JP5543440B2

JP5543440B2 - 有機発光素子用インク、有機発光素子の製造方法、有機表示パネル、有機表示装置、有機発光装置、インク、機能層の形成方法、および有機発光素子

Info

Publication number: JP5543440B2
Application number: JP2011511911A
Authority: JP
Inventors: 真一郎石野; 知樹桝田; 裕隆南野; 悠子川浪; 哲征松末; 充原田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-07-01
Also published as: CN102369249A; JPWO2012001744A1; KR101646799B1; US8308979B2; KR20130044116A; US20120001124A1; CN102369249B; WO2012001744A1; EP2590481A4; EP2590481B1; EP2590481A1

Description

本発明は、有機発光素子用インク、有機発光素子の製造方法、有機表示パネル、有機表示装置、有機発光装置、インク、機能層の形成方法、および有機発光素子に関する。

近年、研究・開発が進んでいる有機発光素子は、機能性材料の電界発光現象を利用した発光素子であって、陽極と陰極との間に機能性材料で構成された機能層が介挿された構造を有する。このような有機発光素子の製造プロセスでは、マスクを用いた蒸着方式により基板上に機能性材料を蒸着させて機能層を形成することが行われている。

また、上記した蒸着方式とは別の方式として、機能性材料を溶媒に溶かしてインクとし、そのインクをインクジェット装置から吐出させることで基板上にインクを塗布し、塗布後はインクから溶媒を揮発させて機能層を形成する塗布方式が提案されている（特許文献１）。

特開２００９−２６７２９９号公報

ところで、上記インク塗布方式において、発光特性の良好な有機発光素子を得るためには、均一な膜厚の機能層を形成することが望まれる。そのため、各画素領域に均等量のインクを充填することが好ましく、インクジェット装置から高い着弾精度でインクを吐出可能な吐出性の良いインクが求められている。また、均等量のインクを充填できたとしても、機能層の上面が平坦でなければ均一な膜厚は得られづらいため、平坦性の良いインクも求められている。

しかしながら、インクの吐出性と平坦性とは相反する特性であり、吐出性を良くするためにはインクとして低粘度が求められる一方で、平坦性を良くするためにはインクとして高粘度が求められる。現在のところ、吐出性と平坦性の両方が良好なインクは実現化に至ってはいない。

本発明は、上記の課題に鑑み、吐出性と平坦性の両方が良好な有機発光素子用インクを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ、ジエステル骨格を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有し、かつ、脂肪族アルコールである第３溶媒とを含む、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、所定の粘度を有する第２溶媒と、第２溶媒を低粘度化させる作用を有する第３溶媒とを含む構成であって、第３溶媒が蒸発する迄は当該第３溶媒によって第２溶媒が所定の粘度よりも低粘度化されているためインクは低粘度を維持しているが、第３溶媒が蒸発した後は第２溶媒が本来の粘度に戻るためインクは高粘度になる。したがって、例えば、インクがインクジェット装置から吐出される迄は、第３溶媒の蒸発を抑えてインクを低粘度に維持し吐出性を良くすることができ、インクがインクジェット装置から吐出された後は、第３溶媒を蒸発させインクの高粘度にして平坦性を良くすることができる。

インクの粘度と吐出角度θとの関係を示す図である。インクの粘度が吐出角度θに及ぼす影響を説明するための図である。インクの粘度と機能層上面の平坦率との関係を示す図である。平坦率の算出方法を説明するための図である。インクの粘度が平坦率に及ぼす影響を説明するための図である。インク粘度が吐出性および平坦性に及ぼす影響をまとめた図である。本発明の一態様に係るインクの組成を示す概念図である。溶媒の粘度を示す図である。ジエステル骨格を有する溶媒の粘度について説明するための図である。溶媒の混合率が粘度に与える影響を示す図である。溶媒の沸点が吐出性および平坦性に及ぼす影響をまとめた図である。インクの組成の好ましい条件を説明するための図である。機能性材料の濃度と機能層の膜厚との関係を示す図である。機能性材料の濃度とインク粘度との関係を示す図である。本発明の一態様に係る有機表示パネルの各層の積層状態を示す模式図である。本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法を説明するための工程図である。本発明の一態様に係る表示装置の全体構成を示す図である。本発明の一態様に係る表示装置を用いたテレビシステムを示す斜視図である。本発明の一態様に係る有機発光装置を示す図である。

以下、本発明の一態様に係る有機発光素子用インク、有機発光素子の製造方法、有機表示パネル、有機表示装置、有機発光装置、インク、機能層の形成方法、および有機発光素子について、図面を参照しながら説明する。

［本発明の一態様の概要］
本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ、ジエステル骨格を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有し、かつ、脂肪族アルコールである第３溶媒とを含む、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、雰囲気環境に応じ、前記第１溶媒、前記第２溶媒および前記第３溶媒を含む第１状態から、前記第３溶媒が蒸発し、前記第１溶媒および第２溶媒を含む第２状態となり、前記第３溶媒に引き続き前記第２溶媒が蒸発し、前記第１溶媒を含む第３状態となる。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、前記第１溶媒と前記第２溶媒と前記第３溶媒とを含む状態の粘度は、３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下である。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、前記第１溶媒と前記第２溶媒と前記第３溶媒とを含む状態の粘度は、３ｍＰａ・ｓ以上１３ｍＰａ・ｓ以下である。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、前記第３溶媒が蒸発し、前記第１溶媒と前記第２溶媒とを含む状態の粘度は、２０ｍＰａ・ｓ以上２００ｍＰａ・ｓ以下である。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、前記第３溶媒が蒸発し、前記第１溶媒と前記第２溶媒とを含む状態の粘度は、３０ｍＰａ・ｓ以上２００ｍＰａ・ｓ以下である。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和に対する前記第２溶媒の混合率は３０ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下である。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、前記第１溶媒と前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和に対する、前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和の混合率は３ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下である。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、前記第１溶媒は、フェノキシトルエンであり、前記第２溶媒は、ジメチルフタレートであり、前記第３溶媒は、１−ノナノールであり、前記機能性材料は、Ｆ８−Ｆ６である。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、前記第１溶媒の沸点は、２６０℃以上３５０℃以下であり、前記第２溶媒の沸点は、２８０℃以上３５０℃以下であり、前記第３溶媒の沸点は、８０℃以上２５０℃以下である。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ、前記第１溶媒の粘度よりも高い粘度を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有しかつ、前記第２溶媒を構成する分子間における化学結合の一部を解離し、前記第２溶媒の粘度を低下させる作用を有する第３溶媒とを含む、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、第２溶媒を構成する分子の一部は水素結合可能であって、第３溶媒を構成する分子が、前記第２溶媒の構成分子の一部に対し優先的に水素結合を形成していることにより、前記第２溶媒の水素結合が解離し、前記第２溶媒の粘度が低下した状態である。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、前記第２溶媒はジエステル骨格を有し、前記第３溶媒は脂肪族アルコールである。
また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、雰囲気環境に応じ、前記第１溶媒、前記第２溶媒および前記第３溶媒を含む第１状態から、前記第３溶媒が蒸発し、前記第１溶媒および第２溶媒を含む第２状態となり、前記第３溶媒に引き続き前記第２溶媒が蒸発し、前記第１溶媒を含む第３状態となる。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの特定の局面では、前記機能性材料の濃度が０．１重量％以上４重量％未満である。
本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法は、有機発光素子の機能層を形成するためのインクを準備する第１工程であって、機能層を構成する機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ、ジエステル骨格を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有し、かつ、脂肪族アルコールである第３溶媒と、を混合させたインクを準備し、インク吐出ノズルを有するインクジェット装置に充填する第１工程と、第１電極を含む下地層を有する基板を準備する第２工程と、前記下地層に対し、前記インクジェット装置から前記インクの液滴を吐出させる第３工程と、前記第３工程により吐出させた前記インク液滴を前記下地層に塗布し、インク液滴膜を形成する第４工程と、前記インク液滴膜を乾燥させ、有機発光層を含む機能層を形成する第５工程と、前記機能層の上方に、前記第１電極と異なる極性を有する第２電極を形成する第６工程と、を有する、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法は、有機発光素子の機能層を形成するためのインクを準備する第１工程であって、機能層を構成する機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ前記第１溶媒の粘度よりも高い粘度を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有しかつ、前記第２溶媒を構成する分子間における化学結合の一部を解離し、前記第２溶媒の粘度を低下させる作用を有する第３溶媒とを混合させたインクを準備し、インク吐出ノズルを有するインクジェット装置に充填する第１工程と、第１電極を含む下地層を有する基板を準備する第２工程と、前記下地層に対し、前記インクジェット装置から前記インクの液滴を吐出させる第３工程と、前記第３工程により吐出させた前記インク液滴を前記下地層に塗布し、インク液滴膜を形成する第４工程と、前記インク液滴膜を乾燥させ、有機発光層を含む機能層を形成する第５工程と、前記機能層の上方に、前記第１電極と異なる極性を有する第２電極を形成する第６工程と、を有する、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法の特定の局面では、前記第３工程は、吐出させた前記インク液滴から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法の特定の局面では、前記第４工程は、塗布した前記インク液滴から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法の特定の局面では、前記第４工程は、塗布した前記インク液滴から前記第３溶媒に引き続き、前記第２溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりもさらに大きくする。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法の特定の局面では、前記第５工程は、前記インク液滴膜を乾燥させ、前記インク液滴膜から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法の特定の局面では、前記第５工程は、前記インク液滴膜を乾燥させ、前記インク液滴膜から前記第３溶媒に引き続き、前記第２溶媒および前記第１溶媒をこの順に蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりもさらに大きくする。

