TWI576408B - 成膜用墨水、成膜方法、液滴噴出裝置、發光元件之製造方法、發光元件、發光裝置及電子機器 - Google Patents

成膜用墨水、成膜方法、液滴噴出裝置、發光元件之製造方法、發光元件、發光裝置及電子機器 Download PDF

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Description

成膜用墨水、成膜方法、液滴噴出裝置、發光元件之製造方法、發光元件、發光裝置及電子機器
本發明係關於一種成膜用墨水、成膜方法、液滴噴出裝置、發光元件之製造方法、發光元件、發光裝置及電子機器者。
有機電致發光元件(有機EL元件)係具有於陽極與陰極之間插入有至少1層發光性有機層(發光層)之結構之發光元件。於上述發光元件中,藉由在陰極與陽極之間施加電場,可自陰極側向發光層注入電子,且自陽極側注入電洞,而使電子與電洞於發光層中再結合,藉此生成激子,該激子恢復基底狀態時,其能量分以光之形式釋出。
通常,於有機EL元件中,於陽極上設置電洞注入層,於該電洞注入層上設置電洞傳輸層或發光層。
作為形成該等層之方法(成膜方法),已知有使用溶解或分散有成膜材料之成膜用墨水之方法(例如參照日本專利特開2008-77958號公報)。
上述成膜方法具有如下優點:可不利用使用光微影法或遮罩之真空蒸鍍法而實現圖案化,故製造製程變得簡單,且原材料之使用量亦可較少。
通常,於有機EL元件之各層之構成材料中使用π共軛系化合物。
然而,先前之成膜用墨水存在所得膜之載體(電洞或電子)之傳輸能變得過高之問題。一般認為,該問題係由在溶劑或分散介質中π共軛系化合物彼此容易受π-π堆疊(π-π stacking)之影響而凝聚所引起者。又,若構成有機EL元件之層之載體之傳輸能過高,則電洞與電子之傳輸平衡瓦解,發光效率降低。
因此,若使用上述成膜用墨水,藉由液滴噴出法而成膜,則與旋塗法不同,防止π共軛系化合物彼此之凝聚之力不發揮作用,故π共軛系化合物彼此容易凝聚,如上所述之問題變得顯著。
本發明之目的在於提供一種當使用π共軛系化合物作為成膜材料之情形時,可防止π共軛系化合物彼此之凝聚,而形成具有優異之膜質之膜的成膜用墨水、成膜方法、液滴噴出裝置及發光元件之製造方法、以及藉由該發光元件之製造方法而製造之發光元件、及包含該發光元件之發光裝置及電子機器。
[解決問題之技術手段]
上述目的係藉由下述本發明而達成。
一種成膜用墨水,其特徵在於,其含有:包含π共軛系化合物之成膜材料、及可溶解或分散上述成膜材料且含有下述式(I)所表示之化合物之液性介質,上述化合物藉由使R1~R6中至少1個取代基為直鏈或分支之烷基,且使該1個取代基之分子結構大於其他取代基之分子結構,而使作為其分子整體之分子量偏向於上述1個取代基所存在之側。
[化1]
該化合物之作為其分子整體之分子量偏向於特定之側,即分子之對稱性較低。尤其是,上述1個取代基並非環狀之烷基而為直鏈或分支之烷基,故該化合物之作為其分子整體之平面性降低,結果體積變大(位阻性變高)。
因此,該化合物可於介於π共軛系化合物彼此之間之狀態下增大π共軛系化合物彼此之π-π堆疊之距離。因此,含有上述化合物作為溶劑或分散介質之成膜用墨水即便藉由液滴噴出法賦予至基材上,亦可防止π共軛系化合物彼此之凝聚。其結果,可適當抑制所得膜之載體(電洞或電子)之傳輸能。
於本發明之成膜用墨水中,較佳為上述式(I)中,R1為碳數3以上、10以下之直鏈或分支之烷基,R2、R3、R5、R6分別獨立為氫或碳數1之烷基,R4為氫或碳數1以上、5以下之直鏈或分支之烷基。
該化合物由於烷基之碳數較多,故烷基介於π共軛系化合物彼此之間,可進一步增大π共軛系化合物之π-π堆疊之距離。因此,含有上述化合物作為溶劑或分散介質之成膜用墨水即便藉由液滴噴出法賦予至基材上,亦可更加確實地防止π共軛系化合物彼此之凝聚。其結果,可更加適當地抑制所得膜之載體(電洞或電子)之傳輸能。
又,該化合物係一面抑制R2~R6之碳數一面增加R1之碳數,故即便增加烷基之碳數,亦可抑制黏度。因此,本發明之成膜用墨水可高精度地進行成膜。
於本發明之成膜用墨水中,較佳為上述式(I)中,R1為碳數6以上、10以下之直鏈烷基,R4為氫或碳數1之烷基。
藉此,即便增加烷基之碳數,亦可有效地抑制黏度。
於本發明之成膜用墨水中,較佳為上述式(I)中,R1及R4分別獨立為碳數3以上、5以下之直鏈烷基。
藉此,即便增加烷基之碳數,亦可有效地抑制黏度。
於本發明之成膜用墨水中,較佳為上述式(I)中,R2、R3、R5、R6中至少2個分別為氫。
藉此,可抑制烷基之個數,使脫溶劑性或脫分散介質性變得良好。
於本發明之成膜用墨水中,較佳為上述式(I)中,R1為碳數1以上、4以下之直鏈或分支之烷基,R2、R3、R4分別獨立為氫或碳數1以上、4以下之直鏈或分支之烷基,R2、R3之至少一者為碳數1以上、4以下之直鏈或分支之烷基,R5、R6分別為氫。
該化合物由於分子之對稱性較低,故成膜墨水中之分子運動之各向異性較高。因此,該化合物之芳香族環(苯環)於介於π共軛系化合物彼此之間之狀態下,容易相對於成膜材料中所含之π共軛系化合物之芳香族環而變得非平行,可進一步增大π共軛系化合物之π-π堆疊之距離。因此,含有上述化合物作為溶劑或分散介質之成膜用墨水即便藉由液滴噴出法而賦予至基材上,亦可更加確實地防止π共軛系化合物彼此之凝聚。其結果,可更加適當地抑制所得膜之載體(電洞或電子)之傳輸能。
又,該化合物可相對較低地抑制R1~R6之碳數,故即便具有複數(取代2~4個)個烷基,亦可抑制黏度。因此,本發明之成膜用墨水可高精度地進行成膜。
於本發明之成膜用墨水中,較佳為上述式(I)中,R1、R2分別獨立為碳數3或4之直鏈或分支之烷基,R3、R4分別為氫。
藉此,於該化合物為取代2個之烷基苯之情形時,可提高該化合物之非對稱性。又,可抑制烷基之個數,使脫溶劑性或脫分散介質性變得良好。
於本發明之成膜用墨水中,較佳為上述式(I)中,R1、R2、R4分別獨立為碳數1或2之烷基,R3分別為氫。
藉此,於該化合物為取代3個之烷基苯之情形時,可提高該化合物之非對稱性。
於本發明之成膜用墨水中,較佳為上述式(I)中,R1、R2、R3、R4分別獨立為碳數1或2之烷基。
藉此,可抑制烷基之個數,使脫溶劑性或脫分散介質性變得良好。
藉此,於該化合物為取代4個之烷基苯之情形時,可提高該化合物之非對稱性。又,藉由抑制烷基之碳數,假設即便該化合物殘存於膜中,亦可抑制對膜之電氣特性之降低。
於本發明之成膜用墨水中,較佳為上述成膜材料為構成有機電致發光元件之有機層之材料或其前驅物。
通常,於有機EL元件之有機層之構成材料中含有π共軛系化合物。因此,藉由使用本發明之成膜用墨水,可適當抑制有機EL元件之有機層之載體之傳輸能。藉此,可使有機EL元件之發光效率變得優異。
於本發明之成膜用墨水中,較佳為藉由賦予至基材上並去除上述液性介質,而用於形成以上述成膜材料作為主材料所構成之膜。
藉此,可形成作為成膜目的之膜或其前驅物膜。
於本發明之成膜用墨水中,較佳為用於利用液滴噴出法之成膜中。
藉此,即便對於微細之區域,亦可於所需位置及區域賦予成膜用墨水。又,與氣相成膜法相比,液滴噴出法具有成膜製程變得簡單,且原材料(成膜材料)之使用量較少即可之優點。
又,於液滴噴出法中,於使用π共軛系化合物作為成膜材料之情形時,π共軛系化合物彼此容易因π-π堆疊而凝聚,故應用本發明之效果變得顯著。
本發明之成膜方法之特徵在於,其包括:將本發明之成膜用墨水賦予至基材上之步驟、及自上述成膜用墨水去除上述液狀介質而形成膜之步驟。
藉此,於使用π共軛系化合物作為成膜材料之情形時,可防止π共軛系化合物彼此之凝聚,而形成具有優異之膜質之膜。
本發明之液滴噴出裝置之特徵在於,其包含噴出本發明之成膜用墨水之液滴噴出頭。
藉此,即便對於微細之區域,亦可於所需位置及區域賦予成膜用墨水。又,與氣相成膜法相比,液滴噴出法具有成膜製程變得簡單,且原材料(成膜材料)之使用量較少即可之優點。
又,於液滴噴出法中,於使用π共軛系化合物作為成膜材料之情形時,π共軛系化合物彼此容易因π-π堆疊而凝聚,故應用本發明之效果變得顯著。
本發明之發光元件之製造方法之特徵在於,其包括:將本發明之成膜用墨水賦予至基材上之步驟、及自上述成膜用墨水去除上述液狀介質而形成膜之步驟。
藉此,可防止π共軛系化合物彼此之凝聚,而形成具有優異之膜質之有機層(電洞傳輸層、發光層等)。
本發明之發光元件之特徵在於,其係使用本發明之發光元件之製造方法而製造。
藉此,可提供一種廉價且具有優異之發光效率之發光元件。
本發明之發光裝置之特徵在於,其包含本發明之發光元件。
藉此,可提供一種廉價且具有優異之發光效率之發光裝置。
本發明之電子機器之特徵在於,其包含本發明之發光裝置。
藉此,可提供一種廉價且可靠性優異之電子機器。
以下,依據隨附圖式所示之較佳之實施形態,對本發明之成膜用墨水、成膜方法、液滴噴出裝置、發光元件之製造方法、發光元件、發光裝置及電子機器進行說明。
(發光元件)
圖1係模式地表示本發明之發光元件之縱剖面之圖。再者,以下,為了便於說明,將圖1中之上側設為「上」、下側設為「下」進行說明。
圖1所示之發光元件(電致發光元件)1係使R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)發光而發出白色光者。
上述發光元件1係於陽極3與陰極12之間依序積層電洞注入層4、電洞傳輸層5、紅色發光層(第1發光層)6、第1中間層7A、藍色發光層(第2發光層)8、第2中間層7B、綠色發光層(第3發光層)9、電子傳輸層10、電子注入層11及陰極12而成者。
換言之,發光元件1係將以積層依序積層電洞注入層4、電洞傳輸層5、紅色發光層6、第1中間層7A、藍色發光層8、第2中間層7B、綠色發光層9、電子傳輸層10及電子注入層11而成之積層體15插入於2個電極間(陽極3與陰極12之間)而構成。
再者,構成積層體15之層(有機層)中至少1層係使用下述本發明之成膜用墨水及成膜方法而形成。
並且,發光元件1之整體設置於基板2上,且以密封構件13加以密封。
