CN103824959B - 功能层形成用油墨、油墨容器、喷出装置、功能层的形成方法、有机el元件的制造方法、发光装置、电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供在使用液相工艺(喷墨法)形成功能层时适用的功能层形成用油墨、该功能层形成用油墨所适用的油墨容器、喷出装置、功能层的形成方法、有机EL元件的制造方法、发光装置、电子设备。作为本应用例的功能层形成用油墨的空穴注入层形成用油墨含有由沸点为250℃~350℃的至少1种芳香族溶剂构成的第1成分、由沸点为200℃以上的至少1种脂肪族溶剂构成的第2成分、和作为空穴注入层形成用的空穴注入材料(m‑MTDATA)的第3成分,对于第3成分的溶解性而言是第1成分比第2成分高,第2成分的配合比例为30vol%,第1成分的沸点比第2成分的沸点高,其沸点的差为30℃以上。
Description
技术领域
本发明涉及功能层形成用油墨、油墨容器、喷出装置、功能膜的形成方法、有机电致发光(EL)元件的制造方法、发光装置、电子设备。
背景技术
近年来,作为形成滤色器的着色层(过滤层)、有机EL元件的发光层、有机薄膜晶体管等半导体的电极、半导体层等功能层的方法,开发了使用液相工艺的方法。在液相工艺中,喷墨法(也被称为液滴喷出法)作为能够将规定量的油墨(溶液)以液滴的形式从喷头(油墨喷头)精度好地涂布在所希望的位置的方法而备受瞩目。
另一方面,喷墨法中使用的油墨(溶液)一旦因干燥导致固体成分在喷头的喷嘴析出则会引起喷嘴的堵塞,发生液滴的着落位置散乱、或者从喷嘴喷出的液滴的喷出量不一致等的喷出不良。因此,寻求一种不易产生喷出不良的油墨(溶液)。另外,由于是通过将油墨(溶液)涂布后干燥来形成功能层(功能膜),所以要求能够对基板等被涂布物在所希望的区域进行均匀地涂布。
例如,在专利文献1中,公开了一种非晶膜形成用油墨组合物,其含有有机材料的溶解度为0.5wt%以上的第1溶剂、和由有机材料的溶解度为0.1wt%以下且沸点120℃以上的醇化合物构成的第2溶剂,第1溶剂的沸点比第2溶剂的沸点高。根据专利文献1记载,该非晶膜形成用油墨组合物适于喷墨法。
另外,例如,在专利文献2中,公开一种涂布液,是含有混合溶剂和功能材料的涂布液,混合溶剂含有第1溶剂和其它溶剂,所述第1溶剂由具有2个以上的芳环且具有对称结构的化合物构成。如果使用该涂布液,则在喷墨法中不易引起喷嘴的堵塞,能够实现稳定的喷出。
另外,例如,在专利文献3中,公开了一种有机半导体的溶液,其含有至少1种作为有机半导体的良好溶剂的有机溶剂A、和至少1种作为有机半导体的不良溶剂的有机溶剂B,有机溶剂A的沸点比有机溶剂B的沸点高。利用该溶液,干燥时有机半导体材料不易凝聚析出,能够进行均质的成膜,可形成具有稳定的电特性的有机半导体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4616596号公报
专利文献2:日本专利第4707658号公报
专利文献3:日本专利第5019454号公报
发明内容
然而,对于上述专利文献1的油墨组合物而言,由于第2溶剂为醇化合物,所以具有在涂布了的油墨组合物的干燥过程中有机材料易凝聚这样的课题。另外,对于专利文献2的涂布液而言,由于第一溶剂和其它的溶剂均为芳香族化合物,所以具有如果将涂布液以液滴形式喷出到金属、金属氧化物等的导电膜上,则难以润湿扩展,容易产生涂布不均的课题。另外,对于专利文献3的有机半导体的溶液而言,由于沸点比有机溶剂A低的有机溶剂B在该溶液中优选的比例为30体积%以下,所以在涂布了的该溶液的干燥工序中,与有机溶剂A相比,有机溶剂B先蒸发的时间较早。因此,如果在有机溶剂B蒸发后剩余的作为良好溶剂的有机溶剂A对被涂布物的润湿性差,则容易产生涂布不均的课题。换言之,对于专利文献1~专利文献3所示的溶液构成而言,存在可能无法均匀地形成功能层(功能膜)的课题。
本发明是为了解决上述课题的至少一部分而进行的,能够通过以下的方式或应用例来实现。
应用例1
本应用例涉及的功能层形成用油墨,其特征在于,含有由沸点为250℃~350℃的至少1种芳香族溶剂构成的第1成分、由沸点为200℃以上的至少1种脂肪族溶剂构成的第2成分、和功能层形成用的第3成分,对于上述第3成分的溶解性而言是上述第1成分比上述第2成分高,上述第2成分的配合比例为30体积%~70体积%,上述第1成分的沸点比上述第2成分的沸点高,上述第1成分的沸点和上述第2成分的沸点的差为30℃以上。
根据本应用例,由于组合芳香族溶剂和脂肪族溶剂形成针对第3成分的混合溶剂,所以与芳香族溶剂单独的情况相比,容易调整对第3成分的溶解性和表面张力。另外,由于与溶解第3成分的第1成分(芳香族溶剂)相比第2成分(脂肪族溶剂)的沸点低,且为200℃以上,所以不易产生喷头的喷嘴的干燥所致的堵塞。另外,由于第2成分为脂肪族溶剂,所以即便对导电膜也显示优异的润湿性,不易产生涂布不均。此外,第1成分的沸点和第2成分的沸点的差为30℃以上,第2成分在油墨整体所占的配合比例为30体积%~70体积%。因此,与第2成分低于30体积%的情况相比,避免了干燥工序中第2成分迅速蒸发,不易产生第2成分的干燥速度所引起的涂布不均。即,能够提供一种适于喷墨法(液滴喷出法)的功能层形成用油墨。
应用例2
上述应用例涉及的功能层形成用油墨中,其特征在于,上述第2成分比上述第1成分表面张力小,上述第2成分的表面张力为32mN/m以下。
根据这点,可提供对被涂布物显示优异的润湿性,更难以产生涂布不均的功能层形成用油墨。
应用例3
上述应用例涉及的功能层形成用油墨中,其特征在于,上述第2成分选自二乙二醇丁基甲基醚、二乙二醇二丁醚、三丙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、二乙二醇单丁醚、四乙二醇二甲醚。
根据这点,能够得到与第1成分的芳香族溶剂相比表面张力小、且表面张力为32mN/m以下的第2成分。
应用例4
上述应用例涉及的功能层形成用油墨中,其特征在于,上述第1成分为在侧链含氮、氧、氟、氯中的任一种的芳香族化合物。
应用例5
上述应用例涉及的功能层形成用油墨中,其特征在于,上述第1成分选自二苄醚、3-苯氧基甲苯、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷。
这些芳香族溶剂的沸点为250℃以上,对有机半导体材料显示优异的溶解性。
应用例6
在上述应用例涉及的功能层形成用油墨中,优选上述第1成分溶解0.1wt%以上的上述第3成分。
应用例7
在上述应用例涉及的功能层形成用油墨中,上述第1成分和上述第2成分的混合溶剂可以溶解0.1wt%以上的上述第3成分。
根据这些应用例,即便是膜厚较薄的功能层,也可使用喷墨法稳定地形成。
应用例8
上述应用例涉及的功能层形成用油墨中,其特征在于,上述第1成分含有多种芳香族溶剂。
根据这点,与为1种芳香族溶剂相比,容易调整第3成分的溶解性、对被涂布物的润湿性等。
应用例9
上述应用例涉及的功能层形成用油墨中,其特征在于,上述第3成分含有作为含π共轭的高分子材料或含π共轭的低分子材料的有机化合物。
如果使用该功能层形成油墨,则能够无涂布不均地形成由有机化合物构成的功能层。应予说明,低分子材料是指分子量小于1000的材料。另外,高分子材料是指分子量为1000以上且具有基本骨架重复的结构的材料。
应用例10
上述应用例涉及的功能层形成用油墨中,其特征在于,上述第3成分进一步含有金属配位化合物。
如果使用该功能层形成油墨,例如能够无涂布不均地形成作为以金属配位化合物为发光材料、以有机化合物为主体材料的功能层的发光层。
应用例11
上述应用例涉及的功能层形成用油墨中,其特征在于,上述第3成分含有多种有机化合物。
如果使用该功能层形成油墨,能够无涂布不均地形成含有多种有机化合物的功能层。
应用例12
本应用例涉及的油墨容器,其特征在于,内装有上述应用例中记载的功能层形成用油墨。
应用例13
本应用例涉及的喷出装置,其特征在于,具备上述应用例中记载的油墨容器、和从上述油墨容器供给上述功能层形成用油墨的喷头,上述喷头将上述功能层形成用油墨以液滴形式从喷嘴喷出。
根据本应用例,可提供利用喷墨法(液滴喷出法)能够形成涂布不均少的功能层的喷出装置。
应用例14
本应用例涉及的功能层的形成方法,其特征在于,具备将上述应用例中记载的功能层形成用油墨涂布在被涂布物的膜形成区域的工序,和将涂布了的上述功能层形成用油墨干燥固化,在上述膜形成区域形成功能层的工序。
根据本应用例,能够提供可利用液相工艺形成涂布不均少的功能层的功能层形成方法。
应用例15
在上述应用例的功能层形成方法中,优选上述膜形成区域被对上述功能层形成用油墨具有防液性的隔壁分隔。
根据该方法,功能层形成用油墨被均匀地填充在被隔壁分隔成的膜形成区域。
应用例16
本应用例涉及的有机EL元件的制造方法,其特征在于,是在阳极和阴极之间具有含发光层的功能层的有机EL元件的制造方法,具备如下工序:形成按照与上述阳极的外缘重合且在上述阳极上构成开口部的方式分隔上述阳极的绝缘层的工序;在上述开口部涂布上述应用例中记载的功能层形成用油墨的工序;将涂布了的上述功能层形成用油墨干燥固化,形成上述功能层中的至少1层的工序;以及覆盖上述绝缘层和上述功能层形成上述阴极的工序。
根据本应用例,由于功能层中的至少1层以涂布不均少的状态形成,所以能够成品率良好地制造具有所希望的发光特性的有机EL元件。
应用例17
本应用例涉及的发光装置,其特征在于,具备利用上述应用例中记载的有机EL元件的制造方法制造的有机EL元件。
根据本应用例,能够提供具备具有所希望的发光特性的有机EL元件的、实现了优异的显示品质的发光装置。
应用例18
本应用例涉及的电子设备,其特征在于,具备上述应用例中记载的发光装置。
根据本应用例,能够提供具有优异的显示品质的电子设备。
附图说明
图1是表示发光装置的构成的简要俯视图。
图2是表示有机EL元件的构成的示意截面图。
图3是表示喷出装置的构成的简图。
图4是表示喷头的构成的简要立体图。
图5中(a)是表示作为油墨容器的墨盒的立体图,(b)是表示墨盒的结构的截面图。
图6中(a)~(d)是表示有机EL元件的制造方法的简要截面图。
图7是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-1~比较例1-25的构成和评价结果的表。
图8是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-26~比较例1-50的构成和评价结果的表。
图9是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-51~比较例1-75的构成和评价结果的表。
图10是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-76~比较例1-100的构成和评价结果的表。
图11是表示空穴注入层形成用油墨的实施例1-1~实施例1-25的构成和评价结果的表。
图12是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-101~比较例1-116和实施例1-26~实施例1-34的构成和评价结果的表。
图13是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-117~比较例1-137和实施例1-35~实施例1-38的构成和评价结果的表。
图14是表示空穴注入层形成用油墨的实施例1-39~实施例1-63的构成和评价结果的表。
图15是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-138~比较例1-153和实施例1-64~实施例1-72的构成和评价结果的表。
图16是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-154~比较例1-174和实施例1-73~实施例1-76的构成和评价结果的表。
图17是表示空穴注入层形成用油墨的实施例1-77~实施例1-101的构成和评价结果的表。
图18是空穴注入层形成用油墨的比较例1-175~比较例1-190和实施例1-102~实施例1-110的构成和评价结果的表。
图19是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-191~比较例1-211和实施例1-111~实施例1-114的构成和评价结果的表。
图20是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-212~比较例1-236的构成和评价结果的表。
图21是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-237~比较例1-261的构成和评价结果的表。
图22是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-262~比较例1-286的构成和评价结果的表。
图23是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-1~比较例2-25的构成和评价结果的表。
图24是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-26~比较例2-50的构成和评价结果的表。
图25是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-51~比较例2-75的构成和评价结果的表。
图26是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-76~比较例2-100的构成和评价结果的表。
图27是表示空穴输送层形成用油墨的实施例2-1~实施例2-25的构成和评价结果的表。
图28是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-101~比较例2-116和实施例2-26~实施例2-34的构成和评价结果的表。
图29是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-117~比较例2-137和实施例2-35~实施例2-38的构成和评价结果的表。
图30是表示空穴输送层形成用油墨的实施例2-39~实施例2-63的构成和评价结果的表。
图31是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-138~比较例2-153和实施例2-64~实施例2-72的构成和评价结果的表。
图32是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-154~比较例2-174和实施例2-73~实施例2-76的构成和评价结果的表。
图33是表示空穴输送层形成用油墨的实施例2-77~实施例2-101的构成和评价结果的表。
图34是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-175~比较例2-190和实施例2-102~实施例2-110的构成和评价结果的表。
图35是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-191~比较例2-211和实施例2-111~实施例2-114的构成和评价结果的表。
图36是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-212~比较例2-236的构成和评价结果的表。
图37是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-237~比较例2-261的构成和评价结果的表。
图38是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-262~比较例2-286的构成和评价结果的表。
图39是表示发光层形成用油墨的比较例3-1~比较例3-25的构成和评价结果的表。
图40是表示发光层形成用油墨的比较例3-26~比较例3-50的构成和评价结果的表。
图41是表示发光层形成用油墨的比较例3-51~比较例3-75的构成和评价结果的表。
图42是表示发光层形成用油墨的比较例3-76~比较例3-100的构成和评价结果的表。
图43是表示发光层形成用油墨的实施例3-1~实施例3-25的构成和评价结果的表。
图44是表示发光层形成用油墨的比较例3-101~比较例3-116和实施例3-26~实施例3-34的构成和评价结果的表。
图45是表示发光层形成用油墨的比较例3-117~比较例3-137和实施例3-35~实施例3-38的构成和评价结果的表。
图46是表示发光层形成用油墨的实施例3-39~实施例3-63的构成和评价结果的表。
图47是发光层形成用油墨的比较例3-138~比较例3-153和实施例3-64~实施例3-72的构成和评价结果的表。
图48是表示发光层形成用油墨的比较例3-154~比较例3-174和实施例3-73~实施例3-76的构成和评价结果的表。
图49是表示发光层形成用油墨的实施例3-77~实施例3-101的构成和评价结果的表。
图50是表示发光层形成用油墨的比较例3-175~比较例3-190和实施例3-102~实施例3-110的构成和评价结果的表。
图51是表示发光层形成用油墨的比较例3-191~比较例3-211和实施例3-111~实施例3-114的构成和评价结果的表。
图52是表示发光层形成用油墨的比较例3-212~比较例3-236的构成和评价结果的表。
图53是表示发光层形成用油墨的比较例3-237~比较例3-261的构成和评价结果的表。
图54是表示发光层形成用油墨的比较例3-262~比较例3-286的构成和评价结果的表。
图55中(a)是表示作为电子设备的一个例子的笔记本电脑的简图,(b)是作为电子设备的一个例子的平板电视(TV)的简图。
具体实施方式
以下,根据附图对将本发明具体化的实施方式进行说明。应予说明,为了使说明的部分成为可识别的状态,使用的附图被适当地放大或缩小来表示。
第1实施方式
发光装置
首先,参照图1和图2对本实施方式的发光装置进行说明。图1是表示发光装置的构成的简要俯视图,图2是表示有机EL元件的构成的示意截面图。
