JP2917795B2 - Organic electroluminescence device and method of manufacturing the same - Google Patents
Organic electroluminescence device and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、有機エレクトロルミネ
ッセンス(EL)素子と、その製造方法に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescence (EL) device and a method for manufacturing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス素子の発
光は、電極から注入されたホールと電子が発光層内で再
結合して励起子を生成し、それが発光層を構成する発光
材料の分子を励起することに基づくと考えられている。
そして、発光材料として蛍光色素を使用すると、当該色
素分子のフォトルミネッセンスと同等の発光スペクトル
が、エレクトロルミネッセンス発光として得られる。2. Description of the Related Art In light emission of an organic electroluminescence device, holes and electrons injected from electrodes are recombined in a light emitting layer to generate excitons, which excite molecules of a light emitting material constituting the light emitting layer. It is believed to be based on
When a fluorescent dye is used as the light-emitting material, an emission spectrum equivalent to the photoluminescence of the dye molecule can be obtained as electroluminescence light emission.
【0003】近時、従来の単層構造の有機エレクトロル
ミネッセンス素子に比べて、約10Vという低電圧で効
率よく緑色発光する、ホール輸送層と電子輸送性発光層
の2層を備えた素子が、TangとVanslykeによって提案さ
れた〔C.W.Tang and S.A.VanSlyke; Appl.Phys.Lett.,
51 (1987) 913 〕。素子は、透明導電性基材の透明導電
膜を陽極として、その上にホール輸送層、電子輸送性発
光層および陰極を、この順に積層することで構成されて
いる。Recently, an element having two layers, a hole transport layer and an electron transporting light emitting layer, which efficiently emits green light at a low voltage of about 10 V as compared with a conventional organic electroluminescent element having a single layer structure, Proposed by Tang and Vanslyke (CWTang and SAVanSlyke; Appl.Phys.Lett.,
51 (1987) 913]. The device is configured by laminating a hole transport layer, an electron transport light emitting layer, and a cathode in this order on a transparent conductive film of a transparent conductive substrate as an anode.
【0004】上記素子では、ホール輸送層が、陽極から
電子輸送性発光層へホールを注入する働きをするととも
に、陰極から注入された電子がホールと再結合すること
なく陽極へ逃げるのを防ぎ、電子輸送性発光層内へ電子
を封じ込める役割をも果たしている。このため、このホ
ール輸送層による電子の封じ込め効果により、従来の単
層構造の素子に比べてより効率良くホールと電子の再結
合が起こり、駆動電圧の大幅な低下が可能となる。In the above device, the hole transport layer functions to inject holes from the anode to the electron transporting light emitting layer, and prevents the electrons injected from the cathode from escaping to the anode without recombination with the holes. It also plays the role of confining electrons in the electron transporting light emitting layer. Therefore, due to the electron confinement effect of the hole transport layer, recombination of holes and electrons occurs more efficiently than in a conventional device having a single-layer structure, and a drastic reduction in driving voltage can be achieved.
【0005】また斎藤らは、2層構造の素子において、
電子輸送層だけでなくホール輸送層も発光層となり得る
ことを示した他〔C.Adachi, T.Tsutsui and S.Saito;Ap
pl.Phys.Lett., 55 (1989) 1489 〕、ホール輸送層と電
子輸送層の間に有機発光層が挟まれた3層構造の有機エ
レクトロルミネッセンス素子を提案した〔C.Adachi,S.T
okito, T.Tsutsui and S.Saito; Jpn.J.Appl.Phys., 27
(1988) L269 〕。[0005] Saito et al., In a two-layer device,
In addition to showing that not only the electron transport layer but also the hole transport layer can be a light emitting layer (C. Adachi, T. Tsutsui and S. Saito; Ap
pl. Phys. Lett., 55 (1989) 1489], and proposed an organic electroluminescent device having a three-layer structure in which an organic light emitting layer was sandwiched between a hole transport layer and an electron transport layer [C. Adachi, ST.
okito, T.Tsutsui and S.Saito; Jpn.J.Appl.Phys., 27
(1988) L269].
【0006】斎藤らの2層構造の素子は、透明導電性基
材の透明導電膜を陽極として、その上にホール輸送性発
光層、電子輸送層および陰極を、この順に積層すること
で構成されており、先のものと逆に、電子輸送層が、陰
極からホール輸送性発光層へ電子を注入する働きをする
とともに、陽極から注入されたホールが電子と再結合す
ることなく陰極へ逃げるのを防ぎ、ホール輸送性発光層
内へホールを封じ込める役割をも果たしている。このた
め、この電子輸送層によるホールの封じ込め効果によ
り、先のものと同様に、駆動電圧の大幅な低下が可能と
なる。Saito et al. Have a two-layer structure in which a transparent conductive film of a transparent conductive substrate is used as an anode, and a hole transporting light emitting layer, an electron transporting layer, and a cathode are stacked in this order. Contrary to the above, the electron transport layer functions to inject electrons from the cathode into the hole transporting light emitting layer, and the holes injected from the anode escape to the cathode without recombination with the electrons. And also serves to confine holes in the hole-transporting light-emitting layer. For this reason, the effect of confining holes by the electron transport layer enables a drastic reduction in driving voltage as in the case of the above.
【0007】また斎藤らの3層構造の素子は、先のTang
らの素子をさらに改良したもので、透明導電性基材の透
明導電膜を陽極として、その上にホール輸送層、発光
層、電子輸送層および陰極を、この順に積層することで
構成されており、ホール輸送層が電子を発光層に封じ込
める働きをするとともに、電子輸送層がホールを発光層
に封じ込める働きをするため、2層構造のものにくらべ
て、発光層内での電子とホールの再結合効率がさらに向
上する。また上記電子輸送層、ホール輸送層は、電子と
ホールの再結合により生成した励起子が陰陽いずれかの
電極に逃げて消光されるのを防ぐ働きもする。したがっ
て斎藤らの提案した3層構造の素子によれば、発光効率
がさらに向上する。Further, Saito et al.'S three-layer device is described in Tang, supra.
These elements are further improved, and are formed by stacking a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode in this order on a transparent conductive film of a transparent conductive substrate as an anode. The hole transport layer functions to confine electrons in the light-emitting layer, and the electron transport layer functions to confine holes in the light-emitting layer. The coupling efficiency is further improved. The electron transporting layer and the hole transporting layer also function to prevent excitons generated by recombination of electrons and holes from escaping by escaping to any of the positive and negative electrodes. Therefore, according to the device having a three-layer structure proposed by Saito et al., The luminous efficiency is further improved.
【0008】さらに特開平4−308688号公報に
は、先のTangらの素子の改良として、陽極とホール輸送
層(第1のホール輸送層)との間に、耐熱性、薄膜形成
性およびホール輸送能にすぐれた特定構造のトリファニ
ルアミン系化合物〔Y.Shirota,T.Kobata and N.Noma; C
hemistry Letters, pp.1145-1148, (1989) 参照〕から
なる第2のホール輸送層を形成した素子が提案されてい
る。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-308688 discloses, as an improvement of the above-mentioned device of Tang et al., That heat resistance, thin film forming property and hole-forming property are provided between an anode and a hole transport layer (first hole transport layer). A triphanylamine-based compound having a specific structure with excellent transportability [Y. Shirota, T. Kobata and N. Noma; C
hemistry Letters, pp. 1145-1148, (1989)] and a second hole transport layer is formed.
【0009】そしてこの構成によれば、第2のホール輸
送層の働きにより、素子の耐久性を向上しつつ、発光効
率をさらに向上できることが、たとえば上記公報の第7
欄第46行〜第8欄第5行などに記載されている。According to this configuration, the function of the second hole transport layer can further improve the luminous efficiency while improving the durability of the device.
Column 46, line 8 to column 8, line 5.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】上述したような有機エ
レクトロルミネッセンス素子は、無機発光材料を用いた
従来のエレクトロルミネッセンス素子に比べて、低電圧
で高輝度の発光が期待できること、蒸着法だけでなく溶
液塗布法によっても各層を形成できるので大面積化が容
易であること、有機分子の分子設計により多色化が可能
であること、等の長所を有している。The above-mentioned organic electroluminescence device can expect to emit light with a low voltage and high brightness as compared with a conventional electroluminescence device using an inorganic light emitting material. Each layer can also be formed by a solution coating method, so that it has advantages such as that it is easy to increase the area, and that it is possible to achieve multicolor by the molecular design of organic molecules.
