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JP7811856B2 - Thin-film light-emitting element, string-shaped light source using the same, and light source system using the same - Google Patents
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JP7811856B2 - Thin-film light-emitting element, string-shaped light source using the same, and light source system using the same - Google Patents

Thin-film light-emitting element, string-shaped light source using the same, and light source system using the same

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JP7811856B2 JP2022014905A JP2022014905A JP7811856B2 JP 7811856 B2 JP7811856 B2 JP 7811856B2 JP 2022014905 A JP2022014905 A JP 2022014905A JP 2022014905 A JP2022014905 A JP 2022014905A JP 7811856 B2 JP7811856 B2 JP 7811856B2
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特許法第30条第2項適用 株式会社日本触媒ニュースリリース2021年4月19日 https://www.shokubai.co.jp/ja/news/news0462.html 展示会「Ambient Weaving-環境と織物」、令和3年4月17日~令和3年7月18日開催Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act applies. Nippon Shokubai Co., Ltd. News Release April 19, 2021 https://www.shokubai.co.jp/ja/news/news0462.html Exhibition "Ambient Weaving - Environment and Textiles" to be held from April 17, 2021 to July 18, 2021

本発明は、薄膜発光素子、それを用いてなる紐状光源、及び、それによってなる光源システムに関する。 The present invention relates to a thin-film light-emitting element, a string-shaped light source using the same, and a light source system using the same.

光照射は、明るさを得るための照明としての使用の他、化学反応、殺菌、消毒、等の様々な用途で使用されている。光照射に用いられる光源は、用途に応じた形状のものが用いられており、例えば、金属物品の表面状態を観察する外観検査法に用いられる湾曲面光源体、半球面光源体または球面光源体を用いた外観検査用照明装置(特許文献1参照)が開示されている。また近年は光照射を美容や怪我・疾患の治療に利用する試みもなされており、光による治療を受ける領域の表面に沿うように適合される、有機発光半導体を用いた光を放射する携帯用機器や、患者の体の非平面状部分に従うようになっている光治療用パッチ、フレキシブル基板と有機半導体又は量子ドットを含む発光素子とを有する生体適用光照射デバイスを保護袋内に有する生体適用光照射デバイスの封止体等が提案されている(特許文献2~4参照)。また、有機電界発光素子を含むシートを肌に発布して光を照射し、肌を活性化することで美容効果や治療効果を得る方法が提案されている(特許文献5、非特許文献1、2参照)。 Light irradiation is used for a variety of purposes, including lighting to obtain brightness, chemical reactions, sterilization, and disinfection. Light sources used for light irradiation vary in shape depending on the application. For example, a lighting device for visual inspection using a curved, hemispherical, or spherical light source, used in visual inspection methods to observe the surface condition of metal objects, has been disclosed (see Patent Document 1). In recent years, attempts have also been made to utilize light irradiation for cosmetic purposes and the treatment of injuries and diseases. Examples include portable devices that emit light using organic light-emitting semiconductors and are adapted to conform to the surface of the area to be treated with light, light treatment patches that conform to non-planar parts of the patient's body, and sealed biocompatible light irradiation devices that include a flexible substrate and a light-emitting element containing an organic semiconductor or quantum dots, enclosed in a protective bag (see Patent Documents 2 to 4). Furthermore, a method has been proposed in which a sheet containing organic electroluminescent elements is applied to the skin and irradiated with light to activate the skin, thereby achieving cosmetic or therapeutic effects (see Patent Document 5 and Non-Patent Documents 1 and 2).

特開平04-178541号公報Japanese Patent Application Publication No. 04-178541 特許第4651281号公報Patent No. 4651281 国際公開第00/015296号公報International Publication No. 00/015296 国際公開第17/038655号公報International Publication No. WO 17/038655 特開2015-142717号公報JP 2015-142717 A

ヨンミン ジェオン(Yongmin Jeon)外7名「アドバンスト マテリアルズ テクノロジーズ(Advanced Materials Technologies)」、2018年、1700391Yongmin Jeon and seven others, "Advanced Materials Technologies," 2018, 1700391 トモユキ ヨコタ(Tomoyuki Yokota)外9名「サイエンス アドバンシス(Science Advances)」、2016年、第2号、e1501856Tomoyuki Yokota and 9 others, "Science Advances", 2016, No. 2, e1501856

上記のように、光源は用途に応じた形状のものが使用され、また美容や治療の分野では、光照射の作用を受ける領域の形状に沿った光照射を可能とするフレキシブルな光源を使用するものが提案されている。このような美容や治療分野に限らず、フレキシブルな光源は曲面状の照明や曲面形状の構造物表面の装飾等をはじめとする様々な用途への展開が期待される。しかし原理的に、2次元面の光源であるため、伸縮性のある基板以外は、自由曲面への追従は、物理的に不可能である。一方、伸縮性のある基板への発光素子の作製は研究報告例はあるものの、製造の問題、デバイス信頼性の問題など実用にはいくつかのブレークスルーが必要なのが現状である。この観点から、実用性があり、自由曲面への追従性が高いフレキシブル性に優れた薄膜発光素子が求められている。 As mentioned above, light sources are used in shapes suited to their applications, and in the fields of beauty and medical treatment, the use of flexible light sources has been proposed, which allow light to be emitted in a way that conforms to the shape of the area to be affected. Flexible light sources are expected to be used in a variety of applications, not limited to the beauty and medical treatment fields, including curved surface illumination and decoration of curved structural surfaces. However, because they are, in principle, two-dimensional light sources, it is physically impossible for them to conform to free-form surfaces, except on stretchable substrates. Meanwhile, while there have been research reports on fabricating light-emitting devices on stretchable substrates, several breakthroughs are currently required for practical use due to issues such as manufacturing and device reliability. From this perspective, there is a demand for thin-film light-emitting devices that are practical, highly flexible, and have the ability to conform to free-form surfaces.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、優れたフレキシブル性を有する薄膜発光素子を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned current situation, and aims to provide a thin-film light-emitting device with excellent flexibility.

本発明者は、優れたフレキシブル性を有する薄膜発光素子について検討し、ヤング率が所定の範囲にある薄膜発光素子を所定の厚さ及び形状にすることで、フレキシブル性に優れた薄膜発光素子となることを見出し、本発明に到達したものである。 The inventors investigated thin-film light-emitting devices with excellent flexibility and discovered that by adjusting a thin-film light-emitting device with a Young's modulus within a specified range to a specified thickness and shape, it becomes a thin-film light-emitting device with excellent flexibility, leading to the present invention.

すなわち本発明は、素子のヤング率が10000Mpa以下で、平均厚さが0.2mm以下、かつ、素子の長手方向の長さと該長手方向に対して垂直な方向のうち最も長さが長い方向との長さの比が10以上であることを特徴とする薄膜発光素子である。 In other words, the present invention is a thin-film light-emitting device characterized by having a Young's modulus of 10,000 MPa or less, an average thickness of 0.2 mm or less, and a ratio of the longitudinal length of the element to the longest length perpendicular to the longitudinal direction of 10 or more.

上記薄膜発光素子は、素子の長手方向の両末端に電極取り出し部を有することが好ましい。 It is preferable that the above-mentioned thin-film light-emitting element has electrode lead-out portions at both longitudinal ends of the element.

上記薄膜発光素子は、陽極と陰極との間に複数の層が積層された構造を有し、陽極と陰極との間に1層又は複数層の有機化合物層を有し、更に該陰極が基板側に存在する有機電界発光素子であることが好ましい。 The above-mentioned thin-film light-emitting element is preferably an organic electroluminescent element having a structure in which multiple layers are stacked between an anode and a cathode, with one or more organic compound layers between the anode and the cathode, and with the cathode located on the substrate side.

上記有機電界発光素子は、上部電極の平均厚さが20nm以上であることが好ましい。 In the above organic electroluminescent device, it is preferable that the average thickness of the upper electrode be 20 nm or more.

本発明はまた、本発明の薄膜発光素子を用いてなることを特徴とする紐状光源でもある。 The present invention also relates to a strip-shaped light source characterized by using the thin-film light-emitting element of the present invention.

本発明はまた、本発明の紐状光源を複数用いることにより面状光源の効果を実現した光源システムでもある。 The present invention is also a light source system that achieves the effect of a surface light source by using multiple strip light sources of the present invention.

本発明の薄膜発光素子は、フレキシブル性に優れ、自由曲面への追従性にも優れるため、高いフレキシブル性が求められる曲面状の照明や曲面形状の構造物表面の装飾等の用途に好適に用いることができる。 The thin-film light-emitting device of the present invention is highly flexible and has excellent conformability to free-form surfaces, making it suitable for applications requiring high flexibility, such as lighting curved surfaces and decorating the surfaces of curved structures.

ヤング率3000MPaのPET基材の折り曲げ時の非線形応力解析を行った結果を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing the results of a nonlinear stress analysis performed when a PET substrate having a Young's modulus of 3000 MPa is bent. ヤング率2000MPaのPET基材の折り曲げ時の非線形応力解析を行った結果を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing the results of a nonlinear stress analysis performed when a PET substrate having a Young's modulus of 2000 MPa is bent. 膜厚200μm、アスペクト比10のひも状形状について、軸回り強制回転の非線形応力解析を行った結果を示した図である。10 is a diagram showing the results of a nonlinear stress analysis of a string-shaped film having a film thickness of 200 μm and an aspect ratio of 10, in which the film is subjected to forced rotation about an axis. 膜厚200μm、アスペクト比15のひも状形状について、軸回り強制回転の非線形応力解析を行った結果を示した図である。10 is a diagram showing the results of a nonlinear stress analysis of a string-shaped film having a film thickness of 200 μm and an aspect ratio of 15, in which the film is subjected to forced rotation about its axis. 膜厚100μm、アスペクト比10のひも状形状について、軸回り強制回転の非線形応力解析を行った結果を示した図である。10 is a diagram showing the results of a nonlinear stress analysis of a string-shaped film having a film thickness of 100 μm and an aspect ratio of 10, in which the film is subjected to forced rotation about an axis. 本発明の薄膜発光素子が有機電界発光素子である場合の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure when the thin-film light-emitting element of the present invention is an organic electroluminescent element. 本発明の薄膜発光素子が有機電界発光素子である場合の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure when the thin-film light-emitting element of the present invention is an organic electroluminescent element. 本発明の薄膜発光素子が有機電界発光素子である場合の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure when the thin-film light-emitting element of the present invention is an organic electroluminescent element. 本発明の薄膜発光素子が有機電界発光素子である場合の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure when the thin-film light-emitting element of the present invention is an organic electroluminescent element. 本発明の薄膜発光素子が有機電界発光素子である場合の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure when the thin-film light-emitting element of the present invention is an organic electroluminescent element. 本発明の薄膜発光素子が有機電界発光素子である場合の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure when the thin-film light-emitting element of the present invention is an organic electroluminescent element. 本発明の薄膜発光素子が有機電界発光素子である場合の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure when the thin-film light-emitting element of the present invention is an organic electroluminescent element. 本発明の薄膜発光素子が有機電界発光素子である場合の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure when the thin-film light-emitting element of the present invention is an organic electroluminescent element. 本発明の薄膜発光素子が有機電界発光素子である場合の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure when the thin-film light-emitting element of the present invention is an organic electroluminescent element. 本発明の薄膜発光素子が有機電界発光素子である場合の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure when the thin-film light-emitting element of the present invention is an organic electroluminescent element. 本発明の薄膜発光素子が有機電界発光素子である場合の積層構造の一例を示した概略図である。1 is a schematic diagram showing an example of a laminate structure when the thin-film light-emitting element of the present invention is an organic electroluminescent element. 実施例1で作製した薄膜発光素子を外径3mmのガラス棒に巻き付けた状態で発光させた様子を示した写真である。1 is a photograph showing the thin-film light-emitting element produced in Example 1 wound around a glass rod having an outer diameter of 3 mm and emitting light.

以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
The present invention will be described in detail below.
It should be noted that a combination of two or more of the individual preferred embodiments of the present invention described below is also a preferred embodiment of the present invention.