如图1所示,本实施方式的发光装置100具有元件基板101,该元件基板101配置有可得到红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)发光(发光色)的子像素110R、110G、110B。各子像素110R、110G、110B大致为矩形,在元件基板101的显示区域E中呈矩阵状配置。以下,也将子像素110R、110G、110B通称为子像素110。相同的发光色的子像素110在图上沿垂直方向(列向或者子像素110的长边方向)排列,不同的发光色的子像素110在图上沿水平方向(行向或者子像素110的短边方向)以R、G、B的顺序排列。即,不同的发光色的子像素110R、110G、110B以所谓的条纹方式配置。应予说明,子像素110R、110G、110B的平面形状和配置不限于此。另外,大致矩形除正方形、长方形之外,还包括角部变圆的四角形、对置的2边部为圆弧状的四角形。
在子像素110R,设有可得到红色(R)发光的作为发光元件的有机电致发光(EL)元件。同样地,在子像素110G,设有可得到绿色(G)发光的作为发光元件的有机EL元件,在子像素110B,设有可得到蓝色(B)发光的作为发光元件的有机EL元件。
这样的发光装置100以得到不同的发光色的3个子像素110R、110G、110B为1个显示像素单位,各子像素110R、110G、110B受电控制。由此能够成为全彩色显示。
在各子像素110R、110G、110B,设有图2所示的作为发光元件的有机EL元件130。
有机EL元件130具有:设置在元件基板101上的像素电极102,对置电极103,和设置在像素电极102与对置电极103之间的、包含由有机薄膜构成的发光层133的功能层136。
像素电极102作为阳极发挥功能,设置于每个子像素110R、110G、110B,例如使用ITO(Indium Tin Oxide)等透明导电膜形成。
功能层136从像素电极102侧依次层叠有空穴注入层131、空穴输送层132、发光层133、电子输送层134、电子注入层135。尤其是发光层133根据发光色选择构成材料,但在此无论发光色为哪种都统称为发光层133。应予说明,功能层136的构成不限于此,除这些层以外,还可以具备控制载流子(空穴、电子)的移动的中间层等。
对置电极103作为阴极发挥功能,作为子像素110R、110G、110B所共用的共用电极而设置,例如,使用Al(铝)或Ag(银)和Mg(镁)的合金等形成。
从作为阳极的像素电极102侧向发光层133注入作为载流子的空穴,从作为阴极的对置电极103侧向发光层133注入作为载流子的电子。在发光层133中利用被注入的空穴和电子,形成激子(exciton;空穴和电子因库仑力相互束缚的状态),激子(exciton)消失时(空穴和电子再次结合时)能量的一部分成为荧光、磷光被释放。
在发光装置100中,如果以例如具有反光性的方式构成对置电极103,则由于像素电极102具有透光性,所以能够使来自发光层133的光从元件基板101侧射出。这样的发光方式被称为底部发射方式。另外,如果在元件基板101与像素电极102之间设置反射层,以具有透光性的方式构成对置电极103,则也可以成为来自发光层133的光从对置电极103侧射出的顶部发射方式。在本实施方式中,发光装置100作为底部发射方式,进行以下的说明。
在本实施方式中,发光装置100具有作为本发明中的绝缘层的隔壁104,该隔壁104与各子像素110R、110G、110B的有机EL元件130中的像素电极102的外缘重合,并且在像素电极102上构成开口部104a。
在本实施方式中,对于有机EL元件130的功能层136而言,构成功能层136的空穴注入层131、空穴输送层132、发光层133中的至少1层用液相工艺形成。液相工艺是指将含有构成各层的第3成分和溶剂的溶液(以下称为功能层形成用油墨)涂布在作为由隔壁104围起的膜形成区域的开口部104a并使其干燥从而形成各层的方法。为了以所希望的膜厚形成各层,需要将规定量的功能层形成用油墨精度良好地涂布在开口部104a,在本实施方式中,作为液相工艺采用喷墨法(也称为液滴喷出法)。
喷出装置
接下来,参照图3~图5对将喷墨法(液滴喷出法)具体化的喷出装置进行说明。图3是表示喷出装置的构成的简图,图4是表示喷头的构成的简要立体图,图5(a)是表示作为油墨容器的墨盒的立体图,图5(b)是表示墨盒的结构的截面图。
如图3所示,本实施方式的喷出装置1具备:作为载置有工作对象即基板W的载置台的载物台7、和将功能层形成用油墨以液滴形式喷向载置的基板W的喷头20。另外,具备油墨供给机构,其将功能层形成用油墨从储存功能层形成用油墨的油墨罐14通过配管13向喷头20供给。
喷出装置1具备用于在副扫描方向(X方向)驱动装有喷头20的喷头支架10的X方向导向轴3、和使X方向导向轴3旋转的X轴驱动电机2。另外,具备用于在主扫描方向(Y方向)驱动载物台7的Y方向导向轴4、和使Y方向导向轴4旋转的Y轴驱动电机5。而且具备上部配设有X方向导向轴3和Y方向导向轴4的基台9,在该基台9的下部,具备控制部15。X方向导向轴3和X轴驱动电机2、Y方向导向轴4和Y轴驱动电机5是使载物台7与喷头20对置并在主扫描方向(Y方向)和副扫描方向(X方向)相对地移动的移动机构。
此外,喷出装置1具备用于清洁(恢复处理)喷头20的清洁机构8。另外清洁机构8中还具备Y轴驱动电机6。
在喷头支架10,以喷嘴面28a(参照图4)与载物台7对置的方式安装喷头20。喷头20基于由控制部15供给的喷出电压能够使被喷出的功能层形成用油墨的液滴的量(以下称为喷出量)可变。
X轴驱动电机2不限于此,例如为步进电机等,从控制部15供给X方向的驱动脉冲信号时,使X方向导向轴3旋转,使与X方向导向轴3卡合的喷头20在X方向移动。
同样Y轴驱动电机5、6不限于此,例如为步进电机等,从控制部15供给Y方向的驱动脉冲信号时,使Y方向导向轴4旋转,使载物台7和清洁机构8在Y方向移动。
清洁机构8进行下述三个动作,即,压合,向邻近喷头20的位置移动,与喷头20的喷嘴面28a(参照图4)密合而吸引不要的功能层形成用油墨;擦拭,对附着有功能层形成用油墨等的喷嘴面28a进行擦拭;恢复处理,从喷头20的全部喷嘴21进行功能层形成用油墨的喷出的预备喷出或者接收不要的功能层形成用油墨将其排出。
喷出装置1被洁净棚16覆盖装置整体。另外,从设置于洁净棚16的顶部的HEPA单元17向洁净棚16内送入净化的空气。由此,在向基板W的表面喷出功能层形成用油墨时,以异物等不附着于基板W的表面的方式确保清洁度。
如图4所示,喷头20为所谓的2排喷头,具备:具有2排的连接针24的功能层形成用油墨的导入部23、层叠在导入部23的喷头基板25、和配置在喷头基板25上且内部形成有功能层形成用油墨的喷头内流路的喷头主体26。连接针24介由配管13与上述油墨罐14连接,介由连接针24功能层形成用油墨被供给到喷头内流路。在喷头基板25设有介由柔性扁平电缆与喷头驱动部连接的2排的连接器29。
喷头主体26具有:加压部27,具有具备压电元件等致动器的腔室;和喷嘴板28,2个喷嘴列22、22相互平行地形成在喷嘴面28a。
对于2个喷嘴列22、22而言,多个(180个)喷嘴21分别大致等间隔地并列,以相互错开的状态配设在喷嘴板28。本实施方式中的喷嘴间距约为140μm。因此,从与喷嘴列22正交的方向看,360个喷嘴21成为以大约70μm的喷嘴间距排列的状态。
对于喷头20而言,如果从喷头驱动部发出的作为电信号的驱动波形施加在致动器上,则引起加压部27的腔室的体积变动,以由此而产生的泵作用对填充在腔室中的功能层形成用油墨加压,将功能层形成用油墨以液滴从与腔室连通的喷嘴21喷出。
油墨容器
接下来,参照图3和图5对本实施方式的油墨容器进行说明。图5(a)是表示墨盒的立体图,图5(b)是表示墨盒的内部结构的简要截面图。
图3所示的油墨罐14是表示本发明中的油墨容器的一个例子,在油墨罐14内填充有功能层形成用油墨。油墨罐14与喷头20相比配置在高处,油墨罐14内的功能层形成用油墨利用自身重量被供给到喷头20。虽在图3中省略图示,但在连接油墨罐14和喷头20的配管13具备控制功能层形成用油墨的供给的阀等。配管13与喷头20的连接针24对应准备2根。
油墨容器可以是像图3所示的油墨罐14那样内容量大的容器,但也不能说长时间在油墨罐14中储存功能层形成用油墨是适当的。认为如果长时间储存,则例如功能层形成用油墨中的溶剂减少而第3成分析出,或者粘度变化,从而无法从喷头20的喷嘴21稳定地喷出液滴。因此,根据实际的使用量以供给较新的功能层形成用油墨为目的,例如可以采用图5所示的作为油墨容器的墨盒140。
如图5(a)所示,墨盒140具有收容功能层形成用油墨的箱型的盒主体141和与盒主体141密封的盖部143。在盒主体141的底部设有油墨流出口142。在盖部143设有与被盖部143密闭的盒主体141的内部连通的连通口144。
如图5(b)所示,在盒主体141的内部,收纳有多孔部件145,功能层形成用油墨被多孔部件145吸收,填充在盒主体141内。多孔部件145可以使用例如发泡聚氨酯等。
这样的墨盒140在被填充功能层形成用油墨后,油墨流出口142和连通口144被膜等密封部件密封、密闭。使用墨盒140时,剥开密封部件,将配管13与油墨流出口142连接。连通口144可以开放在大气中,也可以成为从连通口144导入非活性气体的形式。
在本实施方式的喷出装置1中,成为在喷头支架10安装了1个喷头20的构成,但并不局限于此,可以成为对应功能层形成用油墨的种类而在喷头支架10安装多个喷头20的构成。因此,油墨罐14或墨盒140也对应功能层形成用油墨的种类而准备多个。另外,可以以将比油墨罐14小型的墨盒140安装在喷头支架10的方式构成,缩短配管13的长度,可同时移动喷头20和墨盒140。
有机EL元件的制造方法
接下来,参照图6对本实施方式的有机EL元件的制造方法进行说明。图6(a)~(d)是表示有机EL元件的制造方法的简要截面图。
本实施方式的有机EL元件的制造方法具有:隔壁形成工序(步骤S1)、表面处理工序(步骤S2)、功能层形成工序(步骤S3)、和对置电极形成(步骤S4)。功能层形成工序(步骤S3)表示本实施方式的功能层的形成方法。
在步骤S1的隔壁形成工序中,如图6(a)所示,在形成有像素电极102的元件基板101上,以1μm~2μm的厚度涂布例如含有对功能层形成用油墨显示防液性的防液材料的感光性树脂材料并将其干燥而形成感光性树脂层。作为涂布方法,可举出转印法、狭缝式涂布法等。作为防液材料,可举出氟化合物、硅氧烷系化合物。作为感光性树脂材料,可以举出负型的多官能丙烯酸树脂。使用与子像素110的形状对应的曝光用掩模对制成的感光性树脂层进行曝光·显影,形成与像素电极102的外缘重合且在像素电极102上构成开口部104a的隔壁104。然后,进入步骤S2。
在步骤S2的表面处理工序中,对形成有隔壁104的元件基板101实施表面处理。表面处理工序是为了除去像素电极102的表面的隔壁残渣等废物而进行的,目的是在下一个工序中用喷墨法(液滴喷出法)形成功能层时,含有功能层形成材料的功能层形成用油墨能够均匀地润湿扩展在由隔壁104围起的开口部104a。作为表面处理方法,在本实施方式中实施准分子UV(紫外线)处理。应予说明,表面处理不限于准分子UV处理,只要能够净化像素电极102的表面即可,例如可以进行利用溶剂的清洗·干燥工序。另外,如果像素电极102的表面为干净的状态,也可以不实施表面处理工序。然后,进入步骤S3。
在步骤S3的功能层形成工序中,首先,如图6(b)所示,将含有空穴注入材料的作为功能层形成用油墨的空穴注入层形成用油墨50涂布在开口部104a。空穴注入层形成用油墨50的涂布方法使用上述的喷出装置1。空穴注入层形成用油墨50被从喷头20的喷嘴21以液滴D喷出。从喷头20喷出的液滴D的喷出量为pl单位且可控,将规定量除以液滴D的喷出量而得的数目的液滴D喷到开口部104a。被喷出的空穴注入层形成用油墨50因与隔壁104的表面张力在开口部104a隆起,但不会溢出。换言之,以成为不会从开口部104a溢出的程度的规定量的方式,预先调整空穴注入层形成用油墨50中的空穴注入材料(第3成分)的浓度。然后,进入干燥工序。
在干燥工序中,例如将涂布有空穴注入层形成用油墨50的元件基板101在减压下放置,使溶剂从空穴注入层形成用油墨50蒸发而干燥(减压干燥)。其后,通过在大气压下实施加热处理而固化,形成空穴注入层131。对于空穴注入层131而言,鉴于后述的空穴注入材料的选择、与功能层136中的其它层的关系不一定限定于此,以大约20nm~40nm的膜厚形成。
接下来,使用含有空穴输送材料的作为功能层形成用油墨的空穴输送层形成用油墨60形成空穴输送层132。空穴输送层132的形成方法与空穴注入层131同样地使用上述喷出装置1进行。即,将规定量的空穴输送层形成用油墨60以液滴D从喷头20的喷嘴21喷到开口部104a。然后,将涂布在开口部104a的空穴输送层形成用油墨60减压干燥。其后,在氮等非活性气体气氛下,实施加热处理由此形成空穴输送层132。对于空穴输送层132而言,鉴于后述的空穴输送材料的选择、与功能层136中的其它层的关系不一定限定于此,以大约20nm的膜厚形成。
接下来,使用含有发光层形成材料的作为功能层形成用油墨的发光层形成用油墨70形成发光层133。发光层133的形成方法也与空穴注入层131同样地使用上述喷出装置1进行。即,将规定量的发光层形成用油墨70以液滴D从喷头20的喷嘴21喷向开口部104a。然后,将涂布在开口部104a的发光层形成用油墨70减压干燥。其后,在氮等非活性气体气氛下,实施加热处理由此形成发光层133。对于发光层133而言,鉴于后述的发光层形成材料的选择、与功能层136中的其它层的关系不一定限定于此,以大约30nm~80nm的膜厚形成。
接下来,覆盖发光层133地形成电子输送层134。作为构成电子输送层134的电子输送材料,没有特别限定,为了可使用真空蒸镀法等气相工艺形成,例如,可以举出双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1’-联苯基-4-羟基)铝(BALq)、1,3,5-三(5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-二唑)(OXD-1)、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(BCP)、(2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-二唑(PBD)、3-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,2,4-三唑(TAZ)、4,4’-双(1,1-双-二苯基乙烯基)联苯(DPVBi)、2,5-双(1-萘基)-1,3,4-二唑(BND)、4,4’-双(1,1-双(4-甲基苯基)乙烯基)联苯(DTVBi)、2,5-双(4-联苯基)-1,3,4-二唑(BBD)等。
另外,可以举出三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、二唑衍生物、唑衍生物、菲啰啉衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、苯醌衍生物、萘醌衍生物、蒽醌衍生物、四氰基蒽醌二甲烷衍生物、芴衍生物、二苯基二氰基乙烯衍生物、联苯醌衍生物、羟基喹啉衍生物等。可以使用这些中的1种或者组合2种以上使用。
对于电子输送层134而言,鉴于上述电子输送材料的选择、与功能层136中的其它层的关系不一定限定于此,以大约20nm~40nm的膜厚形成。由此,能够将从作为阴极的对置电极103注入的电子适当地输送到发光层133。
接下来,覆盖电子输送层134地形成电子注入层135。作为构成电子注入层135的电子注入材料,没有特别限定,为了可使用真空蒸镀法等气相工艺形成,例如,可以举出碱金属化合物、碱土类金属化合物。
作为碱金属化合物,例如,可举出LiF、Li2CO3、LiCl、NaF、Na2CO3、NaCl、CsF、Cs2CO3、CsCl等碱金属盐。另外,作为碱土类金属化合物,例如,可举出CaF2、CaCO3、SrF2、SrCO3、BaF2、BaCO3等碱土类金属盐。可以使用这些碱金属化合物、碱土类金属化合物中的1种或者组合2种以上使用。
电子注入层135的膜厚,没有特别限定,优选为0.01nm~10nm左右,更优选为0.1nm~5nm左右。由此,能够将电子从作为阴极的对置电极103高效地注入到电子输送层134。
接下来,覆盖电子注入层135地形成作为阴极的对置电极103。作为对置电极103的构成材料,优选使用功函数小的材料,且为了可使用真空蒸镀法等气相工艺形成,例如,可使用Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb、Au或者含有它们的合金等,可以使用它们中的1种或者组合2种以上(例如,多层层叠体等)使用。
特别是像本实施方式这样,发光装置100为底部发射方式时,不要求对置电极103有透光性。因此,例如,优选使用Al、Ag、AlAg、AlNd等金属或合金。通过使用这样的金属或合金作为对置电极103的构成材料,从而能够实现对置电极103的电子注入效率和稳定性的提高。
对置电极103的膜厚没有特别限定,优选为50nm~1000nm左右,更优选为100nm~500nm左右。
发光装置100为顶部发射方式时,作为对置电极103的构成材料,优选使用MgAg、MgAl、MgAu、AlAg等金属或合金。通过使用这样的金属或合金,从而能够维持对置电极103的透光性,且实现对置电极103的电子注入效率和稳定性的提高。
顶部发射方式中的对置电极103的膜厚没有特别限定,优选为1nm~50nm左右,更优选为5nm~20nm。
对于这样形成的有机EL元件130而言,例如,如果水分、氧等从外部浸入,则功能层136的发光功能受阻,产生发光亮度部分降低、或不发光而成的暗点(暗斑)。另外,发光寿命可能变短。因此,为了保护有机EL元件130免受水分、氧等的浸入,优选用密封层(省略图示)覆盖。作为密封层,例如,可以使用水分、氧等的透过性低的氧氮化硅(SiON)等无机绝缘材料。此外,也可以将透明的玻璃、不透明的陶瓷等密封基板介由粘接剂贴合在形成了有机EL元件130的元件基板101上,由此密封有机EL元件130。
在上述有机EL元件130的制造方法中,用液相工艺(喷墨法)形成功能层136中的空穴注入层131、空穴输送层132和发光层133,但只要用液相工艺(喷墨法)形成这些层中的1个即可,其它层可以使用真空蒸镀等气相工艺形成。
关于空穴注入层131、空穴输送层132、发光层133,对可在液相工艺或气相工艺中使用的构成材料(第3成分)进行说明。
空穴注入材料