本発明の一態様に係る有機表示パネルは、上記のいずれかに記載された有機発光素子の製造方法により製造された有機発光素子を用いた、ことを特徴とする。
本発明の一態様に係る有機表示装置は、上記のいずれかに記載された有機発光素子の製造方法により製造された有機発光素子を用いた、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る有機発光装置は、上記のいずれかに記載された有機発光素子の製造方法により製造された有機発光素子を用いた、ことを特徴とする。
本発明の一態様に係るインクは、機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ、ジエステル骨格を有する第２溶媒と、
前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有し、かつ、脂肪族アルコールである第３溶媒とを含む、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係るインクは、機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ前記第１溶媒の粘度よりも高い粘度を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有しかつ、前記第２溶媒を構成する分子間における化学結合の一部を解離し、前記第２溶媒の粘度を低下させる作用を有する第３溶媒とを含む、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係るインクの特定の局面では、前記第３溶媒が蒸発することにより、３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下であった粘度が３０ｍＰａ・ｓ以上２００ｍＰａ・ｓ以下になる。

また、本発明の一態様に係るインクの特定の局面では、前記第１溶媒と前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和に対する、前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和の混合率は３ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下である。

また、本発明の一態様に係るインクの特定の局面では、前記機能性材料の濃度が０．１重量％以上４重量％未満である。
本発明の一態様に係る機能層の形成方法は、機能層を形成するためのインクを準備する第１工程であって、機能層を構成する機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ、ジエステル骨格を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有し、かつ、脂肪族アルコールである第３溶媒とを混合させたインクを準備し、インク吐出ノズルを有するインクジェット装置に充填する第１工程と、機能層を形成するための基板を準備する第２工程と、前記基板に対し、前記インクジェット装置から前記インクの液滴を吐出させる第３工程と、前記第３工程により吐出させた前記インク液滴を前記基板に塗布し、インク液滴膜を形成する第４工程と、前記インク液滴膜を乾燥させ、機能層を形成する第５工程と、
を有する、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る機能層の形成方法は、機能層を形成するためのインクを準備する第１工程であって、機能層を構成する機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ前記第１溶媒の粘度よりも高い粘度を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有しかつ、前記第２溶媒を構成する分子間における化学結合の一部を解離し、前記第２溶媒の粘度を低下させる作用を有する第３溶媒とを混合させたインクを準備し、インク吐出ノズルを有するインクジェット装置に充填する第１工程と、機能層を形成するための基板を準備する第２工程と、前記基板に対し、前記インクジェット装置から前記インクの液滴を吐出させる第３工程と、前記第３工程により吐出させた前記インク液滴を前記基板に塗布し、インク液滴膜を形成する第４工程と、前記インク液滴膜を乾燥させ、機能層を形成する第５工程と、を有する、ことを特徴とする。

また、本発明の一態様に係る機能層の形成方法の特定の局面では、前記第３工程は、吐出させた前記インク液滴から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする。

また、本発明の一態様に係る機能層の形成方法の特定の局面では、前記第４工程は、塗布した前記インク液滴から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする。

また、本発明の一態様に係る機能層の形成方法の特定の局面では、前記第４工程は、塗布した前記インク液滴から前記第３溶媒に引き続き、前記第２溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりもさらに大きくする。

また、本発明の一態様に係る機能層の形成方法の特定の局面では、前記第５工程は、前記インク液滴膜を乾燥させ、前記インク液滴膜から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする。

また、本発明の一態様に係る機能層の形成方法の特定の局面では、前記第５工程は、前記インク液滴膜を乾燥させ、前記インク液滴膜から前記第３溶媒に引き続き、前記第２溶媒および前記第１溶媒をこの順に蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりもさらに大きくする。

本発明の一態様に係る有機発光素子は、上記のいずれかに記載された機能層の形成方法により形成された機能層を備えた、ことを特徴とする有機発光素子。
本発明の一態様に係る有機表示パネルは、上記の有機発光素子を用いた、ことを特徴とする。

本発明の一態様に係る有機表示装置は、上記の有機発光素子を用いた、ことを特徴とする。
本発明の一態様に係る有機発光装置は、上記の有機発光素子を用いた、ことを特徴とする。

［本発明に至った経緯］
吐出性および平坦性の両方が良好なインクを得るに至った経緯を以下に説明する。
本発明者は、まず、インクの粘度がインクの吐出性にどのような影響を与えるのかを調べた。

図１は、インクの粘度と吐出角度θとの関係を示す図である。図１において、破線で囲った部分は従来例のインクの粘度領域（II）を示しており、当該粘度領域（II）の左側が従来例のインクより低粘度のインクの粘度領域（Ｉ）を示しており、前記粘度領域（II）の右側が従来例のインクより高粘度のインクの粘度領域（III）を示している。図１に示すように、インクの粘度が高くなるほど吐出角度θが大きくなる（着弾精度が低くなる）傾向がみられた。すなわち、インクの粘度が高くなるほど吐出性が悪くなった。なお、吐出角度θは、標準偏差６σで評価した。

図２は、インクの粘度が吐出角度θに及ぼす影響を説明するための図である。図において、実線の矢印Ａ₁はインク液滴の実際の吐出方向を示し、一点鎖線の矢印Ａ₂は理想的な吐出方向を示し、それら方向がなす角度が吐出角度θである。インクの粘度が高くなるほど吐出角度θが大きくなるのは、粘度が高くなるほどインク液滴のリガメント長さが長くなるからだと考えられる。すなわち、図２（ａ）に示すように、リガメント長さが長いと、インクジェット装置のノズルからインク液滴が離れるときの反動によって吐出方向がずれ易く、図２（ｂ）に示すように、吐出角度θが大きくなり易いと考えられる。また、リガメント長さが長いと、インク液滴が気流の影響を受けて流され易く、これによっても吐出角度θが大きくなり易いと考えられる。