本発明の薄膜発光素子は、素子のヤング率が10000Mpa以下で、平均厚さが0.2mm以下、かつ、素子の長手方向の長さと該長手方向に対して垂直な方向のうち最も長さが長い方向との長さの比(アスペクト比)が10以上であることを特徴とする。
本発明は、薄膜発光素子が自由曲面への追従性にも優れたものとなる条件について検討し、捻りを加えることが可能な素子を実現することでそれを達成しようとしたものである。
本発明者は、捻りを加えることが可能な素子の条件を以下の素子厚0.1mmのフィルム光源による曲げ試験と力学シミュレーションにより算出した。
(1)まず特願2021-071277号の実施例1で作製した厚み0.1mmの有機電解発光素子(素子サイズ3.5cm×3.5cm)を用いて、ユアサシステム機器社製の曲げ試験機により曲げ半径2mmで10万回の曲げ試験を行い、試験前と試験後で目視での発光ムラに変化がないこと、さらには電圧-輝度特性において複数の発光位置について変化がないことを確認した。このことにより、この条件下で受ける応力に対して、該薄膜発光素子は特性に影響を受けないことを確認した。
(2)次に、この曲げ試験の条件で素子が受ける応力を、以下の条件の力学シミュレーションにより算出したところ、生じている応力は100MPa程度と推算された。
これらの結果から、少なくとも100MPa程度の応力には、上記条件の薄膜発光素子は影響を受けないということが示された。
<曲げ試験における応力の力学シミュレーション>
解析手法は以下のとおりである。
連続体シミュレーションで非線形応力解析を行った。多段階の折り曲げで最終状態が再現できていることを確認した。
使用モデルは以下のとおりである。
・均質線形弾性体(塑性は考慮せず)
ヤング率:変数
ポアソン比:0.4(PETのバルク物性値)
・シェル 1次精度(厚さ0.1mm)
・メッシュピッチ 1mm
曲げ試験を行った有機電界発光素子の基材であるPETのヤング率が2000~3000MPaであることから、ヤング率3000MPaの場合と2000MPaの場合とで折り曲げ時の応力解析を行った。解析結果をぞれぞれ図1、2に示す。応力解析の結果、ヤング率が3000MPaの場合、折り曲げ部に相当応力95MPa程度が発生し、ヤング率が2000MPaの場合、折り曲げ部に相当応力63MPa程度が発生する結果となった。これらより、上記(1)の曲げ試験の条件で発生する応力は最大で100MPa程度であると推算された。
(3)更にこれらの結果を用いて、本発明が目指す捻りに対する応力において、どのような条件の素子ならば、発生する応力が100MPa未満の素子になるかを以下の条件のシミュレーションにより算出した。
<捻りにおける応力の力学シミュレーション>
解析手法は以下のとおりである。
連続体シミュレーションで非線形応力解析を行い、軸回り強制回転での応力を算出した。
使用モデルは以下のとおりである。
・均質線形弾性体(塑性は考慮せず)
ヤング率:10000Mpa
ポアソン比:0.4(PETのバルク物性値)
・シェル 1次精度(厚さ0.2mm)
・メッシュピッチ 0.5mm
膜厚200μm、アスペクト比10のひも状形状、膜厚200μm、アスペクト比15のひも状形状、及び、膜厚100μm、アスペクト比10のひも状形状について解析を行った結果をそれぞれ図3~5に示す。解析の結果、膜厚200μm、アスペクト比10のひも状形状ではひねった場合の最大応力が概ね110MPaとなった。また、膜厚200μm、アスペクト比15の場合、及び、膜厚100μm、アスペクト比10の場合はひねった場合の最大応力がそれぞれ70MPa及び40MPaであった。
これらのシミュレーション結果から、ヤング率10000MPa、膜厚0.2mm、アスペクト比10が、素子に対する応力が100MPa相当になる基準であることがわかった。これより応力が小さくなる方向には良好な素子が得られることが明らかなため、材料工学の観点から、ヤング率10000MPa以下、膜厚0.2mm以下、かつアスペクト比10以上の物性を持つ素子には、100MPa以下の応力しかかからず、ひねりに対しても影響を受けない素子が得られることわかった。
本発明は、このようにして10000MPa以下のヤング率を有する素子を平均厚さが0.2mm以下、かつ、アスペクト比が10以上となる形状にすることで、捻りを加えることも可能なフレキシブル性の高い発光素子となることを見出したものである。
The thin-film light-emitting element of the present invention is characterized in that the Young's modulus of the element is 10,000 MPa or less, the average thickness is 0.2 mm or less, and the ratio of the length in the longitudinal direction of the element to the longest length direction perpendicular to the longitudinal direction (aspect ratio) is 10 or more.
The present invention aims to achieve this by studying the conditions under which a thin-film light-emitting element can have excellent conformability to a free-form surface and realizing an element that can be twisted.
The inventors calculated the conditions for an element that can be twisted by performing a bending test using a film light source with an element thickness of 0.1 mm and a mechanical simulation.
(1) First, using the 0.1 mm thick organic electroluminescent element (element size 3.5 cm × 3.5 cm) produced in Example 1 of Japanese Patent Application No. 2021-071277, a bending test was performed 100,000 times at a bending radius of 2 mm using a bending tester manufactured by Yuasa System Co., Ltd. It was confirmed that there was no change in the visual unevenness of light emission before and after the test, and furthermore, there was no change in the voltage-luminance characteristics at multiple light-emitting positions. This confirmed that the characteristics of the thin-film light-emitting element were not affected by the stress applied under these conditions.
(2) Next, the stress to which the element is subjected under the conditions of this bending test was calculated by a mechanical simulation under the following conditions, and the generated stress was estimated to be about 100 MPa.
These results indicate that the thin film light emitting device under the above conditions is not affected by a stress of at least about 100 MPa.
<Mechanical simulation of stress in bending tests>
The analysis method is as follows.
A nonlinear stress analysis was performed using a continuum simulation. It was confirmed that the final state could be reproduced by multi-stage bending.
The usage model is as follows:
- Homogeneous linear elastic body (plasticity not considered)
Young's modulus: variable Poisson's ratio: 0.4 (bulk physical property value of PET)
・Shell primary accuracy (thickness 0.1 mm)
・Mesh pitch 1mm
Since the Young's modulus of PET, the base material of the organic electroluminescent device subjected to the bending test, was 2000 to 3000 MPa, stress analysis was performed when the device was bent at a Young's modulus of 3000 MPa and 2000 MPa. The analysis results are shown in Figures 1 and 2, respectively. As a result of the stress analysis, when the Young's modulus was 3000 MPa, an equivalent stress of about 95 MPa was generated at the bent portion, and when the Young's modulus was 2000 MPa, an equivalent stress of about 63 MPa was generated at the bent portion. From these results, it was estimated that the maximum stress generated under the bending test conditions in (1) above was about 100 MPa.
(3) Furthermore, using these results, we performed a simulation under the following conditions to calculate what conditions an element would have to have in order to generate a stress of less than 100 MPa in response to the torsion stress that is the target of the present invention.
<Mechanical simulation of stress in twisting>
The analysis method is as follows.
A nonlinear stress analysis was performed using a continuum simulation to calculate the stress caused by forced rotation around the axis.
The usage model is as follows:
- Homogeneous linear elastic body (plasticity not considered)
Young's modulus: 10,000 MPa
Poisson's ratio: 0.4 (bulk physical property value of PET)
・Shell primary accuracy (thickness 0.2 mm)
・Mesh pitch 0.5mm
The results of analysis of a string-like shape with a film thickness of 200 μm and an aspect ratio of 10, a string-like shape with a film thickness of 200 μm and an aspect ratio of 15, and a string-like shape with a film thickness of 100 μm and an aspect ratio of 10 are shown in Figures 3 to 5, respectively. As a result of the analysis, the maximum stress when twisted was approximately 110 MPa for the string-like shape with a film thickness of 200 μm and an aspect ratio of 10. Furthermore, the maximum stress when twisted was 70 MPa for the film thickness of 200 μm and an aspect ratio of 15 and 40 MPa for the film thickness of 100 μm and an aspect ratio of 10.
These simulation results showed that the criteria for a stress equivalent to 100 MPa on the element were a Young's modulus of 10,000 MPa, a film thickness of 0.2 mm, and an aspect ratio of 10. It is clear that a good element can be obtained in a direction where the stress is smaller than this, and therefore, from the viewpoint of materials engineering, it was found that an element having physical properties of a Young's modulus of 10,000 MPa or less, a film thickness of 0.2 mm or less, and an aspect ratio of 10 or more will be subjected to a stress of 100 MPa or less and will be unaffected by twisting.
The present invention has discovered that by forming an element having a Young's modulus of 10,000 MPa or less into a shape having an average thickness of 0.2 mm or less and an aspect ratio of 10 or more, it becomes a highly flexible light-emitting element that can also be twisted.

本発明の薄膜発光素子のヤング率は、10000Mpa以下であればよいが、5000MPa以下であることが好ましい。より好ましくは、3000MPa以下である。
薄膜発光素子のヤング率は、引張試験機により測定することができる。
The Young's modulus of the thin-film light-emitting device of the present invention may be 10,000 MPa or less, preferably 5,000 MPa or less, and more preferably 3,000 MPa or less.
The Young's modulus of the thin-film light-emitting device can be measured using a tensile tester.

本発明の薄膜発光素子は、平均厚さが0.2mm以下、かつ、素子の長手方向の長さと該長手方向に対して垂直な方向のうち最も長さが長い方向との長さの比(アスペクト比)が10以上であればよいが、平均厚さは0.12mm以下であることが好ましい。より好ましくは、0.10mm以下であり、さらに好ましくは、0.07mm以下である。また素子の取り扱い性の点から、平均厚さは0.07μm以上であることが好ましい。より好ましくは、0.10μm以上である。
本発明の薄膜発光素子は、アスペクト比が10以上である細長い形状であればよいが、当該アスペクト比は、15以上であることが好ましい。より好ましくは、30以上である。また、取り扱いの点から、長さの比をなす短い方の実際の長さが1mm以上であることが好ましく、より好ましくは3mm以上である。
The thin-film light-emitting device of the present invention may have an average thickness of 0.2 mm or less and an aspect ratio (ratio) of the longitudinal length of the device to the longest direction perpendicular to the longitudinal length of 10 or more, but the average thickness is preferably 0.12 mm or less. More preferably, it is 0.10 mm or less, and even more preferably, it is 0.07 mm or less. Furthermore, from the viewpoint of device handleability, the average thickness is preferably 0.07 μm or more. More preferably, it is 0.10 μm or more.
The thin-film light-emitting element of the present invention may have an elongated shape with an aspect ratio of 10 or more, but the aspect ratio is preferably 15 or more, and more preferably 30 or more. From the viewpoint of handling, the actual length of the shorter side that constitutes the length ratio is preferably 1 mm or more, and more preferably 3 mm or more.

本発明の薄膜発光素子は、素子の長手方向の両末端に電極取り出し部を有することが好ましい。本発明の薄膜発光素子は薄膜であるがゆえに配線の抵抗が無視できず、それによる電圧低下があり、結果として発光輝度のムラになる。これを防ぐ一つの方法として、通常は配線の配置の利便性から近傍に配置される両電極の取り出しを最も遠い位置に配置する方法を用いることができる。この際、上部電極の取り出しを片側だけでなく両側に取ってもよい。下部電極も同様に片側だけでなく両側に取ってもよい。これにより、より均一な発光を持つ捻りが可能な自由曲面に追従するフィルム光源を実現することができる。 The thin-film light-emitting element of the present invention preferably has electrode lead-out portions at both longitudinal ends of the element. Because the thin-film light-emitting element of the present invention is a thin film, the resistance of the wiring cannot be ignored, causing a drop in voltage and resulting in uneven light emission brightness. One method of preventing this can be to position the lead-out portions of both electrodes, which are normally placed close to each other for convenience in wiring placement, at the farthest positions. In this case, the upper electrode may be led out not only on one side but also on both sides. Similarly, the lower electrode may be led out not only on one side but also on both sides. This makes it possible to realize a film light source that can be twisted to follow free-form surfaces and has more uniform light emission.

本発明の発光素子からなる紐状光源は、それだけでは、言葉通り線状の光源でしかなく、例えば、光により効果を発現させる美容や医療用途では十分とはいえない。そこで、本発明の紐状光源を自由曲面上に複数配置することで疑似的に面状光源化することが可能である。これにより自由曲面に追従可能な疑似面状光源の光源システムを提供できる。 A string-shaped light source made of the light-emitting element of the present invention is, by itself, merely a linear light source, and is not sufficient for, for example, cosmetic or medical applications that use light to produce effects. Therefore, by arranging multiple string-shaped light sources of the present invention on a free-form surface, it is possible to create a pseudo-planar light source. This makes it possible to provide a light source system with a pseudo-planar light source that can follow the free-form surface.

以下には、上述した実デバイスの曲げ試験結果およびシミュレーションで見いだされた、ヤング率が10000MPa、平均厚さが0.2mm以下、及びアスペクト比が10以上である薄膜発光素子として使用可能な有機電界発光素子の構成について記す。この厚さおよび長さ(短軸側は水や酸素の侵入に配慮する物理的距離が取れない)で実用可能な有機電界発光素子を実現するためにはバリアフィルム等の封止構成にも制限がかかるため、バリア機能にあまり依存しない水や酸素に強い有機電界発光素子が本発明の有機電界発光素子としては好適である。その詳細は以下のとおりである。 Described below is the configuration of an organic electroluminescent device that can be used as a thin-film light-emitting device, with a Young's modulus of 10,000 MPa, an average thickness of 0.2 mm or less, and an aspect ratio of 10 or more, as discovered from the bending test results and simulations of the actual device described above. Realizing a practical organic electroluminescent device with this thickness and length (the short axis side does not have enough physical distance to prevent water and oxygen penetration) places limitations on the sealing configuration of barrier films, etc., and therefore organic electroluminescent devices that are resistant to water and oxygen and do not rely too heavily on barrier function are suitable for the organic electroluminescent device of the present invention. The details are as follows:

本発明の薄膜発光素子として使用される有機電界発光素子は、陽極と陰極との間に複数の層が積層された構造を有し、陽極と陰極との間に1層又は複数層の有機化合物層を有し、更に該陰極が基板側に存在する有機電界発光素子であることが好ましい。
薄膜発光素子が有機電界発光素子の中でも基板上に陰極が形成された、いわゆる逆構造の有機電界発光素子であることで、バリアフィルムにあまり依存しない水や酸素に強い有機電界発光素子になり、実用性を持ち、かつ捻り等に対する柔軟性に優れたよりフレキシブルな薄膜発光素子となる。
The organic electroluminescent element used as the thin-film light-emitting element of the present invention preferably has a structure in which a plurality of layers are stacked between an anode and a cathode, has one or more organic compound layers between the anode and the cathode, and further has the cathode present on the substrate side.
Among organic electroluminescent devices, the thin-film light-emitting device is an organic electroluminescent device with a so-called inverted structure in which a cathode is formed on a substrate, making the organic electroluminescent device resistant to water and oxygen and less dependent on a barrier film, resulting in a more flexible thin-film light-emitting device that is practical and has excellent flexibility against twisting, etc.

上記有機電界発光素子は、基板上に形成された陰極と陽極との間に電子注入層及び/又は電子輸送層、発光層、正孔輸送層及び/又は正孔注入層をこの順に有する素子であることが好ましい。有機電界発光素子は、これらの層以外のその他の層を有するものであってもよく、その他の層としては後述する正孔阻止層等が挙げられる。
上記有機電界発光素子は、基板上に形成された陰極と陽極との間に電子注入層及び/又は電子輸送層、発光層、正孔輸送層及び/又は正孔注入層をこの順に隣接して有する素子であるか、有機電界発光素子は、基板上に形成された陰極と陽極との間に電子注入層及び/又は電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層及び/又は正孔注入層をこの順に隣接して有する素子であることがより好ましい。
これら有機電界発光素子を構成する各層は、1層からなるものであってもよく、2層以上からなるものであってもよい。
The organic electroluminescent device is preferably an element having an electron injection layer and/or an electron transport layer, a light-emitting layer, and a hole transport layer and/or a hole injection layer, in this order, between a cathode and an anode formed on a substrate. The organic electroluminescent device may have layers other than these layers, such as a hole blocking layer, which will be described later.
The organic electroluminescent device is preferably an element having an electron injection layer and/or electron transport layer, a light-emitting layer, a hole transport layer and/or hole injection layer, which are adjacent to each other in this order between a cathode and an anode formed on a substrate, or more preferably an element having an electron injection layer and/or electron transport layer, a hole blocking layer, a light-emitting layer, a hole transport layer and/or hole injection layer, which are adjacent to each other in this order between a cathode and an anode formed on a substrate.
Each layer constituting these organic electroluminescent devices may consist of one layer or two or more layers.

