JP2015035370A - Method for manufacturing organic el element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子の製造方法に関し、特に、車載用表示素子として好適に用いると好適である。 The present invention relates to a method for producing an organic EL (electroluminescence) element, and is particularly suitable for use as a vehicle-mounted display element.
従来より、有機EL素子の製造方法が種々提案されている。例えば、特許文献1においては、有機EL素子の寿命向上を図るべく、凝集構造の安定性が低い有機EL層の表面を有機EL素子溶剤に暴露する方法が提案されている。具体的には、発光層や正孔輸送層などに対して溶剤暴露工程を行っている。これにより、有機EL層の表面近傍の有機EL高分子がよりエネルギー的に安定な凝集構造をとるように高分子鎖が動き(コンフォメーション変化やパッキング密度の上昇など)、凝集構造の安定性を向上させることが可能となる。
Conventionally, various methods for manufacturing organic EL elements have been proposed. For example,
また、従来、印刷特性が良好かつ得られる膜の相状態の制御が容易な有機EL素子も提案されている。例えば、有機半導体材料を含有する半導体薄膜層と、有機半導体材料に対して膜厚方向に相分離した高分子材料によって構成された絶縁性薄膜層と、半導体薄膜層および絶縁性薄膜層の少なくとも一方に分散された微粒子材料とを備えた構造としている。このような構成では、互いに相分離させる有機半導体材料および高分子材料と共に、微粒子材料を分散させている。このため、半導体材料と高分子材料との含有比によって相分離を制御しつつ、微粒子材料の分散量によって膜形成のためのインクの粘度およびチクソトロピー性を良好に制御することができる。 In addition, conventionally, an organic EL element having good printing characteristics and easily controlling the phase state of the obtained film has been proposed. For example, a semiconductor thin film layer containing an organic semiconductor material, an insulating thin film layer formed of a polymer material phase-separated in the film thickness direction with respect to the organic semiconductor material, and at least one of the semiconductor thin film layer and the insulating thin film layer And a fine particle material dispersed in the structure. In such a configuration, the fine particle material is dispersed together with the organic semiconductor material and the polymer material that are phase-separated from each other. For this reason, the viscosity and thixotropy of the ink for film formation can be favorably controlled by the dispersion amount of the fine particle material while controlling the phase separation by the content ratio of the semiconductor material and the polymer material.
さらに、従来、低分子正孔輸送層を有機酸にて表面処理することにより、低分子正孔輸送層と高分子発光層との界面に難溶化層を形成することで、有機EL素子の特性の安定化および寿命向上を図る構造も提案されている。このように、低分子正孔輸送層と高分子発光層との界面に難溶化層を形成することで、低分子ホール輸送層が高分子発光層に溶けることが抑制され、特性の安定化および寿命向上を図っている。 Furthermore, conventionally, a low molecular hole transport layer is surface-treated with an organic acid, thereby forming a poorly soluble layer at the interface between the low molecular hole transport layer and the polymer light emitting layer. The structure which aims at stabilization and improvement of lifetime is also proposed. Thus, by forming a poorly soluble layer at the interface between the low molecular hole transport layer and the polymer light emitting layer, the low molecular hole transport layer is suppressed from being dissolved in the polymer light emitting layer, and the characteristics are stabilized. The life is improved.
しかしながら、凝集構造の安定性を向上させる手法では、凝集構造を安定化させた層が有機EL層の表面にしか形成されない。このため、例えば正孔輸送層に対して溶剤暴露工程を行って正孔輸送層の表面に凝集構造を安定化させた層を形成しても、その層に欠陥部が存在した場合、高分子発光層を形成する際の溶媒によって低分子正孔輸送層が溶解され、十分な耐溶解性を得ることができない。このため、正孔輸送層が発光層に溶出することによる特性低下および寿命低下を引き起こすという問題がある。 However, in the technique for improving the stability of the aggregate structure, a layer in which the aggregate structure is stabilized is formed only on the surface of the organic EL layer. For this reason, for example, even when a solvent exposure step is performed on the hole transport layer to form a layer with a stabilized aggregate structure on the surface of the hole transport layer, if there is a defect in the layer, the polymer The low molecular hole transport layer is dissolved by the solvent for forming the light emitting layer, and sufficient dissolution resistance cannot be obtained. For this reason, there exists a problem of causing the characteristic fall and lifetime fall by a hole transport layer eluting to a light emitting layer.
