JP2017502485A5

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Publication number: JP2017502485A5
Application number: JP2016552406A
Authority: JP
Filing date: 2013-12-04
Publication date: 2017-10-12
Anticipated expiration: 2033-12-04

Description

インク組成物のいくつかの実施形態は、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）と、水と、２５℃時表面張力５５ダイン／ｃｍ以下、２５℃時粘度１５ｃＰｓ以下、および沸点少なくとも２００℃を有する、少なくとも１つの有機溶媒と、メチコンとを含む。少なくとも１つの有機溶媒は、例えば、スルホランであることができる。

本発明の他の主要特徴および利点は、以下の図面、発明を実施するための形態、および添付の請求項の精査に応じて、当業者に明白となるであろう。
本発明は、例えば、以下の項目を提供する。
（項目１）
有機発光ダイオードのための正孔注入層を形成する方法であって、
上記方法は、
有機発光ダイオードの画素セル内の電極層にわたってインク組成物の液滴をインクジェット印刷するステップであって、上記画素セルは、画素バンクによって画定され、上記インク組成物は、
電気伝導性ポリチオフェンと、
水と、
少なくとも１つの有機溶媒と、
メチコンであって、上記メチコンは、上記画素セル内の液滴の接触線ピン止めを提供する量として存在する、メチコンと
を含む、ステップと、
上記インク組成物の揮発性成分が蒸発することを可能にするステップであって、それによって、上記正孔注入層が形成される、ステップと
を含む、方法。
（項目２）
上記電気伝導性ポリチオフェンは、ＰＥＤＯＴである、項目１に記載の方法。
（項目３）
上記ＰＥＤＯＴは、少なくとも５０重量％の量として存在する、項目２に記載の方法。
（項目４）
上記電極層は、透明電気伝導性材料を備える、項目２に記載の方法。
（項目５）
上記透明電気伝導性材料は、インジウムスズ酸化物であり、上記メチコンは、約０．０３重量％〜約０．１２重量％の量として存在する、項目４に記載の方法。
（項目６）
上記少なくとも１つの有機溶媒は、２５°において、表面張力５５ダイン／ｃｍ以下および粘度１５ｃＰｓ以下を有する、非プロトン性溶媒である、項目１に記載の方法。
（項目７）
上記少なくとも１つの有機溶媒は、２４０℃またはより高い、大気圧における沸点を有する、項目６に記載の方法。
（項目８）
上記少なくとも１つの有機溶媒は、スルホランである、項目１に記載の方法。
（項目９）
スルホランは、上記インク組成物中の大部分の有機溶媒である、項目８に記載の方法。
（項目１０）
上記スルホランは、少なくとも５重量％の量として存在する、項目８に記載の方法。
（項目１１）
上記電極層は、インジウムスズ酸化物を含み、上記メチコンは、約０．０５重量％〜約０．１重量％の量として存在し、上記少なくとも１つの有機溶媒は、約５〜約１２重量％の範囲の量として存在する、スルホランである、項目３に記載の方法。
（項目１２）
上記インク組成物はさらに、スルホランより低い表面張力およびより低い沸点を有する、第２の有機溶媒を含む、項目８に記載の方法。
（項目１３）
上記第２の有機溶媒は、プロピレングリコールメチルエーテルである、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
インク調合物は、２５℃時表面張力４７ダイン／ｃｍ以下、２５℃時粘度１５ｃＰｓ以下、および２５℃時潜在時間少なくとも２０分を有する、項目１に記載の方法。
（項目１５）
インク組成物であって、
ＰＥＤＯＴと、
水と、
２５℃時表面張力５５ダイン／ｃｍ以下、２５℃時粘度１５ｃＰｓ以下、および沸点少なくとも２００℃を有する、少なくとも１つの有機溶媒と、
メチコンと
を含む、インク組成物。
（項目１６）
上記少なくとも１つの有機溶媒は、スルホランである、項目１５に記載のインク組成物。
（項目１７）
スルホランより低い表面張力およびより低い沸点を有する、第２の有機溶媒をさらに含む、項目１６に記載のインク組成物。
（項目１８）
上記第２の有機溶媒は、プロピレングリコールメチルエーテルである、項目１７に記載のインク組成物。
（項目１９）
約５０〜約７０重量％ＰＥＤＯＴと、
約３重量％〜約１０重量％スルホランと、
約０．３〜０．１２重量％メチコンと
を含む、項目１７に記載のインク組成物。