於上述發光元件1中,自陰極12側,對紅色發光層6、藍色發光層8、及綠色發光層9之各發光層供給(注入)電子,且自陽極3側供給(注入)電洞。並且,於各發光層中,電洞與電子再結合,藉由該再結合時所釋出之能量而生成激子(exciton),於激子恢復基底狀態時釋出能量(螢光或磷光),故紅色發光層6、藍色發光層8、及綠色發光層9分別發出紅色、藍色、及綠色之光。藉此,發光元件1發出白色光。
基板2係支持陽極3者。本實施形態之發光元件1為自基板2側提取光之構成(底部發光型),故基板2及陽極3分別設為實質上透明(無色透明、著色透明或半透明)。
作為基板2之構成材料,例如可列舉如聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚丙烯、環烯烴聚合物、聚醯胺、聚醚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚芳酯之樹脂材料、或如石英玻璃、鈉玻璃之玻璃材料等,可使用該等中之1種,或組合2種以上而使用。
上述基板2之平均厚度並無特別限定,較佳為0.1~30 mm左右,更佳為0.1~10 mm左右。
再者,於發光元件1為自基板2之相反側提取光之構成(頂部發光型)之情形時,基板2可使用透明基板及不透明基板之任一者。
作為不透明基板,例如可列舉由如氧化鋁之陶瓷材料所構成之基板、於如不鏽鋼之金屬基板之表面形成有氧化膜(絕緣膜)者、及由樹脂材料所構成之基板等。
以下,依序對構成發光元件1之各部分進行說明。
(陽極)
陽極3係經由下述電洞注入層4向電洞傳輸層5注入電洞之電極。作為該陽極3之構成材料,較佳為使用功函數較大,導電性優異之材料。
作為陽極3之構成材料,例如可列舉ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In3O3、SnO2、含Sb之SnO2、含Al之ZnO等氧化物,Au、Pt、Ag、Cu或包含該等之合金等,可使用該等中之1種,或組合2種以上而使用。
上述陽極3之平均厚度並無特別限定,較佳為10~200 nm左右,更佳為50~150 nm左右。
(陰極)
另一方面,陰極12係經由下述電子注入層11向電子傳輸層10注入電子之電極。作為該陰極12之構成材料,較佳為使用功函數較小之材料。
作為陰極12之構成材料,例如可列舉Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或包含該等之合金等,可使用該等中之1種,或組合2種以上(例如複數層之積層體等)而使用。
尤其是,於使用合金作為陰極12之構成材料之情形時,較佳為使用包含Ag、Al、Cu等穩定金屬元素之合金、具體為MgAg、AlLi、CuLi等合金。藉由使用該合金作為陰極12之構成材料,可謀求陰極12之電子注入效率及穩定性之提高。
上述陰極12之平均厚度並無特別限定,較佳為100~10000 nm左右,更佳為200~500 nm左右。
再者,本實施形態之發光元件1為底部發光型,故對於陰極12,並無特別要求透光性。
(電洞注入層)
電洞注入層4係具有提高自陽極3之電洞注入效率之功能者。
又,於該電洞注入層4係含有π共軛系化合物而構成之情形時,可使用如下詳細闡述之本發明之成膜用墨水及成膜方法而形成。
作為該電洞注入層4之構成材料(電洞注入材料),並無特別限定,例如可列舉:聚(3,4-乙烯二氧噻吩/苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)、PEDOT/PSS/Nafion(註冊商標)、聚噻吩及其衍生物、聚苯胺及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、N,N,N',N'-四苯基-對二胺基苯及其衍生物等,可使用該等中之1種,或組合2種以上而使用。
上述電洞注入層4之平均厚度並無特別限定,較佳為5~150 nm左右,更佳為10~100 nm左右。
(電洞傳輸層)
電洞傳輸層5係具有將經由電洞注入層4自陽極3注入之電洞傳輸至紅色發光層6之功能者。
又,於該電洞傳輸層5係含有π共軛系化合物而構成之情形時,可使用如下詳細闡述之本發明之成膜用墨水及成膜方法而形成。
該電洞傳輸層5之構成材料可單獨或組合使用各種p型之高分子材料或各種p型之低分子材料。
作為p型之高分子材料(有機聚合物),例如可列舉:如聚(2,7-(9,9-二-正辛基茀)-(1,4-伸苯基-((4-第二丁基苯基)亞胺基)-1,4-伸苯基(TFB)等聚芳基胺之具有芳基胺骨架者、如茀-聯噻吩(bithiophene)共聚物之具有茀骨架者、如茀-芳基胺共聚物之具有芳基胺骨架及茀骨架之兩骨架者、聚(N-乙烯基咔唑)、聚乙烯基芘、聚乙烯基蒽、聚噻吩、聚烷基噻吩、聚己基噻吩、聚(對苯乙炔)、聚噻吩乙炔、芘甲醛樹脂、乙基咔唑甲醛樹脂或其衍生物等。
上述p型之高分子材料可以與其他化合物之混合物之形式使用。作為一例,含有聚噻吩之混合物可列舉聚(3,4-乙烯二氧噻吩/苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)等。
另一方面,作為p型之低分子材料,例如可列舉:如1,1-雙(4-二-對三胺基苯基)環己烷、1,1'-雙(4-二-對甲苯基胺基苯基)-4-苯基-環己烷之芳基環烷烴系化合物,如4,4',4"-三甲基三苯基胺、N,N,N',N'-四苯基-1,1'-聯苯-4,4'-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-雙(3-甲基苯基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺(TPD1)、N,N'-二苯基-N,N'-雙(4-甲氧基苯基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺(TPD2)、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-1,1'-聯苯-4,4'-二胺(TPD3)、N,N'-雙(1-萘基)-N,N'-二苯基-1,1'-聯苯-4,4'-二胺(α-NPD)、TPTE之芳基胺系化合物,如N,N,N',N'-四苯基-對苯二胺、N,N,N',N'-四(對甲苯基)-對苯二胺、N,N,N',N'-四(間甲苯基)-間苯二胺(PDA)之苯二胺系化合物,如咔唑、N-異丙基咔唑、N-苯基咔唑之咔唑系化合物,如芪、4-二-對甲苯基胺基芪之芪系化合物,如OxZ之唑系化合物,如三苯基甲烷、m-MTDATA之三苯基甲烷系化合物,如1-苯基-3-(對二甲基胺基苯基)吡唑啉之吡唑啉系化合物,苯炔(環己二烯)系化合物,如三唑之三唑系化合物,如咪唑之咪唑系化合物,如1,3,4-二唑、2,5-二(4-二甲基胺基苯基)-1,3,4,-二唑之二唑系化合物,如蒽、9-(4-二乙基胺基苯乙烯基)蒽之蒽系化合物,如茀酮、2,4,7-三硝基-9-茀酮、2,7-雙(2-羥基-3-(2-氯苯基胺甲醯基)-1-萘基偶氮)茀酮之茀酮系化合物,如聚苯胺之苯胺系化合物,矽烷系化合物,如1,4-二硫酮-3,6-二苯基-吡咯并-(3,4-c)吡咯并吡咯之吡咯系化合物,如富勒烯之富勒烯系化合物,如卟啉、金屬四苯基卟啉之卟啉系化合物,如喹吖啶酮之喹吖啶酮系化合物,如酞菁、銅酞菁、四(第三丁基)銅酞菁、鐵酞菁之金屬或非金屬之酞菁系化合物,如銅萘酞菁、萘酞菁氧釩、單氯鎵萘酞菁之金屬或非金屬之萘酞菁系化合物,如N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-聯苯胺、N,N,N',N'-四苯基聯苯胺之聯苯胺系化合物等。
上述電洞傳輸層5之平均厚度並無特別限定,較佳為10~150 nm左右,更佳為10~100 nm左右。
再者,該電洞傳輸層5可省略。
(紅色發光層)
該紅色發光層(第1發光層)6係含有發出紅色(第1色)光之紅色發光材料而構成。
又,於該紅色發光層6係含有π共軛系化合物而構成之情形時,可使用如下詳細闡述之本發明之成膜用墨水及成膜方法而形成。
作為上述紅色發光材料,並無特別限定,可使用1種或組合2種以上之各種紅色螢光材料、紅色磷光材料而使用。
作為紅色螢光材料,只要為發出紅色螢光者,則並無特別限定,例如可列舉:苝衍生物、銪錯合物、苯并吡喃衍生物、若丹明衍生物、苯并硫衍生物、卟啉衍生物、尼羅紅、2-(1,1-二甲基乙基)-6-(2-(2,3,6,7-四氫-1,1,7,7-四甲基-1H,5H-苯并(ij)喹-9-基)乙烯基)-4H-吡喃-4H-亞基)丙二腈(DCJTB)、4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-(對二甲基胺基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基伸乙烯基伸苯基)]、聚[{9,9-二己基-2,7-雙(1-氰基伸乙烯基)伸茀基}鄰-共-{2,5-雙(N,N'-二苯基胺基)-1,4-伸苯基}]、聚[{2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-(1-氰基伸乙烯基伸苯基)}-共-{2,5-雙(N,N'-二苯基胺基)-1,4-伸苯基}]等。
作為紅色磷光材料,只要為發出紅色磷光者,則並無特別限定,例如可列舉銥、釕、鉑、鋨、錸、鈀等之金屬錯合物,亦可列舉該等金屬錯合物之配位基中至少1個具有苯基吡啶骨架、聯吡啶骨架、卟啉骨架等者。更具體而言,可列舉:三(1-苯基異喹啉)銥、雙[2-(2'-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3'](乙醯基丙酮酸)銥(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-12H,23H-卟啉-鉑(II)、雙[2-(2'-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3']銥、雙(2-苯基吡啶)(乙醯基丙酮酸)銥。
又,於紅色發光層6中,除了上述紅色發光材料以外,亦可含有添加紅色發光材料作為客體材料之主體材料。
主體材料具有使電洞與電子再結合而生成激子,且使該激子之能量朝紅色發光材料移動(福斯特(Frster))移動或德克斯特(Dexter)移動),而激發紅色發光材料之功能。於使用上述主體材料之情形時,例如可將作為客體材料之紅色發光材料作為摻雜物摻雜於主體材料中而使用。
