがって、有機発光層14における有機発光材料の正孔移動度(μh )と電子移動度(μe )とが、μh /2>μe >μh /500の関係を満足するのがより好ましく、μh /3>μe >μh /100の関係を満足するのがさらに好ましい。   Moreover, it is preferable to make the value of electron mobility smaller than the hole mobility of the organic light emitting material in the organic light emitting layer 14. When this relationship is reversed, the organic light emitting material that can be used for the organic light emitting layer 14 may be excessively limited, and the light emission luminance may be reduced. On the other hand, it is preferable that the electron mobility of the organic light emitting material is larger than 1/1000 of the value of hole mobility. This is because if the electron mobility becomes excessively small, it becomes difficult for holes and electrons to recombine in the vicinity of the center inside the organic light emitting layer 14, and the light emission luminance may decrease. Therefore, it is more preferable that the hole mobility (μh) and the electron mobility (μe) of the organic light emitting material in the organic light emitting layer 14 satisfy the relationship of μh / 2> μe> μh / 500, and μh / 3. More preferably, the relationship of> μe> μh / 100 is satisfied.

また、本第1の実施形態において、有機発光層14には、上述した一般式(1)〜(3)で表されるスチリル基を有する芳香族環化合物を使用することが好ましい。このようなスチリル基を有する芳香族環化合物を使用することにより、上述した有機発光層14における有機発光材料の電子移動度及び正孔移動度の条件を容易に満足することができる。一般式(1)〜(3)における炭素数が6〜40の芳香族基のうち、好ましい核原子数5〜40のアリール基としては、フェニル、ナフチル、アントラニル、フェナンスリル、ピレニル、コロニル、ビフェニル、ターフェニル、ピローリル、フラニル、チオフェニル、ベンゾチオフェニル、オキサジアゾリル、ジフェニルアントラニル、インドリル、カルバゾリル、ピリジル、ベンゾキノリル等が挙げられる。   In the first embodiment, it is preferable to use an aromatic ring compound having a styryl group represented by the above general formulas (1) to (3) for the organic light emitting layer 14. By using such an aromatic ring compound having a styryl group, the above-described conditions for the electron mobility and hole mobility of the organic light emitting material in the organic light emitting layer 14 can be easily satisfied. Among the aromatic groups having 6 to 40 carbon atoms in the general formulas (1) to (3), preferred aryl groups having 5 to 40 carbon atoms include phenyl, naphthyl, anthranyl, phenanthryl, pyrenyl, coronyl, biphenyl, Examples include terphenyl, pyrrolyl, furanyl, thiophenyl, benzothiophenyl, oxadiazolyl, diphenylanthranyl, indolyl, carbazolyl, pyridyl, benzoquinolyl and the like.

また、好ましい核原子数5〜40のアリーレン基としては、フェニレン、ナフチレン、アントラニレン、フェナンスリレン、ピレニレン、コロニレン、ビフェニレン、ターフェニレン、ピローリレン、フラニレン、チオフェニレン、ベンゾチオフェニレン、オキサジアゾリレン、ジフェニルアントラニレン、インドリレン、カルバゾリレン、ピリジレン、ベンゾキノリレン等が挙げられる。なお、炭素数が6〜40の芳香族基は、さらに置換基により置換されていても良く、好ましい置換基としては、炭素数1〜6のアルキル基(エチル基、メチル基、i−プロピル基、n−プロピル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、炭素数1〜6のアルコキシ基(エトキシ基、メトキシ基、i−プロポキシ基、n−プロポキシ基、s−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロペントキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、核原子数5〜40のアリール基、核原子数5〜40のアリール基で置換されたアミノ基、核原子数5〜40のアリール基を有するエステル基、炭素数1〜6のアルキル基を有するエステル基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子が挙げられる。   Preferred arylene groups having 5 to 40 nuclear atoms include phenylene, naphthylene, anthranylene, phenanthrylene, pyrenylene, colonylene, biphenylene, terphenylene, pyrrolylene, furanylene, thiophenylene, benzothiophenylene, oxadiazolylene, diphenylanthranylene. , Indolylene, carbazolylene, pyridylene, benzoquinolylene and the like. The aromatic group having 6 to 40 carbon atoms may be further substituted with a substituent. Preferred substituents include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms (ethyl group, methyl group, i-propyl group). N-propyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms (ethoxy group, methoxy group, i-propoxy group, n-propoxy group, s-butoxy group, t-butoxy group, pentoxy group, hexyloxy group, cyclopentoxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryl group having 5 to 40 nuclear atoms, and having 5 to 40 nuclear atoms An amino group substituted with an aryl group, an ester group having an aryl group having 5 to 40 nucleus atoms, an ester group having an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a cyano group, a nitro group, a halo It is down atom and the like.

また、有機発光層14に、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤や、スチリルベンゼン系化合物、8−キノリノール誘導体を配位子とする金属錯体を併用することも好ましい。また、ジスチリルアリーレン骨格の有機発光材料、例えば4,4’一ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル等をホストとし、当該ホストに青色から赤色までの強い蛍光色素、例えばクマリン系あるいはホストと同様の蛍光色素をドープしたものを併用することも好適である。   Moreover, it is also preferable to use together with the organic light emitting layer 14 a fluorescent whitening agent such as benzothiazole, benzimidazole, and benzoxazole, or a metal complex having a styrylbenzene compound or an 8-quinolinol derivative as a ligand. . Further, an organic light-emitting material having a distyrylarylene skeleton, such as 4,4′-bis (2,2-diphenylvinyl) biphenyl, is used as a host, and a strong fluorescent dye from blue to red, such as a coumarin-based or host, It is also suitable to use a material doped with the same fluorescent dye.

有機発光層の形成方法
次に、有機発光層14を形成する方法について説明する。かかる形成方法は特定の方法に限定されるものではない。例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、スパッタリング法等の方法を採用することができる。例えば、真空蒸着法により形成する場合は、蒸着温度50〜450℃、真空度1×10-7〜1×10-3Pa、成膜速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃の条件を採ることが好ましい。
Method for Forming Organic Light-Emitting Layer Next, a method for forming the organic light-emitting layer 14 will be described. Such a forming method is not limited to a specific method. For example, methods such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, and a sputtering method can be employed. For example, in the case of forming by a vacuum deposition method, the deposition temperature is 50 to 450 ° C., the degree of vacuum is 1 × 10 −7 to 1 × 10 −3 Pa, the film formation rate is 0.01 to 50 nm / second, and the substrate temperature is −50 to 300. It is preferable to adopt the condition of ° C.

また、結着剤と有機発光材料とを所定の溶剤に溶かして溶液状態とした後、これをスピンコート法等により薄膜化することによっても、有機発光層14を形成することができる。なお、有機発光層14は、形成方法や形成条件を適宜選択し、気相状態の材料化合物から沈着されて形成された薄膜や、溶液状態又は液相状態の材料化合物から固体化されて形成された膜である分子堆積膜とすることが好ましい。通常、この分子堆積膜は、LB法により形成された薄膜(分子累積膜)とは、凝集構造や高次構造の相違や、それに起因する機能的な相違により十分に区別することができる。   Alternatively, the organic light emitting layer 14 can also be formed by dissolving the binder and the organic light emitting material in a predetermined solvent to form a solution and then reducing the film thickness by spin coating or the like. The organic light emitting layer 14 is formed by selecting a forming method and forming conditions as appropriate and solidifying from a thin film formed by deposition from a material compound in a gas phase state or a material compound in a solution state or a liquid phase state. It is preferable to use a molecular deposition film which is a thick film. Usually, this molecular deposited film can be sufficiently distinguished from a thin film (molecular accumulated film) formed by the LB method by the difference in aggregated structure and higher order structure and the functional difference resulting therefrom.

有機発光層の膜厚
有機発光層14の膜厚については特に制限はなく、状況に応じて適宜適切な膜厚を選択することができるが、現実には5nm〜5μmの範囲内の値が好ましい場合が多い。この理由は、有機発光層の膜厚が5nm未満となると、発光輝度や耐久性が低下する場合があり、一方、有機発光層14の膜厚が5μmを超えると、印加電圧の値が高くなる場合が多いためである。したがって、発光輝度や印加電圧の値等とのバランスがより良好となることから、有機発光層14の膜厚を10nm〜3μmの範囲内の値とすることがより好ましく、20nm〜1μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
The film thickness of the organic light emitting layer The film thickness of the organic light emitting layer 14 is not particularly limited, and an appropriate film thickness can be selected according to the situation, but in reality, a value in the range of 5 nm to 5 μm is preferable. There are many cases. The reason for this is that when the thickness of the organic light emitting layer is less than 5 nm, the light emission luminance and durability may be reduced. This is because there are many cases. Therefore, since the balance with the value of light emission luminance, applied voltage, etc. becomes better, the thickness of the organic light emitting layer 14 is more preferably set to a value within the range of 10 nm to 3 μm, and within the range of 20 nm to 1 μm. More preferably, the value of

(3)陰極層
陰極層16には、仕事関数の小さい(例えば、4.0eV未満の)金属、合金、電気電導性化合物又はこれらの混合物を使用することが好ましい。具体的には、マグネシウム、アルミニウム、インジウム、リチウム、ナトリウム、セシウム、銀等の一種を単独で、又は二種以上を組み合わせて使用することができる。また陰極層16の厚さも特に制限されるものではないが、10〜1000nmの範囲内の値とするのが好ましく、10〜200nmの範囲内の値とするのがより好ましい。
(3) Cathode layer It is preferable to use a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a small work function (for example, less than 4.0 eV) for the cathode layer 16. Specifically, magnesium, aluminum, indium, lithium, sodium, cesium, silver, or the like can be used alone or in combination of two or more. The thickness of the cathode layer 16 is not particularly limited, but is preferably a value in the range of 10 to 1000 nm, more preferably a value in the range of 10 to 200 nm.

(4)その他
また、図1には示さないが、有機EL素子100への水分や酸素の侵入を防止するための封止層を、有機EL素子100全体を覆うように設けることも好ましい。好ましい封止層の材料としては、テトラフルオロエチレンと、少なくとも一種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体;共重合主鎖中に環状構造を有する合フッ素共重合体;ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリユリア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン又はクロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体等が挙げられる。
(4) Others Although not shown in FIG. 1, it is also preferable to provide a sealing layer for preventing moisture and oxygen from entering the organic EL element 100 so as to cover the entire organic EL element 100. As a preferable material for the sealing layer, a copolymer obtained by copolymerizing a monomer mixture containing tetrafluoroethylene and at least one comonomer; a fluorinated copolymer having a cyclic structure in the copolymer main chain; Examples include polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyimide, polyurea, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polydichlorodifluoroethylene, or a copolymer of chlorotrifluoroethylene and dichlorodifluoroethylene.

