JP2020510302A - インク組成物および有機発光素子の製造方法 - Google Patents

インク組成物および有機発光素子の製造方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、化学式１で表される溶媒、化学式２で表される溶媒、および化学式３で表される溶媒を含む溶媒；および電荷輸送性材料または発光材料を含むインク組成物および前記インク組成物を用いて形成された有機発光素子の製造方法に関する。

Description

本出願は、２０１７年１２月１２日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１７−０１７０４０７号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１８年１１月２０日付で韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０−２０１８−０１４３４２１号の出願日の利益を主張し、その内容のすべては本明細書に組み込まれる。
本明細書は、化学式１で表される溶媒、化学式２で表される溶媒、および化学式３で表される溶媒を含む溶媒；および電荷輸送性材料または発光材料を含むインク組成物および前記インク組成物を用いて形成された有機発光素子の製造方法に関する。
溶液工程により有機発光素子を製造しようとする努力が進められており、材料の消耗量を最小化し、機器が小型化されたり、ディスプレイの解像度が高くなるにつれ、精密パターンの形成が求められていて、経済的かつ安定したインクジェットプリンティング（Ｉｎｋｊｅｔ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）工程で有機発光素子を製造する方法が注目されている。
インクジェットプリンティング（Ｉｎｋｊｅｔ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）工程に用いられるインク組成物は、安定した吐出が可能で、電荷輸送性材料または発光材料などの機能材料と溶媒は相分離が起こらず、膜形成時に均一な膜を形成できなければならない。
従来は、前記インク組成物に極性が比較的低いエーテル（ｅｔｈｅｒ）類の溶媒やハイドロカーボン（ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ）類の溶媒を多く使用したが、例えば、フェノキシトルエン（ｐｈｅｎｏｘｙｔｏｌｕｅｎｅ）、シクロヘキシルベンゼン（ｃｙｃｌｏｈｅｘｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）などの溶媒を使用した。しかし、前記溶媒を主溶媒として用いる場合、機能材料に対する溶解度が低くてインクの固形分を高めるのに限界があり、これによって工程時間が長くかかる問題があり、乾燥時に相分離が起こるなど安定した膜を形成できない問題点があった。また、機能材料に対する溶媒の溶解度が低い場合、インクに溶かすことが可能な機能材料の量が限られるため、所望の厚さを得るために、ピクセルに落とすべき滴（ｄｒｏｐ）数が多くなるので、平坦なプロファイルを得にくくなり、所望の厚さを得ることが困難である。
追加的に、インク組成物に使用される溶媒の場合、機能材料に対する溶解度が高いとしても、ノズル部が乾燥する問題を防ぐために、高い沸点を有しなければならない。例えば、シクロヘキサノン（ｃｙｃｌｏｈｅｘａｎｏｎｅ）の場合、溶解度が良い溶媒に相当するが、沸点が低くて、インク組成物に使用される場合、ノズル部が乾燥するので、インクジェット工程に適切でない。
したがって、当技術分野では、機能材料に対する溶解度に優れ、沸点が高い溶媒を含むインク組成物の開発が求められている。
本明細書は、有機発光素子において使用可能なインク組成物およびこれを用いた有機発光素子の製造方法を提供することを目的とする。
本明細書は、下記化学式１で表される溶媒、下記化学式２で表される溶媒、および下記化学式３で表される溶媒を含む溶媒；および電荷輸送性材料または発光材料を含むインク組成物を提供する。
前記化学式１〜３において、
Ｘ１〜Ｘ５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のエステル基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、Ｘ１〜Ｘ５のうちの少なくとも１つは、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のエステル基；または置換もしくは非置換のアルコキシ基であり、
Ｒ１は、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、
Ｒ２は、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、
Ｒ３は、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；または置換もしくは非置換のシクロアルケニル基であり、
Ｒ２が置換もしくは非置換のアリール基の時、Ｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数４〜１５のアルキル基であり、
Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；または置換もしくは非置換のアリール基である。
本明細書は、基板を用意するステップと、前記基板上にカソードまたはアノードを形成するステップと、前記カソードまたはアノード上に１層以上の有機物層を形成するステップと、前記有機物層上にアノードまたはカソードを形成するステップとを含み、前記有機物層を形成するステップは、前記インク組成物を用いて１層以上の有機物層を形成するステップを含むものである有機発光素子の製造方法を提供する。
本明細書の一実施態様に係るインク組成物は、機能材料に対する溶媒の溶媒度が高くてインク組成物内における機能材料に対する含有量を高めることができ、これによってインク組成物の安定性を高めることができる。また、一部の高沸点特性を有する溶媒を含むことにより、低い蒸気圧特性によってインク組成物の乾燥過程で蒸発速度を制御して均一な膜を形成することができる。
本明細書の一実施態様に係る有機発光素子の例を示すものである。 本明細書の一実施態様に係るインク組成物を用いて形成された膜の表面のイメージに関する図である。 比較例によるインク組成物を用いて形成された膜の表面のイメージに関する図である。 膜の中心部の平坦度評価のための、ピクセル（Ｐｉｘｅｌ）内に満たされたインクの各地点における厚さを示す図である。 エッジ（ｅｄｇｅ）形状評価のための、ピクセル（Ｐｉｘｅｌ）内に満たされたインクの形状を示す図である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本明細書において、ある部材が他の部材の「上に」位置しているとする時、これは、ある部材が他の部材に接している場合のみならず、２つの部材の間にさらに他の部材が存在する場合も含む。
本明細書において、ある部分がある構成要素を「含む」とする時、これは、特に反対の記載がない限り、他の構成要素を除くのではなく、他の構成要素をさらに包含できることを意味する。
本明細書において、マーカッシュ形式の表現に含まれた「これらの組み合わせ」の用語は、マーカッシュ形式の表現に記載された構成要素からなる群より選択される２つ以上の混合または結合した状態を意味するものであって、前記構成要素からなる群より選択される１つ以上を含むことを意味する。
本明細書において、「光硬化性基または熱硬化性基」とは、熱および／または光に露出させることにより、化合物の間に架橋をさせる反応性置換基を意味することができる。架橋は、熱処理または光を照射して、炭素−炭素多重結合、環状構造の分解とともに生成されたラジカルが連結されながら生成される。
以下、本明細書の置換基を詳細に説明する。
本明細書において、
は、他の置換基または結合部に結合する部位を意味する。
本明細書において、前記「置換」という用語は、化合物の炭素原子に結合した水素原子が他の置換基に変わることを意味し、置換される位置は、水素原子の置換される位置すなわち、置換基が置換可能な位置であれば限定せず、２以上置換される場合、２以上の置換基は、互いに同一でも異なっていてもよい。２以上の置換基が隣接する場合、隣接する基が結合して芳香族または脂肪族環を形成してもよい。
本明細書において、「置換もしくは非置換の」という用語は、重水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；アルキル基；シクロアルキル基；シクロアルケニル基；アルコキシ基；アルケニル基；アリール基；アミン基；およびヘテロ環基からなる群より選択された１個以上の置換基で置換もしくは非置換であるか、前記例示された置換基のうち２以上の置換基が連結された置換もしくは非置換であることを意味する。例えば、「２以上の置換基が連結された置換基」は、ビフェニル基であってもよい。すなわち、ビフェニル基は、アリール基であってもよく、２個のフェニル基が連結された置換基と解釈されてもよい。
本明細書において、ハロゲン基は、フッ素、塩素、臭素、またはヨウ素である。
本明細書において、前記アルキル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、一実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は１〜２０である。もう一つの実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は１〜１０である。もう一つの実施態様によれば、前記アルキル基の炭素数は１〜６である。アルキル基の具体例としては、メチル基、イソプロピル基、ペンチル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、またはｔ−ブチル基などがあるが、これらに限定されない。一実施態様において、ブチル基は、アミル基（ａｍｙｌ ｇｒｏｕｐ）で表されてもよい。
本明細書において、前記アルケニル基は、直鎖もしくは分枝鎖であってもよく、炭素数は特に限定されないが、２〜４０のものが好ましい。一実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は２〜２０である。もう一つの実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は２〜１０である。もう一つの実施態様によれば、前記アルケニル基の炭素数は２〜６である。具体例としては、ビニル、１−プロペニル、イソプロペニル、１−ブテニル、２−ブテニル、３−ブテニル、１−ペンテニル、２−ペンテニル、３−ペンテニル、３−メチル−１−ブテニル、１，３−ブタジエニル、アリル、１−フェニルビニル−１−イル、２−フェニルビニル−１−イル、２，２−ジフェニルビニル−１−イル、２−フェニル−２−（ナフチル−１−イル）ビニル−１−イル、２，２−ビス（ジフェニル−１−イル）ビニル−１−イル、スチルベニル基、スチレニル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、前記アルコキシ基は、直鎖、分枝鎖もしくは環鎖であってもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、炭素数は１〜２０であってもよい。具体的には、メトキシ基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書に記載のアルキル基、アルコキシ基、およびその他のアルキル基部分を含む置換体は、直鎖もしくは分鎖形態をすべて含む。
本明細書において、カルボニル基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜２０のものが好ましい。前記カルボニル基は、−ＣＯＲｘで表されてもよいし、前記Ｒｘは、置換もしくは非置換のアルキル基、または置換もしくは非置換のアリール基であってもよいが、これに限定されるものではない。具体的には、メチルケトン基などになってもよい。
本明細書において、エステル基は、エステル基の酸素が炭素数１〜２５の直鎖、分枝鎖もしくは環鎖アルキル基、または炭素数６〜２５のアリール基で置換されていてもよい。具体的には、下記構造式の化合物になってもよいが、これに限定されるものではない。