作為上述主體材料,只要為對所使用之紅色發光材料發揮如上所述之功能者,則並無特別限定,於紅色發光材料含有紅色螢光材料之情形時,例如可列舉:如稠四苯衍生物、萘衍生物、蒽衍生物之稠苯衍生物(稠苯系材料),二苯乙烯基芳烴(distyrylarylene)衍生物、苝衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、三(8-羥基喹啉)鋁錯合物(Alq3)等羥基喹啉系金屬錯合物、三苯基胺之四聚物等三芳基胺衍生物、二唑衍生物、矽雜環戊二烯基衍生物、二咔唑衍生物、寡噻吩衍生物、苯并吡喃衍生物、三唑衍生物、苯并唑衍生物、苯并噻唑衍生物、喹啉衍生物、4,4'-雙(2,2'-二苯基乙烯基)聯苯(DPVBi)等,可使用該等中之1種,或者亦可組合2種以上而使用。
於使用如上所述之紅色發光材料(客體材料)及主體材料之情形時,紅色發光層6中之紅色發光材料之含量(摻雜量)較佳為0.01~10 wt%,更佳為0.1~5 wt%。藉由將紅色發光材料之含量設為上述範圍內,可使發光效率最佳化。
上述紅色發光層6之平均厚度並無特別限定,較佳為10~150 nm左右,更佳為10~100 nm左右。
(第1中間層)
該第1中間層7A係於上述紅色發光層6與下述藍色發光層8之層間,以與該等接觸之方式而設置。並且,第1中間層7A係實質上不含具有發光性之材料而構成,具有於紅色發光層(第1發光層)6與藍色發光層(第2發光層)8之間調整載體(電洞及電子)之移動之功能。藉由該功能,可使紅色發光層6及藍色發光層8分別高效地發光。
又,於該第1中間層7A係含有π共軛系化合物而構成之情形時,可使用如下詳細闡述之本發明之成膜用墨水及成膜方法而形成。
作為上述第1中間層7A之構成材料,只要為可發揮如上所述之載體調整功能者,則並無特別限定,可較佳地使用稠苯系材料、胺系材料等。
作為稠苯系材料,只要為具有稠苯骨架,且發揮如上所述之效果者,則並無特別限定,例如可列舉:萘衍生物、蒽衍生物、稠四苯(naphthacene)衍生物、稠五苯衍生物、稠六苯衍生物、稠七苯衍生物等,該等之中,可使用1種或組合2種以上而使用。
作為用於上述第1中間層7A之胺系材料,只要為具有胺骨架,且發揮如上所述之效果者,則並無特別限定,例如可使用上述電洞傳輸材料中之具有胺骨架之材料,較佳為使用聯苯胺系胺衍生物。
又,第1中間層7A之平均厚度並無特別限定,較佳為1~100 nm,更佳為3~50 nm,進而更佳為5~30 nm。藉此,可抑制驅動電壓,且第1中間層7A可確實地調整紅色發光層6與藍色發光層8之間的電洞及電子之移動。
再者,該第1中間層7A可省略。
(藍色發光層)
藍色發光層(第2發光層)8係含有發出藍色(第2色)光之藍色發光材料而構成。
又,於該藍色發光層8係含有π共軛系化合物而構成之情形時,可使用如下詳細闡述之本發明之成膜用墨水及成膜方法而形成。
作為上述藍色發光材料,例如可列舉各種藍色螢光材料及藍色磷光材料,可使用該等中之1種,或者組合2種以上而使用。
作為藍色螢光材料,只要為發出藍色螢光者,則並無特別限定,例如可列舉:二苯乙烯基二胺系化合物等二苯乙烯基胺衍生物、熒蒽衍生物、芘衍生物、苝及苝衍生物、蒽衍生物、苯并唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、衍生物、菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯、4,4'-雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-聯苯(BCzVBi)、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-共-(2,5-二甲氧基苯-1,4-二基)]、聚[(9,9-二己氧基茀-2,7-二基)-鄰-共-(2-甲氧基-5-{2-乙氧基己氧基}伸苯基-1,4-二基)]、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-共-(乙炔基苯)]等。
作為藍色磷光材料,只要為發出藍色磷光者,則並無特別限定,例如可列舉銥、釕、鉑、鋨、錸、鈀等之金屬錯合物,具體可列舉:雙[4,6-二氟苯基吡啶-N,C2']-吡啶甲酸-銥、三[2-(2,4-二氟苯基)吡啶-N,C2']銥、雙[2-(3,5-三氟甲基)吡啶-N,C2']-吡啶甲酸-銥、雙(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2')(乙醯基丙酮酸)銥等。
又,於藍色發光層8中,除了上述藍色發光材料以外,亦可含有添加藍色發光材料作為客體材料之主體材料。
作為上述主體材料,可使用與上述紅色發光層(第1發光層)6中所說明之主體材料相同者。
(第2中間層)
該第2中間層7B係於上述藍色發光層8與下述綠色發光層9之層間,以與該等接觸之方式而設置。並且,第2中間層7B係實質上不含具有發光性之材料而構成,具有於藍色發光層(第2發光層)8與綠色發光層(第3發光層)9之間調整載體(電洞及電子)之移動之功能。藉由該功能,可阻止藍色發光層8與綠色發光層9之間的激子之能量移動,故可抑制自藍色發光層8向綠色發光層9之能量移動,而使藍色發光層8及綠色發光層9分別高效地發光。
又,於該第2中間層7B係含有π共軛系化合物而構成之情形時,可使用如下詳細闡述之本發明之成膜用墨水及成膜方法而形成。
作為上述第2中間層7B之構成材料,只要為如下者,則並無特別限定,即,使第2中間層7B含有與藍色發光層8之主體材料及綠色發光層9之主體材料中至少一者之主體材料同一或同種之材料,且實質上不含具有發光性之材料而構成,可發揮如上所述之載體調整功能,作為與上述主體材料同種或同一之材料,可較佳地使用含有稠苯系材料者。
作為稠苯系材料,可使用與上述第1中間層7A中所說明之材料相同者。
又,第2中間層7B之厚度並無特別限定,較佳為2 nm以上、10 nm以下左右,更佳為3 nm以上、7 nm以下左右。藉由將第2中間層7B之厚度設定於該範圍內,可抑制或防止激子(電洞及電子)之擴散,而確實地調整激子之移動。
再者,該第2中間層7B可省略。
(綠色發光層)
綠色發光層(第3發光層)9係含有發出綠色(第3色)光之綠色發光材料而構成。
又,於該綠色發光層9係含有π共軛系化合物而構成之情形時,可使用如下詳細闡述之本發明之成膜用墨水及成膜方法而形成。
作為上述綠色發光材料,並無特別限定,例如可列舉各種綠色螢光材料及綠色磷光材料,可使用該等中之1種,或組合2種以上而使用。
作為綠色螢光材料,只要為發出綠色螢光者,則並無特別限定,例如可列舉:香豆素衍生物、喹吖啶酮及其衍生物、9,10-雙[(9-乙基-3-咔唑)-伸乙烯基]-蒽、聚(9,9-二己基-2,7-伸乙烯基伸茀基)、聚[(9,9-二辛基茀-2,7-二基)-共-(1,4-二伸苯基-伸乙烯基-2-甲氧基-5-{2-乙基己氧基}苯)]、聚[(9,9-二辛基-2,7-二伸乙烯基伸茀基)-鄰-共-(2-甲氧基-5-(2-乙氧基己氧基)-1,4-伸苯基)]、聚(9,9-二辛基茀-共-苯并噻二唑(F8BT)等。
作為綠色磷光材料,只要為發出綠色磷光者,則並無特別限定,例如可列舉銥、釕、鉑、鋨、錸、鈀等之金屬錯合物,具體可列舉:面式-三(2-苯基吡啶)銥(Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶-N,C2')(乙醯基丙酮酸)銥、面式-三[5-氟-2-(5-三氟甲基-2-吡啶)苯基-C,N]銥等。
又,於綠色發光層9中,除了上述綠色發光材料以外,亦可含有添加綠色發光材料作為客體材料之主體材料。
作為上述主體材料,可使用與上述紅色發光層(第1發光層)6中所說明之主體材料相同者。
(電子傳輸層)
電子傳輸層10係具有將經由電子注入層11自陰極12注入之電子傳輸至綠色發光層9之功能者。
作為電子傳輸層10之構成材料(電子傳輸材料),例如可列舉:三(8-羥基喹啉(quinolinolato))鋁(Alq3)等以8-羥基喹啉(quinolinol)或其衍生物作為配位基之有機金屬錯合物等喹啉衍生物、二唑衍生物、苝衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹啉衍生物、聯苯醌衍生物、硝基取代茀衍生物等,可使用該等中之1種,或組合2種以上而使用。
又,於該電子傳輸層10係含有π共軛系化合物而構成之情形時,可使用如下詳細闡述之本發明之成膜用墨水及成膜方法而形成。
電子傳輸層10之平均厚度並無特別限定,較佳為0.5~100 nm左右,更佳為1~50 nm左右。
再者,該電子傳輸層10可省略。
(電子注入層)
電子注入層11係具有提高自陰極12之電子注入效率之功能者。
作為該電子注入層11之構成材料(電子注入材料),例如可列舉各種無機絕緣材料、各種無機半導體材料。
作為上述無機絕緣材料,例如可列舉鹼金屬硫屬化物(氧化物、硫化物、硒化物、碲化物)、鹼土金屬硫屬化物、鹼金屬之鹵化物及鹼土金屬之鹵化物等,可使用該等中之1種,或組合2種以上而使用。藉由以該等作為主材料而構成電子注入層,可進一步提高電子注入性。尤其是,鹼金屬化合物(鹼金屬硫屬化物、鹼金屬之鹵化物等)之功函數非常小,藉由使用其來構成電子注入層11,可使發光元件1成為能夠獲得較高亮度者。
作為鹼金屬硫屬化物,例如可列舉Li2O、LiO、Na2S、Na2Se、NaO等。
作為鹼土金屬硫屬化物,例如可列舉CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等。
作為鹼金屬之鹵化物,例如可列舉CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等。
作為鹼土金屬之鹵化物,例如可列舉CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2等。