【0011】しかし上記有機エレクトロルミネッセンス
素子は、設計どおりの発光輝度が得られなかったり、あ
るいは発光輝度にばらつきが生じたりする場合がある
他、使用開始後ごく短期間で発光効率が悪化して発光輝
度がさらに低下するおそれもあり、発光輝度や発光寿
命、安定性の向上が大きな課題となっている。本発明は
以上の事情に鑑みてなされたものであって、初期の発光
輝度が高くかつその発光輝度にばらつきがない上、発光
寿命、安定性にすぐれた有機エレクトロルミネッセンス
素子と、その製造方法を提供することを目的としてい
る。However, the above-mentioned organic electroluminescent element may not be able to obtain the luminous luminance as designed or may have a variation in the luminous luminance. There is a possibility that the luminance may be further reduced, and improvement of light emission luminance, light emission life, and stability has become a major issue. The present invention has been made in view of the above circumstances, an organic light emitting device having a high initial light emission luminance and no variation in the light emission luminance, excellent light emission life, and excellent stability, and a method for manufacturing the same. It is intended to provide.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するため、本発明者らは、素子を構成する有機の層が
形成される下地としての、透明導電性基材の透明導電膜
の表面状態に着目した。従来の素子の製造工程では、透
明導電性基材の透明導電膜の表面を、たとえば界面活性
剤、水および有機溶媒でこの順に超音波洗浄した後、素
子の形成に使用している。Means for Solving the Problems and Actions In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have proposed a method for forming a surface of a transparent conductive film on a transparent conductive substrate as a base on which an organic layer constituting an element is formed. We focused on the state. In a conventional device manufacturing process, the surface of a transparent conductive film of a transparent conductive substrate is subjected to ultrasonic cleaning with, for example, a surfactant, water and an organic solvent in this order, and then used for forming the device.
【0013】ところが発明者らが、透明導電膜の表面の
清浄度を、水の接触角で評価したところ、洗浄直後の段
階で25〜30°程度であり、ごく僅かではあるが表面
が汚染されていることを確認した。また、洗浄後の透明
導電性基材を空気中に放置すると、透明導電膜の表面の
水の接触角が徐徐に大きくなることから、表面の汚染は
時間とともに進行することが予測された。そしてこれら
のことが、素子の発光輝度の不足やばらつき、発光寿命
の低下等の原因ではないかと考えるに至った。However, when the inventors evaluated the cleanliness of the surface of the transparent conductive film by the contact angle of water, the cleanliness was about 25 to 30 ° immediately after the washing, and the surface was contaminated, although very slightly. Confirmed that. Further, when the transparent conductive substrate after washing was left in the air, the contact angle of water on the surface of the transparent conductive film gradually increased, so that the contamination of the surface was predicted to progress with time. Then, they have come to think that these may be the causes of the shortage or variation of the light emission luminance of the element, the reduction of the light emission life, and the like.
【0014】つまり、透明導電膜の表面に汚染物質が残
留していると、その汚染物質が、当該透明導電膜から有
機の層へのホールの注入を阻害する結果、設計どおりの
発光輝度が得られなくなり、またホールの注入がスムー
ズに行われないと、素子に異常な発熱が生じて、有機の
層を構成する有機物質が短期間で劣化しやすくなるた
め、発光寿命、安定性が低下する。That is, if a contaminant remains on the surface of the transparent conductive film, the contaminant inhibits injection of holes from the transparent conductive film into the organic layer. If the hole injection is not performed smoothly, and the hole injection is not performed smoothly, abnormal heat generation occurs in the element, and the organic substance constituting the organic layer is easily deteriorated in a short period of time, so that the light emission life and stability are reduced. .
【0015】また上記のように表面の汚染は時間ととも
に進行するため、透明導電性基材を洗浄後どの程度放置
した後、素子の形成に使用するかによって、発光輝度に
ばらつきが生じるのである。そこで本発明者らは、水の
接触角をパラメータとして、透明導電性基材の透明導電
膜の表面の清浄度を高いレベルに維持しつつ、素子を製
造することを考えた結果、本発明を完成するに至った。Further, since the surface contamination progresses with time as described above, the light emission luminance varies depending on how much the transparent conductive substrate is left after cleaning and then used for forming an element. Therefore, the present inventors considered that, while using a contact angle of water as a parameter, to maintain the cleanliness of the surface of the transparent conductive film of the transparent conductive substrate at a high level, and to manufacture an element, the present invention led to the present invention. It was completed.
【0016】すなわち本発明の有機エレクトロルミネッ
センス素子は、水の接触角が25°未満となるように洗
浄処理され、真空中または不活性ガス中に保持された透
明導電性基材の透明導電膜の表面に、素子を構成する単
層または複層の有機の層が形成されたことを特徴とす
る。また本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の
製造方法は、透明導電性基材の透明導電膜の表面を、水
の接触角が25°未満となるように洗浄処理して、真空
中または不活性ガス中に保持し、前記透明導電膜上に、
素子を構成する単層または複層の有機の層を形成するこ
とを特徴とする。That is, the organic electroluminescent device of the present invention is subjected to a washing treatment so that the contact angle of water is less than 25 °, and is a transparent conductive substrate held in a vacuum or an inert gas. A single or multiple organic layers constituting an element are formed on the surface of the transparent conductive film. Further, in the method for producing an organic electroluminescence element of the present invention, the surface of the transparent conductive film of the transparent conductive substrate is washed so that the contact angle of water is less than 25 ° , and the vacuum is applied.
Held in an inert gas or on the transparent conductive film,
It is characterized in that a single layer or a plurality of organic layers constituting an element are formed.
【0017】上記構成からなる本発明によれば、水の接
触角が25°未満という、汚染物質がほとんど存在しな
い状態の透明導電膜の表面に有機の層を形成して素子を
製造するので、初期の発光輝度が高くかつその発光輝度
にばらつきがない上、発光寿命、安定性にすぐれた有機
エレクトロルミネッセンス素子を製造することが可能と
なる。According to the present invention having the above structure, an element is manufactured by forming an organic layer on the surface of a transparent conductive film having a contact angle of water of less than 25 ° and substantially free of contaminants. It is possible to manufacture an organic electroluminescent device having high initial light emission luminance, no variation in the light emission luminance, and excellent light emission life and stability.
【0018】なお透明導電膜表面の水の接触角は、上記
範囲内でも20°以下がより好ましい。以下に本発明を
説明する。透明導電性基材としては、透明な基材の表面
に透明導電膜を形成したものがあげられる。The contact angle of water on the surface of the transparent conductive film is more preferably 20 ° or less even within the above range. Hereinafter, the present invention will be described. Examples of the transparent conductive substrate include those obtained by forming a transparent conductive film on the surface of a transparent substrate.
【0019】透明な基材としては、ガラス板等の、従来
より使用されている種々の基材が使用可能である。基材
の表面に形成される透明導電膜としては、ITO(イン
ジウム−チン−オキサイド)やSnO2 等の透明導電材料
からなる膜が好適に使用される。透明導電膜は、真空蒸
着法や反応性スパッタリング法により形成される他、上
記透明導電材料を含むインクを基材上に塗布あるいは印
刷して形成することもできる。As the transparent substrate, various conventionally used substrates such as a glass plate can be used. As the transparent conductive film formed on the surface of the substrate, a film made of a transparent conductive material such as ITO (indium-tin-oxide) or SnO 2 is preferably used. The transparent conductive film can be formed by applying or printing an ink containing the above-described transparent conductive material on a substrate, in addition to being formed by a vacuum evaporation method or a reactive sputtering method.
【0020】透明導電膜の表面を、水の接触角が25°
未満という、汚染物質がほとんど存在しない状態にまで
洗浄する洗浄方法としては、これに限定されるものでは
ないが、まず従来どおり、透明導電膜の表面を、界面活
性剤、水および有機溶媒でこの順に超音波洗浄した後、
さらに酸洗浄およびプラズマ処理のうちの少なくとも一
方を施す方法があげられる。The surface of the transparent conductive film has a water contact angle of 25 °.