さらに、好ましい封止層の材料としては、吸収率1%以上の吸水性物質;吸水率0.1%以下の防湿性物質;In,Sn,Pb,Au,Cu,Ag,Al,Ti,Ni等の金属;MgO,SiO,SiO22,GeO,NiO,CaO,BaO,Fe2O,Y23 ,TiO2 等の金属酸化物;MgF2 ,LiF,AlF3 ,CaF2 等の金属フッ化物;パーフルオロアルカン,パーフルオロアミン,パーフルオロポリエーテル等の液状フッ素化炭素;及び当該液状フッ素化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤を分散させた組成物等が挙げられる。 Further, preferable sealing layer materials include a water-absorbing substance having an absorption rate of 1% or more; a moisture-proof substance having a water absorption rate of 0.1% or less; In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti, Ni Metals such as MgO, SiO, SiO 2 , GeO, NiO, CaO, BaO, Fe 2 O, Y 2 O 3 , TiO 2, etc .; Metals such as MgF 2 , LiF, AlF 3 , and CaF 2 Fluoride; liquid fluorinated carbon such as perfluoroalkane, perfluoroamine, and perfluoropolyether; and a composition in which an adsorbent that adsorbs moisture and oxygen is dispersed in the liquid fluorinated carbon.

また、封止層の形成にあたっては、真空蒸着法、スピンコート法、スパッタリング法、キャスト法、MBE(分子線エピタキシー)法、クラスターイオンビーム蒸着法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励超イオンプレーティング法)、反応性スパッタリング法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、ガスソースCVD法等を適宜採用することができる。   In forming the sealing layer, vacuum deposition, spin coating, sputtering, casting, MBE (molecular beam epitaxy), cluster ion beam deposition, ion plating, plasma polymerization (high frequency excitation) An ion plating method), a reactive sputtering method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a gas source CVD method, and the like can be appropriately employed.

[第2の実施形態]
次に、図2を参照して、この発明の第2の実施形態について説明する。図2は、第2の実施形態における有機EL素子102の断面図であり、陽極層10、無機薄膜層12、有機発光層14及び陰極層16を、基板上(図示せず。)に順次に積層した構造を有していることを表している。このように無機薄膜層12を設けることにより、注入された正孔を効率的に輸送することができる。したがって、無機薄膜層12を設けることにより、有機EL素子102の低電圧駆動が可能となるとともに、耐久性も向上する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view of the organic EL element 102 according to the second embodiment. The anode layer 10, the inorganic thin film layer 12, the organic light emitting layer 14, and the cathode layer 16 are sequentially formed on a substrate (not shown). It represents having a laminated structure. By providing the inorganic thin film layer 12 in this way, injected holes can be efficiently transported. Therefore, by providing the inorganic thin film layer 12, the organic EL element 102 can be driven at a low voltage and the durability is improved.

なお、第2の実施形態の有機EL素子102における特徴的な事項は、陽極層10と、有機発光層14との間に、無機薄膜層12を挿入してあることである。   In addition, the characteristic matter in the organic EL element 102 of the second embodiment is that the inorganic thin film layer 12 is inserted between the anode layer 10 and the organic light emitting layer 14.

この点以外は、第1の実施形態の有機EL素子100と同一の構造を有している。 Except this point, it has the same structure as the organic EL element 100 of the first embodiment.

したがって、以下の説明は、主に、第2の実施形態における特徴的な部分である無機薄膜層12についてのものであり、その他の構成部分、例えば陰極層16等については、第1の実施形態と同様の構成であるので第1の実施の形態の説明を参照されたい。   Therefore, the following description mainly relates to the inorganic thin film layer 12 which is a characteristic part in the second embodiment, and other components such as the cathode layer 16 are the first embodiment. Refer to the description of the first embodiment because it has the same configuration as the first embodiment.

まず、無機薄膜層12を構成する無機化合物としては、上述した陽極層10を構成するA群(A−1群又はA−2群)及びB群(B−1群又はB−2群)の化合物の組み合わせが挙げられる。したがって、かかるB群の化合物の含有量を、陽極層10と同様に、無機薄膜層の全体量を100at.%としたときに、0.5〜50at.%の範囲内の値とすることが好ましく、1.0〜40at.%の範囲内の値とすることがより好ましく、5.0〜30at.%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。また、その膜厚や形成方法についても、陽極層10と同様の構成とすることが好ましい。   First, as an inorganic compound which comprises the inorganic thin film layer 12, the A group (A-1 group or A-2 group) and B group (B-1 group or B-2 group) which comprise the anode layer 10 mentioned above are used. Combinations of compounds are mentioned. Therefore, in the same manner as the anode layer 10, the total amount of the inorganic thin film layer is set to 100 at. %, 0.5 to 50 at. % In the range of 1.0 to 40 at. % In the range of 5.0 to 30 at. More preferably, the value is within the range of%. Moreover, it is preferable to set it as the structure similar to the anode layer 10 also about the film thickness and the formation method.

ただし、陽極層10と有機発光層14との間に無機薄膜層12を設ける場合には、陽極層10と無機薄膜層14との組成を異ならせる必要がある。具体的に、陽極層10には、A群(A−1群又はA−2群)/B群(B−1群又はB−2群)=70〜90at.%/0.5〜10at.%からなる化合物を使用し、一方、無機薄膜層12には、A群(A−1群又はA−2群)/B群(B−1群又はB−2群)=50〜90at.%未満/10at.%超〜50at.%からなる無機化合物を使用することが好ましい。この理由は、B群(B−1群又はB−2群)の化合物量がこの範囲外となると、透明性が低下したり、比抵抗が大きくなり、電極として好ましくないためである。   However, when providing the inorganic thin film layer 12 between the anode layer 10 and the organic light emitting layer 14, it is necessary to make the composition of the anode layer 10 and the inorganic thin film layer 14 different. Specifically, the anode layer 10 has a group A (group A-1 or group A-2) / group B (group B-1 or group B-2) = 70 to 90 at. % / 0.5-10 at. %, While the inorganic thin film layer 12 has a group A (group A-1 or group A-2) / group B (group B-1 or group B-2) = 50 to 90 at. % / 10 at. % Over 50 at. It is preferable to use an inorganic compound consisting of%. This is because when the amount of the compound in Group B (Group B-1 or Group B-2) is out of this range, the transparency is lowered or the specific resistance is increased, which is not preferable as an electrode.

[第3の実施形態]
次に、図3を参照して、この発明の第3の実施形態について説明する。図3は、第3の実施形態における有機EL素子104の断面図であり、陽極層10、無機薄膜層12、正孔輸送層13、有機発光層14及び陰極層16を、基板上(図示せず。)に順次に積層した構造を有していることを表している。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the organic EL element 104 according to the third embodiment. The anode layer 10, the inorganic thin film layer 12, the hole transport layer 13, the organic light emitting layer 14, and the cathode layer 16 are disposed on a substrate (not shown). No.) shows that it has a layered structure.

本第3の実施の形態においては、第1や第2の実施の形態に加え、正孔輸送層13をさらに設けることにより、注入された正孔を効率的に輸送することができる。したがって、正孔輸送層13を設けることにより、有機EL素子104の低電圧駆動が可能となるとともに、耐久性も向上する。   In the third embodiment, in addition to the first and second embodiments, the hole transport layer 13 is further provided, whereby the injected holes can be efficiently transported. Therefore, by providing the hole transport layer 13, the organic EL element 104 can be driven at a low voltage and the durability is improved.

なお、本第3の実施形態の有機EL素子104は、無機薄膜層12と、有機発光層14との間に、正孔輸送層13を挿入してある点を除いては、第2の実施形態の有機EL素子102と同一の構造を有している。したがって、以下の説明は、第3の実施形態における特徴的な部分である正孔輸送層13を中心に行う。その他の構成部分、例えば陰極層16等については、第1及び第2の実施形態と同様の構成とすることができるので、上記第1及び第2の実施の形態の説明を参照されたい。   The organic EL element 104 of the third embodiment is the same as that of the second embodiment except that the hole transport layer 13 is inserted between the inorganic thin film layer 12 and the organic light emitting layer 14. This has the same structure as that of the organic EL element 102 of the embodiment. Therefore, the following description will be focused on the hole transport layer 13 which is a characteristic part in the third embodiment. Other components such as the cathode layer 16 can be configured in the same manner as in the first and second embodiments, so refer to the description of the first and second embodiments.

(1)正孔輸送層13の構成材料
正孔輸送層13は、有機化合物又は無機化合物で構成することが好ましい。このような有機材料としては、例えば、フタロシアニン化合物、ジアミン化合物、含ジアミンオリゴマー及び含チオフェンオリゴマー等を挙げることができる。また、好ましい無機化合物の材料としては、例えば、アモルファスシリコン(α−Si)、α−SiC、マイクロクリスタルシリコン(μC−Si)、μC−SiC、II−VI族化合物、III −V族化合物、非晶質炭素、結晶質炭素及びダイヤモンド等を挙げることができる。また、別種の無機材料として、酸化物、フッ化物及びチッ化物が挙げられ、より具体的には、Al23、SiO、SiOx (1≦x≦2)、GaN、InN、GaInN、GeOx (1≦x≦2)、LiF、SrO、CaO、BaO、MgF2、CaF2、UgF2、SiNx (1≦x≦4/3)等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。また、正孔移動度が1×106cm2/V・秒以上の値(印加電圧1×104〜1×106 V/cm)であり、かつ、イオン化ポテンシャルの値が5.5eV以下の値となるように構成材料を選択することが好ましい。
(1) Constituent material of the hole transport layer 13 The hole transport layer 13 is preferably composed of an organic compound or an inorganic compound. Examples of such organic materials include phthalocyanine compounds, diamine compounds, diamine-containing oligomers, and thiophene-containing oligomers. Examples of preferable inorganic compound materials include amorphous silicon (α-Si), α-SiC, microcrystal silicon (μC-Si), μC-SiC, II-VI group compounds, III-V group compounds, non- Examples thereof include crystalline carbon, crystalline carbon, and diamond. Other types of inorganic materials include oxides, fluorides, and nitrides. More specifically, Al 2 O 3 , SiO, SiOx (1 ≦ x ≦ 2), GaN, InN, GaInN, GeOx ( 1 ≦ x ≦ 2), LiF, SrO, CaO, BaO, MgF 2 , CaF 2 , UgF 2 , SiNx (1 ≦ x ≦ 4/3) and the like alone or in combination of two or more. The hole mobility is 1 × 10 6 cm 2 / V · sec or more (applied voltage 1 × 10 4 to 1 × 10 6 V / cm), and the ionization potential is 5.5 eV or less. It is preferable to select the constituent materials so as to satisfy the following values.

(2)正孔輸送層13の構造及び形成方法
また、正孔輸送層13は、一層構造に限らず、例えば、二層構造又は三層構造であっても良い。さらに、正孔輸送層13の膜厚についても特に制限されるものではないが、例えば0.5nm〜5μmの範囲内の値とするのが好ましい。また、正孔輸送層13の形成方法についても特に制限はなく種々の方法を採用可能である。しかし現実的には、正孔注入層の形成方法と同様の方法を採ることが好ましい。
(2) Structure and formation method of the hole transport layer 13 The hole transport layer 13 is not limited to a single layer structure, and may be, for example, a two layer structure or a three layer structure. Further, the thickness of the hole transport layer 13 is not particularly limited, but is preferably set to a value in the range of 0.5 nm to 5 μm, for example. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the formation method of the positive hole transport layer 13, A various method is employable. However, practically, it is preferable to adopt a method similar to the method of forming the hole injection layer.