また、半導体薄膜層および絶縁性薄膜層の少なくとも一方に微粒子材料を分散する手法は、溶解性の高い材料には適用できるが、溶解性の低い材料には適用できない。 Further, the method of dispersing the fine particle material in at least one of the semiconductor thin film layer and the insulating thin film layer can be applied to a material having high solubility, but cannot be applied to a material having low solubility.
また、低分子正孔輸送層と高分子発光層との界面に難溶化層を形成する手法は、難溶化層が低分子正孔輸送層の表層にしか形成されない。このため、難溶化層に欠陥部が存在した場合には、高分子発光層を形成する際の溶媒によって低分子正孔輸送層が溶解され、十分な耐溶解性を得ることができない。このため、上記と同様の問題が発生する。 In the method of forming a poorly soluble layer at the interface between the low molecular hole transport layer and the polymer light emitting layer, the poorly soluble layer is formed only on the surface layer of the low molecular hole transport layer. For this reason, when a defect part exists in a hardly soluble layer, a low molecular hole transport layer is melt | dissolved with the solvent at the time of forming a polymer light emitting layer, and sufficient dissolution resistance cannot be obtained. For this reason, the same problem as described above occurs.
本発明は上記点に鑑みて、正孔輸送層が発光層に溶出することによる特性低下および寿命低下を抑制することができる有機EL素子の製造方法を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the manufacturing method of the organic EL element which can suppress the characteristic fall and lifetime fall by a hole transport layer eluting to a light emitting layer in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、陽極(2)と陰極(6)からなる一対の電極(2、6)に挟まれて、陽極の上に正孔注入層(3)、正孔輸送層(4)および発光層(5)が順に配置された有機EL素子の製造方法において、陽極の上に、蒸着法によってアモルファス膜にて構成される正孔輸送層を形成する工程と、正孔注入層の上に架橋性高分子正孔注入材料を含有するインク(7)を塗布し、層分離により陽極側より正孔注入層となる架橋性高分子正孔注入層と正孔輸送層とが順に積層された積層構造を形成する工程と、正孔輸送層の上に発光層を形成する工程と、を含んでいることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a hole injection layer (3) is sandwiched between a pair of electrodes (2, 6) composed of an anode (2) and a cathode (6). ), In the method of manufacturing an organic EL device in which the hole transport layer (4) and the light emitting layer (5) are sequentially arranged, a hole transport layer formed of an amorphous film is formed on the anode by a vapor deposition method. A step of applying an ink (7) containing a crosslinkable polymer hole injection material on the hole injection layer, and forming a hole injection layer from the anode side by layer separation; The method includes a step of forming a stacked structure in which a hole transport layer is sequentially stacked, and a step of forming a light emitting layer on the hole transport layer.
このように、アモルファス膜で構成した正孔輸送層の上面に架橋性高分子正孔注入材料を含有するインクを滴下し、正孔輸送層が溶解、再結晶化、層分離することで、架橋性高分子正孔注入層および正孔輸送層を順に形成している。これにより、正孔輸送層の結晶層を形成することが可能となり、この結晶層の形成により、物理的安定性を向上させることが可能となる。このため、正孔輸送層の上に発光層を形成する際の溶媒によって、正孔輸送層が溶解されることを低減できる。したがって、正孔輸送層が発光層に溶出することによる特性低下および寿命低下を抑制することが可能となる。 In this way, the ink containing the crosslinkable polymer hole injection material is dropped on the upper surface of the hole transport layer composed of an amorphous film, and the hole transport layer is dissolved, recrystallized, and separated into layers. The conductive polymer hole injection layer and the hole transport layer are sequentially formed. Thereby, a crystal layer of the hole transport layer can be formed, and physical stability can be improved by forming the crystal layer. For this reason, it can reduce that a hole transport layer is melt | dissolved by the solvent at the time of forming a light emitting layer on a hole transport layer. Therefore, it is possible to suppress deterioration in characteristics and lifetime due to elution of the hole transport layer into the light emitting layer.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows an example of a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.