As a cleaning method for cleaning up to a state in which contaminants hardly exist, the cleaning method is not limited to this. First, the surface of the transparent conductive film is first treated with a surfactant, water, and an organic solvent as in the past. After ultrasonic cleaning in order,
Further, there is a method of performing at least one of acid cleaning and plasma treatment.
【0021】界面活性剤としては、従来より透明導電膜
表面の洗浄に用いられている、非イオン性活性剤等の各
種の活性剤(たとえばセミコクリーン等)を使用するこ
とができる。水としては、汚染物質となり得る不純物を
できるだけ含まない純水、超純水等が望ましいが、水に
よる超音波洗浄を数回繰り返す場合は、始めは単なる蒸
留水やイオン交換水からはじめて、純度を徐徐にあげて
いくようにするのが経済的である。As the surfactant, there can be used various activators (for example, semi-coclean etc.) such as a nonionic activator which have been conventionally used for cleaning the surface of the transparent conductive film. The water is preferably pure water or ultrapure water that does not contain impurities that can be a pollutant as much as possible.However, if ultrasonic cleaning with water is repeated several times, the purity should be reduced to pure water or ion-exchanged water. It is economical to gradually raise it.
【0022】有機溶媒としては、脱脂、脱水力にすぐ
れ、揮発性が高く、安価で、しかも環境破壊等を引き起
こさない安全性の高いものが望ましいが、これらの条件
を全て満たす溶媒はないので、これらの条件のうちの幾
つかを満足する2種以上の溶媒毎に洗浄を繰り返すのが
よい。有機溶媒の例としては、これに限定されるもので
はないが、たとえばメタノール、エタノール、イソプロ
パノール等のアルコール類等があげられる。As the organic solvent, those having excellent degreasing and dehydrating power, high volatility, low cost, and high safety which do not cause environmental destruction and the like are desirable. However, there is no solvent satisfying all of these conditions. The washing may be repeated for each of two or more solvents satisfying some of these conditions. Examples of the organic solvent include, but are not limited to, alcohols such as methanol, ethanol, and isopropanol.
【0023】酸洗浄とプラズマ処理は、両方を行うのが
理想的であるが、透明導電膜の表面を、水の接触角が2
5°未満になるまで洗浄可能であれば、何れか一方の処
理のみを実施するだけでも構わない。酸洗浄に使用する
酸としては、たとえば硫酸、塩酸、王水、クロム酸等が
あげられる。透明導電膜が損傷を受けるのを防止するた
め、たとえば硫酸、塩酸等は、水等で希釈して使用する
のが好ましい。酸洗浄は、上記界面活性剤、水および有
機溶媒で透明導電膜を超音波洗浄した基材を、上記酸中
に、所定時間浸漬することにより行われる。Ideally, both the acid cleaning and the plasma treatment are performed, but the surface of the transparent conductive film has a contact angle of water of 2 μm.
As long as the cleaning can be performed until the temperature becomes less than 5 °, only one of the processes may be performed. Examples of the acid used for the acid washing include sulfuric acid, hydrochloric acid, aqua regia, and chromic acid. In order to prevent the transparent conductive film from being damaged, for example, sulfuric acid, hydrochloric acid, or the like is preferably used after being diluted with water or the like. The acid cleaning is performed by immersing the base material obtained by ultrasonically cleaning the transparent conductive film with the surfactant, water and an organic solvent in the acid for a predetermined time.
【0024】プラズマ処理としては、半導体製造技術に
おける、いわゆるプラズマドライエッチングを応用する
ことができる。すなわちエッチングガスとして塩素系あ
るいはふっ素系のCl2 ,CCl4 ,CCl2 F2 ,CF4 ,
PCl3 ,HCl等を用い、さらに必要に応じてH2 ,O2
等を補助ガスとして添加しつつ、高周波あるいは直流の
電場を印加して発生せた低温プラズマに、透明導電性基
材の透明導電膜を接触させればよい。As the plasma processing, so-called plasma dry etching in semiconductor manufacturing technology can be applied. That is, chlorine-based or fluorine-based Cl 2 , CCl 4 , CCl 2 F 2 , CF 4 ,
Use PCl 3 , HCl, etc., and further add H 2 , O 2
The transparent conductive film of the transparent conductive substrate may be brought into contact with low-temperature plasma generated by applying a high-frequency or direct-current electric field while adding such as an auxiliary gas.
【0025】プラズマ処理には、次工程で素子を構成す
る有機の層を形成するために使用される真空蒸着装置を
利用することもできるが、連続的に素子を生産する場合
は、真空蒸着装置内に蒸着物質が付着し、それがプラズ
マ処理時に透明導電膜の表面を汚染するおそれがあるの
で、真空蒸着装置とは別の専用のプラズマ処理装置、た
とえばアッシャー装置等のプラズマドライエッチング装
置等を使用するのが好ましい。For the plasma treatment, a vacuum evaporation apparatus used for forming an organic layer constituting an element in the next step can be used. Since there is a possibility that the deposition material adheres to the inside and contaminates the surface of the transparent conductive film during the plasma processing, a dedicated plasma processing apparatus different from the vacuum deposition apparatus, for example, a plasma dry etching apparatus such as an asher apparatus or the like is used. It is preferred to use.
【0026】上記酸洗浄またはプラズマ処理後の透明導
電性基材は、再び汚染されるのを防止するために、空気
中で放置せず、真空中や、あるいは不活性ガス中等で保
持した上で、処理後直ちに、すなわち透明導電膜の水の
接触角が25°以上にならない前に、次工程の層形成に
使用しなければならない。 The transparent conductive base material after the acid cleaning or plasma treatment, in order to prevent from being contaminated again, not left standing in air, the coercive at or in a vacuum, or an inert gas secondary
Immediately after the treatment, that is, before the contact angle of water of the transparent conductive film does not become 25 ° or more, it must be used for forming a layer in the next step .
【0027】本発明は、以上で説明した、水の接触角が
25°未満となるように洗浄処理された透明導電性基材
の透明導電膜の表面に、素子を構成する有機の層を形成
すること以外の構成についてはとくに限定されない。素
子を構成する有機の層は、従来どおりの単層構造であっ
ても、あるいは2層以上の多層構造であってもよい。要
するに種々の層構成が適用できる。According to the present invention, an organic layer constituting an element is formed on the surface of a transparent conductive film of a transparent conductive substrate which has been washed so as to have a contact angle of water of less than 25 ° as described above. The configuration other than the above is not particularly limited. The organic layer constituting the device may have a conventional single-layer structure or a multilayer structure of two or more layers. In short, various layer configurations can be applied.
【0028】本発明において、透明導電膜の表面に形成
される有機の層の好適な例としては、たとえば、 少なくとも1,2,4−トリアゾール誘導体の層を
含んでいる有機の層、 透明導電膜の直上の層がホール輸送性材料からなる
ホール注入輸送層である有機の層、 等があげられる。In the present invention, preferred examples of the organic layer formed on the surface of the transparent conductive film include, for example, an organic layer containing at least a 1,2,4-triazole derivative layer, a transparent conductive film And an organic layer in which the layer immediately above is a hole injection / transport layer made of a hole transport material.
【0029】上記のうちの有機の層に含まれる、1,
2,4−トリアゾール誘導体の層を構成する1,2,4
−トリアゾール誘導体は、ホール輸送材料としてはあま
り有効でないが、電子輸送材料として使用した際に、従
来用いられていた他の材料よりもすぐれた電子輸送性、
ホールブロッキング性を示し、電子とホールの再結合に
より生成した励起子を、発光層に効率よく封じ込めるこ
とができるので、発光層の発光効率、発光輝度の向上と
それにともなう安定性の向上に大いに有効である。[0029] Among the organic layers described above, 1,
1,2,4 constituting a layer of 2,4-triazole derivative
A triazole derivative is not very effective as a hole transporting material, but when used as an electron transporting material, has better electron transporting properties than other materials conventionally used;
Exhibits hole blocking and exciton generated by recombination of electrons and holes can be efficiently confined in the light-emitting layer, greatly improving the light-emitting layer's luminous efficiency, luminous brightness, and accompanying stability. It is.