上記有機電界発光素子の好ましい実施形態には、(1)陰極と陽極との間に発光層を含む有機層を有し、陰極に隣接して金属薄膜である金属電子注入層とその金属層の金属元素と配位反応を起こす有機材料を有する有機電子注入層が積層された層を含む有機電界発光素子と、(2)陰極と陽極との間に発光層を含む有機層を有し、マグネシウムと、銀及び/又はアルミニウムとを含み、マグネシウムの体積比率が2%以上、30%以下である、平均厚さが40nm以下の層を陰極とし、該陰極に隣接して金属原子に配位結合可能な有機材料を含む有機電子注入層を有する有機電界発光素子とが含まれる。
以下においては、上記(1)の有機電界発光素子を第1の好適な実施形態の有機電界発光素子、上記(2)の有機電界発光素子を第2の好適な実施形態の有機電界発光素子と称し、両方を合わせたものを本発明の好適な実施形態の有機電界発光素子と称する。
第2の好適な実施形態の有機電界発光素子のような構成にすると、マグネシウムと金属原子に配位結合可能な有機材料との配位結合によって優れた電子注入性が得られる。またマグネシウムを少量の比率で銀及び/又はアルミニウムとともに陰極中に含ませた平均厚さ40nm以下の層とすることで仕事関数の小さいマグネシウムを使用しながら大気安定性にも優れた素子とすることができる。更にこのような構成を有する素子は、既出の陰極上に金属酸化物層を設けた素子よりも長寿命である。そのメカニズムは、マグネシウムの方が酸化物層よりも配位結合が密に存在するために、注入障壁の強固かつ均一な低減、そして外部から侵入する酸素や水の軽減ができるためと考えられる。
Preferred embodiments of the organic electroluminescent device include: (1) an organic electroluminescent device having an organic layer including a light-emitting layer between a cathode and an anode, and comprising a laminated layer in which a metal electron injection layer that is a metal thin film adjacent to the cathode and an organic electron injection layer that contains an organic material that undergoes a coordination reaction with a metal element in the metal layer are stacked; and (2) an organic electroluminescent device having an organic layer including a light-emitting layer between a cathode and an anode, and comprising a cathode that is a layer that contains magnesium, silver, and/or aluminum, where the volume ratio of magnesium is 2% or more and 30% or less, has an average thickness of 40 nm or less, and an organic electron injection layer adjacent to the cathode that contains an organic material that can form a coordinate bond to a metal atom.
Hereinafter, the organic electroluminescent device of (1) above will be referred to as an organic electroluminescent device of a first preferred embodiment, the organic electroluminescent device of (2) above will be referred to as an organic electroluminescent device of a second preferred embodiment, and the combination of both will be referred to as an organic electroluminescent device of a preferred embodiment of the present invention.
When configured as in the organic electroluminescent device of the second preferred embodiment, excellent electron injection properties are achieved through the coordination bond between magnesium and an organic material capable of forming a coordination bond with a metal atom. Furthermore, by incorporating a small amount of magnesium into the cathode together with silver and/or aluminum to form a layer with an average thickness of 40 nm or less, it is possible to obtain a device with excellent atmospheric stability while using magnesium, which has a low work function. Furthermore, devices with such a configuration have a longer life than devices with a metal oxide layer on the cathode described above. The mechanism behind this is thought to be that magnesium has denser coordination bonds than an oxide layer, thereby firmly and uniformly reducing the injection barrier and reducing the intrusion of oxygen and water from the outside.

次に、本発明における有機電界発光素子について、例を挙げて詳細に説明する。
図6は、第1の好適な実施形態の有機電界発光素子の積層構造の一例を説明するための概略断面図である。ここでは逆構造の構成を示す。図6に示す本実施形態の有機電界発光素子1は、陰極3と陽極11との間に発光層8を有する。図6に示す有機電界発光素子1では、陰極3と発光層8との間に、本発明の構成である金属電子注入層5と有機電子注入層6が隣接して存在する。また、必要に応じて電子輸送層7や正孔阻止層12を有している。発光層8と陽極11の間には、正孔輸送層9と正孔注入層10を有する。
本発明の第1の好適な実施形態の有機電界発光素子の構成の他の例としては、図7~11に示した構成が挙げられる。
Next, the organic electroluminescent device of the present invention will be described in detail with reference to examples.
Figure 6 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the layered structure of the organic electroluminescent device of the first preferred embodiment. Here, an inverted structure is shown. The organic electroluminescent device 1 of this embodiment shown in Figure 6 has an emitting layer 8 between a cathode 3 and an anode 11. In the organic electroluminescent device 1 shown in Figure 6, a metal electron injection layer 5 and an organic electron injection layer 6, which are components of the present invention, are adjacently present between the cathode 3 and the emitting layer 8. Furthermore, an electron transport layer 7 and a hole blocking layer 12 are also present as necessary. A hole transport layer 9 and a hole injection layer 10 are present between the emitting layer 8 and the anode 11.
Other examples of the configuration of the organic electroluminescent device according to the first preferred embodiment of the present invention include the configurations shown in FIGS.

図12、13は、第2の好適な実施形態の有機電界発光素子の積層構造の一例を説明するための概略断面図である。ここでは逆構造の構成を示す。図12、13に示す本実施形態の有機電界発光素子1は、陰極3と陽極11との間に発光層8を有する。図12、13に示す有機電界発光素子1では、陰極3と発光層8との間に有機電子注入層6が陰極3に隣接して存在する。また、必要に応じて電子輸送層7や正孔阻止層12を有している。発光層8と陽極11の間には、正孔輸送層9と正孔注入層10を有する。また、陰極の安定性を高めるために金属酸化物層4を陰極3の下地として用いてもよい(図15、16)。第2の好適な実施形態の有機電界発光素子の構成の他の例としては、図14に示した構成が挙げられる。 Figures 12 and 13 are schematic cross-sectional views illustrating an example of the layered structure of an organic electroluminescent device according to a second preferred embodiment. An inverted structure is shown here. The organic electroluminescent device 1 of this embodiment shown in Figures 12 and 13 has an emitting layer 8 between a cathode 3 and an anode 11. In the organic electroluminescent device 1 shown in Figures 12 and 13, an organic electron injection layer 6 is present adjacent to the cathode 3 between the cathode 3 and the emitting layer 8. An electron transport layer 7 and a hole blocking layer 12 are also present as necessary. A hole transport layer 9 and a hole injection layer 10 are present between the emitting layer 8 and the anode 11. A metal oxide layer 4 may be used as a base for the cathode 3 to enhance the stability of the cathode (Figures 15 and 16). Another example of the configuration of the organic electroluminescent device according to the second preferred embodiment is the configuration shown in Figure 14.

本実施形態においては、逆構造の有機電界発光素子1を例に挙げて説明するが、本発明における有機電界発光素子は、基板と発光層との間に陽極が配置された順構造のものであってもよい。また、それぞれ基板側から光を取り出すボトムエミッションであってもよく、基板上部から光を取り出すトップエミッションであってもよい。
本発明の第1の好適な実施形態の有機電界発光素子が順構造である場合も、逆構造の場合と同様に、陰極と発光層との間に上記有機電子注入層と金属電子注入層を接した積層構造として有する。
また第2の好適な実施形態の有機電界発光素子が順構造である場合も、逆構造の場合と同様に、陰極と発光層との間に、陰極に隣接して有機電子注入層を有する。
以下に説明する有機電界発光素子を構成する各層の材料や厚さ及び封止は、第1の好適な実施形態の有機電界発光素子については、後述する陰極、陽極の材料を除き、順構造の有機電界発光素子についても同様である。逆構造のトップエミッションのみ後述する金属電子注入層の膜厚の制限はなく、どの厚さでも良い。
第2の好適な実施形態の有機電界発光素子については、有機電界発光素子を構成する各層の材料や厚さ及び封止は、後述する陽極の材料を除き、順構造の有機電界発光素子についても同様である。
以下に有機電界発光素子の各層の材料等について記載する。
In this embodiment, an organic electroluminescent device 1 having an inverted structure will be described as an example, but the organic electroluminescent device of the present invention may also have a forward structure in which an anode is disposed between a substrate and a light-emitting layer. Furthermore, the organic electroluminescent device may be a bottom emission device in which light is extracted from the substrate side, or a top emission device in which light is extracted from above the substrate.
When the organic electroluminescent device of the first preferred embodiment of the present invention has a forward structure, it has a laminated structure in which the organic electron injection layer and the metal electron injection layer are in contact with each other between the cathode and the light-emitting layer, as in the case of the inverted structure.
When the organic electroluminescent device of the second preferred embodiment has a forward structure, it also has an organic electron injection layer adjacent to the cathode between the cathode and the light-emitting layer, as in the case of the inverted structure.
The materials, thicknesses, and sealing of each layer constituting the organic electroluminescent element described below are the same for the organic electroluminescent element of the first preferred embodiment as for the organic electroluminescent element of the forward structure, except for the materials of the cathode and anode described later. Only for the top emission element of the inverted structure, there is no limitation on the film thickness of the metal electron injection layer described later, and any thickness is acceptable.
Regarding the organic electroluminescent device of the second preferred embodiment, the materials, thicknesses and sealing of each layer constituting the organic electroluminescent device are the same as those of the organic electroluminescent device of the forward structure, except for the material of the anode, which will be described later.
The materials for each layer of the organic electroluminescent device will be described below.

「基板」
基板の材料としては、樹脂材料等が挙げられる。
基板に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられる。基板の材料として、樹脂材料を用いた場合、柔軟性に優れた有機電界発光素子が得られるため好ましい。
"substrate"
Examples of materials for the substrate include resin materials.
Examples of resin materials used for the substrate include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyethersulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, polyarylate, etc. When a resin material is used as the substrate material, an organic electroluminescent device having excellent flexibility can be obtained, which is preferable.

有機電界発光素子がボトムエミッション型のものである場合には、基板の材料として、透明基板を用いる。
有機電界発光素子がトップエミッション型のものである場合には、基板の材料として透明基板だけでなく、不透明基板を用いてもよい。不透明基板としては、ステンレス鋼のような極薄膜の金属板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成した基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
When the organic electroluminescent device is a bottom emission type, a transparent substrate is used as the substrate material.
When the organic electroluminescent element is a top-emission type, the substrate may be an opaque substrate as well as a transparent substrate. Examples of the opaque substrate include a substrate in which an oxide film (insulating film) is formed on the surface of an ultrathin metal plate such as stainless steel, and a substrate made of a resin material.

基板の平均厚さは、基板の材料等に応じて決定でき、0.01~0.2mmであることが好ましく、0.02~0.1mmであることがより好ましい。
基板の平均厚さは、デジタルマルチメーター、ノギスにより測定できる。
The average thickness of the substrate can be determined depending on the material of the substrate, etc., and is preferably 0.01 to 0.2 mm, more preferably 0.02 to 0.1 mm.
The average thickness of the substrate can be measured using a digital multimeter and a vernier caliper.

「陰極」
陰極は、基板上に直接接触して形成される。
陰極としては、ITO(錫ドープ酸化インジウム)、ATO(アンチモンドープ酸化インジウム)、IZO(インジウムドープ酸化亜鉛)、AZO(アルミニウムドープ酸化亜鉛)、FTO(フッ素ドープ酸化インジウム)などの透明導電性材料や、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、錫、インジウム、銅、銀、金、白金やこれらの合金などの不透明な導電性材料を用いることができる。
"cathode"
The cathode is formed on and in direct contact with the substrate.
The cathode can be made of a transparent conductive material such as ITO (tin-doped indium oxide), ATO (antimony-doped indium oxide), IZO (indium-doped zinc oxide), AZO (aluminum-doped zinc oxide), or FTO (fluorine-doped indium oxide), or an opaque conductive material such as calcium, magnesium, aluminum, tin, indium, copper, silver, gold, platinum, or an alloy of these.

本発明の第1の好適な実施形態の有機電界発光素子において、陰極の材料としては、仕事関数が4.0eV以上の材料が良く、例えば、ITO(インジウム酸化錫)、IZO(インジウム酸化亜鉛)、FTO(フッ素酸化錫)、In、SnO、Sb含有SnO、Al含有ZnO等の酸化物の導電材料、さらには銀もしくは銀合金が挙げられる。この中でも、陰極の材料として、ITO、IZO、FTO、銀を用いることが好ましい。
本発明の第2の好適な実施形態の有機電界発光素子において、陰極は、金属単体であるマグネシウムと、銀及び/又はアルミニウムとを含んで形成される層である。銀とアルミニウムはいずれか一方を含んでいてもよく、両方を含んでいてもよい。陰極は、マグネシウムと、銀及び/又はアルミニウムとを含む層におけるマグネシウムの体積比率が30%以下である。このような割合であることで、素子が優れた電子注入性とともに、大気安定性にもより優れたものとなる。マグネシウムの体積比率は、好ましくは、20%以下であり、より好ましくは、10%以下であり、更に好ましくは、5%以下である。またより優れた電子注入性を発揮する点から、マグネシウムの体積比率は、2%以上であるが、好ましくは、3%以上、より好ましくは、4%以上である。
これらの材料は、本発明における有機電界発光素子が基板と発光層との間に陽極が配置された順構造のものである場合には陽極の材料として使用することができる。その場合の陽極の平均厚さは上記陰極と同様であることが好ましい。
なお、仕事関数については、Journal of Applied Physics、第48巻、1977年、p4729に記載の値を基準にした。
In the organic electroluminescent device according to the first preferred embodiment of the present invention, the cathode material is preferably a material having a work function of 4.0 eV or more, such as conductive oxide materials such as ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), FTO (fluorine tin oxide), In3O3 , SnO2 , Sb-containing SnO2 , and Al-containing ZnO, as well as silver or a silver alloy. Among these, ITO, IZO, FTO, and silver are preferably used as the cathode material.
In the organic electroluminescent device according to a second preferred embodiment of the present invention, the cathode is a layer formed containing magnesium, which is an elemental metal, and silver and/or aluminum. The cathode may contain either silver or aluminum, or both. The volume ratio of magnesium in the layer containing magnesium and silver and/or aluminum is 30% or less. With such a ratio, the device exhibits excellent electron injection properties and also excellent atmospheric stability. The volume ratio of magnesium is preferably 20% or less, more preferably 10% or less, and even more preferably 5% or less. Furthermore, in order to exhibit better electron injection properties, the volume ratio of magnesium is 2% or more, preferably 3% or more, and more preferably 4% or more.
These materials can be used as the anode material when the organic electroluminescent device of the present invention has a forward structure in which the anode is disposed between the substrate and the light-emitting layer. In this case, the average thickness of the anode is preferably the same as that of the cathode.
The work function was based on the value described in Journal of Applied Physics, Vol. 48, 1977, p. 4729.