インク組成物は、ＨＩＬを種々のＯＬＥＤ電極材料上に形成するために使用されることができる。最も一般には、電極基板は、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）またはシリコン等の透明電気伝導性材料を含み得る。インク組成物中のメチコンに関する適切な濃度範囲は、下層基板の性質に依存するであろう。しかしながら、所与の基板に関して、メチコンが接触線ピン止めを提供する濃度範囲は、液滴投入プロセスを介して表面に適用された異なるメチコン濃度を有するインク液滴の濡れ挙動を観察することによって判定されることができる。例証として、本インク組成物のいくつかの実施形態は、インク組成物の総重量に基づいて、０．１５重量％（重量％）以下、０．１２重量％以下、または０．１重量％以下の量としてメチコンを含む。これは、インク組成物の総重量に基づいて、メチコンが０．０２〜０．１５重量％の範囲の量として存在する、インク組成物の実施形態を含み、さらに、メチコンが０．０３〜０．１２重量％の範囲の量として存在する、実施形態を含み、なおもさらに、メチコンが０．０５〜０．１重量％の範囲の量として存在する、実施形態を含む。そのような範囲は、ＨＩＬインク組成物が、ＯＬＥＤデバイス内で使用される既知のアノード材料上に印刷されるとき好適である。例えば、光がアノードを通して放出される（底部放出と称される）ＯＬＥＤデバイスの場合、透明または半透明アノード材料が、使用される。透明または半透明アノード材料は、インジウム酸化物、酸化亜鉛、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、およびインジウム酸化亜鉛（ＩＺＯ）、または同等物を含むことができる。光がカソードを通して放出される（上部放出と称される）ＯＬＥＤデバイスの場合、反射層が、透明アノードの下方に形成される。反射層材料は、銀（Ａｇ）、銀−パラジウム−銅（ＡＰＣ）、銀−ルビジウム−金（ＡＲＡ）、モリブデン−クロム（ＭｏＣｒ）、または同等物を含む。

水性インク組成物は、少なくとも１つの有機溶媒を含む。例えば、組成物は、組成物の表面張力および／または粘度を低減させる溶媒、印刷インク組成物の潜在時間を増加させる溶媒、またはこれらのタイプの溶媒の組み合わせを含み得る。少なくとも１つの有機溶媒は、印刷インク組成物の潜在時間を増加させる、比較的に高沸点を有する溶媒であることができる。これは、インク組成物が、印刷の間、印刷ノズル上で乾燥し、それを詰まることを防止するのに役立つため有利である。そのような溶媒は、望ましくは、沸点少なくとも２００℃を有する。より望ましくは、沸点少なくとも２３０℃、少なくとも２５０℃、またはさらに少なくとも２８０℃を有する。プロパンジオール、ペンタンジオール、ジエチレングリコール、およびトリエチレングリコール等のジオールおよびグリコールは、潜在時間を増加させるために使用され得る、有機溶媒の実施例である。しかしながら、残念ながら、ジオールおよびグリコールは、比較的に高粘度および表面張力を有する傾向にあって、それらを含むインク組成物の噴出能力を劣化させ得る。したがって、本インク組成物のいくつかの実施形態は、ジオールおよびグリコール溶媒がない。これらの実施形態では、沸点少なくとも２４０℃、粘度１５ｃＰｓ以下、および表面張力５５ダイン／ｃｍ以下を有する、非プロトン性溶媒が、ジオールまたはグリコールの代わりに、使用されることができる。これは、粘度わずか１２ｃＰｓを有する非プロトン性溶媒を含み、さらに、粘度１０ｃＰｓ以下を有するものを含む。本開示の目的のために、列挙される沸点は、大気圧における沸点を指す。列挙される粘度および表面張力は、印刷温度における粘度および表面張力を指す。例えば、印刷が室温で生じる場合、粘度および表面張力は、約２５℃時のものであろう。

最終インクジェット印刷生成物は、非常に均一な厚さおよび組成物を有するＨＩＬである。例えば、層の幅全体を横断して厚さ変動１０％以下を有する層が、可能である。層を横断する厚さは、スタイラス接触式粗面計または干渉計顕微鏡等の度量衡学ツールを使用して測定されることができる。光学干渉法のための好適な干渉計は、Ｚｙｇｏｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎから商業的に入手可能である。