【0030】このため、たとえば上記1,2,4−トリ
アゾール誘導体の層を、従来は発光させるのが困難であ
ったホール輸送性の高い青色発光の材料からなる発光層
と組み合わせた場合には、当該発光層の発光効率、発光
輝度を、十分実用可能な範囲まで向上できるので、従来
は実用化が困難であった、高輝度の青色発光の有機エレ
クトロルミネッセンス素子を構成することが可能とな
る。Therefore, for example, when the above-mentioned 1,2,4-triazole derivative layer is combined with a light-emitting layer made of a blue light-emitting material having a high hole-transport property, which has conventionally been difficult to emit light, Since the luminous efficiency and luminous luminance of the luminous layer can be improved to a sufficiently practicable range, it is possible to configure a high-luminance blue-light-emitting organic electroluminescent element which has conventionally been difficult to put into practical use.
【0031】ここでいう1,2,4−トリアゾール誘導
体の層とは、1,2,4−トリアゾール誘導体の1種ま
たは2種以上を少なくとも含む層であって、1,2,4
−トリアゾール誘導体の1種または2種以上のみからな
る層の他、適当なバインダー中に1,2,4−トリアゾ
ール誘導体の1種または2種以上を分散させたもの等が
例としてあげられる。また1,2,4−トリアゾール誘
導体の層は、各種添加剤等の、1,2,4−トリアゾー
ル誘導体の機能を阻害しない他の成分を含んでいてもよ
い。The layer of the 1,2,4-triazole derivative as referred to herein is a layer containing at least one or two or more 1,2,4-triazole derivatives.
In addition to a layer composed of only one or more of the triazole derivatives, a layer in which one or more of the 1,2,4-triazole derivatives are dispersed in a suitable binder is exemplified. Further, the layer of the 1,2,4-triazole derivative may contain other components such as various additives that do not inhibit the function of the 1,2,4-triazole derivative.
【0032】上記1,2,4−トリアゾール誘導体の層
は、真空蒸着法等の気相成長法により形成できる他、層
を構成する材料を適当な溶媒に溶解した塗布液を、基材
上または他の層上に塗布して乾燥させる溶液塗布法によ
って形成することもできる。1,2,4−トリアゾール
誘導体としては種々の化合物が使用可能であるが、とく
に、式(1) :The layer of the 1,2,4-triazole derivative can be formed by a vapor phase growth method such as a vacuum evaporation method, or a coating solution obtained by dissolving a material constituting the layer in an appropriate solvent can be formed on a substrate or It can also be formed by a solution coating method of coating and drying on another layer. Various compounds can be used as the 1,2,4-triazole derivative, and in particular, the compound represented by the formula (1):
【0033】[0033]
【化1】 Embedded image
【0034】で表される3−(4−ビフェニルイル)−
4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−
1,2,4−トリアゾール(以下「TAZ」という)
が、すぐれた電子輸送性、ホールブロッキング性を示す
ため、最も好適に使用される。1,2,4−トリアゾー
ル誘導体の層の膜厚についてはとくに限定されない。但
し上記層の膜厚があまりに薄すぎるとホールブロッキン
グ性が不十分になるので、層の膜厚はある程度厚いのが
望ましい。1,2,4−トリアゾール誘導体の層の、好
適な膜厚範囲についてはとくに限定されないが、たとえ
ば上記式(1) で表されるTAZの蒸着膜の場合、十分な
ホールブロッキング性を確保するには、その膜厚が10
0〜200Å以上であるのが好ましい。なお上記層の膜
厚の上限範囲についてもとくに限定はないが、膜厚があ
まりに厚すぎると電子輸送性が低下するので、たとえば
TAZの蒸着膜の場合、膜厚は1000Å以下であるの
が好ましい。3- (4-biphenylyl)-represented by
4-phenyl-5- (4-tert-butylphenyl)-
1,2,4-triazole (hereinafter referred to as “TAZ”)
Is most preferably used because of its excellent electron transporting property and hole blocking property. The thickness of the 1,2,4-triazole derivative layer is not particularly limited. However, if the thickness of the above layer is too small, the hole blocking property becomes insufficient, so that the thickness of the layer is desirably somewhat thick. The suitable thickness range of the 1,2,4-triazole derivative layer is not particularly limited. For example, in the case of a TAZ vapor-deposited film represented by the above formula (1), it is necessary to ensure sufficient hole blocking properties. Has a thickness of 10
Preferably it is 0 to 200 ° or more. The upper limit of the film thickness of the above layer is not particularly limited, but if the film thickness is too large, the electron transporting property is reduced. .
【0035】上記1,2,4−トリアゾール誘導体の層
は、前述したように、ホール輸送性の高い青色発光のホ
ール輸送性発光層と組み合わせるのが好ましい。当該青
色発光のホール輸送性発光層を構成するホール輸送性発
光材料としては、たとえば式(2) :As described above, the layer of the 1,2,4-triazole derivative is preferably combined with a hole-transporting light-emitting layer which emits blue light having a high hole-transport property. Examples of the hole-transporting light-emitting material constituting the blue light-emitting hole-transporting light-emitting layer include, for example, Formula (2):
【0036】[0036]
【化2】 Embedded image
【0037】で表されるN,N′−ジフェニル−N,
N′−ビス(3−メチルフェニル)−1,1′−ビフェ
ニル−4,4′−ジアミン〔以下「TPD」という〕
や、あるいは式(3) :N, N'-diphenyl-N,
N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine [hereinafter referred to as "TPD"]
Or or equation (3):
【0038】[0038]
【化3】 Embedded image
【0039】〔式中nは重合度を示す〕で表されるポリ
ビニルカルバゾール〔以下「PVK」という〕等が例示
される。PVKの重合度nはとくに限定されないが、2
0〜5000程度が好ましい。1,2,4−トリアゾー
ル誘導体の層による、励起子のホール輸送性発光層への
封じ込め効果を考慮すると、ホール輸送性発光層は、陽
極(透明導電膜)と1,2,4−トリアゾール誘導体の
層との間に介装するのが好ましい。Examples thereof include polyvinyl carbazole (hereinafter referred to as “PVK”) represented by the formula (where n represents the degree of polymerization). Although the polymerization degree n of PVK is not particularly limited,
About 0 to 5000 is preferable. Considering the effect of the layer of 1,2,4-triazole derivative to confine excitons in the hole-transporting light-emitting layer, the hole-transporting light-emitting layer is composed of an anode (transparent conductive film) and a 1,2,4-triazole derivative. It is preferable to interpose between these layers.
【0040】また上記1,2,4−トリアゾール誘導体
の層と青色発光のホール輸送性発光層の組み合わせにお
いて、1,2,4−トリアゾール誘導体の層と陰極の間
に、さらに、たとえば式(4) :In the combination of the 1,2,4-triazole derivative layer and the blue light-emitting hole-transporting light-emitting layer, furthermore, for example, the formula (4) ):
【0041】[0041]
【化4】 Embedded image
【0042】で表されるトリス(8−キノリノラート)
アルミニウム(III) 錯体〔以下「Alq」という〕等か
らなる電子輸送層を介装すると、ホール輸送性発光層へ
の電子注入特性がさらに改善され、より一層発光効率が
よく、発光輝度の高い青色発光が得られる。図1(a)
は、上記ホール輸送性発光層21と、1,2,4−トリ
アゾール誘導体の層22と、電子輸送層23の3層を組
み合わせた有機の層2を備えた素子の層構成を示してい
る。また図において符合1は、表面に透明導電膜(陽
極)10が形成された透明導電性基材、5は陰極、B
は、素子に駆動電圧を印加する電源である。Tris (8-quinolinolate) represented by
When an electron transport layer made of an aluminum (III) complex (hereinafter referred to as “Alq”) or the like is interposed, the electron injecting characteristics into the hole transporting light emitting layer are further improved, the luminous efficiency is further improved, and blue light with high luminous brightness is obtained. Light emission is obtained. Fig. 1 (a)
Shows a layer configuration of an element including the organic layer 2 in which the hole transporting light emitting layer 21, the 1,2,4-triazole derivative layer 22, and the electron transporting layer 23 are combined. In the figure, reference numeral 1 denotes a transparent conductive substrate having a transparent conductive film (anode) 10 formed on the surface, 5 denotes a cathode,
Is a power supply for applying a drive voltage to the element.
