CN110654127B - 膜的制造方法、有机el元件的制造方法、以及用于制造膜的墨液组合物组 - Google Patents

膜的制造方法、有机el元件的制造方法、以及用于制造膜的墨液组合物组 Download PDF

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Abstract

一种膜的制造方法,具备:墨液准备工序,准备包含相互不同的固体成分物质且试验膜的平坦度R均为60%以上的第一墨液组合物和第二墨液组合物;第一涂布工序,在所述基板的第一区域涂布所述第一墨液组合物而形成第一涂布层;第二涂布工序,在所述基板的与所述第一区域不同的第二区域涂布所述第二墨液组合物而形成第二涂布层;和干燥工序,在所述第一涂布工序和所述第二涂布工序之后,将所述基板放入干燥机内,使所述第一涂布层和所述第二涂布层干燥而形成第一膜和第二膜,在所述墨液准备工序中,以第一主溶剂与第二主溶剂种类相同的方式准备所述第一墨液组合物和所述第二墨液组合物。

Description

膜的制造方法、有机EL元件的制造方法、以及用于制造膜的墨 液组合物组
技术领域
本发明涉及膜的制造方法和有机EL元件的制造方法,也涉及用于制造膜的墨液组合物组。
背景技术
有机EL元件(有机电致发光元件)由于发光效率高、驱动电压低,因而能够适宜地用于显示器和照明的用途。有机EL元件具备发光层、电荷传输层等有机层。通过使用在溶剂中溶解有有机EL材料(有机电致发光材料)等高分子化合物的有机EL元件用组合物,能够使用以喷墨印刷法为代表的喷出型涂布法来形成有机层。
国际公开2013/088744号记载了,通过调整两种以上的墨液的涂布时机,能够抑制在像素间的截面形状的不均。
发明内容
本发明人在使用两种以上的墨液组合物制造膜时,得到了如下见解:若一次性地进行干燥,则因墨液组合物的种类不同而使膜的平坦性产生差异。然而,在使用两种以上的墨液组合物制造膜时,若根据墨液组合物的种类而采用不同干燥条件,则干燥工序变得繁杂。
本发明的目的在于,提供即便在使用两种以上的墨液组合物通过一次性干燥制造膜的情况下也能够制造平坦性优异的两种以上膜的膜的制造方法、有机EL元件的制造方法、以及用于制造膜的墨液组合物组。
本发明提供如下所示的膜的制造方法、有机EL元件的制造方法、以及用于制造膜的墨液组合物组。
[1]一种膜的制造方法,其中,在基板的表面制造第一膜和第二膜,所述膜的制造方法具备:
墨液准备工序,准备包含相互不同的固体成分物质、且试验膜的平坦度R均为60%以上的第一墨液组合物和第二墨液组合物;
第一涂布工序,在上述基板的第一区域涂布上述第一墨液组合物而形成第一涂布层;
第二涂布工序,在上述基板的与上述第一区域不同的第二区域涂布上述第二墨液组合物而形成第二涂布层;和
干燥工序,在上述第一涂布工序和上述第二涂布工序之后,将上述基板放入干燥机内,使上述第一涂布层和上述第二涂布层干燥而形成第一膜和第二膜,
在上述墨液准备工序中,以使相对于上述第一墨液组合物的溶剂的总量的含量为5质量%以上的第一主溶剂与相对于上述第二墨液组合物的溶剂的总量的含量为5质量%以上的第二主溶剂种类相同的方式准备上述第一墨液组合物和上述第二墨液组合物,
上述试验膜是,在试验基板涂布墨液组合物而形成试验涂布层,将上述试验基板放入上述干燥机内,在上述干燥工序中的干燥条件下使上述试验涂布层干燥所得到的膜,
在上述试验膜中,在将总区域的面积设为A(μm2)、将最小膜厚设为Tmin(nm)时,将膜厚为Tmin+10nm以下的区域的面积设为B(μm2),利用以下式子算出上述平坦度R(%),
R=(B/A)×100。
[2]如[1]所述的膜的制造方法,其中,在上述墨液准备工序中,以使上述第一主溶剂与上述第二主溶剂种类相同且各成分的含有比例不同的方式准备上述第一墨液组合物和上述第二墨液组合物。
[3]如[1]或[2]所述的膜的制造方法,其中,上述第一主溶剂和上述第二主溶剂包含式(1)所示的化合物。
Figure BDA0002112152320000021
[式(1)中,R1表示碳原子数为10~12的烷基。]
[4]如[1]~[3]中任一项所述的膜的制造方法,其中,上述第一主溶剂和上述第二主溶剂包含除式(1)所示的化合物以外的芳香族烃。
Figure BDA0002112152320000031
[式(1)中,R1表示碳原子数为10~12的烷基。]
[5]如[4]所述的膜的制造方法,其中,上述芳香族烃选自由戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、壬基苯、环己基苯和四氢萘组成的组。
[6]如[1]~[5]中任一项所述的膜的制造方法,其中,上述第一主溶剂和上述第二主溶剂包含芳香族醚。
[7]如[6]所述的膜的制造方法,其中,上述芳香族醚选自由甲基苯甲醚、二甲基苯甲醚、乙基苯甲醚、丁基苯基醚、丁基苯甲醚、戊基苯甲醚、己基苯甲醚、庚基苯甲醚、辛基苯甲醚和苯氧基甲苯组成的组。
[8]如[1]~[7]中任一项所述的膜的制造方法,其中,上述第一墨液组合物和上述第二墨液组合物包含相互不同的高分子化合物。
[9]如[8]所述的膜的制造方法,其中,上述高分子化合物为发光性化合物。
[10]一种有机EL元件的制造方法,其包括通过[1]~[9]中任一项所述的膜的制造方法制造膜的工序。
[11]一种墨液组合物组,其用于[1]~[9]中任一项所述的膜的制造方法,所示墨液组合物组至少包含上述第一墨液组合物和上述第二墨液组合物。
根据与附图联系起来理解的涉及本发明的如下详细说明,应可明确本发明的上述以及其他的目的、特征、情况和优点。
附图说明
图1是示意性表示本发明涉及的制造方法的涂布工序的图。
图2是表示本发明涉及的制造方法的涂布工序后的基板的一例的俯视图。
图3是表示(a)实施例1的第一膜的截面形状和(b)试验膜的截面形状的图。
图4是表示(a)实施例1的第二膜的截面形状和(b)试验膜的截面形状的图。
图5是表示(a)实施例2的第一膜的截面形状和(b)试验膜的截面形状的图。
图6是表示(a)实施例2的第二膜的截面形状和(b)试验膜的截面形状的图。
图7是表示(a)比较例1的第一膜的截面形状和(b)试验膜的截面形状的图。
图8是表示(a)比较例1的第二膜的截面形状和(b)试验膜的截面形状的图。
符号说明
1基板、21第一喷头、41第一区域、42第二区域、43间隔壁。
具体实施方式
[膜的制造方法]
本发明涉及在基板的表面制造第一膜和第二膜的膜的制造方法,具备:
墨液准备工序,准备包含相互不同的固体成分物质、且试验膜的平坦度R均为60%以上的第一墨液组合物和第二墨液组合物;
第一涂布工序,在上述基板的第一区域涂布上述第一墨液组合物而形成第一涂布层;
第二涂布工序,在上述基板的与上述第一区域不同的第二区域涂布上述第二墨液组合物而形成第二涂布层;和
干燥工序,在上述第一涂布工序和上述第二涂布工序之后,将上述基板放入干燥机内,使上述第一涂布层和上述第二涂布层干燥而形成第一膜和第二膜。
本发明涉及的膜的制造方法涉及在基板的表面具有至少两种膜(第一膜和第二膜)的膜的制造方法,也包括在基板的表面具有三种以上的膜的膜的制造方法。
在上述墨液准备工序中,以使相对于上述第一墨液组合物的溶剂的总量的含量为5质量%以上的第一主溶剂与相对于上述第二墨液组合物的溶剂的总量的含量为5质量%以上的第二主溶剂种类相同的方式准备上述第一墨液组合物和上述第二墨液组合物。
[基板]
基板具有第一区域和与第一区域不同的第二区域。通过本发明涉及的制造方法制造的膜在用作有机EL元件的要素时,第一区域对应于有机EL元件的第一像素,第二区域对应于有机EL元件的第二像素。此时,作为一个方案,在基板上第一区域与第二区域被借助间隔壁划分,各区域的平面形状为圆、椭圆、长圆或矩形等。基板只要是在形成有机层时不发生化学变化的基板即可,例如为包含玻璃、塑料、硅等材料的基板。
[第一涂布工序和第二涂布工序]
对于使用喷墨印刷装置进行的第一涂布工序和第二涂布工序的一例,参照附图进行说明。图1表示第一涂布工序的一例。图1中,使用具有相互交替配置的第一区域41和第二区域42的基板1,进行在第一区域41使用第一墨液组合物形成第一涂布层的第一涂布工序。第一涂布工序和第二涂布工序中使用的喷墨印刷装置具有喷出第一墨液组合物的第一喷头、和喷出第二墨液组合物的第二喷头。也可以使用具有喷出第一墨液组合物的第一喷头的第一喷墨印刷装置进行第一涂布工序,使用具有喷出第二墨液组合物的第二喷头的第二喷墨印刷装置进行第二涂布工序。
如图1所示,在第一涂布工序中,基板1被传送至第一喷头21之下,从第一喷头21的与第一区域41对应的位置的多个喷出用喷嘴喷出第一墨液组合物的液滴,该液滴被滴加至第一区域41而形成第一涂布层。在图1所示的装置中,在与第一喷头21的排列方向正交的方向Dd上传送基板1,与此同时,在第一列(与第一喷头21的排列方向平行的方向)的第一区域41滴加刚好所需的液滴数的第一墨液组合物而形成第一涂布层,接下来,在下一列的第一区域41滴加刚好所需的液滴数而形成随后的第一涂布层。通过连续进行这样的操作,实施在第一区域41形成第一涂布层的第一涂布工序。需要说明的是,在基板1上的一列中存在的需要涂布的像素数多于第一喷头的喷出用喷嘴的数量时,通过使第一喷头21在排列方向上移动、或者使基板1在第一喷头21的排列方向上移动等方法,对需要涂布的所有像素进行涂布。在与第一喷头21的排列方向正交的方向Dd上的基板1的传送也可以伴随着在与方向Dd相反的方向上的传送而往返移动。此时,来自第一喷头21的喷出可以在往返移动的往和返两个过程中进行,也可以仅在往的过程中或者仅在返的过程中进行。
在第一涂布工序之后,进行第二涂布工序。对于第二涂布工序,也与第一涂布工序同样地,从第二喷头的与第二区域42对应的位置的多个喷出用喷嘴喷出第二墨液组合物的液滴,该液滴被滴加至第二区域42而形成第二涂布层。
图2示意性地表示第一涂布工序和第二涂布工序结束后的基板1的上表面。如图2所示,在第一区域41形成了第一涂布层,在第二区域42形成了第二涂布层。在本实施方式中,仅对于使用两种墨液组合物的情况进行了说明,但是在使用三种以上的墨液组合物的情况下,通过重复进行同样的涂布工序,能够形成三种以上的涂布层。