作为适于形成上述空穴注入层131的空穴注入材料,例如可以举出酞菁铜(CuPc)、1,1-双[4-(二对甲苯基)氨基苯基]环己烷(TAPC)、N,N’-二苯基-N,N’-双-(3-甲基苯基)-1,1’-联苯基-4,4’-二胺(TPD)、N,N’-二苯基-N,N’-双-(1-萘基)-1,1’-联苯基-4,4’-二胺(α-NPD)、4,4’,4”-三(N-3-甲基苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4’,4”-三(N,N-(2-萘基)苯基氨基)三苯胺(2-TNATA)、4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)、1,3,5-三-(N,N-双-(4-甲氧基苯基)氨基苯基)苯(TDAPB)、三(4-咔唑-9-基-苯基)胺(spiro-TAD)、DPPD(DTP)、三对甲苯胺(HTM1)、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基]环己烷(HTM2)、1,3,5-三(4-吡啶基)-2,4,6-三嗪(TPT1)、三苯胺四聚物(TPTE)等。
空穴输送材料
作为适于形成上述空穴输送层132的空穴输送材料,例如,可以使用上述的空穴注入材料。另外,除上述的空穴注入材料以外,例如,可以举出TFB;以聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯胺)为代表的三苯胺系聚合物等胺系化合物、聚芴衍生物(PF)、聚对亚苯基亚乙烯基衍生物(PPV)、聚对亚苯基衍生物(PPP)、聚乙烯基咔唑(PVK)、聚噻吩衍生物、含聚甲基苯基硅烷(PMPS)的聚硅烷系等高分子有机材料。
发光层133含有作为发光材料的掺杂剂(客体材料)和主体材料。主体材料具有使空穴和电子再结合生成激子,并且将该激子的能量转移到发光材料(Forster移动或Dexter移动)的功能。被空穴和电子再结合而得的能量激发而产生的发光根据发光材料成为荧光和磷光中的一种。以下,举出优选的主体材料和掺杂剂(客体材料)的例子。
主体材料
作为在得到红色、绿色、蓝色各种发光的发光层133中共用的主体材料,可举出CBP(4,4’-双(9-二咔唑基)-2,2’-联苯)、BAlq(双-(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝)、mCP(N,N-二咔唑基-3,5-苯:CBP衍生物)、CDBP(4,4’-双(9-咔唑基)-2,2’-二甲基-联苯)、DCB(N,N’-二咔唑基-1,4-二亚甲基-苯)、P06(2,7-双(二苯基氧化膦)-9,9-二甲基芴)、SimCP(3,5-双(9-咔唑基)四苯基硅烷)、UGH3(W-双(三苯基甲硅烷基)苯)、TDAPB(1,3,5-三[4-(二苯基氨基)苯基]苯等。
红色发光材料(掺杂剂)
作为得到红色发光的掺杂剂(客体材料),可举出Bt2Ir(acac)(双(2-苯基苯并噻唑-N,C2’)(乙酰丙酮)合铱(III)、Btp2Ir(acac)(双(2-2’-苯并噻吩)-吡啶-N,C3)(乙酰丙酮)合铱等铱配位化合物,PtOEP(2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉铂(II)等铂配位化合物,通过添加到上述主体材料中从而能够得到红色的磷光。
作为液相工艺中使用的高分子的红色发光材料(掺杂剂),可以举出化学式(1)、(2)等芴衍生物。
绿色发光材料(掺杂剂)
作为得到绿色发光的掺杂剂(客体材料),可举出Ir(ppy)3(面式-三(2-苯基吡啶)铱)、Ppy2Ir(acac)(双(2-苯基-吡啶-N,C2)(乙酰丙酮)合铱等铱配位化合物,通过添加到上述主体材料中从而能够得到绿色的磷光。
作为液相工艺中使用的高分子的绿色发光材料(掺杂剂),可以举出化学式(3)、(4)等亚苯基亚乙烯基衍生物。
蓝色发光材料(掺杂剂)
作为得到蓝色发光的掺杂剂(客体材料),可举出FIrpic(双(4,6二氟苯基-吡啶-N,C.2.)-吡啶甲酰合铱)、Ir(pmb)3(铱-三(1-苯基-3-甲基苯并咪唑啉-2-叉基-C,C(2)’)、FIrN4(双(4,6-二氟苯基吡啶)(5-(吡啶-2-基)-四唑合铱(III))、Firtaz(双(4,6-二氟苯基吡啶)(5-(吡啶-2-基)-1,2,4-三唑合铱(III))等铱配位化合物。通过将这些作为客体材料的掺杂剂添加到上述主体材料中从而能够得到蓝色的磷光。
另外,特别是作为用真空蒸镀等气相工艺形成蓝色的发光层133时的客体材料,优选使用化学式(5)、(6)、(7)、(8)等苯乙烯基衍生物。作为主体材料,优选使用化学式(9)、(10)、(11)等蒽衍生物。
另外,作为得到荧光的发光材料(掺杂剂),可举出Alq3(8-羟基喹啉)铝、红荧烯、苝、9,10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼罗红、香豆素6、喹吖啶酮。
另外,作为可得到蓝色的荧光的发光材料(掺杂剂),可举出1,4-双(2-甲基苯乙烯基)苯、1,4-(3-甲基苯乙烯基)苯、1,4-双-(2-甲基苯乙烯基)苯、1,4-(3-甲基苯乙烯基)苯、1,4-双(4-甲基苯乙烯基)苯、二苯乙烯基苯、1,4-双(2-乙基苯乙烯基)苯、1,4-双(3-乙基苯乙烯基)苯、1,4-双(2-甲基苯乙烯基)-2-甲基苯等苯乙烯基苯衍生物。
功能层形成用油墨
接下来,对本实施方式的功能层形成用油墨的构成进行说明。用液相工艺(喷墨法)分别形成本实施方式的有机EL元件130的功能层136中的空穴注入层131、空穴输送层132、发光层133时优选的功能层形成用油墨的基本构成如下。
功能层形成用油墨含有由沸点为250℃~350℃的至少1种芳香族溶剂构成的第1成分、由沸点为200℃以上的至少1种脂肪族溶剂构成的第2成分、和功能层形成用的第3成分。优选第3成分的溶解性是第1成分比第2成分高,第2成分的配合比例为30vol%~70vol%,第1成分的沸点比第2成分的沸点高,第1成分的沸点和第2成分的沸点的差为30℃以上。
作为可作为第1成分的沸点为250℃~350℃的芳香族溶剂,可举出1,3-二丙氧基苯(沸点251℃)、4-甲氧基苯甲醛-二甲基-缩醛(沸点253℃)、4,4’-二氟二苯甲烷(沸点258℃)、二苯醚(沸点259℃)、1,2-二甲氧基-4-(1-丙烯基)苯(沸点264℃)、MDPE(2-苯氧基甲苯;沸点265℃)、二苯甲烷(沸点265℃)、2-苯基吡啶(沸点268℃)、DMDPE(二甲基苯醚;沸点270℃)、3-苯氧基甲苯(沸点272℃)、3-苯基吡啶(沸点272℃)、2-苯基苯甲醚(沸点274℃)、2-苯氧基四氢呋喃(沸点275℃)、NPBP(1-丙基-4-苯基苯;沸点280℃)、25DMDPE(2-苯氧基-1,4-二甲苯;沸点280℃)、乙基-2-萘基-醚(沸点282℃)、225TMDPE(2,2,5-三甲基二苯醚;沸点290℃)、二苯醚(沸点295℃)、235TMDPE(2,3,5-三甲基二苯醚;沸点295℃)、N-甲基二苯胺(沸点297℃)、4-异丙基联苯(沸点298℃)、α,α-二氯二苯甲烷(沸点305℃)、4-(3-苯基丙基)吡啶(沸点322℃)、苯甲酸苄酯(沸点324℃)、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷(沸点333℃)。
如果考虑对作为第3成分的、空穴注入材料、空穴输送材料、发光层133中的主体材料、掺杂剂(客体材料)的良好的溶解性和沸点的变更,特别优选从沸点为270℃以上的3-苯氧基甲苯(沸点272℃)、二苯醚(沸点295℃)、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷(沸点333℃)中选择。
作为可作为第2成分的沸点为200℃以上的脂肪族溶剂,可举出二乙二醇丁基甲基醚(沸点212℃)、三丙二醇二甲醚(沸点215℃)、三乙二醇二甲醚(沸点216℃)、二乙二醇单丁醚(沸点230℃)、二乙二醇二丁醚(沸点256℃)、二乙二醇丁基甲基醚(沸点261℃)、四乙二醇二甲醚(沸点275℃)等脂肪族醚。
为了能够实现比上述第1成分表面张力小且为32mN/m以下的表面张力,特别优选从二乙二醇丁基甲基醚(沸点212℃)、二乙二醇二丁醚(沸点256℃)中选择。
如果使用这样的芳香族溶剂的第1成分和脂肪族溶剂的第2成分的混合溶剂,则混合溶剂的沸点为200℃以上,因此填充到喷头20之后,在通常的作业环境下,几乎不会发生因喷嘴21中功能层形成用油墨干燥使第3成分析出而引起的喷嘴21的堵塞。换言之,能够确保喷头20稳定的喷出特性。即,能够实现适于喷墨法(液滴喷出法)的功能层形成用油墨。
另外,为了在有机EL元件130中实现所希望的发光特性,需要无成膜上的缺陷(在必要的区域没有成膜)、相对于目标膜厚不均或偏差少的功能层。如上所述使用减压干燥等方法从以液滴D从喷头20的喷嘴21喷出到隔壁104的开口部104a的规定量的功能层形成用油墨中除去溶剂成分,形成由第3成分构成的功能层。因此,被喷出的功能层形成用油墨在开口部104a均匀地润湿扩展是重要的。本实施方式的功能层形成用油墨由于含有对第3成分的溶解性优异的作为芳香族溶剂的第1成分、和比第1成分表面张力小的作为脂肪族溶剂的第2成分,所以容易在开口部104a内润湿扩展。
另外,如果在到达减压干燥、加热干燥等强制干燥工序之前,以自然干燥促进溶剂成分的干燥,则容易在基板W上的中央部分和外周部分之间发生溶剂成分的干燥不均。于是,在基板W上的多个开口部104a,经由强制干燥工序形成的功能层可能产生膜厚不均,或者膜厚偏差变大。对于本实施方式的功能层形成用油墨而言,由于含有第1成分和第2成分的混合溶剂的沸点为200℃以上,所以难以进行自然干燥,能够减少强制干燥后的功能层的膜厚不均、膜厚偏差。
以下,举出具体的功能层形成用油墨的比较例和实施例,对其评价结果进行说明。
应予说明,功能层形成用油墨的评价是使用形成有构成60000个开口部104a的隔壁104的评价用基板,向该开口部104a喷出功能层形成用油墨而形成60000个有机EL元件130,通过润湿扩展缺陷、功能层的膜厚的不均、暗点(暗斑)或亮点等发光不良这3个评价特性来评价。
润湿扩展缺陷除包括由喷出到该开口部104a时的功能层形成用油墨的润湿扩展所引起的涂布不均的缺陷之外,还包括由功能层形成用油墨的干燥过程中的溶剂成分的干燥不均所引起的第3成分的凝聚、析出等缺陷。
上述3个评价特性中,润湿扩展缺陷和发光不良是将各自的发生率小于1%的情况评价为“◎”,为1%以上且小于5%的情况评价为“○”,为5%以上且小于10%的情况评价为“△”,为10%以上的情况评价为“×”。
功能层的膜厚的不均是将该开口部104a的中央部的膜厚为平均膜厚±1%以内评价为“◎”,为平均膜厚±2.5%以内评价为“○”,为平均膜厚±5%以内评价为“△”,大于平均膜厚±5%的情况评价为“×”。
<空穴注入层形成用油墨>
图7是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-1~比较例1-25的构成和评价结果的表。图8是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-26~比较例1-50的构成和评价结果的表。图9是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-51~比较例1-75的构成和评价结果的表。图10是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-76~比较例1-100的构成和评价结果的表。图11是表示空穴注入层形成用油墨的实施例1-1~实施例1-25的构成和评价结果的表。图12是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-101~比较例1-116和实施例1-26~实施例1-34的构成和评价结果的表。图13是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-117~比较例1-137和实施例1-35~实施例1-38的构成和评价结果的表。图14是表示空穴注入层形成用油墨的实施例1-39~实施例1-63的构成和评价结果的表。图15是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-138~比较例1-153和实施例1-64~实施例1-72的构成和评价结果的表。图16是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-154~比较例1-174和实施例1-73~实施例1-76的构成和评价结果的表。图17是表示空穴注入层形成用油墨的实施例1-77~实施例1-101的构成和评价结果的表。图18是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-175~比较例1-190和实施例1-102~实施例1-110的构成和评价结果的表。图19是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-191~比较例1-211和实施例1-111~实施例1-114的构成和评价结果的表。图20是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-212~比较例1-236的构成和评价结果的表。图21是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-237~比较例1-261的构成和评价结果的表。图22是表示空穴注入层形成用油墨的比较例1-262~比较例1-286的构成和评价结果的表。应予说明,在图7~图22的表中,作为例示的第1成分的25种芳香族溶剂以沸点从表的上方向下方逐渐变高的方式被记载。
使用比较例1-1~比较例1-286、实施例1-1~实施例1-114的各空穴注入层形成用油墨形成空穴注入层131。其后,利用蒸镀法,形成空穴输送层132、发光层133、电子输送层134、电子注入层135。各层的材料构成如下。空穴输送层132为α-NPD,发光层133的主体材料为CBP、掺杂剂为Ir(ppy)3,电子输送层134为BAlq,电子注入层135为LiF。
比较例1-1~比较例1-25
如图7所示,比较例1-1~比较例1-25的空穴注入层形成用油墨是使作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分中含有0.3wt%的作为空穴注入材料(第3成分)的4,4’,4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)-三苯胺[m-MTDATA]而成的。m-MTDATA为含π共轭的低分子有机化合物。不含有作为第2成分的脂肪族溶剂。换言之,各成分在第1成分和第2成分的混合溶剂中所占的体积比例是第1成分为100vol%,第2成分为0vol%。第1成分是可溶解0.1wt%以上的作为第3成分的上述空穴注入材料的良溶剂。
比较例1-1~比较例1-25的空穴注入层形成用油墨对开口部104a的由ITO形成的像素电极102的润湿扩展性差,观察到在第1成分的干燥过程中作为第3成分的空穴注入材料凝聚而使像素电极102部分露出的状态。润湿扩展缺陷均为“×”。另外,空穴注入层131的膜厚不均的程度也不好,为“△”,由于发光不良频发所以该评价也为“×”。
(比较例1-26)~(比较例1-50)
如图8所示,比较例1-26~比较例1-50的空穴注入层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并使其含有0.3wt%的作为空穴注入材料(第3成分)的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为80vol%,第2成分的体积比例为20vol%。第1成分的沸点比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为最小39℃~最大121℃。第2成分与第1成分相比对第3成分的溶解性低。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
含有20vol%的沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚作为第2成分的状态下,与比较例1-1~比较例1-25同样地,观察到作为第3成分的空穴注入材料凝聚而使像素电极102部分露出的状态。润湿扩展缺陷均为“×”。另外,空穴注入层131的膜厚不均的程度也为“△”,发光不良的评价也为“×”。
(比较例1-51)~(比较例1-75)
如图9所示,比较例1-51~比较例1-75的空穴注入层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.3wt%的作为空穴注入材料(第3成分)的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为80vol%,第2成分的体积比例为20vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-5℃~77℃。第2成分与第1成分相比对第3成分的溶解性低。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
含有20vol%的沸点为256℃的二乙二醇二丁醚作为第2成分的状态下,与比较例1-1~比较例1-25同样地,观察到作为第3成分的空穴注入材料凝聚而使像素电极102部分露出的状态。润湿扩展缺陷均为“×”。另外,空穴注入层131的膜厚不均的程度也为“△”,发光不良的评价也为“×”。
(比较例1-76)~(比较例1-100)
如图10所示,比较例1-76~比较例1-100的空穴注入层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并使其含有0.3wt%作为空穴注入材料(第3成分)的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为80vol%,第2成分的体积比例为20vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-24℃~58℃。第2成分与第1成分相比对第3成分的溶解性低。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
含有20vol%的沸点为275℃的四乙二醇二甲醚作为第2成分的状态下,与比较例1-1~比较例1-25同样地,观察到作为第3成分的空穴注入材料凝聚而使像素电极102部分露出的状态。润湿扩展缺陷均为“×”。另外,空穴注入层131的膜厚不均的程度也为“△”,发光不良的评价也为“×”。
(实施例1-1)~(实施例1-25)