陰極の平均厚さは、7nm以上であることが好ましい。このような厚さであると、電極の電気抵抗を小さくすることができ、本発明の薄膜発光素子をより発光特性に優れたものとすることができ、製造のバラつきも抑えることができる。陰極の平均厚さは、より好ましくは、5nm以上であり、更に好ましくは、10nm以上である。また陰極の平均厚さは、40nm以下であることが好ましい。このような厚さであると、素子が大気安定性に優れたものとなる。陰極の平均厚さは、好ましくは、35nm以下であり、より好ましくは、25nm以下である。
陰極の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
また、逆構造の場合、陰極は下部電極であり補助電極の配置が可能であるため、あまり厚さには依存しない。
The average thickness of the cathode is preferably 7 nm or more. With such a thickness, the electrical resistance of the electrode can be reduced, the thin-film light-emitting device of the present invention can have better light-emitting properties, and manufacturing variations can be suppressed. The average thickness of the cathode is more preferably 5 nm or more, and even more preferably 10 nm or more. Furthermore, the average thickness of the cathode is preferably 40 nm or less. With such a thickness, the device has excellent atmospheric stability. The average thickness of the cathode is preferably 35 nm or less, and more preferably 25 nm or less.
The average thickness of the cathode can be measured by a stylus step gauge or spectroscopic ellipsometry.
In the case of an inverted structure, the cathode is the lower electrode and an auxiliary electrode can be disposed, so the thickness is not very important.

「電子注入層」
電子注入層は、有機材料からなるものであってもよく、無機材料からなるものであってもい。
無機材料からなるものである場合、電子注入層としては、単体の金属酸化物膜の一層からなる層、もしくは、単体又は二種類以上の金属酸化物を積層及び/又は混合した層である半導体もしくは絶縁体積層薄膜の層等が挙げられ、金属酸化物を構成する金属元素としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、マンガン、インジウム、ガリウム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、カドミウム、アルミニウム、ケイ素からなる群から選ばれる金属元素が挙げられる。
有機材料からなるものである場合、電子注入層の材料としては、窒素含有化合物が挙げられる。窒素含有化合物としては、ポリビニルピロリドンのようなピロリドン類、ポリピロールのようなピロール類又はポリアニリンのようなアニリン類、又はポリビニルピリジンのようなピリジン類、同様に、ピロリジン類、イミダゾール類、ピペリジン類、ピリミジン類、トリアジン類などの含窒素複素環を有する化合物や、アミン化合物が挙げられる。
"Electron injection layer"
The electron injection layer may be made of an organic material or an inorganic material.
When the electron injection layer is made of an inorganic material, examples of the electron injection layer include a layer made of a single metal oxide film, or a semiconductor or insulator laminated thin film layer in which a single metal oxide or two or more types of metal oxides are laminated and/or mixed, and examples of the metal element constituting the metal oxide include a metal element selected from the group consisting of magnesium, calcium, strontium, barium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, indium, gallium, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, cadmium, aluminum, and silicon.
When the electron injection layer is made of an organic material, examples of the material include nitrogen-containing compounds, such as pyrrolidones such as polyvinylpyrrolidone, pyrroles such as polypyrrole, anilines such as polyaniline, pyridines such as polyvinylpyridine, as well as compounds having a nitrogen-containing heterocycle such as pyrrolidines, imidazoles, piperidines, pyrimidines, and triazines, and amine compounds.

「金属電子注入層」
上記有機電界発光素子が本発明の第1の好適な実施形態の素子である場合、該素子において、金属電子注入層は、有機電子注入層に含まれる材料を配位子とした場合、金属錯体の中心金属の位置づけになる金属種から構成される層であるため、機能としては薄膜でもよく、ボトムエミッションであれば、透明性が必要なため、0.1~5nmであることが好ましく、0.5~2nmであることがより好ましい。トップエミッションであれば、透明性は必要なく、厚さに制限はない。
金属電子注入層の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
"Metal electron injection layer"
When the organic electroluminescent device is the device of the first preferred embodiment of the present invention, the metal electron injection layer in the device is a layer composed of a metal species that is positioned as the central metal of a metal complex when the material contained in the organic electron injection layer is used as a ligand, so that it may be a thin film functionally, and in the case of bottom emission, transparency is required, so that the thickness is preferably 0.1 to 5 nm, more preferably 0.5 to 2 nm. In the case of top emission, transparency is not required, and there is no limit to the thickness.
The average thickness of the metal electron injection layer can be measured by a stylus profilometer or spectroscopic ellipsometry.

金属電子注入層に含まれる材料は、配位能がある金属種の単体であればよいが、大気安定性を鑑みると、仕事関数が4.0eV以上であるものが好ましい。
金属電子注入層は、一種類の金属単体の金属層、二種類以上の金属単体を混合した層と一種類の金属単体からなる層のいずれか一方または両方を積層した層、二種類以上の金属単体を混合した層のいずれであってもよい。また、本金属電子注入層が陰極を兼ねてもよい。
金属電子注入層を形成する金属元素としては、銅、ニッケル、パラジウム、白金、金、コバルト、亜鉛、アルミニウム、クロム、マンガン、鉄、錫、インジウム、チタン、ジルコニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、モリブデン、タングステン、インジウム、ガリウム、カドミウムが挙げられる。
なお、仕事関数については、Journal of Applied Physics、第48巻、1977年、p4729に記載の値を基準とした。
金属電子注入層が、二種類以上の金属元素を混合した層を含む場合、金属を構成する金属元素の少なくとも一つが、アルミニウム、亜鉛、銅のいずれかである層であることが好ましい。
金属電子注入層が、一種類の金属単体からなる層である場合、アルミニウム、亜鉛、銅からなる群から選ばれる金属からなる層であることが好ましい。
The material contained in the metal electron injection layer may be a simple substance of a metal species having coordination ability, but in view of stability in the atmosphere, it is preferable that the material has a work function of 4.0 eV or more.
The metal electron injection layer may be a metal layer of a single metal, a layer in which a layer of a mixture of two or more metals and a layer of a single metal are laminated, or a layer in which two or more metals are mixed. The metal electron injection layer may also serve as a cathode.
Examples of metal elements that form the metal electron injection layer include copper, nickel, palladium, platinum, gold, cobalt, zinc, aluminum, chromium, manganese, iron, tin, indium, titanium, zirconium, vanadium, niobium, tantalum, molybdenum, tungsten, indium, gallium, and cadmium.
The work function was determined based on the value described in Journal of Applied Physics, Vol. 48, 1977, p. 4729.
When the metal electron injection layer includes a layer containing a mixture of two or more metal elements, it is preferable that at least one of the metal elements constituting the metal layer is aluminum, zinc, or copper.
When the metal electron injection layer is a layer made of one kind of metal, it is preferably a layer made of a metal selected from the group consisting of aluminum, zinc, and copper.

「有機電子注入層」
第1の好適な実施形態の有機電界発光素子において、有機電子注入層は、金属電子注入層と錯体形成を起こすことで電子注入を改善するものである。
第2の好適な実施形態の有機電界発光素子において、有機電子注入層は、陰極に含まれるマグネシウムと錯体形成を起こすことで電子注入を改善するものである。
この場合、有機電子注入層を形成ずる有機材料は、配位能を有する有機材料であればよい。中でも、窒素原子を有する置換基を有する化合物が好適である、さらに窒素原子を有する複素環の縮環構造を有する化合物はより好適である。例えば、本発明の有機電子注入層に含まれる有機材料としては、下記一般式(1)で表される構造を有する化合物が挙げられる。
"Organic electron injection layer"
In the organic electroluminescent device of the first preferred embodiment, the organic electron injection layer improves electron injection by forming a complex with the metal electron injection layer.
In the organic electroluminescent device of the second preferred embodiment, the organic electron injection layer improves electron injection by forming a complex with magnesium contained in the cathode.
In this case, the organic material forming the organic electron injection layer may be any organic material having coordination ability. Among them, compounds having a nitrogen atom-containing substituent are preferred, and compounds having a nitrogen atom-containing heterocyclic condensed ring structure are more preferred. For example, the organic material contained in the organic electron injection layer of the present invention may be a compound having a structure represented by the following general formula (1):

(一般式(1)中、X、Xは、同一又は異なって、置換基を有していてもよい窒素原子、酸素原子、硫黄原子又は2価の連結基を表す。Lは直接結合またはp価の連結基を表す。nは、0又は1の数を表し、pは、1~4の数を表す。qは、0又は1の数を表し、pが1のとき、qは0である。R~Rは、同一又は異なって、1価の置換基を表す。m~mは、同一又は異なって、0~3の数を表す。R~Rは、X、Xと結合して環構造を形成していてもよい。Rが複数ある場合、複数のRが結合して環構造を形成していてもよい。R、Rについても同様である。) (In general formula (1), X 1 and X 2 are the same or different and represent a nitrogen atom, oxygen atom, sulfur atom, or divalent linking group which may have a substituent. L represents a direct bond or a p-valent linking group. n 1 is the number 0 or 1, p is the number of 1 to 4. q is the number 0 or 1, and when p is 1, q is 0. R 1 to R 3 are the same or different and represent a monovalent substituent. m 1 to m 3 are the same or different and represent the numbers 0 to 3. R 1 to R 3 may be bonded to X 1 and X 2 to form a ring structure. When there are multiple R 1s , multiple R 1s may be bonded to form a ring structure. The same applies to R 2 and R 3. )

上記一般式(1)におけるX、Xは、同一又は異なって、置換基を有していてもよい窒素原子、酸素原子、硫黄原子又は2価の連結基を表す。
2価の連結基としては、2価の炭化水素基及び炭化水素基の炭素原子の一部が窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかのヘテロ原子で置換された基が挙げられる。
炭化水素基としては、炭素数1~6のものが好ましく、炭素数1、2、または6のものがより好ましい。
炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状及びこれらを組み合わせたもののいずれのものであってもよい。
2価の炭化水素基は、飽和炭化水素基であるアルキレン基でもよく、アルケニレン基、アルキニレン基等の不飽和炭化水素基でもよい。
2価の炭化水素基として、具体的には下記式(2-1)~(2-4)で表されるものが好ましい。下記式における(2-1)~(2-4)におけるRは置換基を表す。(2-1)~(2-4)におけるRも含め、X、Xにおける置換基の具体例としては、後述するR~Rの1価の置換基と同様の基が挙げられる。
In the general formula (1), X 1 and X 2 are the same or different and represent a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom or a divalent linking group which may have a substituent.
Examples of the divalent linking group include divalent hydrocarbon groups and groups in which some of the carbon atoms of a hydrocarbon group have been substituted with a heteroatom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom.
The hydrocarbon group preferably has 1 to 6 carbon atoms, and more preferably has 1, 2 or 6 carbon atoms.
The hydrocarbon group may be linear, branched, cyclic, or a combination thereof.
The divalent hydrocarbon group may be an alkylene group, which is a saturated hydrocarbon group, or an unsaturated hydrocarbon group such as an alkenylene group or an alkynylene group.
Specific examples of divalent hydrocarbon groups are those represented by the following formulas (2-1) to (2-4). R in the following formulas (2-1) to (2-4) represents a substituent. Specific examples of the substituents in X 1 and X 2 , including R in (2-1) to (2-4), include the same groups as the monovalent substituents of R 1 to R 3 described below.

上記一般式(1)におけるLは直接結合またはp価の連結基を表す。なお、Lが直接結合となるのは、pが2の場合のみである。
p価の連結基としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、炭素原子の他、炭化水素基や炭化水素基の炭素原子の一部が窒素原子、酸素原子、硫黄原子のいずれかのヘテロ原子で置換された基から水素原子をp個除いてできる基が挙げられる。
p価の連結基が炭素原子を有するものである場合、炭素数1~30のものが好ましい。より好ましくは、炭素数1~20のものである。
炭化水素基は、直鎖状、分岐鎖状、環状及びこれらを組み合わせたもののいずれのものであってもよい。
炭化水素基としては、飽和炭化水素基、不飽和炭化水素基、芳香族炭化水素基のいずれのものであってもよい。
芳香族炭化水素基としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、トリフェニレン環、ピレン環、フルオレン環、インデン環等の芳香族化合物から水素原子を除いてできる基が挙げられる。
In the general formula (1), L represents a direct bond or a p-valent linking group. L is a direct bond only when p is 2.
Examples of the p-valent linking group include a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom, and a carbon atom, as well as a group obtained by removing p hydrogen atoms from a hydrocarbon group or a group in which some of the carbon atoms of a hydrocarbon group have been substituted with a hetero atom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, or a sulfur atom.
When the p-valent linking group has carbon atoms, it preferably has 1 to 30 carbon atoms, and more preferably has 1 to 20 carbon atoms.
The hydrocarbon group may be linear, branched, cyclic, or a combination thereof.
The hydrocarbon group may be any of a saturated hydrocarbon group, an unsaturated hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
Examples of aromatic hydrocarbon groups include groups formed by removing a hydrogen atom from an aromatic compound such as a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a tetracene ring, a pentacene ring, a triphenylene ring, a pyrene ring, a fluorene ring, or an indene ring.

