JP2010225997A - Organic el element - Google Patents
Organic el element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010225997A JP2010225997A JP2009073693A JP2009073693A JP2010225997A JP 2010225997 A JP2010225997 A JP 2010225997A JP 2009073693 A JP2009073693 A JP 2009073693A JP 2009073693 A JP2009073693 A JP 2009073693A JP 2010225997 A JP2010225997 A JP 2010225997A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- organic
- injection layer
- hole injection
- ionization potential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 127
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 127
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 40
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 claims abstract description 18
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 90
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 82
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 26
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 claims description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 2
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 6
- 239000010405 anode material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 167
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 28
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 28
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 23
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 22
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 22
- 239000010408 film Substances 0.000 description 16
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 16
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 230000008859 change Effects 0.000 description 14
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 14
- -1 NPD and TPD are used Chemical class 0.000 description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 12
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 9
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 8
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 8
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 8
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 7
- YUCFVHQCAFKDQG-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound F[CH] YUCFVHQCAFKDQG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 6
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 6
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 5
- UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N (e)-2-phenylethenamine Chemical compound N\C=C\C1=CC=CC=C1 UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N 0.000 description 4
- KHNYNFUTFKJLDD-UHFFFAOYSA-N Benzo[j]fluoranthene Chemical compound C1=CC(C=2C3=CC=CC=C3C=CC=22)=C3C2=CC=CC3=C1 KHNYNFUTFKJLDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- VLUUZERMKSSBKW-UHFFFAOYSA-N hexacyclo[14.7.1.02,15.03,12.06,11.020,24]tetracosa-1(23),2(15),3(12),4,6,8,10,13,16,18,20(24),21-dodecaene Chemical compound C1=CC(C2=C3C=CC=4C(C3=CC=C22)=CC=CC=4)=C3C2=CC=CC3=C1 VLUUZERMKSSBKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 3
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 3
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 3
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N n,n-diphenyl-4-[4-(n-phenylanilino)phenyl]aniline Chemical class C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC(=CC=1)C=1C=CC(=CC=1)N(C=1C=CC=CC=1)C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 DCZNSJVFOQPSRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 3
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 3
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 150000005045 1,10-phenanthrolines Chemical class 0.000 description 2
- GOLORTLGFDVFDW-UHFFFAOYSA-N 3-(1h-benzimidazol-2-yl)-7-(diethylamino)chromen-2-one Chemical compound C1=CC=C2NC(C3=CC4=CC=C(C=C4OC3=O)N(CC)CC)=NC2=C1 GOLORTLGFDVFDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 2
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005513 bias potential Methods 0.000 description 2
- YXVFYQXJAXKLAK-UHFFFAOYSA-N biphenyl-4-ol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1=CC=CC=C1 YXVFYQXJAXKLAK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N fluoromethane Chemical compound FC NBVXSUQYWXRMNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004707 phenolate Chemical class 0.000 description 2
- 229940031826 phenolate Drugs 0.000 description 2
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical class N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 2
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 2
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 2
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- DXBHBZVCASKNBY-UHFFFAOYSA-N 1,2-Benz(a)anthracene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=CC2=C1 DXBHBZVCASKNBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 1,4-benzoquinone Chemical compound O=C1C=CC(=O)C=C1 AZQWKYJCGOJGHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYSCBCSGKXNZRH-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene-2-carboxamide Chemical compound C1=CC=C2SC(C(=O)N)=CC2=C1 GYSCBCSGKXNZRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFERIJCSHDJMSA-UHFFFAOYSA-N 1-fluorohexane Chemical compound CCCCCCF OFERIJCSHDJMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JRHNUZCXXOTJCA-UHFFFAOYSA-N 1-fluoropropane Chemical compound CCCF JRHNUZCXXOTJCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 1-naphthol Chemical compound C1=CC=C2C(O)=CC=CC2=C1 KJCVRFUGPWSIIH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VFBJMPNFKOMEEW-UHFFFAOYSA-N 2,3-diphenylbut-2-enedinitrile Chemical group C=1C=CC=CC=1C(C#N)=C(C#N)C1=CC=CC=C1 VFBJMPNFKOMEEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DNUYOWCKBJFOGS-UHFFFAOYSA-N 2-[[10-(2,2-dicarboxyethyl)anthracen-9-yl]methyl]propanedioic acid Chemical class C1=CC=C2C(CC(C(=O)O)C(O)=O)=C(C=CC=C3)C3=C(CC(C(O)=O)C(O)=O)C2=C1 DNUYOWCKBJFOGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IDWFZSMKWIESPG-UHFFFAOYSA-N 2-n-naphthalen-1-ylbenzene-1,2-diamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1NC1=CC=CC2=CC=CC=C12 IDWFZSMKWIESPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZDFKSZDMHJHQHS-UHFFFAOYSA-N 2-tert-butylbenzoic acid Chemical compound CC(C)(C)C1=CC=CC=C1C(O)=O ZDFKSZDMHJHQHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWEJHEZAHNQSHP-UHFFFAOYSA-N 3-tert-butylbenzoic acid Chemical class CC(C)(C)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 PWEJHEZAHNQSHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HXWWMGJBPGRWRS-CMDGGOBGSA-N 4- -2-tert-butyl-6- -4h-pyran Chemical compound O1C(C(C)(C)C)=CC(=C(C#N)C#N)C=C1\C=C\C1=CC(C(CCN2CCC3(C)C)(C)C)=C2C3=C1 HXWWMGJBPGRWRS-CMDGGOBGSA-N 0.000 description 1
- 229940090248 4-hydroxybenzoic acid Drugs 0.000 description 1
- KDVYCTOWXSLNNI-UHFFFAOYSA-N 4-t-Butylbenzoic acid Chemical class CC(C)(C)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KDVYCTOWXSLNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OEOIWYCWCDBOPA-UHFFFAOYSA-N 6-methyl-heptanoic acid Chemical compound CC(C)CCCCC(O)=O OEOIWYCWCDBOPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N Decanoic acid Natural products CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAASUWZPTOJQAY-UHFFFAOYSA-N Dibenz[a,c]anthracene Chemical group C1=CC=C2C3=CC4=CC=CC=C4C=C3C3=CC=CC=C3C2=C1 RAASUWZPTOJQAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N Linoleic acid Chemical compound CCCCC\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-HZJYTTRNSA-N 0.000 description 1
- 229930192627 Naphthoquinone Natural products 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000292 Polyquinoline Polymers 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Chemical class 0.000 description 1
- 238000012356 Product development Methods 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SLGBZMMZGDRARJ-UHFFFAOYSA-N Triphenylene Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C3C2=C1 SLGBZMMZGDRARJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N alpha-ethylcaproic acid Natural products CCCCC(CC)C(O)=O OBETXYAYXDNJHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- REAOZOPEJGPVCB-UHFFFAOYSA-N dioxygen difluoride Chemical compound FOOF REAOZOPEJGPVCB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- RMBPEFMHABBEKP-UHFFFAOYSA-N fluorene Chemical compound C1=CC=C2C3=C[CH]C=CC3=CC2=C1 RMBPEFMHABBEKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SKRPCQXQBBHPKO-UHFFFAOYSA-N fluorocyclobutane Chemical compound FC1CCC1 SKRPCQXQBBHPKO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940035429 isobutyl alcohol Drugs 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N linoleic acid Natural products CCCCC\C=C/C\C=C\CCCCCCCC(O)=O OYHQOLUKZRVURQ-IXWMQOLASA-N 0.000 description 1
- 235000020778 linoleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000005267 main chain polymer Substances 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- IJFXRHURBJZNAO-UHFFFAOYSA-N meta--hydroxybenzoic acid Chemical class OC(=O)C1=CC=CC(O)=C1 IJFXRHURBJZNAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 150000002791 naphthoquinones Chemical class 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N o-biphenylenemethane Natural products C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- UJMWVICAENGCRF-UHFFFAOYSA-N oxygen difluoride Chemical compound FOF UJMWVICAENGCRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-M phenolate Chemical compound [O-]C1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 description 1
- 229920000548 poly(silane) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Chemical class 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N quinolin-2-ol Chemical compound C1=CC=C2NC(=O)C=CC2=C1 LISFMEBWQUVKPJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WBHHMMIMDMUBKC-XLNAKTSKSA-N ricinelaidic acid Chemical compound CCCCCC[C@@H](O)C\C=C\CCCCCCCC(O)=O WBHHMMIMDMUBKC-XLNAKTSKSA-N 0.000 description 1
- 229960003656 ricinoleic acid Drugs 0.000 description 1
- FEUQNCSVHBHROZ-UHFFFAOYSA-N ricinoleic acid Natural products CCCCCCC(O[Si](C)(C)C)CC=CCCCCCCCC(=O)OC FEUQNCSVHBHROZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 150000003333 secondary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N selenium;zinc Chemical compound [Se]=[Zn] SBIBMFFZSBJNJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005266 side chain polymer Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 1
- 150000003509 tertiary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005580 triphenylene group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子、及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an organic EL (electroluminescence) element and a manufacturing method thereof.
近年、陽極（ホール注入電極）と陰極（電子注入電極）との間に発光性有機化合物を含有する発光層を備える有機ＥＬ素子の製品開発が急速に進んでいる。有機ＥＬ素子では、通常、陽極と発光層の間にホール（正孔）注入層（ホール輸送層やホール注入輸送層とも呼ばれる）が設けられており、その材料としては、例えば、フタロシアニン錯体や、ＮＰＤ、ＴＰＤといったトリフェニルジアミン誘導体が用いられ、また、陽極としては、例えばＩＴＯ等の透明導電膜が広く用いられている（下記特許文献１及び２等参照）。
In recent years, product development of an organic EL element having a light emitting layer containing a light emitting organic compound between an anode (hole injection electrode) and a cathode (electron injection electrode) has been progressing rapidly. In an organic EL element, a hole (hole) injection layer (also referred to as a hole transport layer or a hole injection transport layer) is usually provided between the anode and the light-emitting layer, and examples of the material thereof include phthalocyanine complexes, Triphenyldiamine derivatives such as NPD and TPD are used, and a transparent conductive film such as ITO is widely used as the anode (see
ところで、有機ＥＬ素子の発光層の材料としては、発光色（波長）に応じて種々のホスト材料とドーパント材料が用いられる。例えば、青色領域の発光を得るためのドーパント材料が添加されるホスト材料としては、アントラセンやフェナントロリン等のイオン化ポテンシャルが５．８〜６．５ｅＶ程度のものを使用することができる。 By the way, as a material of the light emitting layer of an organic EL element, various host materials and dopant materials are used according to the light emission color (wavelength). For example, as a host material to which a dopant material for obtaining light emission in a blue region is added, a material having an ionization potential of about 5.8 to 6.5 eV such as anthracene or phenanthroline can be used.
しかし、そのようにイオン化ポテンシャルが大きい発光層のホスト材料を使用する場合、上述したようなフタロシアニン錯体やトリフェニルジアミン誘導体等のホール注入層のイオン化ポテンシャルが４．８〜５．４ｅＶ程度であるため、発光層とホール注入層とのイオン化ポテンシャルの差異が０．４〜１．３ｅＶ程度と大きくなり、発光層にホールを流入させる際に両層の界面におけるエネルギー障壁が抵抗成分となってしまい、現状の技術では、有機ＥＬ素子を発光させるための駆動電圧が不都合な程度に上昇してしまうといった問題がある。 However, when the host material of the light emitting layer having such a large ionization potential is used, the ionization potential of the hole injection layer such as the phthalocyanine complex or the triphenyldiamine derivative as described above is about 4.8 to 5.4 eV. The difference in ionization potential between the light emitting layer and the hole injection layer is as large as about 0.4 to 1.3 eV, and when the holes flow into the light emitting layer, the energy barrier at the interface between the two layers becomes a resistance component, The current technology has a problem that the drive voltage for causing the organic EL element to emit light rises to an inconvenient level.