如图11所示,实施例1-1~实施例1-25的空穴注入层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并使其含有0.3wt%作为第3成分的空穴注入材料m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为70vol%,第2成分的体积比例为30vol%。换言之,实施例1-1~实施例1-25相对于比较例1-26~比较例1-50而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
实施例1-1~实施例1-25的空穴注入层形成用油墨通过含有30vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而与比较例1-26~比较例1-50相比对开口部104a的润湿扩展性得到改善。另外,通过含有30vol%的沸点比第1成分低的第2成分,从而与比较例1-26~比较例1-50相比,在溶剂的减压干燥中维持空穴注入层形成用油墨在开口部104a润湿扩展的状态同时进行干燥,空穴注入层131的膜厚不均也变小。因此,抑制由润湿扩展缺陷、膜厚不均引起的暗点、亮点等发光不良的产生。在第1成分的沸点与第2成分的沸点的差Δbp为39℃~86℃的实施例1-1~实施例1-21中,3个评价项目均为“○”。在沸点的差Δbp为98℃~121℃的实施例1-22~实施例1-25中,膜厚不均和发光不良的评价为“△”。认为这是因为由于第1成分的沸点大于300℃,所以难以使第1成分的芳香族溶剂均匀地蒸发,但认为通过修改干燥条件(例如,减压干燥中的减压程度等)能够改善。
(比较例1-101)~(比较例1-116)
如图12所示,比较例1-101~比较例1-116的空穴注入层形成用油墨是配合上述25种芳香族溶剂中沸点较低的16种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.3wt%作为空穴注入材料(第3成分)的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为70vol%,第2成分的体积比例为30vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-5℃~26℃。第2成分与第1成分相比对第3成分的溶解性低。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为-5℃~26℃的比较例1-101~比较例1-116的空穴注入层形成用油墨即使含有30vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,也能观察到润湿扩展缺陷。润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的程度随着沸点的差Δbp变大而得到改善,但其评价为“×”~“△”。
(实施例1-26)~(实施例1-34)
如图12所示,实施例1-26~实施例1-34的空穴注入层形成用油墨是配合上述的25种芳香族溶剂中沸点较高的9种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.3wt%的作为空穴注入材料(第3成分)的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为70vol%,第2成分的体积比例为30vol%。换言之,实施例1-26~实施例1-34相对于比较例1-67~比较例1-75而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为34℃~77℃的实施例1-26~实施例1-34的空穴注入层形成用油墨通过含有30vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而使得在开口部104a的润湿扩展性与比较例1-67~比较例1-75和比较例1-101~比较例1-116相比得到改善。润湿扩展缺陷的评价均为“○”。膜厚不均的评价是实施例1-26~实施例1-29为“◎”,实施例1-30为“○”,第1成分的沸点大于300℃的实施例1-31~实施例1-34仍就为“△”。发光不良的评价是实施例1-26~实施例1-30为“○”,第1成分的沸点大于300℃的实施例1-31~实施例1-34仍就为“△”。膜厚不均和发光不良的评价为“△”如上所述可通过改变减压干燥条件而得到改善。
(比较例1-117)~(比较例1-137)
如图13所示,比较例1-117~比较例1-137的空穴注入层形成用油墨是配合上述25种芳香族溶剂中沸点较低的21种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并使其含有0.3wt%的作为空穴注入材料(第3成分)的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为70vol%,第2成分的体积比例为30vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-24℃~23℃。第2成分与第1成分相比对第3成分的溶解性低。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为-24℃~23℃的比较例1-117~比较例1-137的空穴注入层形成用油墨即便含有30vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,也能观察到润湿扩展缺陷。润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的程度随着沸点的差Δbp变大而得到改善,但其评价为“×”~“△”。
(实施例1-35)~(实施例1-38)
如图13所示,实施例1-35~实施例1-38的空穴注入层形成用油墨是配合上述25种芳香族溶剂中沸点较高的4种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并使其含有0.3wt%作为空穴注入材料(第3成分)的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为70vol%,第2成分的体积比例为30vol%。换言之,实施例1-35~实施例1-38相对于比较例1-97~比较例1-100而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为30℃~58℃的实施例1-35~实施例1-38的空穴注入层形成用油墨通过含有30vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而使得在开口部104a的润湿扩展性与比较例1-97~比较例1-100和比较例1-117~比较例1-137相比得到改善。润湿扩展缺陷的评价均为“○”。如上所述由于第1成分的沸点大于300℃所以难以均匀进行混合溶剂的干燥,膜厚不均和发光不良的评价为“△”,但通过修改减压干燥条件能够改善。
(实施例1-39)~(实施例1-63)
如图14所示,实施例1-39~实施例1-63的空穴注入层形成用油墨是将作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚以体积比例各为50vol%进行配合并使其含有0.3wt%的作为第3成分的作为空穴注入材料的m-MTDATA而成的。换言之,相对于比较例1-26~比较例1-50而言将第2成分的体积比例增大了30vol%。换言之,与实施例1-1~实施例1-25相比将第2成分的体积比例增大了20vol%。
实施例1-39~实施例1-63的空穴注入层形成用油墨通过含有50vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而使得对开口部104a润湿扩展性与比较例1-26~比较例1-50相比得到改善。另外,通过含有50vol%的沸点比第1成分低的第2成分,从而与比较例1-26~比较例1-50相比,在减压干燥中维持空穴注入层形成用油墨在开口部104a润湿扩展的状态同时进行干燥,空穴注入层131的膜厚不均也变小。另外,与实施例1-22~实施例1-25相比,第1成分的沸点即便大于300℃也不易产生膜厚不均。因此,抑制了由润湿扩展缺陷、膜厚不均引起的暗点、亮点等发光不良的产生。所以,3个评价特性均为“○”。
(比较例1-138)~(比较例1-153)
如图15所示,比较例1-138~比较例1-153的空穴注入层形成用油墨是将上述25种芳香族溶剂中沸点较低的16种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚以各50vol%配合并使其含有0.3wt%作为第3成分的作为空穴注入材料的m-MTDATA而成的。
第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为-5℃~26℃的比较例1-138~比较例1-153的空穴注入层形成用油墨中即使含有50vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,也能观察到润湿扩展缺陷。润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的程度随着沸点的差Δbp变大而得到改善,但其评价为“×”~“△”。
(实施例1-64)~(实施例1-72)
如图15所示,实施例1-64~实施例1-72的空穴注入层形成用油墨是将上述25种芳香族溶剂中沸点较高的9种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚以各50vol%配合并使其含有0.3wt%的作为第3成分的作为空穴注入材料的m-MTDATA而成的。换言之,相对于比较例1-67~比较例1-75而言将第2成分以体积比例计增大了30vol%。
通过在第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为34℃~77℃的实施例1-64~实施例1-72的空穴注入层形成用油墨中含有50vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而使得在开口部104a的润湿扩展性与比较例1-67~比较例1-75和比较例1-138~比较例1-153相比得到改善。润湿扩展缺陷的评价均为“○”。膜厚不均的评价是实施例1-64~实施例1-67为“◎”,实施例1-68和实施例1-69为“○”,实施例1-70~实施例1-72为“△”。发光不良的评价均为“○”。
(比较例1-154)~(比较例1-174)
如图16所示,比较例1-154~比较例1-174的空穴注入层形成用油墨是将上述25种芳香族溶剂中沸点较低的21种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚以各50vol%配合并使其含有0.3wt%作为第3成分的作为空穴注入材料的m-MTDATA而成的。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-24℃~23℃。第2成分与第1成分相比对第3成分的溶解性低。另外,第2成分与第1成分相比,表面张力小。
在第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为-24℃~23℃的比较例1-154~比较例1-174的空穴注入层形成用油墨中即使含有50vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,也能观察到润湿扩展缺陷。润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的程度随着沸点的差Δbp变大而得到改善,但其评价为“×”~“△”。
(实施例1-73)~(实施例1-76)
如图16所示,实施例1-73~实施例1-76的空穴注入层形成用油墨是将上述25种芳香族溶剂中沸点较高的4种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚以各50vol%配合并使其含有0.3wt%的作为第3成分的作为空穴注入材料的m-MTDATA而成的。换言之,相对于比较例1-97~比较例1-100而言将第2成分的体积比例增大了30vol%。换言之,相对于实施例1-35~实施例1-38而言将第2成分的体积比例增大了20vol%。
通过在第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为30℃~58℃的实施例1-73~实施例1-76的空穴注入层形成用油墨中含有50vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而使得在开口部104a的润湿扩展性与比较例1-97~比较例1-100和比较例1-154~比较例1-174相比得到改善。润湿扩展缺陷的评价均为“○”。如上所述由于第1成分的沸点大于300℃所以难以均匀地进行混合溶剂的干燥,所以膜厚不均和发光不良的评价为“△”。3个评价项目的评价与实施例1-35~实施例1-38相同。
(实施例1-77)~(实施例1-101)
如图17所示,实施例1-77~实施例1-101的空穴注入层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并使其含有0.3wt%作为第3成分的作为空穴注入材料的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为30vol%,第2成分的体积比例为70vol%。换言之,相对于实施例1-39~实施例1-63而言将第2成分的体积比例进一步增大了20vol%。
第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为39℃~121℃的实施例1-77~实施例1-101的空穴注入层形成用油墨即使含有70vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,在开口部104a的润湿扩展性也与实施例1-39~实施例1-63同样,润湿扩展缺陷的评价均为“○”。膜厚不均和发光不良的评价是实施例1-77~实施例1-97中为“○”。第1成分的沸点大于300℃的实施例1-98~实施例101中,在减压干燥中难以均匀地进行第2成分蒸发后的干燥,所以膜厚不均和发光不良的评价为“△”,但通过修改减压干燥条件能够改善。
(比较例1-175)~(比较例1-190)
如图18所示,比较例1-175~比较例1-190的空穴注入层形成用油墨是配合上述25种芳香族溶剂中沸点较低的16种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.3wt%作为第3成分的作为空穴注入材料的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为30vol%,第2成分的体积比例为70vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-5℃~26℃。第2成分与第1成分相比对第3成分的溶解性低。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
在第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为-5℃~26℃的比较例1-175~比较例1-190的空穴注入层形成用油墨中即使含有70vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,也能观察到润湿扩展缺陷。润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的程度随着沸点的差Δbp变大而得到改善,但其评价为“×”~“△”。
(实施例1-102)~(实施例1-110)
如图18所示,实施例1-102~实施例1-110的空穴注入层形成用油墨是配合上述25种芳香族溶剂中沸点较高的9种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.3wt%作为第3成分的作为空穴注入材料的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为30vol%,第2成分的体积比例为70vol%。换言之,与比较例1-67~比较例1-75相比将第2成分的体积比例增大了50vol%。与实施例1-64~实施例1-72相比将第2成分的体积比例增大了20vol%。
通过在第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为34℃~77℃的实施例1-102~实施例1-110的空穴注入层形成用油墨中含有70vol%的表面张力比第1成分更小的第2成分,从而使得在开口部104a的润湿扩展性与比较例1-67~比较例1-75和比较例1-175~比较例1-190相比得到改善。润湿扩展缺陷的评价均为“○”。膜厚不均的评价是实施例1-102~实施例1-105为“◎”,实施例1-106为“○”,第1成分的沸点大于300℃的实施例1-107~实施例1-110仍就为“△”。发光不良的评价是实施例1-102~实施例1-106为“○”,第1成分的沸点大于300℃的实施例1-107~实施例1-110仍就为“△”。膜厚不均和发光不良为“△”的评价如上所述通过修改减压干燥条件能够改善。
(比较例1-191)~(比较例1-211)
如图19所示,比较例1-191~比较例1-211的空穴注入层形成用油墨是配合上述的25种芳香族溶剂中沸点较低的21种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并使其含有0.3wt%作为空穴注入材料(第3成分)的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为30vol%,第2成分的体积比例为70vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-24℃~23℃。第2成分与第1成分相比对第3成分的溶解性低。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