作为第一涂布工序和第二涂布工序中使用的涂布墨液的装置,可以举出图1所示的喷墨印刷装置等。第一涂布工序和第二涂布工序不限于使用了喷墨印刷装置的喷墨印刷法,能够使用喷嘴打印法、柔性版印刷法、胶版印刷法(オフセット印刷法)等。
[干燥工序]
在干燥工序中,将形成了第一涂布层和第二涂布层的基板放入干燥机内,置于规定的气氛下,由此使第一涂布层干燥而形成第一膜,并且使第二涂布层干燥而形成第二膜。
在干燥工序中,溶剂从形成第一涂布层的第一墨液组合物和形成第二涂布层的第二墨液组合物蒸发、发生固化从而形成第一膜和第二膜。
从缩短干燥工序的时间的观点出发,干燥工序优选在减压下进行干燥。在干燥机内载置基板后,通过使干燥机内的压力从大气压逐渐地或者阶段性地下降,由此进行干燥工序中的压力调整。从大气压至1000Pa的减压速度例如优选为1000Pa/秒~30000Pa/秒。干燥机内(更具体而言,载置基板1的台上)的温度例如优选进行维持在20℃以上且100℃以下的范围中的控制。
[墨液准备工序]
在墨液准备工序中,准备第一墨液组合物和第二墨液组合物。第一墨液组合物和第二墨液组合物包含相互不同的固体成分物质,而且试验膜的平坦度R均为60%以上。
试验膜设为:在试验基板涂布墨液组合物而形成试验涂布层,将试验基板放入与干燥工序相同的干燥机内,在干燥工序中的干燥条件下使试验涂布层干燥而得到的膜。
平坦度R(%)设为:在试验膜中,将总区域的面积设为A(μm2)、将最小膜厚设为Tmin(nm)时,将膜厚为Tmin+10nm以下的区域的面积设为B(μm2),利用以下式子算出的值,
R=(B/A)×100。
需要说明的是,对于第一膜和第二膜的平坦度R(%),也与试验膜的平坦度R(%)同样地进行算出。
本发明人发现了如下课题,即:在墨液准备工序中,即便是准备了试验膜的平坦度R为60%以上的墨液组合物的情况下,在干燥工序中使用两种以上的墨液组合物进行一次性干燥时,根据膜的不同而有时平坦度R下降变得不足60%,为了解决该课题而反复进行深入研究,从而完成了本发明。
本发明人发现了如下见解,即:在墨液准备工序中,通过以使相对于第一墨液组合物的溶剂的总量的含量为5质量%以上的第一主溶剂与相对于第二墨液组合物的溶剂的总量的含量为5质量%以上的第二主溶剂种类相同的方式准备第一墨液组合物和第二墨液组合物,由此即便在干燥工序中进行一次性干燥时,第一膜和第二膜也均具有优异的平坦度R,从而完成了本发明。根据本发明,即便在干燥工序中进行一次性干燥时,也能够以使第一膜和第二膜均具有60%以上的平坦度R的方式进行制造。
另外,在墨液准备工序中,优选以使第一主溶剂与第二主溶剂种类相同且各成分的含有比例不同的方式准备第一墨液组合物和第二墨液组合物。第一主溶剂与第二主溶剂种类相同是指,例如相当于均仅由溶剂a、溶剂b和溶剂c构成的情况。第一主溶剂与第二主溶剂各成分的含有比例不同是指,例如相当于在第一主溶剂和第二主溶剂中比率“溶剂a的含量:溶剂b的含量:溶剂c的含量”不同的情况。
第一墨液组合物和第二墨液组合物包含“固体成分(A)”和“溶剂(B)”。在本说明书中共通使用的术语只要没有特别记载就是以下含义。
“高分子化合物”是指,具有分子量分布且聚苯乙烯换算的重均分子量为1×103~1×108的聚合物。高分子化合物可以是嵌段共聚物、无规共聚物、交替共聚物、接枝共聚物中的任一者,也可以是其他形态。若聚合活性基团原样残留,则将高分子化合物用于制作发光元件时,发光特性或者亮度寿命有可能下降,因而高分子化合物的末端基团优选为稳定的基团。作为该末端基团,优选为与主链共轭键合的基团,例如可以举出经由碳-碳键而与芳基或一价杂环基键合的基团。
“低分子化合物”是指,不具有分子量分布且分子量为1×104以下的化合物。
“主溶剂”是指,相对于溶剂(B)的总量,含量为5质量%以上的溶剂。“主溶剂”是包括第一墨液组合物中的主溶剂即“第一主溶剂”、和第二墨液组合物中的主溶剂即“第二主溶剂”在内的统称。
“墨液组合物”是包括“第一墨液组合物”和“第二墨液组合物”在内的统称。
<溶剂(B)>
各墨液组合物中含有的溶剂(B)优选包含至少两种主溶剂。作为主溶剂,适宜的是作为式(1)所示的化合物的溶剂(b1)、作为除式(1)所示的化合物以外的芳香族烃的溶剂(b2)、作为芳香族醚的溶剂(b3)。此处所指的“至少两种”的“种”是指作为化合物的种类,并不是指将溶剂(b1)、溶剂(b2)、溶剂(b3)各自作为类别时的类别的种类。因此,例如在溶剂(B)中作为主溶剂仅包含属于溶剂(b1)的不同两种化合物的情况,也成为包含至少两种主溶剂的情况。需要说明的是,溶剂(b1)、溶剂(b2)、溶剂(b3)在溶剂(B)中可以作为主溶剂而包含,也可以作为主溶剂以外、即含量小于5质量%的溶剂而包含。需要说明的是,各墨液组合物中含有的溶剂(B)也可以仅包含一种主溶剂。
《溶剂(b1)》
溶剂(b1)由式(1)表示。
Figure BDA0002112152320000091
[式(1)中,R1表示碳原子数为10~12的烷基。]
R1所示的碳原子数为10~12的烷基既可以是直链烷基也可以是支链烷基,优选为直链烷基。
R1优选为碳原子数为10的烷基,更优选为碳原子数为10的直链烷基。
作为R1所示的碳原子数为10~12的烷基,例如可以举出癸基、十一烷基、十二烷基等直链烷基;甲基壬基、甲基癸基、甲基十一烷基、二甲基辛基、二甲基壬基、二甲基癸基、三甲基庚基、三甲基辛基、三甲基壬基、四甲基己基、四甲基庚基、四甲基辛基、五甲基己基、五甲基庚基、六甲基己基等支链烷基,优选癸基、十一烷基、十二烷基、四甲基辛基、五甲基庚基或六甲基己基,更优选癸基、十一烷基或十二烷基,进一步优选1-癸基、2-癸基、3-癸基、4-癸基、5-癸基、1-十一烷基、2-十一烷基、3-十一烷基、1-十二烷基、2-十二烷基或3-十二烷基,特别优选1-癸基、2-癸基或3-癸基。
作为溶剂(b1),例如可以举出:癸基苯(沸点:293℃)、十二烷基苯(沸点:331℃)。
各墨液组合物中可以含有单独一种溶剂(b1),也可以含有两种以上溶剂(b1)。
《溶剂(b2)》
溶剂(b2)为除式(1)所示的化合物以外的芳香族烃。
溶剂(b2)优选总碳原子数为6~15,更优选为7~15。
溶剂(b2)优选包含1个苯环,更优选为总碳原子数7~15的、被烷基或环烷基取代的苯。
作为溶剂(b2),例如可以举出:甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、二乙苯、乙基甲基苯、丙基苯、丁基苯、戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、壬基苯、二丙基苯、环己基苯、四氢萘,由于使用本发明的组合物形成的膜的平坦性更优异而优选戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、壬基苯、环己基苯或四氢萘,更优选庚基苯、辛基苯、壬基苯、环己基苯或四氢萘,进一步优选庚基苯、辛基苯、壬基苯或环己基苯,特别优选1-庚基苯、1-辛基苯、1-壬基苯、环己基苯。
各墨液组合物中可以含有单独一种溶剂(b2),也可以含有两种以上溶剂(b2)。
《溶剂(b3)》
溶剂(b3)为芳香族醚。
溶剂(b3)优选总碳原子数为7~15。
作为溶剂(b3),可以举出总碳原子数为7~15的、芳基部位可被烷基取代的烷基芳基醚、总碳原子数为12~15的、可被烷基取代的二芳基醚,优选为总碳原子数为7~15的、苯基部位可被烷基取代的烷基苯基醚、总碳原子数为12~15的、可被烷基取代的二苯基醚。
作为溶剂(b3),例如可以举出苯甲醚、乙基苯基醚、甲基苯甲醚、二甲基苯甲醚、乙基苯甲醚、丁基苯基醚、丁基苯甲醚、戊基苯甲醚、己基苯甲醚、庚基苯甲醚、辛基苯甲醚、1-甲氧基萘、二苯基醚、苯氧基甲苯,这些当中,优选甲基苯甲醚、二甲基苯甲醚、乙基苯甲醚、丁基苯基醚、丁基苯甲醚、戊基苯甲醚、己基苯甲醚、庚基苯甲醚、辛基苯甲醚或苯氧基甲苯,更优选2-甲基苯甲醚、3-甲基苯甲醚、4-甲基苯甲醚、2,5―二甲基苯甲醚、2-乙基苯甲醚、4-乙基苯甲醚或3-苯氧基甲苯,进一步优选2-甲基苯甲醚、3-甲基苯甲醚、4-甲基苯甲醚或3-苯氧基甲苯。
墨液组合物中可以包含单独一种溶剂(b3),也可以含有两种以上溶剂(b3)。
《其他溶剂》
各墨液组合物可以包含溶剂(b1)、溶剂(b2)、溶剂(b3)以外的溶剂(以下也称作“溶剂(b4)”)。溶剂(b4)可以作为相对于溶剂(B)的总量的含量为5质量%以上的主溶剂而包含,也可以作为相对于溶剂(B)的总量的含量小于5质量%的主溶剂以外的溶剂而包含。
作为溶剂(b4),例如可以举出脂肪族烃溶剂、一元醇溶剂、多元醇溶剂、酯溶剂、酮溶剂、脂肪族醚溶剂、包含氮原子的溶剂、包含硫原子的溶剂。
各墨液组合物中可以包含单独一种溶剂(b4),也可以含有两种以上溶剂(b4)。
《最高沸点溶剂》
在各墨液组合物中,主溶剂中沸点最高的最高沸点溶剂优选在大气压下的沸点为200℃以上。另外,最高沸点溶剂在大气压下的沸点优选为350℃以下。最高沸点溶剂优选为上述的溶剂(b1)。最高沸点溶剂的大气压下的沸点与主溶剂中的大气压下的沸点第二高的溶剂的大气压下的沸点之差优选为10℃以上,更优选为20℃以上,进一步优选为30℃以上。最高沸点溶剂的浓度相对于主溶剂的总量优选为5质量%以上且60质量%以下,更优选为10质量%以上且50质量%以下。
《溶剂的组成比》
在溶剂(B)的一例中,主溶剂包含溶剂(b1)、溶剂(b2)和溶剂(b3),对于溶剂(b1)的含量:m1(质量)、溶剂(b2)的含量:m2(质量)和溶剂(b3)的含量:m3(质量),由于能够提高使用墨液组合物形成的试验膜的平坦度,因而优选满足以下的关系式(1)和(2)。
0.05≤m1/(m1+m2+m3)≤0.60 (1)
0.10≤m2/(m2+m3)≤0.90 (2)
在含有两种以上溶剂(b1)的情况下,m1表示溶剂(b1)的合计含量。在含有两种以上溶剂(b2)的情况下,m2表示溶剂(b2)的合计含量。在包含两种以上溶剂(b3)的情况下,m3表示溶剂(b3)的合计含量。
如果含量相对于溶剂(B)的总量小于5质量%,那么溶剂(B)也可以包含沸点高于最高沸点溶剂的溶剂。需要说明的是,对于沸点高于最高沸点溶剂的溶剂而言,相对于溶剂(B)的总量,单个溶剂优选小于1质量%,合计优选小于5质量%。