[第4の実施形態]
次に、図4を参照して、この発明の第4の実施形態について説明する。図4は、第4の実施形態における有機EL素子106の断面図であり、陽極層10、無機薄膜層12、正孔輸送層13、有機発光層14、電子注入層15及び陰極層16を、基板上(図示せず。)に順次に積層した構造を有していることを表している。このように、本題4の実施の形態においては、電子注入層15を設けることにより、電子を効率的に注入する機能を発揮することができる。したがって、電子注入層15を設けることにより、電子の有機発光層14への移動が容易となり、有機EL素子106の応答性能が改善される。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the organic EL element 106 according to the fourth embodiment. The anode layer 10, the inorganic thin film layer 12, the hole transport layer 13, the organic light emitting layer 14, the electron injection layer 15, and the cathode layer 16 are It shows that it has the structure laminated | stacked sequentially on the board | substrate (not shown). As described above, in the fourth embodiment, the function of efficiently injecting electrons can be exhibited by providing the electron injection layer 15. Therefore, the provision of the electron injection layer 15 facilitates movement of electrons to the organic light emitting layer 14 and improves the response performance of the organic EL element 106.

なお、第4の実施形態における有機EL素子106の特徴的な点は、有機発光層14と陰極層16との間に、電子注入層15を挿入してある点である。この点除けば、第4の実施の形態の有機EL素子106は、第3の実施形態の有機EL素子104と同一の構造を有している。したがって、以下の説明は、第4の実施形態における特徴的な部分である電子注入層15を中心に行い、その他の構成部分については、上で述べた第1〜第3の実施の形態と同様の構成、もしくは有機EL素子の分野において一般的に公知な構成、を採用することができる。   A characteristic point of the organic EL element 106 in the fourth embodiment is that an electron injection layer 15 is inserted between the organic light emitting layer 14 and the cathode layer 16. Except for this point, the organic EL element 106 of the fourth embodiment has the same structure as the organic EL element 104 of the third embodiment. Therefore, the following description will be focused on the electron injection layer 15 which is a characteristic part in the fourth embodiment, and the other components will be the same as those in the first to third embodiments described above. Or a configuration generally known in the field of organic EL elements can be employed.

(1)電子注入層の構成材料
電子注入層15は、有機化合物あるいは無機化合物から構成することが好ましい。特に、有機化合物から構成することにより、陰極からの電子の注入性や耐久性により優れた有機EL素子とすることができる。ここで、好ましい有機化合物としては、8―ヒドロキシキノリンやオキサジアゾール、あるいはこれらの誘導体、例えば、8―ヒドロキシキノリンを含む金属キレートオキシノイド化合物等が挙げられる。
(1) Constituent material of electron injection layer The electron injection layer 15 is preferably composed of an organic compound or an inorganic compound. In particular, an organic EL element that is superior in electron injectability and durability from the cathode can be obtained by being composed of an organic compound. Here, preferred organic compounds include 8-hydroxyquinoline, oxadiazole, or derivatives thereof such as metal chelate oxinoid compounds containing 8-hydroxyquinoline.

また、電子注入層15を無機化合物で構成する場合、この無機化合物として、絶縁体又は半導体を使用することが好ましい。電子注入層15が絶縁体や半導体で構成されていれば、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができるのである。このような絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲナイド(酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物)、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選択される少なくとも一つの金属化合物を使用するのが好ましい。電子注入層15がこれらのアルカリ金属カルコゲナイド等で構成されていれば、電子注入性をさらに向上させることができる点で好ましい。   Moreover, when the electron injection layer 15 is comprised with an inorganic compound, it is preferable to use an insulator or a semiconductor as this inorganic compound. If the electron injection layer 15 is made of an insulator or a semiconductor, current leakage can be effectively prevented and the electron injection property can be improved. Such insulators are selected from the group consisting of alkali metal chalcogenides (oxides, sulfides, selenides, tellurides), alkaline earth metal chalcogenides, alkali metal halides and alkaline earth metal halides. Preferably at least one metal compound is used. If the electron injection layer 15 is composed of these alkali metal chalcogenides or the like, it is preferable in that the electron injection property can be further improved.

具体的に、好ましいアルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Li2O、LiO、Na2S、Na2Se及びNaOが挙げられる。好ましいアルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、及びCaSeが挙げられる。また、好ましいアルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl及びNaCl等が挙げられる。また、好ましいアルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、CaF2、BaF2、SrF2、MgF2及びBeF2といったフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。 Specifically, preferable alkali metal chalcogenides include, for example, Li 2 O, LiO, Na 2 S, Na 2 Se, and NaO. Preferred alkaline earth metal chalcogenides include, for example, CaO, BaO, SrO, BeO, BaS, and CaSe. Further, preferable alkali metal halides include, for example, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl, and NaCl. Examples of preferable alkaline earth metal halides include fluorides such as CaF 2 , BaF 2 , SrF 2 , MgF 2 and BeF 2 , and halides other than fluorides.

また、電子注入層15を半導体で構成する場合、好ましい半導体としては、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb及びZnの少なくとも一つの元素を含む酸化物、窒化物又は酸化窒化物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。また、電子注入層15を構成する無機化合物は、微結晶又は非晶質の絶縁性薄膜であることが好ましい。電子注入層15がこれらの絶縁性薄膜で構成されていれば、より均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができる。なお、このような無機化合物としては、上述したアルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられる。   When the electron injection layer 15 is made of a semiconductor, preferable semiconductors include at least one of Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Li, Na, Cd, Mg, Si, Ta, Sb, and Zn. One kind or a combination of two or more kinds of oxides, nitrides or oxynitrides containing two elements may be mentioned. The inorganic compound constituting the electron injection layer 15 is preferably a microcrystalline or amorphous insulating thin film. If the electron injection layer 15 is composed of these insulating thin films, a more uniform thin film is formed, so that pixel defects such as dark spots can be reduced. Examples of such inorganic compounds include the alkali metal chalcogenides, alkaline earth metal chalcogenides, alkali metal halides, and alkaline earth metal halides described above.

(2)電子親和力
また、第4の実施形態における電子注入層15の電子親和力は、1.8〜3.6eVの範囲内の値とすることが好ましい。電子親和力の値が1.8eV未満となると、電子注入性が低下し、駆動電圧の上昇,発光効率の低下をまねく傾向があり、一方で、電子親和力の値が3.6eVを超えると、発光効率の低い錯体が発生しやすくなったり、ブロッキング接合の発生を効率的に抑制することができる。したがって、電子注入層の電子親和力を、1.9〜3.0eVの範囲内の値とすることがより好ましく、さらに2.0〜2.5eVの範囲内の値とすることがより一層好ましい。また、電子注入層15と有機発光層14との電子親和力の差を1.2eV以下の値とすることが好ましく、0.5eV以下の値とすることがより好ましい。この電子親和力の差が小さいほど、電子注入層15から有機発光層14への電子注入が容易となり、応答性能が改善された有機EL素子106を構成することができる。
(2) Electron affinity The electron affinity of the electron injection layer 15 in the fourth embodiment is preferably set to a value in the range of 1.8 to 3.6 eV. If the electron affinity value is less than 1.8 eV, the electron injection property tends to decrease, leading to an increase in driving voltage and a decrease in light emission efficiency. On the other hand, if the electron affinity value exceeds 3.6 eV, light emission is likely to occur. It becomes easy to generate a complex with low efficiency, and generation | occurrence | production of blocking junction can be suppressed efficiently. Therefore, the electron affinity of the electron injection layer is more preferably set to a value within the range of 1.9 to 3.0 eV, and further preferably set to a value within the range of 2.0 to 2.5 eV. Further, the difference in electron affinity between the electron injection layer 15 and the organic light emitting layer 14 is preferably set to a value of 1.2 eV or less, and more preferably set to a value of 0.5 eV or less. The smaller the difference in electron affinity, the easier the electron injection from the electron injection layer 15 to the organic light emitting layer 14, and the organic EL element 106 with improved response performance can be configured.

(3)エネルギーギャップ
また、第4の実施形態における電子注入層15のエネルギーギャップ(バンドギャップエネルギー)を2.7eV以上の値とすることが好ましく、3.0eV以上の値とすることがより好ましい。このように、エネルギーギャップの値を所定値以上、例えば2.7eV以上と大きな値とすることによって、正孔が有機発光層14を超えて電子注入層15に移動してしまうことを少なくすることができる。したがって、正孔と電子との再結合の効率が向上し、有機EL素子106の発光輝度が高まるとともに、電子注入層15自体が発光することを回避することができる。
(3) Energy gap The energy gap (band gap energy) of the electron injection layer 15 in the fourth embodiment is preferably set to a value of 2.7 eV or more, and more preferably set to a value of 3.0 eV or more. . Thus, by setting the value of the energy gap to a predetermined value or larger, for example, 2.7 eV or larger, it is possible to reduce the movement of holes beyond the organic light emitting layer 14 to the electron injection layer 15. Can do. Therefore, the efficiency of recombination of holes and electrons is improved, the emission luminance of the organic EL element 106 is increased, and the electron injection layer 15 itself can be prevented from emitting light.

(4)構造
次に、無機化合物からなる電子注入層15の構造について説明する。かかる電子注入層15の構造は特に制限されるものではなく、例えば、一層構造であっても良く、あるいは、二層構造又は三層構造であっても良い。また、電子注入層15の厚さについても特に制限はなく、状況により種々の厚みを採用することができる。現実的には、例えば0.1nm〜1000nmの範囲内の値とするのが好ましい。この理由は、無機化合物からなる電子注入層15の厚さが0.1nm未満となると、電子注入性が低下したり、あるいは機械的強度が低下する場合があるためである。その一方、無機化合物からなる電子注入層15の厚さが1000nmを超えると、高抵抗となるため、有機EL素子106の応答性能が劣化、すなわち高速応答が困難となったり、あるいは成膜に長時間を要する場合があるためである。したがって、無機化合物からなる電子注入層15の厚さは0.5〜100nmの範囲内の値とするのがより好ましく、1〜50nmの範囲内の値とするのがより一層好ましい。
(4) Structure Next, the structure of the electron injection layer 15 made of an inorganic compound will be described. The structure of the electron injection layer 15 is not particularly limited, and may be, for example, a single-layer structure, or a two-layer structure or a three-layer structure. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the thickness of the electron injection layer 15, Various thickness can be employ | adopted according to a condition. Actually, for example, a value in the range of 0.1 nm to 1000 nm is preferable. This is because when the thickness of the electron injection layer 15 made of an inorganic compound is less than 0.1 nm, the electron injection property may be lowered or the mechanical strength may be lowered. On the other hand, when the thickness of the electron injection layer 15 made of an inorganic compound exceeds 1000 nm, the resistance becomes high, so that the response performance of the organic EL element 106 deteriorates, that is, high-speed response becomes difficult, or it is long in film formation. This is because it may take time. Accordingly, the thickness of the electron injection layer 15 made of an inorganic compound is more preferably set to a value within the range of 0.5 to 100 nm, and further preferably set to a value within the range of 1 to 50 nm.

(5)形成方法
次に、電子注入層15を形成する方法について説明する。電子注入層15の形成方法については、均一な厚さを有する薄膜層として形成できれば特に制限があるものではない。例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、スッパリング法等、各種の方法を適用することができる。
(5) Formation Method Next, a method for forming the electron injection layer 15 will be described. The method for forming the electron injection layer 15 is not particularly limited as long as it can be formed as a thin film layer having a uniform thickness. For example, various methods such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, and a sputtering method can be applied.