在第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为-24℃~23℃的比较例1-191~比较例1-211的空穴注入层形成用油墨中即使含有70vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,也能观察到润湿扩展缺陷。润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的程度随着沸点的差Δbp变大而得到改善,但其评价为“×”~“△”。
(实施例1-111)~(实施例1-114)
如图19所示,实施例1-111~实施例1-114的空穴注入层形成用油墨是配合上述25种芳香族溶剂中沸点较高的4种的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并使其含有0.3wt%作为空穴注入材料(第3成分)的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为30vol%,第2成分的体积比例为70vol%。换言之,相对于比较例1-97~比较例1-100而言将第2成分的体积比例增大了50vol%。换言之,与实施例1-73~实施例1-76相比将第2成分的体积比例增大了20vol%。
第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为30℃~58℃的实施例1-111~实施例1-114的空穴注入层形成用油墨通过含有70vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而使得在开口部104a的润湿扩展性与比较例1-191~比较例1-211相比得到改善。润湿扩展缺陷的评价与实施例1-73~实施例1-76相同均为“○”。由于第1成分的沸点大于300℃所以难以均匀地进行混合溶剂的干燥,膜厚不均和发光不良的评价为“△”,但通过修改减压干燥条件能够改善。
(比较例1-212)~(比较例1-236)
如图20所示,比较例1-212~比较例1-236的空穴注入层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并使其含有0.3wt%作为第3成分的作为空穴注入材料的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为20vol%,第2成分的体积比例为80vol%。第1成分的沸点比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为39℃~121℃。第2成分与第1成分相比对第3成分的溶解性低。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
通过在第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为39℃~121℃的比较例1-212~比较例1-236的空穴注入层形成用油墨中含有80vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而润湿扩展缺陷的评价为“○”。然而,在减压干燥中沸点比第1成分低的第2成分先蒸发,剩下的第1成分的量与实施例1-77~实施例1-101相比变少,所以发生第3成分的凝聚、析出而使膜厚不均。因此,膜厚不均和发光不良的评价为“×”。
(比较例1-237)~(比较例1-261)
如图21所示,比较例1-237~比较例1-261的空穴注入层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.3wt%作为空穴注入材料(第3成分)的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为20vol%,第2成分的体积比例为80vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-5℃~77℃。第2成分与第1成分相比对第3成分的溶解性低。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为-5℃~26℃的比较例1-237~比较例1-252的空穴注入层形成用油墨即便含有80vol%的表面张力比第1成分更小的第2成分,也能观察到润湿扩展缺陷,其评价为随着沸点的差Δbp变大而得到改善,但为“×”~“△”。第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为34℃以上的比较例1-253~比较例1-261的空穴注入层形成用油墨通过含有80vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而难以产生润湿扩展缺陷,其评价为“○”。然而,在比较例1-237~比较例1-261中,在减压干燥中伴随第2成分蒸发后剩余的第1成分的量减少而发生第3成分的凝聚、析出,膜厚不均和发光不良的评价为“×”。
(比较例1-262)~(比较例1-286)
如图22所示,比较例1-262~比较例1-286的空穴注入层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并使其含有0.3wt%作为空穴注入材料(第3成分)的m-MTDATA而成的。第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为20vol%,第2成分的体积比例为80vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-24℃~58℃。第2成分与第1成分相比对第3成分的溶解性低。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为-24℃~23℃的比较例1-262~比较例1-282的空穴注入层形成用油墨即使含有80vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,也能观察到润湿扩展缺陷,其评价为随着沸点的差Δbp变大而得到改善,但为“×”~“△”。第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为30℃以上的比较例1-283~比较例1-286的空穴注入层形成用油墨通过含有80vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而难以产生润湿扩展缺陷,其评价为“○”。然而,在比较例1-262~比较例1-286中,在减压干燥中随着第2成分蒸发后剩余的第1成分的量减少而发生第3成分的凝聚、析出,膜厚不均和发光不良的评价为“×”。
对于上述比较例和实施例的空穴注入层形成用油墨,将评价结果总结为下述内容。
由于空穴注入层形成用油墨被涂布在隔壁104的开口部104a中由ITO形成的画素电极102上,所以不含有作为脂肪族溶剂的第2成分的比较例1-1~比较例1-25的润湿扩展性差,得不到所希望的膜厚的空穴注入层131。另外,第2成分的体积比例为20vol%的比较例1-26~比较例1-100中仍就得到像素电极102上的润湿扩展性差这种同样的评价结果。另外,在第2成分的体积比例为80vol%的比较例1-212~比较例1-286中,第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为30℃以上时润湿扩展性好,但沸点的差Δbp小于30℃或第2成分比第1成分沸点高,则润湿扩展性明显下降。在比较例1-212~比较例1-286中,均无法形成具有目标膜厚的空穴注入层131。
与此相对,在实施例1-1~实施例1-114中,以第1成分的沸点比第2成分的沸点高且沸点的差Δbp为30℃以上的方式从25种芳香族溶剂中选择第1成分,从3种脂肪族溶剂中选择第2成分。另外,含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第2成分的体积比例为30vol%~70vol%。通过成为这样的空穴注入层形成用油墨的混合溶剂的构成,从而即便使用低分子的空穴注入材料作为第3成分,也能够确保像素电极102上的润湿扩展性,并且在减压干燥中减少作为第3成分的作为低分子材料的m-MTDATA的凝聚、析出而形成膜厚不均少的空穴注入层131。
在实施例1-1~实施例1-114中,从作为芳香族溶剂的225TMDPE(2,2,5-三甲基二苯醚;沸点290℃)、二苯醚(沸点295℃)、235TMDPE(2,3,5-三甲基二苯醚;沸点295℃)、N-甲基二苯胺(沸点297℃)中选择第1成分,选择沸点为256℃的二乙二醇二丁醚作为第2成分,第2成分的体积比例为30vol%~50vol%的实施例1-26~实施例1-29、实施例1-64~实施例1-67能够形成更均匀的空穴注入层131,所以优选。
比较例1-101~比较例1-211与实施例1-1~实施例1-114同样地使混合溶剂中的第2成分的体积比例为30vol%~70vol%的范围,但第1成分与第2成分的沸点的差Δbp小于30℃时或第2成分比第1成分沸点高时,则与实施例1-1~实施例1-114相比润湿扩展性明显下降而产生膜厚不均。
空穴输送层形成用油墨
图23是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-1~比较例2-25的构成和评价结果的表。图24是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-26~比较例2-50的构成和评价结果的表。图25是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-51~比较例2-75的构成和评价结果的表。图26是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-76~比较例2-100的构成和评价结果的表。图27是表示空穴输送层形成用油墨的实施例2-1~实施例2-25的构成和评价结果的表。图28是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-101~比较例2-116和实施例2-26~实施例2-34的构成和评价结果的表。图29是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-117~比较例2-137和实施例2-35~实施例2-38的构成和评价结果的表。图30是表示空穴输送层形成用油墨的实施例2-39~实施例2-63的构成和评价结果的表。图31是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-138~比较例2-153和实施例2-64~实施例2-72的构成和评价结果的表。图32是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-154~比较例2-174和实施例2-73~实施例2-76的构成和评价结果的表。图33是表示空穴输送层形成用油墨的实施例2-77~实施例2-101的构成和评价结果的表。图34是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-175~比较例2-190和实施例2-102~实施例2-110的构成和评价结果的表。图35是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-191~比较例2-211和实施例2-111~实施例2-114的构成和评价结果的表。图36是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-212~比较例2-236的构成和评价结果的表。图37是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-237~比较例2-261的构成和评价结果的表。图38是表示空穴输送层形成用油墨的比较例2-262~比较例2-286的构成和评价结果的表。应予说明,在图23~图37的表中,作为第1成分的25种芳香族溶剂以从表的上方向下方沸点依次升高的方式被记载。
比较例2-1~比较例2-286、实施例2-1~实施例2-114的空穴输送层形成用油墨与上述空穴注入层形成用油墨同样地,从25种芳香族溶剂中选择第1成分,从3种脂肪族溶剂中选择第2成分,改变各成分的体积比例利用喷墨法形成空穴输送层132。具体而言,首先,利用液相工艺(喷墨法)形成空穴注入层131。其后,使用比较例2-1~比较例2-286、实施例2-1~实施例2-114的各空穴输送层形成用油墨形成空穴输送层132。然后,利用蒸镀法,形成发光层133、电子输送层134、电子注入层135。各层的材料构成如下。空穴注入层131为PEDOT/PSS;聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸),空穴输送层132为TFB,发光层133的主体材料为CBP,掺杂剂为Ir(ppy)3,电子输送层134为BAlq,电子注入层135为LiF。
比较例2-1~比较例2-286、实施例2-1~实施例2-114的空穴输送层形成用油墨的评价方法与上述的空穴注入层形成用油墨的情况相同,基于润湿扩展欠陷、膜厚的不均、发光不良这3个评价项目进行评价。其中,除由涂布有空穴输送层形成用油墨的空穴注入层131的膜厚不均所引起的缺陷以外进行评价。发光不良也同样。
(比较例2-1)~(比较例2-25)
如图23所示,比较例2-1~比较例2-25的空穴输送层形成用油墨是使作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分中含有0.5wt%作为空穴输送材料(第3成分)的聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯胺)[TFB]而成的。TFB为含有π共轭的高分子的有机化合物。不含有作为第2成分的脂肪族溶剂。第1成分是可溶解0.1wt%以上的作为第3成分的上述空穴输送材料的良溶剂。
由于比较例2-1~比较例2-25的空穴输送层形成用油墨不含有表面张力小的第2成分,所以对形成有空穴注入层131的开口部104a的润湿扩展性不好。另一方面,由于含有作为第3成分的作为高分子空穴输送材料的TFB,所以与使用低分子的空穴输送材料情况相比,不易引起减压干燥中的第3成分的凝集、析出。因此,润湿扩展缺陷、功能层的膜厚不均、发光不良这3个评价特性均为“△”。
(比较例2-26)~(比较例2-50)
如图24所示,比较例2-26~比较例2-50的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为80vol%,第2成分的体积比例为20vol%。第1成分的沸点比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为39℃~121℃。第1成分与第2成分相比对第3成分的溶解性高。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
(比较例2-51)~(比较例2-75)
如图25所示,比较例2-51~比较例2-75的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为80vol%,第2成分的体积比例为20vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-5℃~77℃。第1成分与第2成分相比对第3成分的溶解性高。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
(比较例2-76)~(比较例2-100)
如图26所示,比较例2-76~比较例2-100的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为80vol%,第2成分的体积比例为20vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-24℃~58℃。第1成分与第2成分相比对第3成分的溶解性高。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
比较例2-26~比较例2-100的空穴输送层形成用油墨含有20vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,但与不含有第2成分的比较例1-1~比较例1-25同样地,在开口部104a的润湿扩展性不好。润湿扩展缺陷、功能层的膜厚不均、发光不良这3个评价特性均为“△”。
(实施例2-1)~(实施例2-25)
如图27所示,实施例2-1~实施例2-25的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为70vol%,第2成分的体积比例为30vol%。换言之,实施例2-1~实施例2-25相对于比较例2-26~比较例2-50而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
第1成分的沸点比第2成分的沸点高且其沸点的差Δbp为39℃~121℃的实施例2-1~实施例2-25的空穴输送层形成用油墨通过含有30vol%的第2成分,从而与比较例2-26~比较例2-50相比改善了在开口部104a的润湿扩展性。润湿扩展缺陷的评价为“○”~“◎”,膜厚不均的评价均为“○”,发光不良的评价为“○”~“◎”。特别是,第3成分通过使用高分子的TFB,从而与使用低分子的空穴输送材料的情况相比,改善了与润湿扩展缺陷、膜厚不均相关的评价特性。
(比较例2-101)~(比较例2-116)和(实施例2-26)~(实施例2-34)
如图28所示,比较例2-101~比较例2-116、实施例2-26~实施例2-34的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为70vol%,第2成分的体积比例为30vol%。换言之,比较例2-101~比较例2-116相对于比较例2-51~比较例2-66而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。实施例2-26~实施例2-34相对于比较例2-67~比较例2-75而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为-5℃~26℃的比较例2-101~比较例2-116的空穴输送层形成用油墨虽然含有30vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,但在开口部104a的润湿扩展性不好,与比较例2-51~比较例2-66同样地,3个评价项目均为“△”。