上記一般式(1)におけるR~Rは、同一又は異なって、1価の置換基を表す。
1価の置換基としては、フッ素原子;フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基等のハロアルキル基;メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基等の炭素数1~20の直鎖状又は分岐鎖状アルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の炭素数5~7の環状アルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基等の炭素数1~20の直鎖状又は分岐鎖状アルコキシ基;ニトロ基;シアノ基;メチルアミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の炭素数1~10のアルキル基を有するアルキルアミノ基;ピロリジノ基、ピペリジノ基、モルホリノ基等の環状アミノ基;ジフェニルアミノ基、カルバゾリル基等のジアリールアミノ基;アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基等のアシル基;スチリル基等の炭素数2~30のアルケニル基;フッ素原子等のハロゲン原子や炭素数1~20のアルキル基、アルコキシ基、アミノ基等で置換されていてもよい炭素数5~20のアリール基(アリール基の具体例は、上記芳香族炭化水素基と同様);フッ素原子等のハロゲン原子や炭素数1~20のアルキル基、アルコキシ基、アミノ基等で置換されていてもよい炭素数4~40の窒素原子、硫黄原子、酸素原子のいずれか1つ以上を含む複素環基(複素環基は、1つの環のみからなるものであってもよく、1つの芳香族複素環のみからなる化合物が1つの炭素原子同士で複数直接結合した化合物であってもよく、縮合複素環基であってもよい。複素環基の具体例には、チオフェン環、フラン環、ピロール環、ベンゾチオフェン環、ベンゾフラン環、インドール環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾフラン環、カルバゾール環、チアゾール環、ベンゾチアゾール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、イミダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピリダジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、キノキサリン環、ベンゾチアジアゾール環、フェナントリジン環等の芳香族複素環基の具体例が含まれる。);エステル基、チオエーテル基等や、これらを組み合わせてできる基が挙げられる。なお、これらの基は、ハロゲン原子やヘテロ元素、アルキル基、芳香環等で置換されていてもよい。
In the above general formula (1), R 1 to R 3 are the same or different and represent monovalent substituents.
Examples of the monovalent substituent include a fluorine atom; haloalkyl groups such as a fluoromethyl group, a difluoromethyl group, and a trifluoromethyl group; linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, and a tert-butyl group; cyclic alkyl groups having 5 to 7 carbon atoms such as a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a cycloheptyl group; methoxy groups, ethoxy groups, propoxy groups, isopropoxy groups, butoxy groups, isobutoxy groups, tert-butoxy groups, pentyloxy groups, hexyloxy groups, heptyloxy groups, and oxy groups. linear or branched alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms, such as a ctyloxy group; a nitro group; a cyano group; an alkylamino group having an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, such as a methylamino group, an ethylamino group, a dimethylamino group, or a diethylamino group; a cyclic amino group, such as a pyrrolidino group, a piperidino group, or a morpholino group; a diarylamino group, such as a diphenylamino group or a carbazolyl group; an acyl group, such as an acetyl group, a propionyl group, or a butyryl group; an alkenyl group having 2 to 30 carbon atoms, such as a styryl group; a halogen atom, such as a fluorine atom, or an alkyl group, alkoxy group, or amino group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 5 to 20 carbon atoms which may be substituted with (specific examples of the aryl group are the same as those of the aromatic hydrocarbon group described above); a heterocyclic group having 4 to 40 carbon atoms which contains one or more of a nitrogen atom, a sulfur atom, and an oxygen atom which may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom, an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, or the like having 1 to 20 carbon atoms (the heterocyclic group may consist of only one ring, or may be a compound in which a plurality of compounds consisting of only one aromatic heterocyclic ring are directly bonded together at one carbon atom, or may be a fused heterocyclic group. Specific examples of the heterocyclic group include a thiophene ring, a furan ring, a phenyl ... Specific examples of aromatic heterocyclic groups include a ring, a pyrrole ring, a benzothiophene ring, a benzofuran ring, an indole ring, a dibenzothiophene ring, a dibenzofuran ring, a carbazole ring, a thiazole ring, a benzothiazole ring, an oxazole ring, a benzoxazole ring, an imidazole ring, a benzimidazole ring, a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a pyridazine ring, a triazine ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a quinoxaline ring, a benzothiadiazole ring, and a phenanthridine ring.); an ester group, a thioether group, etc., and groups formed by combining these. These groups may be substituted with a halogen atom, a hetero element, an alkyl group, an aromatic ring, etc.

上記一般式(1)で表される化合物には、フェナントロリン骨格を一つだけ有する下記一般式(3)で表される構造を有する化合物が含まれ、この化合物も本発明における有機電子注入層の材料として好適である。 The compounds represented by the above general formula (1) include compounds having a structure represented by the following general formula (3), which has only one phenanthroline skeleton, and these compounds are also suitable as materials for the organic electron injection layer in the present invention.

(一般式(3)中、R、Rは同一又は異なって、ジアルキルアミノ基又はアルコキシ基を表す。m、mは、同一又は異なって、1又は2の数を表す。Rが複数ある場合、複数のRが結合して環構造を形成していてもよい。Rについても同様である。) (In general formula (3), R 4 and R 5 are the same or different and represent a dialkylamino group or an alkoxy group. m 4 and m 5 are the same or different and represent the number 1 or 2. When there are multiple R 4s , the multiple R 4s may be bonded to form a ring structure. The same applies to R 5. )

上記一般(3)におけるR、Rは、同一又は異なって、ジアルキルアミノ基又はアルコキシ基を表す。
ジアルキルアミノ基としては、メチル基、エチル基等の炭素数1~20のアルキル基を有するものが好ましい。より好ましくは、炭素数1~10のアルキル基を有するものである。また、ジアルキルアミノ基が有する2つのアルキル基は、炭素数が同じであってもよく、異なっていてもよい。また、2つのアルキル基が連結したアミノ基、例えばピペリジノ基やピロリジノ基、モルホリノ基のような環状アミノ基も好ましい。
アルコキシ基としては、上記一般式(1)におけるR~Rがアルコキシ基である場合と同様のものが挙げられる。
R 4 and R 5 in the above general formula (3) may be the same or different and represent a dialkylamino group or an alkoxy group.
The dialkylamino group preferably has an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, such as a methyl group or an ethyl group. More preferably, it has an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. The two alkyl groups in the dialkylamino group may have the same or different carbon atoms. Also preferred are amino groups in which two alkyl groups are linked together, such as cyclic amino groups such as piperidino, pyrrolidino, and morpholino groups.
Examples of the alkoxy group include the same as those in the case where R 1 to R 3 in the general formula (1) are alkoxy groups.

フェナントロリン骨格を一つだけ有する化合物に加え、下記式(4-1)~(4-4)に示すようなフェナントロリン骨格を複数個有する化合物もマイナス電荷の発生に有効であると考えられる。 In addition to compounds with only one phenanthroline skeleton, compounds with multiple phenanthroline skeletons, such as those shown in formulas (4-1) to (4-4) below, are also thought to be effective in generating negative charges.

また、上記一般式(1)におけるpは、1~4の数を表すが、1~3の数であることが好ましい。一般式(1)のpが1である化合物の具体例としては、例えば、下記式(5-1)~(5-9)で表される化合物が挙げられる。 Furthermore, p in the above general formula (1) represents a number from 1 to 4, but is preferably a number from 1 to 3. Specific examples of compounds in which p in general formula (1) is 1 include compounds represented by the following formulas (5-1) to (5-9).

上記一般式(1)におけるnは、0又は1の数を表すが、上記一般式(1)で表される化合物が、nが0の化合物であることは本発明の好適な実施形態の1つである。一般式(1)のnが0の化合物の具体例としては、例えば、上記式(5-1)~(5-6)で表される化合物が挙げられる。 In the general formula (1), n1 represents the number 0 or 1, and in one preferred embodiment of the present invention, the compound represented by the general formula (1) is a compound in which n1 is 0. Specific examples of the compound in the general formula (1) in which n1 is 0 include the compounds represented by the formulae (5-1) to (5-6).

また、上記一般式(1)に含まれ、上記に類似した構造の化合物である下記式(5-10)~(5-65)で表される化合物も好適である。 Also suitable are compounds represented by the following formulas (5-10) to (5-65), which are included in the above general formula (1) and have a structure similar to the above.

更に有機電子注入層の材料としては配位可能な窒素原子を有する、下記式(5-66)~(5-68)で表される構造を骨格構造として有する各種化合物も用いることができる。それらの化合物には、下記式(5-66)~(5-68)で表される構造の化合物の他、下記式(5-66)~(5-68)で表される構造に置換基を有する化合物が含まれる。置換基としては、上述した一般式(1)におけるR~Rと同様のものが挙げられ、置換基の数は1つであってもよく、複数であってもよい。複数の場合、置換基同士が結合して環構造を形成していてもよい。 Furthermore, various compounds having a structure represented by the following formulae (5-66) to (5-68) as a skeletal structure, which has a coordinating nitrogen atom, can also be used as a material for the organic electron injection layer. These compounds include compounds having the structures represented by the following formulae (5-66) to (5-68), as well as compounds having a substituent in the structure represented by the following formulae (5-66) to (5-68). Examples of the substituent include the same as those for R 1 to R 3 in the above-mentioned general formula (1), and the number of substituents may be one or more. When there are more than one substituent, the substituents may be bonded to each other to form a ring structure.

更に下記一般式(6)で表される構造を有するヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物も有機電子注入層の材料として用いることができる。 Furthermore, a hexahydropyrimidopyrimidine compound having a structure represented by the following general formula (6) can also be used as a material for the organic electron injection layer.

(一般式(6)中、Rは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アリールアルキレン基、2~4価の鎖状または環状炭化水素基、又は、これらの基を2つ以上組み合わせてできる基、これらの基の1つ若しくは2つ以上と窒素原子とを組み合わせてできる基を表す。nは、1~4の整数である。) (In general formula (6), R6 represents an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, an aryl alkylene group, a divalent to tetravalent linear or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, a group formed by combining two or more of these groups, or a group formed by combining one or more of these groups with a nitrogen atom. n2 is an integer of 1 to 4.)

上記一般式(6)で表される構造を有するヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物は、陰極がマグネシウムを含む場合には陰極に含まれるマグネシウムに配位することができ、外部から侵入する酸素や水との界面での反応を妨げ、素子の大気安定性を高める効果があることが確認されている。さらに、陰極に含まれるマグネシウムと相互作用することにより発生する双極子により結果として、陰極からの電子注入性を向上させることができる。 Hexahydropyrimidopyrimidine compounds having the structure represented by the above general formula (6) can coordinate with the magnesium contained in the cathode when the cathode contains magnesium, preventing reactions at the interface with oxygen or water entering from the outside and improving the atmospheric stability of the device. Furthermore, the dipole generated by interacting with the magnesium contained in the cathode can result in improved electron injection from the cathode.

上記一般式(6)におけるRは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アリールアルキレン基、2~4価の鎖状または環状炭化水素基、又は、これらの基を2つ以上組み合わせてできる基、これらの基の1つ若しくは2つ以上と窒素原子とを組み合わせてできる基を表す。
芳香族炭化水素基、芳香族複素環基としては、炭素数3~30のものが好ましく、炭素数4~24のものがより好ましく、炭素数5~20のものがさらに好ましい。
芳香族炭化水素基としては、ベンゼン等の1つの芳香環のみからなる化合物;ビフェニル、ジフェニルベンゼン等の複数の芳香環が1つの炭素原子同士で直接結合した化合物;ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン等の縮合環式芳香族炭化水素化合物のいずれかの芳香環から水素原子を1~4個除いてできる基が挙げられる。
芳香族複素環基としては、チオフェン、フラン、ピロール、オキサゾール、オキサジアゾール、チアゾール、チアジアゾール、イミダゾール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン等の1つの芳香族複素環のみからなる化合物;これらの1つの芳香族複素環のみからなる化合物が1つの炭素原子同士で複数直接結合した化合物(ビピリジン等);キノリン、キノキサリン、ベンゾチオフェン、ベンゾチアゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾオキサゾール、インドール、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、アクリジン、フェナントロリン等の縮合環式複素芳香族炭化水素化合物のいずれかの芳香族複素環から水素原子を1~4個除いてできる基が挙げられる。
アリールアルキレン基としては、上記芳香族炭化水素基と炭素数1~3のアルキレン基とを組み合わせた基が挙げられる。
2~4価の鎖状または環状炭化水素基としては、炭素数1~12のものが好ましく、炭素数1~6のものがより好ましく、炭素数1~4のものがさらに好ましい。鎖状炭化水素基は直鎖状のものであってもよく、分岐鎖状のものであってもよい。
また、Rは上記芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アリールアルキレン基、2~4価の鎖状炭化水素基を2つ以上組み合わせてできる基でもよい。
更に、Rは上記芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アリールアルキレン基、2~4価の鎖状炭化水素基の1つ若しくは2つ以上と窒素原子とを組み合わせてできる基であってもよい。そのような基としては、例えば、トリメチルアミン等のトリアルキルアミンやトリフェニルアミンから水素原子を1~4個除いてできる基等が挙げられる。
R6 in the general formula (6) above represents an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, an aryl alkylene group, a divalent to tetravalent linear or cyclic hydrocarbon group which may have a substituent, a group formed by combining two or more of these groups, or a group formed by combining one or more of these groups with a nitrogen atom.
The aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group preferably have 3 to 30 carbon atoms, more preferably 4 to 24 carbon atoms, and even more preferably 5 to 20 carbon atoms.
Examples of aromatic hydrocarbon groups include compounds consisting of only one aromatic ring, such as benzene; compounds in which multiple aromatic rings are directly bonded to each other via one carbon atom, such as biphenyl and diphenylbenzene; and groups obtained by removing 1 to 4 hydrogen atoms from any of the aromatic rings of fused-ring aromatic hydrocarbon compounds, such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, and pyrene.
Examples of the aromatic heterocyclic group include compounds consisting of only one aromatic heterocycle, such as thiophene, furan, pyrrole, oxazole, oxadiazole, thiazole, thiadiazole, imidazole, pyridine, pyrimidine, pyrazine, and triazine; compounds in which a plurality of such compounds consisting of only one aromatic heterocycle are directly bonded to each other via one carbon atom (e.g., bipyridine); and groups obtained by removing 1 to 4 hydrogen atoms from any aromatic heterocycle of fused-ring heteroaromatic hydrocarbon compounds, such as quinoline, quinoxaline, benzothiophene, benzothiazole, benzimidazole, benzoxazole, indole, carbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene, acridine, and phenanthroline.
The aryl alkylene group includes a group formed by combining the above aromatic hydrocarbon group with an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms.
The divalent to tetravalent chain or cyclic hydrocarbon group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, and even more preferably 1 to 4 carbon atoms. The chain hydrocarbon group may be linear or branched.
Furthermore, R6 may be a group formed by combining two or more of the above-mentioned aromatic hydrocarbon groups, aromatic heterocyclic groups, aryl alkylene groups, and divalent to tetravalent chain hydrocarbon groups.
Furthermore, R6 may be a group formed by combining one or more of the above-mentioned aromatic hydrocarbon groups, aromatic heterocyclic groups, arylalkylene groups, and divalent to tetravalent chain hydrocarbon groups with a nitrogen atom. Examples of such groups include groups formed by removing 1 to 4 hydrogen atoms from trialkylamines such as trimethylamine or triphenylamine.