又,作為無機半導體材料,例如可列舉含有Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、Sb及Zn中至少1種元素之氧化物、氮化物或氮氧化物等,可使用該等中之1種,或組合2種以上而使用。電子注入層11之平均厚度並無特別限定,較佳為0.1~1000 nm左右,更佳為0.2~100 nm左右,進而更佳為0.2~50 nm左右。再者,該電子注入層11可省略。
(密封構件)
密封構件13係以覆蓋陰極12之方式而設置,具有氣密性地密封陽極3、積層體15、及陰極12而阻斷氧氣或水分之功能。藉由設置密封構件13,可獲得發光元件1之可靠性之提高、或變質.劣化之防止(耐久性提高)等效果。作為密封構件13之構成材料,例如可列舉Al、Au、Cr、Nb、Ta、Ti或包含該等之合金、氧化矽、各種樹脂材料等。再者,於使用具有導電性之材料作為密封構件13之構成材料之情形時,為防止短路,較佳為於密封構件13與陰極12之間視需要設置絕緣膜。又,密封構件13係以平板狀與基板2相對向,亦可例如以熱硬化性樹脂等密封材料密封該等之間。
(發光元件之製造方法)
繼而,以應用於上述發光元件1之製造之情形為例,對本發明之成膜用墨水及成膜方法加以說明。再者,以下,以使用本發明之成膜用墨水及成膜方法形成電洞傳輸層5之情形為例加以說明。
如上之發光元件1例如可以如下方式而製造。[1] 首先,準備基板2,於該基板2上形成陽極3。陽極3例如可使用如電漿CVD、熱CVD之化學蒸鍍法(CVD)、真空蒸鍍等乾式鍍敷法、電解鍍敷等濕式鍍敷法、噴敷法、溶膠凝膠法、MOD法(Metal Organic Deposition method,金屬有機物沈積法)、金屬箔之接合等而形成。[2] 繼而,於陽極3上形成電洞注入層4。電洞注入層4例如可藉由使用CVD法、或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程而形成。
該電洞注入層4可藉由將使電洞注入材料溶解於溶劑中或分散於分散介質中而成之電洞注入層形成用材料(墨水)供給至陽極3上後進行乾燥(脫溶劑或脫分散介質)而形成。作為電洞注入層形成用材料之供給方法,例如亦可使用旋塗法、輥塗法、噴墨印刷法(液滴噴出法)等各種塗佈法。藉由使用該塗佈法,可相對容易地形成電洞注入層4。
作為用於電洞注入層形成用材料之製備之溶劑或分散介質,例如可列舉各種無機溶劑或各種有機溶劑、或包含該等之混合溶劑等。再者,乾燥例如可藉由大氣壓或減壓環境中之放置、加熱處理、惰性氣體之吹附等而進行。又,亦可於本步驟之前,對陽極3之上表面實施氧電漿處理。藉此,可對陽極3之上表面賦予親液性、去除(洗浄)陽極3之上表面所附著之有機物、調整陽極3之上表面附近之功函數等。
此處,作為氧電漿處理之條件,例如較佳為將電漿功率設為100~800 W左右、氧氣流量設為50~100 mL/min左右、被處理構件(陽極3)之搬送速度設為0.5~10 mm/sec左右、支持被處理構件之支持體之溫度設為70~90℃左右。[3] 繼而,於電洞注入層4上形成電洞傳輸層5。該電洞傳輸層5係藉由將使上述電洞傳輸材料溶解於溶劑中或分散於分散介質中而成之電洞傳輸層形成用材料(本發明之成膜用墨水)供給至電洞注入層4上後進行乾燥(脫溶劑或脫分散介質)而形成。尤其是,作為電洞注入層形成用材料(成膜用墨水)之供給方法,例如可使用利用如下所述之液滴噴出裝置之噴墨印刷法(液滴噴出法)。(液滴噴出裝置)此處,對用於電洞傳輸層5之成膜之液滴噴出裝置進行說明。
圖2係表示液滴噴出裝置(噴墨裝置)之較佳實施形態之一例的立體圖,圖3係用以說明圖2之液滴噴出裝置所包含之液滴噴出頭(噴墨頭)之概略構成的模式圖。如圖2所示,液滴噴出裝置200包含液滴噴出頭(噴墨頭。以下簡稱為頭)110、底座130、平台140、墨水儲存部(未圖示)、平台定位機構170、頭定位機構180、控制裝置190。底座130係支持平台140、平台定位機構170、及頭定位機構180等液滴噴出裝置200之各構成構件之台。平台140係經由平台定位機構170設置於底座130上。又,平台140係載置基材S(於本實施形態中為包含基板20與陽極3及電洞注入層4之積層體)者。
又,於平台140之背面配設有橡膠加熱器(未圖示)。載置於平台140上之基材S以橡膠加熱器將其上表面整體加熱至特定溫度。
平台定位機構170包含第1移動機構171、馬達172。平台定位機構170決定底座130中之平台140之位置,藉此決定底座130中之基材S之位置。
第1移動機構171包含與Y方向大致平行而設置之2根軌道、及移動於該軌道上之支持台。第1移動機構171之支持台經由馬達172而支持平台140。並且,藉由使支持台移動於軌道上,可使載置基材S之平台140移動及定位於Y方向。馬達172支持平台140,於θz方向搖動及定位平台140。頭定位機構180包含第2移動機構181、線性馬達182、馬達183、184、185。頭定位機構180決定頭110之位置。第2移動機構181包含自底座130立設之2根支持柱、於該支持柱彼此之間受該支持柱支持而設置且具有2根軌道之軌道台、及可沿著軌道移動且支持頭110之支持構件(未圖示)。並且,藉由使支持構件沿著軌道移動,可使頭110移動及定位於X方向。線性馬達182設置於支持構件附近,可進行頭110之Z方向之移動及定位。馬達183、184、185將頭110分別搖動及定位於α、β、γ方向。
藉由如上之平台定位機構170及頭定位機構180,可使液滴噴出裝置200正確地控制頭110之墨水噴出面115P與平台140上之基材S之相對位置及姿勢。如圖3所示,頭110係藉由噴墨方式(液滴噴出方式)將成膜用墨水300自噴嘴(突出部)118噴出者。於本實施形態中,頭110係使用作為壓電體元件之壓電元件113噴出墨水之壓電方式。壓電方式不對成膜用墨水300進行加熱,故具有不對材料之組成造成影響等優點。頭110包含頭本體111、振動板112、壓電元件113。頭本體111包含本體114、及其下端面之噴嘴板115。並且,藉由使板狀之噴嘴板115與振動板112夾持本體114,而形成作為空間之儲墨區116及自儲墨區116分支之複數個墨水室117。
於儲墨區116中,自未圖示之墨水儲存部供給成膜用墨水300。儲墨區116形成用以向各墨水室117供給成膜用墨水300之流路。
又,噴嘴板115安裝於本體114之下端面,構成墨水噴出面115P。於該噴嘴板115上,噴出成膜用墨水300之複數個噴嘴118對應於各墨水室117而形成開口。並且,自各墨水室117朝對應之噴嘴(噴出部)118形成墨水流路。振動板112安裝於頭本體111之上端面,構成各墨水室117之壁面。振動板112可根據壓電元件113之振動而振動。壓電元件113係對應各墨水室117而設置於該振動板112之與頭本體111之相反側。壓電元件113係以一對電極(未圖示)夾持水晶等壓電材料者。該一對電極連接於驅動電路191。
並且,若自驅動電路191向壓電元件113輸入電氣信號,則壓電元件113發生膨脹變形或收縮變形。若壓電元件113發生收縮變形,則墨水室117之壓力降低,成膜用墨水300自儲墨區116流入墨水室117。又,若壓電元件113發生膨脹變形,則墨水室117之壓力增加,自噴嘴118噴出成膜用墨水300。再者,藉由改變施加電壓,可控制壓電元件113之變形量。又,藉由改變施加電壓之頻率,可控制壓電元件113之變形速度。即,藉由控制對壓電元件113之施加電壓,可控制成膜用墨水300之噴出條件。
控制裝置190控制液滴噴出裝置200之各部位。例如,藉由調節驅動電路191中生成之施加電壓之波形而控制成膜用墨水300之噴出條件,或者控制頭定位機構180及平台定位機構170,而控制成膜用墨水300於基材S上之噴出位置。(成膜用墨水)
本發明之成膜用墨水300包含成膜材料、及溶解或分散該成膜材料之液性介質。該成膜用墨水300係藉由賦予至基材S(於本實施形態中為電洞注入層4)上並去除上述液性介質,而用於形成以上述成膜材料作為主材料所構成之膜(於本實施形態中為電洞傳輸層5)者。藉此,可形成作為成膜目的之膜(於本實施形態中為電洞傳輸層5)或其前驅物膜。尤其是,該成膜用墨水300係用於使用如上所述之液滴噴出裝置200之成膜、即利用液滴噴出法之成膜者。藉此,即便對於微細之區域,亦可於所需之位置及區域賦予成膜用墨水300。又,與氣相成膜法相比,液滴噴出法具有成膜製程變得簡單,且原材料(成膜材料)之使用量較少即可之優點。
又,於液滴噴出法中,於使用π共軛系化合物作為成膜材料之情形時,由於π共軛系化合物彼此容易因π-π堆疊而凝聚,故應用本發明之效果變得顯著。以下,對本發明之成膜用墨水300之各成分進行詳細說明。
(成膜材料)本發明之成膜用墨水300中所含之成膜材料為作為成膜目的之膜(於本實施形態中為電洞傳輸層5)之構成材料或其前驅物。
於成膜用墨水300中,成膜材料可為溶解於下述液性介質中者,亦可為分散於其中者,於成膜材料為分散於液性介質中者之情形時,成膜材料之平均粒徑較佳為20~200 nm,更佳為5~90 nm。藉此,可使成膜用墨水300中之成膜材料之分散穩定性變得優異。成膜材料較佳為可溶於非水系溶劑者。上述成膜材料可溶解於液性介質中。因此,於使用高分子材料作為成膜材料之情形時,亦可形成均質之膜。於本實施形態中,成膜材料為構成有機電致發光元件之電洞傳輸層之材料或其前驅物。
於上述發光元件1中,於陽極3上設置電洞注入層4,於該電洞注入層4上設置電洞傳輸層5。並且,當形成電洞傳輸層5時,於使用水系溶劑或分散介質所形成之電洞注入層4上塗佈將電洞傳輸層5之構成材料或其前驅物溶解或分散於非水系溶劑或分散介質中而成之成膜用墨水300。於上述情形時,若於電洞傳輸層5之形成中使用本發明之成膜用墨水300,則可使成膜用墨水300潤濕擴散於電洞注入層4上。再者,於發光元件1中,可如上述般省略電洞傳輸層5。因此,於該情形時,於該電洞注入層4上設置發光層(紅色發光層6)。並且,於該情形時,當形成紅色發光層6時,於電洞注入層4上塗佈將紅色發光層6之構成材料或其前驅物溶解或分散於非水系溶劑或分散介質中而成之成膜用墨水。
成膜用墨水300中之成膜材料之含有率係根據成膜用墨水300之用途而決定者,並無特別限定,例如較佳為0.01~20 wt%,更佳為0.05~15 wt%。若成膜材料之含有率為上述範圍內之值,則可使自成膜用之液滴噴出頭(噴墨頭)之噴出性(噴出穩定性)變得特別優異。
(液性介質)