【0043】なお1,2,4−トリアゾール誘導体の層
は、以上で説明した、励起子のホール輸送性発光層への
封じ込め効果の他に、その膜厚に応じて、ホールおよび
電子のうち少なくとも一方を選択的に輸送する機能をも
有している。このため、当該1,2,4−トリアゾール
誘導体の層を、ホール輸送層と電子輸送層の間に介装し
た3層構造の素子においては、1,2,4−トリアゾー
ル誘導体の層の膜厚を選択することにより、ホール輸送
層および電子輸送層のいずれか一方または両方を発光さ
せることができる。The 1,2,4-triazole derivative layer has at least one of holes and electrons depending on its film thickness, in addition to the effect of confining excitons in the hole transporting light emitting layer described above. It also has the function of selectively transporting one. Therefore, in an element having a three-layer structure in which the layer of the 1,2,4-triazole derivative is interposed between the hole transport layer and the electron transport layer, the thickness of the layer of the 1,2,4-triazole derivative is By selecting, one or both of the hole transport layer and the electron transport layer can emit light.
【0044】なおこの場合も、先の青色発光の場合と同
様に、1,2,4−トリアゾール誘導体の層による励起
子の封じ込め効果によって、ホール輸送層または電子輸
送層を高輝度、高効率で発光できるので、発光効率、発
光輝度の向上とそれにともなう安定性の向上が可能であ
る。このため、たとえば上記ホール輸送層、電子輸送層
に互いに異なる発光スペクトルの材料を用いることによ
り、1つの素子で、2つ以上の互いに異なる発光スペク
トルの発光が可能となり、たとえば従来は不可能であっ
た、RGBの三原色によるマルチカラー表示や白色発光
等等を可能とする有機エレクトロルミネッセンス素子を
構成することができる。In this case, similarly to the case of the blue light emission, the hole transport layer or the electron transport layer can be formed with high luminance and high efficiency by the effect of exciton confinement by the 1,2,4-triazole derivative layer. Since light can be emitted, it is possible to improve the luminous efficiency and the luminous brightness, and to thereby improve the stability. For this reason, for example, by using materials having different emission spectra for the hole transport layer and the electron transport layer, light emission of two or more different emission spectra can be achieved with one device, which is, for example, conventionally impossible. In addition, an organic electroluminescence element capable of performing multi-color display using three primary colors of RGB, white light emission, and the like can be configured.
【0045】上記各層のうちホール輸送層および電子輸
送層は、従来公知の種々のホール輸送性材料、電子輸送
性材料により構成することができる。要するに、目的と
する発光スペクトルを有する材料を適宜組み合わせて使
用できるのである。の有機の層を構成する、1,2,
4−トリアゾール誘導体の層以外の各層は、当該1,
2,4−トリアゾール誘導体の層と同様に、真空蒸着法
等の気相成長法や、あるいは溶液塗布法等によって形成
することができる。また上記各層は、バインダー樹脂、
各種添加剤等の、層の機能に直接関係ない他の成分を含
んでいてもよい。The hole transporting layer and the electron transporting layer among the above layers can be made of various conventionally known hole transporting materials and electron transporting materials. In short, materials having the desired emission spectrum can be used in appropriate combination. Constituting the organic layer of 1, 2, 2,
Each layer other than the layer of the 4-triazole derivative is
Like the 2,4-triazole derivative layer, it can be formed by a vapor phase growth method such as a vacuum evaporation method, or a solution coating method. Each of the above layers is a binder resin,
Other components that are not directly related to the function of the layer, such as various additives, may be included.
【0046】前記の有機の層において、透明導電膜の
直上に形成されるホール注入輸送層を構成するホール輸
送性材料としては、種々の化合物が考えられるが、とく
に、前記Shirota らの報告や、あるいはヨーロッパ特許
公開公報0508562号、0517542号等に開示
されたトリフェニルアミン系化合物、あるいは金属フタ
ロシアニン類等が、好適に使用される。In the organic layer, various compounds can be considered as the hole transporting material constituting the hole injecting and transporting layer formed immediately above the transparent conductive film. In particular, the above-mentioned report by Shirota et al. Alternatively, triphenylamine compounds disclosed in European Patent Publication Nos. 0508562 and 0517542, metal phthalocyanines, and the like are preferably used.
【0047】上記ホール輸送性材料のうちトリフェニル
アミン系化合物の好適な例としては、これに限定される
ものではないが、たとえば式(5) で表される4,4′,
4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェ
ニルアミノ〕トリフェニルアミン〔以下「MTDAT
A」という〕、式(6) で表される4,4′,4″−トリ
ス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン
〔以下「TDATA」という〕、および式(7) で表され
る4,4′,4″−トリス(N−カルバゾリル)トリフ
ェニルアミン〔以下「TCTA」という〕等があげられ
る。Preferred examples of the triphenylamine-based compound among the above hole transporting materials are not limited to these, but for example, 4,4 ',
4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine [hereinafter “MTDAT
A "], 4,4 ', 4" -tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine [hereinafter referred to as "TDATA"] represented by the formula (6), and represented by the formula (7) 4,4 ', 4 "-tris (N-carbazolyl) triphenylamine [hereinafter referred to as" TCTA "] and the like.
【0048】[0048]
【化5】 Embedded image
【0049】[0049]
【化6】 Embedded image
【0050】また金属フタロシアニン類の好適な例とし
ては、式(8) で表される銅フタロシアニン〔以下「Cu
PC」という〕等があげられる。Preferred examples of the metal phthalocyanines include a copper phthalocyanine represented by the formula (8) [hereinafter referred to as “Cu
PC ”].
【0051】[0051]
【化7】 Embedded image
【0052】さらに他のホール輸送性材料としては、た
とえば式(9) で表されるカルバゾール三量体〔以下「T
CTB」という〕、式(10)で表されるフェノチアジン三
量体〔以下「PTTB」という〕、および式(11)で表さ
れるフェノキサジン三量体〔以下「POTB」という〕
等があげられる。As another hole transporting material, for example, a carbazole trimer represented by the formula (9) [hereinafter referred to as “T
CTB "), a phenothiazine trimer represented by the formula (10) [hereinafter referred to as" PTTB "], and a phenoxazine trimer represented by the formula (11) [hereinafter referred to as" POTB "]
And the like.
【0053】[0053]
【化8】 Embedded image
【0054】[0054]
【化9】 Embedded image
【0055】これらホール輸送性材料は単独で使用でき
る他、2種以上を併用することもできる。上記例示の各
ホール輸送性材料はいずれもホール輸送能にすぐれてい
るため、これらホール輸送性材料からなるホール注入輸
送層を備えたの有機の層は、陽極である透明導電膜か
らのホールの注入効率が向上し、発光効率、発光輝度が
さらに改善される。These hole transporting materials can be used alone or in combination of two or more. Since each of the hole transporting materials exemplified above is excellent in hole transporting ability, the organic layer provided with the hole injecting and transporting layer made of these hole transporting materials has a hole transport property from the transparent conductive film serving as an anode. The injection efficiency is improved, and the light emission efficiency and light emission luminance are further improved.
【0056】また上記のようにホール注入輸送層は、ホ
ールの注入効率を向上させるので、の有機の層は、異
常な発熱が発生しない。しかも上記ホール注入輸送層を
構成するホール輸送性材料はいずれも耐熱性にすぐれる
ため、その上に積層された層が、素子の発光時の発熱等
により劣化するのが防止される。したがってホール注入
輸送層を備えたの有機の層は、発光寿命、安定性もさ
らに向上する。As described above, since the hole injection / transport layer improves the hole injection efficiency, the organic layer does not generate abnormal heat. In addition, since the hole transporting materials constituting the hole injecting and transporting layer are all excellent in heat resistance, the layers laminated thereon are prevented from being deteriorated due to heat generation during light emission of the device. Therefore, the organic layer provided with the hole injecting and transporting layer further improves the light emission lifetime and stability.
【0057】の有機の層の、ホール注入輸送層以外の
層構成はとくに限定されず、従来公知の種々の単層構
造、多層構造の有機の層の構成を、そのまま採用するこ
とができる。つまりの有機の層は、従来公知の種々の
層構成の有機の層における、陽極からのホールの注入効
率を向上すべく、陽極としての透明導電膜の直上に、ホ
ール注入輸送層を介装したものと考えることができる。The layer structure of the organic layer other than the hole injecting and transporting layer is not particularly limited, and various conventionally known organic layer structures having a single-layer structure or a multilayer structure can be employed as they are. That is, the organic layer, in the conventionally known organic layers of various layer configurations, in order to improve the efficiency of hole injection from the anode, just above the transparent conductive film as the anode, a hole injection transport layer was interposed. Can be thought of.