上記芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、又は、アリールアルキレン基は1価の置換基を1つ又は2つ以上有していてもよい。
1価の置換基としては、上述した一般式(1)におけるR~Rの1価の置換基の具体例と同様のものが挙げられる。
The aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group, or arylalkylene group may have one or more monovalent substituents.
Examples of the monovalent substituent include the same as the specific examples of the monovalent substituents of R 1 to R 3 in the general formula (1) described above.

上記一般式(6)におけるnは、1~4の整数であるが、2又は3であることが好ましい。
上記一般式(6)で表される構造を有するヘキサヒドロピリミドピリミジン化合物の具体例としては、例えば、下記式(7-1)~(7-34)で表される化合物が挙げられる。
In the above general formula (6), n2 is an integer of 1 to 4, preferably 2 or 3.
Specific examples of the hexahydropyrimidopyrimidine compound having the structure represented by the above general formula (6) include compounds represented by the following formulas (7-1) to (7-34).

上記一般式(6)で表される化合物は、下記式(8)に示すように、よう素、臭素、塩素、フッ素を有するハロゲン化合物とヘキサヒドロピリミドピリミジンとを原料とし、Ullmannカップリング反応、Buchwald-Hartwigアミノ化反応または求核置換反応等により合成することができる。 The compound represented by the above general formula (6) can be synthesized using a halogen compound containing iodine, bromine, chlorine, or fluorine and hexahydropyrimidopyrimidine as raw materials via Ullmann coupling reaction, Buchwald-Hartwig amination reaction, nucleophilic substitution reaction, or the like, as shown in the following formula (8).

この他にも、配位子として用いることができる他の化合物も用いることができ、上述した窒素含有化合物の窒素原子が酸素原子の置き換わった構造の化合物を用いることができる。そのような化合物としては、アセチルアセトナト誘導体等が挙げられる。 In addition to these, other compounds that can be used as ligands can also be used, such as compounds in which the nitrogen atoms of the above-mentioned nitrogen-containing compounds are replaced with oxygen atoms. Examples of such compounds include acetylacetonato derivatives.

有機電子注入層の平均厚さは、0.5~10nmであることが好ましく、1~5nmであることがより好ましく、1~5nmであることがより好ましい。
有機電子注入層の平均厚さは、例えば、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
また、有機電子注入層は次の層である電子輸送層と混合してもよい。
The average thickness of the organic electron injection layer is preferably 0.5 to 10 nm, more preferably 1 to 5 nm, and even more preferably 1 to 5 nm.
The average thickness of the organic electron injection layer can be measured, for example, by a stylus profilometer or spectroscopic ellipsometry.
Alternatively, the organic electron injection layer may be blended with a subsequent electron transport layer.

「電子輸送材料」
電子輸送層としては、電子輸送層の材料として通常用いることができるいずれの材料を用いてもよく、必要に応じて用いることができる。
具体的には、電子輸送層の材料として、フェニル-ディピレニルホスフィンオキサイド(POPy)のようなホスフィンオキサイド誘導体、トリス-1,3,5-(3’-(ピリジン-3’’-イル)フェニル)ベンゼン(TmPhPyB)のようなピリジン誘導体、(2-(3-(9-カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ))のようなキノリン誘導体、2-フェニル-4,6-ビス(3,5-ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)のようなピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)のようなフェナントロリン誘導体、2,4-ビス(4-ビフェニル)-6-(4’-(2-ピリジニル)-4-ビフェニル)-[1,3,5]トリアジン(MPT)のようなトリアジン誘導体、3-フェニル-4-(1’-ナフチル)-5-フェニル-1,2,4-トリアゾール(TAZ)のようなトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、2-(4-ビフェニリル)-5-(4-tert-ブチルフェニル-1,3,4-オキサジアゾール)(PBD)のようなオキサジアゾール誘導体、2,2’,2’’-(1,3,5-ベンゼントリイル)-トリス(1-フェニル-1-H-ベンズイミダゾール)(TPBI)のようなイミダゾール誘導体、ナフタレン-1,4,5,8-テトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物等の芳香環カルボン酸無水物、N,N‘-ジメチル-3,4,9,10-ペリレンテトラカルボンサンジイミドのような芳香環イミド化合物、イソインジゴ誘導体や2,5-ジヒドロピロロ[3,4-c]ピロール-1,4-ジオン誘導体(ジケトピロロピロール)、トルキセノンのようなカルボニル基を有する化合物、ナフト[1,2-c:5,6-c’]ビス[1,2,5]チアジアゾール、ベンゾ[c][1,2,5]チアジアゾールのような1,2,5-チアジアゾール誘導体、ビス[2-(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(Zn(BTZ))、トリス(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq)などに代表される各種金属錯体、2,5-ビス(6’-(2’,2’’-ビピリジル))-1,1-ジメチル-3,4-ジフェニルシロール(PyPySPyPy),等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体、トリス(2,4,6-トリメチル-3-(ピリジン-3-イル)フェニル)ボラン(3TPYMB)や特願2012-228460、特願2015-503053、特願2015-053872、特願2015-081108および特願2015-081109に記載のホウ素含有化合物等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。
上記の材料に加えて、芳香環を有する種々の炭化水素化合物である芳香族炭化水素化合物、窒素-ホウ素結合を有する化合物、ピロール環、フラン環、チオフェン環等の芳香環を含むπ電子過剰系複素芳香族化合物、シロール環を含む化合物についても用いることができる。
これらの電子輸送層の材料の中でも、特に、POPyのようなホスフィンオキサイド誘導体、Alqのような金属錯体、TmPhPyBのようなピリジン誘導体を用いることが好ましい。
"Electron transport material"
For the electron transport layer, any material that can be normally used as a material for an electron transport layer may be used, and can be used as needed.
Specifically, materials for the electron transport layer include phosphine oxide derivatives such as phenyl-dipyrenylphosphine oxide (POPy 2 ), pyridine derivatives such as tris-1,3,5-(3'-(pyridin-3''-yl)phenyl)benzene (TmPhPyB), quinoline derivatives such as (2-(3-(9-carbazolyl)phenyl)quinoline (mCQ)), pyrimidine derivatives such as 2-phenyl-4,6-bis(3,5-dipyridylphenyl)pyrimidine (BPyPPM), pyrazine derivatives, and bathophenanthroline (BPhen). phenanthroline derivatives such as 2,4-bis(4-biphenyl)-6-(4'-(2-pyridinyl)-4-biphenyl)-[1,3,5]triazine (MPT), triazine derivatives such as 2,4-bis(4-biphenyl)-6-(4'-(2-pyridinyl)-4-biphenyl)-[1,3,5]triazine (MPT), triazole derivatives such as 3-phenyl-4-(1'-naphthyl)-5-phenyl-1,2,4-triazole (TAZ), oxazole derivatives such as 2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole) ( oxadiazole derivatives such as 2,2',2''-(1,3,5-benzenetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBI), imidazole derivatives such as 2,2',2''-(1,3,5-benzenetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole) (TPBI), aromatic ring carboxylic acid anhydrides such as naphthalene-1,4,5,8-tetracarboxylic dianhydride and 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, aromatic ring carboxylic acid anhydrides such as N,N'-dimethyl-3,4,9,10-perylenetetracarboxylic diimide, Cyclic imide compounds, isoindigo derivatives and 2,5-dihydropyrrolo[3,4-c]pyrrole-1,4-dione derivatives (diketopyrrolopyrroles), compounds with a carbonyl group such as truxenone, 1,2,5-thiadiazole derivatives such as naphtho[1,2-c:5,6-c']bis[1,2,5]thiadiazole and benzo[c][1,2,5]thiadiazole, bis[2-(2-hydroxyphenyl)benzothiazolato]zinc (Zn(BTZ)), 2 ), various metal complexes represented by tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum (Alq 3 ), and the like; organosilane derivatives represented by silole derivatives such as 2,5-bis(6'-(2',2''-bipyridyl))-1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole (PyPySPyPy); tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane (3TPYMB); and boron-containing compounds described in Japanese Patent Application Nos. 2012-228460, 2015-503053, 2015-053872, 2015-081108, and 2015-081109, and these may be used alone or in combination.
In addition to the above materials, aromatic hydrocarbon compounds, which are various hydrocarbon compounds having an aromatic ring, compounds having a nitrogen-boron bond, π-electron-rich heteroaromatic compounds containing an aromatic ring such as a pyrrole ring, a furan ring, or a thiophene ring, and compounds containing a silole ring can also be used.
Among these materials for the electron transport layer, it is particularly preferable to use a phosphine oxide derivative such as POPy2 , a metal complex such as Alq3 , or a pyridine derivative such as TmPhPyB.

上記有機電界発光素子の電子注入層の材料と上記電子輸送材料を混合して用いた場合、電子輸送層はなくてもよい。また、これらの一部を正孔阻止材料として用いて、正孔阻止層を形成してもよい。別途、正孔阻止層の材料としては、通常用いることができるいずれの材料を用いてもよく、必要に応じて用いることができる。 When the material of the electron injection layer of the organic electroluminescent device is mixed with the electron transport material, the electron transport layer may not be necessary. Furthermore, a portion of these materials may be used as a hole blocking material to form a hole blocking layer. Separately, any material that can be normally used may be used as the material for the hole blocking layer, and can be used as needed.

電子輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nmであることが好ましく、20~100nmであることが、より好ましい。
電子輸送層の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定できる。
The average thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm, and more preferably 20 to 100 nm.
The average thickness of the electron transport layer can be measured by a stylus profilometer or spectroscopic ellipsometry.

「発光層」
発光層を形成する材料としては、発光層の材料として通常用いることのできるいずれの材料を用いてもよく、これらを混合して用いてもよい。例えば、発光層として、ビス[2-(2-ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(Zn(BTZ))と、トリス[1-フェニルイソキノリン]イリジウム(III)(Ir(piq))とを含むものとすることができる。
例えば、配位子に2,2’-ビピリジン-4,4’-ジカルボン酸を持つ、3配位のイリジウム錯体、ファクトリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy))、8-ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq)、トリス(4-メチル-8キノリノレート)アルミニウム(III)(Almq)、8-ヒドロキシキノリン亜鉛(Znq)、(1,10-フェナントロリン)-トリス-(4,4,4-トリフルオロ-1-(2-チエニル)-ブタン-1,3-ジオネート)ユーロピウム(III)(Eu(TTA)(phen))、2,3,7,8,12,13,17,18-オクタエチル-21H,23H-ポルフィンプラチナム(II)のような各種金属錯体;ジスチリルベンゼン(DSB)、ジアミノジスチリルベンゼン(DADSB)のようなベンゼン系化合物;ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物;フェナントレンのようなフェナントレン系化合物;クリセン、6-ニトロクリセンのようなクリセン系化合物;ペリレン、N,N’-ビス(2,5-ジ-t-ブチルフェニル)-3,4,9,10-ペリレン-ジ-カルボキシイミド(BPPC)のようなペリレン系化合物;コロネンのようなコロネン系化合物;アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物;ピレンのようなピレン系化合物;4-(ジ-シアノメチレン)-2-メチル-6-(パラ-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン(DCM)のようなピラン系化合物;アクリジンのようなアクリジン系化合物;スチルベンのようなスチルベン系化合物;2,5-ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物;ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物;ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物;2,2’-(パラ-フェニレンジビニレン)-ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物;ビスチリル(1,4-ジフェニル-1,3-ブタジエン)、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物;ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物;クマリンのようなクマリン系化合物;ペリノンのようなペリノン系化合物;オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物;アルダジン系化合物;1,2,3,4,5-ペンタフェニル-1,3-シクロペンタジエン(PPCP)のようなシクロペンタジエン系化合物;キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物;ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物;2,2’,7,7’-テトラフェニル-9,9’-スピロビフルオレンのようなスピロ化合物;フタロシアニン(HPc)、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物;更には特開2009-155325号公報、特開2011-184430号公報および特願2011-6458号に記載のホウ素化合物材料等が挙げられる。
また、発光層を形成する材料は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよい。なお、本発明において低分子材料とは、高分子材料(重合体)ではない材料を意味し、分子量が低い有機化合物を必ずしも意味するものではない。
"Emitting layer"
The light-emitting layer may be formed from any of the materials typically used for light-emitting layers, or may be a mixture of these materials. For example, the light-emitting layer may contain bis[2-(2-benzothiazolyl)phenolato]zinc(II) (Zn(BTZ) 2 ) and tris[1-phenylisoquinoline]iridium(III) (Ir(piq) 3 ).
For example, three-coordinate iridium complexes with 2,2'-bipyridine-4,4'-dicarboxylic acid as the ligand, such as factotris(2-phenylpyridine)iridium (Ir(ppy) 3 ), 8-hydroxyquinoline aluminum (Alq 3 ), tris(4-methyl-8-quinolinolato)aluminum(III) (Almq 3 ), 8-hydroxyquinoline zinc (Znq 2 ), and (1,10-phenanthroline)-tris-(4,4,4-trifluoro-1-(2-thienyl)-butane-1,3-dionate)europium(III) (Eu(TTA) 3 ). (phen)), various metal complexes such as 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H,23H-porphine platinum(II); benzene-based compounds such as distyrylbenzene (DSB) and diaminodistyrylbenzene (DADSB); naphthalene-based compounds such as naphthalene and Nile Red; phenanthrene-based compounds such as phenanthrene; chrysene-based compounds such as chrysene and 6-nitrochrysene; perylene, N,N'-bis(2,5-di-t-butylphenyl perylene compounds such as 4-(di-cyanomethylene)-2-methyl-6-(para-dimethylaminostyryl)-4H-pyran (DCM); acridine compounds such as acridine; stilbene compounds such as stilbene; 2,5-dibenzothiophene; Thiophene compounds such as thiazolidinone, benzoxazole compounds such as benzoxazole, benzimidazole compounds such as benzimidazole, benzothiazole compounds such as 2,2'-(para-phenylenedivinylene)-bisbenzothiazole, butadiene compounds such as bistyryl(1,4-diphenyl-1,3-butadiene) and tetraphenylbutadiene, naphthalimide compounds such as naphthalimide, coumarin compounds such as coumarin, perinone compounds such as perinone, oxadiazole compounds such as oxadiazole, aldazine compounds, cyclopentadiene compounds such as 1,2,3,4,5-pentaphenyl-1,3-cyclopentadiene (PPCP), quinacridone compounds such as quinacridone and quinacridone red, pyridine compounds such as pyrrolopyridine and thiadiazolopyridine, spiro compounds such as 2,2',7,7'-tetraphenyl-9,9'-spirobifluorene, phthalocyanines (H 2Pc ), metal or metal-free phthalocyanine compounds such as copper phthalocyanine; and further, boron compound materials described in JP-A Nos. 2009-155325, 2011-184430, and 2011-6458.
The material forming the light-emitting layer may be a low-molecular-weight compound or a high-molecular-weight compound. In the present invention, the low-molecular-weight material means a material that is not a high-molecular-weight material (polymer), and does not necessarily mean an organic compound with a low molecular weight.