(第1実施形態)
図1を参照して、本実施形態に係る有機EL素子100の構成について説明する。この図に示されるように、基板1の上に、正孔注入電極2、架橋性高分子正孔注入層3、低分子正孔輸送層4、高分子発光層5、および電子注入電極6が順に積層された構造により、本実施形態にかかる有機EL素子100が構成されている。
(First embodiment)
With reference to FIG. 1, the structure of the
このような構造の有機EL素子100は、例えば図2に示す各工程を行うことにより製造される。まず、図2(a)に示すように、基板1の上に正孔注入電極2を形成したのち、図2(b)に示すように、正孔注入電極2の上に低分子正孔輸送層4を真空蒸着法により形成する。続いて、図2(c)に示すように、低分子正孔輸送層4の上面に架橋性高分子正孔注入材料を含有するインク7を滴下し、低分子正孔輸送層4が溶解、再結晶化、層分離することにより、図2(d)に示すように、正孔注入電極2上に架橋性高分子正孔注入層3、低分子正孔輸送層4を上記した順にて形成する。そして、熱処理によって架橋性高分子成功注入材料の架橋を行ったのち、高分子発光層5を塗布法にて形成し、さらに電子注入電極6を真空蒸着法にて形成する。最後に、乾燥窒素雰囲気中にて図示しない金属缶の貼り合わせによる封止を行うことにより、図1に示す有機EL素子100が製造される。各工程間の搬送方法は特に限定されるものではないが、乾燥雰囲気中での搬送であることが望ましい。
The
なお、架橋性高分子正孔注入層3の形成、高分子発光層5の形成及び封止工程は限定されるものではないがグローブボックス等の乾燥不活性ガス雰囲気中で行われることが望ましい。また、封止方法は金属缶による封止以外にも、ガラスもしくはバリア付きフィルムの貼り合わせによる封止やシリコン窒化膜などの薄膜を直接形成する薄膜封止手法など様々な封止手法が適用可能である。
The formation of the crosslinkable polymer
基板1は、例えば、透明なガラス、石英ガラス、バリア膜付きの樹脂基板や金属基板等よりなる電極基板で構成されている。
The
正孔注入電極2は、透明または半透明の電極を形成することのできる任意の導電性物質にて形成されている。具体的には、酸化物として酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化亜鉛アルミニウム、酸化亜鉛ガリウム、酸化チタンニオブ等を使用することができる。ただし、それらのうちでも特にITOは、低抵抗であること、耐溶剤性があること、透明性に優れていることなどの利点を有する好適な材料である。更に、アルミニウム、金、銀等の金属材料を蒸着して半透明の層を成膜する方法や、ポリアニリン等の有機半導体を用いる方法もあり、更に、その他の方法を用いることも可能である。ホール注入電極に対しては、必要に応じてエッチングによりパターニングを行っても良いし、UV処理やプラズマ処理などにより表面の活性化を行ってもよい。
The
低分子正孔輸送層4は、結晶化した後、高い耐溶剤性を有することが必要であり、即ち高融点を有する材料が望ましい。しかしながら、高い耐溶剤性を有する材料をインク化することは極めて困難であり、直接的に結晶化薄膜を形成することはできない。よって、本実施形態では、蒸着により正孔注入電極2の上にアモルファス膜にて構成される低分子正孔輸送層4を形成した後に、再結晶化、層分離を行うことにより、低分子正孔輸送層4を架橋性高分子正孔注入層3の上に形成することを可能としている。このように、蒸着法によりアモルファス膜が形成でき、更には高融点を有する材料としては、 化学式Iに示す、N,N,N',N',N'',N''-Hexakis(4'-methyl-biphenyl-4-yl)-benzene-1,3,5-triamine(分子量1119、ガラス転移点観測されず、融点402℃)が好ましい。
The low molecular
これについて、本発明者は、上記した化学式Iの低分子正孔輸送材料の場合、ハンセン法による溶媒の溶解度パラメータ(以下、ハンセン溶解度パラメ−タという)δが、17.6<δ<18.0の範囲である溶媒を選択することが好ましいことを実験的に見出した。この範囲に該当する有機溶媒としては、例えばp−シメン、メシチレンなどが挙げられる。 In this regard, the present inventor has found that in the case of the above-described low molecular hole transport material of the formula I, the solvent solubility parameter (hereinafter referred to as Hansen solubility parameter) δ by Hansen method is 17.6 <δ <18. It has been experimentally found that it is preferable to select a solvent that is in the range of zero. Examples of the organic solvent falling within this range include p-cymene and mesitylene.