与此相对,第1成分的沸点比第2成分的沸点高且其沸点的差Δbp为34℃~77℃的实施例2-26~实施例2-34的空穴输送层形成用油墨通过含有30vol%的第2成分,从而与比较例2-67~比较例2-75和比较例2-101~比较例2-116相比在开口部104a的润湿扩展性得到改善。润湿扩展缺陷和膜厚不均的评价均为“◎”,发光不良的评价为“○”~“◎”。
(比较例2-117)~(比较例2-137)和(实施例2-35)~(实施例2-38)
如图29所示,比较例2-117~比较例2-137、实施例2-35~实施例2-38的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为70vol%,第2成分的体积比例为30vol%。换言之,比较例2-117~比较例2-137相对于比较例2-76~比较例2-96而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。实施例2-35~实施例2-38相对于比较例2-97~比较例2-100而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为-24℃~23℃的比较例2-117~比较例2-137的空穴输送层形成用油墨虽然含有30vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,但在开口部104a的润湿扩展性不好。尤其是在第1成分的沸点比第2成分的沸点低的比较例2-117~比较例2-125中,含有表面张力小的第2成分的效果几乎没有发挥,3个评价项目均为“×”。在开口部104a的润湿扩展性随着沸点的差Δbp变大呈现改善的趋势,但在比较例2-126~比较例2-137中3个评价项目均为“△”。
与此相对,第1成分的沸点比第2成分的沸点高且沸点的差Δbp为30℃~58℃的实施例2-35~实施例2-38的空穴输送层形成用油墨通过含有30vol%的第2成分,从而与比较例2-97~比较例2-100相比对空穴注入层131的润湿扩展性得到改善。润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的评价为“○”~“◎”。
(实施例2-39)~(实施例2-63)
如图30所示,实施例2-39~实施例2-63的空穴输送层形成用油墨是将作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚以体积比例各为50vol%进行配合,并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的TFB而成的。换言之,实施例2-39~实施例2-63相对于比较例2-26~比较例2-50而言将第2成分的体积比例增大了30vol%。换言之,相对于实施例2-1~实施例2-25而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
第1成分的沸点比第2成分的沸点高且沸点的差Δbp为39℃~121℃的实施例2-39~实施例2-63的空穴输送层形成用油墨通过含有50vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而与比较例2-26~比较例2-50相比在开口部104a的润湿扩展性得到改善。另外,通过含有50vol%的沸点比第1成分低的第2成分,从而与比较例2-26~比较例2-50相比,维持了空穴输送层形成用油墨在开口部104a润湿扩展的状态的同时进行干燥,空穴输送层132的膜厚不均也变小。因此,抑制了由润湿扩展缺陷、膜厚不均所引起的暗点、亮点等发光不良的产生。因此,润湿扩展缺陷的评价为“○”~“◎”,膜厚不均的评价为“○”,发光不良为“○”~“◎”。
(比较例2-138)~(比较例2-153)和(实施例2-64)~(实施例2-72)
如图31所示,比较例2-138~比较例2-153和实施例2-64~实施例2-72的空穴输送层形成用油墨是将作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚以体积比例各50%进行配合,并使其含有0.3wt%作为第3成分的作为空穴输送材料高分子的TFB而成的。在比较例2-138和比较例2-139中,第2成分的沸点比第1成分的沸点高,其沸点的差Δbp为-5℃、-3℃。与此相对,在比较例2-140~比较例2-153和实施例2-64~实施例2-72中,第1成分的沸点比第2成分的沸点高,其沸点的差Δbp为2℃~77℃。第1成分与第2成分相比对第3成分的溶解性高。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
在第1成分与第2成分的沸点的差Δbp小于30℃的比较例2-138~比较例2-153中,通过添加表面张力比第1成分小的第2成分所产生的润湿扩展性的改善效果仍就无法充分发挥。比较例2-138~比较例2-153的润湿扩展缺陷、膜厚不均、发光不良这3个评价特性均为“△”。
与此相对,在实施例2-64~实施例2-72中,通过添加第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为34℃以上且表面张力比第1成分小的第2成分所产生的润湿扩展性的改善趋势显著呈现。润湿扩展缺陷和膜厚不均的评价均为“◎”。发光不良的评价随着沸点的差Δbp的值变大而成为“○”~“◎”。
(比较例2-154)~(比较例2-174)和(实施例2-73)~(实施例2-76)
如图32所示,比较例2-154~比较例2-174和实施例2-73~实施例2-76的空穴输送层形成用油墨是将作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚以体积比例各为50%进行配合,并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料高分子的TFB而成的。在比较例2-154~比较例2-165中,第2成分的沸点比第1成分的沸点高,其沸点的差Δbp为-24℃和-1℃。与此相对,在比较例2-166~比较例2-174和实施例2-73~实施例2-76中,第1成分的沸点比第2成分的沸点高,其沸点的差Δbp为0℃~58℃。第1成分与第2成分相比对第3成分的溶解性高。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
在第1成分的沸点与第2成分的沸点的差Δbp为23℃以下的比较例2-154~比较例2-174中,即便含有50vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,也得不到第2成分的表面张力的效果,在开口部104a的润湿扩展性不太好。特别是,在第2成分的沸点比第1成分的沸点高的比较例2-154~比较例2-162中,润湿扩展缺陷、膜厚不均、发光不良的各评价均为“×”。比较例2-163~比较例2-174的润湿扩展缺陷、膜厚不均、发光不良的各评价均为“△”。
与此相对,在实施例2-73~实施例2-76中,通过添加第1成分和第2成分的沸点的差Δbp为30℃以上且表面张力比第1成分小的第2成分所产生的润湿扩展性的改善趋势呈现。润湿扩展缺陷、膜厚不均、发光不良的各评价随着沸点的差Δbp的值变大而为“○”~◎”。选择沸点为275℃的第2成分时,优选选择沸点比其高30℃以上的即为305℃以上的第1成分。
(实施例2-77)~(实施例2-101)
如图33所示,实施例2-77~实施例2-101的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为30vol%,第2成分的体积比例为70vol%。换言之,实施例2-77~实施例2-101相对于比较例2-26~比较例2-50而言将第2成分的体积比例增大了50vol%。换言之,相对于实施例2-1~实施例2-25而言将第2成分的体积比例增大了40vol%。
第1成分的沸点比第2成分的沸点高且沸点的差Δbp为39℃~121℃的实施例2-77~实施例2-101的空穴输送层形成用油墨通过含有70vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而显示在开口部104a的稳定的润湿扩展性,润湿扩展缺陷的评价为“○”~“◎”。膜厚不均的评价均为“○”,发光不良的评价为“○”~“◎”。
(比较例2-175)~(比较例2-190)和(实施例2-102)~(实施例2-110)
如图34所示,比较例2-175~比较例2-190、实施例2-102~实施例2-110的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的高分子的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为30vol%,第2成分的体积比例为70vol%。换言之,比较例2-175~比较例2-190相对于比较例2-138~比较例2-153而言将第2成分的体积比例增大了20vol%。另外,实施例2-102~实施例2-110相对于实施例2-64~实施例2-72而言将第2成分的体积比例增大了20vol%。
在第1成分与第2成分的沸点的差Δbp小于30℃的比较例2-175~比较例2-190中,通过添加表面张力比第1成分小的第2成分所产生的润湿扩展性的改善效果仍就无法充分发挥。比较例2-175~比较例2-190的润湿扩展缺陷、膜厚不均、发光不良这3个评价特性均为“△”。
与此相对,在实施例2-102~实施例2-110中,通过添加第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为34℃以上且表面张力比第1成分小的第2成分所产生的润湿扩展性的改善趋势显著呈现。润湿扩展缺陷和膜厚不均的评价均为“◎”。发光不良的评价随着沸点的差Δbp的值变大而成为“○”~“◎”。
(比较例2-191)~(比较例2-211)和(实施例2-111)~(实施例2-114)
如图35所示,比较例2-191~比较例2-211、实施例2-111~实施例2-114的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的高分子的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为30vol%,第2成分的体积比例为70vol%。换言之,比较例2-191~比较例2-211相对于比较例2-154~比较例2-174而言将第2成分的体积比例增大了20vol%。实施例2-111~实施例2-114相对于实施例2-73~实施例2-76而言将第2成分的体积比例增大了20vol%。
第1成分的沸点与第2成分的沸点的差Δbp为23℃以下的比较例2-191~比较例2-211即使含有70vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,也得不到第2成分的表面张力的效果在开口部104a的润湿扩展性不怎么好。特别是,在第2成分的沸点比第1成分的沸点高且其沸点的差Δbp为-24℃~-5℃的比较例2-191~比较例2-199中,润湿扩展缺陷、膜厚不均、发光不良的各评价特性均为“×”。沸点的差Δbp为-3℃~23℃的比较例2-200~比较例2-211的润湿扩展缺陷、膜厚不均、发光不良的各评价均为“△”。
与此相对,在第1成分的沸点比第2成分的沸点高且其沸点的差Δbp为30℃~58℃的实施例2-111~实施例2-114中,通过添加表面张力比第1成分小的第2成分所产生的润湿扩展性的改善趋势显著呈现。润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的评价分别为“○”~“◎”。
(比较例2-212)~(比较例2-236)
如图36所示,比较例2-212~比较例2-236的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为20vol%,第2成分的体积比例为80vol%。换言之,比较例2-212~比较例2-236相对于比较例2-26~比较例2-50而言将第2成分的体积比例增大了60vol%。换言之,相对于实施例2-77~实施例2-101而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
第1成分的沸点比第2成分的沸点高且其沸点的差Δbp为39℃~121℃的比较例2-212~比较例2-236通过含有80vol%第2成分,从而显示在开口部104a的优异的润湿扩展性,其评价为“○”~“◎”。然而,在减压干燥中由于第2成分的蒸发结束后剩余的第1成分的量与实施例2-77~实施例2-101相比下降,所以作为第3成分的作为高分子材料的TFB的凝聚明显而产生膜厚不均。因此,膜厚不均和发光不良的评价为“×”。
(比较例2-237)~(比较例2-261)
如图37所示,比较例2-237~比较例2-261的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的高分子的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为20vol%,第2成分的体积比例为80vol%。换言之,比较例2-237~比较例2-261相对于比较例2-51~比较例2-75而言将第2成分的体积比例增大了60vol%。换言之,相对于比较例2-175~比较例2-190和实施例2-102~实施例2-110而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
第1成分的沸点与第2成分的沸点的沸点的差Δbp为-5℃~26℃的比较例2-237~比较例2-252虽然含有80vol%的第2成分,但在开口部104a的润湿扩展性不好,其评价均为“△”。
第1成分的沸点比第2成分的沸点高且其沸点的差Δbp为34℃~77℃的比较例2-253~比较例2-261通过含有80vol%的第2成分,从而显示在开口部104a的优异的润湿扩展性,其评价均为“◎”。但是,对于比较例2-237~比较例2-261而言,由于在减压干燥中第2成分的蒸发结束后剩余的第1成分的量与实施例2-102~实施例2-110相比下降,所以作为第3成分的作为高分子材料的TFB的凝聚明显而产生膜厚不均。因此,膜厚不均和发光不良的评价为“×”。
(比较例2-262)~(比较例2-286)
如图38所示,比较例2-262~比较例2-286的空穴输送层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为空穴输送材料的高分子的TFB而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为20vol%,第2成分的体积比例为80vol%。换言之,比较例2-262~比较例2-286相对于比较例2-76~比较例2-100而言将第2成分的体积比例增大了60vol%。换言之,相对于比较例2-191~比较例2-211和实施例2-111~实施例2-114而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
第1成分的沸点与第2成分的沸点的沸点的差Δbp为-24℃~23℃的比较例2-262~比较例2-282虽然含有80vol%的第2成分,但在开口部104a的润湿扩展性不好,其评价随着沸点的差Δbp的值变大得到改善但仍为“×”~“△”。
第1成分的沸点比第2成分的沸点高且其沸点的差Δbp为30℃~58℃的比较例2-283~比较例2-286通过含有80vol%的第2成分,从而显示在开口部104a的优异的润湿扩展性,其评价为“○”~“◎”。但是,对于比较例2-262~比较例2-286而言,由于在减压干燥中第2成分的蒸发结束后剩余的第1成分的量与实施例2-111~实施例2-114相比下降,所以作为第3成分的作为高分子材料的TFB的凝聚明显而产生膜厚不均。因此,膜厚不均以及发光不良的评价为“×”。
对于上述比较例和实施例的空穴输送层形成用油墨,将评价结果总结如下。
空穴输送层形成用油墨含有作为第3成分的作为高分子的空穴输送材料的TFB,被涂布在隔壁104的开口部104a中空穴注入层131上。不含有作为脂肪族溶剂的第2成分的比较例2-1~比较例2-25在开口部104a的润湿扩展性不良。另外,在第2成分的体积比例为20vol%的比较例2-26~比较例2-100中,在开口部104a的润湿扩展性仍不良,膜厚不均和发光不良的评价均为“△”。另外,在表面张力比第1成分小的第2成分的体积比例为80vol%的比较例2-212~比较例2-286中,第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为30℃以上时润湿扩展性好,但如果沸点的差Δbp小于30℃或者第2成分的沸点比第1成分的沸点高,则润湿扩展性明显下降。在比较例2-212~比较例2-286中,均无法形成具有目标膜厚的空穴输送层132。
与此相对,在实施例2-1~实施例2-114中,按照第1成分的沸点比第2成分的沸点高且沸点的差Δbp为30℃以上的方式从25种芳香族溶剂中选择第1成分,从3种脂肪族溶剂中选择第2成分。另外,含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第2成分的体积比例为30vol%~70vol%。通过成为这样的空穴输送层形成用油墨的混合溶剂的构成,从而使用高分子的空穴输送材料作为第3成分时,在开口部104a的润湿扩展性优异,在减压干燥后能够形成膜厚不均、发光不良少的空穴输送层132。
比较例2-101~比较例2-211与实施例2-1~实施例2-114同样地,使混合溶剂中的第2成分的体积比例为30vol%~70vol%的范围,但第1成分与第2成分的沸点的差Δbp小于30℃时或第2成分的沸点比第1成分的沸点高时,与实施例2-1~实施例2-114相比润湿扩展性下降。
<发光层形成用油墨>