これを解消するためには、発光層と同様に、ホール注入層にもイオン化ポテンシャルが大きい材料を用いればよいが、そうすると、ＩＴＯ等の陽極の仕事関数（又はイオン化ポテンシャル）が４．７〜５．５ｅＶ程度と小さいため、この場合、陽極の仕事関数とホール注入層とのイオン化ポテンシャルの差異が大きくなってしまい、その結果、今度は両者の界面におけるエネルギー障壁が抵抗成分となってしまい、陽極からのホール注入を行うことが実質的にできなくなってしまう。 In order to solve this problem, a material having a large ionization potential may be used for the hole injection layer as well as the light emitting layer, but in this case, the work function (or ionization potential) of the anode such as ITO is 4.7-5. In this case, the difference in ionization potential between the anode work function and the hole injection layer becomes large, and as a result, the energy barrier at the interface between the two becomes a resistance component. Therefore, it becomes substantially impossible to inject holes from.
例えば、上記特許文献３には、ホール注入層にアントラセンを用いる例が記載されてはいるが、このような理由により、ホール注入層にアントラセン等のイオン化ポテンシャルが大きい材料を用いた有機ＥＬ素子として製品レベルのものは、実際のところ実用化されていないのが現状である。 For example, Patent Document 3 describes an example in which anthracene is used for the hole injection layer. For this reason, as an organic EL element using a material having a high ionization potential such as anthracene for the hole injection layer. The product level products are not actually put into practical use.
そこで、本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、従来、ホール注入層に用いることができなかった材料を使用することができる有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an organic EL element that can use a material that could not be conventionally used for a hole injection layer.
上記課題を解決するために、本発明による有機ＥＬ素子は、基板上に形成された陽極、ホール注入層、発光層、及び陰極を備えるものであって、ホール注入層が、少なくとも１種の縮合多環芳香族炭化水素を含んでおり、また、陽極のイオン化ポテンシャルが５．７ｅＶ以上である。 In order to solve the above problems, an organic EL device according to the present invention includes an anode, a hole injection layer, a light emitting layer, and a cathode formed on a substrate, wherein the hole injection layer is at least one kind of condensation. Polycyclic aromatic hydrocarbons are contained, and the ionization potential of the anode is 5.7 eV or more.
このような構成の有機ＥＬ素子においては、ホール注入層が少なくとも１種の縮合多環芳香族炭化水素を含んでおり、そのイオン化ポテンシャルが比較的大きいので、それに隣接する発光層にイオン化ポテンシャルが大きいホスト材料（例えば、ホール注入層の材料と同様の縮合多環芳香族炭化水素）を用いても、発光層とホール注入層とのイオン化ポテンシャルの差異が十分に小さく抑えられる。これにより、両層の界面におけるエネルギー障壁が低減されるので、発光層にホールを流入させる際の実質的な電気抵抗が、実質的に問題ない程度に小さくなり、その結果、ホール注入層にホールを注入して有機ＥＬ素子を発光させるための駆動電圧を低下させることができる。 In the organic EL device having such a configuration, the hole injection layer contains at least one kind of condensed polycyclic aromatic hydrocarbon, and its ionization potential is relatively large. Therefore, the light emitting layer adjacent thereto has a large ionization potential. Even when a host material (for example, a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon similar to the material of the hole injection layer) is used, the difference in ionization potential between the light emitting layer and the hole injection layer can be suppressed sufficiently small. As a result, the energy barrier at the interface between the two layers is reduced, so that the substantial electrical resistance when holes flow into the light emitting layer is reduced to an extent that there is substantially no problem. And the driving voltage for causing the organic EL element to emit light can be reduced.
また、陽極のイオン化ポテンシャルが、従来に比して５．７ｅＶ以上と大きいので、ホール注入層がイオン化ポテンシャルの大きい縮合多環芳香族炭化水素を含んでいても、陽極とホール注入層とのイオン化ポテンシャルの差異が十分に小さく抑えられる。したがって、両者の界面におけるエネルギー障壁が低減されるので、陽極からホール注入層へのホール注入を確実に行うことができる。 Further, since the ionization potential of the anode is as large as 5.7 eV or more as compared with the conventional case, even if the hole injection layer contains condensed polycyclic aromatic hydrocarbons having a large ionization potential, the ionization between the anode and the hole injection layer is performed. The potential difference is kept small enough. Therefore, since the energy barrier at the interface between the two is reduced, hole injection from the anode to the hole injection layer can be performed reliably.
このように、従来、ホール注入層に用いることができなかったイオン化ポテンシャルが大きい材料である縮合多環芳香族炭化水素を使用することができ、さらにこれにより、発光層にもイオン化ポテンシャルが大きいホスト材料を使用することができるので、有機ＥＬ素子の材料の選択肢を拡充することが可能となり、汎用性が向上される。 As described above, it is possible to use a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon, which is a material having a high ionization potential that could not be used for the hole injection layer in the related art. Since a material can be used, it becomes possible to expand the choice of the material of an organic EL element, and versatility is improved.
なお、本発明において「縮合多環芳香族炭化水素」とは、その誘導体をも含む概念である。また、陽極、ホール注入層の材料、及び発光層の材料の「イオン化ポテンシャル」は、光電子分光装置（理研精器（株）製ＡＣ−１：測定エネルギー範囲４．２〜６．２ｅＶ）を用い、有機膜に対しては測定光量１０ｎＷで、無機膜に対しては測定光量１００ｎＷで測定した値を示す。本発明者が、この測定方法において、参照値として膜厚５０ｎｍのα−ＮＰＤ（ナフチルフェニレンジアミン）のイオン化ポテンシャルを２つのサンプルに対して測定（測定光量１０ｎＷ）したところ、ともに５．５１ｅＶ（有効数字２桁の場合、５．５ｅＶ）であった。なお、念のため、測定光量２０ｎＷ及び１００ｎＷでもその同じα−ＮＰＤ膜の測定を行なったところ、そのイオン化ポテンシャルは、ともに５．５１ｅＶであった。 In the present invention, the “condensed polycyclic aromatic hydrocarbon” is a concept including derivatives thereof. The “ionization potential” of the material of the anode, the hole injection layer, and the light emitting layer is a photoelectron spectrometer (AC-1 manufactured by Riken Seiki Co., Ltd .: measurement energy range 4.2 to 6.2 eV). The measured value is 10 nW for an organic film, and the measured value is 100 nW for an inorganic film. In this measurement method, the present inventor measured the ionization potential of α-NPD (naphthylphenylenediamine) having a film thickness of 50 nm as a reference value for two samples (measured light quantity: 10 nW), both of which were 5.51 eV (effective In the case of two digits, it was 5.5 eV). As a precaution, when the same α-NPD film was measured with measured light quantities of 20 nW and 100 nW, both ionization potentials were 5.51 eV.
また、陽極及びホール注入層が、下記式（１）；
Ｉｐｈ−Ｉｐａ≦０．３ｅＶ …（１）、
で表わされる関係を満たすものであると好適である。ここで、式中、Ｉｐｈは縮合多環芳香族炭化水素のイオン化ポテンシャルを示し（但し、ホール注入層が複数の縮合多環芳香族炭化水素を含む場合、それらの縮合多環芳香族炭化水素のイオン化ポテンシャルのうちの最も小さいイオン化ポテンシャルを示す。）、Ｉｐａは陽極のイオン化ポテンシャルを示す。
Further, the anode and the hole injection layer have the following formula (1);
Iph−Ipa ≦ 0.3 eV (1),
It is preferable to satisfy the relationship represented by: Here, in the formula, Iph represents the ionization potential of the condensed polycyclic aromatic hydrocarbons (provided that when the hole injection layer contains a plurality of condensed polycyclic aromatic hydrocarbons, these condensed polycyclic aromatic hydrocarbons Ipa indicates the ionization potential of the anode.
本発明者の知見によれば、上記（１）が満たされる場合、陽極からホール注入層にホールを注入する際の駆動電圧の上昇がより一層抑制されることが確認された。 According to the knowledge of the present inventor, it has been confirmed that when the above (1) is satisfied, an increase in driving voltage when holes are injected from the anode into the hole injection layer is further suppressed.
また、縮合多環芳香族炭化水素は、特に制限されるものではなく、より具体的には、アントラセン、ナフタレン、ナフタセン、フローランテン、又は、それらの誘導体が挙げられる。 In addition, the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon is not particularly limited, and more specifically, anthracene, naphthalene, naphthacene, floranthene, or derivatives thereof may be mentioned.
また、上述の如く、本発明による有機ＥＬ素子によれば、従来ホール注入層に用いることができなかったイオン化ポテンシャルが大きい材料を使用することができ、しかも、ホール注入の際の駆動電圧の上昇を抑止することができるので、特に青色領域の発光を得るためのドーパント材料とホスト材料の組み合わせに、殊に有効なものである。この観点より、本発明の有機ＥＬ素子は、その発光スペクトルにおける少なくとも１つのピーク波長が４８０ｎｍ以下のものとして有用である。 In addition, as described above, according to the organic EL device of the present invention, a material having a high ionization potential that could not be used for the hole injection layer can be used, and the drive voltage is increased during hole injection. This is particularly effective for a combination of a dopant material and a host material for obtaining light emission in a blue region. From this viewpoint, the organic EL device of the present invention is useful when at least one peak wavelength in its emission spectrum is 480 nm or less.
また、本発明者は、更に詳細に研究を行い、本発明による有機ＥＬ素子（イオン化ポテンシャルが５．７ｅＶ以上の陽極を備える有機ＥＬ素子）を製造するには、基板上に形成された陽極に所定の処理を行うことが有効であり、特に、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）を施すことが望ましいことを見出した。 In addition, the inventor conducted further research and manufactured an organic EL device (an organic EL device having an ionization potential of 5.7 eV or more) according to the present invention by using an anode formed on a substrate. It has been found that it is effective to perform a predetermined treatment, and in particular, it is desirable to perform reactive ion etching (RIE).
かかる観点から、本発明による有機ＥＬ素子は、基板上に形成された陽極、ホール注入層、発光層、及び陰極を備えるものであって、ホール注入層が、少なくとも１種の縮合多環芳香族炭化水素を含んでおり、且つ、陽極が反応性イオンエッチングにより処理されたものということもできる。反応性イオンエッチングの種類としては、特に限定されず、容量結合型（平行平板型）（ＣＣＰ−ＲＩＥ：Capacitive Coupled Plasma-RIE)、誘導結合型（ＩＣＰ−ＲＩＥ：Inductive Coupled Plasma-RIE）、電子サイクロトロン共鳴型（ＥＣＲ−ＲＩＥ：Electron Cyclotron Resonance-RIE）等、種々の方法を適用することができる。 From such a viewpoint, the organic EL device according to the present invention includes an anode, a hole injection layer, a light emitting layer, and a cathode formed on a substrate, and the hole injection layer is at least one kind of condensed polycyclic aromatic. It can also be said that the hydrocarbon is contained and the anode is processed by reactive ion etching. The type of reactive ion etching is not particularly limited, and is capacitively coupled (parallel plate type) (CCP-RIE: Capacitive Coupled Plasma-RIE), inductively coupled (ICP-RIE), electron Various methods such as cyclotron resonance type (ECR-RIE: Electron Cyclotron Resonance-RIE) can be applied.
具体的な製造方法としては、基板上に陽極を形成する工程と、その基板を反応室内に載置する工程と、反応室内にエッチングガスを供給する工程と、その基板に高周波（ＲＦ）電力を印加した状態でエッチングガスをイオン化又はプラズマ化させる工程を含む方法が挙げられる。かかる方法によれば、陽極が形成された基板と、イオン化又はプラズマ化されたエッチングガス（反応室の内部雰囲気）との間に交流の自己バイアス電位が生じ、エッチングガスから生成されたイオン種やラジカル種が、基板上の陽極に向けて加速され、陽極に衝突する。その際、陽極上では、イオン種やラジカル種によるスパッタリングと、イオン種やラジカル種と陽極材料との化学反応が同時に生じ、これらにより陽極に反応性イオンエッチング処理が施され、その結果、陽極のイオン化ポテンシャルが５．７ｅＶ以上とされる。 As a specific manufacturing method, a step of forming an anode on a substrate, a step of placing the substrate in a reaction chamber, a step of supplying an etching gas into the reaction chamber, and a radio frequency (RF) power to the substrate There is a method including a step of ionizing or plasmaizing an etching gas in an applied state. According to this method, an alternating self-bias potential is generated between the substrate on which the anode is formed and the ionized or plasmaized etching gas (inside atmosphere of the reaction chamber), and the ionic species generated from the etching gas and The radical species are accelerated toward the anode on the substrate and collide with the anode. At that time, on the anode, sputtering by ionic species or radical species and chemical reaction between the ionic species or radical species and the anode material occur at the same time. As a result, reactive ion etching treatment is performed on the anode. The ionization potential is set to 5.7 eV or more.
