TW201815997A - 有機發光元件用墨水組成物及使用其之有機發光元件的製造方法 - Google Patents
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-
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Abstract
本發明之目的在於提供一種有機發光元件用墨水組成物,其於使用具有芘骨架之化合物及具有蒽骨架之化合物的至少一者作為有機主體材料之情形時,噴墨噴出穩定性優異,可實現高發光效率。
一種有機發光元件用墨水組成物,其含有發光主體材料及溶劑,該發光主體材料含有具有芘骨架之化合物及具有蒽骨架之化合物的至少一者,該溶劑之蒸氣壓為5mmHg以下;下述式(a)表示之三維座標距離(Ra)為8以下。
Ra={4×(dD
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-dD
solvent
)
2
+(dP
host
-dP
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)
2
+(dH
host
-dH
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)
2
}
0.5
‧‧‧(a)
(上述式中,dDhost、dPhost、dHhost分別為上述發光主體材料之漢森溶解度參數(Hansen Solubility Parameter)的分散項、極化項及氫鍵項,dDsolvent、dPsolvent、dHsolvent分別為上述溶劑之漢森溶解度參數的分散項、極化項及氫鍵項)
Description
本發明係關於一種有機發光元件用墨水組成物及使用其之有機發光元件的製造方法。
有機發光元件通常含有陽極、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層及陰極。若對該有機發光元件施加電場,則電洞自陽極注入至電洞傳輸層,電子自陰極注入至電子傳輸層,繼而,電洞及電子注入至發光層。發光層中,所注入之電洞與電子進行再結合,發光層中之發光材料藉由此時產生之能量而發光。再者,有機發光元件視情形存在不具有電洞傳輸層及/或電子傳輸層之情況。又,存在含有電洞注入層及電子注入層等其他層之情況。
有機發光元件除目視辨認性高、視野角依存性少等顯示性能以外,就能夠使顯示器輕量化、薄層化之觀點而言亦佳,正在進行實用化。然而,由於目前亦要求消耗電力之改善,故而正在進行面向進一步提升發光效率之研究。
例如,於專利文獻1中記載有關於特定之化學式表示之芘衍 生物之發明。於專利文獻1中記載有藉由使用上述芘衍生物,可製作具有高發光效率之有機EL元件。
再者,於專利文獻1中記載有於使用上述芘衍生物製造有機EL元件之情形時,有機化合物層或發光層可藉由蒸鍍或濕式進行成膜。
又,於專利文獻2中,記載有關於特定之化學式表示之蒽衍生物之發明。於專利文獻2中,記載有藉由使用上述蒽衍生物,可提高發光效率,又,可延長發光壽命。
再者,記載有專利文獻2中記載之蒽衍生物用作發光主體材料,或用作發光客體材料均可。
又,於專利文獻2中,關於發光層等之形成方法雖未進行明示,但於實施例中記載有藉由將蒽衍生物進行蒸鍍而形成發光層。
[專利文獻1]國際公開第2011/077690號
[專利文獻2]日本專利特開2006-306732號公報
近年來,就能夠進行高精細之圖案化、材料利用效率較高等觀點而言,正研究藉由濕式成膜法、尤其是噴墨法而形成構成有機發光元件之各層。
然而,發現若欲使用如專利文獻1及2所記載之具有芘骨架之化合物或具有蒽骨架之化合物並藉由噴墨法形成發光層等,則存在噴墨 噴出穩定性不充分、無法獲得高發光效率之情況。
因此,本發明之目的在於提供一種有機發光元件用墨水組成物,其於使用具有芘骨架之化合物及具有蒽骨架之化合物的至少一者作為有機主體材料之情形時,噴墨噴出穩定性優異,能夠實現高發光效率。
本發明人等為了解決上述課題進行了銳意研究。其結果,發現:藉由對具有芘骨架之化合物及/或具有蒽骨架之化合物控制有機發光元件用墨水組成物中之上述化合物之溶解度及溶劑蒸氣壓,可解決上述課題,從而完成本發明。
即,本發明係關於一種有機發光元件用墨水組成物,其含有:發光主體材料與一種以上之溶劑,該發光主體材料含有具有芘骨架之化合物及具有蒽骨架之化合物的至少一者,該一種以上之溶劑的蒸氣壓為5mmHg以下。此時,其特徵在於:下述式(a)表示之漢森溶解度參數(Hansen solubility parameter)之三維座標距離(Ra)為8以下。
Ra={4×(dD
host
-dD
solvent
)
2
+(dP
host
-dP
solvent
)
2
+(dH
host
-dH
solvent
)
2
}
0.5
(a)
再者,上述式中,dDhost、dPhost、dHhost分別為上述發光主體材料之漢森溶解度參數的分散項、極化項及氫鍵項,dDsolvent、dPsolvent、dHsolvent分別為上述溶劑之漢森溶解度參數的分散項、極化項及氫鍵項。
根據本發明,可獲得噴墨噴出穩定性優異、可實現高發光效率之有機發光元件用墨水組成物。
1‧‧‧基板
2‧‧‧陽極
3‧‧‧障壁
4‧‧‧電洞傳輸層
5‧‧‧塗膜
6‧‧‧噴嘴
7‧‧‧噴墨頭
圖1係示意性地表示藉由噴墨法形成塗佈膜之步驟之部分剖面圖。
以下,針對用以實施本發明之形態詳細地進行說明。
<有機發光元件用墨水組成物>
本形態之有機發光元件用墨水組成物含有發光主體材料及溶劑。此外,亦可視需要進而含有發光摻雜劑材料、添加物等。再者,於本說明書中,「發光」包括藉由螢光之發光及藉由磷光之發光。
根據上述有機發光元件用墨水組成物,可獲得噴墨噴出穩定性優異、可實現高發光效率之有機發光元件用墨水組成物。其原因未必明確,但推測係藉由以下機制而獲得。
即,本發明所使用之發光主體材料於藉由蒸鍍法而成膜之有機發光元件中可獲得良好之特性。然而,若欲使用本發明所使用之發光主體材料藉由噴墨法進行成膜,則於漢森溶解度參數之三維座標距離(Ra)超過8之情形時,存在由於溶劑向發光主體材料之相溶性不足,因此於有機發光元件用墨水組成物中產生發光主體材料之凝集之情況。因此,於噴墨噴嘴附近析出發光主體材料,液滴之直線性變差,故而噴墨噴出穩定性會受損。進而,由於著落至支持體上之液滴於乾燥時會進一步促進凝集,因此可能產生發光效率之降低。