本明細書において、シクロアルキル基は特に限定されないが、一実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３〜４０である。もう一つの実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３〜２０である。もう一つの実施態様によれば、前記シクロアルキル基の炭素数は３〜６である。シクロヘキシル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、シクロアルケニル基は特に限定されないが、炭素数３〜４０である。もう一つの実施態様によれば、前記シクロアルケニル基の炭素数は３〜２０である。具体的には、シクロヘキセニル基などがあるが、これらに限定されない。
本明細書において、アリール基は特に限定されないが、炭素数は６〜４０または６〜２０であってもよい。単環式アリール基または多環式アリール基であってもよい。前記アリール基は、フェニル基などになってもよいが、これらに限定されるものではない。
本明細書において、ヘテロ環基は、異種原子としてＮ、Ｏ、Ｐ、Ｓ、Ｓｉ、およびＳｅのうちの１個以上を含むヘテロ環基であって、炭素数は特に限定されないが、炭素数１〜６０のものが好ましい。一実施態様によれば、前記ヘテロ環基の炭素数は１〜３０である。
本明細書において、ヘテロアリール基は、芳香族であることを除けば、前述したヘテロ環基に関する説明が適用可能である。
本明細書において、前記アリーレン基は、２価の基であることを除けば、前述したアリール基の例示の中から選択されてもよい。
本明細書において、前記アルキレン基は、２価の基であることを除けば、前述したアルキル基の例示の中から選択されてもよい。
本明細書において、前記シクロアルキレン基は、２価の基であることを除けば、前述したシクロアルキル基の例示の中から選択されてもよい。
本明細書において、前記ヘテロアリーレン基は、２価の基であることを除けば、前述したヘテロアリール基の例示の中から選択されてもよい。
本明細書において、「隣接した」基は、当該置換基が置換された原子と直接連結された原子に置換された置換基、当該置換基と立体構造的に最も近く位置した置換基、または当該置換基が置換された原子に置換された他の置換基を意味することができる。例えば、ベンゼン環におけるオルト（ｏｒｔｈｏ）位に置換された２個の置換基、および脂肪族環における同一炭素に置換された２個の置換基は、互いに「隣接した」基と解釈される。
本明細書において、隣接する基が互いに結合して形成された環は、単環もしくは多環であってもよいし、脂肪族、芳香族、または脂肪族と芳香族との縮合環であってもよいし、炭化水素環またはヘテロ環を形成してもよい。
前記炭化水素環は、前記１価の基でないものを除き、前記シクロアルキル基またはアリール基の例示の中から選択されてもよい。前記ヘテロ環は、脂肪族、芳香族、または脂肪族と芳香族との縮合環であってもよいし、１価の基でないものを除き、前記ヘテロ環基の例示の中から選択されてもよい。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、下記化学式１で表される溶媒、下記化学式２で表される溶媒、および下記化学式３で表される溶媒を含む溶媒；および電荷輸送性材料または発光材料を含む。
前記化学式１〜３において、
Ｘ１〜Ｘ５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のエステル基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、Ｘ１〜Ｘ５のうちの少なくとも１つは、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のエステル基；または置換もしくは非置換のアルコキシ基であり、
Ｒ１は、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、
Ｒ２は、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、
Ｒ３は、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；または置換もしくは非置換のシクロアルケニル基であり、
Ｒ２が置換もしくは非置換のアリール基の時、Ｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数４〜１５のアルキル基であり、
Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；または置換もしくは非置換のアリール基である。
本発明において、前記化学式１で表される溶媒および前記化学式２で表される溶媒は、機能層材料に対する溶解度が良く、低い蒸気圧を有するので、前記溶媒を含むことにより、インク安定性を確保することができる。前記化学式１で表される溶媒および前記化学式２で表される溶媒を含む溶媒としてインク組成物を形成する場合、溶媒の高い溶解度によって凝集現象が現れず、機能層膜の形成時、綺麗な表面の膜を形成することができる。
具体的には、前記化学式１で表される溶媒は、前記インク組成物に含まれる前記電荷輸送性材料または発光材料の溶解度を高める役割を果たすことができる。前記インク組成物が前記化学式１で表される溶媒を含むことによって、前記インク組成物を用いて膜を製造した時、膜のイメージ改善効果に優れる。
前記化学式２で表される溶媒が前記インク組成物に含まれる場合、前記インク組成物を用いて膜を製造した時、膜の中心部の平坦度を高める役割を果たすことができる。
一方、前記化学式１で表される溶媒および前記化学式２で表される溶媒は、カルボニル基またはエステル基のような官能基を含むことにより、極性が過度に高くなりうる。しかし、前記化学式３で表される溶媒は、比較的低い極性を有するので、前記化学式１で表される溶媒および前記化学式２で表される溶媒のみを含むことより、前記化学式３で表される溶媒をさらに含むことにより、インク組成物の極性が過度に高くなるのを防止することができる。また、前記化学式３で表される溶媒は、比較的低い極性を有することにより、機能層膜の形成時、レベリング効果によって膜の表面粗さを低下させる。すなわち、前記化学式３で表される溶媒は、ｂａｎｋの壁面に形成するインクエッジ（ｅｄｇｅ）部の形状を平坦にする役割を果たすことができる。これに加えて、前記化学式３で表される溶媒は、低い蒸気圧を有するので、インクの乾燥過程で溶媒の蒸発速度を制御して、優れた膜形状を有する機能層を形成することができる。
本明細書の一実施態様において、Ｘ１〜Ｘ５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜４０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜４０のシクロアルケニル基；置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基；置換もしくは非置換の炭素数１〜２５のエステル基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜４０のアリール基であり、Ｘ１〜Ｘ５のうちの少なくとも１つは、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数１〜２５のエステル基；または置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基である。
もう一つの実施態様において、Ｘ１〜Ｘ５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜２０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜２０のシクロアルケニル基；置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基；置換もしくは非置換の炭素数６〜２５のエステル基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基であり、Ｘ１〜Ｘ５のうちの少なくとも１つは、置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数６〜２５のエステル基；または置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基である。
もう一つの実施態様において、Ｘ１〜Ｘ５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のメチル基；置換もしくは非置換のエチル基；置換もしくは非置換のメトキシ基；置換もしくは非置換のエトキシ基；または−ＯＣＯ−Ｒ’であり、前記Ｒ’は、置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキル基であり、Ｘ１〜Ｘ５のうちの少なくとも１つは、置換もしくは非置換のメチル基；置換もしくは非置換のエチル基；置換もしくは非置換のメトキシ基；置換もしくは非置換のエトキシ基；または−ＯＣＯ−Ｒ’であり、前記Ｒ’は、置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキル基である。
もう一つの実施態様において、Ｘ１〜Ｘ５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のメチル基；置換もしくは非置換のエチル基；置換もしくは非置換のメトキシ基；置換もしくは非置換のエトキシ基；または−ＯＣＯ−Ｒ’であり、前記Ｒ’は、置換もしくは非置換のメチル基；または置換もしくは非置換のエチル基であり、Ｘ１〜Ｘ５のうちの少なくとも１つは、置換もしくは非置換のメチル基；置換もしくは非置換のエチル基；置換もしくは非置換のメトキシ基；置換もしくは非置換のエトキシ基；または−ＯＣＯ−Ｒ’であり、前記Ｒ’は、置換もしくは非置換のメチル基；または置換もしくは非置換のエチル基である。
もう一つの実施態様において、Ｘ１〜Ｘ５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；メチル基；エチル基；メトキシ基；エトキシ基；または−ＯＣＯ−Ｒ’であり、前記Ｒ’は、メチル基；またはエチル基であり、Ｘ１〜Ｘ５のうちの少なくとも１つは、メチル基；エチル基；メトキシ基；エトキシ基；または−ＯＣＯ−Ｒ’であり、前記Ｒ’は、メチル基；またはエチル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜４０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜４０のシクロアルケニル基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜４０のアリール基である。
もう一つの実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜２０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜２０のシクロアルケニル基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基である。
もう一つの実施態様において、前記Ｒ１は、置換もしくは非置換のメチル基；置換もしくは非置換のエチル基；置換もしくは非置換のプロピル基；置換もしくは非置換のイソプロピル基；置換もしくは非置換のブチル基；置換もしくは非置換のｔ−ブチル基；置換もしくは非置換のペンチル基；または置換もしくは非置換のヘキシル基であってもよい。
もう一つの実施態様において、前記Ｒ１は、メチル基；エチル基；プロピル基；イソプロピル基；ブチル基；ｔ−ブチル基；ペンチル基；またはヘキシル基であってもよい。
もう一つの実施態様において、前記Ｒ１は、メチル基；エチル基；またはブチル基であってもよい。
本発明の一実施態様において、前記化学式１は、下記の構造のうちのいずれか１つであってもよい。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ２は、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜４０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜４０のシクロアルケニル基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜４０のアリール基である。