【0058】たとえば図1(b) は、前記の、1,2,
4−トリアゾール誘導体の層22を含む有機の層2を備
えた素子の一例である、図1(a) の構成において、陽極
としての透明導電膜10の直上、すなわち透明導電膜1
0とホール輸送性発光層21との間に、ホール注入輸送
層20を介装したものに相当する。上記の層構成では、
ホール注入輸送層20の作用によって、陽極10からの
ホールの注入効率が向上するので、とくに青色発光の発
光効率、発光輝度、発光寿命ならびに安定性をさらに向
上することができる。For example, FIG. 1 (b)
In the configuration shown in FIG. 1A, which is an example of a device including an organic layer 2 including a 4-triazole derivative layer 22, in the configuration of FIG.
It corresponds to a structure in which a hole injection / transport layer 20 is interposed between 0 and the hole transportable light emitting layer 21. In the above layer configuration,
Since the hole injection / transport layer 20 functions to improve the hole injection efficiency from the anode 10, the luminous efficiency, luminous brightness, luminous life and stability of blue luminescence can be further improved.
【0059】の有機の層を構成する、ホール注入輸送
層を含む各層は、前記の有機の層を構成する各層と同
様に、真空蒸着法等の気相成長法や、あるいは溶液塗布
法等によって形成することができ、また上記各層は、バ
インダー樹脂、各種添加剤等の、層の機能に直接関係な
い他の成分を含んでいてもよい。上記等の有機の層
の上に形成される陰極としては、たとえばマグネシウム
と銀を共蒸着させたマグネシウム/銀電極層等の通常の
電極層が使用できるが、とくにアルミニウム/リチウム
電極層が、陰極として好適である。Each of the layers including the hole injecting / transporting layer constituting the organic layer is formed by a vapor phase growth method such as a vacuum evaporation method or a solution coating method in the same manner as the respective layers constituting the organic layer. The layers may be formed, and each of the layers may contain other components not directly related to the functions of the layers, such as a binder resin and various additives. As the cathode formed on the organic layer as described above, for example, a normal electrode layer such as a magnesium / silver electrode layer in which magnesium and silver are co-deposited can be used. It is suitable as.
【0060】アルミニウム/リチウム電極層は、他の電
極層に比べて電子の注入効率がよいため、素子の発光効
率、発光輝度がさらに改善される。またアルミニウム/
リチウム電極層は、上記のように電子の注入効率が高い
ため、素子の異常な発熱が発生せず、したがって素子の
発光寿命、安定性もさらに向上する。Since the aluminum / lithium electrode layer has a higher electron injection efficiency than other electrode layers, the luminous efficiency and luminous brightness of the device are further improved. Aluminum /
Since the lithium electrode layer has a high electron injection efficiency as described above, abnormal heat generation of the element does not occur, and thus the light emission lifetime and stability of the element are further improved.
【0061】[0061]
【実施例】以下に本発明を、実施例、比較例に基づき説
明する。洗浄効果の確認 シート抵抗15Ω/□のITO(インジウム−チン−オ
キサイド)コートガラス基材(旭硝子社製、ITO膜厚
1500〜1600Å)を、界面活性剤、水、イソプロ
パノールおよびメタノールでこの順に超音波洗浄し、乾
燥させた直後、そのITO膜の表面の水の接触角を測定
したところ、洗浄処理前は90°であった接触角が25
〜30°まで低下した。The present invention will be described below based on examples and comparative examples. Confirmation of cleaning effect An ITO (indium-tin-oxide) -coated glass substrate (made by Asahi Glass Co., Ltd., ITO film thickness 1500 to 1600 の) having a sheet resistance of 15Ω / □ is ultrasonicated with a surfactant, water, isopropanol and methanol in this order. Immediately after washing and drying, the contact angle of water on the surface of the ITO film was measured.
3030 °.
【0062】そこで、超音波洗浄後のITOコートガラ
ス基材を、引き続いて、室温で希硫酸(水で5倍に希釈
したもの)中に10分間浸漬して酸洗浄した後、蒸留水
で酸を洗い落として乾燥させたところ、ITO膜の表面
の水の接触角を、15〜20°まで低下させることがで
きた。一方、酸洗浄に代えて、超音波洗浄後のITOコ
ートガラス基材を、プラズマ処理装置であるアッシャー
装置を用いて、下記の条件で60秒間、プラズマ処理
(ドライ洗浄)したところ、ITO膜の表面の水の接触
角を、5〜20°まで低下させることができた。 〈プラズマ処理条件〉 *導入ガス圧 O2 ガス:0.4Torr CF4 ガス:0.06Torr *基材温度 120℃ *プラズマ出力 100W実施例1 上記洗浄効果の確認試験と同様の条件で、界面活性剤、
水、イソプロパノールおよびメタノールでこの順に超音
波洗浄し、乾燥させた後、アッシャー装置を用いてプラ
ズマ処理(ドライ洗浄)したITOコートガラス基材
(ITO膜表面の水の接触角5〜20°)を、処理後直
ちに真空蒸着装置のチャンバー内にセットし、装置を作
動させて、チャンバー内を真空状態にした。Then, the ITO-coated glass substrate after the ultrasonic cleaning is successively immersed in dilute sulfuric acid (diluted 5 times with water) at room temperature for 10 minutes to perform acid cleaning, and then acidified with distilled water. Was washed off and dried, and the contact angle of water on the surface of the ITO film could be reduced to 15 to 20 °. On the other hand, instead of the acid cleaning, the ITO-coated glass substrate after the ultrasonic cleaning was plasma-treated (dry-cleaned) for 60 seconds under the following conditions using an asher apparatus as a plasma processing apparatus. The contact angle of water on the surface could be reduced to 5-20 °. <Plasma processing conditions> * Introduced gas pressure O 2 gas: 0.4 Torr CF 4 gas: 0.06 Torr * Substrate temperature 120 ° C. * Plasma power 100 W Example 1 Surface activity under the same conditions as in the above-described cleaning effect confirmation test. Agent,
After ultrasonic cleaning with water, isopropanol and methanol in this order, and drying, the ITO-coated glass substrate (contact angle of water on the ITO film surface of 5 to 20 °) plasma-treated (dry-cleaned) using an asher device. Immediately after the treatment, the chamber was set in a chamber of a vacuum evaporation apparatus, and the apparatus was operated to make a vacuum state in the chamber.
【0063】つぎに、上記ITOコートガラス基材のI
TO膜(陽極)の表面に、ホール注入輸送材料として
の、前記式(5) で表されるMTDATA、ホール輸送性
発光材料としての、前記式(2) で表されるTPD、1,
2,4−トリアゾール誘導体としての、前記式(1) で表
されるTAZ、ならびに電子輸送材料としての、前記式
(4) で表されるAlqをこの順に、真空蒸着法により成
膜した。発光領域の寸法は縦0.5cm、横0.5cmの正
方形状であった。また蒸着の条件はいずれの層の場合
も、到達真空度:2×10-5Torr、基材温度:室温、蒸
着速度:2〜4Å/秒であり、形成された各層の膜厚
は、MTDATA層(ホール注入輸送層)=200Å、
TPD層(ホール輸送性発光層)=300Å、TAZ層
(1,2,4−トリアゾール誘導体の層)=150Å、
Alq層(電子輸送層)=350Åであった。Next, the I-coated glass substrate I
On the surface of the TO film (anode), MTDATA represented by the above formula (5) as a hole injection / transport material, TPD represented by the above formula (2) as a hole transporting light emitting material,
TAZ represented by the above formula (1) as a 2,4-triazole derivative, and the above formula as an electron transport material
Alq represented by (4) was formed in this order by a vacuum evaporation method. The size of the light emitting region was a square having a length of 0.5 cm and a width of 0.5 cm. The deposition conditions were as follows: ultimate vacuum degree: 2 × 10 −5 Torr, substrate temperature: room temperature, deposition rate: 2 to 4 ° / sec, and the thickness of each layer formed was MTDATA. Layer (hole injection / transport layer) = 200 °,
TPD layer (hole transporting light emitting layer) = 300 °, TAZ layer (layer of 1,2,4-triazole derivative) = 150 °,
Alq layer (electron transport layer) = 350 °.