图39是表示发光层形成用油墨的比较例3-1~比较例3-25的构成和评价结果的表。图40是表示发光层形成用油墨的比较例3-26~比较例3-50的构成和评价结果的表。图41是表示发光层形成用油墨的比较例3-51~比较例3-75的构成和评价结果的表。图42是表示发光层形成用油墨的比较例3-76~比较例3-100的构成和评价结果的表。图43是表示发光层形成用油墨的实施例3-1~实施例3-25的构成和评价结果的表。图44是表示发光层形成用油墨的比较例3-101~比较例3-116和实施例3-26~实施例3-34的构成和评价结果的表。图45是表示发光层形成用油墨的比较例3-117~比较例3-137和实施例3-35~实施例3-38的构成和评价结果的表。图46是表示发光层形成用油墨的实施例3-39~实施例3-63的构成和评价结果的表。图47是表示发光层形成用油墨的比较例3-138~比较例3-153和实施例3-64~实施例3-72的构成和评价结果的表。图48是表示发光层形成用油墨的比较例3-154~比较例3-174和实施例3-73~实施例3-76的构成和评价结果的表。图49是表示发光层形成用油墨的实施例3-77~实施例3-101的构成和评价结果的表。图50是表示发光层形成用油墨的比较例3-175~比较例3-190和实施例3-102~实施例3-110的构成和评价结果的表。图51是表示发光层形成用油墨的比较例3-191~比较例3-211和实施例3-111~实施例3-114的构成和评价结果的表。图52是表示发光层形成用油墨的比较例3-212~比较例3-236的构成和评价结果的表。图53是表示发光层形成用油墨的比较例3-237~比较例3-261的构成和评价结果的表。图54是表示发光层形成用油墨的比较例3-262~比较例3-286的构成和评价结果的表。应予说明,在图39~图54的表中,作为第1成分的25种芳香族溶剂以从表的上方向下方沸点依次变高的方式被记载。
比较例3-1~比较例3-286、实施例3-1~实施例3-114的发光层形成用油墨是从上述25种芳香族溶剂中选择第1成分,从3种脂肪族溶剂中选择第2成分,改变各成分的体积比例利用喷墨法形成发光层133。具体而言,首先,利用液相工艺(喷墨法)形成空穴注入层131和空穴输送层132。其后,使用比较例3-1~比较例3-286、实施例3-1~实施例3-114的各发光层形成用油墨形成发光层133。然后,利用蒸镀法,形成电子输送层134、电子注入层135。各层的材料构成如下。空穴注入层131为m-MTDATA+TFB,空穴输送层132为TFB,发光层133的主体材料为TDAPB、掺杂剂为Ir(ppy)3,电子输送层134为BAlq,电子注入层135为LiF。
比较例3-1~比较例3-286、实施例3-1~实施例3-114的发光层形成用油墨的评价方法与上述空穴注入层形成用油墨的情况相同,基于润湿扩展缺陷、膜厚的不均、发光不良这3个评价项目进行评价。其中,除由涂布有发光层形成用油墨的空穴输送层132的膜厚不均引起的缺陷以外进行评价。发光不良也同样评价。
(比较例3-1)~(比较例3-25)
如图39所示,比较例3-1~比较例3-25的发光层形成用油墨是使作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分中含有0.5wt%的发光层形成材料(第3成分)而成的,所述发光层形成材料(第3成分)是向作为主体材料的TDAPB中添加作为掺杂剂的铱的金属配位化合物Ir(ppy)3而成的。换言之,第3成分含有作为含π共轭的低分子的有机化合物的TDAPB和铱的金属配位化合物。不含有作为第2成分的脂肪族溶剂。第1成分是可溶解0.1wt%以上的作为第3成分的上述发光层形成材料的良溶剂。
比较例3-1~比较例3-25的发光层形成用油墨由于不含有表面张力比第1成分小的第2成分,所以在形成有空穴输送层132的开口部104a的润湿扩展性不良。另一方面,虽然含有作为第3成分的低分子的上述发光层形成材料,但由于在用液相工艺形成的空穴输送层132上,形成膜厚比空穴注入层131、空穴输送层132大的(厚的)发光层133,所以第3成分的凝聚难以产生。因此,润湿扩展缺陷、发光层133的膜厚不均、发光不良这3个评价特性均为“△”。
(比较例3-26)~(比较例3-50)
如图40所示,比较例3-26~比较例3-50的发光层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为第2成分的上述7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的上述发光层形成材料而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为80vol%,第2成分的体积比例为20vol%。第1成分的沸点比第2成分的沸点高,其沸点的差Δbp为39℃~121℃。第1成分是与第2成分相比对第3成分的溶解性高的良溶剂。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
(比较例3-51)~(比较例3-75)
如图41所示,比较例3-51~比较例3-75的发光层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的上述发光层形成材料而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为80vol%,第2成分的体积比例为20vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,其沸点的差Δbp为-5℃~77℃。第1成分是与第2成分相比对第3成分的溶解性高的良溶剂。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
(比较例3-76)~(比较例3-100)
如图42所示,比较例3-76~比较例3-100的发光层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的上述发光层形成材料而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为80vol%,第2成分的体积比例为20vol%。第1成分的沸点不一定比第2成分的沸点高,沸点的差Δbp为-24℃~58℃。第1成分是与第2成分相比对第3成分的溶解性高的良溶剂。另外,第2成分比第1成分表面张力小。
比较例3-26~比较例3-100的发光层形成用油墨含有20vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,但与不含有第2成分的比较例3-1~比较例3-25同样地,在开口部104a的润湿扩展性不好。润湿扩展缺陷、功能层的膜厚不均、发光不良这3个评价特性均为“△”。
(实施例3-1)~(实施例3-25)
如图43所示,实施例3-1~实施例3-25的发光层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并含有0.5wt%作为第3成分的作为发光层形成材料的TDAPB+Ir(ppy)3而成的。第1成分的体积比例为70vol%,第2成分的体积比例为30vol%。第1成分的沸点比第2成分的沸点高,其沸点的差Δbp显示为39℃~121℃。第1成分与第2成分相比对第3成分的溶解性高。另外,第2成分比第1成分表面张力小。换言之,实施例3-1~实施例3-25相对于比较例3-26~比较例3-50而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。应予说明,第3成分不是单一成分,含有作为主体材料的TDAPB和作为掺杂剂(客体材料)的Ir(ppy)3,所以在第1成分和第2成分的混合溶剂中可溶解0.1wt%以上即可。
实施例3-1~实施例3-25的发光层形成用油墨通过含有30vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,从而在开口部104a的润湿扩展性与比较例3-26~比较例3-50相比得到改善。另外,通过含有30vol%的沸点比第1成分低的第2成分,从而与比较例3-26~比较例3-50相比,在减压干燥中维持了发光层形成用油墨在开口部104a润湿扩展的状态,并且促进干燥,发光层133的膜厚不均也变小。因此,抑制了由润湿扩展缺陷、膜厚不均所引起的暗点、亮点等发光不良的产生。特别是,由于在用液相工艺形成的空穴输送层132上涂布发光层形成用油墨,所以润湿扩展性优异。因此,润湿扩展缺陷为“◎”,发光层的膜厚不均为“○”,发光不良为“◎”。
(比较例3-101)~(比较例3-116)和(实施例3-26)~(实施例3-34)
如图44所示,比较例3-101~比较例3-116和实施例3-26~实施例3-34的发光层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并含有0.5wt%作为第3成分的作为发光层形成材料的TDAPB+Ir(ppy)3而成的。第1成分的体积比例为70vol%,第2成分的体积比例为30vol%。在比较例3-101和比较例3-102中,第2成分的沸点比第1成分的沸点高,其差Δbp为-5℃、-3℃。与此相对,在比较例3-103~比较例3-116和实施例3-26~实施例3-34中,第1成分的沸点比第2成分的沸点高,其沸点的差Δbp显示为2℃~77℃。第1成分是与第2成分相比对第3成分的溶解性高的良溶剂。另外,第2成分比第1成分表面张力小。如上所述含有多种材料的第3成分在含有第1成分和第2成分的混合溶剂中可溶解0.1wt%以上即可。
在第1成分与第2成分的沸点的差Δbp小于30℃的比较例3-101~比较例3-116中,通过添加表面张力比第1成分小的第2成分所产生的润湿扩展性的改善效果仍就无法充分发挥。比较例3-26~比较例3-41的润湿扩展缺陷、膜厚不均、发光不良这3个评价特性均为“△”。
在实施例3-26~实施例3-34中,通过添加第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为30℃以上且表面张力比第1成分小的第2成分所产生的润湿扩展性的改善趋势呈现。润湿扩展缺陷、膜厚不均和发光不良的评价特性变为“○”~“◎”。
(比较例3-117)~(比较例3-137)和(实施例3-35)~(实施例3-38)
如图45所示,比较例3-117~比较例3-137和实施例3-35~实施例3-38的发光层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并含有0.5wt%作为第3成分的作为发光层形成材料的TDAPB+Ir(ppy)3而成的。第1成分的体积比例为70vol%,第2成分的体积比例为30vol%。在比较例3-117~比较例3-128中,第2成分的沸点比第1成分的沸点高,其沸点的差Δbp为-24℃和-1℃。与此相对,在比较例3-129~比较例3-137和实施例3-35~实施例3-38中,第2成分的沸点与第1成分的沸点相等或者比其低,其沸点的差Δbp显示为0℃~58℃。第1成分是与第2成分相比对第3成分的溶解性高的良溶剂。另外,第2成分比第1成分表面张力小。如上所述含有多种材料的第3成分在含有第1成分和第2成分的混合溶剂中可溶解0.1wt%以上即可。
在第1成分的沸点与第2成分的沸点的差Δbp为23℃以下的比较例3-117~比较例3-137中,即使含有30vol%的表面张力比第1成分小的第2成分,也得不到第2成分的表面张力的效果,在开口部104a的润湿扩展性不太好。特别是,在第2成分的沸点比第1成分的沸点高的比较例3-117~比较例3-125中,润湿扩展缺陷、膜厚不均、发光不良的各评价特性均为“×”。比较例3-126~比较例3-137的润湿扩展缺陷、膜厚不均、发光不良的各评价特性为“△”。
在实施例3-35~实施例3-38中,通过添加第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为30℃以上且表面张力比第1成分小的第2成分所产生的润湿扩展性的改善趋势呈现。润湿扩展缺陷、膜厚不均、发光不良的各评价特性为“○”~“◎”。选择沸点为275℃的第2成分时,优选选择沸点比其高30℃以上即为305℃以上的第1成分。
(实施例3-39)~(实施例3-63)
图46的实施例3-39~实施例3-63的发光层形成用油墨是将作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚以体积比例各为50vol%进行配合,并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为发光层形成材料的TDAPB+Ir(ppy)3而成的。换言之,实施例3-39~实施例3-63相对于比较例3-26~比较例3-50而言将第2成分的体积比例增大了30vol%。换言之,相对于实施例3-1~实施例3-25而言将第2成分的体积比例增大了20vol%。
实施例3-39~实施例3-63的发光层形成用油墨与实施例3-1~实施例3-25同样地在开口部104a显示良好的润湿扩展性,即便在减压干燥中也不易产生膜厚不均,润湿扩展缺陷的评价为“◎”,膜厚不均的评价为“○”,发光不良的评价为“◎”。
(比较例3-138)~(比较例3-153)和(实施例3-64)~(实施例3-72)
如图47所示,比较例3-138~比较例3-153和实施例3-64~实施例3-72的发光层形成用油墨是将作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚以体积比例各为50vol%进行配合,并使其含有0.5wt%作为第3成分的作为发光层形成材料的TDAPB+Ir(ppy)3而成的。换言之,比较例3-138~比较例3-153和实施例3-64~实施例3-72相对于比较例3-101~比较例3-116和实施例3-26~实施例3-34而言将第2成分的体积比例增大了20vol%。
在第1成分的沸点与第2成分的沸点的差Δbp小于30℃的比较例3-138~比较例3-153中,通过含有50vol%的表面张力比第1成分小的第2成分所产生的改善润湿扩展性的效果不充分,但在沸点的差Δbp为30℃以上的实施例3-64~实施例3-72中润湿扩展性的改善效果得到发挥。
比较例3-138~比较例3-153的润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的评价均为“△”。与此相对,实施例3-64~实施例3-72的润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的评价均为“○”~“◎”。
(比较例3-154)~(比较例3-174)和(实施例3-73)~(实施例3-76)
如图48所示,比较例3-154~比较例3-174和实施例3-73~实施例3-76的发光层形成用油墨是将作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚以体积比例各为50vol%进行配合,并含有0.5wt%作为第3成分的作为发光层形成材料的TDAPB+Ir(ppy)3而成的。换言之,比较例3-154~比较例3-174和实施例3-73~实施例3-76相对于比较例3-117~比较例3-137和实施例3-35~实施例3-38而言将第2成分的体积比例增大了20vol%。
在第1成分的沸点与第2成分的沸点的差Δbp小于30℃的比较例3-154~比较例3-174中,通过含有50vol%的表面张力比第1成分小的第2成分所引起的改善润湿扩展性的效果仍就不充分。在沸点的差Δbp为30℃以上的实施例3-73~实施例3-76中润湿扩展性的改善效果得到发挥。
沸点的差Δbp为-24℃~-5℃的比较例3-154~比较例3-162的润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的评价均为“×”。沸点的差Δbp为-3℃~23℃的比较例3-163~比较例3-174的润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的评价均为“△”。与此相对,实施例3-73~实施例3-76的润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的评价均为“○”~“◎”。
(实施例3-77)~(实施例3-101)
如图49所示,实施例3-77~实施例3-101的发光层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并含有0.5wt%作为第3成分的作为发光层形成材料的TDAPB+Ir(ppy)3而成的。第1成分的体积比例为30vol%,第2成分的体积比例为70vol%。换言之,实施例3-77~实施例3-101相对于实施例3-39~实施例3-63而言将第2成分的体积比例增大了20vol%。
实施例3-77~实施例3-101的发光层形成用油墨与实施例3-39~实施例3-63同样地在开口部104a显示良好的润湿扩展性,即便在减压干燥中也不易产生膜厚不均,润湿扩展缺陷的评价为“◎”,膜厚不均的评价为“○”,发光不良的评价为“◎”。
(比较例3-175)~(比较例3-190)和(实施例3-102)~(实施例3-110)
如图50所示,比较例3-175~比较例3-190和实施例3-102~实施例3-110的发光层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并含有0.5wt%作为第3成分的作为发光层形成材料的TDAPB+Ir(ppy)3而成的。第1成分的体积比例为30vol%,第2成分的体积比例为70vol%。换言之,比较例3-175~比较例3-190和实施例3-102~实施例3-110相对于比较例3-138~比较例3-153和实施例3-64~实施例3-72而言将第2成分的体积比例增大了20vol%。
在第1成分的沸点与第2成分的沸点的差Δbp小于30℃的比较例3-175~比较例3-190中,通过含有70vol%的表面张力比第1成分小的第2成分所带来的改善润湿扩展性的效果不充分,但在沸点的差Δbp为30℃以上的实施例3-102~实施例3-110中润湿扩展性的改善效果得到发挥。
比较例3-175~比较例3-190的润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的评价均为“△”。与此相对,实施例3-102~实施例3-110的润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的评价均为“○”~“◎”。特别是,实施例3-103~实施例3-106中3个评价项目均为“◎”,因而优选。
(比较例3-191)~(比较例3-211)和(实施例3-111)~(实施例3-114)
如图51所示,比较例3-191~比较例3-211和实施例3-111~实施例3-114的发光层形成用油墨是配合作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并含有0.5wt%作为第3成分的作为发光层形成材料的TDAPB+Ir(ppy)3而成的。第1成分的体积比例为30vol%,第2成分的体积比例为70vol%。换言之,比较例3-191~比较例3-211和实施例3-111~实施例3-114相对于比较例3-154~比较例3-174和实施例3-73~实施例3-76而言将第2成分的体积比例增大了20vol%。