もう一つの実施態様において、前記Ｒ２は、置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜２０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜２０のシクロアルケニル基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基である。
もう一つの実施態様において、前記Ｒ２は、置換もしくは非置換のメチル基；置換もしくは非置換のエチル基；置換もしくは非置換のプロピル基；置換もしくは非置換のイソプロピル基；置換もしくは非置換のブチル基；置換もしくは非置換のｔ−ブチル基；置換もしくは非置換のペンチル基；置換もしくは非置換のヘキシル基；置換もしくは非置換のヘプチル基；置換もしくは非置換のオクチル基；置換もしくは非置換のノニル基；または置換もしくは非置換のフェニル基である。
もう一つの実施態様において、前記Ｒ２は、メチル基；エチル基；プロピル基；イソプロピル基；ブチル基、ｔ−ブチル基；ペンチル基；ヘキシル基；ｎ−ヘプチル基；オクチル基；ｎ−ノニル基；またはフェニル基である。
もう一つの実施態様において、前記Ｒ２は、ｎ−ヘプチル基；ｎ−ノニル基；またはフェニル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜４０のシクロアルキル基；または置換もしくは非置換の炭素数３〜４０のシクロアルケニル基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数１〜１５のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜２０のシクロアルキル基；または置換もしくは非置換の炭素数３〜２０のシクロアルケニル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数１〜１５のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数４〜１５のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ３は、置換もしくは非置換のエチル基；置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のブチル基；置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のペンチル基；置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のヘキシル基；置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のヘプチル基；置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のオクチル基；または置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のノニル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ３は、置換もしくは非置換のエチル基；置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のブチル基；置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のペンチル基；または置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のヘキシル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ３は、エチル基；直鎖もしくは分枝鎖のブチル基；直鎖もしくは分枝鎖のペンチル基；または直鎖もしくは分枝鎖のヘキシル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ３は、エチル基；ｎ−ブチル基；ｎ−ペンチル基（ｎ−アミル基）；イソペンチル基（イソアミル基）；またはｎ−ヘキシル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ２が置換もしくは非置換のアリール基の時、Ｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数４〜１５のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ２が置換もしくは非置換のフェニル基の時、Ｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数４〜１５のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ２がフェニル基の時、Ｒ３は、置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のブチル基；置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のペンチル基；または置換もしくは非置換の直鎖もしくは分枝鎖のヘキシル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ２がフェニル基の時、Ｒ３は、ｎ−ブチル基；ｎ−ペンチル基（ｎ−アミル基）；イソペンチル基（イソアミル基）；またはｎ−ヘキシル基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式２は、下記の構造のうちのいずれか１つであってもよい。
本発明の一実施態様において、Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルケニル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜４０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜４０のシクロアルケニル基；置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルコキシ基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜４０のアリール基である。
本発明の一実施態様において、Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルケニル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜２０のシクロアルキル基；置換もしくは非置換の炭素数３〜２０のシクロアルケニル基；置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基である。
本発明の一実施態様において、Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のメチル基；置換もしくは非置換のエチル基；置換もしくは非置換のブチル基；置換もしくは非置換のペンチル基；置換もしくは非置換のデシル基；置換もしくは非置換のフェニル基；または置換もしくは非置換のナフチル基である。
本発明の一実施態様において、Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；フェニル基で置換もしくは非置換のメチル基；ヒドロキシ基、メトキシ基、メトキシ基で置換されたエトキシ基、ブトキシ基、ヒドロキシ基で置換されたエトキシ基、ブトキシ基で置換されたエトキシ基、またはヒドロキシ基で置換されたエトキシ基で置換されたエトキシ基で置換されたエチル基；ｎ−ブチル基；メチル基で置換もしくは非置換のフェニル基；ナフチル基；または１，２，３，４−テトラヒドロナフチル基である。
本発明の一実施態様において、前記化学式３は、下記の構造のうちのいずれか１つであってもよい。
本発明の他の実施態様において、前記化学式３で表される溶媒は、トリエチレングリコールモノベンジルエーテル（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｂｅｎｚｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、トリエチレングリコールｎ−ブチルエーテル（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ ｎ−Ｂｕｔｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、テトラエチレングリコールジメチルエーテル（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｄｉｍｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ ｂｕｔｙｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）、トリエチレングリコールモノイソプロピルエーテル（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｉｓｏｐｒｏｐｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｈｅｘｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、トリエチレングリコールモノエチルエーテル（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールジブチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｂｕｔｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｂｕｔｙｌ Ｅｔｈｅｒ Ａｃｅｔａｔｅ）、ジエチレングリコール（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ）、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ Ａｃｅｔａｔｅ）、ジプロピレングリコールプロピルエーテル（Ｄｉｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｐｒｏｐｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｂｕｔｙｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールｎ−ブチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｎ−ｂｕｔｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ジプロピレングリコールメチルエーテル（Ｄｉｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、ジプロピレングリコールｎ−ブチルエーテル（Ｄｉｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｎ−ｂｕｔｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ジプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（Ｄｉｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｅｔａｔｅ）、ジエチレングリコールジビニルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｖｉｎｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（Ｄｉｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ）、またはトリエチレングリコールジメチルエーテル（Ｔｒｉｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）であってもよい。