次に、本発明者は、インクの粘度がインクの平坦性にどのような影響を与えるのかを調べた。
図３は、インクの粘度と機能層上面の平坦率との関係を示す図である。図において、破線で囲った部分は従来例のインクの粘度領域（II）を示しており、当該粘度領域（II）の左側が従来例のインクより低粘度のインクの粘度領域（Ｉ）を示しており、前記粘度領域（II）の右側が従来例のインクより高粘度のインクの粘度領域（III）を示している。図３に示すように、インクの粘度が高くなるほど機能層上面の平坦率が低くなる傾向がみられた。

図４は、平坦率の算出方法を説明するための図である。図４に示すように、平坦率は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて機能層の膜厚分布を測定し、その結果に基づき、機能層における有効画素範囲の最大膜厚値、最小膜厚値および平均膜厚値を求めて、それらを下記（数１）に代入することで算出した。

平坦率＝（最大膜厚値−最小膜厚値）÷２÷平均膜厚値×１００・・・（数１）
なお、有効画素範囲は、有機発光素子の駆動時において電圧がかかる箇所であり、機能層の膜厚が２００ｎｍの位置Ｐ₁から画素中央側に７．５μｍ離れた位置Ｐ₂間の範囲である。

図５は、インクの粘度が平坦率に及ぼす影響を説明するための図である。図５に示すように、画素中央領域上は、バンク近傍領域上よりも溶媒の蒸気濃度が高い。なぜなら、画素中央領域は、溶媒蒸気が発生するバンク近傍領域に両サイドを囲まれているため、当該画素中央領域で発生した溶媒蒸気は上方にしか拡散できないのに対して、バンク近傍領域は、片側のバンク５が存在する領域からは溶媒蒸気が発生しておらず、バンク５上には溶媒蒸気圧の低い空間が広がっているため、バンク近傍領域で発生した溶媒蒸気が上方だけでなくバンク５側にも拡散するからである。

蒸気濃度が高い画素中央領域上では矢印Ｓ₁で示すように蒸発速度が小さく、蒸気濃度が低いバンク近傍領域上では矢印Ｓ₂で示すように蒸発速度が大きい。このように蒸発速度に差が生じると、インク７ａの液溜まりの中で、蒸発速度の小さい画素中央領域から蒸発速度の大きいバンク近傍領域へとインク７ａの流れが生じ、流れ込んだインク７ａからは溶媒だけが蒸発していくので、バンク近傍領域に機能性材料７ｂが堆積する。

インク７ａの粘度が低いと、インク７ａが流れ易いため、バンク近傍領域では機能性材料７ｂの堆積量が多くなり、そのぶん膜厚が厚くなる。一方、インク７ａの粘度が高いと、インク７ａの流れを抑制する制動力が強くなるため、そのぶん膜厚は厚くならず、平坦率は低くなると考えられる。

図６は、インク粘度が吐出性および平坦性に及ぼす影響をまとめた図である。インクの粘度とインクの吐出性との関係、および、インクの粘度とインクの平坦性との関係をまとめると、図６に示すような結果になる。すなわち、従来のインクの粘度の場合は、吐出性は良いが「○」、平坦性は良いとは言えず「△」、それより低粘度の場合は、吐出性は非常に良いが「◎」、平坦性は悪く「×」、それより高粘度の場合は、平坦性は良いが「○」、吐出性は悪い「×」。このように、インクをどのような粘度にしたとしても、吐出性と平坦性の両方が良好なインクを得ることは困難であった。なお、後述するが、実施例のインクは、吐出性および平坦性の両方が良好「○」である。

以上のように、インクの吐出性と平坦性とは必ずしも相容れない特性であり、吐出性を良くするためにはインクを低粘度にするのが好ましいのに対し、平坦性を良くするためにはインクを高粘度にするのが好ましいと考えられる。そこで、本発明者は、良好な吐出性が求められるのは通常，インクをインクジェット装置から吐出させる迄であり、吐出させた後は良好な吐出性が求められないこと、および、良好な平坦性が求められるのは通常，吐出させた後であり、吐出させる迄は良好な平坦性は必ずしも求められないことに着目した。すなわち、経時的に粘度が変化する構成、具体的には、吐出させる迄は低粘度であり吐出させた後は高粘度になる構成であれば、吐出性と平坦性の両方が良好であるとの考えに至った。

図７は、本発明の一態様に係るインクの組成を示す概念図である。図７に示すように、本発明の一態様に係るインクは、機能性材料、第１溶媒、第２溶媒および第３溶媒とからなる。第１溶媒は、機能性材料を溶解させインク化するための溶媒であり、第２溶媒は、インクを増粘させるための溶媒であり、第３溶媒は、インクジェット装置から吐出させる迄の間第２溶媒を低粘度化しておくための溶媒である。この構成により、インクは、吐出させる迄は、良好な吐出性を確保するために低粘度となっており、吐出させた後は、良好な平坦性を確保するために高粘度となる。

より詳細には、インクは、雰囲気環境に応じ、第１溶媒、第２溶媒および第３溶媒を含む第１状態から、第３溶媒が蒸発し、第１溶媒および第２溶媒のみを含む第２状態となり、第３溶媒に引き続き第２溶媒が蒸発し、第１溶媒のみを含む第３状態となる。そして、インクをインクジェット装置から吐出させる迄は第３溶媒が含まれる第１状態を維持しているが、吐出させた後は第３溶媒が速やかに蒸発し第２状態となる。第３溶媒が蒸発することによって、すなわち、第１状態から第２状態に変化することによって、インクは低粘度から高粘度に変化する。

以下に、第３溶媒が蒸発することによって、粘度が変化する理由について説明する。
図８は、溶媒の粘度を示す図である。図８に示すように、ジエステル骨格を有する溶媒は、モノエステル骨格を有する溶媒と比べると、多量体効果により格段に高粘度である。このように高粘度であるため、ジエステル骨格を有する溶媒は、インクを増粘させるための第２溶媒として好ましい。

図９は、ジエステル骨格を有する溶媒の粘度について説明するための図である。ジエステル骨格を有する溶媒がモノエステル骨格を有する溶媒と比較して高粘度になる理由として、図９（ａ）に示すように、モノエステル骨格を有する溶媒の場合は、エステル結合が一分子に１つだけであり、そのエステル結合の箇所で分子間の水素結合が生じたとしても２量体が構成されるだけである。したがって、溶媒の粘度はそれほど高くはならない。

一方、図９（ｂ）に示すように、ジエステル骨格を有する溶媒の場合は、エステル結合は一分子に２つあり、それらエステル結合の箇所で分子間の水素結合が生じると多量体が構成される。したがって、多量体効果により溶媒の粘度は高くなる。このように、ジエステル骨格を有する溶媒は、単独時において高粘度である。したがって、高い増粘効果を有し、ジエステル骨格を有する溶媒を加えることでインクは高粘度になる。

ところが、図９（ｃ）に示すように、脂肪族アルコールの分子は、優先してジエステル骨格を有する溶媒の分子と水素結合する。これにより、ジエステル骨格を有する溶媒の分子間の水素結合は解離し、多量体が単量体になるため、ジエステル骨格を有する溶媒は低粘度になる。ジエステル骨格を有する溶媒一分子に対して、脂肪族アルコールは二分子水素結合する。したがって、ジエステル骨格を有する溶媒１ｍｏｌに対して脂肪族アルコールが２ｍｏｌ以上存在すれば、ジエステル骨格を有する溶媒の分子間の水素結合は理論上すべて解離されるため、ジエステル骨格を有する溶媒は最低粘度になる。