又,若溶劑之蒸氣壓為5mmHg以上,則會產生噴墨噴嘴附近之墨水的乾燥,因此產生與相溶性不足之情形相同的問題。
針對於此,本發明之有機發光元件用墨水組成物之發光主體材料與溶劑之漢森溶解度參數之三維座標距離(Ra)為8以下,選擇蒸氣壓為5mmHg以下的一種以上之溶劑。藉此,得以改善相溶性,從而得以抑制發光主體材料之凝集。即,可使噴墨噴出穩定性及發光效率提升。再者,上述機制終究為推測,於藉由其他機制而獲得本發明之效果之情形時,亦包含於本發明之技術範圍內。
[發光主體材料]
發光主體材料通常具有傳輸注入至發光層之電洞及電子之功能。
本形態之發光主體材料含有具有芘骨架之化合物及具有蒽骨架之化合物的至少一者。
作為發光主體材料之具有芘骨架及蒽骨架之化合物的具體例並無特別限制,可列舉下述化學式(1)、(2)表示之化合物。
此時,於上述化學式(1)及(2)中,A1及A2分別獨立表示可具有取代基之烷基、可具有取代基之烯基、可具有取代基之炔基、可具有取代基之烷氧基、可具有取代基之芳氧基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基。此時,化學式(1)及(2)中之A1及A2之標記表示「只要除構成芘骨架或蒽骨架之縮合多環的後文所述之Ar1~Ar6以外,可鍵結於任何鍵結位置」。
Ar1~Ar6分別獨立表示氫原子、可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基。
l為0~8之整數。再者,於l為2以上時,A1可相同亦可不同。
m為0~8之整數。再者,於m為2以上時,A2可相同亦可不同。
作為本發明中之烷基,並無特別限制,可列舉:甲基、乙基、丙基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基等碳原子數1~20之直鏈烷基;異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基等碳原子數3~20之支鏈烷基;環戊基、環己基、環庚基、環辛基等碳原子數3~20之環狀烷基等。該等之中,較佳為碳原子數1~10之直鏈烷基、碳原子數3~10之支鏈烷基、碳原子數3~10之環狀烷基,更佳為甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、環戊基、環己基、環庚基。
作為本發明中之烯基,並無特別限制,可列舉:乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、癸烯基、十二碳烯基、十四碳烯基、十六碳烯基、十八碳烯基等碳原子數1~60之直鏈烯基;甲基戊烯基等碳原子數4~60之支鏈烯基;環己烯基、環庚烯基、4-甲基環己烯基等碳原子數3~60之環狀烯基等。該等之中,較佳為碳原子數2~50之直鏈烯基、碳原子數4~50之支鏈烯基、碳原子數3~50之環狀烯基,更佳為碳原子數2~30之直鏈烯基、碳原子數4~30之支鏈烯基、碳原子數3~30之環狀烯基。
作為本發明中之炔基,並無特別限制,可列舉:乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、1-戊烯基、1-己烯基、1-庚烯基、1-辛烯基、1-壬烯基、1-癸烯基、1-十一碳烯基、1-十二碳烯基、1-十三碳烯基、1-十四碳烯基、1-十五碳烯基、1-十六碳烯基、1-十七碳烯基、1-十八碳烯基、1-十九碳烯基等碳原子數2~60之炔基。該 等之中,較佳為碳數2~50之炔基,更佳為碳數2~30之炔基。
作為本發明中之烷氧基,並無特別限制,可列舉:甲氧基、乙氧基、丙基、異丙氧基、丁氧基等碳原子數1~60之烷氧基。該等之中,較佳為碳數1~20之烷氧基,更佳為碳數2~10之烷氧基。
作為本發明中之芳氧基,並無特別限制,可列舉:苯氧基甲基、苯氧基乙氧基、萘氧基甲基、萘氧基乙氧基等碳原子數6~60之芳氧基。該等之中,較佳為碳原子數6~30之芳氧基,更佳為碳原子數6~20之芳氧基。
作為本發明中之芳基,並無特別限制,可列舉:苯基、聯苯基、聯三苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、基、茀基、9,9-二甲基茀基、螺茀基、丙二烯合茀基等碳原子數6~60之芳基。該等之中,較佳為碳原子數6~50之芳基,更佳為碳原子數6~30之芳基。
作為本發明中之雜芳基,並無特別限制,可列舉自噻吩、噻唑、呋喃、唑、哌喃、吡咯、咪唑、吡唑、異噻唑、異唑、呋呫、三唑、吡啶、吡、嘧啶、嗒、三、苯并噻吩、苯并噻唑、噻蒽、異苯并呋喃、苯并唑、苯并哌喃、、啡噻、吲哚、異吲哚、吲哚、苯并咪唑、吲唑、苯并三唑、嘌呤、喹、異喹啉、喹啉、吠、啶、喹啉、喹唑啉、啉、喋啶、咔唑、咔啉、啡啶、吖啶、呸啶、啡啉、啡、啡噻、啡、二苯并戴奧辛去除1個氫原子而獲得之一價基等。該等之中,較佳為碳原子數5~50之雜芳基,更佳為自咔唑、吡啶、吡、嘧啶、嗒、三去除1個氫原子而獲得之一價基。
本發明中之烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳氧基、芳基、雜 芳基可具有取代基。作為該取代基,並無特別限制,可列舉:上述烷基;上述烯基;上述炔基;上述烷氧基;上述芳氧基;上述芳基;上述雜芳基;鹵素原子;羥基;硫醇基;硝基;磺基;氰基;甲氧基、乙氧基、丙基、異丙氧基、丁氧基、苯氧基甲基、苯氧基乙氧基等烷氧基;甲基羰基、乙基羰基、丙基羰基、丁基羰基等烷基羰基;甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基等酯基。但於A1及A2、以及Ar1~Ar6為烷基、烯基、炔基或烷氧基之情形時,取代基不為烷基、烯基、炔基或烷氧基。
具體而言,於A1、A2為烷基、烯基、炔基之情形時,較佳為芳基、雜芳基可為取代基。又,於A1、A2、Ar1~Ar6為芳基或雜芳基之情形時,較佳為烷基、烯基、炔基、雜芳基可為取代基。
上述A1及A2較佳為可具有取代基之碳原子數6~50之芳基,更佳為可具有取代基之苯基、可具有取代基之萘基、可具有取代基之蒽基、可具有取代基之芘基。
又,Ar1~Ar6較佳為可具有取代基之碳原子數6~50之芳基,更佳為可具有取代基之苯基、可具有取代基之萘基、可具有取代基之蒽基、可具有取代基之芘基。