また、この場合、反応性イオンエッチング処理に用いるエッチングガスとしては、酸素（Ｏ）原子を含有するガス、及び、フッ素（Ｆ）原子を含有するガスを含むものが、特に有効であることが確認された。 In this case, it is confirmed that the etching gas used for the reactive ion etching process is particularly effective when it contains a gas containing oxygen (O) atoms and a gas containing fluorine (F) atoms. It was done.
本発明の有機ＥＬ素子によれば、ホール注入層が、少なくとも１種の縮合多環芳香族炭化水素を含んでおり、且つ、陽極のイオン化ポテンシャルが５．７ｅＶ以上であることにより、従来、ホール注入層に用いることができなかった材料を使用することができ、特に、青色領域の発光を高効率で得ることが可能となる。 According to the organic EL device of the present invention, since the hole injection layer contains at least one kind of condensed polycyclic aromatic hydrocarbon and the ionization potential of the anode is 5.7 eV or more, A material that could not be used for the injection layer can be used, and in particular, light emission in the blue region can be obtained with high efficiency.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。また、図面の寸法比率は、図示の比率に限定されるものではない。さらに、以下の実施の形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をその実施の形態のみに限定する趣旨ではない。またさらに、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The positional relationship such as up, down, left, and right is based on the positional relationship shown in the drawings unless otherwise specified. Further, the dimensional ratios in the drawings are not limited to the illustrated ratios. Furthermore, the following embodiment is an illustration for explaining the present invention, and is not intended to limit the present invention only to the embodiment. Furthermore, the present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.
図１は、本発明による有機ＥＬ素子の好適な一実施形態の構成を概略的に示す断面図である。有機ＥＬ素子１００は、基板Ｓ上に形成された陽極１、及び陽極１に対向して配置されている陰極２の間に、ホール注入層１０、発光層１１及び電子注入層１２が、陽極１側からこの順に積層されたものである。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of a preferred embodiment of an organic EL device according to the present invention. In the
ホール注入層１０、発光層１１、及び電子注入層１２は、いずれも有機層であり、それぞれ、図示においては単層で示しているが、異なる構成材料（材料の種類、材料の含有割合）を含有する層を複数積層して設けてもよい。また、これらのホール注入層１０、発光層１１及び電子注入層１２の厚さは特に制限されるものではないが、いずれも、好ましくは、５〜２００ｎｍ程度の厚さを例示できる。なお、電子注入層１２は設けなくてもよく、陽極１及び陰極２は、対向せずに、例えば同層において互いに絶縁されて設けられていてもよい。
The
かかる構成を有する有機ＥＬ素子１００においては、陽極１及び陰極２が、それぞれホール（正孔）注入電極及び電子注入電極として機能し、電源Ｐによる電界の印加により、陽極１からホールが注入されるとともに、陰極２から電子が注入され、それらの再結合に基づいて発光層１１中の発光性有機化合物が発光する。
In the
（基板Ｓ）
基板Ｓとしては、例えば、ガラス、石英等の非晶質基板、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＧａＰ、ＩｎＰ等の結晶基板、Ｍｏ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ａｕ、Ｐｄ、ＳＵＳ等の金属基板等を用いることができる。また、結晶質又は非晶質のセラミック、金属、有機物等の薄膜を所定の基板上に形成したものを用いてもよい。これらの中では、基板Ｓの透明性（透光性）の観点から、ガラスや石英等を用いることが好ましく、特に、経済性の観点から安価なガラス基板を用いることが好ましい。さらに、基板Ｓには、発色光の調整のために、色フィルター膜や蛍光物質を含む色変換膜、或いは、誘電体反射膜等を設けてもよい。
(Substrate S)
Examples of the substrate S include amorphous substrates such as glass and quartz, crystal substrates such as Si, GaAs, ZnSe, ZnS, GaP, and InP, and metal substrates such as Mo, Al, Pt, Ir, Au, Pd, and SUS. Etc. can be used. Further, a thin film made of crystalline or amorphous ceramic, metal, organic substance or the like formed on a predetermined substrate may be used. Among these, from the viewpoint of transparency (translucency) of the substrate S, it is preferable to use glass, quartz or the like, and it is particularly preferable to use an inexpensive glass substrate from the viewpoint of economy. Furthermore, the substrate S may be provided with a color filter film, a color conversion film containing a fluorescent material, a dielectric reflection film, or the like for adjusting the color light.
（陽極１）
陽極１は、上述の如く、ホール注入電極として機能するので、その材料としては、陽極１に隣接するホール注入層１０にホールを効率よく注入できる材料が好ましく、本実施形態においては、そのイオン化ポテンシャルを５．７ｅＶ以上に調整できるものが用いられる。また、ホール注入層１０に用いられる材料との組み合わせにおいて、上記式（１）で表される関係を満たすことのできる材料であると好ましい。なお、ホール注入層１０が複数積層されてなるものである場合、陽極１に隣接するホール注入層１０との組み合わせにおいて、上記式（１）で表される関係を満たすことのできる材料であると好ましい。
(Anode 1)
Since the
また、有機ＥＬ素子１００の発光波長領域における陽極１の透過率は、５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。陽極１の透過率が５０％未満であると、発光層１１からの発光が過度に減衰されてしまい、画像表示に必要な輝度が得られ難くなる傾向にある。
Further, the transmittance of the
このように光透過率が高い陽極１は、各種酸化物で構成される透明導電膜を用いて形成することができる。かかる材料としては、例えば、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺＯ）等が好ましく、これらの中でも、ＩＴＯは、面内の比抵抗が均一な薄膜が得られ易い点で特に好ましい。ＩＴＯ中のＩｎ2Ｏ3に対するＳｎＯ2の比は、特に制限されず、例えば、１〜２０質量％が好ましく、５〜１２質量％がより好ましい。また、ＩＺＯ中のＩｎ2Ｏ3に対するＺｎＯの比も特に制限されず、例えば、１２〜３２質量％が好ましい。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いても構わない。
Thus, the
なお、陽極１を構成する酸化物の組成は化学量論組成（ストイキオメトリ）から多少偏倚していてもよい。例えば、ＩＴＯは、通常、Ｉｎ2Ｏ3とＳｎＯ2とを化学量論組成で含有するが、ＩＴＯの組成をＩｎＯx・ＳｎＯyで表した場合、例えば、ｘを１．０〜２．０の範囲内の値とし、ｙを０．８〜１．２の範囲内の値としてもよい。
The composition of the oxide constituting the
陽極１の厚さは、上述した光透過率に応じて適宜決定することができ、陽極１として、例えば、酸化物透明導電膜を用いる場合、その厚さは、好ましくは５０〜５００ｎｍ、より好ましくは５０〜３００ｎｍであると有用である。この陽極１の厚さが５００ｎｍを超えると、光透過率が不十分となり易いと共に、基板Ｓからの陽極１が剥離し易くなることがある。また、陽極１の厚さが薄いほど光透過性を向上させることができるものの、その厚さが５０ｎｍ未満の場合、ホール注入層１０を介した発光層１１へのホール移送効率が不都合な程度に低下してしまうことがあると共に、膜自体の強度を十分に高め難い傾向にある。
The thickness of the
しかし、陽極１と反対側から光を取り出す場合のように、酸化物透明導電膜と非透明電極の積層構造体を使用するときには、積層構造体の電気抵抗値を小さくすることが可能となるので、酸化物透明導電膜の厚さが１０ｎｍ以上であれば、ホール移送効率が低下する可能性は低い。よって、酸化物透明導電膜と非透明電極の積層構造体を使用する場合、酸化物透明導電膜の厚さは、好ましくは１０〜５００ｎｍ、より好ましくは１０〜３００ｎｍであると有用である。
However, when a laminated structure of an oxide transparent conductive film and a non-transparent electrode is used as in the case of extracting light from the side opposite to the
このような構成を有する陽極１のイオン化ポテンシャルを上述の如く５．７ｅＶ以上とするには、上記各種材料で形成された陽極１に対して反応性イオンエッチングを施すことが極めて有効である。ここで、図２は、陽極１が形成された基板Ｓに対して反応性イオンエッチングを実施している状態を模式的に示す断面図である。
In order to set the ionization potential of the
図示において、反応室３０の内部には、基板Ｓが載置されるサセプタ３１が設けられており、そのサセプタ３１に対向する位置には、エッチングガス供給源３２に接続されたエッチングガス供給部３３が設けられている。また、サセプタ３１には、高周波電源３４が接続されている。さらに、反応室３０は、排気ポンプ４０に接続されており、反応室３０の周囲にはコイル３５が設置されている。
In the drawing, a
ここでは、まず、基板Ｓ上に陽極１を成膜した後、その基板Ｓをサセプタ３１上に載置する。それから、排気ポンプ４０を運転して反応室３０内を適宜の真空度まで排気した後、エッチングガスを、エッチングガス供給源３２からエッチングガス供給部３３を通して反応室３０内に供給する。次いで、サセプタ３１を介して基板Ｓに高周波（ＲＦ）電力を印加した状態で、且つ、コイル３５により、反応室３０内のエッチングガスＧをイオン化又はプラズマ化させる。これにより、陽極１が形成された基板Ｓと、イオン化又はプラズマ化されたエッチングガスＧとの間に交流の自己バイアス電位が生じ、エッチングガスＧから生成されたイオン種やラジカル種が、基板Ｓ上の陽極１に向けて加速され、その陽極１表面に衝突する。このとき、陽極１上では、イオン種やラジカル種によるスパッタリングと、イオン種やラジカル種と陽極１の材料との化学反応が同時に生起され、陽極１に反応性イオンエッチング処理が施され、その結果、陽極１のイオン化ポテンシャルが５．７ｅＶ以上に調整される。
Here, first, after the
ここで、エッチングガスＧとしては、反応性イオンエッチングにエッチャントとして用い得るガスが挙げられ、例えば、酸素（Ｏ）原子を含むガスとハロゲン原子を含むガスの混合ガスが挙げられる。この場合、酸素（Ｏ）原子を含むガスの濃度を高めてキャリアガスとして用いることが好ましい。酸素原子を含むガスとしては、酸素（Ｏ2）ガス、水蒸気（Ｈ2Ｏ）、ＣＯ（一酸化炭素）、ＣＯ2（二酸化炭素）、Ｏ3（オゾン）等が挙げられ、ハロゲン原子を含むガスとしては、フッ素（Ｆ）原子を含むガス、塩素（Ｃｌ）原子を含むガスを例示できる。 Here, examples of the etching gas G include a gas that can be used as an etchant for reactive ion etching, and examples thereof include a mixed gas of a gas containing oxygen (O) atoms and a gas containing halogen atoms. In this case, it is preferable to increase the concentration of the gas containing oxygen (O) atoms and use it as a carrier gas. As the gas containing oxygen atoms, oxygen (O 2) gas, water vapor (H 2 O), CO (carbon monoxide), CO 2 (carbon dioxide), O 3 (ozone) and the like, including halogen atoms Examples of the gas include a gas containing fluorine (F) atoms and a gas containing chlorine (Cl) atoms.
フッ素原子を含むガス（フッ素系ガス）としては、例えば、ＣＨ3Ｆ、ＣＨ2Ｆ２、ＣＨＦ3、ＣＦ4等の（パー）フルオロメタンや、（パー）フルオロプロパン、（パー）フルオロブタン、（パー）フルオロシクロブタン、（パー）フルオロペンタン、（パー）フルオロヘキサン、六フッ化硫黄等が挙げられ、塩素原子を含むガス（塩素系ガス）としては、ＢＣｌ3（三塩化ホウ素）、ＣＣｌ4（四塩化炭素）等が挙げられる。但し、塩素系ガスを使用する場合、基板に残留した塩素を効果的に除去する必要があり、このためコストアップを伴う可能性があるので、フッ素系ガスを使用するのが好ましい。 Examples of the gas containing fluorine atoms (fluorine-based gas) include (per) fluoromethane such as CH 3 F, CH 2 F 2, CHF 3 , CF 4 , (per) fluoropropane, (per) fluorobutane, ( Per) fluorocyclobutane, (per) fluoropentane, (per) fluorohexane, sulfur hexafluoride, and the like. Examples of the gas containing chlorine atoms (chlorine gas) include BCl 3 (boron trichloride), CCl 4 ( Carbon tetrachloride) and the like. However, when a chlorine-based gas is used, it is necessary to effectively remove chlorine remaining on the substrate, which may increase the cost. Therefore, it is preferable to use a fluorine-based gas.