このように、脂肪族アルコールは、ジエステル骨格を有する溶媒の分子間の水素結合を解離させる作用を有するため第３溶媒として好ましい。しかも、ジエステル骨格を有する溶媒と脂肪族アルコールとの混合溶媒から脂肪族アルコールだけを蒸発させると、ジエステル骨格を有する溶媒の分子間で再び水素結合が生じるため、ジエステル骨格を有する溶媒は再び高粘度になる。

以上のように、ジエステル骨格を有する溶媒に脂肪族アルコールを混ぜると、ジエステル骨格を有する溶媒自体の粘度が低くなる。これは、単に、高粘度溶媒に低粘度溶媒を加えることによって高粘度溶媒を希釈し、粘度を低下させるのとは全く異なる作用効果である。これについて以下に説明する。

図１０は、溶媒の混合率が粘度に与える影響を示す図である。図１０において、溶媒Ａはジエステル骨格を有する溶媒であり、溶媒Ｂはジエステル骨格を有する溶媒よりも低い粘度を有する溶媒である。図１０に示すように、溶媒Ａと溶媒Ｂとの混合溶液を種々作製し、それら混合溶液の粘度を測定して粘度勾配を確かめたところ、溶媒Ｂとしてアルコール系の溶媒を用いた場合は、溶媒Ｂとしてアルコール系以外の溶媒（エーテル系の溶媒、ケトン系の溶媒、アルキルベンゼン系の溶媒）を用いた場合と比べて、粘度勾配に異なる傾向が見られた。

アルコール系以外の溶媒の場合、溶媒Ａの混合率が１００ｍｏｌ％のときは溶媒Ａ自体の粘度であり、溶媒Ａの混合率が０ｍｏｌ％のときは溶媒Ｂ自体の粘度である。そして、溶媒Ａの混合率が０ｍｏｌ％を超え１００ｍｏｌ％未満のときは、混合溶媒の粘度は溶媒Ａと溶媒Ｂとの中間の粘度であって、溶媒Ａの混合率が低くなるほど混合溶媒の粘度も低くなる傾向が見られる。このような傾向が見られるのは、溶媒Ａと溶媒Ｂとを混合することによって、溶媒Ａが単に希釈され、混合溶媒の粘度が低下するからである。

一方、アルコール系の溶媒の場合、溶媒Ａの混合率が１００ｍｏｌ％のときは溶媒Ａ自体の粘度であり、溶媒Ａの混合率が０ｍｏｌ％のときは溶媒Ｂ自体の粘度であり、この点においては、アルコール系以外の溶媒の場合と同じである。しかしながら、溶媒Ａの混合率が０ｍｏｌ％を超え１００ｍｏｌ％未満のときは、混合溶媒の粘度は必ずしも溶媒Ａと溶媒Ｂとの中間の粘度ではなく、特定範囲の混合率においては溶媒Ｂ自体の粘度よりも低粘度になる。すなわち、ある混合率を境にして、溶媒Ａの混合率が低くなっていくほど混合溶媒の粘度も低くなる現象と、溶媒Ａの混合率が低くなっていくほど混合溶媒の粘度が高くなる現象とが生じる傾向が見られた。このような傾向が見られるのは、前述したように、溶媒Ａが単に希釈されるだけではなく、溶媒Ｂが溶媒Ａの分子間の水素結合を解離させることによって、溶媒Ａ自体の粘度が低下するからである。

以上のように、第３溶媒は、第２溶媒の粘度を低下させる作用効果を有する溶媒である。第２溶媒に第３溶媒を混ぜると、第２溶媒の分子間の化学結合が一部解離して第２溶媒の粘度が低下する。

次に、溶媒の沸点について説明する。インクをインクジェット装置から吐出させた後に高粘度化させるためには、第３溶媒を第２溶媒よりも先に蒸発させる必要がある。また、第１溶媒が第２溶媒よりも先に蒸発してしまうと、第１溶媒に溶解していた機能性材料が析出する可能性があるため、第１溶媒よりも第２溶媒を先に蒸発させる必要がある。したがって、まず第３溶媒だけが蒸発し、次に第２溶媒だけが蒸発し、最後に第１溶媒が蒸発するように、各溶媒の沸点が設定されていることが好ましい。すなわち、各溶媒の沸点の関係は、第１溶媒＞第２溶媒＞第３溶媒、であることが好ましい。

図１１は、溶媒の沸点が吐出性および平坦性に及ぼす影響をまとめた図である。各溶媒の沸点の関係は、第１溶媒＞第２溶媒＞第３溶媒の関係であることが好ましいが、この関係に限定されるものではない。図１１に示すように、各溶媒の沸点の関係が、第１溶媒≒第２溶媒＞第３溶媒の場合（「第１溶媒≒第２溶媒」の具体例として、図１１には、第２溶媒の沸点が第１溶媒の沸点よりも２０℃高い場合を示している）でも、良好な平坦性が得られた。

一方、各溶媒の沸点の関係が、第２溶媒＞第１溶媒＞第３溶媒の場合（「第２溶媒＞第１溶媒」の具体例として、図１１には、第２溶媒の沸点が第１溶媒の沸点よりも５０℃高い場合を示している）は、インクが乾燥する迄の間に機能性材料の析出が生じた。その結果、機能層上面の画素中央領域とバンク近傍領域との間に大きな膜厚差は生じなかったものの、機能層上面が全体に亘って平坦でなくなる現象が生じた。第２溶媒の沸点が第１溶媒の沸点よりも高くても、その沸点差が２０℃以下であれば、共沸により第２溶媒と第１溶媒とが同時に蒸発し得るため、機能性材料が析出し難いが、その沸点差が５０℃以上になると先により多くの第１溶媒が蒸発し過ぎて機能性材料が析出すると考えられる。特に、機能性材料が第２溶媒に不要である場合に、このような現象が生じると考えられる。

また、各溶媒の沸点の関係が、第１溶媒＞第２溶媒≒第３溶媒の場合は、第３溶媒と共に第２溶媒も蒸発するため、第２溶媒による増粘効果が十分に得られず、良好な平坦性は得られなかった。

以上のことから、各溶媒の沸点の関係が適正でなければ、吐出性および平坦性の両方が良好なインクは得られないことが分かる。各溶媒の沸点の関係は、第１溶媒と第２溶媒との関係において、第２溶媒の沸点は、第１溶媒の沸点以下、または、第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下であることが好ましい。また、第３溶媒の沸点は、第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低いことが好ましい。

図１２は、インクの組成の好ましい条件を説明するための図である。図１２に示すように、各溶媒の具体的な好ましい沸点は、第１溶媒が２６０〜３５０℃、第２溶媒が２８０〜３５０℃、第３溶媒が８０〜２５０℃である。このような沸点の関係であれば、適度な揮発性を有する成膜性の良いインクジェット法に適したインクを得ることができる。なお、第２溶媒と第３溶媒との沸点差の好ましい範囲は、８０〜１８０℃である。第２溶媒と第３溶媒との沸点差がこの範囲であれば、インクをインクジェット装置から吐出させた後、速やかにインクの粘度を高くすることができ、より平坦な機能層を形成することができる。

次に、溶媒の粘度について説明する。図１２に示すように、各溶媒の単独での粘度は特に問わないが、第３溶媒が蒸発する前の粘度、すなわち、インクに第１溶媒、第２溶媒および第３溶媒が含まれている第１状態の粘度は、３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、３ｍＰａ・ｓ以上１３ｍＰａ・ｓ以下がさらに好ましい。これにより、インクジェット法に適した好ましい吐出性を得ることができる。また、第３溶媒が蒸発した後の粘度、すなわち、インクに第１溶媒および第２溶媒が含まれており、第３溶媒が含まれていない第２状態の粘度は、２０ｍＰａ・ｓ以上２００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、３０ｍＰａ・ｓ以上２００ｍＰａ・ｓ以下がさらに好ましい。これにより、好ましい平坦性を得ることができる。