再者,化學式(1)表示之具有芘骨架之化合物存在A1、A2、Ar1~Ar6含有蒽骨架之情況,化學式(2)表示之具有蒽骨架之化合物存在A1、A2、Ar1~Ar6含有芘骨架之情況。於此種情形時,發光主體材料可謂為具有蒽骨架及芘骨架之化合物。
以下,揭示本發明之一實施形態之芘化合物及蒽化合物之具體例。
上述發光主體材料可單獨使用,亦可將兩種以上組合使用。
關於本發明之發光主體材料,分子量較佳為5000g/mol以下,更佳為2000g/mol以下,進而較佳為300~2000g/mol。若發光主體材料之分子量為5000g/mol以下,則可容易地使發光主體材料溶解於溶劑中,因此較佳。
再者,作為發光主體材料,除上述化學式(1)、(2)表示之發光主體材料以外,亦可含有其他發光主體材料。
作為該其他發光主體材料,並無特別限制,可列舉:1,4-雙(三苯基矽基)苯(UGH-2)、1,3-雙(三苯基矽基)苯等矽烷化合物;2,8-雙(二苯基磷酸基)二苯并[b,d]噻吩(PPT)、2,7-雙(二苯基磷酸基)-9,9'-螺茀(SPPO13)等膦化合物;三苯基胺衍生物;苯并咪唑衍生物;喹啉衍生物;苝衍生物;吡啶衍生物;嘧啶衍生物;三衍生物;喹啉衍生物;二苯基苯醌衍生物;硝基取代茀衍生物等。
有機發光主體材料之含有率較佳為相對於有機發光元件用墨水組成物之總質量為0.1~50質量%,更佳為0.1~10質量%。若有機發光主體材料之含有率為0.1質量%以上,則可形成均一之膜,因此較佳。另一方面,若有機發光主體材料之含有率為10質量%以下,則可抑制有機發光主體材料之析出,因此較佳。
[發光摻雜劑材料]
作為發光摻雜劑材料,較佳為下述式(3)表示之芳香族胺衍生物、四苯基丁二烯衍生物、香豆素衍生物、雙苯乙烯基伸芳基衍生物、二唑衍生物、三(8-羥基喹啉)鋁錯合物等螯合錯合物,進而較佳為上述芳香族胺衍生物。該等發光摻雜劑材料可單獨使用,又,亦可將多種組合而使用。
上述式(3)中,Ar7表示可具有取代基之源自苯環、萘環、茀環、螢蒽環、菲環、苝環、蒽環、菲環、芘環、環等苯環或2~6個苯環縮合而成之縮合多環之基、或者苯乙烯基。Ar8~Ar11分別獨立表示可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基。
上述式(3)表示之芳香族胺衍生物之中,尤其是Ar7較佳為源自蒽環、菲環、芘環、環之基、苯乙烯基,更佳為源自芘環、環之基或者苯乙烯基。
作為上述式(3)之Ar7為源自芘環之基的芳香族胺衍生物,較佳由下述式(4)表示,作為Ar7為源自環之基的芳香族胺衍生物,較佳由下述式(5)表示。
作為上述式(3)之Ar7為苯乙烯基之芳香族胺衍生物,較佳為下述式(6)、(7)表示者。
此時,於上述化學式(4)、(5)中,A3及A4分別獨立表示可具有取代基之烷基、可具有取代基之烯基、可具有取代基之炔基、可具有取代基之烷氧基、可具有取代基之芳氧基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基。此時,化學式(4)及(5)中之A3及A4之標記表示只要為縮合多環之胺鍵結之位置以外,可鍵結於任一鍵結位置。
又,於上述化學式(4)~(7)中,Ar12~Ar25分別獨立表示可具有取代基之芳基、雜芳基。
作為A3、A4基之具體例、較佳之碳數及取代基,可列舉與於上述發光主體材料之說明中所示之具體例中關於A1、A2所說明者同等者,關於Ar12~Ar25,可列舉與關於Ar1~Ar6所說明之可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基同等者。
x為0~8之整數。再者,於x為2以上時,A3可相同亦可 不同。
y為0~8之整數。再者,於y為2以上時,A4可相同亦可不同。
Ar26~Ar31分別獨立表示可具有取代基之碳數6~26之伸芳基、具有π共軛體系之二價雜環基。作為伸芳基,可從自芳基分別去除一個芳香族氫而獲得之二價基中選擇。
R1~R8分別為氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之烯基、可具有取代基之炔基、可具有取代基之烷氧基、可具有取代基之芳氧基、可具有取代基之芳基、可具有取代基之雜芳基。
a為0~2之整數。再者,於a為2時,重複單位可相同亦可不同。
b為1~3之整數。再者,於b為2或3時,-N(Ar22)(Ar23)可相同亦可不同。
上述烷基、烯基、炔基、烷氧基、芳氧基、芳基、上述雜芳基及取代基如上所述。
以下,揭示一實施形態之發光摻雜劑化合物之具體例。
發光摻雜劑材料之分子量較佳為5000g/mol以下,更佳為2000g/mol以下,進而較佳為300~2000g/mol。若發光主體材料之分子量為5000g/mol以下,則可容易地使發光摻雜劑材料溶解於溶劑中,因此較佳。
發光摻雜劑材料之含有率較佳為相對於發光主體材料之質量為0.1~50質量%,更佳為0.1~10質量%。若發光摻雜劑材料之含有率為0.1質量%以上,則可形成均一之膜,因此較佳。另一方面,若發光摻雜劑材料之含有率為10質量%以下,則可抑制因發光摻雜劑材料之濃度淬滅而引起之發光效率降低,因此較佳。
[溶劑]
於一實施形態中,有機發光元件用墨水組成物所應用之溶劑並無特別 限制,可根據形成之層適當使用公知者。具體而言,可列舉:芳香族系溶劑、烷烴系溶劑、酯系溶劑、醚系溶劑、酮系溶劑、醇系溶劑、醯胺系溶劑、其他溶劑等。
作為上述芳香族系溶劑,可列舉:異丙苯、三級丁基苯、戊基苯、己基苯、環己基苯、十二基苯、二乙基苯、均三甲苯、二苯甲烷、環己基苯、四氫萘、萘、1-甲基萘、1-乙基萘等芳香族烴溶劑;乙酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、4-甲基苯甲酸甲酯等芳香族酯溶劑;苯甲醚、乙基苯基醚(苯乙醚)、丙基苯基醚、丁基苯基醚、4-甲基苯甲醚、4-乙基苯甲醚、二甲基苯甲醚、二甲氧基苯、二苯醚等芳香族醚溶劑;苯乙酮、苯丙酮、丁基苯基酮、1-苯基-1-丁酮、1-苯基-2-丁酮、4'-甲基苯乙酮、4'-乙基苯乙酮等芳香族酮溶劑。
作為上述烷烴系溶劑,可列舉:壬烷、癸烷、環壬烷、環癸烷、十氫化萘等。
作為上述酯系溶劑,可列舉:乙酸戊酯、乙酸己酯、乙酸甲氧基丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等。
作為上述醚系溶劑,可列舉:乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇-1-單甲醚乙酸酯、二丙二醇二甲醚、二乙二醇乙基甲基醚、三乙二醇二甲醚等。