なお、ハンセン溶解度パラメータδは、次式で定義されるパラメータ示されるものであり、数式1中において、δdは分散力による寄与項(分散項)、δpは極性相互作用による寄与項(プロトン項)、δhは水素結合による寄与項(水素項)を意味している。
The Hansen solubility parameter δ is a parameter defined by the following equation. In
(数1)
δ2=(δd)2+(δp)2+(δh)2
また、上記架橋性高分子正孔注入層3の存在により、陽極となる正孔注入電極2と低分子正孔輸送層4との密着性が向上する。低分子正孔輸送層4を蒸着法により形成した後、溶媒のみにより再結晶化を施すと、結晶化に伴う物理的形状変化に伴い、陽極となる正孔注入電極2と低分子正孔輸送層4との密着性が著しく低下する。しかしながら、架橋性高分子正孔注入材料からの層分離を用いることで、陽極となる正孔注入電極2と低分子正孔輸送層4との密着性を低下させることなく、結晶化した低分子正孔輸送層4を形成することが可能となる。
(Equation 1)
δ 2 = (δd) 2 + (δp) 2 + (δh) 2
In addition, the presence of the crosslinkable polymer
更には、上記層分離が正孔注入電極2の表面粗さにも依存することを、発明者は実験的に見出した。具体的には、正孔注入電極2の表面粗さRaが1.0nm以下であることが好ましい。これは正孔注入電極2の表面が荒れていると、アンカー効果により、低分子正孔輸送材料が均一的に架橋性高分子正孔輸送材料を含有するインク7へ溶解することを妨げるためと考えられる。
Furthermore, the inventor has experimentally found that the layer separation depends on the surface roughness of the
また、架橋性高分子正孔注入層3及び低分子正孔輸送層4を形成した後、架橋性高分子正孔注入材料の架橋のため熱処理を行っている。この際、この架橋温度が低分子正孔輸送層材料のガラス転移点を超えると、界面での両者の混合により架橋を阻害してしまうため、該低分子正孔輸送材料の耐熱性が、架橋温度よりも高いことが必要である。一般的に架橋性高分子正孔注入材料の架橋温度は200℃以下であるが、例えば化学式Iに示す低分子正孔輸送材料の耐熱性は、前記架橋温度よりも十分に高く好ましい。また、架橋性高分子正孔注入材料の溶媒が高沸点溶媒であったとしても、該溶媒を除去するに必要な温度を鑑みても、化学式Iに示す低分子正孔輸送材料の適用が好ましい。
In addition, after the crosslinkable polymer
高分子発光層5は、高分子有機発光材料により構成されている。高分子有機発光材料としては、ポリフルオレン(PFO)系高分子、ポリフェニレンビニレン(PPV)系高分子、ポリビニルカルバゾール(PVK)系高分子などを用いることができ、蛍光性色素や燐光性色素を前記高分子やポリスチレン系高分子、ポリチオフェン系高分子、ポリメチルメタクリレート系高分子等に分散させたもの等も用いることができる。これら高分子有機発光材料を、例えば、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルアニソール、ジメチルアニソール、テトラリン、安息香酸エチル、安息香酸メチル、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水などの単独または混合溶媒に溶解させて塗布液を調製し、その塗布液を使用した塗布法により高分子発光層5を形成することができる。それら溶媒のうちでも特に、トルエン、キシレン、アニソール、メチルアニソール、ジメチルアニソール、テトラリン、安息香酸エチル、安息香酸メチル等の芳香族系溶媒は、高分子有機発光材料の溶解性が良く扱いも容易であることから、より好ましい溶媒である。
The polymer
高分子発光層5を形成する際の塗布法としては、スピンコート法、インクジェット法、印刷法、ディップコート法、スプレー法等の手法を用いることができる。また、高分子発光層5を塗布法で形成する際に溶媒を揮発させるため、高温乾燥処理を行うことが好ましい。この際、溶媒が高沸点溶媒であったとしても、該溶媒を除去するに必要な温度を鑑みても、化学式Iに示す低分子正孔輸送材料の適用が好ましい。
As a coating method for forming the polymer
電子注入電極6は、例えば低仕事関数電極構造で構成される。電子注入電極6としては、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属とアルミニウム等の金属電極との積層、アルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のハロゲン化物とアルミニウム等の金属電極との積層などを用いることができ、具体的にはAl/Ca、Al/Ba、Al/Li、Al/LiF、Al/CsF、Al/Ca/LiF、Al/BaOなどで構成される。
The
このようにして、本実施形態にかかる有機EL素子100が構成、製造される。このように、アモルファス膜で構成した低分子正孔輸送層4の上面に架橋性高分子正孔注入材料を含有するインク7を滴下し、低分子正孔輸送層4が溶解、再結晶化、層分離することで、架橋性高分子正孔注入層3および低分子正孔輸送層4を順に形成している。これにより、低分子正孔輸送層4の再結晶化による結晶層を形成することが可能となり、この結晶層の形成により、物理的安定性を向上させることが可能となる。このため、低分子正孔輸送層4の上に高分子発光層5を形成する際の溶媒によって、低分子正孔輸送層3が溶解されることを低減できる。したがって、低分子正孔輸送層3が高分子発光層5に溶出することによる特性低下および寿命低下を抑制することが可能となる。また、架橋性高分子正孔注入層3の存在により、陽極となる正孔注入電極2と低分子正孔輸送層4との密着性を向上させることが可能となる。