【0064】つぎに上記Alq層の上に、マグネシウム
と銀を10:1の蒸着速度比で共蒸着して膜厚1500
Å、Mg/Ag=10/1(モル比)のMg/Ag電極層(陰
極)を形成して、図1(b) に示す層構造の有機エレクト
ロルミネッセンス素子を得た。上記のようにして作製し
た有機エレクトロルミネッセンス素子のITO膜を陽
極、Mg/Ag電極層を陰極として、室温、大気中で両電極
間に直流電場を印加して発光層を発光させ、その発光輝
度を、輝度計(ミノルタ社製のLS−100)を用いて
測定したところ、TPD層から、12Vの駆動電圧で最
大輝度9800cd/m2 の青色発光が観測された。Then, magnesium and silver were co-deposited on the Alq layer at a deposition rate ratio of 10: 1 to form a film having a thickness of 1500
(4) An Mg / Ag electrode layer (cathode) of Mg / Ag = 10/1 (molar ratio) was formed to obtain an organic electroluminescence device having a layer structure shown in FIG. 1 (b). Using the ITO film of the organic electroluminescence device prepared as described above as an anode and the Mg / Ag electrode layer as a cathode, a DC electric field is applied between the two electrodes at room temperature and in the air to cause the light emitting layer to emit light. Was measured using a luminance meter (LS-100 manufactured by Minolta), and blue light emission with a maximum luminance of 9800 cd / m 2 was observed from the TPD layer at a driving voltage of 12 V.
【0065】また上記素子を、窒素ガス不活性雰囲気
中、室温の条件下、初期輝度100cd/m2 で連続発光
させて、その発光輝度の半減期(輝度が50cd/m2 に
なるまでの時間)を計測したところ200時間であっ
た。実施例2 ホール注入輸送層を構成する材料として、MTDATA
に代えて、前記式(7)で表されるTCTAを用いたこと
以外は、実施例1と同様にして、図1(b) に示す層構造
の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。各層
の膜厚は、TCTA層(ホール注入輸送層)=150
Å、TPD層(ホール輸送性発光層)=400Å、TA
Z層(1,2,4−トリアゾール誘導体の層)=150
Å、Alq層(電子輸送層)=300Åであった。Further, the above device was continuously lit at an initial luminance of 100 cd / m 2 in a nitrogen gas inert atmosphere at room temperature, and the half-life of the luminous luminance (the time until the luminance reached 50 cd / m 2) ) Was 200 hours. Example 2 As a material constituting the hole injection transport layer, MTDATA was used.
Instead of using TCTA represented by the formula (7), an organic electroluminescent device having a layer structure shown in FIG. 1B was produced in the same manner as in Example 1. The thickness of each layer is TCTA layer (hole injection transport layer) = 150
Å, TPD layer (hole transporting light emitting layer) = 400Å, TA
Z layer (layer of 1,2,4-triazole derivative) = 150
{Alq layer (electron transport layer) = 300}.
【0066】上記素子を、実施例1と同様にして発光さ
せたところ、TPD層から、12Vの駆動電圧で最大輝
度11000cd/m2 の青色発光が観測された。また上
記素子の発光輝度の半減期を、実施例1と同様にして計
測したところ240時間であった。実施例3 ホール注入輸送層を構成する材料として、MTDATA
に代えて、前記式(8)で表されるCuPCを用いたこと
以外は、実施例1と同様にして、図1(b) に示す層構造
の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。各層
の膜厚は、CuPC層(ホール注入輸送層)=150
Å、TPD層(ホール輸送性発光層)=400Å、TA
Z層(1,2,4−トリアゾール誘導体の層)=150
Å、Alq層(電子輸送層)=300Åであった。When the above device was made to emit light in the same manner as in Example 1, blue light emission with a maximum luminance of 11000 cd / m 2 was observed from the TPD layer at a driving voltage of 12 V. The half-life of the light emission luminance of the device was measured in the same manner as in Example 1, and it was 240 hours. Example 3 As a material constituting the hole injection transport layer, MTDATA was used.
Instead of using CuPC represented by the above formula (8), an organic electroluminescence device having a layer structure shown in FIG. 1B was produced in the same manner as in Example 1. The thickness of each layer is CuPC layer (hole injection transport layer) = 150
Å, TPD layer (hole transporting light emitting layer) = 400Å, TA
Z layer (layer of 1,2,4-triazole derivative) = 150
{Alq layer (electron transport layer) = 300}.
【0067】上記素子を、実施例1と同様にして発光さ
せたところ、TPD層から、12Vの駆動電圧で最大輝
度8000cd/m2 の青色発光が観測された。また上記
素子の発光輝度の半減期を、実施例1と同様にして計測
したところ140時間であった。実施例4 Mg/Ag電極層に代えて、Alq層の上に、アルミニウム
とリチウムを100:1の蒸着速度比で共蒸着して膜厚
1500Å、Al/Li=100/1(モル比)のAl/Li電
極層を形成したこと以外は、実施例2と同様にして、図
1(b) に示す層構造の有機エレクトロルミネッセンス素
子を作製した。各層の膜厚は、TCTA層(ホール注入
輸送層)=150Å、TPD層(ホール輸送性発光層)
=450Å、TAZ層(1,2,4−トリアゾール誘導
体の層)=150Å、Alq層(電子輸送層)=250
Åであった。When the above device was made to emit light in the same manner as in Example 1, blue light emission with a maximum luminance of 8000 cd / m 2 was observed from the TPD layer at a driving voltage of 12 V. The half-life of the light emission luminance of the device was measured in the same manner as in Example 1, and found to be 140 hours. Example 4 Instead of the Mg / Ag electrode layer, aluminum and lithium were co-deposited on the Alq layer at a deposition rate ratio of 100: 1 to form a film having a thickness of 1500 ° and Al / Li = 100/1 (molar ratio). An organic electroluminescent device having a layer structure shown in FIG. 1B was produced in the same manner as in Example 2 except that an Al / Li electrode layer was formed. The thickness of each layer is TCTA layer (hole injecting and transporting layer) = 150 °, TPD layer (hole transporting light emitting layer)
= 450 °, TAZ layer (layer of 1,2,4-triazole derivative) = 150 °, Alq layer (electron transport layer) = 250
Was Å.
【0068】上記素子を、実施例1と同様にして発光さ
せたところ、TPD層から、12Vの駆動電圧で最大輝
度14000cd/m2 の青色発光が観測された。また上
記素子の発光輝度の半減期を、実施例1と同様にして計
測したところ、1000時間経過しても半減に至らず、
高い発光輝度を維持した。比較例1 前記洗浄効果の確認試験と同様の条件で、界面活性剤、
水、イソプロパノールおよびメタノールでこの順に超音
波洗浄し、乾燥させたITOコートガラス基材(ITO
膜表面の水の接触角25〜30°)を使用したこと以外
は、実施例1と同様にして、図1(b) に示す層構造の有
機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。When the above device was made to emit light in the same manner as in Example 1, blue light emission with a maximum luminance of 14000 cd / m 2 was observed from the TPD layer at a driving voltage of 12 V. When the half-life of the light emission luminance of the device was measured in the same manner as in Example 1, the half-life did not reach half even after 1000 hours,
High emission luminance was maintained. Comparative Example 1 A surfactant, under the same conditions as in the test for confirming the cleaning effect,
An ITO-coated glass substrate (ITO) dried by ultrasonic cleaning in this order with water, isopropanol and methanol and dried.
An organic electroluminescent device having a layer structure shown in FIG. 1B was produced in the same manner as in Example 1 except that the contact angle of water on the film surface was 25 to 30 °).
【0069】上記素子を、実施例1と同様にして発光さ
せたところ、TPD層から、12Vの駆動電圧で最大輝
度4000cd/m2 の青色発光が観測された。また上記
素子の発光輝度の半減期を、実施例1と同様にして計測
したところ、僅か20時間で半減した。実施例5 MTDATA層を省略したこと以外は、実施例1と同様
にして、図1(a) に示す層構造の有機エレクトロルミネ
ッセンス素子を作製した。各層の膜厚は、TPD層(ホ
ール輸送性発光層)=400Å、TAZ層(1,2,4
−トリアゾール誘導体の層)=150Å、Alq層(電
子輸送層)=400Åであった。When the device was made to emit light in the same manner as in Example 1, blue light emission with a maximum luminance of 4000 cd / m 2 was observed from the TPD layer at a driving voltage of 12 V. The half-life of the light emission luminance of the device was measured in the same manner as in Example 1. The half-life was reduced by only 20 hours. Example 5 An organic electroluminescent device having a layer structure shown in FIG. 1A was produced in the same manner as in Example 1 except that the MTDATA layer was omitted. The thickness of each layer is as follows: TPD layer (hole transporting light emitting layer) = 400 °, TAZ layer (1, 2, 4
-Triazole derivative layer) = 150 ° and Alq layer (electron transport layer) = 400 °.