作為上述酮系溶劑,可列舉:戊基甲基酮、二異丁基酮、環己酮、環庚酮、異佛爾酮等。
作為上述醇系溶劑,可列舉:1-己醇、環己醇、1-庚醇、2-乙基己醇、乙二醇、二乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇等。
作為上述醯胺系溶劑,可列舉:N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等。
作為上述其他溶劑,可列舉:水、二甲基亞碸、N-甲基-2-吡咯啶酮、γ-丁內酯等。
較佳包含上述溶劑中之芳香族系溶劑,更佳包含芳香族烴、芳香族酯、芳香族酮,進而較佳包含二乙基苯、環己基苯、四氫萘、1-甲基萘、1-乙基萘、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸丁酯、4-甲基苯甲酸甲酯、4'-甲基苯乙酮、4'-乙基苯乙酮、丁基苯基酮、1-苯基-1-丁酮、1-苯基-2-丁酮,尤佳為含有環己基苯、四氫萘、1-甲基萘、1-乙基萘、苯甲酸丁酯、4'-甲基苯乙酮、4'-乙基苯乙酮。
再者,上述溶劑可單獨使用,亦可將兩種以上組合使用。
上述溶劑之蒸氣壓為5mmHg以下,較佳為1mmHg以下,更佳為0.01~1mmHg。若蒸氣壓超過5mmHg,則存在噴墨噴出後之塗膜之乾燥過程中溶劑之蒸發變得過快,產生具有芘骨架或蒽骨架之化合物(發光主體材料)之凝集的情況。又,存在即便於乾燥後,塗膜中亦殘存有溶劑,使有機發光元件之發光效率及耐久性降低之情況。再者,於本說明書中,「蒸氣壓」之值意指25℃之溶劑之蒸氣壓。蒸氣壓測定有靜態法、沸點法、等蒸氣壓計(isoteniscope)、氣體流通法、DSC法等各種方法,應用之方法視試樣之性狀或試樣量、蒸氣壓之大小而不同,於本說明書中,使用應用範圍最廣之「靜態法」,對25℃之平衡蒸氣壓使用壓力計直接進行測定。
再者,亦可於不阻礙本發明之效果之範圍內,使溶劑之蒸氣壓為5mmHg以下之溶劑與溶劑之蒸氣壓超過5mmHg之溶劑一起混合。
上述溶劑於20℃之水中之溶解度較佳為1重量%以下,更佳為0.9重量%以下,進而較佳為0.7重量%以下。若溶劑於20℃之水中之溶解度為1%以下,則可防止所獲得之有機發光元件產生暗點,並且可變得能夠防止短路不良、或防止耐久性劣化,因此較佳。
上述溶劑之黏度較佳為1.0~6.0mPa‧s,進而較佳為1.2~5.0mPa‧s,尤佳為1.5~4.5mPa‧s。由於若溶劑之黏度為1.0mPa‧s以上,則一般就分子量之觀點而言,蒸氣壓不會變得過大,故而不易引起噴墨頭之噴嘴之堵塞,因此較佳。另一方面,由於若溶劑之黏度為6.0mPa‧s以下,則所獲得之墨水組成物之黏度不會變得過高,故而容易使有機發光元件用墨水組成物之微小液滴自噴墨頭噴出,因此較佳。
上述溶劑之表面張力較佳為20~45mN/m,進而較佳為25~43mN/m,尤佳為28~40mN/m。若墨水組成物之表面張力為20mN/m以上,則有機發光元件用墨水組成物於噴嘴表面上之潤濕性不會變得過高,不易引起因有機發光元件用墨水組成物附著於噴嘴之周圍而引起之液滴之飛翔方向之偏移,因此較佳。另一方面,若墨水組成物之表面張力為45mN/m以下,則噴嘴前端之彎液面之形狀容易變得穩定,可容易控制有機發光元件用墨水組成物之噴出量或噴出時點,因此較佳。
於本發明之一實施形態中,於將有機發光元件用墨水組成物用於發光層之形成之情形時,和發光主體材料與溶劑之關係有關之下述式(a)表示之三維座標距離(Ra)較佳為8以下,更佳為6以下,進而較佳為5以下。
Ra={4×(dD
host
-dD
solvent
)
2
+(dP
host
-dP
solvent
)
2
+(dH
host
-dH
solvent
)
2
}
0.5
(a)
上述式中,dDhost、dPhost、dHhost分別為上述發光主體材料之漢森溶解度參數的分散項、極化項及氫鍵項,dDsolvent、dPsolvent、dHsolvent分別為上述溶劑之漢森溶解度參數的分散項、極化項及氫鍵項。
若上述式(a)表示之漢森溶解度參數之三維座標距離(Ra)(以下,有時亦稱為「HSP-Ra」)為8以下,則發光主體材料向溶劑之溶解較佳,不易引起乾燥時之凝集。
再者,上述HSP-Ra可成為預測發光主體材料與溶劑之親和性之指標。各物質之溶解特性藉由以分散項、極化項及氫鍵項為座標軸之三維座標表示,可根據發光主體材料與溶劑所具有之漢森溶解度參數座標間之距離之差(HSP距離)判斷上述溶解性。此時,分散項表示凡得瓦耳力、極化項表示偶極矩之力、氫鍵項表示氫鍵力。
為了進行具體之溶解性之判斷,求出藉由將發光主體材料之溶解度參數與溶劑之溶解參數各者的分散項、極化項及氫鍵項代入至上述式(a)而獲得之三維座標距離(Ra)。此時,三維座標距離(Ra)越近於0,發光主體材料與溶劑之相溶性越良好。再者,於本說明書中,「三維座標距離(Ra)(HSP-Ra)」之值採用使用漢森溶解度參數計算軟體HSPiP(ver.4.1.07)所算出之值。
發光主體材料與溶劑之漢森溶解度參數具體而言係藉由將CAS或名稱、SMILES表示法(Simplified Molecular input line entry specification syntax:將分子之化學結構利用ASCII碼之字母數字製成字符串之無結構之不明確性之表示法)等輸入至漢森溶解度參數計算軟體HSPiP 而獲得。於漢森溶解度參數未知之物質之情形時,可利用收錄於HSPiP之e-book所記載之各種方法算出,以下針對代表性之兩種方法敍述概要。作為第1方法,首先,利用HSP值確定之不足20種溶劑研究溶解度。繼而,使用HSPiP之Sphere搜索程式找出溶解對象物質之溶劑之三維上之點全部內包於球(該「球」於HSPiP中定義為Sphere)之內側、不溶解之溶劑之點成為球之外側的球。該球之中心座標可定為對象物質之漢森溶解度參數。作為第2方法,可藉由將對象物質之SMILES表示法等輸入至HSPiP之稱為Y-MB之使用類神經網路法之程式而算出。又,若發光主體材料之分子變大,則存在具有多個漢森溶解度參數之情況。此時,針對發光主體材料之所有漢森溶解度參數算出與溶劑之三維座標距離,採用最小之值作為Ra。
於將兩種溶劑進行混合之情形時,混合溶劑之漢森溶解度參數(分散項、極化項、以及氫鍵項)可根據下述式(b)而求出。
[dD
m
,dP