また、エッチングガスＧとして、上述の如く混合ガスを用いる場合、例えば、酸素（Ｏ）原子を含むガスとフッ素（Ｆ）原子を含むガスとの含有割合は、１：９９〜９９：１の範囲で適宜設定すればよく、好ましくは９９：１〜５１：４９であり、より好ましくは９９：１〜８０：２０とされる。 When a mixed gas is used as the etching gas G as described above, for example, the content ratio of the gas containing oxygen (O) atoms and the gas containing fluorine (F) atoms is in the range of 1:99 to 99: 1. And may be set as appropriate, preferably 99: 1 to 51:49, more preferably 99: 1 to 80:20.
なお、陽極１に酸化シリコン（ＳｉＯ2）等の透明な誘電体を添加することにより、陽極１のイオン化ポテンシャルを更に調整することもできる。例えば、陽極１の材料としてＩＴＯを用い場合、そのＩＴＯに対して０．５〜１０ｍｏｌ％程度のＳｉＯ2を添加することにより、ＩＴＯ自体のイオン化ポテンシャルを増大させることができる。
Note that the ionization potential of the
（陰極２）
陰極２は、上述したとおり、電子注入電極として機能するものであり、その材料としては、金属材料、有機金属錯体、金属塩等が挙げられ、発光層１１等への電子の移送が容易となるようにイオン化ポテンシャル（仕事関数）が低い材料が好ましい。
(Cathode 2)
As described above, the
陰極２を構成する具体的な金属材料としては、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属、ＬｉＦ、ＣｓＩ等のアルカリ金属ハロゲン化物等が挙げられる。また、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近似している金属を用いることもできる。また、ＬｉＦ、ＣｓＩ等のアルカリ金属ハロゲン化物等と、金属又は透明酸化物の積層構造体を陰極２とすることもできる。ここで、アルカリ金属を含む陰極２を使用すれば、電子親和力の小さい電子注入材料を使用することが可能となり、発光層に使用するホスト材料に電子親和力の小さい材料を使用することが可能となるので、発光層に使用できるホスト材料の選択肢を増大させることができる。
Specific metal materials constituting the
陰極２としてアルカリ金属又はアルカリ土類金属を用いる場合、その厚さは、好ましくは０．１〜１００ｎｍ、より好ましくは１．０〜５０ｎｍとされる。また、陰極２としてアルカリハロゲン化物を用いる場合の厚さは、発光層１１への電子移送効率の観点から、極力薄い方が好ましく、具体的には、１０ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以下がより好ましい。上記の材料からなる陰極２は、例えば、真空蒸着法等によって形成可能である。
When an alkali metal or alkaline earth metal is used as the
また、陰極２を構成する具体的な有機金属錯体としては、例えば、β−ジケトナト錯体、キノリノール錯体等が挙げられる。有機金属錯体が有する金属としては、それ自体のイオン化ポテンシャルが小さいものが好ましく、例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ等のアルカリ土類金属、更には、Ｌａ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等のアルカリ金属又はアルカリ土類金属と特性が近似している金属が好適である。
Moreover, as a specific organometallic complex which comprises the
このような材料からなる陰極２は、例えば、有機金属錯体を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法等の塗布法により、陰極２が設けられる層（例えば、電子注入層１２）上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することで形成することができる。
The
さらに、陰極２を構成する具体的な金属塩としては、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、Ｂｅ、Ｂｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｈｇ、Ｉｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｏｓ、Ｐｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｒｕ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ等の塩が挙げられる。
Further, specific metal salts constituting the
これらの金属塩は有機金属塩、無機金属塩のいずれであってもよい。有機金属塩としては、置換又は未置換の脂肪族カルボン酸塩、二価カルボン酸塩、芳香族カルボン酸塩、アルコラート、フェノラート、ジアルキルアミド等が挙げられ、また、無機金属塩としてはハロゲン化物等が挙げられる。この場合、脂肪族カルボン酸塩の脂肪族カルボン酸は、飽和脂肪族カルボン酸、不飽和脂肪族カルボン酸のいずれであってもよい。飽和脂肪族カルボン酸塩としては、酢酸、プロピオン酸、オクタン酸、イソオクタン酸、デカン酸、ラウリン酸等の金属塩が挙げられる。また、不飽和脂肪族カルボン酸塩としては、オレイン酸、リシノレイン酸、リノール酸等の金属塩が挙げられる。 These metal salts may be either organic metal salts or inorganic metal salts. Examples of organic metal salts include substituted or unsubstituted aliphatic carboxylates, divalent carboxylates, aromatic carboxylates, alcoholates, phenolates, dialkylamides, and the like, and inorganic metal salts include halides and the like. Is mentioned. In this case, the aliphatic carboxylic acid of the aliphatic carboxylate may be either a saturated aliphatic carboxylic acid or an unsaturated aliphatic carboxylic acid. Examples of the saturated aliphatic carboxylate include metal salts such as acetic acid, propionic acid, octanoic acid, isooctanoic acid, decanoic acid, and lauric acid. Examples of the unsaturated aliphatic carboxylate include metal salts such as oleic acid, ricinoleic acid, and linoleic acid.
また、二価カルボン酸塩としては、例えば、クエン酸、リンゴ酸、シュウ酸等二価カルボン酸の金属塩が挙げられ、芳香族カルボン酸塩としては、安息香酸、ｏ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、ｍ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチル安息香酸、サリチル酸、ｍ−ヒドロキシ安息香酸、ｐ−ヒドロキシ安息香酸等の金属塩が挙げられる。 Examples of the divalent carboxylate include metal salts of divalent carboxylic acids such as citric acid, malic acid, and oxalic acid, and examples of the aromatic carboxylate include benzoic acid and o-tert-butylbenzoic acid. , M-tert-butylbenzoic acid, p-tert-butylbenzoic acid, salicylic acid, m-hydroxybenzoic acid, p-hydroxybenzoic acid and other metal salts.
さらに、アルコラートはアルコールの金属塩であり、このアルコラートを構成するアルコール成分としては、例えば、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール等の一級アルコール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール等の二級アルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール等の三級アルコール等が挙げられる。 Furthermore, the alcoholate is a metal salt of an alcohol. Examples of the alcohol component constituting the alcoholate include primary alcohols such as ethanol, n-propyl alcohol, and n-butyl alcohol, secondary alcohols such as isopropyl alcohol and isobutyl alcohol, Tertiary alcohols such as tert-butyl alcohol are exemplified.
一方、フェノラートはフェノール類の金属塩であり、このフェノラートを構成するフェノール成分が有する水酸基の個数は特に制限されないが、好ましくは１〜２個である。また、かかるフェノール成分は水酸基の他に置換基（好ましくは炭素数１〜８の直鎖又は分岐アルキル基）を有していてもよく、フェノール、ナフトール、４−フェニルフェノール等を例示できる。 On the other hand, phenolate is a metal salt of phenols, and the number of hydroxyl groups contained in the phenol component constituting this phenolate is not particularly limited, but is preferably 1 to 2. In addition to the hydroxyl group, the phenol component may have a substituent (preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms), and examples thereof include phenol, naphthol, and 4-phenylphenol.
また、無機金属塩であるハロゲン化物としては、例えば、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素等の金属塩が挙げられる。 Examples of the halide that is an inorganic metal salt include metal salts such as chlorine, fluorine, bromine, and iodine.
上記の材料からなる陰極２は、例えば、金属塩を所定溶媒に加えた塗布液を、スピンコート法等の塗布法により、陰極２が接する層（例えば、電子注入層１２）上に塗布し、塗布液から溶媒を除去することにより形成可能である。
The
なお、陰極２は、上述した各電極上にさらに補助電極が設けられたものであってもよい。このような陰極２によれば、発光層１１等への電子注入効率を向上させることができ、また、発光層１１等への水分又は有機溶媒の侵入を防止することができる。補助電極の材料としては、イオン化ポテンシャル（仕事関数）及び電荷注入能力に関する制限がないため、一般的な金属を用いることができ、導電率が高く取り扱いが容易な金属を用いることが好ましい。また、特に陰極２が有機材料を含む場合には、有機材料の種類や密着性等に応じて適宜選択することができる。
The
具体的には、補助電極に用いられる材料としては、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ等が挙げられ、Ａｌ及びＡｇ等の低抵抗の金属を用いると電子注入効率を更に高めることができる。また、ＴｉＮ等の金属化合物を用いることにより一層高い封止性を得ることができる。これらの材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、２種以上の金属を用いる場合は合金として用いてもよい。このような補助電極は、例えば、真空蒸着法等によって形成可能である。 Specifically, materials used for the auxiliary electrode include Al, Ag, In, Ti, Cu, Au, Mo, W, Pt, Pd, Ni, and the like, and low resistance metals such as Al and Ag are used. When used, the electron injection efficiency can be further increased. Moreover, higher sealing properties can be obtained by using a metal compound such as TiN. These materials may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Moreover, when using 2 or more types of metals, you may use as an alloy. Such an auxiliary electrode can be formed by, for example, a vacuum deposition method or the like.
なお、上述の陰極２としてパターン化されたものを用いれば、そのパターンに応じた発光を得ることができる。また、補助電極がさらに設けられた陰極２を用いる場合には、補助電極のみがパターン化されたされたものを用いることによっても、そのパターンに応じた発光を得ることができる。
In addition, if what was patterned as the above-mentioned
（ホール注入層１０）
ホール注入層１０としては、縮合多環芳香族炭化水素が用いられ、より具体的には、主鎖として、下記式（２）〜式（８）でそれぞれ表わされるナフタレン、アントラセン、フェナントレン、トリフェニレン、ベンゾアントラセン、ベンゾトリフェニレン、フルオランテンの分子や、下記式（９）及び式（１０）で表わされるような上記の単位主鎖化合物の分子が複数結合した分子に、種々の側鎖（基）が結合したもの、又は、かかる側鎖を有しないもの（主鎖のみのもの）が挙げられる。
(Hole injection layer 10)
As the
また、側鎖としては、飽和又は不飽和の炭化水素基、或いは、その他の置換基を挙げることができ、芳香環を有するものとして、例えば、下記式（１１）〜式（２６）で表わされる基が挙げられる。この場合、同一種の側鎖がひとつの主鎖の分子に複数結合していてもよく、また、複数種の側鎖がひとつの主鎖にの分子に混在して結合していても構わず、側鎖に含まれる水素原子が他の原子又は基で置換されていても置換されていなくてもよい。 Moreover, as a side chain, a saturated or unsaturated hydrocarbon group, or another substituent can be mentioned, As what has an aromatic ring, it represents by following formula (11)-Formula (26), for example. Groups. In this case, multiple side chains of the same type may be bonded to one main chain molecule, or multiple types of side chains may be mixed and bonded to a single main chain molecule. The hydrogen atom contained in the side chain may or may not be substituted with another atom or group.
また、ホール注入層１０の材料としては、陽極１について上述したのと同様に、陽極１に用いられる材料との組み合わせにおいて、上記式（１）で表される関係を満たすことのできる材料であると好ましい。なお、再言すれば、ホール注入層１０が複数積層されてなるものである場合、陽極１に隣接するホール注入層１０との組み合わせにおいて、上記式（１）で表される関係を満たすことのできる材料であると好ましい。
Further, the material of the
（発光層１１）
発光層１１の材料としては、電子とホールとの再結合により励起子が生成し、その励起子がエネルギーを放出して基底状態に戻る際に発光するような発光性有機化合物であれば、特に限定されることなく用いることができ、燐光材料でも蛍光材料でもよく、可視光領域に光学吸収のある発光性有機化合物を用いることもできる。
(Light emitting layer 11)
As a material of the
その具体例としては、アルミニウム錯体、ベリリウム錯体、亜鉛錯体、イリジウム錯体若しくは希土類金属錯体等の有機金属錯体化合物、アントラセン、ナフタセン、ベンゾフルオランテン、ナフトフルオランテン、スチリルアミン若しくはテトラアリールジアミン又はこれらの誘導体、ペリレン、キナクリドン、クマリン、ＤＣＭ若しくはＤＣＪＴＢなどの低分子有機化合物、あるいは、ポリアセチレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体若しくはポリチオフェン誘導体等のπ共役系ポリマー、又は、ポリビニル化合物、ポリスチレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアクリレート誘導体若しくはポリメタクリレート誘導体等の非π共役系の側鎖型ポリマー若しくは主鎖型ポリマー等に色素を含有させたものなどの高分子有機化合物などを挙げることができる。なお、可視光領域に光学吸収のある発光性有機化合物を発光層に用いる場合には、発光層が上述の可視光吸収有機層に相当する。 Specific examples thereof include an organometallic complex compound such as an aluminum complex, a beryllium complex, a zinc complex, an iridium complex, or a rare earth metal complex, anthracene, naphthacene, benzofluoranthene, naphthofluoranthene, styrylamine, tetraaryldiamine, or the like. Derivatives, perylene, quinacridone, coumarin, low molecular organic compounds such as DCM or DCJTB, or π-conjugated polymers such as polyacetylene derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polyfluorene derivatives or polythiophene derivatives, or polyvinyl compounds, polystyrene derivatives, polysilanes Derivatives, polyacrylate derivatives, polymethacrylate derivatives and other non-π-conjugated side chain polymers or main chain polymers containing pigments, etc. And high molecular organic compounds. Note that when a light-emitting organic compound having optical absorption in the visible light region is used for the light-emitting layer, the light-emitting layer corresponds to the above-described visible light-absorbing organic layer.