<固体成分(A)>
各墨液组合物中含有的固体成分(A)优选包含高分子化合物,也可以包含低分子化合物。固体成分(A)包含低分子化合物的情况下,低分子化合物也可以为发光材料。低分子化合物为发光材料的情况下,从具有优异的发光特性的观点出发,优选为铱络合物。需要说明的是,铱络合物也可以不作为低分子化合物,而作为包含具有铱络合物的结构的结构单元(即,具有将与构成铱络合物的碳原子或杂原子直接键合的1个以上氢原子除去而成的基团的结构单元。以下,也称作“铱络合物结构单元”)的高分子化合物而包含。
《共通的术语的说明》
下文中共通使用的术语只要没有特别说明则是如下含义。
Me表示甲基,Et表示乙基,Bu表示丁基,i-Pr表示异丙基,t-Bu表示叔丁基。
氢原子可以为氘原子,也可以为氕原子。
在表示金属络合物的式中,表示与中心金属的键合的实线是指共价键或者配位键。
“结构单元”是指,在高分子化合物中存在1个以上的单元。
“烷基”可以是直链和支链中的任意种。直链烷基的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为1~50,优选为3~30,更优选为4~20。支链烷基的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为3~50,优选为3~30,更优选为4~20。
烷基可以具有取代基,烷基例如可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、2-乙基丁基、己基、庚基、辛基、2-丁基、2-乙基己基、3-丙基庚基、癸基、3,7-二甲基辛基、2-乙基辛基、2-己基癸基、十二烷基、以及这些基团中的氢原子被环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、氟原子等取代后的基团,例如可以举出三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基、3-苯丙基、3-(4-甲基苯基)丙基、3-(3,5-二己基苯基)丙基、6-乙氧基己基。
“环烷基”的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为3~50,优选为3~30,更优选为4~20。
环烷基可以具有取代基,环烷基例如可以举出环己基、环己基甲基、环己基乙基。
“芳基”是指,从芳香族烃除去与构成环的碳原子直接键合的1个氢原子后余下的原子团。芳基的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为6~60,优选为6~20,更优选为6~10。
芳基可以具有取代基,芳基例如可以举出苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-芴基、3-芴基、4-芴基、2-苯基苯基、3-苯基苯基、4-苯基苯基、以及这些基团中的氢原子被烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、氟原子等取代后的基团。
“烷氧基”可以是直链和支链中的任意种。直链烷氧基的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为1~40,优选为4~10。支链烷氧基的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为3~40,优选为4~10。
烷氧基可以具有取代基,烷氧基例如可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、3,7-二甲基辛氧基、月桂氧基、以及这些基团中的氢原子被环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、氟原子等取代后的基团。
“环烷氧基”的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为3~40,优选为4~10。环烷氧基可以具有取代基,环烷氧基例如可以举出环己氧基。
“芳氧基”的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为6~60,优选为6~48。芳氧基可以具有取代基,芳氧基例如可以举出苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、1-蒽氧基、9-蒽氧基、1-芘基氧基、以及这些基团中的氢原子被烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、氟原子等取代后的基团。
“p价杂环基”(p表示1以上的整数)是指,从杂环式化合物除去与构成环的碳原子或杂原子直接键合的氢原子之中的p个氢原子后余下的原子团。p价杂环基当中,优选为从芳香族杂环式化合物除去与构成环的碳原子或杂原子直接键合的氢原子之中的p个氢原子后余下的原子团、即“p价芳香族杂环基”。
“芳香族杂环式化合物”是指,噁二唑、噻二唑、噻唑、噁唑、噻吩、吡咯、磷杂环戊二烯、呋喃、吡啶、吡嗪、嘧啶、三嗪、哒嗪、喹啉、异喹啉、咔唑、二苯并磷杂环戊二烯等杂环自身显示芳香性的化合物、以及吩噁嗪、吩噻嗪、二苯并硼杂环戊二烯、二苯并噻咯、苯并吡喃等尽管杂环自身不显示芳香性但是在杂环上稠合有芳环的化合物。
一价杂环基的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为2~60,优选为4~20。
一价杂环基可以具有取代基,一价杂环基例如可以举出噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、哌啶基、喹啉基、异喹啉基、嘧啶基、三嗪基、以及这些基团中的氢原子被烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基等取代后的基团。
“卤素原子”表示氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
“氨基”可以具有取代基,优选为取代氨基。作为氨基具有的取代基,优选为烷基、环烷基、芳基或一价杂环基。作为取代氨基,例如可以举出二烷基氨基、二环烷基氨基和二芳基氨基。作为氨基,例如可以举出二甲氨基、二乙氨基、二苯基氨基、双(4-甲基苯基)氨基、双(4-叔丁基苯基)氨基、双(3,5-二叔丁基苯基)氨基。
“烯基”可以是直链和支链中的任意种。直链烯基的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为2~30,优选为3~20。支链烯基的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为3~30,优选为4~20。“环烯基”的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为3~30,优选为4~20。
烯基和环烯基可以具有取代基,例如可以举出乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、5-己烯基、7-辛烯基、以及这些基团具有取代基的基团。
“炔基”可以是直链和支链中的任意种。炔基的碳原子数不包括取代基的碳原子,通常为2~20,优选为3~20。支链炔基的碳原子数不包括取代基的碳原子,通常为4~30,优选为4~20。
“环炔基”的碳原子数不包括取代基的碳原子,通常为4~30,优选为4~20。
炔基和环炔基可以具有取代基,它们例如可以举出乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、3-戊炔基、4-戊炔基、1-己炔基、5-己炔基、以及这些基团具有取代基的基团。
“亚芳基”是指,从芳香族烃除去与构成环的碳原子直接键合的2个氢原子后余下的原子团。亚芳基的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为6~60,优选为6~30,更优选为6~18。
亚芳基可以具有取代基,亚芳基例如可以举出亚苯基、萘二基、蒽二基、菲二基、二氢菲二基、并四苯二基、芴二基、芘二基、苝二基、
Figure BDA0002112152320000152
二基、以及这些基团具有取代基的基团,优选为式(A-1)~式(A-20)所示的基团。亚芳基包括多个这些基团键合而成的基团。
Figure BDA0002112152320000151
Figure BDA0002112152320000161
[式中,R和Ra各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或一价杂环基。存在的多个R和Ra各自可以相同也可以不同,Ra彼此可以相互键合而与各自所键合的原子一起形成环。]
二价杂环基的碳原子数不包括取代基的碳原子数,通常为2~60,优选为3~20,更优选为4~15。
二价杂环基可以具有取代基,二价杂环基例如可以举出从吡啶、二氮杂苯、三嗪、氮杂萘、二氮杂萘、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并噻咯、吩噁嗪、吩噻嗪、吖啶、二氢吖啶、呋喃、噻吩、唑、二唑、三唑除去与构成环的碳原子或杂原子直接键合的氢原子之中的2个氢原子而成的二价基团,优选为式(AA-1)~式(AA-34)所示的基团。二价杂环基包括多个这些基团键合而成的基团。
Figure BDA0002112152320000162
Figure BDA0002112152320000171
[式中,R和Ra表示与上文相同的含义。]
“交联基团”是指,通过供于加热处理、紫外线照射处理、近紫外线照射处理、可见光照射处理、红外线照射处理、自由基反应等,由此能够生成新的键合的基团,优选为式(B-1)-(B-17)中任意式所示的基团。这些基团可以具有取代基。
Figure BDA0002112152320000181
