WO2013046264A1 - 有機発光素子用インク、および当該インクの製造方法 - Google Patents

有機発光素子用インク、および当該インクの製造方法 Download PDF

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WO2013046264A1
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solvent
ink
organic light
functional layer
light emitting
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PCT/JP2011/005467
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悠子 川浪
真一郎 石野
知樹 桝田
裕隆 南野
哲征 松末
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パナソニック株式会社
住友化学株式会社
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    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/122—Pixel-defining structures or layers, e.g. banks

Definitions

  • the present invention relates to an ink for an organic light emitting device and a method for producing the ink.
  • organic light-emitting elements that have been researched and developed are light-emitting elements that utilize the electroluminescence phenomenon of organic materials, and have a structure in which a light-emitting layer is interposed between an anode and a cathode.
  • organic light emitting elements correspond to RGB sub-pixels, and adjacent RGB sub-pixels are combined to form one pixel, and the pixels are arranged in a matrix. An image display area is formed.
  • each pixel in order to obtain a high-definition image, it is required to form each pixel with a minute size of about 500 ⁇ m or less.
  • the thickness of the functional layer in each element needs to be set as thin as several tens to several hundreds nm.
  • a step of forming a functional layer on a substrate there is a step of forming a functional layer on a substrate.
  • a method of forming a low molecular material by a vacuum process is also used.
  • an ink (coating liquid) in which a functional material for forming a functional layer is dissolved in a solvent is applied by an inkjet method.
  • a wet method is used in which the ink is filled between the banks by (droplet discharge method) or the like and the filled ink is dried. According to the wet method, a functional layer can be formed relatively easily even in a large panel.
  • the functional layer is made to have a uniform thickness by eliminating the variation in the film thickness of the functional layer in each element. It is required to form flat.
  • the functional layer is formed by filling the element formation scheduled regions between the banks on the substrate with ink and drying, the film thickness at the end of the region in the region is the center of the region. Therefore, it is difficult to ensure flatness of the film thickness.
  • a mixed solvent for example, a mixed solvent of diethylene glycol and water
  • one kind of solvent A technique for improving the flatness of the functional layer by stopping the decompression at the saturated vapor pressure of water
  • this drying method can be expected to improve the flatness of the functional layer.
  • the pixel size is as small as several hundred ⁇ m or less, or the functional layer to be formed
  • the solvent evaporates before the pressure is reduced from the atmospheric pressure until the stop pressure is reached. difficult.
  • the present invention provides an organic light-emitting element ink capable of forming a functional layer with good flatness when a functional layer of an organic light-emitting element is formed by a wet method, and a method for producing the ink.
  • the purpose is to provide.
  • an ink for an organic light-emitting element includes a first solvent, A second solvent different from the first solvent, and a functional material constituting a functional layer of the organic light emitting device, which is dissolved in the first solvent and the second solvent, and the first solvent includes
  • the temporarily produced functional layer has a film thickness at the center side of the both end portions.
  • the second solvent is a solvent having a shape that is thick with respect to the thickness and the upper surface on both ends is located above the upper surface on the center side, and the second solvent uses the first solvent as the second solvent.
  • the provisional functional layer is thicker than the film thickness on the both end sides,
  • a solvent having a shape in which the upper surface on the side is located above the upper surfaces on the both end portions, Boiling point of the first solvent second solvent is equivalent, characterized in that.
  • the temporarily produced functional layer has a film thickness at both ends thereof.
  • the first solvent is replaced with the second solvent, and the first solvent has a shape that is thick with respect to the film thickness on the center side, and the upper surface on the both ends is located above the upper surface on the center side.
  • the functional layer that has been temporarily fabricated has a thicker film thickness on the center side than the film thickness on the both end side, and the upper surface on the center side is on the both end side.
  • the second solvent has a shape that is located above the upper surface, the characteristics related to the shape of the functional layer of each solvent cancel each other out, and the intermediate shape of the shape formed only by each solvent Of the functional layer, that is, the flatness is better than the case of forming with only one of the solvents. Capacity layer is formed.
  • the ink for organic light-emitting elements has the same boiling point of the first solvent and the second solvent, so that these solvents can be evaporated at the same time. If one of the low-boiling component solvents volatilizes first and the ink becomes higher in concentration, a functional layer will be formed in the state of the ink having a higher viscosity. Therefore, it is difficult to control the flatness of the functional layer. However, by evaporating the first solvent and the second solvent at the same time, it is possible to prevent the composition from being different from that of the initial ink, so that a functional layer with good flatness can be formed by simpler control. .
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a combination of Example 1.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a combination of Example 2.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a combination of Comparative Example 1.
  • FIG. It is a figure explaining the combination of the comparative example 2.
  • FIG. It is a figure which shows the surface tension and boiling point of a solvent. It is the figure explaining the both ends and center part of the functional layer. It is a figure explaining mixing ratio ⁇ / ⁇ . It is a figure which shows the examination result about mixing ratio (alpha) / (beta) of CHB and 1MN.
  • an organic light-emitting element ink according to an embodiment of the present invention, a method for producing the ink, a method for producing the organic light-emitting element, an organic light-emitting element, an organic display device, an organic light-emitting device, a method for forming a functional layer, a functional member, A display device and a light-emitting device will be described with reference to the drawings.