また、発光層１１の構成材料として、ホスト材料とドーパント材料を組み合わせて用いると好ましく、発光色（波長）に応じて種々のホスト材料とドーパント材料を用いることができる。比較的蛍光性の強いドーパント材料を用いることによりホスト材料の発光波長特性を変化させることができ、発光波長を長波長に移行することが可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上する。このような場合の発光層１１におけるドーパント材料の含有量は、ホスト材料とドーパント材料の組み合わせにより異なるが、例えば、０．０１〜３０．０質量％、さらには０．１〜１０質量％であることが好ましい。
Moreover, it is preferable to use a combination of a host material and a dopant material as a constituent material of the light-emitting
ホスト材料としては、上述した化合物のうち、１，１０−フェナントロリン誘導体、有機金属錯体化合物、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、ベンゾフルオランテン、ナフトフルオランテン等などの芳香族炭化水素化合物及びそれらの誘導体、さらにはスチリルアミン若しくはテトラアリールジアミン誘導体などが好ましい。また、上述の如く、ホール注入層１０として、イオン化ポテンシャルが大きいアントラセン、ナフタレン、ナフタセン、フローランテン、又は、それらの誘導体等の縮合多環芳香族炭化水素が用いられる観点から、アントラセンやフェナントロリン等のイオン化ポテンシャルが５．８〜６．５ｅＶ程度のものを使用することができ、この場合、発光波長の短い材料をドーパントとして効果的に使用できるので、青色領域の発光を高効率で得ることができる。また、イオン化ポテンシャルが大きく、バンドギャップＢｇ（イオン化ポテンシャル−電子親和力の絶対値）の大きい材料を発光層のホスト材料に使用することにより、バンドギャップの大きい材料をドーパントとして効果的に使用することが可能となるので、燐光発光材料のようなバンドギャップの大きいドーパントを効果的に使用することができる。
As the host material, among the above-mentioned compounds, aromatic hydrocarbon compounds such as 1,10-phenanthroline derivatives, organometallic complex compounds, naphthalene, anthracene, naphthacene, perylene, benzofluoranthene, naphthofluoranthene, and the like Of these, styrylamine or tetraaryldiamine derivatives are preferred. Further, as described above, as the
ドーパント材料としては、上述した化合物のうち、有機金属錯体化合物、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、ベンゾフルオランテン、ナフトフルオランテン等の芳香族炭化水素化合物及びそれらの誘導体、さらにはスチリルアミン若しくはテトラアリールジアミン誘導体、あるいはキナクリドン、クマリン、ＤＣＭ及びそれらの誘導体が好ましい。 As the dopant material, among the above-mentioned compounds, aromatic hydrocarbon compounds such as organometallic complex compounds, naphthalene, anthracene, naphthacene, perylene, benzofluoranthene, naphthofluoranthene, and derivatives thereof, further styrylamine or Tetraaryldiamine derivatives or quinacridone, coumarin, DCM and their derivatives are preferred.
また、発光層１１は、必要に応じて、少なくとも１種以上のホール輸送性化合物と少なくとも１種以上の電子輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、この混合層中にドーパントを含有させるとより好ましい。かかる混合層では、キャリアのホッピング伝導パスが生成し、各キャリアは極性的に優勢な物質中を移動するので、逆方向のキャリア注入は起こり難くなると考えられる。これにより、発光層１１を構成する有機材料が損傷を受け難くなるので、有機ＥＬ素子１００の駆動寿命が延びるという利点がある。
In addition, the
このような混合層に用いるホール輸送性化合物及び電子輸送性化合物としては、１，１０−フェナントロリン誘導体、有機金属錯体化合物、アントラセン、ナフタセン、ベンゾフルオランテン、ナフトフルオランテン等の芳香族炭化水素化合物またはこれらの誘導体を用いると好ましい。ホール輸送性化合物としては、強い蛍光を有するアミン誘導体を用いても好ましく、そのようなアミン誘導体としては、例えば、トリフェニルジアミン誘導体、スチリルアミン誘導体若しくは芳香族縮合環を有するアミン誘導体が挙げられる。 Examples of the hole transport compound and the electron transport compound used in such a mixed layer include aromatic hydrocarbons such as 1,10-phenanthroline derivatives, organometallic complex compounds, anthracene, naphthacene, benzofluoranthene, and naphthofluoranthene. It is preferable to use a compound or a derivative thereof. As the hole transporting compound, it is preferable to use an amine derivative having strong fluorescence. Examples of such an amine derivative include a triphenyldiamine derivative, a styrylamine derivative, and an amine derivative having an aromatic condensed ring.
この場合、ホール輸送性化合物と電子輸送性化合物との好ましい混合比は、それぞれのキャリア移動度及びキャリア濃度により異なるが、一般的には、ホール輸送性化合物と電子輸送性化合物との混合比（質量比）が、１：９９〜９９：１であると好ましく、１０：９０〜９０：１０であるとより好ましく、２０：８０〜８０：２０程度であると更に好ましい。 In this case, the preferable mixing ratio of the hole transporting compound and the electron transporting compound varies depending on the carrier mobility and the carrier concentration, but generally, the mixing ratio of the hole transporting compound and the electron transporting compound ( (Mass ratio) is preferably 1:99 to 99: 1, more preferably 10:90 to 90:10, and even more preferably about 20:80 to 80:20.
なお、発光層はホール注入層を兼用し、陽極上に直接形成してもよく、この場合、発光層のイオン化ポテンシャルが大きければ、効果的に青色発光材料やバンドギャップＢｇの大きな材料、例えば燐光材料をドーパントとして使用できる。 Note that the light emitting layer may also be used as a hole injection layer and formed directly on the anode. In this case, if the ionization potential of the light emitting layer is large, a blue light emitting material or a material having a large band gap Bg, such as phosphorescence, can be effectively used. The material can be used as a dopant.
（電子注入層１２）
電子注入層１２には、低分子材料、高分子材料のいずれの電子輸送材料も使用可能である。電子輸送性低分子材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレン及びその誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、フェナントロリン及びその誘導体、並びにこれらの化合物を配位子とする金属錯体などが挙げられる。また、電子輸送性高分子材料としては、ポリキノキサリン、ポリキノリン等が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Electron injection layer 12)
For the
なお、上述したホール注入層１０、発光層１１、及び電子注入層１２の形成方法としては、真空蒸着法、イオン化蒸着法、塗布法等を、それらの有機層を構成する材料に応じて適宜選択して用いることができる。
In addition, as a formation method of the above-mentioned
（実施例１）
ガラス基板上に陽極としてＩＴＯを成膜した後、そのＩＴＯ膜をウェットエッチングすることにより、引き出し線となる陽極ラインと陰極ラインをパターニング形成した。その上に、ポジレジストで２ｍｍ×２ｍｍの開口部を設けたものをテストピース基板として使用した。次いで、このテストピース基板を反応性イオンエッチング装置（Ｓａｍｃｏ社製：ＲＩＥ−１０ＮＲ）の反応室内にセットし、その反応室内にエッチングガス（Ｏ2とＣＨＦ3の混合ガス；ＣＨＦ3濃度＝１０ｖｏｌ％）を１００（ｓｃｃｍ：Standard cc/min）で供給しながら、テストピース基板側から高周波（ＲＦ）電力を１００Ｗで１０秒間印加することにより、陽極の反応性イオンエッチング処理を行った。
Example 1
After forming ITO as an anode on a glass substrate, the ITO film was wet-etched to pattern an anode line and a cathode line serving as lead lines. A positive resist with an opening of 2 mm × 2 mm was used as a test piece substrate. Next, this test piece substrate is set in a reaction chamber of a reactive ion etching apparatus (Samco: RIE-10NR), and an etching gas (mixed gas of O 2 and CHF 3 ; CHF 3 concentration = 10 vol%) is set in the reaction chamber. ) Was supplied at 100 (sccm: Standard cc / min), and a high-frequency (RF) power was applied from the test piece substrate side at 100 W for 10 seconds to perform reactive ion etching of the anode.
次に、そのテストピース基板の上に、アルバック社製蒸着機ＥＸ４００を用いて、下記に示す構成の有機ＥＬ素子（青色発光素子）を作製した。各層の厚さ、陽極のイオン化ポテンシャル（Ｉｐａ）、ホール注入層を構成する材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐｈ）、Ｉｐｈ−Ｉｐａの値、及び、発光層のホスト材料とホール注入層とのイオン化ポテンシャルの差の絶対値（ΔＩｐ）を併せて示す。なお、ホール注入層の構成材料である化合物、及び、発光層のホスト材料である化合物の化学式については、まとめて後述する。また、イオン化ポテンシャルの測定方法については、前述した段落００１２に記載した説明を参照されたい。
［素子構成］
・陽極：ＲＩＥ処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：アントラセンＡ（１１０ｎｍ）
・発光層：アントラセンＡ＋６％青色ドーパント（４０ｎｍ）
・電子注入層：アントラセンＡ（２０ｎｍ）＋Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
・Ｉｐａ＝５．８３ｅＶ
・Ｉｐｈ＝５．９５ｅＶ
・Ｉｐｈ−Ｉｐａ＝０．１２
・ΔＩｐ＝０．００ｅＶ
Next, an organic EL element (blue light emitting element) having the following configuration was produced on the test piece substrate by using an evaporation apparatus EX400 manufactured by ULVAC. The thickness of each layer, the ionization potential (Ipa) of the anode, the ionization potential (Iph) of the material constituting the hole injection layer, the value of Iph-Ipa, and the difference in ionization potential between the host material of the light emitting layer and the hole injection layer The absolute value of (ΔIp) is also shown. The chemical formulas of the compound that is the constituent material of the hole injection layer and the compound that is the host material of the light emitting layer will be described later together. For the measurement method of the ionization potential, refer to the explanation described in paragraph 0012 above.
[Element structure]
・ Anode: RIE-treated ITO (100 nm)
-Hole injection layer: Anthracene A (110 nm)
-Light emitting layer: Anthracene A + 6% blue dopant (40 nm)
Electron injection layer: Anthracene A (20 nm) + Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
・ Ipa = 5.83eV
・ Iph = 5.95eV
・ Iph-Ipa = 0.12
・ ΔIp = 0.00eV
（実施例２）
ホール注入層の構成材料を変更して素子構成を下記のとおりにしたこと以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子（青色発光素子）を作製した
［素子構成］
・陽極：ＲＩＥ処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：アントラセンＣ（１１０ｎｍ）
・発光層：アントラセンＡ＋６％青色ドーパント（４０ｎｍ）
・電子注入層：アントラセンＡ（２０ｎｍ）＋Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
・Ｉｐａ＝５．８３ｅＶ
・Ｉｐｈ＝５．７６ｅＶ
・Ｉｐｈ−Ｉｐａ＝−０．０７
・ΔＩｐ＝０．１９ｅＶ
(Example 2)
An organic EL element (blue light emitting element) was produced in the same manner as in Example 1 except that the constituent material of the hole injection layer was changed and the element constitution was changed as follows [Element constitution]
・ Anode: RIE-treated ITO (100 nm)
-Hole injection layer: Anthracene C (110 nm)
-Light emitting layer: Anthracene A + 6% blue dopant (40 nm)
Electron injection layer: Anthracene A (20 nm) + Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
・ Ipa = 5.83eV
・ Iph = 5.76eV
・ Iph−Ipa = −0.07
・ ΔIp = 0.19eV
（実施例３）
ホール注入層の構成材料を変更して素子構成を下記のとおりにしたこと以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子（青色発光素子）を作製した。
［素子構成］
・陽極：ＲＩＥ処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：ナフタセンＡ（１１０ｎｍ）
・発光層：アントラセンＡ＋６％青色ドーパント（４０ｎｍ）
・電子注入層：アントラセンＡ（２０ｎｍ）＋Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
・Ｉｐａ＝５．８３ｅＶ
・Ｉｐｈ＝５．５８ｅＶ
・Ｉｐｈ−Ｉｐａ＝−０．２５
・ΔＩｐ＝０．３７ｅＶ
Example 3
An organic EL device (blue light emitting device) was produced in the same manner as in Example 1 except that the constituent material of the hole injection layer was changed and the device configuration was changed as follows.