[第5の実施形態]
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。第5の実施形態は、複数の無機化合物を用いた場合であっても、構成材料の組成比が均一である、エッチング特性や透明性に優れた陽極層16が得られる。結果として、駆動電圧が小さく、しかも発光輝度や耐久性に優れた有機EL素子が効率的に得られる製造方法を提供するものである。すなわち、第5の実施形態においては、特定のターゲット及びスパッタリング法を用いて、陽極層16を形成することを第1の特徴としている。また、第5の実施形態は、例えば、複数の有機発光材料を用いた場合であっても、構成材料の組成比が均一な有機発光層14が得られる。結果として、駆動電圧が小さく、高い発光輝度が得られ、しかも耐久性に優れた有機EL素子が効率的に得られる製造方法を提供するものである。すなわち、第5の実施形態においては、特定の真空蒸着法を用いて、複数の有機化合物から有機発光層14を形成することを第2の特徴としている。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In the fifth embodiment, even when a plurality of inorganic compounds are used, an anode layer 16 having a uniform composition ratio of constituent materials and excellent etching characteristics and transparency can be obtained. As a result, the present invention provides a manufacturing method in which an organic EL element having a low driving voltage and excellent in emission luminance and durability can be obtained efficiently. That is, the fifth embodiment is characterized in that the anode layer 16 is formed by using a specific target and a sputtering method. Further, in the fifth embodiment, for example, even when a plurality of organic light emitting materials are used, the organic light emitting layer 14 having a uniform composition ratio of the constituent materials can be obtained. As a result, the present invention provides a manufacturing method in which an organic EL element having a low driving voltage, high emission luminance, and excellent durability can be obtained efficiently. That is, the fifth feature of the fifth embodiment is that the organic light emitting layer 14 is formed from a plurality of organic compounds using a specific vacuum deposition method.

構成材料の組成比が均一であるという特性を有する有機EL素子を得るために、少なくとも陽極層10と有機発光層14とを、大気に露出せず、一貫した同一真空条件で形成することが好ましい。第5の実施形態においては、スパッタリング法を実施する真空槽と真空蒸着法を実施する真空槽とを共用していることを第3の特徴としている。その理由は、構成材料の組成比が均一な特性を有する有機EL素子を得るためである。そこで、第5の実施形態においては、一つの真空槽内に、スパッタリング法を実施するために必要な加熱装置及び、基板保持手段のみならず、真空蒸着法を実施するするために必要な加熱装置、蒸着源等を備えることにより、スパッタリング法を実施する真空管と真空蒸着法を実施する真空槽とを共有することができる。なお、第5の実施形態の変形例として、スパッタリング用の真空槽と真空蒸着用の真空槽とをそれぞれ別途に設け、それらを予め連結しておく構成も採用可能である。このような変形よれば、真空蒸着法を実施した後所定の搬送装置により基板をスパッタリング法用の真空槽内に移動させることによって、真空槽を共有する場合と同様の結果が得られる。また、本第5の実施の形態で説明する有機EL素子の構成は、理解の容易のため、第4の実施形態と同様としてある。   In order to obtain an organic EL element having a characteristic that the composition ratio of the constituent materials is uniform, it is preferable that at least the anode layer 10 and the organic light emitting layer 14 are formed under consistent and identical vacuum conditions without being exposed to the atmosphere. . In the fifth embodiment, a third feature is that a vacuum chamber for performing a sputtering method and a vacuum chamber for performing a vacuum deposition method are shared. The reason is to obtain an organic EL element having a characteristic that the composition ratio of the constituent materials is uniform. Therefore, in the fifth embodiment, not only a heating apparatus and a substrate holding unit necessary for performing the sputtering method, but also a heating apparatus necessary for performing the vacuum vapor deposition method in one vacuum chamber. By providing a vapor deposition source or the like, the vacuum tube for performing the sputtering method and the vacuum tank for performing the vacuum vapor deposition method can be shared. As a modification of the fifth embodiment, it is also possible to employ a configuration in which a sputtering vacuum chamber and a vacuum deposition vacuum chamber are separately provided and connected in advance. According to such a modification, after the vacuum vapor deposition method is performed, the substrate is moved into the sputtering method vacuum chamber by a predetermined transfer device, thereby obtaining the same result as the case where the vacuum chamber is shared. In addition, the configuration of the organic EL element described in the fifth embodiment is the same as that of the fourth embodiment for easy understanding.

第5の実施形態において採用した製造方法によれば、下記に示す各層を、それぞれに対応する製法により形成した。   According to the manufacturing method employed in the fifth embodiment, each layer shown below was formed by a corresponding manufacturing method.

陽極層10: 高周波マグネトロンスパッタリング法
無機薄膜層12:高周波マグネトロンスパッタリング法
正孔輸送層13:真空蒸着法
有機発光層14:真空蒸着法
電子注入層15:真空蒸着法
陰極層16: 真空蒸着法
(1)陽極層及び無機薄膜層の形成
陽極層10及び無機薄膜層12を高周波マグネトロンスパッタリング法で形成するにあたり、A群(A−1群又はA−2群)及びB群(B−1群又はB−2群)の化合物からなるターゲットを用いることが好ましい。具体的には、ターゲットは、少なくともA群(A−1群又はA−2群)及びB群(B−1群又はB−2群)を所定割合で含んでいなければならない。また、原材料であるターゲット(平均粒子径1μm以下)は、溶液法(共沈法)(濃度:0.01〜10mol/リットル、溶媒:多価アルコール等、沈殿形成剤:水酸化カリウム等)、物理混合法(撹拌機:ボールミル、ビーズミル等、混合時間:1〜200時間)を用いることにより均一に混合された後、焼結(温度1200〜1500℃、時間10〜72時間、より好ましくは、24〜48時間)し、さらに成型(プレス成型やHIP成型等)して得られたものが好ましい。このときに、成型する際の昇温速度を1〜50℃/分の範囲内の値とするのがより好ましい。これらの方法により得られたターゲットは、構成材料の組成比が均一あるという特性を有しているという特徴がある。なお、スパッタリング条件だけで組成比等を調節することができることから、A群(A−1群又はA−2群)及びB群(B−1群又はB−2群)の化合物を、それ別個に、スパッタリングすることも好ましい。
Anode layer 10: High frequency magnetron sputtering method Inorganic thin film layer 12: High frequency magnetron sputtering method Hole transport layer 13: Vacuum deposition method Organic light emitting layer 14: Vacuum deposition method Electron injection layer 15: Vacuum deposition method Cathode layer 16: Vacuum deposition method ( 1) Formation of anode layer and inorganic thin film layer In forming the anode layer 10 and the inorganic thin film layer 12 by the high frequency magnetron sputtering method, the A group (A-1 group or A-2 group) and the B group (B-1 group or It is preferable to use a target composed of the compound of Group B-2). Specifically, the target must contain at least a group A (Group A-1 or Group A-2) and a group B (Group B-1 or Group B-2) at a predetermined ratio. Moreover, the target (average particle diameter of 1 μm or less) as a raw material is a solution method (coprecipitation method) (concentration: 0.01 to 10 mol / liter, solvent: polyhydric alcohol, precipitation forming agent: potassium hydroxide, etc.), After mixing uniformly by using a physical mixing method (stirrer: ball mill, bead mill, etc., mixing time: 1 to 200 hours), sintering (temperature 1200 to 1500 ° C., time 10 to 72 hours, more preferably, 24 to 48 hours) and further obtained by molding (press molding, HIP molding, etc.) is preferable. At this time, it is more preferable to set the temperature rising rate at the time of molding to a value within the range of 1 to 50 ° C./min. The target obtained by these methods has a characteristic that the composition ratio of the constituent materials is uniform. In addition, since composition ratio etc. can be adjusted only by sputtering conditions, the compound of A group (A-1 group or A-2 group) and B group (B-1 group or B-2 group) is separate from it. It is also preferable to perform sputtering.

また、スパッタリングの条件は、特に制限されるものでないが、アルゴン等の不活性ガス中、プラズマ出力をターゲットの表面積1cm2 あたり0.3〜4W、真空度1×10-7〜1×10-3Pa、成膜速度0.01〜50nm/秒、成膜時間5〜120分、基板温度−50〜300℃の条件を採ることが好ましい。このようなスパッタリング条件であれば経済的であり、また、均一な膜厚を有する緻密な陽極層16及び無機薄膜層12を形成することができるからである。 The sputtering conditions are not particularly limited, but the plasma output is 0.3 to 4 W per 1 cm 2 of the target surface area in an inert gas such as argon, and the degree of vacuum is 1 × 10 −7 to 1 × 10 −. It is preferable to adopt the conditions of 3 Pa, a film formation rate of 0.01 to 50 nm / second, a film formation time of 5 to 120 minutes, and a substrate temperature of −50 to 300 ° C. This is because such sputtering conditions are economical, and the dense anode layer 16 and inorganic thin film layer 12 having a uniform film thickness can be formed.

(2)有機発光層14の形成
図5及び図6を参照して、異なる蒸着材料を同時に蒸発させて有機発光層14を形成する方法を説明する。まず、真空蒸着装置201を用い、基板203に当該基板203を自転させるための回転軸線213Aを設定する。次に、蒸着源212A〜212Fをそれぞれ基板203の回転軸線213Aから離れた位置に配設し、基板203を自転させる。それと同時に、当該基板203に対向して配置した複数の蒸着源212A〜212Fから異なる蒸着材料を同時に蒸発させて蒸着を行う。このようにして、有機発光層14を得ることができる。
(2) Formation of the organic light emitting layer 14 With reference to FIG.5 and FIG.6, the method of forming the organic light emitting layer 14 by evaporating a different vapor deposition material simultaneously is demonstrated. First, using the vacuum vapor deposition apparatus 201, a rotation axis 213A for rotating the substrate 203 is set on the substrate 203. Next, the vapor deposition sources 212A to 212F are respectively arranged at positions away from the rotation axis 213A of the substrate 203, and the substrate 203 is rotated. At the same time, vapor deposition is performed by simultaneously evaporating different vapor deposition materials from a plurality of vapor deposition sources 212A to 212F arranged to face the substrate 203. In this way, the organic light emitting layer 14 can be obtained.

ここで、図5及び図6に示す真空蒸着装置201は、真空槽210と、この真空槽210内の上部に設置された基板203を固定するための基板ホルダ211と、この基板ホルダ211の下方に対向配置された蒸着材料を充填するための複数(6個)の蒸着源212A〜212Fとを含んで構成されている。この真空槽210は、排気手段(図示せず)により、内部を所定の減圧状態に維持できるようになっている。なお、蒸着源の数は、図面上6つ示されているが、これに限定されるものではなく、5つ以下であっても良く、あるいは7つ以上であっても良い。   Here, the vacuum vapor deposition apparatus 201 shown in FIGS. 5 and 6 includes a vacuum chamber 210, a substrate holder 211 for fixing the substrate 203 installed in the upper portion of the vacuum chamber 210, and a lower portion of the substrate holder 211. And a plurality of (six) vapor deposition sources 212A to 212F for filling the vapor deposition material disposed opposite to each other. The inside of the vacuum chamber 210 can be maintained in a predetermined reduced pressure state by an exhaust means (not shown). The number of vapor deposition sources is six on the drawing, but is not limited to this, and may be five or less, or may be seven or more.