本發明之成膜用墨水300中所含之液性介質為溶解或分散上述成膜材料者、即溶劑或分散介質。該液性介質係於下述成膜過程中去除其大部分者。
尤其是,該液性介質含有下述式(I)所表示之化合物。
[化2]
於該式(I)所表示之化合物中,R1~R6中至少1個取代基為直鏈或分支之烷基,且該1個取代基之分子結構大於其他取代基之分子結構。藉此,該化合物之作為其分子整體之分子量偏向於上述1個取代基所存在之側(即分子之對稱性較低)。尤其是,上述1個取代基並非環狀之烷基而為直鏈或分支之烷基,故該化合物之作為其分子整體之平面性降低,結果體積變大(位阻性變高)。
因此,該化合物藉由形成介於π共軛系化合物彼此之間之狀態,可增大π共軛系化合物彼此之π-π堆疊之距離。因此,含有上述化合物作為溶劑或分散介質之成膜用墨水即便藉由液滴噴出法賦予至基材上,亦可防止π共軛系化合物彼此之凝聚。其結果,可適當抑制所得膜之載體(電洞或電子)之傳輸能。
於上述式(I)中,較佳為R1為碳數3以上、10以下之直鏈或分支之烷基,R2、R3、R5、R6分別獨立為氫或碳數1之烷基,R4為氫或碳數1以上、5以下之直鏈或分支之烷基。
該化合物(烷基苯)由於烷基之碳數較多,故烷基介於作為成膜材料之π共軛系化合物彼此之間,可進一步增大該π共軛系化合物之π-π堆疊之距離。因此,含有上述化合物作為溶劑或分散介質之成膜用墨水即便藉由液滴噴出法賦予至基材S上,亦可更加確實地防止π共軛系化合物彼此之凝聚。其結果,可更加適當地抑制所得膜之載體(電洞或電子)之傳輸能。
又,該化合物係一面抑制R2~R6之碳數一面增加R1之碳數,故即便增加烷基之碳數,亦可抑制黏度。因此,本發明之成膜用墨水300可高精度地進行成膜。
又,該化合物不含極性基,故即便殘留於所得之電洞傳輸層5中,亦可減少對電洞傳輸層5之電氣特性造成之不良影響。進而,該化合物對成膜材料之攻擊性較低,就該方面而言,亦可防止所得電洞傳輸層5之特性惡化。
進而,於上述式(I)中,於R1為碳數6以上之情形時,較佳為R1為碳數6以上、10以下之直鏈烷基,且R4為氫或碳數1之烷基,更佳為R1為碳數8以上、10以下之直鏈烷基,且R4為氫。藉此,即便增加烷基之碳數,亦可有效地抑制液性介質及成膜用墨水300之黏度。
又,於上述式(I)中,於R1為碳數3以下之情形時,較佳為R1及R4分別獨立為碳數3以上、5以下之直鏈烷基。
藉此,即便增加烷基之碳數,亦可有效地抑制液性介質及成膜用墨水300之黏度。
又,於上述式(I)中,R2、R3、R5、R6較佳為該等之至少2個分別為氫,更佳為該等之至少3個分別為氫。藉此,可抑制烷基之個數,使成膜用墨水300之脫溶劑性或脫分散介質性變得良好。
又,上述式(I)所示之化合物可使用1種,或組合2種以上而使用。
又,於上述式(I)中,亦較佳為R1為碳數1以上、4以下之直鏈或分支之烷基,R2、R3、R4分別獨立為氫或碳數1以上、4以下之直鏈或分支之烷基,R2、R3之至少一者為碳數1以上、4以下之直鏈或分支之烷基,R5、R6分別為氫。
該化合物(烷基苯)由於分子之對稱性較低,故成膜墨水中之分子運動之各向異性較高。因此,該化合物之芳香族環(苯環)於介於π共軛系化合物彼此之間之狀態下,容易相對於成膜材料中所含之π共軛系化合物之芳香族環而變得非平行,可進一步增大π共軛系化合物之π-π堆疊之距離。因此,含有上述化合物作為溶劑或分散介質之成膜用墨水即便藉由液滴噴出法賦予至基材S上,亦可更加確實地防止π共軛系化合物彼此之凝聚。其結果,可更加適當地抑制所得膜之載體(電洞或電子)之傳輸能。
又,該化合物可相對較低地抑制R1~R6之各碳數,故即便具有複數(取代2~4個)個烷基,亦可抑制黏度。因此,本發明之成膜用墨水300可高精度地進行成膜。
又,該化合物係一面抑制R2~R6之碳數一面增加R1之碳數,故即便增加烷基之碳數,亦可抑制黏度。因此,本發明之成膜用墨水300可高精度地進行成膜。
又,該化合物不含極性基,故即便殘留於所得之電洞傳輸層5中,亦可減少對電洞傳輸層5之電氣特性造成之不良影響。進而,該化合物對成膜材料之攻擊性較低,就該方面而言,亦可防止所得電洞傳輸層5之特性惡化。
又,上述式(I)所示之化合物可使用1種,或組合2種以上而使用。
進而,於上述式(I)所表示之化合物為取代2個之烷基苯之情形時,較佳為上述式(I)中,R1、R2分別獨立為碳數3或4之直鏈或分支之烷基,R3、R4分別為氫。即,成膜用墨水300中所含之液性介質較佳為含有下述式(1)所表示之化合物。
[化3]
[上述式(1)中,n分別獨立為3或4。又,上述式(1)之2個n較佳為至少一者之n為4,更佳為兩者之n分別為4]。
藉此,於上述式(I)之化合物為取代2個之烷基苯之情形時,可提高該化合物之非對稱性。又,可抑制烷基之個數,使成膜用墨水300之脫溶劑性或脫分散介質性變得良好。
又,於上述式(I)所表示之化合物為取代3個之烷基苯之情形時,較佳為上述式(I)中,R1、R2、R4分別獨立為碳數1或2之烷基,R3分別為氫。即,成膜用墨水300中所含之液性介質較佳為含有下述式(2)所表示之化合物。
[化4]
[上述式(2)中,n分別獨立為1或2。又,上述式(2)之3個n較佳為至少1個n為1]。
藉此,於上述式(I)之化合物為取代3個之烷基苯之情形時,可提高該化合物之非對稱性。
又,於上述式(I)所表示之化合物為取代4個之烷基苯之情形時,較佳為上述式(I)中,R1、R2、R3、R4分別獨立為碳數1或2之烷基。即,成膜用墨水300中所含之液性介質較佳為含有下述式(3)所表示之化合物。
[化5]
[上述式(3)中,n分別獨立為1或2。又,上述式(3)之4個n分別較佳為1]。
藉此,於上述式(I)之化合物為取代4個之烷基苯之情形時,可提高該化合物之非對稱性。又,藉由抑制烷基之碳數,假設即便該化合物殘存於膜中,亦可抑制對膜之電氣特性之降低。
又,於上述式(I)所示之化合物中,所有烷基之碳數合計越多,越容易介於成膜材料中所含之π共軛系化合物彼此之間,故可增大該等之π-π堆疊之距離,但表現出熔點‧沸點變大,脫溶劑性‧脫分散介質性降低之傾向。
為增加所有烷基之碳數合計,可列舉增加烷基之取代數之方法、及增加各烷基之碳數之方法,該等可單獨或組合使用。
增加烷基之取代數相比增加各烷基之碳數,熔點‧沸點之上升量更大。即,相比增加烷基之取代基數,增加各烷基之碳數可將熔點‧沸點抑制得更小,使脫溶劑性‧脫分散介質性變得良好。
又,可推測該化合物之非對稱性越高(即對稱性越低),成膜用墨水中之分子運動之各向異性越高。分子運動之各向異性越高,越容易相對於成膜材料中所含之π共軛系化合物之芳香族環而變得非平行,而可增大π共軛系化合物之π-π堆疊之距離。
又,液性介質中之上述式(I)所示化合物之含量只要為50 wt%以上、100 wt%以下即可,較佳為70 wt%以上、100 wt%以下。
又,於液性介質中亦可含有上述式(I)所示之化合物以外之化合物。作為可含於液性介質中之化合物,例如可列舉:苯(Benzene、沸點80.1℃、熔點5.5℃)、甲苯(Toluene、沸點110.6℃、熔點-93℃)、鄰二甲苯(o-Xylene(p-、m-)、沸點144℃、熔點-25℃)、三甲基苯(Trimethylbenzene、沸點165℃、熔點-45℃)、萘滿(四氫萘:Tetralin、沸點208℃、熔點-35.8℃)、環己基苯(cyclohexylbenzene、沸點237.5℃、熔點5℃)、1,4-二氯苯(1,4-dichlorobenzene、沸點174℃、熔點53.5℃)、1,2,3-三氯苯(1,2,3-Trichlorobenzene、沸點221℃、熔點52.6℃)、四氫呋喃(Tetrahydrofuran、沸點66℃、熔點-108.5℃)、二乙醚(diethyl ether、沸點35℃、熔點-116℃)、二異丙醚(Diisopropyl ether、沸點69℃、熔點-85.6℃)、乙二醇(ethylene glycol、沸點197.3℃、熔點-12.9℃)、乙二醇二乙醚(Ethylene glycol diethyl ether、沸點190℃、熔點-44.3℃)、二烷(Dioxane、沸點101.1℃、熔點11.8℃)、苯甲醚(甲氧基苯:Anisole、沸點154℃、熔點-37℃)、二氯甲烷(dichloromethane、沸點40℃、熔點-96.7℃)、三氯甲烷(trichloromethane、沸點61.2℃、熔點-64℃)、四氯化碳(tetrachloromethane、沸點76.7℃、熔點-28.6℃)、戊烷(pentane、沸點36℃、熔點-131℃)、己烷(Hexane、沸點69℃、熔點-95℃)、環己烷(cyclohexane、沸點81℃、熔點7℃)、丙酮(Acetone、沸點56.5℃、熔點-94℃)、1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP:1-Methyl-2-pyrrolidinone、沸點204℃、熔點-24℃)、甲基乙基酮(methylethylketone、沸點79.6℃、熔點-86℃)、α-四氫萘酮(Alpha-tetralone、沸點257℃、熔點7℃)、環己酮(Cyclohexanone、沸點157℃、熔點-45℃)、乙酸乙酯(ethyl acetate、沸點77.1℃、熔點-83.6℃)、乙酸丁酯(butyl acetate、沸點126℃、熔點-74℃)、甲醇(methanol、沸點67℃、熔點-97℃)、乙醇(ethanol、沸點78.4℃、熔點-114.3℃)、異丙醇(Isopropyl alcohol、沸點82.4℃、熔點-89.5℃)、1-丙醇(1-Propanol、沸點97.15℃、熔點-126.5℃)、乙腈(acetonitrile、沸點82℃、熔點-45℃)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF:N,N-dimethylformamide、沸點153℃、熔點-61℃)、N,N-二甲基乙醯胺(DMAc:N,N-Dimethylacetamide、沸點165℃、熔點-20℃)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(1,3-dimethyl-2-imidazolidinone、沸點220℃、熔點8℃)、二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide、沸點189℃、熔點18.5℃)、4-第三丁基苯甲醚(4-tert-Butylanisole、沸點222℃、熔點18℃)、反式茴香腦(Trans-Anethole、沸點235℃、熔點20℃)、1,2-二甲氧基苯(1,2-Dimethoxybenzene、沸點206.7℃、熔點22.5℃)、2-甲氧基聯苯(2-Methoxybiphenyl、沸點274℃、熔點28℃)、苯醚(Phenyl Ether、沸點258.3℃、熔點28℃)、2-乙氧基萘(2-Ethoxynaphthalene、沸點282℃、熔點35℃)、苄基苯醚(Benzyl Phenyl Ether、沸點288℃、熔點39℃)、2,6-二甲氧基甲苯(2,6-Dimethoxytoluene、沸點222℃、熔點39℃)、2-丙氧基萘(2-Propoxynaphthalene、沸點305℃、熔點40℃)、1,2,3-三甲氧基苯(1,2,3-Trimethoxybenzene、沸點235℃、熔點45℃)、1,4-二氯苯(1,4-dichlorobenzene、沸點174℃、熔點53.5℃)等,該等之中,可使用1種,或組合2種以上而使用。