本発明の一実施態様において、前記電荷輸送性材料または発光材料は、下記化学式４で表される。
前記化学式４において、
Ｌ１〜Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；置換もしくは非置換のアルキレン基；置換もしくは非置換のシクロアルキレン基；置換もしくは非置換のアリーレン基；または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
Ｌは、置換もしくは非置換のアリーレン基；または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
Ｙ１〜Ｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のアリール基；または光硬化性基または熱硬化性基であり、Ｙ１〜Ｙ４のうちの２以上は、光硬化性基または熱硬化性基であり、
ｎ１およびｎ４は、それぞれ０〜４の整数であり、
ｎ２およびｎ３は、それぞれ０〜３の整数であり、
ｎ１〜ｎ４がそれぞれ２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
本発明のインク組成物は、前記化学式１で表される溶媒、前記化学式２で表される溶媒、および前記化学式３で表される溶媒を含む溶媒；および前記化学式４で表される電荷輸送性材料または発光材料を含むことにより、インク安定性を確保することができ、有機発光素子の製造時に平坦な膜を形成することができる。
本発明の前記化学式１で表される溶媒および前記化学式２で表される溶媒は、カルボニル基またはエステル基のような極性官能基を含んでいて、電荷輸送性材料または発光材料の溶解度が良くてインク組成物の安定性が高い。特に、前記化学式１で表される溶媒は、溶解度が高く、蒸気圧が低くて、インク組成物を乾燥する場合、凝集現象が現れず、有機発光素子の製造時に平坦な膜を形成することができる。
前記化学式１で表される溶媒および前記化学式２で表される溶媒が極性官能基を有するのに対し、前記化学式３で表される溶媒が比較的低い極性を有することにより、インク組成物の極性が過度に高くなるのを防止することができる。本発明のインク組成物が前記化学式３で表される溶媒を含むことにより、有機発光素子の製造時、形成された膜の一部分が厚く形成されるのを防止する。また、前記化学式３で表される溶媒は、蒸気圧が低くて、インク組成物を乾燥する場合に蒸発速度を制御して、表面の粗さが小さく平坦な膜を形成することができる。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１〜Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキレン基；置換もしくは非置換の炭素数３〜３０のシクロアルキレン基；置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１〜Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキレン基；置換もしくは非置換の炭素数３〜２０のシクロアルキレン基；置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２〜２０のヘテロアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１〜Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキレン基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１〜Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；置換もしくは非置換のヘキシレン基；置換もしくは非置換のヘプチレン基；または置換もしくは非置換のフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１〜Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；ヘキシレン基；ヘプチレン基；またはメチル基で置換もしくは非置換のフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ１は、直接結合；またはフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ２は、直接結合である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ２は、ヘキシレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ２は、ヘプチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ２は、フェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ２は、メチル基で置換されたフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ３は、直接結合である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ３は、ヘキシレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ３は、ヘプチレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ３は、フェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌ４は、直接結合；またはフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌは、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２〜３０のヘテロアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌは、置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリーレン基；または置換もしくは非置換の炭素数２〜２０のヘテロアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌは、置換もしくは非置換の炭素数６〜１２のアリーレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌは、置換もしくは非置換のビフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｌは、ビフェニレン基である。
本発明の一実施態様において、Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のヘテロアリール基である。
本発明の一実施態様において、Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基；または置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のヘテロアリール基である。
本発明の一実施態様において、Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のフェニル基；置換もしくは非置換のビフェニル基；または置換もしくは非置換のナフチル基である。
本発明の一実施態様において、Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、フェニル基；ビフェニル基；またはナフチル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換の炭素数１〜２０のアルキル基；置換もしくは非置換の１〜２０のアルコキシ基；置換もしくは非置換の６〜３０のアリール基；または置換もしくは非置換の６〜３０のヘテロアリール基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換の炭素数１〜１０のアルキル基；置換もしくは非置換の１〜１０のアルコキシ基；置換もしくは非置換の６〜２０のアリール基；または置換もしくは非置換の６〜２０のヘテロアリール基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素である。
本発明の一実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のアリール基；または下記の構造のうちの１つであり、Ｙ１〜Ｙ４のうちの２以上は、下記の構造のうちのいずれか１つである。
前記構造において、Ａ１〜Ａ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数１〜６のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換の炭素数６〜３０のアリール基；または光硬化性基または熱硬化性基であり、Ｙ１〜Ｙ４のうちの２以上は、光硬化性基または熱硬化性基である。
本発明の一実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換の炭素数６〜２０のアリール基；または光硬化性基または熱硬化性基であり、Ｙ１〜Ｙ４のうちの２以上は、光硬化性基または熱硬化性基である。
本発明の一実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換の炭素数６〜１２のアリール基；または光硬化性基または熱硬化性基であり、Ｙ１〜Ｙ４のうちの２以上は、光硬化性基または熱硬化性基である。
本発明の一実施態様において、Ｙ１〜Ｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のフェニル基；または光硬化性基または熱硬化性基であり、Ｙ１〜Ｙ４のうちの２以上は、光硬化性基または熱硬化性基である。
本発明の一実施態様において、前記Ｙ１〜Ｙ４の定義のうち、光硬化性基または熱硬化性基は、下記の構造のうちのいずれか１つである。
前記構造において、
Ａ１〜Ａ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数１〜６のアルキル基である。
本発明の一実施態様のように、光硬化性基または熱硬化性基を含むカルバゾール誘導体の場合、溶液塗布法によって有機発光素子を製造可能で、時間および費用的に経済的な効果がある。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、ｐ−ドーピング材料をさらに含んでもよい。
前記ｐ−ドーピング材料とは、化合物にｐ−半導体特性をもたせる役割を果たすものを意味する。
前記ｐ−半導体特性とは、ＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位で正孔注入を受けたり輸送する特性、すなわち正孔の伝導度が大きい物質の特性を意味する。
前記ｐ−ドーピング材料としては、下記化学式５で表されるアニオン性化合物、および／または下記化学式６および７のうちのいずれか１つで表される陽イオン性化合物を含むことができる。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、下記化学式５で表されるアニオン性化合物をさらに含んでもよい。
前記化学式５において、
Ｒ１’〜Ｒ５’およびＲ６〜Ｒ２０は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基；ニトロ基；−Ｃ（Ｏ）Ｒ１００；−ＯＲ１０１；−ＳＲ１０２；−ＳＯ３Ｒ１０３；−ＣＯＯＲ１０４；−ＯＣ（Ｏ）Ｒ１０５；−Ｃ（Ｏ）ＮＲ１０６Ｒ１０７；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアミン基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