m
,dH
m
]=[(a×dD
1
+b×dD
2
),(a×dP
1
+b×dP
2
),(a×dH
1
+b×dH
2
)]/(a+b) (b)
上述式中,dDm、dPm、dHm分別為混合溶劑之漢森溶解度參數的分散項、極化項及氫鍵項,a、dD1、dP1、dH1分別為溶劑1之體積比、漢森溶解度參數之分散項、極化項、以及氫鍵項,b、dD2、dP2、dH2分別為溶劑2之體積比、漢森溶解度參數之分散項、極化項及氫鍵項。於將3種以上溶劑進行混合之情形時,亦可同樣地使用體積比求出混合溶劑之漢森溶解度參數。
可藉由將兩種以上之溶劑以特定之體積比(體積百分比)進行混合而製備具有單獨溶劑所不具有之漢森溶解度參數之混合溶劑。其結果,藉由選擇適當之溶劑種類、混合比率,能夠使根據混合溶劑及發光主體材料之漢森溶解度參數而求出之Ra小於單獨溶劑之Ra,可進一步提高發光主體材料向溶劑之溶解性。
將兩種溶劑混合使用之情形時之各者之體積比(體積百分比)以成為使Ra變得更小之比率之方式進行選擇即可,並無特別限制,於將兩者體積之合計設為100%時,例如可自90/10~10/90進行選擇。
[添加劑]
本發明之有機發光元件用墨水組成物亦可為了改善噴墨噴出性、或改善噴墨噴出物乾燥時之平滑性而視需要含有調平劑、黏度調整劑等添加劑。
調平劑
作為調平劑,並無特別限制,可使用聚矽氧系化合物、氟系化合物、矽氧烷系化合物、非離子系界面活性劑、離子系界面活性劑、鈦酸酯偶合劑等。該等之中,較佳為聚矽氧系化合物、氟系化合物。
作為上述聚矽氧系化合物,並無特別限制,可列舉:二甲基聚矽氧、甲基聚矽氧、苯基聚矽氧、甲基苯基聚矽氧、烷基改質聚矽氧、烷氧基改質聚矽氧、聚醚改質聚矽氧等。該等之中,較佳為二甲基聚矽氧、甲基苯基聚矽氧。
作為上述氟系化合物,並無特別限制,可列舉:聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、甲基丙烯酸氟烷基酯、全氟聚醚、全氟烷基環氧乙烷等。該等之中,較佳為聚四氟乙烯。
作為上述矽氧烷系化合物,並無特別限制,可列舉:二甲基矽氧烷化合物(商品名:KF96L-1、KF96L-5、KF96L-10、KF96L-100、Shin-Etsu Silicones股份有限公司製造)。
上述調平劑之中,較佳為使用聚矽氧系化合物、氟系化合物、矽氧烷系化合物,更佳為使用矽氧烷系化合物。
再者,上述調平劑可單獨使用,亦可將兩種以上組合使用。
調平劑之添加率視想要之性能而異,較佳為相對於有機發光元件用墨水組成物之總質量為0.001~5質量%,更佳為0.001~1質量%。若調平劑之添加率為0.001質量%以上,則可改善塗膜之平滑性,因此較佳。另一方面,若調平劑之添加率為5質量%以下,則可提升發光效率,因此較佳。
黏度調整劑
作為黏度調整劑,並無特別限制,可使用:聚(α-甲基苯乙烯)、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸-苯乙烯共聚物、聚碳酸酯等熱塑性樹脂。該等之中,較佳為聚(α-甲基苯乙烯)、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯。
上述黏度調整劑可單獨使用,亦可將兩種以上組合使用。
黏度調整劑之添加率視想要之性能而異,較佳為相對於有機發光元件用墨水組成物之總質量為0.001~5質量%,更佳為0.01~1質量%。若黏度調整劑之添加率為0.001質量%以上,則可抑制發光主體材料之凝集,提升發光效率,因此較佳。另一方面,若黏度調整劑之添加率為5 質量%以下,則可改善噴墨液滴之飛翔形狀,因此較佳。
<有機發光元件>
根據本發明之一實施形態,提供一種有機發光元件。此時,上述有機發光元件至少含有陽極、發光層及陰極。再者,上述有機發光元件亦可含有電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層及電子注入層等1層以上之其他層。又,亦可含有密封構件等公知者。
以下,針對有機發光元件之各構成詳細地進行說明。
[陽極]
作為陽極,並無特別限制,可使用金(Au)等金屬、碘化銅(CuI)、銦錫氧化物(ITO)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)等。該等材料可單獨使用,亦可將兩種以上組合使用。
作為陽極之膜厚,並無特別限制,較佳為10~1000nm,更佳為10~200nm。
陽極可藉由蒸鍍或濺鍍等方法而形成。此時,亦可藉由光微影法或使用遮罩之方法進行圖案形成。
[電洞注入層]
電洞注入層於有機發光元件中為任意之構成要素,具有自陽極吸收電洞之功能。通常,自陽極吸收之電洞被傳輸至電洞傳輸層或發光層。
作為電洞注入材料,並無特別限制,可列舉:酞菁銅等酞菁化合物;4,4',4"-三[苯基(間甲苯基)胺基]三苯基胺等三苯基胺衍生物;1,4,5,8,9,12-六氮雜聯三伸苯六甲腈、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基-喹諾二甲烷等氰基化合物;氧化釩、氧化鉬等氧化物;非晶形碳;聚苯胺 (emeraldine)、聚(3,4-乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT-PSS)、聚吡咯等導電性高分子。該等之中,電洞注入材料較佳為導電性高分子,更佳為PEDOT-PSS。
作為電洞注入層之膜厚,並無特別限制,較佳為0.1nm~5μm。
電洞注入層可為單層,亦可為2以上積層而成者。
[電洞傳輸層]
電洞傳輸層於有機發光元件中為任意之構成要素,具有有效率地傳輸電洞之功能。又,電洞傳輸層可具有防止電洞之傳輸之功能。電洞傳輸層通常自陽極或電洞注入層吸收電洞,並將電洞傳輸至發光層。
作為可用於電洞傳輸層之電洞傳輸材料,並無特別限制,可列舉:TPD(N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-聯苯基-4,4'二胺)、α-NPD(4,4'-雙[N-(1-萘基)-N-苯基胺基]聯苯)、m-MTDATA(4,4',4"-三(3-甲基苯基苯基胺基)三苯基胺)等低分子三苯基胺衍生物;聚乙烯咔唑、於三芳基胺衍生物中導入取代基進行聚合而得之二胺聚合物等高分子化合物。該等之中,電洞傳輸材料較佳為三苯基胺衍生物、於三芳基胺衍生物中導入取代基進行聚合而得之高分子化合物,更佳為具有茀骨架之二胺聚合物。