又,液性介質中亦可含有高沸點溶劑,作為該高沸點溶劑,例如可列舉:芳香族烴、異丙醇(IPA)、正丁醇、γ-丁內酯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲醯胺(DMF)、六甲基磷醯胺(HMPA)、二甲基亞碸(DMSO)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)及其衍生物、卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯等二醇醚類,可使用該等中之1種,或組合2種以上而使用。
液性介質之常溫(20℃)下之黏度(以下,亦簡稱為「黏度」)並無特別限定,較佳為6 cP以下,更佳為4 cP以下。藉此,可有效地提高成膜用墨水300對使用水系溶劑或分散介質所形成之層(於本實施形態中為電洞注入層4)上之潤濕性。
又,液性介質之常壓下之沸點較佳為200℃以上。藉此,可抑制成膜用墨水300之液性介質之揮發性,而使用液滴噴出法,穩定地噴出成膜用墨水300。
上述液性介質之成膜用墨水300中之含量較佳為80~99.99 wt%,更佳為85~99.95 wt%。
如上說明之成膜用墨水係用於利用如下所述之噴墨法(液滴噴出法)之成膜者。根據噴墨法,可相對較為簡單且確實地進行微細之圖案化。
又,於液滴噴出法中,於使用π共軛系化合物作為成膜材料之情形時,π共軛系化合物彼此容易因π-π堆疊而凝聚,故應用本發明之效果變得顯著。
上述成膜用墨水係於下述墨水賦予步驟[1]中形成液狀者。
又,上述成膜用墨水之黏度並無特別限定,較佳為1 cP以上、7 cP以下左右。藉由在該範圍內調整成膜用墨水之黏度,可使如上所述之液性介質之低黏度化之效果變得顯著。
使用如上說明之液滴噴出裝置200及成膜用墨水300形成電洞傳輸層5。
(成膜方法)
具體而言,電洞傳輸層5之形成方法(成膜方法)包括:[3-1]將上述成膜用墨水300賦予至基材S(具體為電洞注入層4)上之步驟、及[3-2]自成膜用墨水300去除液狀介質而形成電洞傳輸層5之步驟。
藉此,於使用π共軛系化合物作為成膜材料之情形時,可防止π共軛系化合物彼此之凝聚,形成具有優異之膜質之膜。
[3-1]
具體而言,使用上述液滴噴出裝置200,於電洞注入層4上賦予所需量之成膜用墨水300。
該步驟[3-1]中之環境之溫度及壓力係分別根據成膜用墨水300之組成而決定者,只要可於基材S上賦予成膜用墨水300,則並無特別限定,較佳為常溫常壓。藉此,可簡單地進行成膜用墨水300之賦予。
[3-2]
並且,藉由自形成於基材S上(於本實施形態中為包含基板20、陽極3及電洞注入層4之積層體,具體為電洞注入層4上)之成膜用墨水300去除液性介質,而獲得以成膜材料作為主成分之膜(即電洞傳輸層5或其前驅物膜)。
該步驟[3-2]中之環境之溫度及壓力係分別根據成膜用墨水300之組成而決定者,只要可自基材S上之成膜用墨水300去除液性介質,則並無特別限定,液性介質之除去較佳為於加熱‧減壓下進行。藉此,可自成膜用墨水300有效地去除液性介質。
該加熱並無特別限定,可以加熱板或紅外線等進行。又,該加熱亦可藉由設置於上述液滴噴出裝置200之平台140之橡膠加熱器而進行。
該加熱溫度並無特別限定,較佳為60~100℃左右。
又,加熱時間並無特別限定,為1分鐘以上、30分鐘以下左右。
如上述般進行減壓時,其壓力並無特別限定,較佳為10-7 Pa以上、10 Pa以下左右。
以上述方式去除液性介質所形成之膜成為由作為成膜目的之電洞傳輸層5之構成材料或其前驅物所構成者。
並且,於使用電洞傳輸層5之構成材料之前驅物作為成膜材料之情形時,去除液性介質所得之膜視需要進行特定之處理。例如,於惰性氣體環境下實施熱處理(焙燒處理)。
該加熱溫度並無特別限定,較佳為100~200℃左右。
又,加熱時間並無特別限定,為10分鐘以上、2小時以下左右。
以上述方式形成電洞傳輸層5。
[4] 繼而,於電洞傳輸層5上形成紅色發光層6。
紅色發光層6例如可藉由利用CVD法、或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程而形成。
又,紅色發光層6亦可藉由例如將使其構成材料溶解於溶劑中或分散於分散介質中而成之紅色發光層形成用材料供給至電洞傳輸層5上後進行乾燥(脫溶劑或脫分散介質)而形成。
[5] 繼而,於紅色發光層6上形成第1中間層7A。
第1中間層7A例如可藉由利用CVD法、或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程而形成。
又,第1中間層7A亦可藉由例如將使其構成材料溶解於溶劑中或分散於分散介質中而成之第1中間層形成用材料供給至紅色發光層6上後進行乾燥(脫溶劑或脫分散介質)而形成。
[6] 繼而,於第1中間層7A上形成藍色發光層8。
藍色發光層8例如可藉由利用CVD法、或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程而形成。
[7] 繼而,於藍色發光層8上形成第2中間層7B。
第2中間層7B係使用與上述步驟[5]中所說明之第1中間層7A之形成方法相同的方法而形成。
[8] 繼而,於第2中間層7B上形成綠色發光層9。
綠色發光層9例如可藉由利用CVD法、或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程而形成。
[9] 繼而,於綠色發光層9上形成電子傳輸層10。
電子傳輸層10例如可藉由利用CVD法、或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程而形成。
又,電子傳輸層10亦可藉由例如將使電子傳輸材料溶解於溶劑中或分散於分散介質中而成之電子傳輸層形成用材料供給至綠色發光層9上後進行乾燥(脫溶劑或脫分散介質)而形成。
[10] 繼而,於電子傳輸層10上形成電子注入層11。
於使用無機材料作為電子注入層11之構成材料之情形時,電子注入層11例如可使用利用CVD法、或真空蒸鍍、濺鍍等乾式鍍敷法等之氣相製程、無機微粒子墨水之塗佈及焙燒等而形成。
[11] 繼而,於電子注入層11上形成陰極12。
陰極12例如可使用真空蒸鍍法、濺鍍法、金屬箔之接合、金屬微粒子墨水之塗佈及焙燒等而形成。
經過如上之步驟而獲得發光元件1。
最後,以覆蓋所得之發光元件1之方式形成密封構件13。
根據如上所說明之發光元件1之製造方法,由於包括如上所述之步驟[3-1]及[3-2],故可防止作為成膜材料之π共軛系化合物彼此之凝聚。其結果,可適當抑制所得膜之載體(電洞或電子)之傳輸能。因此,所得之發光元件1可達成電洞與電子之傳輸平衡(載體平衡),具有優異之發光效率。又,可廉價地製造發光元件1。
如上所說明之發光元件1例如可用作光源等。又,藉由將複數個發光元件1配置成矩陣狀,可構成顯示裝置(顯示裝置)。
再者,作為顯示裝置之驅動方式,並無特別限定,可為主動矩陣方式、被動矩陣方式之任一者。
(顯示裝置)
繼而,對包含本發明之發光裝置之顯示裝置之一例進行說明。
圖4係表示包含本發明之發光裝置之顯示裝置之實施形態的縱剖面圖。
圖4所示之顯示裝置100包含基板21、對應子像素100R、100G、100B而設置之複數個發光元件1R、1G、1B及彩色濾光片19R、19G、10B、及用以分別驅動各發光元件1R、1G、1B之複數個驅動用電晶體24。此處,顯示裝置100為頂部發光結構之顯示面板。
於基板21上設置複數個驅動用電晶體24,以覆蓋該等驅動用電晶體24之方式形成由絕緣材料所構成之平坦化層22。
各驅動用電晶體24含有包含矽之半導體層241、形成於半導體層241上之閘極絕緣層242、形成於閘極絕緣層242上之閘電極243、源電極244、及汲電極245。
於平坦化層上,對應各驅動用電晶體24而設置發光元件1R、1G、1B。
發光元件1R於平坦化層22上依序積層有反射膜32、防腐蝕膜33、陽極3、積層體(有機EL發光部)15、陰極12、陰極罩34。於本實施形態中,各發光元件1R、1G、1B之陽極3構成像素電極,藉由導電部(配線)27與各驅動用電晶體24之汲電極245電氣連接。又,各發光元件1R、1G、1B之陰極12設為共用電極。
再者,發光元件1G、1B之構成與發光元件1R之構成相同。又,於圖4中,對與圖1相同之構成標註相同符號。又,反射膜32之構成(特性)可根據光之波長,於發光元件1R、1G、1B間不同。
於鄰接之發光元件1R、1G、1B彼此之間設置有隔離壁31。又,於該等發光元件1R、1G、1B上,以覆蓋該等之方式形成由乙氧基樹脂所構成之乙氧基層35。
根據上述發光裝置101,由於包含具有與上述發光元件1相同構成之發光元件1R、1G、1B,故成為廉價且具有優異之發光特性(尤其是發光效率)者。
彩色濾光片19R、19G、19B係對應發光元件1R、1G、1B而設置於上述乙氧基層35上。