次に、インク中における機能性材料の濃度は、０．１重量％以上４重量％未満であることが好ましい。
図１３は、機能性材料の濃度と機能層の膜厚との関係を示す図である。なお、図１３において「Over spill」とはバンクから液滴があふれ出すことを意味し、「Dewet」とはバンク内に見濡れ領域が発生していることを意味する。機能性材料の濃度が０．１重量％以上であることが好ましい理由として、図１３に示すように、機能性材料の濃度が０．１重量％未満であると、機能層の最小膜厚値が実用範囲である５ｎｍを下回るおそれがあるからである。

図１４は、機能性材料の濃度とインク粘度との関係を示す図である。インクにおける機能性材料の濃度が４重量％未満であることが好ましい理由として、図１４に示すように、機能性材料の濃度が４重量％以上であると、インクの粘度がインクジェット装置のノズルにつまる粘度（３００ｍＰａ・ｓ）に達するからである。

［有機発光素子用インク］
本発明の一態様に係るインクは、機能性材料、第１溶媒、第２溶媒および第３溶媒を含む。

＜機能性材料＞
機能性材料は、例えば有機発光素子の発光層を構成する材料であって、具体的には、Ｆ８−Ｆ６（Ｆ８（ポリジオクチルフルオレン）とＦ６（ポリジヘキシルフルオレン）との共重合体）が好ましい。Ｆ８−Ｆ６以外には、Ｆ８、Ｆ６等のＦ８−Ｆ６以外のフルオレン化合物、オキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物およびアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、２−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との鎖体、オキシン金属錯体、希土類錯体、等が挙げられる（特開平５−１６３４８８号公報参照）。これら化合物や錯体は、単独で用いても良いし、複数を混合して用いても良い。

＜第１溶媒＞
第１溶媒は、機能性材料を溶解する溶媒であって、具体的には、フェノキシトルエンが好ましい。フェノキシトルエン以外には、シクロヘキシルベンゼン、ジエチルベンゼン、デカハイドロナフタレン、メチルベンゾエート、アセトフェノン、フェニルベンゼン、ベンジルアルコール、テトラハイドロナフタレン、イソフォロン、ｎ−ドデカン、ジシクロヘキシル、ｐ−キシレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。これら溶媒は、単独で用いても良いし、複数を混合して用いても良い。

＜第２溶媒＞
第２溶媒は、増粘作用を有する溶媒であって、具体的には、ジメチルフタレートが好ましい。ジメチルフタレート以外には、ジエチルフタレート、ジプロピルフタレート等ジエステル骨格を有する溶媒が好ましい。また、ジエステル骨格を有する溶媒以外であっても良い。なお、ジエステル骨格を有する溶媒に位置異性体が存在し得る場合において、置換基はオルト、メタ、パラのいずれの位置関係であっても良い。

第２溶媒は、構成分子の一部が化学結合可能であって、第３溶媒を構成する分子が、前記構成分子の一部に対し優先的に化学結合を形成することにより、前記第２溶媒の化学結合が解離し、前記第２溶媒の粘度が低下した状態になる溶媒であることが好ましい。ジエステル骨格を有する溶媒の場合は、構成分子の一部が水素結合可能であって、アルコール系の溶媒と混ぜ合わせることによって、当該アルコール系の溶媒の分子が前記構成分子の一部に対し優先的に水素結合を形成することにより、ジエステル骨格を有する溶媒の水素結合が解離し、ジエステル骨格を有する溶媒の粘度が低下した状態になる。なお、化学結合は水素結合に限定されない。

＜第３溶媒＞
第３溶媒は、第２溶媒の粘度を低下させる作用を有する溶媒であって、具体的には、１−ノナノールが好ましい。１−ノナノール以外には、２−エチルヘキサノール、デカノール、２−ノナノール、２−メチル−２−ノナノール等の脂肪族アルコールや、ベンジルアルコール等の芳香族アルコールなど、アルコール系の溶媒が好ましい。特に、脂肪族アルコールは分子が嵩高くないためジエステル骨格を有する溶媒とより優先的に水素結合し易いため好ましい。

［有機発光素子および有機表示パネル］
図１５は、本発明の一態様に係る有機表示パネルの各層の積層状態を示す模式図である。図１５に示すように、本発明の一態様に係る有機表示パネル１１０は、本発明の一態様に係る有機発光素子１１１上にシール材１１２を介してカラーフィルター基板１１３を貼り合わせた構成を有する。

有機発光素子１１１は、ＲＧＢの各ピクセルがマトリックス状またはライン状に配置されてなるトップエミッション型の有機発光素子であり、各ピクセルはＴＦＴ基板１上に各層を積層した積層構造となっている。

ＴＦＴ基板１上には、第１電極を構成する第１アノード電極２および第２アノード電極３がマトリックス状またはライン状に形成されており、それらアノード電極２，３上にホール注入層４が積層されている。ホール注入層４上には、ピクセルを規定するバンク５が形成されており、バンク５で規定された領域内にホール輸送層６および有機発光層７がこの順で積層されている。さらに、有機発光層７の上には、電子輸送層８、第２電極であるカソード電極９、および封止層１０が、それぞれバンク５で規定された領域を超えて隣のピクセルのものと連続するように形成されている。

バンク５で規定された領域は、ホール注入層４、ホール輸送層６、有機発光層７および電子輸送層８がその順で積層された多層積層構造となっており、それらの積層構造で機能層が構成されている。なお、機能層には電子注入層等の他の層が含まれていても良い。

機能層の代表的な構成としては、（１）ホール注入層／有機発光層、（２）ホール注入層／ホール輸送層／有機発光層、（３）ホール注入層／有機発光層／電子注入層、（４）ホール注入層／ホール輸送層／有機発光層／電子注入層、（５）ホール注入層／有機発光層／ホール阻止層／電子注入層、（６）ホール注入層／ホール輸送層／有機発光層／ホール阻止層／電子注入層、（７）有機発光層／ホール阻止層／電子注入層、（８）有機発光層／電子注入層等の素子構成が挙げられる。

ＴＦＴ基板１は、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、又はアルミナ等の絶縁性材料からなるベース基板上に、アモルファスＴＦＴ（ＥＬ素子ドライブ回路）が形成されたものである。

第１アノード電極２は、例えば、Ａｇ（銀）、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、またはＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）等で形成されている。トップエミッション型の有機発光素子の場合は、光反射性の材料で形成されていることが好ましい。

第２アノード電極３は、第１アノード電極２およびホール注入層４の間に介在し、各層間の接合性を良好にする機能を有する。
ホール注入層４は、例えば、金属酸化物、金属窒化物、または金属酸窒化物等の金属化合物で形成されていることが好ましい。ホール注入層４が金属酸化物で形成されている場合は、ホールの注入が容易になるため、有機発光層７内で電子が有効に発光に寄与し良好な発光特性を得ることができる。金属酸化物としては、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｗ（タングステン）、Ｖ（バナジウム）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔａ（タンタル）、Ｔｉ（チタン）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｓｃ（スカンジウム）、Ｙ（イットリウム）、Ｔｈ（トリウム）、Ｍｎ（マンガン）、Ｆｅ（鉄）、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｏｓ（オスミウム）、Ｃｏ（コバルト）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｃｄ（カドミウム）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｉｎ（インジウム）、Ｓｉ（シリコン）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｓｎ（錫）、Ｐｂ（鉛）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）、およびＬａ（ランタン）からＬｕ（ルテチウム）までのいわゆる希土類元素等の酸化物が挙げられる。なかでも、Ａｌ₂Ｏ₃（酸化アルミニウム）、ＣｕＯ（酸化銅）、およびＳｉＯ（酸化シリコン）は、特に長寿命化に有効である。