“取代基”表示卤素原子、氰基、烷基、环烷基、芳基、一价杂环基、烷氧基、环烷氧基、芳氧基、氨基、取代氨基、烯基、环烯基、炔基或环炔基。取代基也可以为交联基团。
《高分子化合物》
各墨液组合物中,作为固体成分(A),优选包含相互不同的高分子化合物。在各墨液组合物中,作为固体成分(A)中包含的高分子化合物,例示出发光性化合物。发光性化合物可以为其自身进行发光的化合物(发光材料),也可以为通过向发光材料传输电荷由此使发光材料发光的化合物(主体材料)。高分子化合物优选为发光材料。高分子化合物为发光性化合物的情况下,从具有优异的发光特性的观点出发,优选为包含选自式(X)所示的结构单元和式(Y)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物。
本发明的组合物中,包含选自式(X)所示的结构单元和式(Y)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物可以含有单独一种,也可以含有两种以上。
(式(X)所示的结构单元)
Figure BDA0002112152320000191
[式中,
aX1和aX2各自独立地表示0以上的整数。
ArX1和ArX3各自独立地表示亚芳基或二价杂环基,这些基团可以具有取代基。
ArX2和ArX4各自独立地表示亚芳基、二价杂环基、或者至少一种的亚芳基与至少一种的二价杂环基直接键合而成的二价基团,这些基团可以具有取代基。在存在多个ArX2和ArX4的情况下,它们各自可以相同也可以不同。
RX1、RX2和RX3各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或一价杂环基,这些基团可以具有取代基。在存在多个RX2和RX3的情况下,它们各自可以相同也可以不同。]
由于具有使用本发明的组合物形成的膜的发光元件的发光效率优异,因而优选aX1为2以下的整数,更优选为1。
由于具有使用本发明的组合物形成的膜的发光元件的发光效率优异,因而优选aX2为2以下的整数,更优选为0。
RX1、RX2和RX3优选为烷基、环烷基、芳基或一价杂环基,更优选为芳基,这些基团可以具有取代基。
ArX1和ArX3所示的亚芳基更优选为式(A-1)或式(A-9)所示的基团,进一步优选为式(A-1)所示的基团,这些基团可以具有取代基。
ArX1和ArX3所示的二价杂环基更优选为式(AA-1)、式(AA-2)或式(AA-7)-(AA-26)所示的基团,这些基团可以具有取代基。
ArX1和ArX3优选为可以具有取代基的亚芳基。
作为ArX2和ArX4所示的亚芳基,更优选为式(A-1)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-9)-(A-11)或式(A-19)所示的基团,这些基团可以具有取代基。
ArX2和ArX4所示的二价杂环基的更优选的范围与ArX1和ArX3所示的二价杂环基的更优选的范围相同。
ArX2和ArX4所示的至少一种的亚芳基与至少一种的二价杂环基直接键合而成的二价基团中的亚芳基和二价杂环基的更优选的范围、进一步优选的范围,分别与ArX1和ArX3所示的亚芳基和二价杂环基的更优选的范围、进一步优选的范围同样。
作为ArX2和ArX4所示的至少一种的亚芳基与至少一种的二价杂环基直接键合而成的二价基团,例如可以举出下述式所示的基团,这些基团可以具有取代基。
Figure BDA0002112152320000201
[式中,RXX表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或一价杂环基,这些基团可以具有取代基。]
RXX优选为烷基、环烷基或芳基,这些基团可以具有取代基。
ArX2和ArX4优选为可以具有取代基的亚芳基。
作为ArX1~ArX4和RX1~RX3所示的基团可以具有的取代基,优选为烷基、环烷基或芳基,这些基团可以进一步具有取代基。
式(X)所示的结构单元优选为式(X-1)-(X-7)所示的结构单元,更优选为式(X-1)-(X-6)所示的结构单元,进一步优选为式(X-3)-(X-6)所示的结构单元。
Figure BDA0002112152320000202
Figure BDA0002112152320000211
[式中,Rx4和Rx5各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、卤素原子、一价杂环基或氰基,这些基团可以具有取代基。存在的多个Rx4可以相同也可以不同。存在的多个Rx5可以相同也可以不同,相邻的Rx5彼此可以相互键合而与各自所键合的碳原子一起形成环。]
从具有使用本发明的组合物形成的膜的有机EL元件的空穴传输性优异的观点出发,式(X)所示的结构单元相对于高分子化合物中含有的结构单元的合计量优选为0.1~50摩尔%,更优选为1~40摩尔%,进一步优选为5~30摩尔%。
作为式(X)所示的结构单元,例如可以举出式(X1-1)-(X1-11)所示的结构单元,优选为式(X1-3)-(X1-10)所示的结构单元。
Figure BDA0002112152320000221
式(X)所示的结构单元在高分子化合物中可以仅包含一种,也可以包含两种以上。
(式(Y)所示的结构单元)
Figure BDA0002112152320000231
[式中,ArY1表示亚芳基、二价杂环基、或者至少一种的亚芳基与至少一种的二价杂环基直接键合而成的二价基团,这些基团可以具有取代基。]
ArY1所示的亚芳基更优选为式(A-1)、式(A-2)、式(A-6)-(A-10)、式(A-19)或式(A-20)所示的基团,进一步优选为式(A-1)、式(A-2)、式(A-7)、式(A-9)或式(A-19)所示的基团,这些基团可以具有取代基。
ArY1所示的二价杂环基更优选为式(AA-1)-(AA-4)、式(AA-10)-(AA-15)、式(AA-18)-(AA-21)、式(AA-33)或式(AA-34)所示的基团,进一步优选为式(AA-4)、式(AA-10)、式(AA-12)、式(AA-14)或式(AA-33)所示的基团,这些基团可以具有取代基。
ArY1所示的至少一种的亚芳基与至少一种的二价杂环基直接键合而成的二价基团中的亚芳基和二价杂环基的更优选的范围、进一步优选的范围,分别与上述的ArY1所示的亚芳基和二价杂环基的更优选的范围、进一步优选的范围同样。
作为ArY1所示的至少一种的亚芳基与至少一种的二价杂环基直接键合而成的二价基团,可以举出与式(X)的ArX2和ArX4所示的至少一种的亚芳基与至少一种的二价杂环基直接键合而成的二价基团同样的基团。
ArY1所示的基团可以具有的取代基优选为烷基、环烷基或芳基,这些基团可以进一步具有取代基。
作为式(Y)所示的结构单元,例如可以举出式(Y-1)-(Y-10)所示的结构单元,从具有使用本发明的组合物形成的膜的发光元件的亮度寿命的观点出发,优选为式(Y-1)-(Y-3)所示的结构单元,从具有使用本发明的组合物形成的膜的发光元件的电子传输性的观点出发,优选为式(Y-4)-(Y-7)所示的结构单元,从具有使用本发明的组合物形成的膜的发光元件的发光效率或空穴传输性的观点出发,优选为式(Y-8)-(Y-10)所示的结构单元。
Figure BDA0002112152320000241
[式中,RY1表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或一价杂环基,这些基团可以具有取代基。存在的多个RY1可以相同也可以不同,相邻的RY1彼此可以相互键合而与各自所键合的碳原子一起形成环。]
RY1优选为氢原子、烷基、环烷基或芳基,这些基团可以具有取代基。
式(Y-1)所示的结构单元优选为式(Y-1’)所示的结构单元。
Figure BDA0002112152320000242
[式中,RY11表示烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或一价杂环基,这些基团可以具有取代基。存在的多个RY11可以相同也可以不同。]
RY11优选为烷基、环烷基或芳基,更优选为烷基或环烷基,这些基团可以具有取代基。
Figure BDA0002112152320000243
[式中,
RY1表示与上文相同的含义。
XY1表示-C(RY2)2-、-C(RY2)=C(RY2)-或-C(RY2)2-C(RY2)2-所示的基团。RY2表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或一价杂环基,这些基团可以具有取代基。存在的多个RY2可以相同也可以不同,RY2彼此可以相互键合而与各自所键合的碳原子一起形成环。]
RY2优选为烷基、环烷基、芳基或一价杂环基,更优选为烷基、环烷基或芳基,这些基团可以具有取代基。
在XY1中,-C(RY2)2-所示的基团中的2个RY2的组合优选两者为烷基或环烷基、两者为芳基、两者为一价杂环基、或者一者为烷基或环烷基而另一者为芳基或一价杂环基,更优选一者为烷基或环烷基而另一者为芳基,这些基团可以具有取代基。存在的2个RY2可以相互键合而与各自所键合的原子一起形成环,在RY2形成环的情况下,作为-C(RY2)2-所示的基团,优选为式(Y-A1)-(Y-A5)所示的基团,更优选为式(Y-A4)所示的基团,这些基团可以具有取代基。
Figure BDA0002112152320000251
在XY1中,-C(RY2)=C(RY2)-所示的基团中的2个RY2的组合优选两者为烷基或环烷基、或者、一者为烷基或环烷基而另一者为芳基,这些基团可以具有取代基。
在XY1中,-C(RY2)2-C(RY2)2-所示的基团中的4个RY2优选为可以具有取代基的烷基或环烷基。存在的多个RY2可以相互键合而与各自所键合的原子一起形成环,在RY2形成环的情况下,-C(RY2)2-C(RY2)2-所示的基团优选为式(Y-B1)-(Y-B5)所示的基团,更优选为式(Y-B3)所示的基团,这些基团可以具有取代基。
Figure BDA0002112152320000252
[式中,RY2表示与上文相同的含义。]
式(Y-2)所示的结构单元优选为式(Y-2’)所示的结构单元。
Figure BDA0002112152320000253