また、基板ホルダ211は、基板203の周縁部を支持する保持部212を備え、真空槽210内で、基板203を水平に保持するように構成されている。この基板ホルダ211の上面の中央部分には、基板203を回転(自転)させるための回転軸部213が垂直方向に立設されている。この回転軸部213には、回転騒動手段であるモータ214が接続され、モータ214の回転動作により、基板ホルダ211に保持された基板203が、当該基板ホルダ211とともに回転軸部213を回転中心として自転するようになっている。すなわち、基板203の中心には、回転軸部213による回転軸線213Aが垂直方向に設定されている。   In addition, the substrate holder 211 includes a holding unit 212 that supports the peripheral portion of the substrate 203 and is configured to hold the substrate 203 horizontally in the vacuum chamber 210. At the center portion of the upper surface of the substrate holder 211, a rotation shaft portion 213 for rotating (spinning) the substrate 203 is erected in the vertical direction. The rotation shaft portion 213 is connected to a motor 214 as rotation disturbance means, and the substrate 203 held by the substrate holder 211 is rotated together with the substrate holder 211 by the rotation operation of the motor 214 with the rotation shaft portion 213 as the rotation center. It is designed to rotate. That is, at the center of the substrate 203, the rotation axis 213A by the rotation shaft portion 213 is set in the vertical direction.

次に、このように構成された真空蒸着装置201を用いて、二種類の有機発光材料(ホスト材料とドーパント材料)から、有機発光層12を基板203上に成膜する方法について、具体的に説明する。まず、図5に示すような平面正方形状の基板203を用意し、この基板203を基板ホルダ211の保持部212に係止して水平な状態とする。この点、図5に示す基板203が水平状態に保持されているということは、基板203が基板ホルダ211の保持部212に係止して水平な状態であることを示している。   Next, a method for depositing the organic light emitting layer 12 on the substrate 203 from two kinds of organic light emitting materials (host material and dopant material) using the vacuum vapor deposition apparatus 201 configured as described above will be specifically described. explain. First, a planar square substrate 203 as shown in FIG. 5 is prepared, and this substrate 203 is locked to the holding portion 212 of the substrate holder 211 to be in a horizontal state. In this regard, the fact that the substrate 203 shown in FIG. 5 is held in a horizontal state indicates that the substrate 203 is engaged with the holding portion 212 of the substrate holder 211 and is in a horizontal state.

ここで、有機発光層12を成膜するにあたり、仮想円221上で、隣接する二つの蒸着源212B及び212Cに、ホスト材料とドーパント材料とをそれぞれ充填する。充墳の後、排気手段により真空槽210内を所定の真空度、例えば1.0×10-4Torrになるまで減圧する。次いで、蒸着源212B及び212Cを加熱して、各蒸着源212B及び212Cからそれぞれホスト材料とドーパント材料とを同時に蒸発させる。それと同時に、モータ214を回転騒動させて、基板203を回転軸線213Aに沿って所定速度、例えば1〜100rpmで回転させる。このようにして、基板203を自転させながらホスト材料とドーパント材料とを共蒸着して有機発光層12を成膜する。このとき、図6に示すように、蒸着源212B及び212Cは、基板203の回転軸線213Aから、水平方向に所定距離Mだけずれた位置に設けられているので、基板203の回転により、ホスト材料やドーパント材料等の蒸着材料における基板203への入射角度を規則的に変化させることができる。したがって、蒸着材料を基板203に対して一様に付着させることができ、電子注入層15の膜面内で、蒸着材料の組成比が均一である薄膜層を確実に成膜することができる。例えば、濃度ムラが±10%(モル換算)である薄膜層を成膜することができることである。また、このように蒸着を実施することにより、基板203を公転させなくても良いので、そのスペースや設備が不要になり、最小限のスペースで経済的に成膜を行うことができる。ここで、基板203を公転させるとは、基板以外に存在する回転軸の周りを回転させることをいい、自転させる場合よりも広い空間が必要となる。   Here, when the organic light emitting layer 12 is formed, the host material and the dopant material are filled in the two adjacent vapor deposition sources 212B and 212C on the virtual circle 221, respectively. After filling, the inside of the vacuum chamber 210 is depressurized by the exhaust means until a predetermined degree of vacuum, for example, 1.0 × 10 −4 Torr. Next, the evaporation sources 212B and 212C are heated to simultaneously evaporate the host material and the dopant material from the respective evaporation sources 212B and 212C. At the same time, the motor 214 is caused to rotate and the substrate 203 is rotated along the rotation axis 213A at a predetermined speed, for example, 1 to 100 rpm. In this way, the organic light emitting layer 12 is formed by co-evaporating the host material and the dopant material while rotating the substrate 203. At this time, as shown in FIG. 6, the vapor deposition sources 212B and 212C are provided at a position shifted by a predetermined distance M in the horizontal direction from the rotation axis 213A of the substrate 203. In addition, the incident angle of the vapor deposition material such as dopant material to the substrate 203 can be regularly changed. Therefore, the vapor deposition material can be uniformly attached to the substrate 203, and a thin film layer having a uniform composition ratio of the vapor deposition material can be reliably formed within the film surface of the electron injection layer 15. For example, it is possible to form a thin film layer having a density unevenness of ± 10% (molar conversion). Further, by performing the vapor deposition in this manner, the substrate 203 does not have to be revolved, so that the space and equipment are not required, and the film formation can be performed economically with the minimum space. Here, revolving the substrate 203 means rotating around a rotating shaft other than the substrate, and requires a larger space than when rotating.

また、同時蒸着を実施するにあたり、基板203の形状は特に限定されることはない。一例として、図5に示すように、基板203が短形平板状であり、基板203の辺の長さがそれぞれ同一である場合には、この基板203の回転軸線213Aを中心とする仮想円221の円周上に沿って複数の蒸着源212A〜212Fを配設し、仮想円221の半径をM、基板203の一辺の長さをLとしたときに、M>(1/2)×Lを満足ような短形平板状であることが望ましい。これに対し、基板203の辺の長さがそれぞれ同一でなく、異なる場合には、最も長い辺の長さをLとする。このように構成することにより、複数の蒸着源212A〜212Fから、基板203に対する蒸着材料の入射角度を互いに同一にできるので、蒸着材料の組成比をより容易に制御することができる。また、このように構成することにより、蒸着材料が、基板203に対して一定の入射角度を以て蒸発されるため、垂直に入射することがなくなり、膜面内における組成比の均一性を一層向上させることができる。   In carrying out the co-evaporation, the shape of the substrate 203 is not particularly limited. As an example, as shown in FIG. 5, when the substrate 203 has a short flat plate shape and the sides of the substrate 203 have the same length, a virtual circle 221 centered on the rotation axis 213 </ b> A of the substrate 203. When a plurality of vapor deposition sources 212A to 212F are arranged along the circumference of the substrate, the radius of the virtual circle 221 is M, and the length of one side of the substrate 203 is L, M> (1/2) × L It is desirable to have a short flat plate shape that satisfies the above. On the other hand, when the lengths of the sides of the substrate 203 are not the same and different, the length of the longest side is set to L. With this configuration, the incident angles of the vapor deposition material with respect to the substrate 203 can be made the same from the plurality of vapor deposition sources 212A to 212F, so that the composition ratio of the vapor deposition material can be more easily controlled. Also, with this configuration, the vapor deposition material is evaporated at a constant incident angle with respect to the substrate 203, so that it does not enter perpendicularly and the uniformity of the composition ratio in the film plane is further improved. be able to.

また、第5の実施形態の製造方法を実施するにあたり、図5に示すように、複数の蒸着源212A〜212Fを、基板203の回転軸線213Aを中心とする仮想円221の円周上に配設し、複数の蒸着源212A〜212Fの配設数(個数)をnとしたときに、各蒸着源212A〜212Fを、仮想円221の中心から360°/nの角度で配設することが好ましい。例えば、蒸着源212を6個配設する場合には、仮想円221の中心から60°の角度で配設することが好適である。このように配置すると、基板203の各部分に対して、複数の蒸着材料を順次重ねるように成膜できるので、膜の厚さ方向において、組成比が規則的に異なる薄膜層を容易に成膜することができる。   In carrying out the manufacturing method of the fifth embodiment, as shown in FIG. 5, a plurality of vapor deposition sources 212A to 212F are arranged on the circumference of a virtual circle 221 centered on the rotation axis 213A of the substrate 203. It is possible to arrange each of the vapor deposition sources 212A to 212F at an angle of 360 ° / n from the center of the virtual circle 221 when the number (number) of the plurality of vapor deposition sources 212A to 212F is n. preferable. For example, when six vapor deposition sources 212 are arranged, it is preferable to arrange them at an angle of 60 ° from the center of the virtual circle 221. With this arrangement, a plurality of vapor deposition materials can be sequentially stacked on each part of the substrate 203, so that thin film layers having different composition ratios can be easily formed in the thickness direction of the film. can do.

次に、上述した同時蒸着方法により成膜した有機発光層14における組成の均一性についてより詳細に説明する。一例として、ホスト材料としてAlqを用い、ドーパント材料としてCsを用い、図7に示す基板203を5rpmで回転させながら、厚さ約1000オングストローム(設定値)の薄膜層を以下の条件で同時蒸着した。   Next, the compositional uniformity in the organic light emitting layer 14 formed by the above-described simultaneous vapor deposition method will be described in more detail. As an example, Alq is used as a host material, Cs is used as a dopant material, and a thin film layer having a thickness of about 1000 angstroms (setting value) is co-deposited under the following conditions while rotating the substrate 203 shown in FIG. 7 at 5 rpm. .

Alqの蒸着速度: 0.1〜0.3nm/s
Csの蒸着速度: 0.1〜0.3nm/s
Alq/Csの膜厚:1000オングストローム(設定値)
なお、Alqの化学構造式は図8に示されている。
Alq deposition rate: 0.1-0.3 nm / s
Cs deposition rate: 0.1 to 0.3 nm / s
Alq / Cs film thickness: 1000 angstroms (setting value)
The chemical structural formula of Alq is shown in FIG.

次いで、図7に示すガラス基板203上の測定点(4A〜4M)における得られた薄膜層の膜厚を、触針式膜厚計を用いて測定するとともに、Cs/Al(Alq中のAl)組成比(原子比)をX線光電子分光装置(XPS)を用いて測定した。なお、図7に示すガラス基板203上の測定点(4A〜4M)は、基板203の表面を、予め16等分して、一辺の長さPが50mmの正方形の区画を設定し、これらの区画における任意の角部(13箇所)としたものである。得られた結果を表1に示す。   Next, the film thickness of the thin film layer obtained at the measurement points (4A to 4M) on the glass substrate 203 shown in FIG. 7 was measured using a stylus type film thickness meter, and Cs / Al (Al in Alq ) The composition ratio (atomic ratio) was measured using an X-ray photoelectron spectrometer (XPS). Note that the measurement points (4A to 4M) on the glass substrate 203 shown in FIG. 7 are obtained by dividing the surface of the substrate 203 into 16 equal parts in advance and setting square sections with a side length P of 50 mm. Arbitrary corners (13 places) in the section are used. The obtained results are shown in Table 1.