[Element structure]
・ Anode: RIE-treated ITO (100 nm)
-Hole injection layer: naphthacene A (110 nm)
-Light emitting layer: Anthracene A + 6% blue dopant (40 nm)
Electron injection layer: Anthracene A (20 nm) + Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
・ Ipa = 5.83eV
・ Iph = 5.58eV
・ Iph−Ipa = −0.25
・ ΔIp = 0.37eV
（比較例１）
反応性イオンエッチング処理に代えて、ＵＶオーブンを用いた一般的な陽極処理であるＵＶ−Ｏ3処理を６０分間行い、且つ、ホール注入層の構成材料を変更して素子構成を下記のとおりにしたこと以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子（青色発光素子）を作製した
［素子構成］
・陽極：ＵＶ−Ｏ3処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：アミンＡ（１１０ｎｍ）
・発光層：アントラセンＡ＋６％青色ドーパント（４０ｎｍ）
・電子注入層：アントラセンＡ（２０ｎｍ）＋Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
・Ｉｐａ＝５．２１ｅＶ
・Ｉｐｈ＝５．４０ｅＶ
・Ｉｐｈ−Ｉｐａ＝０．１９
・ΔＩｐ＝０．５５ｅＶ
(Comparative Example 1)
Instead of the reactive ion etching treatment, UV-O 3 treatment, which is a general anodizing treatment using a UV oven, is performed for 60 minutes, and the constituent material of the hole injection layer is changed as follows. Except for the above, an organic EL element (blue light emitting element) was produced in the same manner as in Example 1. [Element Configuration]
・ Anode: ITO treated with UV-O 3 (100 nm)
-Hole injection layer: Amine A (110 nm)
-Light emitting layer: Anthracene A + 6% blue dopant (40 nm)
Electron injection layer: Anthracene A (20 nm) + Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
・ Ipa = 5.21 eV
・ Iph = 5.40eV
・ Iph-Ipa = 0.19
・ ΔIp = 0.55eV
（評価１）
実施例１〜３及び比較例１の有機ＥＬ素子について、ホール注入特性として、有機ＥＬ素子の駆動電圧（Ｖ）に対する電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）の変化（Ｖ−Ｊ特性）、及び、電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）に対する発光効率（ｃｄ／Ａ）を測定した。それぞれの結果を、図３及び図４に示す。
(Evaluation 1)
Regarding the organic EL elements of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, as the hole injection characteristics, the change in current density (mA / cm 2 ) with respect to the driving voltage (V) of the organic EL elements (VJ characteristics), and the current Luminous efficiency (cd / A) with respect to density (mA / cm 2 ) was measured. The respective results are shown in FIG. 3 and FIG.
これらの結果より、アントラセン系材料をホール注入層に用いた本発明による実施例１〜３の有機ＥＬ素子は、従来型の素子である比較例１の有機ＥＬ素子に比して、素子の駆動電圧が大幅に低下することが判明した（図３）。一方、実施例１〜３の有機ＥＬ素子は、比較例１の有機ＥＬ素子に比して、発光効率が若干低下することも判明した（図４）。これは、ホール側の障壁及び電子側の障壁ともに、実施例１〜３の有機ＥＬ素子の方が比較例１の有機ＥＬ素子よりも小さくなるためと考えられるが、図３に示す如く、実施例１〜３の有機ＥＬ素子の駆動電圧の低電圧化の効果が非常に大きいので、消費電力としては、実施例１〜３の有機ＥＬ素子の方が比較例１の有機ＥＬ素子よりも格段に小さくなることが確認された。 From these results, the organic EL elements of Examples 1 to 3 according to the present invention using the anthracene-based material for the hole injection layer are driven as compared with the organic EL element of Comparative Example 1 which is a conventional element. It was found that the voltage dropped significantly (FIG. 3). On the other hand, the organic EL elements of Examples 1 to 3 were also found to have a slightly lower luminous efficiency than the organic EL element of Comparative Example 1 (FIG. 4). This is probably because both the hole side barrier and the electron side barrier are smaller in the organic EL elements of Examples 1 to 3 than in the organic EL element of Comparative Example 1, but as shown in FIG. Since the effect of lowering the driving voltage of the organic EL elements of Examples 1 to 3 is very large, the organic EL elements of Examples 1 to 3 are much more powerful than the organic EL elements of Comparative Example 1 in terms of power consumption. It was confirmed to be smaller.
（実施例４）
テストピース基板側からの高周波（ＲＦ）電力の印加時間を２秒間としたこと以外は、下記に示す実施例１と同様の素子構成の有機ＥＬ素子（青色発光素子）を作製した。
［素子構成］
・陽極：ＲＩＥ処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：アントラセンＡ（１１０ｎｍ）
・発光層：アントラセンＡ＋６％青色ドーパント（４０ｎｍ）
・電子注入層：アントラセンＡ（２０ｎｍ）＋Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
・Ｉｐａ＝５．８１ｅＶ
・Ｉｐｈ＝５．９５ｅＶ
・Ｉｐｈ−Ｉｐａ＝０．１４
・ΔＩｐ＝０．００ｅＶ
Example 4
An organic EL element (blue light-emitting element) having the same element configuration as that of Example 1 shown below was manufactured except that the application time of radio frequency (RF) power from the test piece substrate side was set to 2 seconds.
[Element structure]
・ Anode: RIE-treated ITO (100 nm)
-Hole injection layer: Anthracene A (110 nm)
-Light emitting layer: Anthracene A + 6% blue dopant (40 nm)
Electron injection layer: Anthracene A (20 nm) + Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
・ Ipa = 5.81eV
・ Iph = 5.95eV
・ Iph-Ipa = 0.14
・ ΔIp = 0.00eV
（実施例５）
テストピース基板側からの高周波（ＲＦ）電力の印加時間を２０秒間としたこと以外は、下記に示す実施例１と同様の素子構成の有機ＥＬ素子（青色発光素子）を作製した。
［素子構成］
・陽極：ＲＩＥ処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：アントラセンＡ（１１０ｎｍ）
・発光層：アントラセンＡ＋６％青色ドーパント（４０ｎｍ）
・電子注入層：アントラセンＡ（２０ｎｍ）＋Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
・Ｉｐａ＝５．８３ｅＶ
・Ｉｐｈ＝５．９５ｅＶ
・Ｉｐｈ−Ｉｐａ＝０．１２
・ΔＩｐ＝０．００ｅＶ
(Example 5)
An organic EL element (blue light-emitting element) having the same element configuration as that of Example 1 shown below was manufactured except that the application time of radio frequency (RF) power from the test piece substrate side was set to 20 seconds.
[Element structure]
・ Anode: RIE-treated ITO (100 nm)
-Hole injection layer: Anthracene A (110 nm)
-Light emitting layer: Anthracene A + 6% blue dopant (40 nm)
Electron injection layer: Anthracene A (20 nm) + Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
・ Ipa = 5.83eV
・ Iph = 5.95eV
・ Iph-Ipa = 0.12
・ ΔIp = 0.00eV
（比較例２）
陽極に対して比較例１と同様のＵＶ−Ｏ3処理を行ったこと以外は、下記に示す実施例１と同様の素子構成の有機ＥＬ素子（青色発光素子）を作製した。
［素子構成］
・陽極：ＵＶ−Ｏ3処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：アントラセンＡ（１１０ｎｍ）
・発光層：アントラセンＡ＋６％青色ドーパント（４０ｎｍ）
・電子注入層：アントラセンＡ（２０ｎｍ）＋Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
・Ｉｐａ＝５．２１ｅＶ
・Ｉｐｈ＝５．９５ｅＶ
・Ｉｐｈ−Ｉｐａ＝０．７４
・ΔＩｐ＝０．００ｅＶ
(Comparative Example 2)
An organic EL element (blue light-emitting element) having the same element structure as that of Example 1 shown below was produced except that the anode was subjected to the same UV-O 3 treatment as in Comparative Example 1.
[Element structure]
・ Anode: ITO treated with UV-O 3 (100 nm)
-Hole injection layer: Anthracene A (110 nm)
-Light emitting layer: Anthracene A + 6% blue dopant (40 nm)
Electron injection layer: Anthracene A (20 nm) + Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
・ Ipa = 5.21 eV
・ Iph = 5.95eV
・ Iph-Ipa = 0.74
・ ΔIp = 0.00eV
（比較例３）
反応性イオンエッチング処理に代えて、テストピース基板とは反対側（エッチングガス供給側）側から高周波（ＲＦ）電力を１００Ｗで６０秒間印加することにより、陽極のプラズマ処理を行ったこと以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子（青色発光素子）を作製した
［素子構成］
・陽極：プラズマ処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：アントラセンＡ（１１０ｎｍ）
・発光層：アントラセンＡ＋６％青色ドーパント（４０ｎｍ）
・電子注入層：アントラセンＡ（２０ｎｍ）＋Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
・Ｉｐａ＝５．５２ｅＶ
・Ｉｐｈ＝５．９５ｅＶ
・Ｉｐｈ−Ｉｐａ＝０．４３
・ΔＩｐ＝０．００ｅＶ
(Comparative Example 3)
Instead of reactive ion etching treatment, except that the plasma treatment of the anode was performed by applying high-frequency (RF) power at 100 W for 60 seconds from the side opposite to the test piece substrate (etching gas supply side), An organic EL element (blue light emitting element) was produced in the same manner as in Example 1. [Element Configuration]
-Anode: Plasma-treated ITO (100 nm)
-Hole injection layer: Anthracene A (110 nm)
-Light emitting layer: Anthracene A + 6% blue dopant (40 nm)
Electron injection layer: Anthracene A (20 nm) + Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
・ Ipa = 5.52eV
・ Iph = 5.95eV
・ Iph-Ipa = 0.43
・ ΔIp = 0.00eV
（評価２）
実施例４及び５並びに比較例２及び３の有機ＥＬ素子について、ホール注入特性として、有機ＥＬ素子の駆動電圧（Ｖ）に対する電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）の変化（Ｖ−Ｊ特性）、及び、電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）に対する発光効率（ｃｄ／Ａ）を測定した。それぞれの結果を、図５及び図６に示す。
(Evaluation 2)
Regarding the organic EL elements of Examples 4 and 5 and Comparative Examples 2 and 3, as hole injection characteristics, the change in current density (mA / cm 2 ) with respect to the driving voltage (V) of the organic EL elements (VJ characteristics), and The luminous efficiency (cd / A) with respect to the current density (mA / cm 2 ) was measured. The respective results are shown in FIGS.