[式中,RY1和XY1表示与上文相同的含义。]
Figure BDA0002112152320000254
[式中,RY1和XY1表示与上文相同的含义。]
式(Y-3)所示的结构单元优选为式(Y-3’)所示的结构单元。
Figure BDA0002112152320000261
[式中,RY11和XY1表示与上文相同的含义。]
Figure BDA0002112152320000262
[式中,
RY1表示与上文相同的含义。
RY3表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或一价杂环基,这些基团可以具有取代基。]
RY3优选为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或一价杂环基,更优选为芳基,这些基团可以具有取代基。
式(Y-4)所示的结构单元优选为式(Y-4’)所示的结构单元,式(Y-6)所示的结构单元优选为式(Y-6’)所示的结构单元。
Figure BDA0002112152320000263
[式中,RY1和RY3表示与上文相同的含义。]
Figure BDA0002112152320000271
[式中,
RY1表示与上文相同的含义。
RY4表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或一价杂环基,这些基团可以具有取代基。]
RY4优选为烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或一价杂环基,更优选为芳基,这些基团可以具有取代基。
作为式(Y)所示的结构单元,例如可以举出包含式(Y-101)-(Y-121)所示的亚芳基的结构单元、包含式(Y-201)-(Y-206)所示的二价杂环基的结构单元、包含式(Y-301)-(Y-304)所示的至少一种的亚芳基与至少一种的二价杂环基直接键合而成的二价基团的结构单元。
Figure BDA0002112152320000272
Figure BDA0002112152320000281
Figure BDA0002112152320000291
对于式(Y)所示的结构单元且ArY1为亚芳基的结构单元而言,由于具有使用本发明的组合物形成的膜的有机EL元件的亮度寿命优异,因而相对于高分子化合物中包含的结构单元的合计量优选为0.5~90摩尔%,更优选为30~80摩尔%。
对于式(Y)所示的结构单元、并且ArY1为二价杂环基或者至少一种的亚芳基与至少一种的二价杂环基直接键合而成的二价基团的结构单元而言,由于具有使用本发明的组合物形成的膜的有机EL元件的发光效率、空穴传输性或者电子传输性优异,因而相对于高分子化合物中包含的结构单元的合计量优选为0.5~50摩尔%,更优选为3~30摩尔%。
式(Y)所示的结构单元在高分子化合物中可以仅包含一种,也可以包含两种以上。
作为高分子化合物,例如可以举出表1的高分子化合物(P-101)~(P-107)。
【表1】
Figure BDA0002112152320000301
[表中,p、q、r、s和t表示各结构单元的摩尔比率。p+q+r+s+t=100且100≥p+q+r+s≥70。其他结构单元是指除式(Y)所示的结构单元、式(X)所示的结构单元以外的结构单元。]
仅使用包含选自式(X)所示的结构单元和式(Y)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物作为发光材料时(即,不并用后述的铱络合物等其他发光材料时),
作为高分子化合物,
优选为包含选自式(Y-8)所示的结构单元、式(Y-9)所示的结构单元和式(Y-10)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物,
更优选为包含选自式(Y-8)所示的结构单元和式(Y-9)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物,
进一步优选为包含式(Y-8)所示的结构单元的高分子化合物。
另外,对于高分子化合物而言,优选为作为除式(Y-8)所示的结构单元、式(Y-9)所示的结构单元和式(Y-10)所示的结构单元以外的结构单元而包含选自式(Y-1)所示的结构单元、式(Y-2)所示的结构单元、式(Y-3)所示的结构单元和式(X)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物,
更优选为作为除式(Y-8)所示的结构单元、式(Y-9)所示的结构单元和式(Y-10)所示的结构单元以外的结构单元而包含选自式(Y-1)所示的结构单元、式(Y-2)所示的结构单元和式(X)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物,
进一步优选为作为除式(Y-8)所示的结构单元、式(Y-9)所示的结构单元和式(Y-10)所示的结构单元以外的结构单元而包含选自式(Y-2)所示的结构单元和式(X)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物,
特别优选为作为除式(Y-8)所示的结构单元、式(Y-9)所示的结构单元和式(Y-10)所示的结构单元以外的结构单元,包含式(Y-2)所示的结构单元和式(X)所示的结构单元的高分子化合物。
《高分子化合物的制造方法》
包含选自式(X)所示的结构单元和式(Y)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物可以使用化学评论(Chem.Rev.)第109卷897-1091页(2009年)等中记载的公知的聚合方法进行制造,可例示通过Suzuki反应、Yamamoto反应、Buchwald反应、Stille反应、Negishi反应和Kumada反应等使用过渡金属催化剂的偶联反应进行聚合的方法。
在上述聚合方法中,作为投入单体的方法,可以举出:将单体总量一次性投入反应体系的方法;投入单体的一部分进行反应后,将余下的单体一次性、连续或者分批地投入的方法;连续或者分批地投入单体的方法;等等。
作为过渡金属催化剂,可以举出钯催化剂、镍催化剂等。
聚合反应的后处理单独或组合公知的方法来进行,公知的方法例如:通过分液除去水溶性杂质的方法;在甲醇等低级醇中加入聚合反应后的反应液,过滤析出的沉淀后进行干燥的方法;等等。高分子化合物的纯度低时,例如可以利用重结晶、再沉淀、利用索氏提取器的连续萃取、柱色谱等通常的方法进行纯化。
《铱络合物》
由于具有使用本发明的组合物形成的膜的有机EL元件的发光效率更优异,因而铱络合物优选为式(Ir-1)所示的铱络合物、式(Ir-2)所示的铱络合物、式(Ir-3)所示的铱络合物、式(Ir-4)所示的铱络合物或式(Ir-5)所示的铱络合物,更优选为式(Ir-1)所示的铱络合物、式(Ir-2)所示的铱络合物或式(Ir-3)所示的铱络合物。
Figure BDA0002112152320000321
[式中,
nD1表示1、2或3。nD2表示1或2。
RD1、RD2、RD3、RD4、RD5、RD6、RD7、RD8、RD11、RD12、RD13、RD14、RD15、RD16、RD17、RD18、RD19、RD20、RD21、RD22、RD23、RD24、RD25、RD26、RD31、RD32、RD33、RD34、RD35、RD36和RD37各自独立地表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基、芳氧基、一价杂环基或卤素原子,这些基团可以具有取代基。RD1、RD2、RD3、RD4、RD5、RD6、RD7、RD8、RD11、RD12、RD13、RD14、RD15、RD16、RD17、RD18、RD19、RD20、RD21、RD22、RD23、RD24、RD25、RD26、RD31、RD32、RD33、RD34、RD35、RD36和RD37在存在多个的情况下,它们各自可以相同也可以不同。
-AD1---AD2-表示阴离子性的二齿配体。AD1和AD2各自独立地表示与铱原子键合的碳原子、氧原子或氮原子,这些原子也可以为构成环的原子。在存在多个-AD1---AD2-的情况下,它们可以相同也可以不同。]
在式(Ir-1)所示的铱络合物中,RD1~RD8中的至少1个优选为式(D-A)所示的基团。
在式(Ir-2)所示的铱络合物中,优选的是,RD11~RD20中的至少1个为式(D-A)所示的基团。
在式(Ir-3)所示的铱络合物中,优选的是,RD1~RD8和RD11~RD20中的至少1个为式(D-A)所示的基团。
在式(Ir-4)所示的铱络合物中,优选的是,RD21~RD26中的至少1个为式(D-A)所示的基团。
在式(Ir-5)所示的铱络合物中,优选的是,RD31~RD37中的至少1个为式(D-A)所示的基团。
Figure BDA0002112152320000331
[式中,
mDA1、mDA2和mDA3各自独立地表示0以上的整数。
GDA表示氮原子、芳香族烃基或杂环基,这些基团可以具有取代基。
ArDA1、ArDA2和ArDA3各自独立地表示亚芳基或二价杂环基,这些基团可以具有取代基。ArDA1、ArDA2和ArDA3在存在多个的情况下,它们各自可以相同也可以不同。
TDA表示芳基或一价杂环基,这些基团可以具有取代基。存在的多个TDA可以相同也可以不同。]
mDA1、mDA2和mDA3通常为10以下的整数,优选为5以下的整数,更优选为0或1。mDA1、mDA2和mDA3优选为相同的整数。
GDA优选为式(GDA-11)~(GDA-15)所示的基团,这些基团可以具有取代基。
Figure BDA0002112152320000341
[式中,
*、**和***分别表示与ArDA1、ArDA2、ArDA3的键合。
RDA表示氢原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、芳基或一价杂环基,这些基团可以进一步具有取代基。在存在多个RDA时,它们可以相同也可以不同。]
RDA优选为氢原子、烷基、环烷基、烷氧基或环烷氧基,更优选为氢原子、烷基或环烷基,这些基团可以具有取代基。