Ｒ１００〜Ｒ１０７は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；または置換もしくは非置換のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ１’〜Ｒ５’およびＲ６〜Ｒ２０は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；ハロゲン基；置換もしくは非置換のアルキル基；または置換もしくは非置換のアルケニル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ１’〜Ｒ５’およびＲ６〜Ｒ２０は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；ハロゲン基；炭素数１〜３０の置換もしくは非置換のアルキル基；または炭素数１〜３０の置換もしくは非置換のアルケニル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ１’〜Ｒ５’およびＲ６〜Ｒ２０は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；ハロゲン基；炭素数１〜２０の置換もしくは非置換のアルキル基；または炭素数１〜２０の置換もしくは非置換のアルケニル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ１’〜Ｒ５’およびＲ６〜Ｒ２０は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；ハロゲン基；炭素数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル基；または炭素数１〜１０の置換もしくは非置換のアルケニル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ１’〜Ｒ５’およびＲ６〜Ｒ２０は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；フッ素；または置換もしくは非置換のビニル基である。
本発明の一実施態様において、Ｒ１’〜Ｒ５’およびＲ６〜Ｒ２０は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；フッ素；またはフッ素で置換もしくは非置換のビニル基である。
本発明の一実施態様によれば、前記化学式５は、下記の化合物のうちのいずれか１つであってもよい。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、下記化学式６および７のうちのいずれか１つで表される陽イオン性化合物をさらに含む。
前記化学式６および７において、
Ｘ１００〜Ｘ１２４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；ハロゲン基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアミン基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；または置換もしくは非置換のアリール基である。
本発明の一実施態様において、Ｘ１００〜Ｘ１０９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；または置換もしくは非置換のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、Ｘ１００〜Ｘ１０９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；または炭素数１〜３０の置換もしくは非置換のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、Ｘ１００〜Ｘ１０９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；または炭素数１〜２０の置換もしくは非置換のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、Ｘ１００〜Ｘ１０９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；または炭素数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル基である。
本発明の一実施態様において、Ｘ１００〜Ｘ１０９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のメチル基；または置換もしくは非置換のイソプロピル基である。
本発明の一実施態様において、Ｘ１００〜Ｘ１０９は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；メチル基；またはイソプロピル基である。
本発明の一実施態様において、Ｘ１１０〜Ｘ１２４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはハロゲン基である。
本発明の一実施態様において、Ｘ１１０〜Ｘ１２４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；またはフッ素である。
本発明の一実施態様において、前記化学式６および７のうちのいずれか１つで表される陽イオン性化合物は、下記の化合物のうちのいずれか１つであってもよい。
本発明の一実施態様において、前記ｐ−ドーピング材料は、前記化学式５で表されるアニオン性化合物、および前記化学式６および７のうちのいずれか１つで表される陽イオン性化合物を含むものであり、これは、下記の化合物のうちのいずれか１つであってもよいが、これに限定されるものではない。
本発明の一実施態様において、前記化学式３で表される溶媒は、前記溶媒１００重量部に対して、５０重量部未満で含まれる。
具体的には、前記化学式３で表される溶媒は、前記溶媒１００重量部に対して、１０重量部以上４５重量部以下で含まれる。さらに具体的には、前記化学式３で表される溶媒は、前記溶媒１００重量部に対して、２０重量部以上４３重量部以下で含まれる。
前記化学式３で表される溶媒が前記範囲に相当する場合、膜の中心部の平坦度が低下するのを防止することができる。
本発明の一実施態様において、前記化学式４は、下記化学式４−１〜４−６のうちのいずれか１つで表される。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物の電荷輸送性材料または発光材料は、溶媒１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部含まれる。好ましくは、前記インク組成物の電荷輸送性材料または発光材料は、溶媒１００重量部に対して、１重量部〜５重量部含まれる。前記含有量範囲に含まれる場合、滴（ｄｒｏｐ）数を調節して所望の厚さの膜を得ることが容易である。特に、高い厚さの膜が得られ、乾燥後に平坦な膜を形成できるという利点がある。本明細書の一実施態様において、前記インク組成物に含まれる、前記化学式１で表される溶媒および前記化学式２で表される溶媒は、極性を有するので、機能層材料に対する溶解度に優れてインク組成物の安定性を確保することができる。また、前記化学式３で表される溶媒は、比較的低い極性を有するので、インク組成物の極性が過度に高くなることによって膜の平坦性が低下するのを防止することができる。したがって、前記化学式１で表される溶媒、前記化学式２で表される溶媒、および前記化学式３で表される溶媒を含む溶媒は、機能層材料を十分に溶解させることができ、前記溶媒を含むインク組成物を用いて膜を形成する場合、平坦で均一な膜を製造することができる。
本発明の一実施態様において、前記溶媒の全体重量に対する前記電荷輸送性材料または発光材料の溶解度は、２５℃、１ａｔｍ（気圧）で２ｗｔ％（質量％）以上１５ｗｔ％（質量％）以下である。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物の粘度は、２ｃＰ以上２０ｃＰ以下である。より好ましくは、３ｃＰ以上１５ｃＰ以下である。前記のような範囲の粘度を有する場合、吐出安定性を有することができて、素子の製造に容易である。前記粘度は、２５℃で測定された値であってもよい。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、分子内に架橋可能な官能基が導入された化合物および高分子化合物からなる群より選択される１種または２種の化合物をさらに含んでもよい。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、分子内に架橋可能な官能基が導入された化合物をさらに含んでもよい。前記コーティング組成物が分子内に架橋可能な官能基が導入された化合物をさらに含む場合には、コーティング組成物の硬化度をさらに高めることができる。
本発明の一実施態様によって、分子内に架橋可能な官能基が導入された化合物の分子量は、１００ｇ／ｍｏｌ〜３，０００ｇ／ｍｏｌである。本明細書の他の実施態様において、分子内に架橋可能な官能基が導入された化合物の分子量は、５００ｇ／ｍｏｌ〜２，０００ｇ／ｍｏｌがさらに好ましい。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、高分子化合物をさらに含んでもよい。前記インク組成物が高分子化合物をさらに含む場合には、インク組成物のインク特性を高めることができる。すなわち、前記高分子化合物をさらに含むインク組成物は、コーティングまたはインクジェットするのに適当な粘度を提供することができ、平坦な膜を形成することができる。
本発明の一実施態様において、前記高分子化合物の分子量は、１０，０００ｇ／ｍｏｌ〜２００，０００ｇ／ｍｏｌである。
本発明の一実施態様において、前記高分子化合物は、光硬化性基または熱硬化性基をさらに含んでもよい。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、液状であってもよい。前記「液状」は、常温および常圧で液体状態であることを意味する。
本発明の一実施態様によれば、前記インク組成物の製造時、前記化学式１で表される溶媒、前記化学式２で表される溶媒、および前記化学式３で表される溶媒を含む溶媒のほか、他の溶媒を副溶媒としてさらに含んでもよい。例えば、フェノキシトルエン、３，４−ジメチルアニソールなどのエーテル系溶媒；メチルベンゾエート、ジメチルフタレートなどのエステル系溶媒；シクロヘキシルベンゼン、メチルナフタレン、エチルナフタレン、トリメチルベンゼン、メシチレンなどの芳香族炭化水素系溶媒；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカンなどの脂肪族炭化水素系溶媒；ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールモノベンジルエーテルなどのグリコールエーテル類の溶媒；フッ素系溶媒などの溶媒が例示されるが、これらを限定しない。
前記副溶媒は、全体溶媒に対して、０．１ｗｔ％（質量％）〜４０ｗｔ％（質量％）含まれてもよいし、好ましくは、１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であってもよい。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、熱重合開始剤および光重合開始剤からなる群より選択される１種または２種以上の添加剤をさらに含んでもよい。