【0070】上記素子を、実施例1と同様にして発光さ
せたところ、TPD層から、12Vの駆動電圧で最大輝
度6000cd/m2 の青色発光が観測された。また上記
素子の発光輝度の半減期を、実施例1と同様にして計測
したところ90時間であった。実施例6 前記洗浄効果の確認試験と同様の条件で、界面活性剤、
水、イソプロパノールおよびメタノールでこの順に超音
波洗浄し、引き続いて、室温で希硫酸(水で5倍に希釈
したもの)中に10分間浸漬して酸洗浄した後、蒸留水
で酸を洗い落として乾燥させたITOコートガラス基材
(ITO膜表面の水の接触角15〜20°)を使用した
こと以外は、実施例1と同様にして、図1(b) に示す層
構造の有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。When the above device was made to emit light in the same manner as in Example 1, blue light emission with a maximum luminance of 6000 cd / m 2 was observed from the TPD layer at a driving voltage of 12 V. The half-life of the light emission luminance of the device was measured in the same manner as in Example 1, and it was 90 hours. Example 6 A surfactant, under the same conditions as in the test for confirming the cleaning effect,
Ultrasonic cleaning with water, isopropanol and methanol in this order, followed by immersion in dilute sulfuric acid (diluted 5 times with water) for 10 minutes at room temperature, followed by acid cleaning, then washing off the acid with distilled water and drying An organic electroluminescent device having a layer structure shown in FIG. 1 (b) in the same manner as in Example 1 except that the ITO-coated glass substrate (contact angle of water on the ITO film surface of 15 to 20 °) was used. Was prepared.
【0071】上記素子を、実施例1と同様にして発光さ
せたところ、TPD層から、12Vの駆動電圧で最大輝
度7800cd/m2 の青色発光が観測された。また上記
素子の発光輝度の半減期を、実施例1と同様にして計測
したところ160時間であった。実施例7 実施例6と同様に酸洗浄し、蒸留水で酸を洗い落とした
後、乾燥させたITOコートガラス基材を、引き続い
て、アッシャー装置を用いて実施例1と同条件でプラズ
マ処理(ドライ洗浄)した。ITO膜表面の水の接触角
は5〜15°であった。When the device was made to emit light in the same manner as in Example 1, blue light emission with a maximum luminance of 7800 cd / m 2 was observed from the TPD layer at a driving voltage of 12 V. The half-life of the light emission luminance of the device was measured in the same manner as in Example 1, and it was 160 hours. Example 7 In the same manner as in Example 6, after washing with acid and washing off the acid with distilled water, the dried ITO-coated glass substrate was subsequently subjected to plasma treatment using an asher device under the same conditions as in Example 1 ( Dry cleaning). The contact angle of water on the surface of the ITO film was 5 to 15 °.
【0072】このITOコートガラス基材を、処理後直
ちに真空蒸着装置のチャンバー内にセットし、装置を作
動させて、チャンバー内を真空状態にした。そして、実
施例1と同様にして、図1(b) に示す層構造の有機エレ
クトロルミネッセンス素子を作製した。上記素子を、実
施例1と同様にして発光させたところ、TPD層から、
12Vの駆動電圧で最大輝度9600cd/m2 の青色発
光が観測された。Immediately after the treatment, the ITO-coated glass substrate was set in a chamber of a vacuum deposition apparatus, and the apparatus was operated to make the inside of the chamber vacuum. Then, in the same manner as in Example 1, an organic electroluminescence device having a layer structure shown in FIG. When the above device was made to emit light in the same manner as in Example 1, the TPD layer
Blue light emission with a maximum luminance of 9600 cd / m 2 was observed at a driving voltage of 12 V.
【0073】また上記素子の発光輝度の半減期を、実施
例1と同様にして計測したところ190時間であった。The half-life of the light emission luminance of the device was measured in the same manner as in Example 1, and it was 190 hours.
【0074】[0074]
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
水の接触角が25°未満となるように洗浄処理された、
透明導電性基材の透明導電膜の表面に、素子を構成する
単層または複層の有機の層を形成するので、初期の発光
輝度が高くかつその発光輝度にばらつきがない上、発光
寿命、安定性にすぐれた有機エレクトロルミネッセンス
素子を製造することができる。As described in detail above, according to the present invention,
Washed so that the contact angle of water is less than 25 °,
On the surface of the transparent conductive film of the transparent conductive substrate, a single or multiple organic layers constituting the element are formed, so that the initial light emission luminance is high and the light emission luminance does not vary, and the light emission lifetime, An organic electroluminescence device having excellent stability can be manufactured.
【図1】同図(a) は本発明の有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の、層構成の一例を示す断面図、同図(b) は層
構成の他の例を示す断面図である。FIG. 1A is a cross-sectional view showing an example of a layer configuration of an organic electroluminescence device of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view showing another example of a layer configuration.
1 透明導電性基材 2 有機の層 10 透明導電膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent conductive base material 2 Organic layer 10 Transparent conductive film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鳥居 靖子 大阪市此花区島屋一丁目1番3号 住友 電気工業株式会社大阪製作所内 (56)参考文献 特開 平4−349388(JP,A) 特開 平5−179034(JP,A) 特開 平6−252178(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H05B 33/14 H05B 33/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Yasuko Torii 1-3-1 Shimaya, Konohana-ku, Osaka Sumitomo Electric Industries, Ltd. Osaka Works (56) References JP-A-4-349388 (JP, A) JP-A-5-179034 (JP, A) JP-A-6-252178 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H05B 33/14 H05B 33/10
Claims (6)
処理され、真空中または不活性ガス中に保持された透明
導電性基材の透明導電膜の表面に、素子を構成する単層
または複層の有機の層が形成されたことを特徴とする有
機エレクトロルミネッセンス素子。An element constituting a device is cleaned on a surface of a transparent conductive film of a transparent conductive substrate held in a vacuum or in an inert gas by a washing treatment so that a contact angle of water is less than 25 °. An organic electroluminescent device, wherein a layer or a plurality of organic layers are formed.
リアゾール誘導体の層を含んでいる請求項1記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子。2. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the organic layer includes at least a layer of a 1,2,4-triazole derivative.
ホール輸送性材料からなるホール注入輸送層である請求
項1記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。3. The method according to claim 1, wherein the layer directly above the transparent conductive film among the organic layers is
The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the organic electroluminescence device is a hole injection / transport layer made of a hole transport material.
電極層が形成されている請求項1記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。4. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein an aluminum / lithium electrode layer is formed on the organic layer.
の接触角が25°未満となるように洗浄処理して、真空
中または不活性ガス中に保持し、前記透明導電膜上に、
素子を構成する単層または複層の有機の層を形成するこ
とを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製
造方法。5. A cleaning process for cleaning the surface of the transparent conductive film of the transparent conductive substrate so that the contact angle of water is less than 25 ° ,
Held in an inert gas or on the transparent conductive film,
A method for producing an organic electroluminescence device, comprising forming a single layer or a plurality of organic layers constituting the device.
面活性剤、水および有機溶媒でこの順に超音波洗浄した
後、さらに酸洗浄およびプラズマ処理のうちの少なくと
も一方を施すことで、当該透明導電膜の表面の、水の接
触角が25°未満となるようにする請求項5記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。6. The surface of the transparent conductive film of the transparent conductive substrate is subjected to ultrasonic cleaning with a surfactant, water and an organic solvent in this order, and further subjected to at least one of acid cleaning and plasma treatment. 6. The method for manufacturing an organic electroluminescence device according to claim 5, wherein a contact angle of water on the surface of the transparent conductive film is less than 25 °.
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1994
- 1994-02-04 JP JP6012921A patent/JP2917795B2/en not_active Expired - Lifetime
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