ArDA1、ArDA2和ArDA3优选为式(ArDA-1)~(ArDA-3)所示的基团。
Figure BDA0002112152320000342
[式中,
RDA表示与上文相同的含义。
RDB表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或一价杂环基,这些基团可以具有取代基。在存在多个RDB的情况下,它们可以相同也可以不同。]
TDA优选为式(TDA-1)~(TDA-3)所示的基团。
Figure BDA0002112152320000343
[式中,RDA和RDB表示与上文相同的含义。]
式(D-A)所示的基团优选为式(D-A1)~(D-A3)所示的基团。
Figure BDA0002112152320000351
[式中,
np1表示0~5的整数,np2表示0~3的整数,np3表示0或1。存在的多个np1可以相同也可以不同。
Rp1、Rp2和Rp3各自独立地表示烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基或卤素原子。Rp1和Rp2在存在多个的情况下,它们各自可以相同也可以不同。]
np1优选为0或1,更优选为1。np2优选为0或1,更优选为0。np3优选为0。
Rp1、Rp2和Rp3优选为烷基或环烷基。
作为-AD1---AD2-所示的阴离子性的二齿配体,例如可以举出下述式所示的配体。
Figure BDA0002112152320000352
[式中,*表示与铱原子键合的部位。]
作为式(Ir-1)所示的铱络合物,优选为式(Ir-11)~式(Ir-13)所示的铱络合物。作为式(Ir-2)所示的铱络合物,优选为式(Ir-21)所示的铱络合物。作为式(Ir-3)所示的铱络合物,优选为式(Ir-31)~式(Ir-33)所示的铱络合物。作为式(Ir-4)所示的铱络合物,优选为式(Ir-41)~式(Ir-43)所示的铱络合物。作为式(Ir-5)所示的铱络合物,优选为式(Ir-51)~式(Ir-53)所示的铱络合物。
Figure BDA0002112152320000361
[式中,
nD2表示1或2。
D表示式(D-A)所示的基团。存在的多个D可以相同也可以不同。
RDC表示氢原子、烷基、环烷基、芳基或一价杂环基,这些基团可以具有取代基。存在的多个RDC可以相同也可以不同。
RDD表示烷基、环烷基、芳基或一价杂环基,这些基团可以具有取代基。存在的多个RDD可以相同也可以不同。]
作为铱络合物,例如可以举出下述式所示的铱络合物。
Figure BDA0002112152320000371
Figure BDA0002112152320000381
铱络合物例如可以依据日本特表2004-530254号公报、日本特开2008-179617号公报、日本特开2011-105701号公报、日本特表2007-504272号公报、日本特开2013-147449号公报、日本特开2013-147450号公报中记载的方法进行合成。
固体成分(A)可以含有包含铱络合物结构单元的高分子化合物。铱络合物结构单元为具有式(Ir-1)、式(Ir-2)、式(Ir-3)、式(Ir-4)或式(Ir-5)所示的铱络合物的结构的结构单元。作为具有式(Ir-1)、式(Ir-2)、式(Ir-3)、式(Ir-4)或式(Ir-5)所示的铱络合物的结构的结构单元,优选为具有从式(Ir-1)、式(Ir-2)、式(Ir-3)、式(Ir-4)或式(Ir-5)所示的铱络合物去除与构成该络合物的碳原子或杂原子直接键合的1个以上且3个以下的氢原子而成的基团的结构单元,更优选为具有从式(Ir-1)、式(Ir-2)、式(Ir-3)、式(Ir-4)或式(Ir-5)所示的铱络合物去除与构成该络合物的碳原子或杂原子直接键合的2个氢原子而成的基团的结构单元。
作为包含铱络合物结构单元的高分子化合物,优选为还包含上述的选自式(X)所示的结构单元和式(Y)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物。
这些当中,作为包含铱络合物结构单元的高分子化合物,
优选为包含选自式(Y-4)所示的结构单元、式(Y-5)所示的结构单元、式(Y-6)所示的结构单元和式(Y-7)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物,
更优选为包含选自式(Y-4)所示的结构单元和式(Y-6)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物,
进一步优选为包含式(Y-4)所示的结构单元的高分子化合物。
另外,对于包含铱络合物结构单元的高分子化合物而言,优选为作为除式(Y-4)所示的结构单元、式(Y-5)所示的结构单元、式(Y-6)所示的结构单元和式(Y-7)所示的结构单元以外的结构单元而包含选自式(Y-1)所示的结构单元、式(Y-2)所示的结构单元、式(Y-3)所示的结构单元和式(X)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物,
更优选为作为除式(Y-4)所示的结构单元、式(Y-5)所示的结构单元、式(Y-6)所示的结构单元和式(Y-7)所示的结构单元以外的结构单元而包含选自式(Y-1)所示的结构单元、式(Y-2)所示的结构单元和式(X)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物。
铱络合物结构单元在高分子化合物中可以仅包含一种,也可以包含两种以上。
《主体材料》
各墨液组合物中,在固体成分(A)包含发光材料的情况下、尤其作为发光材料包含铱络合物的情况下,通过与具有选自空穴传输性、空穴注入性、电子传输性和电子注入性中的至少一种功能的主体材料并用,由此具有使用本发明的组合物形成的膜的有机EL元件的发光效率更优异。即,本发明的组合物中,在作为发光性材料包含铱络合物的情况下,优选还包含主体材料。本发明的组合物中含有主体材料的情况下,主体材料可以含有单独一种,也可以含有两种以上。
各墨液组合物含有铱络合物和主体材料的情况下,铱络合物的含量在将铱络合物和主体材料的合计含量设为100质量份时通常为0.05~80质量份,优选为0.1~60质量份,更优选为0.5~50质量份。
从具有使用本发明的组合物形成的膜的有机EL元件的发光效率优异观点考虑,主体材料具有的最低激发三重态状态(T1)优选为与铱络合物具有的T1同等的能级、或者更高的能级。
主体材料被分类为低分子化合物(以下也称作“低分子主体”)和高分子化合物(以下也称作“高分子主体”),可以为低分子主体和高分子主体中的任意种,优选为高分子主体。
作为低分子主体,例如可以举出:具有咔唑结构的化合物、具有三芳基胺结构的化合物、具有菲咯啉结构的化合物、具有三芳基三嗪结构的化合物、具有唑结构的化合物、具有苯并噻吩结构的化合物、具有苯并呋喃结构的化合物、具有芴结构的化合物、具有螺芴结构的化合物等。
作为低分子主体的具体例,可以举出下述式所示的化合物。
Figure BDA0002112152320000411
作为高分子主体,优选为上述的包含选自式(X)所示的结构单元和式(Y)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物。
这些当中,作为高分子主体,
优选为包含选自式(Y-4)所示的结构单元、式(Y-5)所示的结构单元、式(Y-6)所示的结构单元和式(Y-7)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物,
更优选为包含选自式(Y-4)所示的结构单元和式(Y-6)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物,
进一步优选为包含式(Y-4)所示的结构单元的高分子化合物。
另外,对于高分子主体而言,优选为作为除式(Y-4)所示的结构单元、式(Y-5)所示的结构单元、式(Y-6)所示的结构单元和式(Y-7)所示的结构单元以外的结构单元而包含选自式(Y-1)所示的结构单元、式(Y-2)所示的结构单元、式(Y-3)所示的结构单元和式(X)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物,
更优选为作为除式(Y-4)所示的结构单元、式(Y-5)所示的结构单元、式(Y-6)所示的结构单元和式(Y-7)所示的结构单元以外的结构单元而包含选自式(Y-1)所示的结构单元、式(Y-2)所示的结构单元和式(X)所示的结构单元中的至少一种结构单元的高分子化合物。
《低分子化合物》
各墨液组合物中,作为固体成分(A)中含有的低分子化合物,没有特别限定,可例示上述铱络合物等发光材料、上述的主体材料、下述的空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料、抗氧化剂等。
《其他固体成分》
各墨液组合物中含有的固体成分(A)可以包含下述的空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料和发光性化合物。
(空穴传输材料)
空穴传输材料分类为低分子化合物和高分子化合物,优选为高分子化合物,更优选为具有交联基团的高分子化合物。
作为高分子化合物,例如可以举出聚乙烯咔唑及其衍生物;在侧链或者主链具有芳香族胺结构的聚芳撑及其衍生物。高分子化合物可以为键合有电子接受性部位的化合物。作为电子接受性部位,例如可以举出富勒烯、四氟四氰基醌二甲烷(テトラフルオロテトラシアノキノジメタン)、四氰基乙烯、三硝基芴酮等,优选为富勒烯。
在本发明的组合物中,空穴传输材料可以含有单独一种,也可以含有两种以上。
(电子传输材料)
电子传输材料分类为低分子化合物和高分子化合物。电子传输材料可以具有交联基团。
作为低分子化合物,例如可以举出以8-羟基喹啉为配体的金属络合物、噁二唑、蒽醌二甲烷、苯醌、萘醌、蒽醌、四氰基蒽醌二甲烷、芴酮、二苯基二氰基乙烯和联苯醌、以及它们的衍生物。
作为高分子化合物,例如可以举出聚亚苯基、聚芴、和它们的衍生物。高分子化合物可以经金属掺杂。