これらの結果より、陽極のイオン化ポテンシャルが５．７ｅＶよりも大きい実施例４及び５の有機ＥＬ素子は、陽極のイオン化ポテンシャルが５．７ｅＶよりも小さい比較例２及び３の有機ＥＬ素子に比して、素子の駆動電圧が大幅に低下することが確認された（図５）。また、実施例４及び５の有機ＥＬ素子は、十分な発光効率が得られるのに対し、比較例２の有機ＥＬ素子は殆ど発光せず、比較例３の有機ＥＬ素子は、発光効率が過度に低下してしまうことも判明した（図６）。これは、一般的なＵＶ−Ｏ3処理を陽極に用いた比較例２では、陽極のＩＴＯのイオン化ポテンシャルとホール注入層及び発光層を構成するアントラセンＡのイオン化ポテンシャルの差異（準位差）が大きいことから、ホールを注入できないためと推測される。また、プラズマ処理を陽極に用いた比較例３でも、陽極とホール注入層及び発光層との準位差が未だ大きいため、同様の傾向を示すものと考えられる。 From these results, the organic EL elements of Examples 4 and 5 in which the ionization potential of the anode is larger than 5.7 eV are compared with the organic EL elements of Comparative Examples 2 and 3 in which the ionization potential of the anode is smaller than 5.7 eV. As a result, it was confirmed that the drive voltage of the element was significantly reduced (FIG. 5). In addition, the organic EL elements of Examples 4 and 5 have sufficient luminous efficiency, whereas the organic EL element of Comparative Example 2 hardly emits light, and the organic EL element of Comparative Example 3 has excessive luminous efficiency. It has also been found that the value decreases (FIG. 6). This is because the difference (level difference) between the ionization potential of ITO of the anode and the ionization potential of anthracene A constituting the hole injection layer and the light-emitting layer in the comparative example 2 using a general UV-O 3 treatment for the anode. It is presumed that holes cannot be injected because of its large size. In Comparative Example 3 in which plasma treatment is used for the anode, it is considered that the same tendency is exhibited because the level difference between the anode, the hole injection layer, and the light emitting layer is still large.
（参考例１）
素子構成を以下の構成として略ホールのみ流れる素子とし、且つ、ホール注入層を下記のとおり１２種類の各材料で構成したこと以外は、実施例１と同様にして９種類の素子（それぞれ２サンプル）を作製した。
［素子構成］
・陽極：ＲＩＥ処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：下記９種（７５ｎｍ）
・有機層（電子ブロック層）：アミンＡ（２０ｎｍ）
・電子注入層：Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
・Ｉｐａ＝５．８３ｅＶ
(Reference Example 1)
9 elements (2 samples each) were made in the same manner as in Example 1 except that the element structure was as follows and the element flowed only through holes, and the hole injection layer was composed of 12 types of materials as described below. ) Was produced.
[Element structure]
・ Anode: RIE-treated ITO (100 nm)
-Hole injection layer: 9 types below (75 nm)
Organic layer (electronic block layer): Amine A (20 nm)
-Electron injection layer: Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
・ Ipa = 5.83eV
［ホール注入層の材料及びＩｐｈ］
アミンＢ（５．２５ｅＶ）、アミンＡ（５．４０ｅＶ）、ナフタセンＡ（５．５８ｅＶ）、アントラセンＤ（５．７１ｅＶ）、アントラセンＣ（５．７６ｅＶ）、アントラセンＥ（５．８３ｅＶ）、アントラセンＢ（５．８８ｅＶ）、アントラセンＦ（５．９０ｅＶ）、アントラセンＡ（５．９５ｅＶ）、ｍ−ＣＰ（６．１０ｅＶ）、ナフタレンＡ（６．５０ｅＶ）、ベンゼンＡ（６．９０ｅＶ）。なお、ナフタレンＡ及びベンゼンＡのイオン化ポテンシャル（Ｉｐｈ）は、それらの溶液のＣ−Ｖ（電圧電流特性）データ等から推定した。また、下記式（２６）〜式（３７）以下に、各ホール注入層の材料化合物の化学式（構造式）を示す。
[Hole injection layer material and Iph]
Amine B (5.25 eV), Amine A (5.40 eV), Naphthacene A (5.58 eV), Anthracene D (5.71 eV), Anthracene C (5.76 eV), Anthracene E (5.83 eV), Anthracene B (5.88 eV), anthracene F (5.90 eV), anthracene A (5.95 eV), m-CP (6.10 eV), naphthalene A (6.50 eV), benzene A (6.90 eV). In addition, the ionization potential (Iph) of naphthalene A and benzene A was estimated from the CV (voltage-current characteristic) data of those solutions. Moreover, the chemical formula (structural formula) of the material compound of each hole injection layer is shown below in the following formula (26) to formula (37).
（参考例２）
比較例１と同様のＵＶ−Ｏ3処理を陽極のＩＴＯに施したこと以外は、参考例１と同様にして、以下に示す素子構成の９種類の素子（それぞれ２サンプル）を作製した。
［素子構成］
・陽極：ＵＶ−Ｏ3処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：上記９種（７５ｎｍ）
・有機層（電子ブロック層）：アミンＡ（２０ｎｍ）
・電子注入層：Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
・Ｉｐａ＝５．２１ｅＶ
(Reference Example 2)
Nine types of elements (2 samples each) having the following element configuration were prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that the anode ITO was subjected to the same UV-O 3 treatment as in Comparative Example 1.
[Element structure]
・ Anode: ITO treated with UV-O 3 (100 nm)
-Hole injection layer: 9 types (75 nm) above
Organic layer (electronic block layer): Amine A (20 nm)
-Electron injection layer: Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
・ Ipa = 5.21 eV
（参考例３）
比較例３と同様のプラズマ処理を陽極のＩＴＯに施したこと以外は、参考例１と同様にして、以下に示す素子構成の９種類の素子（それぞれ２サンプル）を作製した。
［素子構成］
・陽極：プラズマ処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：上記９種（７５ｎｍ）
・有機層（電子ブロック層）：アミンＡ（２０ｎｍ）
・電子注入層：Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
・Ｉｐａ＝５．５２ｅＶ
(Reference Example 3)
Nine types of elements (2 samples each) having the element configuration shown below were prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that the plasma treatment similar to that in Comparative Example 3 was applied to the ITO ITO.
[Element structure]
-Anode: Plasma-treated ITO (100 nm)
-Hole injection layer: 9 types (75 nm) above
Organic layer (electronic block layer): Amine A (20 nm)
-Electron injection layer: Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
・ Ipa = 5.52eV
（評価３）
参考例１〜３で作製した素子に対し、定電流電源を用い、１００（ｍＡ／ｃｍ２）の電流密度における駆動電圧の測定を行なった。図７は、ホール注入層の材料を変えたときの、陽極のイオン化ポテンシャル（Ｉｐａ）に対する駆動電圧の変化を示すグラフである。また、図８は、図７を、ホール注入層を構成する材料のイオン化ポテンシャル（Ｉｐｈ）−陽極のイオン化ポテンシャル（Ｉｐａ）、すなわち、Ｉｐｈ−Ｉｐａの値で規格化したものであり、そのＩｐｈ−Ｉｐａに対する駆動電圧の変化を示すグラフである。
(Evaluation 3)
The drive voltage at a current density of 100 (mA / cm 2) was measured for the devices manufactured in Reference Examples 1 to 3 using a constant current power source. FIG. 7 is a graph showing changes in driving voltage with respect to the ionization potential (Ipa) of the anode when the material of the hole injection layer is changed. FIG. 8 is obtained by normalizing FIG. 7 with the ionization potential (Iph) of the material constituting the hole injection layer−ionization potential (Ipa) of the anode, that is, Iph−Ipa. It is a graph which shows the change of the drive voltage with respect to Ipa.
図７に示す結果より、反応性イオンエッチング処理を陽極に施した参考例１の素子は、ＵＶ−Ｏ3処理を陽極に施した参考例２の素子、及び、プラズマ処理を陽極に施した参考例３の素子よりも、イオン化ポテンシャル（Ｉｐａ）−駆動電圧曲線が高イオン化ポテンシャル側にシフトした形状となることが確認された。また、図８に示す結果より、横軸をＩｐｈ−Ｉｐａの値で規格化すると、参考例１〜３の駆動電圧曲線は、略重畳することが判明した。この場合、Ｉｐｈ−Ｉｐａの値が、約＋０．３ｅＶを超えると、駆動電圧が急峻に上昇する傾向にあることが判明した。 From the results shown in FIG. 7, the element of Reference Example 1 in which the reactive ion etching treatment was applied to the anode was the element of Reference Example 2 in which the UV-O 3 treatment was applied to the anode, and the reference that was subjected to the plasma treatment on the anode. It was confirmed that the ionization potential (Ipa) -driving voltage curve was shifted to a higher ionization potential side than the element of Example 3. Further, from the results shown in FIG. 8, it was found that when the horizontal axis is normalized by the value of Iph-Ipa, the drive voltage curves of Reference Examples 1 to 3 are substantially superimposed. In this case, it was found that when the value of Iph−Ipa exceeds about +0.3 eV, the drive voltage tends to increase sharply.
（参考例４）
エッチングガスの種類を以下のとおり種々変化させて陽極の反応性イオンエッチング処理を行い、素子構成を下記のとおりとしたこと以外は、参考例１と同様にして略ホールのみ流れる下記素子構成の素子を作製した。
［素子構成］
・陽極：ＲＩＥ処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：アントラセンＡ（７５ｎｍ）
・有機層（電子ブロック層）：アミンＡ（２０ｎｍ）
・電子注入層：Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
［エッチングガスの種類］
・ガスＡ：Ｏ2９０％＋ＣＨＦ3１０％
・ガスＢ：Ａｒ９０％＋ＣＨＦ3１０％
・ガスＣ：ＣＨＦ3１００％
・ガスＤ：Ｏ2９０％＋ＳＦ6１０％
・ガスＥ：Ｏ2９０％＋Ａｒ１０％
・ガスＦ：Ｏ2１００％
(Reference Example 4)
An element having the following element structure in which only substantially holes flow in the same manner as in Reference Example 1 except that the reactive ion etching treatment of the anode is performed by changing the type of etching gas as follows, and the element structure is as follows. Was made.
[Element structure]
・ Anode: RIE-treated ITO (100 nm)
-Hole injection layer: Anthracene A (75 nm)
Organic layer (electronic block layer): Amine A (20 nm)
-Electron injection layer: Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
[Type of etching gas]
・ Gas A: 90% O 2 + 10% CHF 3
-Gas B:
・ Gas C: 100% CHF 3
・ Gas D: 90% O 2 + 10% SF 6
・ Gas E: 90% O 2 + 10% Ar
・ Gas F:
（評価４）
参考例４で得た各素子について、評価１と同様に、ホール注入特性として、素子の駆動電圧（Ｖ）に対する電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）の変化（Ｖ−Ｊ特性）を測定した。図９及び図１０に示す。図９は、ガスＡ〜Ｃを用いて得た素子に対する結果を示すグラフであり、エッチングガスに含まれるガスのうち濃度が高いガス（キャリアガス）に対する依存性を評価するための指標の一つである。また、図１０は、ガスＡ及びＤ〜Ｆを用いて得た素子に対する結果を示すグラフであり、Ｏ2ガスをキャリアガスとしたときの添加ガス（ドーピングガス、添加エッチャントガス）の効果を評価するための指標の一つである。
(Evaluation 4)
For each element obtained in Reference Example 4, as in
これらの結果より、用いたガスのなかでは、ガスＡ（Ｏ２９０％＋ＣＨＦ３１０％）を用いて反応性イオンエッチング処理を施した陽極を有する素子の駆動電圧が最も小さく、低電圧駆動の有機ＥＬ素子の製造に最も有効であることが確認された。また、図９より、キャリアガスとして不活性ガスであるＡｒガスを含むガスＢ、及びＣＨＦ３のみを含むガスＣを用いた反応性イオンエッチング処理を適用した陽極を有する素子では、ガスＡを用いたものに比して、ホールの注入性に劣ることが確認された。 From these results, among the gases used, the driving voltage of the element having the anode subjected to the reactive ion etching process using the gas A (O290% + CHF310%) is the smallest, and the organic EL element of the low voltage driving is used. It was confirmed that it was most effective for manufacturing. From FIG. 9, gas A was used in an element having an anode to which a reactive ion etching process using a gas B containing an inert Ar gas as a carrier gas and a gas C containing only CHF 3 was applied. It was confirmed that the hole injectability was inferior to that of the material.