前記熱重合開始剤としては、メチルエチルケトンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、メチルシクロヘキサノンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、２，４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ビス−３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ラウリルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ｐ−クロルベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−（ｔ−ブチルオキシ）−ヘキサン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ−イソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルクミル（ｃｕｍｙｌ）パーオキサイド、ジ−ｔブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−（ジｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン−３、トリス−（ｔ−ブチルパーオキシ）トリアジン、１，１−ジｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジｔ−ブチルパーオキシシクロヘキサン、２，２−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシバレリックアッシドｎ−ブチルエステル、２，２−ビス（４，４−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ジｔ−ブチルパーオキシヘキサヒドロテレフタレート、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサエート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ジｔ−ブチルパーオキシトリメチルアジペートなどの過酸化物、あるいはアゾビスイソブチルニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリル、アゾビスシクロヘキシルニトリルなどのアゾ系があるが、これらに限定されない。
前記光重合開始剤としては、ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル−（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）ブタノン−１，２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２−メチル−２−モルホリノ（４−メチルチオフェニル）プロパン−１−オン、１−フェニル−１，２−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシムなどのアセトフェノン系またはケタール系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン、４−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ベンゾイルナフタレン、４−ベンゾイルビフェニル、４−ベンゾイルフェニルエーテル、アクリル化ベンゾフェノン、１，４−ベンゾイルベンゼンなどのベンゾフェノン系光重合開始剤、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２，４−ジクロロチオキサントンなどのチオキサントン系光重合開始剤、その他の光重合開始剤としては、エチルアントラキノン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキシド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド、ビス（２，４−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、メチルフェニルグリオキシエステル、９，１０−フェナントレン、アクリジン系化合物、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物が挙げられる。また、光重合促進効果を有するものを単独または前記光重合開始剤と併用して用いてもよい。例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸（２−ジメチルアミノ）エチル、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノンなどがあるが、これらに限定されない。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、界面活性剤などの他の添加剤をさらに含んでもよい。前記界面活性剤は、非イオン性界面活性剤が好ましく、シリコーン系またはフッ素系界面活性剤などであってもよいが、これらに限定されない。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、ｐドーピング物質をさらに含まない。
他の実施態様において、前記インク組成物は、ｐドーピング物質をさらに含む。
本明細書において、前記ｐドーピング物質とは、熱硬化または光硬化を促進させることもできる。
本明細書において、前記ｐドーピング物質とは、ホスト物質にｐ半導体特性をもたせる物質を意味する。ｐ半導体特性とは、ＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）エネルギー準位で正孔注入を受けたり輸送する特性すなわち、正孔の伝導度が大きい物質の特性を意味する。
本発明はまた、前記インク組成物を用いて形成された有機発光素子を提供する。
本発明の一実施態様において、カソードと、前記カソードに対向して備えられたアノードと、前記カソードと前記アノードとの間に備えられる１層以上の有機物層とを含み、前記有機物層のうちの１層以上は、前記インク組成物を用いて形成される。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物を用いて形成された有機物層は、正孔輸送層、正孔注入層、または正孔輸送および正孔注入を同時に行う層である。
他の実施態様において、前記インク組成物を用いて形成された有機物層は、発光層である。
本発明の一実施態様において、前記有機発光素子は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層、電子阻止層、および正孔阻止層からなる群より選択される１層または２層以上をさらに含む。
もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、アノード、１層以上の有機物層、およびカソードが順次に積層された構造（ｎｏｒｍａｌ ｔｙｐｅ）の有機発光素子であってもよい。
もう一つの実施態様において、有機発光素子は、基板上に、カソード、１層以上の有機物層、およびアノードが順次に積層された逆方向構造（ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｔｙｐｅ）の有機発光素子であってもよい。
本発明の有機発光素子の有機物層は、単層構造からなってもよいが、２層以上の有機物層が積層された多層構造からなってもよい。例えば、本発明の有機発光素子は、有機物層として、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含む構造を有することができる。しかし、有機発光素子の構造はこれに限定されず、より少数の有機層を含んでもよい。
例えば、本明細書の一実施態様に係る有機発光素子の構造は、図１に例示されている。
図１には、基板１０１上に、アノード２０１、正孔注入層３０１、正孔輸送層４０１、発光層５０１、電子輸送層６０１、およびカソード７０１が順次に積層された有機発光素子の構造が例示されている。
前記図１で、正孔注入層３０１、正孔輸送層４０１、または発光層５０１は、前記インク組成物を用いて形成される。
前記図１は、有機発光素子を例示したものであるが、有機発光素子はこれに限定されない。
前記有機発光素子が複数の有機物層を含む場合、前記有機物層は、同一の物質または異なる物質で形成される。
本発明の有機発光素子は、有機物層のうちの１層以上が前記インク組成物を用いて形成されることを除けば、当技術分野で知られている材料および方法で製造される。
例えば、本発明の有機発光素子は、基板上に、アノード、有機物層、およびカソードを順次に積層させることにより製造することができる。この時、スパッタリング法（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）や電子ビーム蒸発法（ｅ−ｂｅａｍ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）のようなＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方法を利用して、基板上に金属または導電性を有する金属酸化物またはこれらの合金を蒸着させてアノードを形成し、その上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、および電子輸送層を含む有機物層を形成した後、その上にカソードとして使用可能な物質を蒸着させることにより製造される。このような方法以外にも、基板上に、カソード物質から有機物層、アノード物質を順次に蒸着させて有機発光素子を作ることができる。
本発明はまた、前記インク組成物を用いて形成された有機発光素子の製造方法を提供する。
本発明の一実施態様は、基板を用意するステップと、前記基板上にカソードまたはアノードを形成するステップと、前記カソードまたはアノード上に１層以上の有機物層を形成するステップと、前記有機物層上にアノードまたはカソードを形成するステップとを含み、前記有機物層を形成するステップは、前記インク組成物を用いて１層以上の有機物層を形成するステップを含むものである有機発光素子の製造方法を提供する。
具体的には、本発明の一実施態様において、基板を用意するステップと、前記基板上にカソードまたはアノードを形成するステップと、前記カソードまたはアノード上に１層以上の有機物層を形成するステップと、前記有機物層上にアノードまたはカソードを形成するステップとを含み、前記有機物層のうちの１層以上は、前記インク組成物を用いて形成される。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物を用いて形成された有機物層は、インクジェットプリンティング（Ｉｎｋｊｅｔ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）方式を利用して形成される。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物を用いて１層以上の有機物層を形成するステップの後に、前記インク組成物を用いて形成された有機物層を熱処理するステップをさらに含んでもよい。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物を用いて形成された有機物層を熱処理するステップの時間は、好ましくは、１時間以内、さらに好ましくは、３０分以内である。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物を用いて形成された有機物層を熱処理するステップの雰囲気は、好ましくは、アルゴン、窒素などの不活性気体である。
前記インク組成物を用いて形成された有機物層を形成するステップにおいて、前記熱処理または光処理ステップを含む場合には、インク組成物に含まれた複数の光硬化性基または熱硬化性基が架橋を形成して薄膜化された構造が含まれた有機物層を提供することができる。この場合、前記インク組成物を用いて形成された有機物層の表面上に蒸着された溶媒によって溶解したり、形態学的に影響を受けたり分解されるのを防止することができる。
したがって、前記インク組成物を用いて形成された有機物層が熱処理または光処理ステップを含んで形成された場合には、溶媒に対する抵抗性が増加して溶液蒸着および架橋方法を繰り返し行って多層を形成することができ、安定性が増加して素子の寿命特性を増加させることができる。
本発明の一実施態様において、前記インク組成物は、高分子結合剤に混合して分散させることができる。
本発明の一実施態様において、高分子結合剤としては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また、可視光に対する吸収が強くないものが好ましく用いられる。高分子結合剤としては、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）およびその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビニレン）およびその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどが例示される。