In this way, the
次に、本実施形態にかかる有機EL素子100による効果について、本実施形態の以下に示す実施例を参照して、より詳細に述べる。
Next, effects of the
(実施例1)
ガラス等からなる透明な基板1の一面上に、正孔注入電極2としてのITOを150nmの厚さで形成した。このITOの表面粗さは、Ra=1.0nmであった。このITOの上に、低分子正孔輸送材料として化学式Iで示されたN,N,N',N',N'',N''-Hexakis(4'-methyl- biphenyl-4-yl)-benzene-1,3,5-triamineを真空蒸着法にて厚さ30nm形成した。更に、架橋性高分子材料としてのTFB(poly(9,9-dioctyl-fluorene-co-N-(4-butylphenyl)-diphenylamine)(以下、化学式IIという)が0.8wt%の濃度でp−シメン溶媒に分散されたインク7を用い、上記真空蒸着法により形成された化学式I上にスピンコート法により3000rpmで塗布することにより、層分離を経由して厚さ20nmの架橋性高分子正孔注入層3および厚さ30nmの低分子正孔輸送層4を得た。
Example 1
On one surface of a
この後、露点温度が−60℃以下の窒素雰囲気にて、190℃、1時間の熱処理を施すことにより、架橋性高分子を架橋させた。 Thereafter, the crosslinkable polymer was crosslinked by performing a heat treatment at 190 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere having a dew point temperature of −60 ° C. or lower.
次に、アメリカンダイソース社製のPoly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(1,4-benzo-[2,1',3] -thiadiazole)](ADS233YE)を精製して重量平均分子量40000とした高分子発光材料を、メシチレン溶媒に溶解させて塗布液を作製し、この塗布液を低分子正孔輸送層4の上にスピンコートで塗布した。そして、これを120℃で乾燥させることにより、厚さ100nmの高分子発光層5とした。
Next, Poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (1,4-benzo- [2,1 ', 3] -thiadiazole)] (ADS233YE) manufactured by American Dice Source A polymer light emitting material having a weight average molecular weight of 40,000 after purification was dissolved in a mesitylene solvent to prepare a coating solution, and this coating solution was applied onto the low molecular
次に、真空蒸着法により、厚さ1nmのLiFを形成した後、厚さ2nmのCa、更には厚さ100nmのAlを形成することにより、電子注入電極6とした。
Next, after forming LiF with a thickness of 1 nm by a vacuum deposition method, Ca with a thickness of 2 nm and further Al with a thickness of 100 nm were formed to form the
そして、最後に、グローブボックス中で金属缶(図示略)と素子が形成された基板1とを、光硬化性樹脂で貼り合わせることにより、素子を封止した。こうして、本実施形態の具体例としての有機EL素子100を作製した。
Finally, the element was sealed by bonding a metal can (not shown) and the
(実施例2)
上記した化学式IIに示す架橋性高分子材料のインク溶媒をメシチレンに変更した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子100を作製した。
(Example 2)
An
(比較例1)
上記した化学式IIに示す架橋性高分子材料のインク溶媒を1フェニルヘプタンに変更した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子100を作製した。
(Comparative Example 1)
An
(比較例2)
上記した化学式IIに示す架橋性高分子材料のインク溶媒をアニソ−ルに変更した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子100を作製した。
(Comparative Example 2)
An
(比較例3)
上記した化学式IIに示す架橋性高分子材料のインク溶媒をテトラリンに変更した以外は、実施例1と同様にして有機EL素子100を作製した。
(Comparative Example 3)
An
(比較例4)
正孔注入電極2としてのITOの表面粗さが、Ra1.5nmであること以外は、実施例1と同様にして有機EL素子100を作製した。
(Comparative Example 4)
An