彩色濾光片19R係將來自發光元件1R之白色光W轉換成紅色者。又,彩色濾光片19G係將來自發光元件1G之白色光W轉換成綠色者。又,彩色濾光片19B係將來自發光元件1B之白色光W轉換成藍色者。藉由將上述彩色濾光片19R、19G、19B與發光元件1R、1G、1B組合使用,可顯示全彩圖像。
又,於鄰接之彩色濾光片19R、19G、19B彼此之間形成有遮光層36。藉此,可防止未意圖之子像素100R、100G、100B發光。
並且,於彩色濾光片19R、19G、19B及遮光層36上,以覆蓋該等之方式設置有基板20。
如上所說明之顯示裝置100可為單色顯示,亦可藉由選擇用於各發光元件1R、1G、1B之發光材料而實現彩色顯示。
上述顯示裝置100(顯示裝置)可組入各種電子機器中。
圖5係表示應用本發明之電子機器之移動型(或筆記型)個人電腦之構成的立體圖。
於該圖中,個人電腦1100係由包含鍵盤1102之本體部1104、包含顯示部之顯示單元1106所構成,顯示單元1106係以經由鉸鏈結構部,可相對於本體部1104而轉動之方式被支持。
於該個人電腦1100中,顯示單元1106所包含之顯示部係由上述顯示裝置100所構成。
圖6係表示應用本發明之電子機器之行動電話(亦包括PHS)之構成的立體圖。
於該圖中,行動電話1200包含複數個操作按鈕1202、聽筒1204及話筒1206,同時包含顯示部。
於行動電話1200中,該顯示部係由上述顯示裝置100所構成。
圖7係表示應用本發明之電子機器之數位靜態相機之構成的立體圖。再者,於該圖中,亦簡單表示了與外部機器之連接。
此處,通常之相機係藉由被攝體之光學影像使銀鹽照片膜感光,相對於此,數位靜態相機1300係藉由CCD(Charge Coupled Device,電荷耦合裝置)等攝像元件,對被攝體之光學影像進行光電轉換而生成攝像信號(圖像信號)。
於數位靜態相機1300中之盒(機體)1302之背面設置顯示部,形成根據利用CCD之攝像信號進行顯示之構成,作為將被攝體顯示為電子圖像之取景器而發揮功能。
於數位靜態相機1300中,該顯示部係由上述顯示裝置100所構成。
於盒之內部設置有電路基板1308。該電路基板1308設置有可儲存(記憶)攝像信號之記憶體。
又,於盒1302之正面側(於圖示之構成中為背面側)設置有光學透鏡(攝像光學系統)及包含CCD等之受光單元1304。
拍攝者若確認顯示部所顯示之被攝體像,按下快門按鈕1306,則該時間點之CCD之攝像信號被轉移‧儲存於電路基板1308之記憶體中。
又,於該數位靜態相機1300中,於盒1302之側面設置有視訊信號輸出端子1312、資料通信用之輸入輸出端子1314。並且,如圖示般,視需要於視訊信號輸出端子1312上連接電視監視器1430,於資料通信用之輸入輸出端子1314上連接個人電腦1440。進而,成為藉由特定之操作,將儲存於電路基板1308之記憶體之攝像信號輸出至電視監視器1430或個人電腦1440之構成。
根據如上說明之電子機器,由於分別包含如上所述之顯示裝置100(發光裝置101),故廉價且具有優異之可靠性。
再者,本發明之電子機器除了圖5之個人電腦(移動型個人電腦)、圖6之行動電話、圖7之數位靜態相機以外,亦可例如應用於電視、視訊相機、取景器型、螢幕監控型之錄影機、膝上型個人電腦、汽車導航裝置、尋呼機、個人數位助理(亦包括通信功能)、電子詞典、計算器、電子遊戲機器、文字處理器、工作站、電視電話、防盜用電視監視器、電子雙筒望遠鏡、POS終端、包含觸控面板之機器(例如金融機構之現金提款機、自動販賣機)、醫療機器(例如電子體溫計、血壓計、血糖計、心電顯示裝置、超音波診斷裝置、內視鏡用顯示裝置)、魚群探知機、各種測定機器、儀器類(例如車輛、航空機、船舶之儀器類)、飛行模擬器、其他各種監視器類、投影器等投射型顯示裝置等。
以上,根據圖示之實施形態,對本發明之成膜用墨水、成膜方法、液滴噴出裝置、發光元件之製造方法、發光元件、發光裝置及電子機器進行了說明,但本發明並不限定於該等。
例如,於上述實施形態中,對發光元件包含3層發光層者進行了說明,但發光層可為1層或2層,亦可為4層以上。例如,於上述實施形態中,可省略發光元件之發光層之1層或2層,亦可追加其他1層以上之發光層。又,作為發光層之發光色,並不限定於上述實施形態之R、G、B。
又,於上述實施形態中,對將發光裝置組入顯示裝置之例進行了說明,但本發明之發光裝置並不限定於此,例如亦可用作電致變色調光玻璃、電子紙、照明裝置、電子照片方式之印表機之曝光裝置之光源。
又,於上述實施形態中,以將本發明之成膜用墨水及成膜方法應用於有機EL元件之製造之情形為例進行了說明,但本發明之成膜用墨水及成膜方法並不限定於此,可應用於使用含有π共軛系加工物之成膜材料之各種成膜中。
實例
繼而,對本發明之具體實施例進行說明。
1. 發光元件之製造
(實施例1)
<1> 首先,準備平均厚度0.5 mm之透明之玻璃基板。繼而,於該基板上,藉由濺鍍法形成平均厚度100 nm之ITO電極(陽極)。
並且,將基板依序浸漬於丙酮、2-丙醇中,進行超音波洗淨後實施氧電漿處理。
<2> 繼而,於ITO電極上形成平均厚度50 nm之電洞注入層。
該電洞注入層係藉由利用液滴噴出法將電洞注入層形成用之成膜用墨水賦予至ITO電極上,進行真空乾燥後,於氮氣環境下,以150℃進行30分鐘之加熱處理(焙燒處理)而形成。
電洞注入層形成用之成膜用墨水係使用PEDOT/PSS作為成膜材料,使用水及異丙醇作為液性介質(分散介質)。
<3> 繼而,於電洞注入層上形成平均厚度50 nm之電洞傳輸層。
該電洞傳輸層係藉由以使用如圖2所示之液滴噴出裝置之液滴噴出法將電洞傳輸層形成用之成膜用墨水(本發明之成膜用墨水)賦予至電洞注入層上,進行真空乾燥後,於氮氣環境下,以180℃進行1小時之加熱處理(焙燒處理)而形成。所得之層(電洞傳輸層)成為不溶於有機介質者。
電洞傳輸層形成用之成膜用墨水係使用TFB(0.4 wt%)作為成膜材料,使用上述式(I)所示之化合物即直鏈戊基苯作為液性介質(溶劑)。又,該成膜用墨水之黏度為2.0 cP。
再者,上述直鏈戊基苯於上述式(I)中,R1之碳數為5,R2~R6之碳數分別為0。
上述成膜用墨水賦予至電洞注入層上時,可均勻地潤濕擴散。
<4> 繼而,於電洞傳輸層上形成平均厚度60 nm之綠色發光層(第1發光層)。
該綠色發光層係藉由利用液滴噴出法將綠色發光層形成用之成膜用墨水賦予至電洞傳輸層上,進行真空乾燥後,以130℃進行30分鐘之加熱處理(焙燒處理)而形成。
綠色發光層形成用之成膜用墨水係使用作為綠色發光材料之F8BT(1.5 wt%)作為成膜材料,使用環己基苯作為液性介質(溶劑)。
<5> 繼而,於綠色發光層上,使用真空蒸鍍法(真空度1.33×10-4 Pa),依序積層平均厚度10 nm之Ba層及平均厚度200 nm之Al層,形成由該等之積層體所構成之陰極。
藉由以上步驟製造發光元件。
(實施例2)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(I)所示之化合物即己基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述己基苯於上述式(I)中,R1之碳數為6,R2~R6之碳數分別為0。
(實施例3)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(I)所示之化合物即庚基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述庚基苯於上述式(I)中,R1之碳數為7,R2~R6之碳數分別為0。
(實施例4)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(I)所示之化合物即辛基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述辛基苯於上述式(I)中,R1之碳數為8,R2~R6之碳數分別為0。
(實施例5)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(I)所示之化合物即壬基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述壬基苯於上述式(I)中,R1之碳數為9,R2~R6之碳數分別為0。
(實施例6)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(I)所示之化合物即1,2-二丙基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,2-二丙基苯於上述式(I)中,R1及R2之碳數分別為3,R3~R6之碳數分別為0。
(實施例7)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(I)所示之化合物即1,2-二丁基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,2-二丁基苯於上述式(I)中,R1及R2之碳數分別為4,R3~R6之碳數分別為0。
(實施例8)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(I)所示之化合物即1,4-二丙基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,4-二丙基苯於上述式(I)中,R1及R4之碳數分別為3,R2、R3、R5、R6之碳數分別為0。
(實施例9)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(I)所示之化合物即1,4-二丁基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,4-二丁基苯於上述式(I)中,R1及R4之碳數分別為4,R2、R3、R5、R6之碳數分別為0。
(實施例10)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(1)所示之化合物即1,2-二丙基苯(n分別為3)替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,2-二丙基苯於上述式(I)中,R1、R2分別為碳數3之直鏈烷基,R3、R4、R5、R6分別為氫。