前記アノード物質としては、通常、有機物層への正孔注入が円滑となるように仕事関数の大きい物質が好ましい。本発明で使用可能なアノード物質の具体例としては、バナジウム、クロム、銅、亜鉛、金のような金属、またはこれらの合金；亜鉛酸化物、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）のような金属酸化物；ＺｎＯ：ＡｌまたはＳｎＯ２：Ｓｂのような金属と酸化物との組み合わせ；ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ［３，４−（エチレン−１，２−ジオキシ）チオフェン］（ＰＥＤＯＴ）、ポリピロールおよびポリアニリンのような導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記カソード物質としては、通常、有機物層への電子注入が容易となるように仕事関数の小さい物質であることが好ましい。カソード物質の具体例としては、マグネシウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、チタン、インジウム、イットリウム、リチウム、ガドリニウム、アルミニウム、銀、スズおよび鉛のような金属、またはこれらの合金；ＬｉＦ／ＡｌまたはＬｉＯ２／Ａｌのような多層構造の物質などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記正孔注入層は、電極から正孔を注入する層で、正孔注入物質としては、正孔を輸送する能力を有し、アノードからの正孔注入効果、発光層または発光材料に対して優れた正孔注入効果を有し、発光層で生成された励起子の電子注入層または電子注入材料への移動を防止し、また、薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。正孔注入物質のＨＯＭＯ（ｈｉｇｈｅｓｔ ｏｃｃｕｐｉｅｄ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｏｒｂｉｔａｌ）がアノード物質の仕事関数と周辺の有機物層のＨＯＭＯとの間であることが好ましい。正孔注入物質の具体例としては、金属ポルフィリン（ｐｏｒｐｈｙｒｉｎ）、オリゴチオフェン、アリールアミン系の有機物、ヘキサニトリルヘキサアザトリフェニレン系の有機物、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）系の有機物、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）系の有機物、アントラキノンおよびポリアニリンとポリチオフェン系の導電性高分子などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記正孔輸送層は、正孔注入層から正孔を受け取って発光層まで正孔を輸送する層で、正孔輸送物質としては、アノードや正孔注入層から正孔輸送を受けて発光層に移しうる物質で、正孔に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、アリールアミン系の有機物、導電性高分子、および共役部分と非共役部分が共にあるブロック共重合体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記発光物質としては、正孔輸送層と電子輸送層から正孔と電子の輸送をそれぞれ受けて結合させることにより可視光線領域の光を発しうる物質であって、蛍光や燐光に対する量子効率の良い物質が好ましい。具体例としては、８−ヒドロキシ−キノリンアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）；カルバゾール系化合物；二量体化スチリル（ｄｉｍｅｒｉｚｅｄ ｓｔｙｒｙｌ）化合物；ＢＡｌｑ；１０−ヒドロキシベンゾキノリン−金属化合物；ベンゾキサゾール、ベンズチアゾールおよびベンズイミダゾール系の化合物；ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ）系の高分子；スピロ（ｓｐｉｒｏ）化合物；ポリフルオレン、ルブレンなどがあるが、これらにのみ限定されるものではない。
前記発光層は、ホスト材料およびドーパント材料を含むことができる。ホスト材料は、縮合芳香族環誘導体またはヘテロ環含有化合物などがある。具体的には、縮合芳香族環誘導体としては、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、ナフタレン誘導体、ペンタセン誘導体、フェナントレン化合物、フルオランテン化合物などがあり、ヘテロ環含有化合物としては、カルバゾール誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ラダー型フラン化合物、ピリミジン誘導体などがあるが、これらに限定されない。
ドーパント材料としては、芳香族アミン誘導体、スチリルアミン化合物、ホウ素錯体、フルオランテン化合物、金属錯体などがある。具体的には、芳香族アミン誘導体としては、置換もしくは非置換のアリールアミノ基を有する縮合芳香族環誘導体であって、アリールアミノ基を有するピレン、アントラセン、クリセン、ペリフランテンなどがあり、スチリルアミン化合物としては、置換もしくは非置換のアリールアミンに少なくとも１個のアリールビニル基が置換されている化合物で、アリール基、シリル基、アルキル基、シクロアルキル基、およびアリールアミノ基からなる群より１または２以上選択される置換基が置換もしくは非置換である。具体的には、スチリルアミン、スチリルジアミン、スチリルトリアミン、スチリルテトラアミンなどがあるが、これらに限定されない。また、金属錯体としては、イリジウム錯体、白金錯体などがあるが、これらに限定されない。
前記電子輸送層は、電子注入層から電子を受け取って発光層まで電子を輸送する層で、電子輸送物質としては、カソードから電子注入をきちんと受けて発光層に移しうる物質であって、電子に対する移動性の大きい物質が好適である。具体例としては、８−ヒドロキシキノリンのＡｌ錯体；Ａｌｑ３を含む錯体；有機ラジカル化合物；ヒドロキシフラボン−金属錯体などがあるが、これらにのみ限定されるものではない。電子輸送層は、従来技術により使用されているような、任意の所望のカソード物質と共に使用可能である。特に、適切なカソード物質の例は、低い仕事関数を有し、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く通常の物質である。具体的には、セシウム、バリウム、カルシウム、イッテルビウム、およびサマリウムであり、各場合、アルミニウム層またはシルバー層が後に続く。
前記電子注入層は、電極から電子を注入する層で、電子を輸送する能力を有し、カソードからの電子注入効果、発光層または発光材料に対して優れた電子注入効果を有し、発光層で生成された励起子の正孔注入層への移動を防止し、また、薄膜形成能力の優れた化合物が好ましい。具体的には、フルオレノン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキシド、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、ペリレンテトラカルボン酸、フレオレニリデンメタン、アントロンなどとそれらの誘導体、金属錯体化合物、および含窒素５員環誘導体などがあるが、これらに限定されない。
前記金属錯体化合物としては、８−ヒドロキシキノリナトリチウム、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）亜鉛、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）銅、ビス（８−ヒドロキシキノリナト）マンガン、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）ガリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）ベリリウム、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリナト）クロロガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（ｏ−クレゾラート）ガリウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（１−ナフトラート）アルミニウム、ビス（２−メチル−８−キノリナト）（２−ナフトラート）ガリウムなどがあるが、これらに限定されない。
前記正孔阻止層は、正孔のカソード到達を阻止する層で、一般的に、正孔注入層と同じ条件で形成される。具体的には、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ＢＣＰ、アルミニウム錯体（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｍｐｌｅｘ）などがあるが、これらに限定されない。
本発明に係る有機発光素子は、使用される材料によって、前面発光型、後面発光型、または両面発光型であってもよい。
以下、本発明を具体的に説明するために実施例を挙げて詳細に説明する。しかし、本発明に係る実施例は種々の異なる形態に変形可能であり、本発明の範囲が以下に述べる実施例に限定されると解釈されない。本発明の実施例は、当業界における平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。
＜実施例＞
下記表１に実施例および比較例で使用した溶媒の種類を示した。
実施例１〜１２．
前記化学式４−１で表される化合物および前記化学式Ｃで表される化合物を、溶媒１００重量部に対して、３重量部溶解させた。前記化学式４−１で表される化合物に対する、前記化学式Ｃで表される化合物の重量比は８：２であり、下記表２に記載の溶媒を用いて実施例１〜１２のインク組成物を製造した。
前記溶媒に含まれる、前記化学式１〜３で表される溶媒の各含有量は、溶媒１００重量部を基準として、下記の３つの組成比で製造した。それぞれの組成比による評価結果は下記表６に記載した。
１）前記化学式１で表される溶媒４０重量部、前記化学式２で表される溶媒４０重量部、および前記化学式３で表される溶媒２０重量部
２）前記化学式１で表される溶媒３０重量部、前記化学式２で表される溶媒４０重量部、および前記化学式３で表される溶媒３０重量部
３）前記化学式１で表される溶媒２５重量部、前記化学式２で表される溶媒２５重量部、および前記化学式３で表される溶媒５０重量部
実施例１３〜２４．
前記実施例１において、前記化学式４−１を前記化学式４−２に変更し、前記化学式Ｃを前記化学式Ｅに変更したことを除けば、前記実施例１と同一の組成で実施例１３〜２４のインク組成物を製造した。それぞれの組成比による評価結果は下記表７に記載した。
実施例２５〜３６
前記化学式４−３で表される化合物および前記化学式Ｃで表される化合物を、溶媒１００重量部に対して、３重量部溶解させた。前記化学式４−３で表される化合物に対する、前記化学式Ｃで表される化合物の重量比は８：２であり、下記表３に記載の溶媒を用いて実施例２５〜３６のインク組成物を製造した。
前記溶媒に含まれる、前記化学式１〜３で表される溶媒の各含有量は、溶媒１００重量部を基準として、下記の３つの組成比で製造した。それぞれの組成比による評価結果は下記表８に記載した。
１）前記化学式１で表される溶媒４０重量部、前記化学式２で表される溶媒４０重量部、および前記化学式３で表される溶媒２０重量部
２）前記化学式１で表される溶媒３０重量部、前記化学式２で表される溶媒４０重量部、および前記化学式３で表される溶媒３０重量部
３）前記化学式１で表される溶媒２５重量部、前記化学式２で表される溶媒２５重量部、および前記化学式３で表される溶媒５０重量部
実施例３７〜４８
前記実施例２５において、前記化学式４−３を前記化学式４−４に変更したことを除けば、前記実施例２５と同一の組成で実施例３７〜４８のインク組成物を製造した。それぞれの組成比による評価結果は下記表９に記載した。
実施例４９〜６０
前記化学式４−５で表される化合物および前記化学式Ｅで表される化合物を、溶媒１００重量部に対して、３重量部溶解させた。前記化学式４−５で表される化合物に対する、前記化学式Ｅで表される化合物の重量比は８：２であり、下記表４に記載の溶媒を用いて実施例４９〜６０のインク組成物を製造した。