以上のような実施例及び比較例において作製した有機EL素子100について、輝度耐久性として、初期輝度を1000cd/m2に設定し、これを85℃環境下で200時間、DC駆動させた後の輝度を求め、1000cd/m2の初期輝度からの輝度低下を百分率で表した。表1は、この結果をまとめたものである。
For the
一方、比較例1においては、結晶化した低分子正孔輸送材料が架橋性高分子材料に埋もれた形状が観察された。即ち、架橋性高分子材料と低分子正孔輸送材料が層分離せず、混在した層になっていると考えられる。更には、露点温度が−60℃以下の窒素雰囲気にて、190℃、1時間の熱処理後に、高分子発光層5の形成に用いる溶媒であるメシチレンを滴下したところ、一部溶解することがわかった。
On the other hand, in Comparative Example 1, a shape in which the crystallized low molecular hole transport material was buried in the crosslinkable polymer material was observed. That is, it is considered that the crosslinkable polymer material and the low molecular hole transport material are not separated into layers but are mixed layers. Furthermore, it was found that when mesitylene, which is a solvent used for forming the polymer light-emitting
以上の実験事実から、比較例1においては層分離が十分に進行せず、低分子正孔輸送材料が架橋性高分子材料中に残留することにより、該架橋性高分子材料の架橋が妨げられると解釈できる。架橋性高分子材料における未架橋部は電気的なトラップサイトになりうるため、輝度耐久性に著しく影響すると考えられ、更には発光層中に溶出しうることを考慮すると、その影響度は著しく大きいと考えられる。 From the above experimental facts, in Comparative Example 1, the layer separation does not proceed sufficiently, and the low molecular hole transport material remains in the crosslinkable polymer material, thereby preventing the crosslinking of the crosslinkable polymer material. Can be interpreted. Since the uncrosslinked portion in the crosslinkable polymer material can become an electrical trap site, it is considered that the luminance durability is remarkably affected, and further, the influence is remarkably large considering that it can be eluted into the light emitting layer. it is conceivable that.
また、比較例2及び3については、低分子正孔輸送材料の存在を全く確認することができなかった。この原因として、架橋性高分子材料の塗布時において、溶媒への溶解度が高すぎるため、滴下したインク7中に全て溶出し希釈される結果、膜として残らないと解釈できる。即ち実験事実によれば、化学式Iの各溶媒に対する溶解度は、1フェニルヘプタン<p−シメン≒メシチレン<アニソ−ル≒テトラリンという関係になると言える。
In Comparative Examples 2 and 3, the presence of the low molecular hole transport material could not be confirmed at all. This is because the solubility in the solvent is too high when the crosslinkable polymer material is applied, and it can be interpreted that it does not remain as a film as a result of being completely eluted and diluted in the dropped
表2、3に各溶媒および化学式Iのハンセン溶解度パラメータδを示す。 Tables 2 and 3 show the Hansen solubility parameter δ of each solvent and Formula I.
(数2)
Δδ2=(δdA−δdB)2 + (δpA−δpB)2+(δhA−δdB)2
ただし、δdA、δpA、δhAは、それぞれ、材料Aの分散項、プロトン項、水素項であり、δdB、δpB、δhBは、それぞれ、材料Bの分散項、プロトン項、水素項である。
Δδ 2 = (δdA−δdB) 2 + (δpA−δpB) 2 + (δhA−δdB) 2
However, δdA, δpA, and δhA are the dispersion term, proton term, and hydrogen term of material A, respectively, and δdB, δpB, and δhB are the dispersion term, proton term, and hydrogen term of material B, respectively.