在第1成分的沸点与第2成分的沸点的差Δbp小于30℃的比较例3-191~比较例3-211中,通过含有70vol%的表面张力比第1成分小的第2成分所带来的改善润湿扩展性的效果仍就不充分。但在沸点的差Δbp为30℃以上的实施例3-111~实施例3-114中润湿扩展性的改善效果得到发挥。
沸点的差Δbp为-24℃~-5℃的比较例3-191~比较例3-199的润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的评价均为“×”。沸点的差Δbp为-3℃~23℃的比较例3-200~比较例3-211的润湿扩展缺陷、膜厚不均以及发光不良的评价均为“△”。与此相对,实施例3-111~实施例3-114的润湿扩展缺陷的评价为“◎”,膜厚不均的评价为“○”,发光不良的评价为“◎”。
(比较例3-212)~(比较例3-236)
如图52所示,比较例3-212~比较例3-236的发光层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为212℃的二乙二醇丁基甲基醚并含有0.5wt%作为第3成分的上述发光层形成材料而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为20vol%,第2成分的体积比例为80vol%。换言之,相对于实施例3-77~实施例3-101而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
第1成分的沸点比第2成分的沸点高且其沸点的差Δbp为39℃~121℃的比较例3-212~比较例3-236通过含有80vol%的第2成分,从而显示在开口部104a的优异的润湿扩展性,其评价为“◎”。但是,由于在减压干燥中第2成分的蒸发结束后剩余的第1成分的量与实施例3-77~实施例3-101相比下降,所以作为第3成分的含低分子材料的发光层形成材料的凝聚、析出变得显著而产生膜厚不均。因此,膜厚不均和发光不良的评价为“×”。
(比较例3-237)~(比较例3-261)
如图53所示,比较例3-237~比较例3-261的发光层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为256℃的二乙二醇二丁醚并使其含有0.5wt%作为第3成分的上述发光层形成材料而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为20vol%,第2成分的体积比例为80vol%。换言之,比较例3-237~比较例3-261相对于比较例3-175~比较例3-190和实施例3-102~实施例3-110而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
第1成分的沸点与第2成分的沸点的沸点的差Δbp为-5℃~26℃的比较例3-237~比较例3-252虽然含有80vol%的第2成分,但是在开口部104a的润湿扩展性不好,其评价均为“△”。
第1成分的沸点比第2成分的沸点高且其沸点的差Δbp为34℃~77℃的比较例3-253~比较例3-261通过含有80vol%的第2成分,从而显示在开口部104a的优异的润湿扩展性,其评价为“○”~“◎”。但是,对于比较例3-237~比较例3-261而言,由于在减压干燥中第2成分的蒸发结束后剩余的第1成分的量与实施例3-102~实施例3-110相比下降,所以作为第3成分的含低分子材料的发光层形成用材料的凝聚、析出变得显著而产生膜厚不均。因此,膜厚不均和发光不良的评价为“×”。
(比较例3-262)~(比较例3-286)
如图54所示,比较例3-262~比较例3-286的发光层形成用油墨是配合作为上述25种芳香族溶剂的各第1成分和作为上述第2成分的7种脂肪族溶剂中沸点为275℃的四乙二醇二甲醚并含有0.5wt%作为第3成分的上述发光层形成用材料而成的。含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第1成分的体积比例为20vol%,第2成分的体积比例为80vol%。换言之,比较例3-262~比较例3-286相对于比较例3-191~比较例3-211和实施例3-111~实施例3-114而言将第2成分的体积比例增大了10vol%。
在第1成分的沸点与第2成分的沸点的差Δbp小于30℃的比较例3-262~比较例3-282中,通过含有80vol%的表面张力比第1成分小的第2成分所产生的改善润湿扩展性的效果仍就不充分,润湿扩展缺陷的评价为“×”~“△”。与此相对,在沸点的差Δbp为30℃以上的比较例3-283~比较例3-286中润湿扩展性的改善效果得到发挥,润湿扩展缺陷的评价为“◎”。
然而,对于比较例3-262~比较例3-286而言,由于在减压干燥中第2成分的蒸发结束后剩余的第1成分的量与实施例3-111~实施例3-114相比下降,所以作为第3成分的含低分子材料的发光层形成用材料的凝聚、析出变得显著而产生膜厚不均。因此,膜厚不均和发光不良的评价为“×”。
对于上述比较例和实施例的发光层形成用油墨,将评价总结如下。
发光层形成用油墨含有低分子的发光层形成用材料作为第3成分,被涂布在隔壁104的开口部104a中空穴输送层132上。不含有作为脂肪族溶剂的第2成分的比较例3-1~比较例3-25在开口部104a的润湿扩展性不好。另外,在第2成分的体积比例为20vol%的比较例3-26~比较例3-100中开口部104a的润湿扩展性也不好,膜厚不均和发光不良的评价均为“△”。另外,在表面张力比第1成分小的第2成分的体积比例为80vol%的比较例3-212~比较例3-286中,第1成分与第2成分的沸点的差Δbp为30℃以上时润湿扩展性好,但沸点的差Δbp小于30℃或第2成分的沸点比第1成分的沸点高时,润湿扩展性明显降低。在比较例3-212~比较例3-286中,膜厚不均产生,均无法形成发光不良的产生少的发光层133。
与此相对,在实施例3-1~实施例3-114中,按照第2成分的沸点比第1成分的沸点高且沸点的差Δbp为30℃以上的方式从25种芳香族溶剂中选择第1成分,从3种脂肪族溶剂中选择第2成分。另外,含有第1成分和第2成分的混合溶剂中的第2成分的体积比例为30vol%~70vol%。通过成为这样的发光层形成用油墨的混合溶剂的构成,从而使用低分子的发光层形成材料作为第3成分时,在开口部104a的润湿扩展性优异,能够形成在减压干燥后膜厚不均、发光不良少的发光层133。
比较例3-101~比较例3-211与实施例3-1~实施例3-114同样地,使混合溶剂中的第2成分的体积比例为30vol%~70vol%的范围,但第1成分与第2成分的沸点的差Δbp小于30℃时或第2成分的沸点比第1成分的沸点高时,与实施例3-1~实施例3-114相比润湿扩展性降低。
上述第1实施方式的效果如下。
(1)实施例1-1~实施例1-114的空穴注入层形成用油墨含有1种选自沸点为250℃~350℃的25种芳香族溶剂中的第1成分、1种选自沸点为200℃以上的7种脂肪族溶剂中的第2成分和作为低分子的空穴注入材料的第3成分,第3成分的溶解性是第1成分比第2成分高,混合溶剂中的第2成分的体积比例为30vol%~70vol%,第1成分的沸点与第2成分的沸点的差为30℃以上。因此,得到了使用表面张力比第1成分的芳香族溶剂小的脂肪族溶剂作为第2成分的效果,如果在由隔壁104围起的开口部104a涂布本实施例的空穴注入层形成用油墨,则能够在配置有像素电极102的开口部104a润湿扩展,并且形成干燥后膜厚不均相对于平均膜厚为±5%以内的空穴注入层131。
(2)实施例2-1~实施例2-114的空穴输送层形成用油墨含有1种选自沸点为250℃~350℃的25种芳香族溶剂中的第1成分、1种选自沸点为200℃以上的7种脂肪族溶剂中的第2成分和作为高分子的空穴输送材料的第3成分,第3成分的溶解性是第1成分比第2成分高,混合溶剂中的第2成分的体积比例为30vol%~70vol%,第1成分的沸点与第2成分的沸点的差为30℃以上。因此,得到了使用表面张力比第1成分的芳香族溶剂小的脂肪族溶剂作为第2成分的效果,如果在由隔壁104围起的开口部104a涂布本实施例的空穴输送层形成用油墨,则能够在配置有用液相工艺形成的空穴注入层131的开口部104a润湿扩展,并且形成干燥后膜厚不均相对于平均膜厚为±2.5%以内的空穴输送层132。
(3)实施例3-1~实施例3-114的发光层形成用油墨含有1种选自沸点为250℃~350℃的25种芳香族溶剂中的第1成分、1种选自沸点为200℃以上的7种脂肪族溶剂中的第2成分和作为低分子的发光层形成材料的第3成分,第3成分的溶解性是第1成分比第2成分高,第2成分的体积比例为30vol%~70vol%,第1成分的沸点与第2成分的沸点的差为30℃以上。因此,得到了使用表面张力比第1成分的芳香族溶剂小的脂肪族溶剂作为第2成分的效果,如果在由隔壁104围起的开口部104a涂布本实施例的发光层形成用油墨,则能够在配置有用液相工艺形成的空穴输送层132的开口部104a润湿扩展,并且形成干燥后膜厚不均相对于平均膜厚为±2.5%以内的发光层133。
(4)对于实施例1-1~实施例1-114、实施例2-1~实施例2-114、实施例3-1~实施例3-114的各功能层形成用油墨而言,由于含有第1成分和第2成分的混合溶剂的沸点为200℃以上,所以不易产生喷头20的喷嘴21的堵塞,得到稳定的喷出特性,因此适合于喷墨法(液滴喷出法)。
(5)如果使用具备填充有本实施方式的功能层形成用油墨的作为油墨容器的油墨罐14或墨盒140的喷出装置1,则能够向作为工作对象的基板W上规定的位置(隔壁104的开口部104a)稳定地喷出规定量的功能层形成用油墨,抑制涂布不均(润湿扩展)所引起的膜厚不均而形成稳定的膜状的功能层。
(6)根据本实施方式的有机EL元件130的制造方法,使用本实施方式的功能层形成用油墨利用喷墨法形成有机EL元件130的功能层136中的空穴注入层131、空穴输送层132、发光层133中的至少1层。因此,得到稳定的膜状的功能层136,所以能够成品率良好地制造得到所希望的发光特性(亮度、发光寿命)的有机EL元件130。并且,能够提供具备该有机EL元件130的发光装置100。
应予说明,在上述空穴注入层形成用油墨、上述空穴输送层形成用油墨、上述发光层形成用油墨的各实施例中,选择了沸点为250℃~350℃的芳香族溶剂作为第1成分。另一方面,在各油墨的减压干燥工序中,沸点比第1成分低且为脂肪族溶剂的第2成分先开始蒸发,第2成分的蒸发结束后还剩余第1成分。因此,在相同的减压干燥条件下,由于第1成分的沸点越高,干燥时间越长,所以如果考虑减压干燥工序中的生产率(干燥时间、减压干燥条件等),则优选选择沸点为300℃以下的芳香族溶剂作为第1成分。
第2实施方式
电子设备
接下来,参照图55对本实施方式的电子设备进行说明。图55(a)是表示作为电子设备的一个例子的笔记本式个人计算机的示意图,图55(b)是表示作为电子设备的一个例子的平板电视(TV)的示意图。
如图55(a)所示,作为电子设备的个人计算机1000由具备键盘1002的主体部1001和具备显示部1004的显示单元1003构成,显示单元1003介由铰接结构部可转动地支承于主体部1001。
在该个人计算机1000中,在显示部1004搭载有上述第1实施方式的发光装置100。
如图55(b)所示,作为电子设备的平板电视(TV)1100在显示部1101搭载有上述第1实施方式的发光装置100。
设于发光装置100的子像素110R、110G、110B中的有机EL元件130,使用上述第1实施方式的功能层形成用油墨利用液相工艺(喷墨法)形成功能层136中的空穴注入层131、空穴输送层132、发光层133中的至少1层。因此,由于膜厚不均少,暗点、亮点等发光不良也少,所以能够成品率良好地制造发光装置100。换言之,能够提供成本优异的个人计算机1000、平板TV1100。
搭载发光装置100的电子设备不限于上述个人计算机1000、平板TV1100。例如,可举出智能手机、POS等便携式信息终端、导航装置、浏览器、数码照相机、监视器直视型的录像机等具有显示部的电子设备。
本发明并不限于上述实施方式,可以在不违反从技术方案和说明书全体中获得的发明主旨或思想的范围内进行适当变更,伴随这种变更的功能层形成用油墨、有机EL元件的制造方法以及使用该有机EL元件的发光装置、电子设备也都包含在本发明的技术范围。除上述实施方式以外还考虑到各种变形例。以下,举出变形例进行说明。
变形例1
上述第1实施方式的功能层形成用油墨的第1成分中的芳香族溶剂不限于1种,可以成为含有多种芳香族溶剂的构成。由此,与例如1种的情况相比可以更容易调整对第3成分的溶解性。
变形例2
上述第1实施方式的功能层形成用油墨的第2成分中的脂肪族溶剂不限于1种,可以成为含有多种脂肪族溶剂的构成。由此,与例如1种的情况相比可以更容易调整表面张力。
变形例3
上述第1实施方式的功能层形成用油墨中的第3成分不限于含有1种功能材料,可以含有多种功能材料。例如,可以成为含有低分子空穴输送材料和高分子空穴输送材料作为空穴输送材料的构成。由此能够改善空穴输送性。另外,例如,在发光层形成材料中对于各主体材料和掺杂剂而言,可以含有多种主体材料或掺杂剂。由此可改善发光亮度、寿命。
变形例4
上述第1实施方式的功能层形成用油墨中的第3成分不限于构成有机EL元件130的功能层136的材料。例如,如果使用有机半导体化合物作为第3成分,则能够形成作为薄膜晶体管中的功能层的半导体层、电极等。除此之外例如,也能够形成色素增感型太阳能电池的光电转换层、FED(Field Emission Display)、SED(Surface-conduction-electronEmitter Display)中的电子释放部等功能元件。
变形例5
上述第1实施方式的发光装置100的构成不限于具有得到不同的发光色的子像素110R、110G、110B。可以具备红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)以外的例如黄色(Y)的子像素。另外,也不限于可进行全彩显示的构成,也可以成为具备得到单色发光的有机EL元件130的构成。由此,不仅作为显示设备,还可提供作为照明装置的发光装置100。
符号说明
1…喷出装置、14…作为油墨容器的油墨罐、20…喷头、21…喷嘴、50…作为功能层形成用油墨的空穴注入层形成用油墨、60…作为功能层形成用油墨的空穴输送层形成用油墨、70…作为功能层形成用油墨的发光层形成用油墨、100…发光装置、101…元件基板、102…作为阳极的像素电极、103…作为阴极的对置电极、104…作为绝缘层的隔壁、104a…作为膜形成区域的开口部、130…有机EL元件、131…空穴注入层、132…空穴输送层、133…发光层、136…功能层、140…作为油墨容器的墨盒、1000…作为电子设备的个人计算机、1100…作为电子设备的平板TV。
Claims (16)
1.一种功能层形成用油墨,其特征在于,含有:
由沸点为250℃~350℃的至少1种芳香族溶剂构成的第1成分,
由沸点为200℃以上的至少1种脂肪族溶剂构成的第2成分,和
功能层形成用的第3成分;
对于所述第3成分的溶解性而言,所述第1成分比所述第2成分高,
所述第2成分的配合比例为30vol%~70vol%,
所述第1成分的沸点比所述第2成分的沸点高,
所述至少1种芳香族溶剂选自2,2,5-三甲基二苯醚、二苄醚、2,3,5-三甲基二苯醚、N-甲基二苯胺、4-异丙基联苯、α,α-二氯二苯甲烷、4-(3-苯基丙基)吡啶、苯甲酸苄酯、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷,
所述至少1种脂肪族溶剂选自二乙二醇二丁醚,
所述第3成分为空穴注入材料或空穴输送材料,
所述第1成分溶解0.1wt%以上的所述第3成分,
所述第1成分的沸点与所述第2成分的沸点的差为30℃以上。
2.根据权利要求1所述的功能层形成用油墨,其特征在于,所述第2成分的表面张力比所述第1成分表面张力小,所述第2成分的表面张力为32mN/m以下。
3.根据权利要求1所述的功能层形成用油墨,其特征在于,所述第1成分为在侧链含有氮、氧、氟、氯中的任一种的芳香族化合物。
4.根据权利要求1所述的功能层形成用油墨,其特征在于,所述第1成分选自二苄醚、1,1-双(3,4-二甲基苯基)乙烷。
5.根据权利要求1所述的功能层形成用油墨,其特征在于,所述第1成分和所述第2成分的混合溶剂溶解0.1wt%以上的所述第3成分。
6.根据权利要求1所述的功能层形成用油墨,其特征在于,所述第1成分含有多种芳香族溶剂。
7.根据权利要求1所述的功能层形成用油墨,其特征在于,所述第3成分含有有机化合物,该有机化合物是含π共轭的高分子材料或含π共轭的低分子材料。
8.根据权利要求7所述的功能层形成用油墨,其特征在于,所述第3成分进一步含有金属配位化合物。
9.根据权利要求1所述的功能层形成用油墨,其特征在于,所述第3成分含有多种有机化合物。
10.一种油墨容器,其特征在于,内装有权利要求1~9中任一项所述的功能层形成用油墨。
11.一种喷出装置,其特征在于,具备:
权利要求10所述的油墨容器,和
从所述油墨容器供给功能层形成用油墨的喷头;
所述喷头将所述功能层形成用油墨以液滴形式从喷嘴喷出。
12.一种功能层的形成方法,其特征在于,具备:
将权利要求1~9中任一项所述的功能层形成用油墨涂布在被涂布物的膜形成区域的工序,和
将涂布了的所述功能层形成用油墨干燥固化,在所述膜形成区域形成功能层的工序。
13.根据权利要求12所述的功能层的形成方法,其特征在于,所述膜形成区域被对所述功能层形成用油墨具有防液性的隔壁分隔。
14.一种有机EL元件的制造方法,其特征在于,是在阳极和阴极之间具有包含发光层的功能层的有机EL元件的制造方法,该方法具备如下工序:
形成按照与所述阳极的外缘重合且在所述阳极上构成开口部的方式分隔所述阳极的绝缘层的工序,
在所述开口部涂布权利要求8~9中任一项所述的功能层形成用油墨的工序,
将涂布了的所述功能层形成用油墨干燥固化,形成所述功能层中的至少1层的工序,以及
覆盖所述绝缘层和所述功能层形成所述阴极的工序。
15.一种发光装置,其特征在于,具备利用权利要求14所述的有机EL元件的制造方法制造的有机EL元件。
16.一种电子设备,其特征在于,具备权利要求15所述的发光装置。
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