バンク５は、例えば、樹脂等の有機材料またはガラス等の無機材料で形成されていることが好ましい。有機材料の例には、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等が挙げられ、無機材料の例には、ＳｉＯ₂（シリコンオキサイド）、Ｓｉ₃Ｎ₄（シリコンナイトライド）等が挙げられる。バンク５は、有機溶剤耐性を有することが好ましく、また可視光をある適度透過させることが好ましく、さらに絶縁性を有することが好ましく、加えてエッチング処理やベーク処理等がされることがあるので、それらの処理に対する耐性の高い材料で形成されることが好ましい。

なお、バンク５は、ピクセルバンクであっても、ラインバンクであっても良い。ピクセルバンクの場合、ピクセルごと有機発光層７の全周を囲繞するようにバンク５が形成される。一方、ラインバンクの場合、複数のピクセルを列ごとまたは行ごとに区切るようにバンク５が形成され、バンク５は有機発光層７の行方向両側または列方向両側だけに存在し、有機発光層７は同列または同行のものが連続した構成となる。

ホール輸送層６は、アノード電極２，３から注入されたホールを有機発光層７へ輸送する機能を有し、例えば、ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）や、その誘導体（共重合体など）で形成されていることが好ましい。

有機発光層７は、電界発光現象を利用して発光する機能を有し、例えば、本発明の一態様に係るインクに含まれる機能性材料で構成されていることが好ましい。
電子輸送層８は、カソード電極９から注入された電子を有機発光層７へ輸送する機能を有し、例えば、バリウム、フタロシアニン、フッ化リチウム、またはこれらの混合物等で形成されていることが好ましい。

カソード電極９は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等で形成される。トップエミッション型の有機発光素子の場合は、光透過性の材料で形成されることが好ましい。

封止層１０は、有機発光層７等が水分に晒されたり、空気に晒されたりすることを抑制する機能を有し、例えば、ＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）等の材料で形成される。トップエミッション型の有機発光素子の場合は、光透過性の材料で形成されることが好ましい。

以上の構成からなる有機発光素子１１１および有機表示パネル１１０は、吐出性および平坦性の良いインクを用いて有機発光層７が形成されているため、発光特性が良好である。

［有機発光素子の製造方法］
図１６および図１７に基づいて、本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法を説明する。図１６および図１７は、本発明の一態様に係る有機発光素子の製造方法を説明するための工程図である。

まず、図１６（ａ）に示すような上面が保護レジストで保護されたＴＦＴ基板１を準備する。
次に、図１６（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１を覆っている保護レジストを剥離し、ＴＦＴ基板１上に、有機樹脂をスピンコートし、ＰＲ／ＰＥ（フォトレジスト／フォトエッチングでパターニングすることによって、図１６（ｃ）に示すように、平坦化膜１ａ（例えば厚さ４μｍ）を形成する。

次に、図１６（ｄ）に示すように、平坦化膜１ａ上に第１アノード電極２を形成する。第１アノード電極２は、例えば、スパッタリングによりＡＰＣで薄膜を形成し、当該薄膜をＰＲ／ＰＥでマトリックス状にパターニングすることによって形成する（例えば厚さ１５０ｎｍ）。なお、第１アノード電極２は真空蒸着等で形成しても良い。

次に、図１６（ｅ）に示すように、第２アノード電極３をマトリックス状に形成する。第２アノード電極３は、例えばプラズマ蒸着法でＩＴＯ薄膜を形成し、当該ＩＴＯ薄膜をＰＲ／ＰＥによりパターニングすることにより形成する（例えば厚さ１１０ｎｍ）。

次に、図１６（ｆ）に示すように、第２アノード電極３の上からホール注入層４を形成する。ホール注入層４は、ホール注入機能を果たす材料をスパッタリングし、ＰＲ／ＰＥによりパターニングすることで形成する（例えば厚さ４０ｎｍ）。なお、ホール注入層４は、アノード電極３上だけでなく、ＴＦＴ基板１の上面全体に亘って形成する。

次に、図１６（ｇ）に示すように、ホール注入層４上にバンク５を形成する。ホール注入層４上においてバンク５を形成する領域は、隣り合う発光層形成予定領域どうしの境界に相当する領域である。バンク５は、ホール注入層４上の全体を覆うようにバンク材料層を形成し、形成したバンク材料層の一部をＰＲ／ＰＥで除去することによって形成する（例えば厚さ１μｍ）。なお、バンク５は、縦方向にだけ伸長するストライプ状のラインバンクであっても良いし、縦と横に伸長し平面形状が井桁状のピクセルバンクであっても良い。

次に、図１７（ａ）に示すように、バンク５間の凹部に、ホール輸送層の材料を含むインクを充填し、乾燥させることによって、ホール輸送層６を形成する（例えば厚さ２０ｎｍ）。

次に、図１７（ｂ）に示すように、ＴＦＴ基板１上の全体に亘って、バンク５間の凹部にインクジェット法（液滴吐出法）で本発明の一態様に係る有機発光素子用インクを充填し、充填したインクを減圧下で乾燥し、ベークすることによって、有機発光層７を形成する（例えば厚さ６０〜９０ｎｍ）。なお、インクをバンク５間に充填する方法は、インクジェット法に限定されず、ディスペンサー法、ノズルコート法、スピンコート法、凹版印刷、凸版印刷等であっても良い。

有機発光層７は、具体的には、以下の第１〜第５工程を順次経ることにより形成される。
第１工程では、インクを準備し、インク吐出用のノズルを有するインクジェット装置に充填する。

第２工程では、第１電極を含む下地層を有する基板を準備する。本実施の形態では、第１アノード電極２、第２アノード電極３、ホール注入層４、バンク５およびホール輸送層６が形成されたＴＦＴ基板１がこれに該当する。

第３工程では、ホール輸送層６に対し、インクジェット装置からインクの液滴を吐出させる。その際、吐出させたインク液滴から第３溶媒を蒸発させ、インクの粘度を大きくする。

第４工程では、第３工程により吐出させたインク液滴をホール輸送層６に塗布し、インク液滴膜を形成する。その際、インク液滴から第３溶媒に引き続き、第２溶媒を蒸発させ、インクの粘度をさらに大きくする。

第５工程では、インク液滴膜を乾燥させ、有機発光層７を形成する。
なお、第３溶媒は、第３工程ではなく第４工程で蒸発させても良い。具体的には、第４工程において、ホール輸送層６に塗布したインク液滴から第３溶媒を蒸発させてインクの粘度を大きくしても良い。

また、第３溶媒は、第３工程ではなく第５工程で蒸発させても良い。具体的には、第５工程において、インク液滴膜を乾燥させ、インク液滴膜から第３溶媒を蒸発させてインクの粘度を大きくしても良い。さらに、第５工程では、インク液滴膜を乾燥させ、インク液滴から第３溶媒に引き続き、第２溶媒および前記第１溶媒をこの順に蒸発させ、インクの粘度をさらに大きくしても良い。

第１溶媒、第２溶媒および第３溶媒を蒸発させるタイミングは、雰囲気環境によって制御可能である。
次に、図１７（ｃ）に示すように、バンク５および有機発光層７を覆うように、ＥＴＬ蒸着で電子輸送層８を形成する（厚さ２０ｎｍ）。

次に、図１７（ｄ）に示すように、機能層の上方に第１電極と異なる極性を有する第２電極を形成する（第６工程）。具体的には、光透過性の材料をプラズマ蒸着することによって、電子輸送層８の上からカソード電極９を形成する（厚さ１００ｎｍ）。