発光層の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nmであることが好ましく、20~100nmであることがより好ましい。
発光層の平均厚さは、触針式段差計により測定してもよいし、水晶振動子膜厚計により発光層の成膜時に測定してもよい。
The average thickness of the light-emitting layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm, and more preferably 20 to 100 nm.
The average thickness of the light-emitting layer may be measured by a stylus-type step gauge, or may be measured by a quartz crystal film thickness gauge during the formation of the light-emitting layer.

「正孔輸送層」
正孔輸送層に用いる正孔輸送性有機材料としては、各種p型の高分子材料(有機ポリマー)、各種p型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
具体的には、正孔輸送層の材料として、例えば、N,N’-ジ(1-ナフチル)-N,N’-ジフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(α-NPD)、N4,N4’-ビス(ジベンゾ[b,d]チオフェン-4-イル)-N4,N4’-ジフェニルビフェニルー4,4’-ジアミン(DBTPB)、ポリアリールアミン、フルオレン-アリールアミン共重合体、フルオレン-ビチオフェン共重合体、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリチエニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。これらの正孔輸送層8の材料は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、正孔輸送層8の材料として用いられるポリチオフェンを含有する混合物として、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等が挙げられる。
"Hole transport layer"
As the hole transporting organic material used in the hole transport layer, various p-type high molecular weight materials (organic polymers) and various p-type low molecular weight materials can be used alone or in combination.
Specific examples of materials for the hole transport layer include N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (α-NPD), N4,N4'-bis(dibenzo[b,d]thiophen-4-yl)-N4,N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine (DBTPB), polyarylamine, fluorene-arylamine copolymer, fluorene-bithiophene copolymer, poly(N-vinylcarbazole), polyvinylpyrene, polyvinylanthracene, polythiophene, polyalkylthiophene, polyhexylthiophene, poly(p-phenylenevinylene), polythienylenevinylene, pyrene formaldehyde resin, ethylcarbazole formaldehyde resin, and derivatives thereof. These materials for the hole transport layer 8 can also be used as mixtures with other compounds. An example of a mixture containing polythiophene that can be used as a material for the hole transport layer 8 is poly(3,4-ethylenedioxythiophene/styrenesulfonic acid) (PEDOT/PSS).

正孔輸送層の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nmであることが好ましく、20~100nmであることがより好ましい。
正孔輸送層の平均厚さは、例えば、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。
The average thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm, and more preferably 20 to 100 nm.
The average thickness of the hole transport layer can be measured, for example, by a stylus profilometer or spectroscopic ellipsometry.

「正孔注入層」
正孔注入層は、無機材料からなるものであってもよいし、有機材料からなるものであってもよい。無機材料は、有機材料と比較して安定であるため、有機材料を用いた場合と比較して、酸素や水に対する高い耐性が得られやすい。
"Hole injection layer"
The hole injection layer may be made of an inorganic material or an organic material. Inorganic materials are more stable than organic materials, and therefore tend to have higher resistance to oxygen and water than organic materials.

無機材料としては、特に制限されないが、例えば、酸化バナジウム(V)、酸化モリブテン(MoO)、酸化ルテニウム(RuO)等の金属酸化物を1種又は2種以上を用いることができる。 The inorganic material is not particularly limited, but for example, one or more metal oxides such as vanadium oxide (V 2 O 5 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), and ruthenium oxide (RuO 2 ) can be used.

有機材料としては、ジピラジノ[2,3-f:2’,3’-h]キノキサリン-2,3,6,7,10,11-ヘキサカルボニトリル(HAT-CN)や2,3,5,6-テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノ-キノジメタン(F4-TCNQ)等の低分子材料や、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホネート(PEDOT:PSS)等を用いることができる。 Organic materials that can be used include low molecular weight materials such as dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile (HAT-CN) and 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyano-quinodimethane (F4-TCNQ), as well as poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS).

正孔注入層の平均厚さは、特に限定されないが、1~1000nmであることが好ましく、5~50nmであることがより好ましい。
正孔注入層の平均厚さは、水晶振動子膜厚計、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより成膜時に測定することができる。
The average thickness of the hole injection layer is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000 nm, and more preferably 5 to 50 nm.
The average thickness of the hole injection layer can be measured during film formation using a quartz crystal film thickness gauge, a stylus step gauge, or spectroscopic ellipsometry.

「陽極」
陽極に用いられる材料としては、ITO、IZO、Au、Pt、Cu、Ag、Alまたはこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも、陽極10の材料として、ITO、IZO、Au、Alを用いることが好ましい。
"anode"
Examples of materials used for the anode include ITO, IZO, Au, Pt, Cu, Ag, Al, and alloys containing these. Among these, ITO, IZO, Au, and Al are preferably used as the material for the anode 10.

逆構造の有機電界発光素子においては陽極は上部電極であり、伝導をサポートする導電層を配することが難しいことから陽極自身のみで伝導を担う必要がある。よって、陽極の平均厚さは、200nm以上であることが好ましい。このような厚さであると、電極の電気抵抗を小さくすることができ、本発明の薄膜発光素子をより発光特性に優れたものとすることができ、製造のバラつきも抑えることができる。陽極の平均厚さは、より好ましくは、300nm以上であり、更に好ましくは、400nm以上である。また素子への熱ダメージ軽減の点から、陽極の平均厚さは、300nm以下であることが好ましい。
陽極の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により陽極の成膜時に測定できる。
In an organic electroluminescent device with an inverted structure, the anode is the upper electrode, and since it is difficult to provide a conductive layer to support conduction, the anode itself must be responsible for conduction. Therefore, the average thickness of the anode is preferably 200 nm or more. With such a thickness, the electrical resistance of the electrode can be reduced, the thin-film light-emitting device of the present invention can have better light-emitting characteristics, and manufacturing variations can be reduced. The average thickness of the anode is more preferably 300 nm or more, and even more preferably 400 nm or more. Furthermore, from the viewpoint of reducing thermal damage to the device, the average thickness of the anode is preferably 300 nm or less.
The average thickness of the anode can be measured during the deposition of the anode using a quartz crystal film thickness meter.

「封止」
本発明における有機電界発光素子は、必要に応じて、封止されていてもよい。
例えば、有機電界発光素子は、有機電界発光素子を収容する凹状の空間を有する封止容器と、封止容器の縁部と基板とを接着する接着剤とによって封止されていてもよい。また、封止容器に有機電界発光素子を収容し、紫外線(UV)硬化樹脂などからなるシール材を充填することにより封止してもよい。また、例えば、有機電界発光素子は、陽極上に配置された板部材と、板部材の陽極と対向する側の縁部に沿って配置された枠部材とからなる封止部材と、板部材と枠部材との間および枠部材と基板との間とを接着する接着剤とを用いて封止されていてもよい。
"Sealing"
The organic electroluminescent device of the present invention may be sealed, if necessary.
For example, the organic electroluminescent element may be sealed with a sealed container having a recessed space for accommodating the organic electroluminescent element and an adhesive for bonding the edge of the sealed container to the substrate. Alternatively, the organic electroluminescent element may be housed in a sealed container and sealed by filling it with a sealant made of an ultraviolet (UV) curable resin or the like. Alternatively, the organic electroluminescent element may be sealed with a sealing member made of a plate member disposed on the anode and a frame member disposed along the edge of the plate member facing the anode, and an adhesive for bonding between the plate member and the frame member and between the frame member and the substrate.

本発明における有機電界発光素子が封止されている場合、封止容器や封止部材の端部から有機電界発光素子までの距離は0.1~10mmであることが好ましい。封止容器や封止部材端部から有機電界発光素子までの距離がこのような範囲であると、素子に曲げや捻りを加えた場合でも封止を十分に維持することができる。より好ましくは0.1~5mmであり、更に好ましくは、0.1~2mmである。
なお、ここでいう封止容器や封止部材の端部から有機電界発光素子までの距離とは、有機電界発光素子の上下の封止容器や封止部材が接着剤や紫外線硬化樹脂等を介して直接に接する部分の幅とも言い換えることができる。
When the organic electroluminescent element of the present invention is sealed, the distance from the edge of the sealing container or sealing member to the organic electroluminescent element is preferably 0.1 to 10 mm. If the distance from the edge of the sealing container or sealing member to the organic electroluminescent element is within this range, sealing can be sufficiently maintained even when the element is bent or twisted. The distance is more preferably 0.1 to 5 mm, and even more preferably 0.1 to 2 mm.
The distance from the end of the sealing container or sealing member to the organic electroluminescent element referred to here can also be rephrased as the width of the portion where the sealing containers or sealing members above and below the organic electroluminescent element are in direct contact with each other via an adhesive, ultraviolet curable resin, or the like.

封止容器または封止部材を用いて有機電界発光素子を封止する場合、封止容器内または封止部材の内側に、水分を吸収する乾燥材を配置してもよい。また、封止容器または封止部材として、水分を吸収する材料を用いてもよい。また、封止された封止容器内または封止部材の内側には、空間が形成されていてもよい。 When sealing an organic electroluminescent element using a sealing container or sealing member, a moisture-absorbing desiccant may be placed inside the sealing container or the sealing member. Also, a moisture-absorbing material may be used for the sealing container or the sealing member. Furthermore, a space may be formed inside the sealed sealing container or the sealing member.

有機電界発光素子を封止する場合に用いる封止容器または封止部材の材料としては、樹脂材料等を用いることができる。封止容器または封止部材に用いられる樹脂材料としては、基板に用いる材料と同様のものが挙げられる。 Resin materials can be used as the material for the sealing container or sealing member used to seal the organic electroluminescent element. Examples of resin materials used for the sealing container or sealing member include materials similar to those used for the substrate.

本発明の第1の好適な実施形態の有機電界発光素子において、陰極としてITOを用い、金属電子注入層として上記仕事関数4.0eV以上の金属薄膜を用い、有機電子注入層として、上記一般式(1)で表される配位能を有した有機材料を用いて形成した場合には、例えば、電子注入層として大気中で不安定な材料であるアルカリ金属を用いた場合と比較して、優れた耐久性が得られる。
また本発明の第2の好適な実施形態の有機電界発光素子において、電子注入層として、上記一般式(1)で表される配位能を有した有機材料を用い形成した場合には、例えば、大気中で不安定な材料であるアルカリ金属のみで電子注入層を形成した素子と比較して、優れた耐久性が得られる。このため、封止容器または封止部材の水蒸気透過率が10-4~10-3オーダー(g/m/day)程度であれば、有機電界発光素子の劣化を十分に抑制できる。したがって、封止容器または封止部材の材料として、水蒸気透過率が10-3オーダー(g/m/day)程度以下の樹脂材料を用いることが可能であり、柔軟性に優れた有機電界発光素子を実現できる。
In the organic electroluminescent device according to the first preferred embodiment of the present invention, when ITO is used as the cathode, the metal thin film having a work function of 4.0 eV or more is used as the metal electron injection layer, and the organic material having the coordinating ability represented by the general formula (1) is used as the organic electron injection layer, superior durability can be obtained compared to, for example, a case in which an alkali metal, which is an unstable material in the atmosphere, is used as the electron injection layer.
Furthermore, in the organic electroluminescent device according to the second preferred embodiment of the present invention, when the electron injection layer is formed using an organic material having a coordinating ability represented by the general formula (1), superior durability can be obtained compared to, for example, a device in which the electron injection layer is formed only with an alkali metal, which is a material that is unstable in the atmosphere. Therefore, if the water vapor transmission rate of the sealing container or sealing member is on the order of 10 -4 to 10 -3 (g/m 2 /day), deterioration of the organic electroluminescent device can be sufficiently suppressed. Therefore, it is possible to use a resin material having a water vapor transmission rate of on the order of 10 -3 (g/m 2 /day) or less as the material for the sealing container or sealing member, and an organic electroluminescent device with excellent flexibility can be realized.

本発明における有機電界発光素子において、有機化合物から形成される層の成膜方法は特に限定されず、材料の特性に合わせて種々の方法を適宜用いることができるが、溶液にして塗布できる場合はスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いて成膜することができる。このうち、膜厚をより制御しやすいという点でスピンコート法やスリットコート法が好ましい。塗布しない場合や溶媒溶解性が低い場合は真空蒸着法や、ESDUS(Evaporative Spray Deposition from Ultra-dilute Solution)法などが好適な例として挙げられる。 In the organic electroluminescent device of the present invention, the method for forming the layer made of the organic compound is not particularly limited, and various methods can be used as appropriate depending on the characteristics of the material. However, if the material can be applied in solution, various coating methods such as spin coating, casting, microgravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, wire bar coating, slit coating, dip coating, spray coating, screen printing, flexographic printing, offset printing, and inkjet printing can be used to form the film. Of these, spin coating and slit coating are preferred because they allow easier control of the film thickness. In cases where no coating is required or where the solvent solubility is low, suitable examples include vacuum deposition and ESDUS (Evaporative Spray Deposition from Ultra-dilute Solution) methods.