上記数式に従って、化学式Iと各溶媒とのΔδを計算した結果を表4に示す。 Table 4 shows the results of calculating Δδ between the chemical formula I and each solvent according to the above formula.
一方では、各溶媒のδのみに着目すると実験事実を支持する順になっていることがわかった。 On the other hand, it turned out that it has become the order which supports an experimental fact, when paying attention only to (delta) of each solvent.
この実験事実が各溶媒のδのみに依存している原因は明確には判らないが、本発明で用いている低分子正孔輸送材料が、蒸着法により形成されたアモルファス膜であることが一要因であると推定する。即ち、相分離の出発膜として、化合物Iの蒸着法によるアモルファス膜を用いた本発明においては、一般的に相溶性の判断として用いられるハンセン法のΔδにはよらず、溶媒のδにのみに依存することは、本検討結果により始めて見出された事実である。 The reason why this experimental fact depends only on δ of each solvent is not clearly understood, but the low molecular hole transport material used in the present invention is an amorphous film formed by vapor deposition. Estimated to be a factor. That is, in the present invention in which an amorphous film formed by the vapor deposition method of Compound I is used as the starting film for phase separation, it is not limited to Δδ of the Hansen method that is generally used for determining compatibility, but only to δ of the solvent. Relying on is a fact found for the first time by the results of this study.
比較例4においては、表面に結晶化した低分子正孔輸送層4を確認することができたが、比較例1と同様に露点温度が−60℃以下の窒素雰囲気にて、190℃、1時間の熱処理後に、高分子発光層5に用いる溶媒であるメシチレンを滴下したところ、僅かに溶解することがわかった。このことから、電極表面の凹凸がアンカー効果として働き、相分離を若干妨げるためと解釈できる。
In Comparative Example 4, the low-molecular
(他の実施形態)
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。例えば、有機EL素子として、基板1の上に、正孔注入電極2、架橋性高分子正孔注入層3、低分子正孔輸送層4、および電子注入電極6が順に積層された構造を例に挙げた。しかしながら、これは単なる一例を示したに過ぎず、少なくとも陽極と陰極からなる一対の電極に挟まれて正孔注入層、正孔輸送層および発光層が順に積層された構造の有機EL素子に対して本発明を適用できる。また、正孔輸送層を構成する正孔輸送材料として、低分子正孔輸送材料となる化学式Iで示したものを用いたが、他の材料のものを用いても良い。また、架橋性高分子正孔注入材料を含有するインク7に用いる有機溶剤として、p−シメン、メシチレンを例に挙げたが、ハンセン溶解度パラメータδが17.6≦δ≦18.0の範囲に含まれる有機溶剤であれば、他の有機溶剤であっても良い。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be appropriately changed within the scope described in the claims. For example, a structure in which a
1 基板
2 正孔注入電極
3 架橋性高分子正孔注入層
4 低分子正孔輸送層
5 高分子発光層
6 電子注入電極
100 有機EL素子
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記陽極の上に、蒸着法によってアモルファス膜にて構成される前記正孔輸送層を形成する工程と、
前記正孔注入層の上に架橋性高分子正孔注入材料を含有するインク(7)を塗布し、層分離により前記陽極側より前記正孔注入層となる架橋性高分子正孔注入層と前記正孔輸送層とが順に積層された積層構造を形成する工程と、
前記正孔輸送層の上に前記発光層を形成する工程と、を含んでいることを特徴とする有機EL素子の製造方法。 A hole injection layer (3), a hole transport layer (4) and a light emitting layer (5) are sandwiched between a pair of electrodes (2, 6) comprising an anode (2) and a cathode (6). In the manufacturing method of organic EL elements arranged in order,
Forming the hole transport layer composed of an amorphous film by vapor deposition on the anode;
An ink (7) containing a crosslinkable polymer hole injection material is applied on the hole injection layer, and a crosslinkable polymer hole injection layer that becomes the hole injection layer from the anode side by layer separation; Forming a stacked structure in which the hole transport layer is sequentially stacked;
Forming the light emitting layer on the hole transport layer. A method for producing an organic EL device, comprising:
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