作為電洞傳輸層之膜厚,並無特別限制,較佳為1nm~5μm,更佳為5nm~1μm,進而較佳為10~500nm。
[發光層]
發光層具有利用藉由注入至發光層之電洞及電子之再結合而產生之能 量產生光的功能。
此時,如上所述,發光層含有發光主體材料,該發光主體材料含有具有芘骨架之化合物及具有蒽骨架之化合物的至少一者。此外,亦可視需要併用公知之發光主體材料。
又,上述發光層亦可視需要含有發光摻雜劑材料。
作為該發光摻雜劑材料,可使用上文所述者,因此此處省略說明。
作為發光層之膜厚,並無特別限制,較佳為2nm~30μm,更佳為10nm~20μm,進而較佳為15nm~15μm,尤佳為15~200nm。若為上述範圍,則可高精度地控制膜厚,因此較佳。
[電子傳輸層]
電子傳輸層於有機發光元件中為任意之構成要素,具有有效率地傳輸電子之功能。又,電子傳輸層可具有防止電子之傳輸之功能。電子傳輸層通常自陰極或電子注入層吸收電子,並將電子傳輸至發光層。
作為可用於電子傳輸層之電子傳輸材料,並無特別限制,可列舉:三(8-喹啉)鋁(Alq)、三(4-甲基-8-羥基喹啉)鋁(Almq3)、雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹(BeBq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(對苯基苯酚)鋁(BAlq)、雙(8-羥基喹啉)鋅(Znq)、8-羥基羥基喹啉鋰(Liq)等具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架之金屬錯合物;雙[2-(2'-羥基苯基)苯并唑]鋅(Zn(BOX)2)等具有苯并唑啉骨架之金屬錯合物;雙[2-(2'-羥基苯基)苯并噻唑]鋅(Zn(BTZ)2)具有苯并噻唑啉骨架之金屬錯合物;2-(4-聯苯基)-5-(4-三級丁基苯基)-1,3,4-二唑(PBD)、3-(4-聯苯 基)-4-苯基-5-(4-三級丁基苯基)-1,2,4-三唑(TAZ)、1,3-雙[5-(對三級丁基苯基)-1,3,4-二唑-2-基]苯(OXD-7)、9-[4-(5-苯基-1,3,4-二唑-2-基)苯基]咔唑(CO11)、2,2',2"-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(TPBI)、2-[3-(二苯并噻吩-4-基)苯基]-1-苯基-1H-苯并咪唑(mDBTBIm-II)等聚唑衍生物;苯并咪唑衍生物;喹啉衍生物;苝衍生物;吡啶衍生物;嘧啶衍生物;三衍生物;喹啉衍生物;二苯基苯醌衍生物;硝基取代茀衍生物等。該等之中,電子傳輸材料較佳為苯并咪唑衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、三衍生物、啡啉衍生物。
上述電子傳輸材料可單獨使用,亦可將兩種以上組合使用。
作為電子傳輸層之膜厚,並無特別限制,較佳為5nm~5μm,更佳為5~200nm。
電子傳輸層可為單層,亦可為2以上積層而成者。
[電子注入層]
電子注入層於有機發光元件中為任意之構成要素,具有自陰極吸收電子之功能。通常,自陰極吸收之電子會被傳輸至電子傳輸層或發光層。
作為可用於電子注入層之電子注入材料,並無特別限制,可列舉:鋰、鈣等鹼金屬;鍶、鋁等金屬;氟化鋰、氟化鈉等鹼金屬鹽;8-羥基喹啉鋰等鹼金屬化合物;氟化鎂等鹼土金屬鹽;氧化鋁等氧化物等。該等之中,電子注入材料較佳為鹼金屬、鹼金屬鹽、鹼金屬化合物,更佳為鹼金屬鹽、鹼金屬化合物。
上述電子注入材料可單獨使用,亦可將兩種以上組合使用。
作為電子注入層之膜厚,並無特別限制,較佳為0.1nm~5μm。
電子注入層可為單層,亦可為2以上積層而成者。
[陰極]
作為陰極,並無特別限制,可列舉:鋰、鈉、鎂、鋁、鈉-鉀合金、鎂/鋁混合物、鎂/銦混合物、鋁/氧化鋁(Al2O3)混合物、稀土類金屬等。該等材料可單獨使用,亦可將兩種以上組合使用。
陰極通常可藉由蒸鍍或濺鍍等方法而形成。
作為陰極之膜厚,並無特別限制,較佳為10~1000nm,更佳為10~200nm。
<有機發光元件之製造方法>
根據本發明之一實施形態,提供一種有機發光元件之製造方法。上述有機發光元件之製造方法含有藉由噴墨法將有機發光元件用墨水組成物塗佈於支持體上而形成發光層之步驟(以下,亦稱為「發光層形成步驟」)。
[發光層形成步驟]
發光層形成步驟係藉由噴墨法將有機發光元件用墨水組成物塗佈於支持體上而形成發光層之步驟。
以下,一面參照圖式一面對一實施形態中之發光層形成步驟進行說明。
更詳細而言,圖1係示意性地表示藉由噴墨法形成塗佈膜之步驟的局部剖面圖。於圖1中具有基板1、配置於上述基板上之陽極2及配置於上述陽極上之電洞傳輸層4。此時,基板上所具有之多個上述陽極2及 電洞傳輸層3之積層體係藉由障壁3而隔離。若自噴墨頭7之噴嘴6噴出有機發光元件用墨水組成物,則於上述電洞傳輸層3上形成有機發光元件用墨水組成物之塗膜5。將所獲得之塗膜進行乾燥,藉此可形成發光層。
(有機發光元件用墨水組成物)
作為有機發光元件用墨水組成物,可使用上文所述者,因此此處省略說明。
(支持體)
作為支持體,係與發光層鄰接之有機發光元件之構成層,視所欲製造之有機發光元件而異。例如,於製造由陽極、發光層及陰極所構成之有機發光元件之情形時,支持體為陽極或陰極。又,於製造由陽極、電洞注入層、發光層、電子注入層及陰極所構成之有機發光元件之情形時,支持體為電洞注入層或電子傳輸層。如此,作為支持體,為陽極、電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、或陰極,較佳為陽極、電洞注入層、電洞傳輸層,更佳為電洞注入層或電洞傳輸層,進而較佳為電洞傳輸層。
再者,亦可於支持體形成障壁。藉由具有障壁,可僅於想要部位形成發光層。
上述障壁之高度較佳為0.1~5.0μm,更佳為0.2~3.0μm,進而較佳為0.2~2.0μm。
又,上述障壁開口部之寬度較佳為10~200μm,更佳為30~200μm,進而較佳為50~100μm。
進而,上述障壁開口部之長度較佳為10~400μm,更佳為 20~200μm,進而較佳為50~200μm。
又,上述障壁之楔形角度較佳為10~100度,更佳為10~90度,進而較佳為10~80度。
(塗佈)
塗佈係藉由噴墨法而進行。更詳細而言,自噴墨頭之噴嘴對支持體噴出有機發光元件用墨水組成物。