さらに、図１０より、ドーピングガスとして、ＳＦ６を含むガスＤを用いた反応性イオンエッチング処理を適用した陽極を有する素子は、ＣＨＦ３を含むガスＡを用いたものと同等のホール注入性を有することが確認された。一方、ドーピングガスとしてＡｒを含むガスＥやＯ２のみを含むガスＦを用いた場合、実用的なホール注入性を得ることが極めて困難であることが確認された。
Furthermore, as shown in FIG. 10, the element having the anode to which the reactive ion etching process using the gas D containing SF6 as the doping gas is applied has the same hole injection property as that using the gas A containing CHF3. Was confirmed. On the other hand, when the gas E containing only Ar or the gas F containing only
以上のことから、陽極の反応性イオンエッチング処理に用いるエッチングガスとしては、酸素（Ｏ）原子を含むガスとフッ素（Ｆ）原子を含むガスとの混合ガスが有用であることが理解される。これは、酸素系ガスとフッ素系ガスがプラズマ中で反応してフッ化酸素もしくは二フッ化二酸素を生成し、これらのガスは非常に強力な酸化剤であるため、ＩＴＯ等の透明陽極における高い順位の欠陥まで酸化され、その結果として、陽極のイオン化ポテンシャル（仕事関数）が好適に増大することによるものと推定される（但し、作用はそれに限定されない。）。なお、本実施例では陽極の反応性イオンエッチング処理に用いるエッチングガスとしては、酸素（Ｏ）原子を含むガスとフッ素（Ｆ）原子を含むガスとの混合ガスを挙げたが、酸素（Ｏ）原子を含むガスと塩素（Ｃｌ）原子を含むガスを使用しても同様な効果が期待できる。 From the above, it is understood that a mixed gas of a gas containing oxygen (O) atoms and a gas containing fluorine (F) atoms is useful as an etching gas used for the reactive ion etching treatment of the anode. This is because oxygen-based gas and fluorine-based gas react in plasma to produce oxygen fluoride or dioxygen difluoride, and these gases are very powerful oxidants, so in transparent anodes such as ITO It is presumed that the high-order defects are oxidized, and as a result, the ionization potential (work function) of the anode is preferably increased (however, the action is not limited thereto). In this embodiment, the etching gas used for the reactive ion etching treatment of the anode is a mixed gas of a gas containing oxygen (O) atoms and a gas containing fluorine (F) atoms, but oxygen (O). The same effect can be expected even when a gas containing atoms and a gas containing chlorine (Cl) atoms are used.
（参考例５）
陽極の処理として、実施例１における反応性イオンエッチング処理、比較例２のＵＶ−Ｏ3処理、及び、比較例３におけるプラズマ処理を用いたこと以外は、参考例１と同様にして略ホールのみ流れる下記素子構成の素子を作製した。また、陽極の処理を行わなかったものも作製した。
［素子構成］
・陽極：各処理済み及び未処理ＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：アントラセンＡ（７５ｎｍ）
・有機層（電子ブロック層）：アミンＡ（２０ｎｍ）
・電子注入層：Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
(Reference Example 5)
Except for using the reactive ion etching process in Example 1, the UV-O 3 process in Comparative Example 2, and the plasma process in Comparative Example 3 as the anode process, only substantially holes were used. A flowing element having the following element structure was produced. Moreover, the thing which did not perform the process of an anode was also produced.
[Element structure]
Anode: each treated and untreated ITO (100 nm)
-Hole injection layer: Anthracene A (75 nm)
Organic layer (electronic block layer): Amine A (20 nm)
-Electron injection layer: Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
（評価５）
参考例５で得た各素子について、評価１と同様に、ホール注入特性として、素子の駆動電圧（Ｖ）に対する電流密度（ｍＡ／ｃｍ2）の変化（Ｖ−Ｊ特性）を測定した。結果を図１１にグラフで示す。これより、ホール注入性は、陽極を反応性イオンエッチングしたもの、同プラズマ処理したもの、同ＵＶ−Ｏ3処理したもの、陽極に対してそれらの処理を施さなかったものの順に高いことが判明した。
(Evaluation 5)
For each element obtained in Reference Example 5, as in
（参考例６）
陽極の処理として、反応性イオンエッチング処理、ＵＶ−Ｏ3処理、及び、プラズマ処理の処理時間を種々変化させたこと以外は、参考例５と同様にして略ホールのみ流れる下記素子構成の素子を作製した。
［素子構成］
・陽極：各処理済みＩＴＯ（１００ｎｍ）
・ホール注入層：アントラセンＡ（７５ｎｍ）
・有機層（電子ブロック層）：アミンＡ（２０ｎｍ）
・電子注入層：Ａｌｑ３（３ｎｍ）
・陰極：Ａｌ（１００ｎｍ）
(Reference Example 6)
As an anode treatment, an element having the following element configuration in which only substantially holes flow is obtained in the same manner as in Reference Example 5 except that the treatment time of the reactive ion etching treatment, the UV-O 3 treatment, and the plasma treatment is variously changed. Produced.
[Element structure]
・ Anode: Each treated ITO (100 nm)
-Hole injection layer: Anthracene A (75 nm)
Organic layer (electronic block layer): Amine A (20 nm)
-Electron injection layer: Alq3 (3 nm)
Cathode: Al (100 nm)
（評価６）
参考例６で得た各素子に用いられた各処理済みの陽極のイオン化ポテンシャルを測定した。結果を図１２にグラフで示す。これらの結果より、処理された陽極のイオン化ポテンシャルは、処理時間に対する依存性は大きくなく、その値は、主として処理法によって決定されることが確認された。
(Evaluation 6)
The ionization potential of each treated anode used for each element obtained in Reference Example 6 was measured. The results are shown graphically in FIG. From these results, it was confirmed that the ionization potential of the treated anode does not depend greatly on the treatment time, and its value is mainly determined by the treatment method.
なお、本実施例では主に青色発光のように発光波長の短い発光材料に適用できる例を示したが、これに限られた訳ではなく、上述の如く、バンドギャップの大きい発光材料、例えば、燐光材料を使用する有機ＥＬ素子にも適用でき、ホール注入層が発光層を兼ねる場合等、様々な変形が可能である。 In this embodiment, an example that can be applied to a light emitting material having a short emission wavelength such as blue light emission is shown, but the present invention is not limited to this, and as described above, a light emitting material having a large band gap, for example, It can be applied to an organic EL element using a phosphorescent material, and various modifications are possible, for example, when the hole injection layer also serves as a light emitting layer.
以上説明した通り、本発明の有機ＥＬ素子によれば、従来、ホール注入層に用いることができなかった材料を使用することができ、有機ＥＬ素子全般、特に青色や燐光領域で発光する発光素子、それらを用いたパネルやディスプレイ等の表示装置、それらを備える端末、モジュール、機器、システム、設備等、及び、それらの製造方法に広く利用することができる。 As described above, according to the organic EL element of the present invention, materials that could not be used for the hole injection layer can be used, and the organic EL element in general, particularly a light emitting element that emits light in a blue or phosphorescent region. It can be widely used in display devices such as panels and displays, terminals equipped with them, modules, devices, systems, facilities, etc., and methods for producing them.
１…陽極、２…陰極、１０…ホール注入層、１１…発光層、１２…電子注入層、３０…反応室、３１…サセプタ、３２…エッチングガス供給源、３３…エッチングガス供給部、３４…高周波電源、３５…コイル、４０…排気ポンプ、Ｇ…エッチングガス、Ｐ…電源、Ｓ…基板。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ホール注入層は、少なくとも１種の縮合多環芳香族炭化水素を含んでおり、
前記陽極は、イオン化ポテンシャルが５．７ｅＶ以上のものである、
有機ＥＬ素子。 An organic EL element comprising an anode, a hole injection layer, a light emitting layer, and a cathode formed on a substrate,
The hole injection layer contains at least one condensed polycyclic aromatic hydrocarbon;
The anode has an ionization potential of 5.7 eV or more.
Organic EL element.
Ｉｐｈ−Ｉｐａ≦０．３ｅＶ …（１）、
Ｉｐｈ：前記縮合多環芳香族炭化水素のイオン化ポテンシャル、
Ｉｐａ：前記陽極のイオン化ポテンシャル、
で表わされる関係を満たすものである、
請求項１記載の有機ＥＬ素子。 The anode and the hole injection layer have the following formula (1):
Iph−Ipa ≦ 0.3 eV (1),
Iph: ionization potential of the condensed polycyclic aromatic hydrocarbon,
Ipa: ionization potential of the anode,
Which satisfies the relationship represented by
The organic EL device according to claim 1.
請求項１又は２記載の有機ＥＬ素子。 The condensed polycyclic aromatic hydrocarbon is anthracene, naphthalene, naphthacene, floranthene, or a derivative thereof;
The organic EL element according to claim 1 or 2.
請求項１〜３のいずれか１項記載の有機ＥＬ素子。 The organic EL device has at least one peak wavelength in the emission spectrum of 480 nm or less.
The organic EL element of any one of Claims 1-3.
前記ホール注入層は、少なくとも１種の縮合多環芳香族炭化水素を含んでおり、
前記陽極は、反応性イオンエッチングにより処理されたものである、
有機ＥＬ素子。 An organic EL element comprising an anode, a hole injection layer, a light emitting layer, and a cathode formed on a substrate,
The hole injection layer contains at least one condensed polycyclic aromatic hydrocarbon;
The anode is processed by reactive ion etching,
Organic EL element.
請求項５記載の有機ＥＬ素子。 In the reactive ion etching, an etching gas containing a gas containing oxygen atoms and a gas containing fluorine atoms is used.
The organic EL element according to claim 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009073693A JP2010225997A (en) | 2009-03-25 | 2009-03-25 | Organic el element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009073693A JP2010225997A (en) | 2009-03-25 | 2009-03-25 | Organic el element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010225997A true JP2010225997A (en) | 2010-10-07 |
Family
ID=43042842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009073693A Pending JP2010225997A (en) | 2009-03-25 | 2009-03-25 | Organic el element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010225997A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113363395A (en) * | 2020-03-02 | 2021-09-07 | 海信视像科技股份有限公司 | Display device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003257677A (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-12 | Honda Motor Co Ltd | Organic electroluminescence element and its manufacturing method |
| JP2006173619A (en) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Au Optronics Corp | Organic light emitting diode and method of manufacturing it |
-
2009
- 2009-03-25 JP JP2009073693A patent/JP2010225997A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003257677A (en) * | 2002-03-04 | 2003-09-12 | Honda Motor Co Ltd | Organic electroluminescence element and its manufacturing method |
| JP2006173619A (en) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Au Optronics Corp | Organic light emitting diode and method of manufacturing it |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113363395A (en) * | 2020-03-02 | 2021-09-07 | 海信视像科技股份有限公司 | Display device |
| CN113363395B (en) * | 2020-03-02 | 2022-11-18 | 海信视像科技股份有限公司 | Display device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6259202B1 (en) | Plasma treatment of conductive layers | |
| JP4581355B2 (en) | Organic electroluminescence device | |
| KR102281399B1 (en) | Metal oxide thin film, organic electroluminescence element provided with thin film, solar cell, and organic solar cell | |
| TWI599030B (en) | Organic light-emitting element | |
| KR20100099131A (en) | Electron transport bi-layers and devices made with such bi-layers | |
| JP2005285661A (en) | Organic el element and organic el display | |
| JP2005251587A (en) | Organic el device | |
| JP2003347061A (en) | Organic el device and manufacturing method therefor | |
| KR100844788B1 (en) | Fabrication method for organic light emitting device and organic light emitting device fabricated by the same method | |
| JP4361342B2 (en) | Compound for organic EL device and organic EL device | |
| JP2001297883A (en) | Organic electric-field light emission element | |
| US6917158B2 (en) | High-qualty aluminum-doped zinc oxide layer as transparent conductive electrode for organic light-emitting devices | |
| JP4006951B2 (en) | Organic electroluminescent device and manufacturing method thereof | |
| JP2006114844A (en) | Selecting method of organic el device material, organic el device and manufacturing method thereof | |
| KR101730554B1 (en) | Organic electroluminescent device | |
| JP5042685B2 (en) | Organic EL device and manufacturing method thereof | |
| JP2010225997A (en) | Organic el element | |
| JP2005285466A (en) | Organic el element and organic el display | |
| Pode et al. | Solution processed efficient orange phosphorescent organic light-emitting device with small molecule host | |
| JP2004158315A (en) | Electrode substrate for organic electroluminescent element, and organic el light emitting device | |
| US20230320115A1 (en) | Process for the halogen treatment of metal oxide layers | |
| US20100224864A1 (en) | Organic light emitting diode and method for manufacturing the same | |
| Santos et al. | Oxygen plasma surface treatment onto ITO surface for OLEDs based on europium complex | |
| JP2005116238A (en) | Organic el element and organic el display | |
| JP2003347059A (en) | Organic el element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111121 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20120404 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20120426 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120531 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120619 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121015 |