前述の本開示は、ポリチオフェンベースのＨＩＬをインクジェット印刷するために調合される水性インク組成物に焦点を当てるが、本技術の別の側面は、ＯＬＥＤのためのＨＩＬまたはＨＴＬをインクジェット印刷するために調合される非水性有機溶媒ベースのインク組成物を提供する。有機ＨＩＬ／ＨＴＬインク組成物は、従来、濡れ剤として見なされるが、実際には、濡れの結果、生じ得る、非制御拡散および画素セル溢流を防止するように、慎重に制御された量でＨＴＬインクの中に組み込まれる、成分を含む。いくつかの実施形態では、有機インクは、（１）正孔注入材料または正孔輸送材料と、（２）正孔注入または正孔輸送材料を可溶化する、１つまたはそれを上回る有機溶媒と、（３）フッ素系界面活性剤とを含む。正孔注入または正孔輸送材料は、典型的には、インク組成物の総重量に基づいて、約５重量％以下、より典型的には、２重量％以下、さらにより典型的には、約１重量％以下（例えば、約０．１〜約１重量％）の量として存在する。有機溶媒は、典型的には、インク組成物の約９５〜約９９．８重量％を占める。フッ素系界面活性剤は、典型的には、約０．１５重量％以下の量として存在する。例えば、有機溶媒ベースのインク組成物のいくつかの実施形態では、フッ素系界面活性剤は、約０．０３重量％〜約０．１重量％の量として存在する。

Claims

有機発光ダイオードのための正孔注入層を形成する方法であって、
前記方法は、
有機発光ダイオードの画素セル内の電極層にわたってインク組成物の液滴をインクジェット印刷するステップであって、前記画素セルは、画素バンクによって画定され、前記インク組成物は、
電気伝導性ポリチオフェンと、
水と、
少なくとも１つの有機溶媒と、
メチコンであって、前記メチコンは、前記画素セル内の液滴の接触線ピン止めを提供する量として存在する、メチコンと
を含む、ステップと、
前記インク組成物の揮発性成分が蒸発することを可能にするステップであって、それによって、前記正孔注入層が形成される、ステップと
を含む、方法。
前記電気伝導性ポリチオフェンは、ＰＥＤＯＴである、請求項１に記載の方法。
前記ＰＥＤＯＴは、少なくとも５０重量％の量として存在する、請求項２に記載の方法。
前記電極層は、透明電気伝導性材料を備える、請求項２に記載の方法。
前記透明電気伝導性材料は、インジウムスズ酸化物であり、前記メチコンは、０．０３重量％〜０．１２重量％の量として存在する、請求項４に記載の方法。
前記少なくとも１つの有機溶媒は、２５℃において、表面張力５５ダイン／ｃｍ以下および粘度１５ｃＰｓ以下を有する、非プロトン性溶媒である、請求項１に記載の方法。
前記少なくとも１つの有機溶媒は、大気圧下において、２４０℃またはより高い沸点を有する、請求項６に記載の方法。
前記少なくとも１つの有機溶媒は、スルホランである、請求項１に記載の方法。
スルホランは、前記インク組成物中の大部分の有機溶媒である、請求項８に記載の方法。
前記スルホランは、少なくとも５重量％の量として存在する、請求項８に記載の方法。
前記電極層は、インジウムスズ酸化物を含み、前記メチコンは、０．０５重量％〜０．１重量％の量として存在し、前記少なくとも１つの有機溶媒は、５〜１２重量％の範囲の量として存在する、スルホランである、請求項３に記載の方法。
前記インク組成物はさらに、スルホランより低い表面張力およびより低い沸点を有する、第２の有機溶媒を含む、請求項８に記載の方法。
前記第２の有機溶媒は、プロピレングリコールメチルエーテルである、請求項１２に記載の方法。
インク調合物は、２５℃時表面張力４７ダイン／ｃｍ以下、２５℃時粘度１５ｃＰｓ以下、および２５℃時潜在時間少なくとも２０分を有する、請求項１に記載の方法。
インク組成物であって、
ＰＥＤＯＴと、
水と、
２５℃時表面張力５５ダイン／ｃｍ以下、２５℃時粘度１５ｃＰｓ以下、および沸点少なくとも２００℃を有する、少なくとも１つの有機溶媒と、
メチコンと
を含む、インク組成物。
前記少なくとも１つの有機溶媒は、スルホランである、請求項１５に記載のインク組成物。
スルホランより低い表面張力およびより低い沸点を有する、第２の有機溶媒をさらに含む、請求項１６に記載のインク組成物。
前記第２の有機溶媒は、プロピレングリコールメチルエーテルである、請求項１７に記載のインク組成物。
５０〜７０重量％ＰＥＤＯＴと、
３重量％〜１０重量％スルホランと、
０．０３〜０．１２重量％メチコンと
を含む、請求項１７に記載のインク組成物。