Figure 2009302071
一方、ガラス基板203を回転させないほかは、上記同時蒸着方法と同様の蒸着条件において、厚さ約1000オングストローム(設定値)の薄膜層を形成した。得られた薄膜層の測定点(4A〜4M)におけるの膜厚及びCs/Alの組成比(原子比)を測定し、結果を表2に示す。
Figure 2009302071
On the other hand, except that the glass substrate 203 was not rotated, a thin film layer having a thickness of about 1000 angstroms (set value) was formed under the same vapor deposition conditions as in the simultaneous vapor deposition method. The film thickness and the Cs / Al composition ratio (atomic ratio) at the measurement points (4A to 4M) of the obtained thin film layer were measured, and the results are shown in Table 2.

Figure 2009302071
これらの結果から明らかなように、上述した同時蒸着方法によれば、基板203上の測定点(4A〜4M)にて、膜厚が1008〜1093オングストロームの範囲内という極めて均一な厚さで、かつ、Cs/Alの組成比(原子比)が1.0〜1.10の範囲内という極めて均一な組成比である薄膜層が得られることが確認された。一方、上述した同時蒸着方法と異なる製造方法を用いた場合、基板203上の測定点(4A〜4M)にて、膜厚が884〜1067オングストロームの範囲内の値であり、Cs/Alの組成比が0.6〜1.3の範囲内の値であることが確認された。
Figure 2009302071
As is clear from these results, according to the above-described co-evaporation method, the film thickness is in the range of 1008 to 1093 angstroms at the measurement points (4A to 4M) on the substrate 203. In addition, it was confirmed that a thin film layer having a very uniform composition ratio of Cs / Al composition ratio (atomic ratio) in the range of 1.0 to 1.10. On the other hand, when a manufacturing method different from the above-described simultaneous vapor deposition method is used, the film thickness is a value in the range of 884 to 1067 angstroms at the measurement points (4A to 4M) on the substrate 203, and the composition of Cs / Al. The ratio was confirmed to be a value within the range of 0.6 to 1.3.

[実施例1]
(1)有機EL素子の製造準備(ターゲットの作成)
酸化インジウムと酸化セリウムとの粉末(平均粒子径1μm以下)を、Ce/(In+Ce)のモル比が0.05になるように、湿式ボールミル容器内に収容し、72時間にわたって混合粉砕した。次いで、得られた粉砕物を造粒してから、直径4インチ、厚さ5mmの寸法にプレス成形した。これを焼成炉に収容した後、1400℃の温度で、36時間加熱焼成し、陽極層10用のターゲット1を製造した。
[Example 1]
(1) Preparation for manufacturing organic EL elements (creation of targets)
A powder of indium oxide and cerium oxide (average particle size of 1 μm or less) was placed in a wet ball mill container so that the Ce / (In + Ce) molar ratio was 0.05, and mixed and ground for 72 hours. Next, the obtained pulverized product was granulated and then press-molded into a size of 4 inches in diameter and 5 mm in thickness. After this was accommodated in a firing furnace, the target 1 for the anode layer 10 was manufactured by heating and firing at a temperature of 1400 ° C. for 36 hours.

(2)陽極層10の形成
次いで、高周波スパッタリング装置と真空蒸着装置における共用の真空槽内に厚さ1.1mm、縦25mm、横75mmの透明なガラス基板及び、得られたターゲット1を配置し、高周波スパッタリング装置を稼働して、厚さ75nmの透明電極膜を陽極層10として形成し基板を得た。なお、真空度を3×10-1Paまで減圧した状態で、アルゴンガスに酸素ガスを混入したガスを封入し、当該雰囲気中において、到達真空度5×10-4Pa、基板温度25℃、投入電力100W、成膜時間14分の条件で、スパッタリングした。以下、このガラス基板と陽極層10とを併せて基板とする。続いて、この基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、さらに、N2(窒素ガス)雰囲気中で乾燥させた後、UV(紫外線)及びオゾンを用いて10分間洗浄した。この状態で、基板における陽極層10のイオン化ポテンシャルの値をAC−1(理研計器社製)を用いて測定したところ、6.20eVであった。また、陽極層10を形成した基板の光透過率(波長550nm)を測定したところ、89%であった。
(2) Formation of anode layer 10 Next, a transparent glass substrate having a thickness of 1.1 mm, a length of 25 mm, and a width of 75 mm and the obtained target 1 are placed in a vacuum chamber shared by the high-frequency sputtering apparatus and the vacuum evaporation apparatus. The high frequency sputtering apparatus was operated to form a transparent electrode film having a thickness of 75 nm as the anode layer 10 to obtain a substrate. In addition, in a state where the degree of vacuum is reduced to 3 × 10 −1 Pa, a gas in which oxygen gas is mixed into argon gas is sealed, and in this atmosphere, the ultimate degree of vacuum is 5 × 10 −4 Pa, the substrate temperature is 25 ° C., Sputtering was performed under the conditions of an input power of 100 W and a film formation time of 14 minutes. Hereinafter, the glass substrate and the anode layer 10 are collectively referred to as a substrate. Subsequently, the substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, further dried in an N 2 (nitrogen gas) atmosphere, and then cleaned with UV (ultraviolet light) and ozone for 10 minutes. In this state, the value of the ionization potential of the anode layer 10 in the substrate was measured using AC-1 (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.), and was 6.20 eV. Further, the light transmittance (wavelength 550 nm) of the substrate on which the anode layer 10 was formed was measured and found to be 89%.

(3)真空蒸着装置における処理
真空槽の基板ホルダに基板を装着し、次いで、真空槽内を、1×10-6Torr以下の真空度になるまで減圧した後、基板の陽極層10及び無機薄膜層12上に、正孔輸送層13、有機発光層14、電子注入層15及び陰極層16を順次積層して有機EL素子を得た。なお、このとき、有機発光層14の形成から陰極層16の形成までの間は、一度も真空状態を破ることなく、同一真空条件であった。
(3) Treatment in a vacuum deposition apparatus A substrate is mounted on a substrate holder of a vacuum chamber, and then the inside of the vacuum chamber is depressurized to a vacuum degree of 1 × 10 −6 Torr or less, and then the anode layer 10 of the substrate and inorganic On the thin film layer 12, a hole transport layer 13, an organic light emitting layer 14, an electron injection layer 15 and a cathode layer 16 were sequentially laminated to obtain an organic EL device. At this time, the same vacuum conditions were applied between the formation of the organic light emitting layer 14 and the formation of the cathode layer 16 without breaking the vacuum state.

まず、正孔輸送材料としてTBDBを60nm真空蒸着した。次に発光層としてDPVDPANとD1を真空下で40nm共蒸着した。このときのDPVDPANの蒸着速度:は40nm/sであり、D1の蒸着速度は 1nm/sであった。   First, TBDB was vacuum deposited as a hole transport material by 60 nm. Next, DPVDPAN and D1 were co-deposited as a light emitting layer under vacuum at 40 nm. At this time, the deposition rate of DPVDPAN was 40 nm / s, and the deposition rate of D1 was 1 nm / s.

なお、TBDBの化学構造式は、図8に示されている。また、DPVDPANの化学構造式も、図8に示されている。また、D1の化学構造式も、図8に示されている。   The chemical structural formula of TBDB is shown in FIG. The chemical structural formula of DPVDPAN is also shown in FIG. The chemical structural formula of D1 is also shown in FIG.

次いで、電子注入層としてAlqを20nm真空蒸着した。   Subsequently, Alq was vacuum-deposited by 20 nm as an electron injection layer.

最後に、Al及びLiを真空蒸着し、電子注入層15上に陰極層16を形成し、有機EL素子とした。このときのAlの蒸着速度は 1nm/sであり、Liの蒸着速度は 0.01nm/sであり、Al/Liの膜厚は200nmであった。   Finally, Al and Li were vacuum-deposited to form the cathode layer 16 on the electron injection layer 15 to obtain an organic EL element. At this time, the deposition rate of Al was 1 nm / s, the deposition rate of Li was 0.01 nm / s, and the film thickness of Al / Li was 200 nm.

(4)有機EL素子の評価得られた有機EL素子における陰極層16をマイナス(−)電極、陽極層10をプラス(+)電極として、両電極間に4.8Vの直流電圧を印加した。このときの電流密度は2.0mA/cm2であり、発光輝度は164nit(cd/m2)であった。また、発光色は青色であることを確認した。さらに、耐久性評価として、10mA/cm2で定電流駆動したところ、1000時間以上経過後にも、特にリーク電流の発生は見られなかった。 (4) Evaluation of organic EL element In the obtained organic EL element, the cathode layer 16 was a negative (-) electrode and the anode layer 10 was a positive (+) electrode, and a DC voltage of 4.8 V was applied between both electrodes. At this time, the current density was 2.0 mA / cm 2 and the light emission luminance was 164 nit (cd / m 2 ). It was also confirmed that the emission color was blue. Furthermore, as a durability evaluation, when a constant current drive was performed at 10 mA / cm 2 , no leakage current was particularly observed even after 1000 hours had passed.

Figure 2009302071
Figure 2009302071
[実施例2]
実施例1におけるターゲット1のかわりに、酸化インジウムと、酸化スズと、酸化亜鉛と、酸化ネオジウムとからなる、インジウムのモル比(In/(In+Sn+Zn))が0.8であり、スズのモル比(Sn/(In+Sn+Zn))が0.1であり、亜鉛(Zn/(In+Sn+Zn))のモル比が0.1であるターゲット3を用いた。その他の製造条件は実施例1と同様にして有機EL素子を作成した。なお、陽極層10のイオン化ポテンシャルの値は、5.85eVであった。得られた有機EL素子に実施例1と同様に、電極間に5.3Vの直流電圧を印加したところ、電流密度の値は2.0mA/cm2であり、発光輝度は158nitであった。また、発光色は青色であることを確認した。
Figure 2009302071
Figure 2009302071
[Example 2]
Instead of the target 1 in Example 1, the molar ratio of indium (In / (In + Sn + Zn)) composed of indium oxide, tin oxide, zinc oxide, and neodymium oxide is 0.8, and the molar ratio of tin A target 3 having (Sn / (In + Sn + Zn)) of 0.1 and a zinc (Zn / (In + Sn + Zn)) molar ratio of 0.1 was used. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1 to prepare an organic EL device. The ionization potential value of the anode layer 10 was 5.85 eV. When a direct current voltage of 5.3 V was applied between the electrodes in the same manner as in Example 1 to the obtained organic EL device, the current density value was 2.0 mA / cm 2 and the light emission luminance was 158 nits. It was also confirmed that the emission color was blue.