墨液组合物中,电子传输材料可以含有单独一种,也可以含有两种以上。
(空穴注入材料和电子注入材料)
空穴注入材料和电子注入材料各自分类为低分子化合物和高分子化合物。空穴注入材料和电子注入材料可以具有交联基团。
作为低分子化合物,例如可以举出铜酞菁等金属酞菁;碳;钼、钨等的金属氧化物;氟化锂、氟化钠、氟化铯、氟化钾等金属氟化物。
作为高分子化合物,例如可以举出聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚苯撑乙烯撑、聚噻吩乙烯撑(ポリチエニレンビニレン)、聚喹啉和聚喹喔啉、以及它们的衍生物;在主链或者侧链中包含芳香族胺结构的聚合物等导电性高分子。
各墨液组合物中,空穴注入材料和电子注入材料各自可以含有单独一种,也可以含有两种以上。
空穴注入材料或电子注入材料包含导电性高分子的情况下,导电性高分子的电导率优选为1×10-5S/cm~1×103S/cm。为了将导电性高分子的电导率设为该范围,可以在导电性高分子中掺杂适量的离子。
关于掺杂的离子的种类,若为空穴注入材料则为阴离子,若为电子注入材料则为阳离子。作为阴离子,例如可以举出聚苯乙烯磺酸离子、烷基苯磺酸离子、樟脑磺酸离子。作为阳离子,例如可以举出锂离子、钠离子、钾离子、四丁基铵离子。
掺杂的离子可以使用单独一种,也可以并用两种以上。
(发光性化合物)
各墨液组合物中,固体成分(A)可以包含作为发光性化合物而例示的上述高分子化合物或低分子化合物以外的发光性化合物(以下也称作“其他发光性化合物”。)。作为其他发光性化合物,例如可以举出萘及其衍生物、蒽及其衍生物、以及苝及其衍生物。
各墨液组合物中,其他发光性化合物可以含有单独一种,也可以含有两种以上。
(抗氧化剂)
各墨液组合物可以含有可溶于溶剂(B)且不损害发光和电荷传输的抗氧化剂。作为抗氧化剂,例如可以举出酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂。
各墨液组合物中,抗氧化剂可以含有单独一种,也可以含有两种以上。
<组成比>
各墨液组合物包含固体成分(A)和溶剂(B)。各墨液组合物中,关于固体成分(A)的含量,在将溶剂(B)的含量设为100质量份的情况下通常为0.1~10.0质量份,由于在喷墨印刷法中的喷出性优异而优选为0.2~7.0质量份,更优选为0.3~5.0质量份。
<粘度>
从涂布性的观点出发,各墨液组合物的温度23℃时的粘度优选为1cP以上且10cP以下,更优选为2cP以上且8cP以下。
[墨液组合物的制造方法]
各墨液组合物例如可以通过将固体成分(A)、溶剂(B)及其他成分混合来制备。各成分的混合顺序没有限定,可以在固体成分(A)的一部分或全部预先与溶剂(B)的一部分混合后,将余下的成分以得到规定浓度的方式进行混合,由此制备目标墨液组合物。
[膜]
第一膜和第二膜为分别使用第一墨液组合物和第二墨液组合物形成的膜。各膜中,各墨液组合物中包含的固体成分可以原样含有,也可以以固体成分在分子内或分子间、或者在分子内和分子间发生了交联的状态(交联物)含有。含有固体成分的交联物的膜是通过加热、光照射等外部刺激使含有固体成分的涂布层发生交联而得到的膜。含有固体成分的交联物的膜由于在溶剂中实质上不溶,因此能够适宜地用于层叠化。
用于使固体成分发生交联的加热的温度通常为25~300℃,优选为50~250℃,更优选为150~200℃。
用于使固体成分发生交联的光照射中所使用的光的种类例如为紫外线、近紫外线、可见光、红外线。
各膜适合作为发光元件中的发光层、空穴传输层或空穴注入层。各膜的厚度通常为1nm~1μm。膜的平坦度R优选为60%以上,更优选为70%以上,进一步优选为90%以上。本说明书中的膜的平坦度R设为通过后述的计算方法算出的值。
<用途>
通过本发明涉及的制造方法得到的膜作为有机EL元件的要素、滤色器的要素等有用。有机EL元件具备设置于基板上的两种以上的像素,通常具有与各像素对应的包含阳极和阴极的一对电极。两种以上的像素至少包含第一像素和第二像素。第一像素具有使用第一墨液组合物形成的第一膜。第二像素具有使用第二墨液组合物形成的第二膜。两种以上的像素不限于两种,例如可以为R、G、B这三种像素。有机EL元件可以用于计算机、电视、便携终端等的显示器。有机EL元件也可以用于液晶显示装置的背光用的面状光源、或者面状的照明用光源。如果使用柔性基板,则也能够作为曲面状的光源和显示装置而使用。
[有机EL元件的制造方法]
本发明涉及的有机EL元件的制造方法包括通过上述的膜的制造方法制造膜的工序。
<有机EL元件>
《层构成》
使用第一墨液组合物形成的第一膜和使用第二墨液组合物形成的第二膜通常为发光层、空穴传输层、空穴注入层、电子传输层、电子注入层中的一种以上的层,优选为发光层。这些层分别包含发光性化合物、空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料。
有机EL元件在阳极与阴极之间具有发光层。从空穴注入性和空穴传输性的观点出发,有机EL元件优选在阳极与发光层之间具有空穴注入层和空穴传输层中的至少1层,从电子注入性和电子传输性的观点出发,优选在阴极与发光层之间具有电子注入层和电子传输层中的至少1层。
关于空穴传输层的材料、电子传输层的材料和发光层的材料,在有机EL元件的制作中,在各自溶于在与空穴传输层、电子传输层和发光层相邻的层的形成时使用的溶剂的情况下,为了避免该材料溶解于该溶剂,优选该材料具有交联基团。使用具有交联基团的材料形成各层后,通过使该交联基团发生交联,能够使该层变得在溶剂中实质上不溶。
在有机EL元件中,作为发光层、空穴传输层、电子传输层、空穴注入层、电子注入层等各层的形成方法,在使用低分子化合物的情况下,例如可以举出:利用粉末的真空蒸镀法、基于利用溶液或熔融状态的成膜的方法,在使用高分子化合物的情况下,例如可以举出基于利用溶液或熔融状态的成膜的方法。本发明涉及的有机EL元件的制造方法至少具有:形成第一涂布层的第一涂布工序、形成第二涂布层的第二涂布工序、以及使第一涂布层和第二涂布层干燥而形成第一膜和第二膜的干燥工序。
层叠的层的顺序、数量和厚度考虑发光效率和亮度寿命进行调整。
《电极》
作为阳极的材料,例如可以举出导电性的金属氧化物、半透明的金属,优选为氧化铟、氧化锌、氧化锡;铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物等导电性化合物;银与钯与铜的复合体(APC);NESA、金、铂、银、铜。
作为阴极的材料,例如可以举出锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铝、锌、铟等金属;它们之中的两种以上的合金;它们之中的一种以上与银、铜、锰、钛、钴、镍、钨、锡之中的一种以上的合金;以及石墨和石墨层间化合物。作为合金,例如可以举出镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、铟-银合金、锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金、钙-铝合金。阳极和阴极各自可以设为2层以上的层叠结构。
[墨液组合物组]
本发明涉及的墨液组合物组是至少包含上述的第一墨液组合物和第二墨液组合物的用于制造膜的墨液组合物组。通过使用本发明涉及的墨液组合物组制造包含两种以上的膜的膜,由此即便在形成两种以上的膜的情况下,也能够不用借助繁杂的干燥工序而制造具有优异平坦性的两种以上的膜。本发明涉及的墨液组合物组在有机EL元件的制造用途中有用。
实施例
以下,通过实施例对本发明进一步进行详细说明。
<墨液组合物1、2、4>
作为固体成分,以表2所示比率使用聚合物1(重均分子量:1.25×105)和低分子化合物1(分子量:1.68×103),作为溶剂,以表2所示比率使用癸基苯(东京化成公司制、大气压下的沸点:293℃、在表2中称作“D”)、环己基苯(东京化成公司制、大气压下的沸点:238℃、在表2中称作“CHB”)和4-甲基苯甲醚(东京化成公司制、大气压下的沸点:175℃、在表2中称作“MT”),使固体成分以达到表2所示的固体成分浓度的方式溶于溶剂中,制备了作为绿色发光墨液的墨液组合物1、2、4。
<墨液组合物3>
作为固体成分,以表2所示比率使用聚合物3(重均分子量:1.7×105)和聚合物4(重均分子量:7.0×104),作为溶剂,以表2所示比率使用癸基苯(东京化成公司制、大气压下的沸点:293℃、在表2中称作“D”)、环己基苯(东京化成公司制、大气压下的沸点:238℃、在表2中称作“CHB”)和4-甲基苯甲醚(东京化成公司制、大气压下的沸点:175℃、在表2中称作“MT”),使固体成分以达到表2所示的固体成分浓度的方式溶于溶剂中,制备了作为蓝色发光墨液的墨液组合物3。
<透明电极基板的准备>
在370mm×470mm×0.5mm的尺寸的玻璃基板(康宁公司制Eagle XG)上,以规定图案形成了50nm的Geomatec株式会社制的透明导电膜FLAT-ITO。
<带疏液性间隔壁的基板的制作>
对于上文中制作的带透明导电膜的基板,使用UV-O3清洗装置(日立高新技术公司制;PL3-200-15),在累计光量400mJ/cm2下实施亲水化处理,实施利用纯水进行的清洗、利用空气的干燥。对于该基板,滴加制备好的感光性树脂组合物30g,利用旋涂机以900rpm旋转7秒,涂布形成了由感光性树脂组合物形成的薄膜。此后,利用真空干燥装置(东京应化工业株式会社制;TR28340CPD-CLT)进行减压干燥至66Pa,利用加热板在110℃接触110秒而实施预烘烤。接着,使用曝光装置(日立高新技术公司制;LE4000A)实施了曝光。曝光量设为200mJ/cm2,Gap设为100μm。光掩模使用在同一平面上形成有图案(遮光部的形状是从长轴方向200μm、短轴方向50μm的长方形出发将其四角切成圆弧状而成的形状(长圆))的光掩模。此后,使用将四甲基氢氧化铵水溶液(Tokuyama株式会社制、トクソーSD25)用纯水稀释至浓度达到2.38%而制备的显影液,将上述涂膜利用喷淋显影机(セファテクノロジー株式会社制)在23℃进行80秒钟的显影,在水洗和空气干燥后,在烘箱(Espec(エスペック)公司制:HSC-4)中在230℃进行20分钟的后烘烤,得到了图案。