前記溶媒に含まれる前記化学式１〜３で表される溶媒の各含有量は、溶媒１００重量部を基準として、下記の３つの組成比で製造した。それぞれの組成比による評価結果は下記表１０に記載した。
１）前記化学式１で表される溶媒４０重量部、前記化学式２で表される溶媒４０重量部、および前記化学式３で表される溶媒２０重量部
２）前記化学式１で表される溶媒３０重量部、前記化学式２で表される溶媒４０重量部、および前記化学式３で表される溶媒３０重量部
３）前記化学式１で表される溶媒２５重量部、前記化学式２で表される溶媒２５重量部、および前記化学式３で表される溶媒５０重量部
実施例６１〜７２
前記実施例４９において、前記化学式４−５を前記化学式４−６に変更したことを除けば、前記実施例４９と同一の組成で実施例６１〜７２のインク組成物を製造した。それぞれの組成比による評価結果は下記表１１に記載した。
比較例１〜１２．
下記表５に記載のところにより、電荷輸送性材料または発光材料および前記ｐ−ドーピング材料を、溶媒１００重量部に対して、３重量部溶解させた。前記電荷輸送性材料または発光材料に対する、前記ｐ−ドーピング材料の重量比は８：２であり、下記表５に記載の各溶媒を用いて比較例１〜１２のインク組成物を製造した。
前記溶媒に含まれる、前記化学式１〜３で表される溶媒の各含有量は、溶媒１００重量部を基準として、下記の３つの組成比で製造した。それぞれの組成比による評価結果は下記表１２に記載した。
１）前記化学式１で表される溶媒２５重量部、前記化学式２で表される溶媒または前記化学式３で表される溶媒７５重量部
２）前記化学式１で表される溶媒５０重量部、前記化学式２で表される溶媒または前記化学式３で表される溶媒５０重量部
３）前記化学式１で表される溶媒８０重量部、前記化学式２で表される溶媒または前記化学式３で表される溶媒２０重量部
前記実施例１〜７２および比較例１〜１２で製造されたインク組成物の、２５℃、１ａｔｍ（気圧）での溶解度、吐出安定性および形成された膜の均一性を測定して、下記表６〜１２に記載した。具体的な評価基準は後述の通りである。
１）溶解度評価：０．５ｗｔ％未満溶ける：Ｘ
０．５以上２．０ｗｔ％未満溶ける：△
２．０ｗｔ％以上溶ける：○
２）吐出安定性評価：Ｆｕｊｉｆｉｌｍ、Ｄｉｍａｔｉｘ ＤＭＰ−２８００装備、１０ｐｌ ｃａｒｔｒｉｄｇｅ（ＤＭＣ−１１６１０）を用いて測定し、下記の基準で評価した。
液滴が揺れずに安定して吐出：○
液滴が揺れたり吐出されず：Ｘ
３）膜のイメージ評価：ＩＴＯ基板にインクをジェッティング（ｊｅｔｔｉｎｇ）した後、乾燥して膜が良く形成されたかを光学顕微鏡を通して観察し、下記の基準で評価した。
膜形成が良くなる：○
材料の析出および粒が形成されたり膜の表面粗さが激しくなる（空きピクセル（Ｐｉｘｅｌ）のイメージと比較した時、インク膜の表面にｗｈｉｔｅ ｓｐｏｔまたはｂｌｕｅ ｓｐｏｔが少しでも存在する）：Ｘ
前記膜のイメージ評価に関連し、図２は、膜表面が均一に良く形成されたことを示す図である。
図３は、材料の析出および粒が形成されたり膜の表面粗さが激しくなったことを示す図である。
４）膜の均一性評価：ＩＴＯ基板にインクをジェッティング（ｊｅｔｔｉｎｇ）した後、乾燥して膜が良く形成されたかを観察し、ＯＰ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｐｒｏｆｉｌｅｒ）を用いて膜厚さを測定し、下記の基準で膜の中心部の平坦度およびエッジ形状を評価した。
（１）膜の中心部の平坦度評価
Ｆｌａｔｎｅｓｓ０．５未満：○
Ｆｌａｔｎｅｓｓ０．５以上：Ｘ
前記Ｆｌａｔｎｅｓｓは下記の計算式を用いて計算した。
［計算式］
前記計算式中、Ｈｍａｘは、ピクセル（Ｐｉｘｅｌ）内に満たされたインクの最大厚さを意味し、Ｈｍｉｎは、ピクセル（Ｐｉｘｅｌ）内に満たされたインクの最小厚さを意味し、Ｈｃｅｎｔｅｒは、ピクセル（Ｐｉｘｅｌ）の底面の中心からピクセル内に満たされたインクの厚さを意味する。具体的には、図４を参照すれば、Ｈｍａｘ、Ｈｍｉｍ、およびＨｃｅｎｔｅｒが表示されている。
（２）エッジ（ｅｄｇｅ）形状の評価
膜がｂａｎｋの壁面に沿って３００ｎｍ以上上がったり下がる形状：Ｘ
膜がｂａｎｋの壁面に沿って３００ｎｍ前後で水平に接する形状：○
具体的には、エッジ（ｅｄｇｅ）形状の評価に関連し、図５を参照すれば、（ａ）のような形状の時、膜がｂａｎｋの壁面に沿って３００ｎｍ前後で水平に接する形状を意味するものであり、（ｂ）のような形状の時、膜がｂａｎｋの壁面に沿って３００ｎｍ以上下がる形状を意味するものであり、（ｃ）のような形状の時、膜がｂａｎｋの壁面に沿って３００ｎｍ以上上がる形状を意味するものである。
前記表６〜１２から、前記比較例１〜１２で製造されたインク組成物に比べて、実施例１〜７２で製造されたインク組成物は、溶解度、吐出安定性、および膜の均一性評価におけるエッジ（ｅｄｇｅ）形状の評価結果が優れ、追加的に膜のイメージ評価および／または膜の均一性評価における中心部の膜の平坦度に優れていることを確認することができた。
１０１：基板
２０１：アノード
３０１：正孔注入層
４０１：正孔輸送層
５０１：発光層
６０１：電子輸送層
７０１：カソード
（ａ）：膜がｂａｎｋの壁面に沿って３００ｎｍ前後で水平に接する形状
（ｂ）：膜がｂａｎｋの壁面に沿って３００ｎｍ以上下がる形状
（ｃ）：膜がｂａｎｋの壁面に沿って３００ｎｍ以上上がる形状

Claims (11)

  1. 下記化学式１で表される溶媒、下記化学式２で表される溶媒、および下記化学式３で表される溶媒を含む溶媒；
    および電荷輸送性材料または発光材料を含むインク組成物：
    前記化学式１〜３において、
    Ｘ１〜Ｘ５は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のエステル基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、Ｘ１〜Ｘ５のうちの少なくとも１つは、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のエステル基；または置換もしくは非置換のアルコキシ基であり、
    Ｒ１は、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、
    Ｒ２は、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；または置換もしくは非置換のアリール基であり、
    Ｒ３は、置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；または置換もしくは非置換のシクロアルケニル基であり、
    Ｒ２が置換もしくは非置換のアリール基の時、Ｒ３は、置換もしくは非置換の炭素数４〜１５のアルキル基であり、
    Ｙ１およびＹ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ヒドロキシ基；カルボニル基；エステル基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；置換もしくは非置換のシクロアルケニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；または置換もしくは非置換のアリール基である。
  2. 前記溶媒全体に対する前記電荷輸送性材料または発光材料の溶解度は、２５℃、１気圧（ａｔｍ）で２質量％〜１５質量％である、請求項１に記載のインク組成物。
  3. 前記電荷輸送性材料または発光材料は、溶媒１００重量部に対して、０．１重量部〜１０重量部を含むものである、請求項１又は２に記載のインク組成物。
  4. 前記インク組成物の粘度は、２ｃＰ以上２０ｃＰ以下である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のインク組成物。
  5. 前記電荷輸送性材料または発光材料は、下記化学式４で表されるものである、請求項１〜４のいずれか一項に記載のインク組成物：
    前記化学式４において、
    Ｌ１〜Ｌ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、直接結合；置換もしくは非置換のアルキレン基；置換もしくは非置換のシクロアルキレン基；置換もしくは非置換のアリーレン基；または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
    Ｌは、置換もしくは非置換のアリーレン基；または置換もしくは非置換のヘテロアリーレン基であり、
    Ａｒ１およびＡｒ２は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
    Ｒ１〜Ｒ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロアリール基であり、
    Ｙ１〜Ｙ４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；置換もしくは非置換のアリール基；または光硬化性基または熱硬化性基であり、Ｙ１〜Ｙ４のうちの２以上は、光硬化性基または熱硬化性基であり、
    ｎ１およびｎ４は、それぞれ０〜４の整数であり、
    ｎ２およびｎ３は、それぞれ０〜３の整数であり、
    ｎ１〜ｎ４がそれぞれ２以上の場合、括弧内の置換基は、互いに同一または異なる。
  6. Ｙ１〜Ｙ４の定義のうち、光硬化性基または熱硬化性基は、下記の構造のうちのいずれか１つである、請求項５に記載のインク組成物：
    前記構造において、
    Ａ１〜Ａ３は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、置換もしくは非置換の炭素数１〜６のアルキル基である。
  7. 前記インク組成物は、下記化学式５で表されるアニオン性化合物をさらに含むものである、請求項１〜６のいずれか一項に記載のインク組成物：
    前記化学式５において、
    Ｒ１’〜Ｒ５’およびＲ６〜Ｒ２０は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；ハロゲン基；ニトロ基；−Ｃ（Ｏ）Ｒ１００；−ＯＲ１０１；−ＳＲ１０２；−ＳＯ３Ｒ１０３；−ＣＯＯＲ１０４；−ＯＣ（Ｏ）Ｒ１０５；−Ｃ（Ｏ）ＮＲ１０６Ｒ１０７；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルキニル基；置換もしくは非置換のアミン基；置換もしくは非置換のアリール基；または置換もしくは非置換のヘテロ環基であり、
    Ｒ１００〜Ｒ１０７は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；重水素；または置換もしくは非置換のアルキル基である。
  8. 前記インク組成物は、下記化学式６および７のうちのいずれか１つで表される陽イオン性化合物をさらに含むものである、請求項７に記載のインク組成物：
    前記化学式６および７において、
    Ｘ１００〜Ｘ１２４は、互いに同一または異なり、それぞれ独立に、水素；ニトリル基；ニトロ基；ヒドロキシ基；ハロゲン基；置換もしくは非置換のアルキル基；置換もしくは非置換のアルケニル基；置換もしくは非置換のアルコキシ基；置換もしくは非置換のアリールオキシ基；置換もしくは非置換のアミン基；置換もしくは非置換のシクロアルキル基；または置換もしくは非置換のアリール基である。
  9. 前記化学式３で表される溶媒は、前記溶媒１００重量部に対して、５０重量部未満で含まれるものである、請求項１〜８のいずれか一項に記載のインク組成物。
  10. 基板を用意するステップと、
    前記基板上にカソードまたはアノードを形成するステップと、
    前記カソードまたはアノード上に１層以上の有機物層を形成するステップと、
    前記有機物層上にアノードまたはカソードを形成するステップとを含み、
    前記有機物層を形成するステップは、請求項１〜９のいずれか１項に記載のインク組成物を用いて１層以上の有機物層を形成するステップを含むものである有機発光素子の製造方法。
  11. 前記インク組成物を用いて形成された有機物層は、インクジェットプリンティング（Ｉｎｋｊｅｔ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）方式によって形成されるものである、請求項１０に記載の有機発光素子の製造方法。
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