上記有機化合物から形成される層を、有機化合物溶液を塗布して形成する場合、有機化合物を溶解するために用いる溶媒としては、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチルイソプロピルケトン(MIPK)、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール(DEG)、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2-ジメトキシエタン(DME)、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)、ジエチレングリコールエチルエーテル(カルビトール)等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N-ジメチルアセトアミド(DMA)等のアミド系溶媒、クロロベンゼン、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2-ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。これらの中でも、溶媒としては、非極性溶媒が好適であり、例えば、キシレン、トルエン、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒等が挙げられ、これらを単独または混合して用いることができる。 When a layer made from the above organic compound is formed by applying an organic compound solution, examples of solvents used to dissolve the organic compound include inorganic solvents such as nitric acid, sulfuric acid, ammonia, hydrogen peroxide, water, carbon disulfide, carbon tetrachloride, and ethylene carbonate; ketone-based solvents such as methyl ethyl ketone (MEK), acetone, diethyl ketone, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl isopropyl ketone (MIPK), and cyclohexanone; alcohol-based solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, diethylene glycol (DEG), and glycerin; and ether-based solvents such as diethyl ether, diisopropyl ether, 1,2-dimethoxyethane (DME), 1,4-dioxane, tetrahydrofuran (THF), tetrahydropyran (THP), anisole, diethylene glycol dimethyl ether (diglyme), and diethylene glycol ethyl ether (carbitol). aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, and benzene; aromatic heterocyclic compound solvents such as pyridine, pyrazine, furan, pyrrole, thiophene, and methylpyrrolidone; amide solvents such as N,N-dimethylformamide (DMF) and N,N-dimethylacetamide (DMA); halogen compound solvents such as chlorobenzene, dichloromethane, chloroform, and 1,2-dichloroethane; ester solvents such as ethyl acetate, methyl acetate, and ethyl formate; sulfur compound solvents such as dimethyl sulfoxide (DMSO) and sulfolane; nitrile solvents such as acetonitrile, propionitrile, and acrylonitrile; and organic acid solvents such as formic acid, acetic acid, trichloroacetic acid, and trifluoroacetic acid, or mixed solvents containing any of these. Among these, non-polar solvents are preferred as the solvent, and examples thereof include aromatic hydrocarbon solvents such as xylene, toluene, cyclohexylbenzene, dihydrobenzofuran, trimethylbenzene, and tetramethylbenzene; aromatic heterocyclic compound solvents such as pyridine, pyrazine, furan, pyrrole, thiophene, and methylpyrrolidone; and aliphatic hydrocarbon solvents such as hexane, pentane, heptane, and cyclohexane. These can be used alone or in combination.

上記有機電界発光素子の層のうち、無機材料からなる層は、スパッタ法、真空蒸着法、ゾルゲル法、スプレー熱分解(SPD)法、原子層堆積(ALD)法、気相成膜法、液相成膜法等により形成することができる。陽極、陰極の形成には、金属箔の接合も用いることができる。これらの方法は各層の材料の特性に応じて選択するのが好ましく、層ごとに作製方法が異なっていても良い。正孔注入層が無機材料からなる層の場合、これらの中でも、気相製膜法を用いて形成するのがより好ましい。気相製膜法によれば、有機化合物層の表面を壊すことなく清浄にかつ陽極と接触よく正孔注入層を形成することができ、その結果、正孔注入層を有することによる効果がより顕著なものとなる。 Among the layers of the organic electroluminescent device, those made of inorganic materials can be formed by sputtering, vacuum deposition, sol-gel, spray pyrolysis (SPD), atomic layer deposition (ALD), vapor-phase deposition, liquid-phase deposition, and other methods. Metal foil bonding can also be used to form the anode and cathode. These methods are preferably selected based on the characteristics of the material used for each layer, and different fabrication methods may be used for each layer. When the hole injection layer is made of an inorganic material, it is more preferable to form it using a vapor-phase deposition method. Vapor-phase deposition allows the hole injection layer to be formed cleanly and in good contact with the anode without damaging the surface of the organic compound layer, resulting in a more pronounced effect of having a hole injection layer.

本発明の薄膜発光素子は、平均厚さが0.2mm以下、かつ、素子の長手方向の長さと該長手方向に対して垂直な方向のうち最も長さが長い方向との長さの比が10以上である細長い形状を有し、フレキシブル性に優れた素子であるため、紐状の形状を有する光源として利用することができる。このような本発明の薄膜発光素子を用いてなる紐状光源もまた、本発明の1つである。 The thin-film light-emitting element of the present invention has an average thickness of 0.2 mm or less, and has a long, slender shape in which the ratio of the longitudinal length of the element to the longest length perpendicular to the longitudinal direction is 10 or more. Because the element is highly flexible, it can be used as a string-shaped light source. A string-shaped light source using such a thin-film light-emitting element of the present invention also constitutes one aspect of the present invention.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, "parts" means "parts by weight" and "%" means "% by mass."

(合成例1)
下記式(9)で表される化合物を、以下に示す方法により合成した。
(Synthesis Example 1)
The compound represented by the following formula (9) was synthesized by the method shown below.

100mLなすフラスコ中、4,7-ジクロロ-1,10-フェナントロリン(3.00g)とピロリジン(19.5mL)の混合物をオイルバス100℃にて1時間加熱還流した。室温に戻した混合物を減圧濃縮し、水を加えてから超音波処理することで析出した固体を濾取した。得られた固体を減圧乾燥後、メタノール(100mL)に溶解させた。混合物に活性炭を加えて室温にて1時間撹拌後、不溶物を濾別した。濾液を減圧濃縮し、得られた固体をメタノール(9mL)にて再結晶した。得られた固体を少量のメタノールにて洗浄後、減圧乾燥することで上記式(9)で表される化合物(1.69g,44%)を白色固体として得た。 In a 100 mL round-bottom flask, a mixture of 4,7-dichloro-1,10-phenanthroline (3.00 g) and pyrrolidine (19.5 mL) was heated to reflux in an oil bath at 100°C for 1 hour. The mixture was returned to room temperature and concentrated under reduced pressure. Water was added and the mixture was sonicated. The precipitated solid was collected by filtration. The resulting solid was dried under reduced pressure and then dissolved in methanol (100 mL). Activated carbon was added to the mixture and stirred at room temperature for 1 hour, after which the insoluble matter was filtered off. The filtrate was concentrated under reduced pressure, and the resulting solid was recrystallized from methanol (9 mL). The resulting solid was washed with a small amount of methanol and dried under reduced pressure to obtain the compound represented by formula (9) above (1.69 g, 44%) as a white solid.

(実施例1)
[工程1]尾池工業製バリアフィルム(PT7/25GT3、厚さ:25μm、WVTR:4×10-3g/m/day、ヤング率:5GPa)上にレジスト材料を塗布製膜しスパッタ装置にて酸化亜鉛を24nm製膜を行い、金属酸化物層4を形成した。
[工程2]次に陰極3兼金属電子注入層5として銀と亜鉛を10:1の体積比率で含む合計14.85nmの膜厚の層を形成するため、[工程1]の処理を行った基板を真空装置に導入し、5×10-5Pa以下まで減圧し真空蒸着法により製膜した。
[工程3]次に、有機電子注入層6として有機電子注入層用材料である上記式(9)の材料を3nm、電子輸送層7として電子輸送材料であるケミプロ化成製KHLHEI-02を15nm、正孔阻止層12としてケミプロ化成製KHLHS-04を15nm、発光層8としてケミプロ化成製KHLHS-03とKHLHS-04とKHLDG-01を共蒸着により35nm、正孔輸送層9としてケミプロ化成製KHLHS-03を25nmの膜厚となるように真空蒸着法により積層した。
[工程4]次に、正孔輸送層9の上に、正孔注入層10を形成した。ここでは、酸化モリブデンを10nmの膜厚となるように気相成膜法である真空蒸着法により形成した。
[工程5]次に、最終工程として正孔注入層10上に陽極11を形成した。ここでは、アルミニウムを400nmの膜厚となるように真空蒸着法により製膜した。さらに、その上に尾池工業製バリアフィルム(厚さ25μm、 WVTR:4X10-3g/m/day)で封止を行った。
以上の工程[工程1]~[工程5]により、図11の構成を持つフィルム有機電界発光素子を作製した。電極の形状等を調整することにより、長さ150mm、幅5.5mm、厚さは98μm程度のフィルム素子ができた。ヤング率は、複合則に従い、体積分率のほとんどがフィルム基材であることから、バリアフィルムのヤング率と近似でき、同等と考えられる。
その発光状態が図17である。外径3mmのガラス棒に巻き付けることができている。この時のピッチは1cmであり、この状態での劣化挙動は、同構成の通常形状素子と比較して同等であることを確認している。
Example 1
[Step 1] A resist material was applied onto a barrier film manufactured by Oike Kogyo Co., Ltd. (PT7/25GT3, thickness: 25 μm, WVTR: 4×10 −3 g/m 2 /day, Young's modulus: 5 GPa) to form a film, and zinc oxide was deposited to a thickness of 24 nm using a sputtering device to form a metal oxide layer 4.
[Step 2] Next, to form a layer containing silver and zinc in a volume ratio of 10:1 and having a total thickness of 14.85 nm as the cathode 3 and metal electron injection layer 5, the substrate treated in [Step 1] was placed in a vacuum chamber, the pressure was reduced to 5 × 10 -5 Pa or less, and a film was formed by vacuum deposition.
[Step 3] Next, the material of the above formula (9), which is a material for organic electron injection layers, was laminated by vacuum deposition to form an organic electron injection layer 6 with a thickness of 3 nm, KHLHEI-02 manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd., which is an electron transport material, with a thickness of 15 nm, KHLHS-04 manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd., with a thickness of 15 nm, KHLHS-03, KHLHS-04, and KHLDG-01 manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd., with a thickness of 35 nm, and KHLHS-03, manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd., with a thickness of 25 nm, as a hole-blocking layer 12.
[Step 4] Next, the hole injection layer 10 was formed on the hole transport layer 9. Here, molybdenum oxide was formed to a thickness of 10 nm by vacuum deposition, which is a vapor phase film formation method.
[Step 5] Next, as the final step, an anode 11 was formed on the hole injection layer 10. Here, an aluminum film was formed by vacuum deposition to a thickness of 400 nm. Further, a barrier film (thickness: 25 μm, WVTR: 4×10 −3 g/m 2 /day) manufactured by Oike Kogyo Co., Ltd. was applied on top of the anode 11 for sealing.
By the above steps [Step 1] to [Step 5], a film organic electroluminescent device with the configuration shown in Figure 11 was produced. By adjusting the shape of the electrodes, etc., a film element with a length of 150 mm, a width of 5.5 mm, and a thickness of approximately 98 μm was created. The Young's modulus follows the rule of composition, and since most of the volume fraction is made up of the film substrate, it can be approximated and considered to be equivalent to the Young's modulus of the barrier film.
The light-emitting state is shown in Figure 17. The element was successfully wrapped around a glass rod with an outer diameter of 3 mm. The pitch was 1 cm, and it was confirmed that the deterioration behavior in this state was equivalent to that of a normal-shaped element with the same configuration.

1、21:有機電界発光素子、2:基板、3:陰極、4:金属酸化物層、5:金属電子注入層、6:有機電子注入層、7:電子輸送層、8:発光層、9:正孔輸送層、10:正孔注入層、11:陽極、12:正孔阻止層 1, 21: Organic electroluminescent element, 2: Substrate, 3: Cathode, 4: Metal oxide layer, 5: Metal electron injection layer, 6: Organic electron injection layer, 7: Electron transport layer, 8: Light-emitting layer, 9: Hole transport layer, 10: Hole injection layer, 11: Anode, 12: Hole blocking layer

Claims (6)

フィルム基材を含み、陽極と陰極との間に複数の層が積層された構造を有し、陽極と陰極との間に1層又は複数層の有機化合物層を有し、該有機化合物層を含む積層構造の全体が直接フィルム基材上に形成されており、該積層構造の、フィルム基材とは反対側の面がフィルムで封止されており、素子のヤング率が10000Mpa以下で、平均厚さが0.2mm以下、かつ、素子の長手方向の長さと該長手方向に対して垂直な方向のうち最も長さが長い方向との長さの比が10以上であることを特徴とする薄膜発光素子。 a thin-film light-emitting element comprising a film substrate, a structure in which a plurality of layers are laminated between an anode and a cathode, one or more organic compound layers are disposed between the anode and the cathode, the entire laminate structure including the organic compound layers being formed directly on the film substrate, the surface of the laminate structure opposite to the film substrate being sealed with a film, the element having a Young's modulus of 10,000 MPa or less, an average thickness of 0.2 mm or less, and a ratio of the length of the element in the longitudinal direction to the longest length direction perpendicular to the longitudinal direction of 10 or more. 前記薄膜発光素子は、素子の長手方向の両末端に電極取り出し部を有することを特徴とする請求項1に記載の薄膜発光素子。 The thin-film light-emitting element described in claim 1, characterized in that the thin-film light-emitting element has electrode lead-out portions at both longitudinal ends of the element. 前記薄膜発光素子は、陽極と陰極との間に複数の層が積層された構造を有し、陽極と陰極との間に1層又は複数層の有機化合物層を有し、更に該陰極が基板側に存在する有機電界発光素子であることを特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜発光素子。 The thin-film light-emitting element described in claim 1 or 2 is an organic electroluminescent element having a structure in which multiple layers are stacked between an anode and a cathode, one or more organic compound layers are between the anode and the cathode, and the cathode is further present on the substrate side. 前記有機電界発光素子は、上部電極の平均厚さが20nm以上であることを特徴とする請求項3に記載の薄膜発光素子。 The thin-film light-emitting device described in claim 3, characterized in that the average thickness of the upper electrode of the organic electroluminescent device is 20 nm or more. 請求項1~4のいずれかに記載の薄膜発光素子を用いてなることを特徴とする紐状光源。 A string-shaped light source characterized by using the thin-film light-emitting element described in any one of claims 1 to 4. 請求項5記載の紐状光源を複数用いることにより面状光源の効果を実現した光源システム。 A light source system that achieves the effect of a surface light source by using multiple strip light sources as described in claim 5.
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