此時,有機發光元件用墨水組成物之噴出量較佳為1~50pL/次,更佳為1~30pL/次,進而較佳為1~20pL/次。
關於噴墨頭之開口徑,就噴嘴之堵塞或噴出精度之觀點而言,較佳為5~50μm,更佳為10~30μm。
形成塗膜時之溫度並無特別限定,就抑制有機發光元件用墨水組成物所含有之發光材料(發光主體材料及/或發光摻雜劑材料)之結晶化等觀點而言,較佳為10~50℃,更佳為15~40℃,進而較佳為15~30℃。
形成塗膜時之相對濕度並無特別限定,較佳為0.01ppm~80%,更佳為0.05ppm~60%,進而較佳為0.1ppm~15%,尤佳為1ppm~1%,最佳為5~100ppm。若相對濕度為0.01ppm以上,則容易控制形成塗膜之條件,因此較佳。另一方面,若相對濕度為80%以下,則可減少可能對所獲得之發光層產生影響之塗膜吸附水分量,因此較佳。
(乾燥)
藉由將所獲得之塗膜進行乾燥,可形成發光層。
乾燥溫度並無特別限定,可於室溫(25℃)下放置而進行, 亦可加熱而進行。於加熱而進行之情形時,較佳為40~130℃,更佳為40~80℃。
又,乾燥時之壓力較佳為於減壓下進行,更佳為於0.001~100Pa之減壓下進行。
進而,乾燥時間較佳為1~90分鐘,更佳為1~30分鐘。
[其他層之形成步驟]
關於構成有機發光元件之其他層,具體而言為陽極、電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層及陰極,可適當藉由公知之方法而形成。
例如,陽極及陰極可藉由蒸鍍或濺鍍等方法而形成。
又,電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層可藉由真空蒸鍍法、旋轉塗佈法、澆鑄法、噴墨法、LB法等而形成。
[實施例]
以下,使用實施例對本發明進行說明,但本發明並不限制於實施例之記載。
[實施例1]
藉由將0.095g之作為下述式表示之發光主體材料之H-1及0.005g之作為下述式表示之發光摻雜劑材料之D-1添加於9.9g之四氫萘(蒸氣壓:0.35mmHg),而製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,使用漢森溶解度參數計算軟體HSPiP ver.4.1.07算出四氫萘與作為發光主體材料之H-1之三維座標距離(Ra),結果為4.4。
[實施例2]
將發光主體材料變更為下述式表示之H-2,除此以外,利用與實施例1相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出四氫萘與作為發光主體材料之H-2之Ra,結果為4.8。
[實施例3]
將發光主體材料變更為下述式表示之H-3,除此以外,利用與實施例1相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出四氫萘與作為發光主體材料之H-3之Ra,結果Ra為3.5。
[實施例4]
將發光主體材料變更為下述式表示之H-4,除此以外,利用與實施例1相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出四氫萘與作為發光主體材料之H-4之Ra,結果Ra為3.6。
[實施例5]
將溶劑變更為1-甲基萘(蒸氣壓:0.05mmHg),除此以外,利用與實施例2相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出1-甲基萘與作為發光主體材料之H-2之Ra,結果Ra為4.8。
[實施例6]
將溶劑變更為苯甲酸丁酯(蒸氣壓:0.02mmHg),除此以外,利用與 實施例2相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出苯甲酸丁酯與作為發光主體材料之H-2之Ra,結果Ra為7.3。
[實施例7]
將發光主體材料變更為H-3,除此以外,利用與實施例6相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出苯甲酸丁酯與作為發光主體材料之H-3之Ra,結果Ra為7.3。
[實施例8]
將溶劑變更為苯乙醚(蒸氣壓:1.33mmHg),除此以外,利用與實施例1相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出苯乙醚與作為發光主體材料之H-1之Ra,結果Ra為7.2。
[實施例9]
將發光主體材料變更為H-2,除此以外,利用與實施例8相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出苯乙醚與作為發光主體材料之H-2之Ra,結果Ra為6.7。
[實施例10]
將溶劑變更為4-乙基苯甲醚(蒸氣壓:0.33mmHg),除此以外,利用與實施例2相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出4-乙基苯甲醚與作 為發光主體材料之H-2之Ra,結果Ra為7.6。
[實施例11]
將發光主體材料變更為H-4,除此以外,利用與實施例10相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出4-乙基苯甲醚與作為發光主體材料之H-4之Ra,結果Ra為7.4。
[實施例12]
將溶劑變更為4'-甲基苯乙酮(蒸氣壓:0.18mmHg),除此以外,利用與實施例2相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出4'-甲基苯乙酮與作為發光主體材料之H-2之Ra,結果Ra為7.2。
[實施例13]
將溶劑變更為二苯醚(蒸氣壓:0.05mmHg):44體積百分比與1-甲基萘(蒸氣壓:0.05mmHg):56體積百分比之混合溶劑,除此以外,利用與實施例2相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出二苯醚:44體積百分比及1-甲基萘:56體積百分比之混合溶劑與作為發光主體材料之H-2之Ra,結果Ra為4.5。
[實施例14]
將溶劑變更為環己基苯(蒸氣壓:0.07mmHg):84體積百分比與二苯醚(蒸氣壓:0.05mmHg):16體積百分比之混合溶劑,除此以外,利用與實施例3相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出環己基苯:84體積百分比及二苯醚:16體積百分比之混合溶劑與作為發光主體材料之H-2之Ra,結果Ra為3.4。