<涂布用基板的制作>
使用LCD Glass分切装置(MS500、三星金刚石工业株式会社制),将上文中得到的在透明电极上图案化有疏液性间隔壁的基板从370mm×470mm×0.5mm的尺寸分切成50mm×50mm×0.5mm的尺寸。
<空穴注入层的形成>
将空穴注入材料(ND-3202、日产化学工业株式会社制)导入喷墨印刷装置(142P、Litrex公司制)。接着,作为涂布前的前处理,将分切成50mm见方的尺寸的基板在230℃烘烤15分钟。此后,在形成于玻璃基板上的由疏液性的间隔壁包围的ITO膜上(ITO膜厚:50nm),通过喷墨印刷法涂布空穴注入材料,在台温度13℃、减压速度25790Pa/秒的条件下进行减压干燥直至溶剂蒸发,成膜出平均厚度65nm的空穴注入层。将所得到的膜在大气气氛下于加热板上在230℃加热15分钟,由此形成了空穴注入层。
<空穴传输层的形成>
在混合溶剂(癸基苯/环己基苯/4-甲基苯甲醚=18.4质量%/40.2质量%/41.4质量%)中,溶解固体成分浓度为0.5质量%的空穴传输材料(高分子化合物)而制备了空穴传输材料组合物。将所得到的空穴传输材料组合物导入喷墨印刷装置(Litrex公司制、142P)。接下来,在空穴注入层上通过喷墨印刷法涂布空穴传输材料组合物,在台温度23℃、减压速度37000Pa/秒的条件下进行减压干燥直至溶剂蒸发,以20nm的平均厚度进行膜的成膜。将所得到的膜在氮气气氛下于加热板上在200℃加热30分钟,由此形成了空穴传输层。
<试验膜的形成>
使用上文中制备的任一种墨液组合物(墨液组合物1、2、4),将其导入喷墨印刷装置(Litrex公司制、142P)。接着,通过喷墨印刷法在空穴传输层上涂布墨液组合物,放入干燥机内,将干燥机内的温度设为25℃,使干燥机内以减压速度25790Pa/秒从大气压(101325Pa)减压至1000Pa,进行减压干燥至溶剂蒸发,以目标膜厚80nm的厚度进行了成膜。将所得到的膜在氮气气氛下于加热板上在180℃加热10分钟,由此形成了发光层(试验膜)。利用同样的方法使用墨液组合物3,以目标膜厚60nm的厚度进行成膜,形成了发光层(试验膜)。
(测定用反射膜的形成)
将形成了“空穴注入层/空穴传输层”的2层、或“空穴注入层/空穴传输层/发光层”的3层的玻璃基板在蒸镀机内减压至1.0×10-4Pa以下后,在空穴传输层或发光层之上蒸镀约20nm的铝,由此形成测定用反射膜而制作了膜形状测定元件。
(膜形状的评价)
通过非接触三维表面形状测定装置(Zygo公司制),对“空穴注入层/空穴传输层/测定用反射膜”的层构成的基板X1和“空穴注入层/空穴传输层/发光层/测定用反射膜”的层构成的基板X2这两种基板的膜厚进行了测定。将基板X1的三维膜厚设为D1,将基板X2的三维膜厚设为D2,根据下述式子得到了作为评价对象的发光层(试验膜)单层的膜厚T。
T=D2-D1
关于膜厚T(nm),在将由疏液性间隔壁包围的一个像素的总区域的面积设为A(μm2)、将像素内的最小膜厚设为Tmin(nm)时,将膜厚为Tmin+10nm以下的区域的面积设为B(μm2),平坦度R(%)设为由下述式子得到的值。
R=(B/A)×100
利用墨液组合物1~4得到的试验膜的平坦度R示于表2中。
【表2】
Figure BDA0002112152320000501
<实施例1、2和比较例1>
在实施例1、2和比较例1中,使用表3所示的在上文中制备的墨液组合物(墨液组合物1~4)的两种,除了经过干燥工序(一次性干燥)形成两种发光层(第一膜和第二膜)这点以外,与上述试验膜同样地形成发光层,通过与上述试验膜同样的方法进行了膜形状的评价。发光层的形成时的干燥工序的干燥条件设为与在试验膜的形成时采用的干燥条件相同。表3中示出通过实施例1、2和比较例1得到的第一膜和第二膜各自的一个像素的平坦度(一次性干燥后的平坦度)和使用相同墨液组合物在上文中得到的试验膜的平坦度(单独干燥后的平坦度)。
【表3】
Figure BDA0002112152320000511
在图3中,对比表示在实施例1中利用墨液组合物1得到的第一膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图3(a))、和利用墨液组合物1得到的试验膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图3(b))。
在图4中,对比表示在实施例1中利用墨液组合物2得到的第二膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图4(a))、和利用墨液组合物2得到的试验膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图4(b))。
在图5中,对比表示在实施例3中利用墨液组合物1得到的第一膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图5(a))、和利用墨液组合物1得到的试验膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图5(b))。
在图6中,对比表示在实施例3中利用墨液组合物3得到的第二膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图6(a))、和利用墨液组合物3得到的试验膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图6(b))。
在图7中,对比表示在比较例1中利用墨液组合物4得到的第一膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图7(a))、和利用墨液组合物4得到的试验膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图7(b))。
在图8中,对比表示在比较例1中利用墨液组合物1得到的第二膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图8(a))、和利用墨液组合物1得到的试验膜的通过像素短轴50μm的中心即距像素端部25μm的位置的长轴方向的截面形状(图8(b))。
由表3和图3~图8所示结果可知,二个墨液组合物中溶剂的种类相同的实施例1、2中,即便通过一次性干燥,也可得到第一膜和第二膜均优异的平坦度,另一方面,溶剂的种类不同的比较例1中,通过一并干燥,得到第一膜的平坦度低的结果。
对于本发明的实施方式进行了说明,但是应认为,本次公开的实施方式在所有方面均为例示而并不进行限制。本发明的范围利用权利要求书表达,意在包含与权利要求书等同的含义和在范围内的所有变更。

Claims (11)

1.一种膜的制造方法,其中,在基板的表面制造第一膜和第二膜,所述膜的制造方法具备:
墨液准备工序,准备包含相互不同的固体成分物质、且试验膜的平坦度R均为60%以上的第一墨液组合物和第二墨液组合物;
第一涂布工序,在所述基板的第一区域涂布所述第一墨液组合物而形成第一涂布层;
第二涂布工序,在所述基板的与所述第一区域不同的第二区域涂布所述第二墨液组合物而形成第二涂布层;和
干燥工序,在所述第一涂布工序和所述第二涂布工序之后,将所述基板放入干燥机内,使所述第一涂布层和所述第二涂布层干燥而形成第一膜和第二膜,
在所述墨液准备工序中,以使相对于所述第一墨液组合物的溶剂的总量的含量为5质量%以上的第一主溶剂与相对于所述第二墨液组合物的溶剂的总量的含量为5质量%以上的第二主溶剂种类相同的方式准备所述第一墨液组合物和所述第二墨液组合物,
所述试验膜是,在试验基板涂布墨液组合物而形成试验涂布层,将所述试验基板放入所述干燥机内,在与所述干燥工序中采用的干燥条件相同的干燥条件下使所述试验涂布层干燥所得到的膜,
在所述试验膜中,在将总区域的面积设为A、最小膜厚设为Tmin时,将膜厚为Tmin+10nm以下的区域的面积设为B,所述平坦度R利用以下式子算出,
R=(B/A)×100
所述平坦度R的单位为%,所述总区域的面积A的单位、所述膜厚为Tmin+10nm以下的区域的面积B的单位为μm2,所述最小膜厚Tmin的单位为nm。
2.如权利要求1所述的膜的制造方法,其中,
在所述墨液准备工序中,以使所述第一主溶剂与所述第二主溶剂种类相同且各成分的含有比例不同的方式准备所述第一墨液组合物和所述第二墨液组合物。
3.如权利要求1或2所述的膜的制造方法,其中,
所述第一主溶剂和所述第二主溶剂包含式(1)所示的化合物,
Figure FDA0003660610700000021
式(1)中,R1表示碳原子数为10~12的烷基。
4.如权利要求1或2所述的膜的制造方法,其中,
所述第一主溶剂和所述第二主溶剂包含除式(1)所示的化合物以外的芳香族烃,
Figure FDA0003660610700000022
式(1)中,R1表示碳原子数为10~12的烷基。
5.如权利要求4所述的膜的制造方法,其中,
所述芳香族烃选自由戊基苯、己基苯、庚基苯、辛基苯、壬基苯、环己基苯和四氢萘组成的组。
6.如权利要求1或2所述的膜的制造方法,其中,
所述第一主溶剂和所述第二主溶剂包含芳香族醚。
7.如权利要求6所述的膜的制造方法,其中,
所述芳香族醚选自由甲基苯甲醚、二甲基苯甲醚、乙基苯甲醚、丁基苯基醚、丁基苯甲醚、戊基苯甲醚、己基苯甲醚、庚基苯甲醚、辛基苯甲醚和苯氧基甲苯组成的组。
8.如权利要求1或2所述的膜的制造方法,其中,
所述第一墨液组合物和所述第二墨液组合物包含相互不同的高分子化合物。
9.如权利要求8所述的膜的制造方法,其中,
所述高分子化合物为发光性化合物。
10.一种有机EL元件的制造方法,其包括通过权利要求1或2所述的膜的制造方法制造膜的工序。
11.一种墨液组合物组,所述墨液组合物组用于权利要求1或2所述的膜的制造方法,所述墨液组合物组至少包含所述第一墨液组合物和所述第二墨液组合物。
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