[実施例3]
実施例1におけるターゲット1のかわりに、酸化インジウムと、酸化スズと、酸化亜鉛と、酸化サマリウムとからなる、インジウムのモル比(In/(In+Sn+Zn))が0.8であり、スズのモル比(Sn/(In+Sn+Zn))が0.1であり、亜鉛(Zn/(In+Sn+Zn))のモル比が0.1であり、かつ、金属全体におけるサマリウムのモル比(Sm/(In+Sn+Zn+Sm))が0.04であるターゲット4を用いた。その他の製造条件は実施例1と同様にして有機EL素子を作成した。なお、陽極層10のイオン化ポテンシャルの値は、5.95eVであった。得られた有機EL素子に実施例1と同様に、電極間に5.0Vの直流電圧を印加したところ、電流密度の値は2.0mA/cm2であり、発光輝度は168nitであった。また、発光色は青色であることを確認した。
[Example 3]
Instead of the target 1 in Example 1, the molar ratio (In / (In + Sn + Zn)) of indium consisting of indium oxide, tin oxide, zinc oxide, and samarium oxide is 0.8, and the molar ratio of tin (Sn / (In + Sn + Zn)) is 0.1, the molar ratio of zinc (Zn / (In + Sn + Zn)) is 0.1, and the molar ratio of samarium in the whole metal (Sm / (In + Sn + Zn + Sm)) is 0. .04, target 4, was used. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1 to prepare an organic EL device. The value of the ionization potential of the anode layer 10 was 5.95 eV. When a direct-current voltage of 5.0 V was applied between the electrodes in the same manner as in Example 1 to the obtained organic EL element, the current density value was 2.0 mA / cm 2 and the light emission luminance was 168 nits. It was also confirmed that the emission color was blue.

[実施例4]
実施例1におけるターゲット1のかわりに、酸化インジウムと、酸化スズと、酸化亜鉛と、酸化ユウロピウムとからなる、インジウムのモル比(In/(In+Sn+Zn))が0.8であり、スズのモル比(Sn/(In+Sn+Zn))が0.1であり、亜鉛(Zn/(In+Sn+Zn))のモル比が0.1であり、かつ、金属全体におけるユウロピウムのモル比(Eu/(In+Sn+Zn+Eu))が0.04であるターゲット5を用いた。その他の製造条件は実施例1と同様にして有機EL素子を作成した。なお、陽極層10のイオン化ポテンシャルの値は、5.80eVであった。得られた有機EL素子に実施例1と同様に、電極間に5.1Vの直流電圧を印加したところ、電流密度の値は2.0mA/cm2であり、発光輝度は165nitであった。また、発光色は青色であることを確認した。
[Example 4]
Instead of the target 1 in Example 1, the molar ratio of indium (In / (In + Sn + Zn)) composed of indium oxide, tin oxide, zinc oxide, and europium oxide is 0.8, and the molar ratio of tin (Sn / (In + Sn + Zn)) is 0.1, the molar ratio of zinc (Zn / (In + Sn + Zn)) is 0.1, and the molar ratio of europium in the entire metal (Eu / (In + Sn + Zn + Eu)) is 0. A target 5 of .04 was used. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1 to prepare an organic EL device. The value of the ionization potential of the anode layer 10 was 5.80 eV. When a direct current voltage of 5.1 V was applied between the electrodes in the same manner as in Example 1 to the obtained organic EL element, the current density value was 2.0 mA / cm 2 and the light emission luminance was 165 nit. It was also confirmed that the emission color was blue.

[実施例5]
実施例1におけるターゲット1のかわりに、酸化インジウムと、酸化スズと、酸化亜鉛と、酸化テルビウムとからなる、インジウムのモル比(In/(In+Sn+Zn))が0.8であり、スズのモル比(Sn/(In+Sn+Zn))が0.1であり、亜鉛(Zn/(In+Sn+Zn))のモル比が0.1であり、かつ、金属全体におけるテルビウムのモル比(Tb/(In+Sn+Zn+Tb))が0.06であるターゲット6を用いた。その他の製造条件は実施例1と同様にして有機EL素子を作成した。なお、陽極層10のイオン化ポテンシャルの値は、5.84eVであった。得られた有機EL素子に実施例1と同様に、電極間に5.1Vの直流電圧を印加したところ、電流密度の値は165mA/cm2であり、発光輝度は95nitであった。また、発光色は青色であることを確認した。
[Example 5]
Instead of the target 1 in Example 1, the molar ratio (In / (In + Sn + Zn)) of indium consisting of indium oxide, tin oxide, zinc oxide, and terbium oxide is 0.8, and the molar ratio of tin (Sn / (In + Sn + Zn)) is 0.1, the molar ratio of zinc (Zn / (In + Sn + Zn)) is 0.1, and the molar ratio of terbium in the whole metal (Tb / (In + Sn + Zn + Tb)) is 0. A target 6 that was 0.06 was used. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1 to prepare an organic EL device. The value of the ionization potential of the anode layer 10 was 5.84 eV. When a DC voltage of 5.1 V was applied between the electrodes in the same manner as in Example 1 to the obtained organic EL device, the current density value was 165 mA / cm 2 and the light emission luminance was 95 nits. It was also confirmed that the emission color was blue.

[実施例6]
実施例1におけるターゲット1のかわりに、酸化インジウムと、酸化スズと、酸化亜鉛と、酸化ホルニウムとからなる、インジウムのモル比(In/(In+Sn+Zn))が0.8であり、スズのモル比(Sn/(In+Sn+Zn))が0.1であり、亜鉛(Zn/(In+Sn+Zn))のモル比が0.1であり、かつ、金属全体におけるホルニウムのモル比(Ho/(In+Sn+Zn+Ho))が0.12であるターゲット7を用いた。その他の製造条件は実施例1と同様にして有機EL素子を作成した。なお、陽極層10のイオン化ポテンシャルの値は、5.82eVであった。得られた有機EL素子に実施例1と同様に、電極間に5.1Vの直流電圧を印加したところ、電流密度の値は2.0mA/cm2であり、発光輝度は166nitであった。また、発光色は青色であることを確認した。
[Example 6]
Instead of the target 1 in Example 1, the molar ratio of indium (In / (In + Sn + Zn)) made of indium oxide, tin oxide, zinc oxide, and fornium oxide is 0.8, and the molar ratio of tin (Sn / (In + Sn + Zn)) is 0.1, the molar ratio of zinc (Zn / (In + Sn + Zn)) is 0.1, and the molar ratio of fornium in the entire metal (Ho / (In + Sn + Zn + Ho)) is 0. .12 target 7 was used. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1 to prepare an organic EL device. The value of the ionization potential of the anode layer 10 was 5.82 eV. When a direct current voltage of 5.1 V was applied between the electrodes in the same manner as in Example 1 to the obtained organic EL device, the current density value was 2.0 mA / cm 2 and the light emission luminance was 166 nits. It was also confirmed that the emission color was blue.

[実施例7]
実施例1におけるターゲット1のかわりに、酸化インジウムと、酸化スズと、酸化亜鉛と、酸化セリウムとからなる、インジウムのモル比(In/(In+Sn+Zn))が0.8であり、スズのモル比(Sn/(In+Sn+Zn))が0.1であり、亜鉛(Zn/(In+Sn+Zn))のモル比が0.1であり、かつ、金属全体におけるセリウムのモル比(Ce/(In+Sn+Zn+Ce))が0.06であるターゲット8を用いた。その他の製造条件は実施例1と同様にして有機EL素子を作成した。なお、陽極層10のイオン化ポテンシャルの値は、5.98eVであった。得られた有機EL素子に実施例1と同様に、電極間に4.9Vの直流電圧を印加したところ、電流密度の値は2.0mA/cm2であり、発光輝度は164nitであった。また、発光色は青色であることを確認した。
[Example 7]
Instead of the target 1 in Example 1, the molar ratio of indium (In / (In + Sn + Zn)) composed of indium oxide, tin oxide, zinc oxide, and cerium oxide is 0.8, and the molar ratio of tin (Sn / (In + Sn + Zn)) is 0.1, the molar ratio of zinc (Zn / (In + Sn + Zn)) is 0.1, and the molar ratio of cerium in the whole metal (Ce / (In + Sn + Zn + Ce)) is 0. A target 8 of .06 was used. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1 to prepare an organic EL device. The value of the ionization potential of the anode layer 10 was 5.98 eV. When a direct current voltage of 4.9 V was applied between the electrodes in the same manner as in Example 1 to the obtained organic EL element, the current density value was 2.0 mA / cm 2 and the light emission luminance was 164 nits. It was also confirmed that the emission color was blue.

[実施例8]
実施例1におけるターゲット1のかわりに、酸化インジウムと、酸化スズと、酸化セリウムとからなる、インジウムのモル比(In/(In+Sn))が0.9であり、スズのモル比(Sn/(In+Sn))が0.1であるターゲット8を用いて75nmの膜厚に成膜した基板に、酸化亜鉛を主体とし、金属全体におけるセリウムのモル比(Ce/(Zn+Ce))が0.05であるターゲットを用いて20nmの膜厚を成膜した基板を用いた。その他の製造条件は実施例1と同様にして有機EL素子を作成した。なお、陽極層10のイオン化ポテンシャルの値は、6.18eVであり、透過率は79%であった。また、得られた有機EL素子に実施例1と同様に、電極間に4.8Vの直流電圧を印加した。このときの電流密度は2.0mA/cm2であり、発光輝度は162nit(cd/m2)であった。また、発光色は青色であることを確認した。さらに、耐久性評価として、10mA/cm2で定電流駆動したところ、1000時間以上経過後にも、特にリーク電流の発生は見られなかった。
[Example 8]
Instead of the target 1 in Example 1, the molar ratio of indium (In / (In + Sn)) made of indium oxide, tin oxide, and cerium oxide is 0.9, and the molar ratio of tin (Sn / ( A substrate formed to a film thickness of 75 nm using a target 8 with In + Sn)) of 0.1 is mainly composed of zinc oxide, and the molar ratio of cerium to the entire metal (Ce / (Zn + Ce)) is 0.05. A substrate having a thickness of 20 nm formed using a target was used. Other manufacturing conditions were the same as in Example 1 to prepare an organic EL device. In addition, the value of the ionization potential of the anode layer 10 was 6.18 eV, and the transmittance was 79%. Further, in the same manner as in Example 1, a DC voltage of 4.8 V was applied between the electrodes of the obtained organic EL element. The current density at this time was 2.0 mA / cm 2 , and the light emission luminance was 162 nit (cd / m 2 ). It was also confirmed that the emission color was blue. Furthermore, as a durability evaluation, when a constant current drive was performed at 10 mA / cm 2 , no leakage current was particularly observed even after 1000 hours had passed.

[比較例1]
実施例1におけるターゲット1のかわりに、酸化インジウムと、酸化スズと、酸化亜鉛とからなる、インジウムのモル比(In/(In+Sn+Zn))が0.6であり、スズのモル比(Sn/(In+Sn+Zn))が0.3であり、亜鉛(Zn/(In+Sn+Zn))のモル比が0.1であるターゲット9を用いた。その他は、実施例1と同様に有機EL素子を作成した。なお、陽極層10のイオン化ポテンシャルの値は、5.23eVであった。得られた有機EL素子に実施例1と同様に、電極間に6.0Vの直流電圧を印加したところ、電流密度の値は2.0mA/cm2であり、発光輝度は166nitであった。また、発光色は青色であることを確認した。
[Comparative Example 1]
Instead of the target 1 in Example 1, the indium molar ratio (In / (In + Sn + Zn)) composed of indium oxide, tin oxide, and zinc oxide is 0.6, and the tin molar ratio (Sn / ( In + Sn + Zn)) was 0.3, and a target 9 having a zinc (Zn / (In + Sn + Zn)) molar ratio of 0.1 was used. Other than that, an organic EL device was prepared in the same manner as in Example 1. The value of the ionization potential of the anode layer 10 was 5.23 eV. When a DC voltage of 6.0 V was applied between the electrodes in the same manner as in Example 1 to the obtained organic EL device, the current density value was 2.0 mA / cm 2 and the light emission luminance was 166 nits. It was also confirmed that the emission color was blue.