(實施例11)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(1)所示之化合物即1,2-二丁基苯(n分別為4)替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,2-二丁基苯於上述式(I)中,R1、R2分別為碳數4之直鏈烷基,R3、R4、R5、R6分別為氫。
(實施例12)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(2)所示之化合物即1,2,4-三甲基苯(n分別為1)替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,2,4-三甲基苯於上述式(I)中,R1、R2、R4分別為碳數1之烷基,R3、R5、R6分別為氫。
(實施例13)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(2)所示之化合物即1,2,3-三甲基苯(n分別為1)替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,2,3-三甲基苯於上述式(I)中,R1、R2、R3分別為碳數1之烷基,R4、R5、R6分別為氫。
(實施例14)
進行電洞傳輸層之形成時,使用上述式(3)所示之化合物即1,2,3,4-四甲基苯(n分別為1)替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,2,3,4-四甲基苯於上述式(I)中,R1、R2、R3、R4分別為碳數1之烷基,R5、R6分別為氫。
(參考例1)
進行電洞傳輸層之形成時,使用1,3,5-三甲基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,3,5-三甲基苯於上述式(I)中,R1、R3、R5分別為碳數1之烷基,R2、R4、R6分別為氫。
(參考例2)
進行電洞傳輸層之形成時,使用1,3,5-三乙基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,3,5-三乙基苯於上述式(I)中,R1、R3、R5分別為碳數2之烷基,R2、R4、R6分別為氫。
(參考例3)
進行電洞傳輸層之形成時,使用1,2,3,5-四甲基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,2,3,5-四甲基苯於上述式(I)中,R1、R2、R3、R5分別為碳數1之烷基,R4、R6分別為氫。
(參考例4)
進行電洞傳輸層之形成時,使用1,2,4,5-四甲基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
再者,上述1,2,4,5-四甲基苯於上述式(I)中,R1、R2、R4、R5分別為碳數1之烷基,R3、R6分別為氫。
(比較例)
進行電洞傳輸層之形成時,使用環己基苯替代直鏈戊基苯來作為液性介質(溶劑),除此以外,以與上述實施例1相同之方式製造發光元件。
2. 評價
對於各實施例及比較例之發光元件,分別藉由直流電源,於陽極與陰極之間通入電流密度10 mA/cm2之電流,測定流經發光層中之電洞及電子之量、及電流效率。
將其結果示於表1中。再者,於表1中,以比較例之測定結果作為基準(1)而規格化,表示各實施例之測定結果。
由表1可明確,與比較例之發光元件相比,各實施例1~14及各參考例1~4之發光元件均可抑制電洞之傳輸能,電流效率得到提高。
又,根據各實施例10~14與各參考例1~4之比較,可知液性介質中所含之化合物之非對稱性越高,越能抑制電洞之傳輸能,提高電流效率。
1、1B、1G、1R...發光元件
2、20、21...基板
3...陽極
4...電洞注入層
5...電洞傳輸層
6...紅色發光層
7A...第1中間層
7B...第2中間層
8...藍色發光層
9...綠色發光層
10...電子傳輸層
11...電子注入層
12...陰極
13...密封構件
15...積層體
19B、19G、19R...彩色濾光片
22...平坦化層
24...驅動用電晶體
27...導電部(配線)
31...隔離壁
32...反射膜
33...防腐蝕膜
34...陰極罩
35...乙氧基層
36...遮光層
100...顯示裝置
100B、100G、100R...子像素
101...發光裝置
110...頭
111...頭本體
112...振動板
113...壓電元件
114...本體
115...噴嘴板
115P...墨水噴出面
116...儲墨區
117...墨水室
118...噴嘴
130...底座
140...平台
170...平台定位機構
171...第1移動機構
172...馬達
180...頭定位機構
181...第2移動機構
182...線性馬達
183、184、185...馬達
190...控制裝置
191...驅動電路
200...液滴噴出裝置
241...半導體層
242...閘極絕緣層
243...閘電極
244...源電極
245...汲電極
300...成膜用墨水
1100、1440...個人電腦
1102...鍵盤
1104...本體部
1106...顯示單元
1200...行動電話
1202...操作按鈕
1204...聽筒
1206...話筒
1300...數位靜態相機
1302...盒
1304...受光單元
1306...快門按鈕
1308...電路基板
1312...視訊信號輸出端子
1314...資料通信用之輸入輸出端子
1430...電視監視器
B...藍色光
G...綠色光
R...紅色光
W...白色光
α、β、γ、X、Y、Z、θz...方向
圖1係模式地表示本發明之發光元件之縱剖面之圖;
圖2係表示本發明之液滴噴出裝置之概略構成之立體圖;
圖3係表示圖2之液滴噴出裝置所包含之液滴噴出頭之概略構成的模式圖;
圖4係表示包含本發明之發光裝置之顯示裝置之實施形態的縱剖面圖;
圖5係表示應用本發明之電子機器之移動型(或筆記型)個人電腦之構成的立體圖;
圖6係表示應用本發明之電子機器之行動電話(亦包括PHS)之構成的立體圖;及
圖7係表示應用本發明之電子機器之數位靜態相機之構成的立體圖。
1...發光元件
2...基板
3...陽極
4...電洞注入層
5...電洞傳輸層
6...紅色發光層
7A...第1中間層
7B...第2中間層
8...藍色發光層
9...綠色發光層
10...電子傳輸層
11...電子注入層
12...陰極
13...密封構件
15...積層體

Claims (13)

  1. 一種成膜用墨水,其特徵在於,其含有:包含π共軛系化合物之成膜材料、及可溶解或分散上述成膜材料且含有下述式(I)所表示之第1之化合物之液性介質,上述第1之化合物藉由使R1~R6中至少1個取代基為直鏈或分支之烷基,且使該1個取代基之分子結構大於其他取代基之分子結構,而使作為其分子整體之分子量偏向於上述1個取代基所存在之側,其中下述式(I)中,R1、R2分別獨立為碳數3或4之直鏈或分支之烷基,R3~R6分別為氫,
  2. 如請求項1之成膜用墨水,其中上述第1之化合物係1,2-二丁基苯。
  3. 如請求項1之成膜用墨水,其中於上述第1之化合物中,R1、R2均為分支之烷基。
  4. 如請求項1之成膜用墨水,其中液性介質包含第2之化合物,上述第2之化合物係選自下述化合物:三甲基苯、萘 滿、環己基苯、1,4-二氯苯、1,2,3-三氯苯、四氫呋喃、二乙醚、二異丙醚、乙二醇、乙二醇二乙醚、二烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、戊烷、己烷、環己烷、丙酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、甲基乙基酮、α-四氫萘酮、環己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、異丙醇、1-丙醇、乙腈、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、4-第三丁基苯甲醚、反式茴香腦、1,2-二甲氧基苯、2-甲氧基聯苯、苯醚、2-乙氧基萘、苄基苯醚、2,6-二甲氧基甲苯、2-丙氧基萘、1,2,3-三甲氧基苯、正丁醇、γ-丁內酯、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷醯胺、二甲基亞碸、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮及其衍生物、卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯。
  5. 如請求項1之成膜用墨水,其中上述成膜材料為構成有機電致發光元件之有機層之材料或其前驅物。
  6. 如請求項1之成膜用墨水,其藉由賦予至基材上並去除上述液性介質,而用於形成以上述成膜材料作為主材料所構成之膜。
  7. 如請求項1之成膜用墨水,其係用於利用液滴噴出法之成膜中。
  8. 一種成膜方法,其特徵在於,其包括:將如請求項1之成膜用墨水賦予至基材上之步驟、以及自上述成膜用墨水去除上述液狀介質而形成膜之步驟。
  9. 一種液滴噴出裝置,其特徵在於,其包含噴出如請求項1之成膜用墨水之液滴噴出頭。
  10. 一種發光元件之製造方法,其特徵在於,其包括:將如請求項1之成膜用墨水賦予至基材上之步驟、以及自上述成膜用墨水去除上述液狀介質而形成膜之步驟。
  11. 一種發光元件,其特徵在於,其係使用如請求項10之發光元件之製造方法而製造。
  12. 一種發光裝置,其特徵在於,其包含如請求項11之發光元件。
  13. 一種電子機器,其特徵在於,其包含如請求項12之發光裝置。
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