再者,上述實施例1~14所使用之各溶劑於20℃之水中之溶解度均為0.7重量%以下,溶劑之黏度處於1.5~4.5mPa‧s之範圍內,溶劑之表面張力處於28~40mN/m之範圍內。進而,任一有機發光元件用墨水組成物之表面張力均處於28~40mN/m之範圍內。
[比較例1]
將溶劑變更為蒸氣壓高於5mmHg之甲苯(蒸氣壓:28.40mmHg),除此以外,利用與實施例1相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出甲苯與作為發光主體材料之H-1之Ra,結果Ra為7.7。
[比較例2]
將溶劑變更為甲苯,除此以外,利用與實施例2相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出甲苯與作為發光主體材料之H-2之Ra,結果Ra為8.2。
[比較例3]
將溶劑變更為甲苯,除此以外,利用與實施例3相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出甲苯與作為發光主體材料之H-3之Ra,結果Ra為6.9。
[比較例4]
將溶劑變更為甲苯,除此以外,利用與實施例4相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出甲苯與作為發光主體材料之H-4之Ra,結果Ra為6.5。
[比較例5]
將溶劑變更為己基苯(蒸氣壓:0.09mmHg),除此以外,利用與實施例1相同之方法製造有機發光元件用墨水組成物。
再者,利用與實施例1相同之方法算出己基苯與作為發光主體材料之H-1之Ra,結果Ra為9.3。
[評價]
使用實施例1~12及比較例1~5所製造之有機發光元件用墨水組成物,進行各種性能之評價。
(噴墨(IJ)噴出性)
使用噴墨印表機DMP2831、墨盒DMC-11610(富士軟片股份有限公司製造),使10處噴嘴分別於噴出量10pl、運轉溫度25℃、相對濕度50%之條件下噴出有機發光元件用墨水組成物30秒鐘,並停止噴出1分鐘,其後再次噴出。再者,IJ噴出性之評價係根據以下基準而進行。
◎:能夠再次噴出、產生液滴偏移之噴嘴數為0處
○:能夠再次噴出、產生液滴偏移之噴嘴數為1處
△:能夠再次噴出、產生液滴偏移之噴嘴數為2~4處
×:能夠再次噴出、產生液滴偏移之噴嘴數為5處以上、或者無法再次噴出
此時,噴嘴清潔係於如以下之條件下進行。即,使主噴嘴面與搭載於噴墨印表機之清潔墊略微接觸,吸取噴嘴面之墨水。
(發光效率)
製作有機發光元件,並對發光效率進行評價。
有機發光元件之製作及評價
對已洗淨之ITO基板照射UV/O3,並藉由旋轉塗佈成膜45nm之聚(3,4-乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT-PSS),於大氣中以180℃加熱15分鐘而形成電洞注入層。繼而,將下述式表示之HT-1之0.6重量%二甲苯溶液於電洞注入層上藉由旋轉塗佈成膜20nm,並使之於氮氣環境下以230℃乾燥30分鐘,藉此形成電洞傳輸層。繼而,將有機發光元件用墨水組成物於電洞傳輸層上藉由旋轉塗佈成膜30nm,並減壓至10-1Pa後,使之以110℃乾燥15分鐘,藉此形成發光層。繼而,於5×10-3Pa之真空條件下依序成膜20nm之下述式表示之ET-1作為電子傳輸層,成膜0.5nm之8-羥基羥基喹啉鋰(Liq)作為電子注入層,成膜100nm之鋁作為陰極。最後,將基板搬送至手套箱,並利用玻璃基板進行密封,藉此製作有機發光元件。
將以此方式所製作之有機發光元件連接於外部電源,對來自有機發光元件之光利用BM-9(TOPCON股份有限公司製造)進行測光,並根據1000cd/m2時之電流值算出發光效率。
將所獲得之結果示於下述表1。
根據表1之結果可知:實施例1~12所製造之有機發光元件 用墨水組成物之噴墨噴出穩定性優異,表現出高發光效率。例如,根據實施例8與實施例1之對比可知:於單獨使用一種溶劑且使用相同發光主體材料之情形時,藉由選擇Ra更小且蒸氣壓更小之溶劑使用,可使發光效率或IJ噴出性進一步提升。
根據實施例13與實施例5之對比可知:於使用相同發光主體材料之情形時,藉由將兩種溶劑以使Ra變得更小之方式組合使用,可使發光效率較單獨使用一種溶劑明顯提升。
根據實施例14與實施例3之對比可知:於使用相同發光主體材料且將兩種溶劑以成為大致相同之Ra之方式組合之情形時,可使發光效率較單獨使用一種溶劑進一步提升。再者,可進一步抑制溶劑之蒸氣壓,結果關於就更不易產生發光主體材料之析出或凝集之意義而言的墨水組成物於高溫及/或長期之保存穩定性,實施例14較實施例3優異。
Claims (5)
- 一種有機發光元件用墨水組成物,含有:發光主體材料:含有具有芘骨架之化合物及具有蒽骨架之化合物的至少一者,及一種以上之溶劑:蒸氣壓為5mmHg以下;下述式(a)表示之三維座標距離(Ra)為8以下, Ra={4×(dD host -dD solvent ) 2 +(dP host -dP solvent ) 2 +(dH host -dH solvent ) 2 } 0.5 (a)(該式中,dD host、dP host、dH host分別為該發光主體材料之漢森溶解度參數(Hansen Solubility Parameter)的分散項、極化項及氫鍵項,dD solvent、dP solvent、dH solvent分別為該溶劑之漢森溶解度參數的分散項、極化項及氫鍵項)。
- 如申請專利範圍第1項之有機發光元件用墨水組成物,其中,該溶劑之蒸氣壓為1mmHg以下。
- 如申請專利範圍第1或2項之有機發光元件用墨水組成物,其中,該溶劑含有選自由芳香族烴、芳香族酯、芳香族酮組成之群中之至少一者。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之有機發光元件用墨水組成物,其中,該三維座標距離(Ra)為6以下。
- 一種有機發光元件之製造方法,其係至少含有陽極、發光層及陰極之有機發光元件之製造方法,該方法包括將申請專利範圍第1至4項中任一項之有機發光元件用墨水組成物藉由噴墨法塗佈於支持體上而形成發光層之步驟。
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