次に、図１７（ｅ）に示すように、カソード電極９の上からＣＶＤで封止層１０を形成する（厚さ１μｍ）。
以上で、トップエミッション型の有機発光素子が作製される。

［有機表示装置］
図１８および図１９に基づいて、本発明の一態様に係る有機表示装置について説明する。図１８は、本発明の一態様に係る表示装置の全体構成を示す図である。図１９は、本発明の一態様に係る表示装置を用いたテレビシステムを示す斜視図である。

図１８に示すように、有機表示装置１００は、本発明の一態様に係る有機表示パネル１１０と、これに接続された駆動制御部１２０とを備える。駆動制御部１２０は、４つの駆動回路１２１〜１２４と制御回路１２５とから構成されている。なお、実際の有機表示装置１００では、有機表示パネル１１０に対する駆動制御部１２０の配置や接続関係については、これに限られない。

以上の構成からなる有機表示装置１００は、発光特性が良好な有機発光素子を用いているため画質が優れている。
[有機発光装置]
図２０は、本発明の一態様に係る有機発光装置を示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は横断面図である。図２０に示すように、有機発光装置２００は、本発明の一態様に係る複数の有機発光素子２１０と、それら有機発光素子２１０が上面に実装されたベース２２０と、当該ベース２２０にそれら有機発光素子２１０を挟むようにして取り付けられた一対の反射部材２３０と、から構成されている。各有機発光素子２１０は、ベース２２０上に形成された導電パターン（不図示）に電気的に接続されており、前記導電パターンにより供給された駆動電力によって発光する。各有機発光素子２１０から出射された光の一部は、反射部材２３０によって配光が制御される。

以上の構成からなる有機発光装置２００は、発光特性が良好な有機発光素子を用いているため画質が優れている。
[変形例]
以上、本発明の一態様に係る有機発光素子用インク、有機発光素子の製造方法、有機表示パネル、有機表示装置、有機発光装置、インク、機能層の形成方法、および有機発光素子を具体的に説明してきたが、上記実施の形態は、本発明の構成および作用・効果を分かり易く説明するために用いた例であって、本発明の内容は、上記の実施の形態に限定されない。

例えば、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、有機発光層を形成するためのインクに限定されず、ホール輸送層、電子輸送層、ホール注入層、電子注入層、ブロッキング層など有機発光層以外の機能層を形成するためのインクであっても良い。

また、本発明の一態様に係る有機発光素子は、トップエミッション型に限定されず、ボトムエミッション型であっても良い。
また、本発明の一態様に係る有機表示パネルについて、上記実施の形態では、有機発光層の発光色については言及しなかったが、単色表示に限らず、フルカラー表示にも適用できる。フルカラー表示の有機表示パネルにおいては、有機発光素子が、ＲＧＢ各色のサブピクセルに相当し、隣り合うＲＧＢのサブピクセルが合わさって一画素が形成され、この画素がマトリックス状に配列されて画像表示領域が形成される。

また、本発明の一態様に係るインクは、有機発光素子用に限定されず、無機発光素子用であっても良い。

本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、ウエットプロセスによる有機発光素子の製造プロセスに広く利用できる。また、本発明の一態様に係る有機発光素子は、例えばパッシブマトリクス型或いはアクティブマトリクス型の有機表示装置および有機発光装置の分野全般などで広く利用できる。