10 陽極層
12 無機薄膜層
13 正孔輸送層
14 有機発光層
15 電子注入層
16 陰極層
30 基板
100,102,104,106 有機EL素子
201 真空蒸着装置
203 基板
210 真空槽
211 基板ホルダ
212 保持部
212A、212B、212C、212D、212E、212F 蒸着源
213 回転軸部
213A 回転軸線
214 モータ
221 仮想円
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Anode layer 12 Inorganic thin film layer 13 Hole transport layer 14 Organic light emitting layer 15 Electron injection layer 16 Cathode layer 30 Substrate 100, 102, 104, 106 Organic EL element 201 Vacuum vapor deposition apparatus 203 Substrate 210 Vacuum chamber 211 Substrate holder 212 Holding part 212A, 212B, 212C, 212D, 212E, 212F Deposition source 213 Rotating shaft 213A Rotating axis 214 Motor 221 Virtual circle

Claims (19)

少なくとも電極層と基材からなる有機エレクトロルミネッセンス素子用基板であって、当該電極層が、下記A−1群から選択される少なくとも一つの化合物、及びB−1群から選択される少なくとも一つの化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。
A−1群:Si,Ge,Sn,Pb,Ga,In,Zn,Cd,Mgのカルコゲナイド、酸窒化物、又は窒化物。
B−1群:ランタノイド系元素のカルコゲナイド、酸窒化物又は窒化物。
An organic electroluminescent element substrate comprising at least an electrode layer and a substrate, wherein the electrode layer is at least one compound selected from the following group A-1 and at least one compound selected from the group B-1 A substrate for an organic electroluminescence element, comprising:
Group A-1: chalcogenide, oxynitride, or nitride of Si, Ge, Sn, Pb, Ga, In, Zn, Cd, and Mg.
Group B-1: chalcogenides, oxynitrides or nitrides of lanthanoid elements.
少なくとも電極層と基材からなる有機エレクトロルミネッセンス素子用基板であって、当該電極層が、下記A−2群から選択される少なくとも一つの化合物、及びB−2群から選択される少なくとも一つの化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。
A−2群:Ge,Sn,Pb,Ga,In,Zn,Cd,Mgのカルコゲナイド、酸窒化物、又は窒化物。
B−2群:ランタノイド系元素のカルコゲナイド。
An organic electroluminescent element substrate comprising at least an electrode layer and a base material, wherein the electrode layer is at least one compound selected from the following group A-2 and at least one compound selected from the group B-2 A substrate for an organic electroluminescence element, comprising:
Group A-2: Ge, Sn, Pb, Ga, In, Zn, Cd, Mg chalcogenide, oxynitride, or nitride.
Group B-2: Chalcogenides of lanthanoid elements.
前記電極層が陽極層であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。 The substrate for organic electroluminescence elements according to claim 1, wherein the electrode layer is an anode layer. 前記電極層が陰極層であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。 The substrate for an organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the electrode layer is a cathode layer. 前記電極層が比抵抗値が1Ω・cm未満であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。 The substrate for an organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the electrode layer has a specific resistance value of less than 1 Ω · cm. 前記A−1群又はA−2群の化合物が、Sn,In及びZnのカルコゲナイド又は窒化物のいずれかである請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。 The substrate for an organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound of the group A-1 or the group A-2 is any one of Sn, In, and Zn chalcogenides or nitrides. 前記B−1群又はB−2群の化合物が、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb及びHoの酸化物のいずれかである請求項1〜6のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。 The organic electroluminescence device according to any one of claims 1 to 6, wherein the compound of the group B-1 or the group B-2 is any one of an oxide of Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, and Ho. Substrate. 前記電極層の全体量を100at.%としたときに、前記B−1群又はB−2群の化合物の含有量を0.5〜30at.%の範囲内の値としてなる請求項1〜7のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。 The total amount of the electrode layer is 100 at. %, The content of the compound of the B-1 group or B-2 group is 0.5 to 30 at. The substrate for organic electroluminescence elements according to claim 1, wherein the substrate is a value within a range of%. 前記電極層の膜厚を1〜100nmの範囲内の値としてなる請求項1〜8のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用基板。 The substrate for organic electroluminescence elements according to any one of claims 1 to 8, wherein the thickness of the electrode layer is set to a value within a range of 1 to 100 nm. 少なくとも陽極層と、有機発光層と、陰極層とを順次に積層した構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記陽極層及び陰極層、又は、いずれか一方の電極層が、下記A−1群から選択される少なくとも一つの化合物、及び、下記B−1群から選択される少なくとも一つの化合物、を含有してなる有機エレクトロルミネッセンス素子。
A−1群:Si,Ge,Sn,Pb,Ga,In,Zn,Cd,Mgのカルコゲナイド、酸窒化物、又は窒化物
B−1群:ランタノイド系元素のカルコゲナイド、酸化窒素、又は窒化物。
In the organic electroluminescence device having a structure in which at least an anode layer, an organic light emitting layer, and a cathode layer are sequentially laminated, the anode layer and the cathode layer, or any one of the electrode layers is selected from the following group A-1. An organic electroluminescence device comprising at least one selected compound and at least one compound selected from the following group B-1.
Group A-1: chalcogenide, oxynitride, or nitride of Si, Ge, Sn, Pb, Ga, In, Zn, Cd, Mg Group B-1: chalcogenide, nitric oxide, or nitride of a lanthanoid element.
少なくとも陽極層と、有機発光層と、陰極層とを順次に積層した構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記陽極層及び陰極層、又は、いずれか一方の電極層が、下記A−2群から選択される少なくとも一つの化合物、及び、下記B−2群から選択される少なくとも一つの化合物、を含有してなる有機エレクトロルミネッセンス素子。
A−2群:Ge,Sn,Pb,Ga,In,Zn,Cd,Mgのカルコゲナイド、酸窒化物、又は窒化物
B−2群:ランタノイド系元素のカルコゲナイド。
In the organic electroluminescence device having a structure in which at least an anode layer, an organic light emitting layer, and a cathode layer are sequentially laminated, the anode layer and the cathode layer, or any one of the electrode layers is selected from the following group A-2. An organic electroluminescence device comprising at least one compound selected and at least one compound selected from the following group B-2.
Group A-2: Ge, Sn, Pb, Ga, In, Zn, Cd, Mg chalcogenide, oxynitride, or nitride B-2 group: Chalcogenide of lanthanoid element.
前記陽極層及び陰極層、又はいずれか一方の電極層、の比抵抗値を1Ω・cm未満の値としてなる請求項10又は11に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to claim 10 or 11, wherein the anode layer and / or the cathode layer has a specific resistance value of less than 1 Ω · cm. 前記A−1群又はA−2群の化合物が、Sn,In及びZnのカルコゲナイド又は窒化物のいずれかである請求項10〜12のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to any one of claims 10 to 12, wherein the compound of the A-1 group or the A-2 group is any one of Sn, In, and Zn chalcogenides or nitrides. 前記B−1群又はB−2群の化合物が、Ce、Nd、Sm、Eu、Tb及びHoのいずれかの物質の酸化物である請求項12又は請求項13のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 14. The compound according to claim 12, wherein the compound of Group B-1 or Group B-2 is an oxide of any substance of Ce, Nd, Sm, Eu, Tb, and Ho. Organic electroluminescence device. 前記電極層の全体量を100at.%としたときに、前記B−1群又はB−2群の化合物の含有量を0.5〜30at.%の範囲内の値としてなる請求項10〜14のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The total amount of the electrode layer is 100 at. %, The content of the compound of the B-1 group or B-2 group is 0.5 to 30 at. The organic electroluminescence element according to claim 10, wherein the organic electroluminescence element is a value within a range of%. 前記電極層の膜厚を1〜100nmの範囲内の値としてなる請求項10〜15のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence element according to any one of claims 10 to 15, wherein the film thickness of the electrode layer is a value within a range of 1 to 100 nm. 前記陽極層と有機発光層との間、及び、前記陰極層と有機発光層との間、もしくはいずれか一方の間に、前記A−1群から選択される少なくとも一つの化合物及びB−1群から選択される少なくとも一つの化合物を含有する無機薄膜層、又は、前記A−2群から選択される少なくとも一つの化合物及びB−2群から選択される少なくとも一つの化合物を含有する無機薄膜層を設けてなる請求項10〜16のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 At least one compound selected from the A-1 group and the B-1 group between the anode layer and the organic light emitting layer and / or between the cathode layer and the organic light emitting layer. An inorganic thin film layer containing at least one compound selected from: or an inorganic thin film layer containing at least one compound selected from Group A-2 and at least one compound selected from Group B-2 The organic electroluminescent element according to claim 10, which is provided. 前記有機発光層が、下記一般式(化学式1)〜(化学式3)のいずれかの構造式で表されるスチリル基を有する芳香族化合物の少なくとも一つを含んでなる請求項10〜17のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2009302071
ここで、一般式(化学式1)中、Arは、炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar、Ar、及びArは、それぞれ水素原子又は炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar、Ar、Ar、及びArの少なくとも一つは芳香族基であり、縮合数nは、1〜6の整数である。
Figure 2009302071
ここで、一般式(化学式2)中、Arは、炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar及びArは、それぞれ水素原子又は炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar、Ar及びArの少なくとも一つはスチリル基で置換されており、縮合数mは、1〜6の整数である。
Figure 2009302071
ここで、一般式(化学式3)中、Ar及びAr14は、炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar〜Ar13は、それぞれ水素原子又は炭素数が6〜40の芳香族基であり、Ar〜Ar14の少なくとも一つはスチリル基で置換されており、縮合数p、q、r、sは、それぞれ0又は1である。
The organic light-emitting layer comprises at least one of an aromatic compound having a styryl group represented by any one of the following general formulas (chemical formula 1) to (chemical formula 3). The organic electroluminescent element according to claim 1.
Figure 2009302071
Here, in the general formula (Chemical Formula 1), Ar 1 is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are each a hydrogen atom or 6 to 40 carbon atoms. It is an aromatic group, and at least one of Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 is an aromatic group, and the condensation number n is an integer of 1-6.
Figure 2009302071
Here, in the general formula (Chemical Formula 2), Ar 5 is an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 6 and Ar 7 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. Yes, at least one of Ar 5 , Ar 6 and Ar 7 is substituted with a styryl group, and the condensation number m is an integer of 1 to 6.
Figure 2009302071
Here, in the general formula (Chemical Formula 3), Ar 8 and Ar 14 are aromatic groups having 6 to 40 carbon atoms, and Ar 9 to Ar 13 are each a hydrogen atom or an aromatic group having 6 to 40 carbon atoms. And at least one of Ar 8 to Ar 14 is substituted with a styryl group, and the condensation numbers p, q, r, and s are each 0 or 1.
請求項10〜18のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、前記電極層をスパッタリング法により形成し、前記有機発光層を真空蒸着法により形成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 19. The method of manufacturing an organic electroluminescence element according to claim 10, wherein the electrode layer is formed by a sputtering method, and the organic light emitting layer is formed by a vacuum evaporation method. Manufacturing method of luminescence element.
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