１基板
２，３第１電極
７有機発光層
７ａインク
７ｂ機能性材料
９第２電極
１００有機発光装置
１１０有機表示パネル
１１１有機発光素子
２００有機表示装置

Claims

有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、
前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、
前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ、ジエステル骨格を有する第２溶媒と、
前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有し、かつ、脂肪族アルコールである第３溶媒と
を含む、ことを特徴とする有機発光素子用インク。
雰囲気環境に応じ、
前記第１溶媒、前記第２溶媒および前記第３溶媒を含む第１状態から、
前記第３溶媒が蒸発し、前記第１溶媒および第２溶媒を含む第２状態となり、
前記第３溶媒に引き続き前記第２溶媒が蒸発し、前記第１溶媒を含む第３状態となる、請求項１記載の有機発光素子用インク。
前記第１溶媒と前記第２溶媒と前記第３溶媒とを含む状態の粘度は、３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１記載の有機発光素子用インク。
前記第１溶媒と前記第２溶媒と前記第３溶媒とを含む状態の粘度は、３ｍＰａ・ｓ以上１３ｍＰａ・ｓ以下である、請求項３記載の有機発光素子用インク。
前記第３溶媒が蒸発し、前記第１溶媒と前記第２溶媒とを含む状態の粘度は、２０ｍＰａ・ｓ以上２００ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１記載の有機発光素子用インク。
前記第３溶媒が蒸発し、前記第１溶媒と前記第２溶媒とを含む状態の粘度は、３０ｍＰａ・ｓ以上２００ｍＰａ・ｓ以下である、請求項５記載の有機発光素子用インク。
前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和に対する前記第２溶媒の混合率は３０ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下である、請求項１記載の有機発光素子用インク。
前記第１溶媒と前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和に対する、前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和の混合率は３ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下である、請求項１記載の有機発光素子用インク。
前記第１溶媒は、フェノキシトルエンであり、
前記第２溶媒は、ジメチルフタレートであり、
前記第３溶媒は、１−ノナノールであり、
前記機能性材料は、Ｆ８−Ｆ６である、
請求項１記載の有機発光素子用インク。
前記第１溶媒の沸点は、２６０℃以上３５０℃以下であり、
前記第２溶媒の沸点は、２８０℃以上３５０℃以下であり、
前記第３溶媒の沸点は、８０℃以上２５０℃以下である、
請求項１記載の有機発光素子用インク。
有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、
前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、
前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ、前記第１溶媒の粘度よりも高い粘度を有する第２溶媒と、
前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有しかつ、前記第２溶媒を構成する分子間における化学結合の一部を解離し、前記第２溶媒の粘度を低下させる作用を有する第３溶媒と
を含む、ことを特徴とする有機発光素子用インク。
第２溶媒を構成する分子の一部は水素結合可能であって、第３溶媒を構成する分子が、前記第２溶媒の構成分子の一部に対し優先的に水素結合を形成していることにより、前記第２溶媒の水素結合が解離し、前記第２溶媒の粘度が低下した状態である、
請求項１１記載の有機発光素子用インク。
前記第２溶媒はジエステル骨格を有し、前記第３溶媒は脂肪族アルコールである、請求項１１記載の有機発光素子用インク。
雰囲気環境に応じ、
前記第１溶媒、前記第２溶媒および前記第３溶媒を含む第１状態から、
前記第３溶媒が蒸発し、前記第１溶媒および第２溶媒を含む第２状態となり、
前記第３溶媒に引き続き前記第２溶媒が蒸発し、前記第１溶媒を含む第３状態となる、請求項１１記載の有機発光素子用インク。
前記第１溶媒と前記第２溶媒と前記第３溶媒とを含む状態の粘度は、３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１１記載の有機発光素子用インク。
前記第１溶媒と前記第２溶媒と前記第３溶媒とを含む状態の粘度は、３ｍＰａ・ｓ以上１３ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１５記載の有機発光素子用インク。
前記第３溶媒が蒸発し、前記第１溶媒と前記第２溶媒とを含む状態の粘度は、２０ｍＰａ・ｓ以上２００ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１１記載の有機発光素子用インク。
前記第３溶媒が蒸発し、前記第１溶媒と前記第２溶媒とを含む状態の粘度は、３０ｍＰａ・ｓ以上２００ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１７記載の有機発光素子用インク。
前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和に対する前記第２溶媒の混合率は３０ｍｏｌ％以上７０ｍｏｌ％以下である、請求項１１記載の有機発光素子用インク。
前記第１溶媒と前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和に対する、前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和の混合率は３ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下である、請求項１１記載の有機発光素子用インク。
前記第１溶媒は、フェノキシトルエンであり、
前記第２溶媒は、ジメチルフタレートであり、
前記第３溶媒は、１−ノナノールであり、
前記機能性材料は、Ｆ８−Ｆ６である、
請求項１１記載の有機発光素子用インク。
前記第１溶媒の沸点は、２６０℃以上３５０℃以下であり、
前記第２溶媒の沸点は、２８０℃以上３５０℃以下であり、
前記第３溶媒の沸点は、８０℃以上２５０℃以下である、
請求項１１記載の有機発光素子用インク。
前記機能性材料の濃度が０．１重量％以上４重量％未満である、請求項１または１１記載の有機発光素子用インク。
有機発光素子の機能層を形成するためのインクを準備する第１工程であって、
機能層を構成する機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ、ジエステル骨格を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有し、かつ、脂肪族アルコールである第３溶媒と、を混合させたインクを準備し、インク吐出ノズルを有するインクジェット装置に充填する第１工程と、
第１電極を含む下地層を有する基板を準備する第２工程と、
前記下地層に対し、前記インクジェット装置から前記インクの液滴を吐出させる第３工程と、
前記第３工程により吐出させた前記インク液滴を前記下地層に塗布し、インク液滴膜を形成する第４工程と、
前記インク液滴膜を乾燥させ、有機発光層を含む機能層を形成する第５工程と、
前記機能層の上方に、前記第１電極と異なる極性を有する第２電極を形成する第６工程と、を有する、
ことを特徴とする有機発光素子の製造方法。
有機発光素子の機能層を形成するためのインクを準備する第１工程であって、
機能層を構成する機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ前記第１溶媒の粘度よりも高い粘度を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有しかつ、前記第２溶媒を構成する分子間における化学結合の一部を解離し、前記第２溶媒の粘度を低下させる作用を有する第３溶媒とを混合させたインクを準備し、インク吐出ノズルを有するインクジェット装置に充填する第１工程と、
第１電極を含む下地層を有する基板を準備する第２工程と、
前記下地層に対し、前記インクジェット装置から前記インクの液滴を吐出させる第３工程と、
前記第３工程により吐出させた前記インク液滴を前記下地層に塗布し、インク液滴膜を形成する第４工程と、
前記インク液滴膜を乾燥させ、有機発光層を含む機能層を形成する第５工程と、
前記機能層の上方に、前記第１電極と異なる極性を有する第２電極を形成する第６工程と、
を有する、ことを特徴とする有機発光素子の製造方法。
前記第３工程は、吐出させた前記インク液滴から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする、
請求項２４または２５記載の有機発光素子の製造方法。
前記第４工程は、塗布した前記インク液滴から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする、
請求項２４または２５記載の有機発光素子の製造方法。
前記第４工程は、塗布した前記インク液滴から前記第３溶媒に引き続き、前記第２溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりもさらに大きくする、
請求項２７記載の有機発光素子の製造方法。
前記第５工程は、前記インク液滴膜を乾燥させ、前記インク液滴膜から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする、
請求項２４または２５記載の有機発光素子の製造方法。
前記第５工程は、前記インク液滴膜を乾燥させ、前記インク液滴膜から前記第３溶媒に引き続き、前記第２溶媒および前記第１溶媒をこの順に蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりもさらに大きくする、請求項２９記載の有機発光素子の製造方法。
請求項２４〜３０のいずれかに記載された有機発光素子の製造方法により製造された有機発光素子を用いた、ことを特徴とする有機表示パネル。
請求項２４〜３０のいずれかに記載された有機発光素子の製造方法により製造された有機発光素子を用いた、ことを特徴とする有機表示装置。
請求項２４〜３０のいずれかに記載された有機発光素子の製造方法により製造された有機発光素子を用いた、ことを特徴とする有機発光装置。
機能性材料と、
前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、
前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ、ジエステル骨格を有する第２溶媒と、
前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有し、かつ、脂肪族アルコールである第３溶媒と
を含む、
ことを特徴とするインク。
機能性材料と、
前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、
前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ前記第１溶媒の粘度よりも高い粘度を有する第２溶媒と、
前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有しかつ、前記第２溶媒を構成する分子間における化学結合の一部を解離し、前記第２溶媒の粘度を低下させる作用を有する第３溶媒と
を含む、ことを特徴とするインク。
前記第３溶媒が蒸発することにより、３ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下であった粘度が３０ｍＰａ・ｓ以上２００ｍＰａ・ｓ以下になる、請求項３４または３５記載のインク。
前記第１溶媒と前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和に対する、前記第２溶媒と前記第３溶媒との総和の混合率は３ｍｏｌ％以上２０ｍｏｌ％以下である、請求項３４または３５記載のインク。
前記機能性材料の濃度が０．１重量％以上４重量％未満である、請求項３４または３５記載のインク。
機能層を形成するためのインクを準備する第１工程であって、
機能層を構成する機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ、ジエステル骨格を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有し、かつ、脂肪族アルコールである第３溶媒とを混合させたインクを準備し、インク吐出ノズルを有するインクジェット装置に充填する第１工程と、
機能層を形成するための基板を準備する第２工程と、
前記基板に対し、前記インクジェット装置から前記インクの液滴を吐出させる第３工程と、
前記第３工程により吐出させた前記インク液滴を前記基板に塗布し、インク液滴膜を形成する第４工程と、
前記インク液滴膜を乾燥させ、機能層を形成する第５工程と、
を有する、
ことを特徴とする機能層の形成方法。
機能層を形成するためのインクを準備する第１工程であって、
機能層を構成する機能性材料と、前記機能性材料を溶解する第１溶媒と、前記第１溶媒の沸点以下である沸点、または、前記第１溶媒の沸点よりも高く、第１溶媒との沸点との差が２０℃以下である沸点を有し、かつ前記第１溶媒の粘度よりも高い粘度を有する第２溶媒と、前記第１溶媒の沸点および第２溶媒の沸点よりも低い沸点を有しかつ、前記第２溶媒を構成する分子間における化学結合の一部を解離し、前記第２溶媒の粘度を低下させる作用を有する第３溶媒とを混合させたインクを準備し、インク吐出ノズルを有するインクジェット装置に充填する第１工程と、
機能層を形成するための基板を準備する第２工程と、
前記基板に対し、前記インクジェット装置から前記インクの液滴を吐出させる第３工程と、
前記第３工程により吐出させた前記インク液滴を前記基板に塗布し、インク液滴膜を形成する第４工程と、
前記インク液滴膜を乾燥させ、機能層を形成する第５工程と、
を有する、ことを特徴とする機能層の形成方法。
前記第３工程は、吐出させた前記インク液滴から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする、
請求項３９または４０記載の機能層の形成方法。
前記第４工程は、塗布した前記インク液滴から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする、
請求項３９または４０記載の機能層の形成方法。
前記第４工程は、塗布した前記インク液滴から前記第３溶媒に引き続き、前記第２溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりもさらに大きくする、
請求項４２記載の機能層の形成方法。
前記第５工程は、前記インク液滴膜を乾燥させ、前記インク液滴膜から前記第３溶媒を蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりも大きくする、
請求項３９または４０記載の機能層の形成方法。
前記第５工程は、前記インク液滴膜を乾燥させ、前記インク液滴膜から前記第３溶媒に引き続き、前記第２溶媒および前記第１溶媒をこの順に蒸発させ、前記インクの粘度を、前記第１工程よりもさらに大きくする、請求項４４記載の機能層の形成方法。
請求項３９〜４５のいずれかに記載された機能層の形成方法により形成された機能層を備えた、ことを特徴とする有機発光素子。
請求項４６記載の有機発光素子を用いた、ことを特徴とする有機表示パネル。
請求項４６記載の有機発光素子を用いた、ことを特徴とする有機表示装置。
請求項４６記載の有機発光素子を用いた、ことを特徴とする有機発光装置。