  • the organic light-emitting element ink includes a first solvent, a second solvent different from the first solvent, a functional layer of the organic light-emitting element that is dissolved in the first solvent and the second solvent. And the first solvent is formed in the light emitting region of the organic light emitting device when the second solvent is replaced with the first solvent and the functional layer is temporarily formed.
  • the functional layer is a solvent having a shape in which the film thickness on both end sides is thicker than the film thickness on the center side, and the upper surface on both end sides is located above the upper surface on the center side.
  • the provisional functional layer is disposed on the center side in the light emitting region of the organic light emitting device. Is thicker than the film thickness at both ends, and the upper surface at the center is on both ends.
  • a solvent in the shape located above the the upper surface, the boiling point of the second solvent and the first solvent is equivalent, characterized in that.
  • the first solvent and the second solvent have an upper surface of the functional layer that has an equal height from the both ends to the center.
  • the functional layers are mixed at a mixing ratio such that the thickness of the functional layer is equal from the both end portions to the central portion.
  • the first solvent and the second solvent are formed in the light emitting region of the organic light emitting device and have a film thickness d on the central portion side of the functional layer. and C, and one end of the functional layer, the film thickness d L of the other end, when showing the flatness PI following [equation 1] in the difference between d R, the flatness of the following [formula 2] Mixing is performed based on a mixing ratio ⁇ / ⁇ represented by an inverse number ⁇ of the absolute value of PI 1 and an inverse number ⁇ of the absolute value of the flatness PI 2 .
  • PI d C ⁇ (d L + d R ) / 2 (Formula 1)
  • PI flatness
  • d C center side of the film thickness
  • d L one end of the film thickness
  • d R ⁇ ⁇ on the other end side thickness
  • PI 1 ⁇ ⁇ PI 2 ⁇ [ Formula 2 ]
  • PI 1 Flatness of a functional layer temporarily produced by replacing the second solvent with the first solvent
  • ⁇ Reciprocal of absolute value of flatness
  • PI 1 PI 2 the flatness of the functional layer temporarily produced by replacing the first solvent with the second solvent
  • ⁇ Reciprocal of absolute value of flatness PI 2
  • the first solvent and the second solvent are based on the mixing ratio ⁇ / ⁇ . Is within ⁇ 15 vol% with respect to each of the volume concentrations determined as follows.
  • a boiling point difference between the first solvent and the second solvent is 9 ° C. or less.
  • the boiling point of the second solvent is higher than the boiling point of the first solvent.
  • the ink for an organic light emitting device when the ratio ( ⁇ / ⁇ ) of the viscosity ⁇ (mPa ⁇ s) and the surface tension ⁇ (mNm ⁇ 1 ) of the ink is ⁇
  • the ink temporarily prepared by replacing the second solvent with the first solvent has ⁇ > 1.9
  • the ink temporarily prepared by replacing the first solvent with the second solvent has ⁇ ⁇ 1.9. is there.
  • both end portions of the functional layer are formed in the light emitting region of 12.1 from the both ends of the light emitting region of the organic light emitting device toward the central portion. It is a position corresponding to a length of 5%, and the central portion of the functional layer is a position corresponding to the center of the light emitting region.
  • each of the functional layers has a rectangular shape in plan view, and both ends of the light emitting region of the organic light emitting device are in the short side direction, respectively. Correspond.
  • the first solvent is cyclohexylbenzene
  • the second solvent is 1-methylnaphthalene
  • the functional material is F8-F6. It is.
  • the mixing ratio ⁇ / ⁇ of the first solvent and the second solvent is 28/72 to 78/22.
  • the first solvent is heptylbenzene
  • the second solvent is 1-methylnaphthalene
  • the functional material is F8-F6. It is.
  • the mixing ratio ⁇ / ⁇ of the first solvent and the second solvent is 5/95 to 38/62.
  • the functional material is an organic light emitting material.
  • An ink for an organic light emitting device is an organic light emitting device that is dissolved in a first solvent, a second solvent different from the first solvent, the first solvent, and the second solvent.
  • a functional material that constitutes a functional layer, and when the first solvent is used alone, the functional layer formed between the partition walls has a film thickness at both ends thereof at the center portion side.
  • the functional layer formed in the shape has a shape in which the film thickness on the center side is thicker than the film thickness on the both end parts, and the upper surface on the center part side is located above the upper surfaces on the both end parts side.
  • An ink for an organic light emitting device is an organic light emitting device that is dissolved in a first solvent, a second solvent different from the first solvent, the first solvent, and the second solvent.
  • An organic light-emitting element ink having a functional material constituting a functional layer, wherein a ratio ( ⁇ / ⁇ ) of a viscosity ⁇ (mPa ⁇ s) and a surface tension ⁇ (mNm ⁇ 1 ) of the ink is ⁇ and
  • the ink temporarily prepared by replacing the second solvent with the first solvent has ⁇ > 1.9
  • the ink temporarily prepared by replacing the first solvent with the second solvent has ⁇ ⁇ 1.9.
  • the difference in boiling point between the first solvent and the second solvent is 9 ° C. or less.
  • ⁇ 1.9 is obtained in a state where the functional material, the first solvent, and the second solvent are mixed. In addition, the functional material, the first solvent, and the second solvent are mixed.
  • the first solvent and the second solvent have the same top surface height from both ends to the center
  • the functional layers are mixed at a mixing ratio so that the film thicknesses of the functional layers are equal from the both end portions to the central portion.
  • the first solvent and the second solvent are films on the central portion side of the functional layer in the light emitting region of the organic light emitting device.
  • the flatness PI of the above [Formula 1] is shown by the difference between the thickness d C and the film thicknesses d L and d R on the one end side and the other end side of the functional layer, Mixing is performed based on a mixing ratio ⁇ / ⁇ represented by an inverse number ⁇ of the absolute value of the flatness PI 1 and an inverse number ⁇ of the absolute value of the flatness PI 2 .
  • the first solvent and the second solvent are each in a volume concentration determined based on the mixing ratio ⁇ / ⁇ . And within ⁇ 15 vol%.
  • the boiling point of the second solvent is higher than the boiling point of the first solvent.
  • both end portions of the functional layer are respectively formed in the light emitting region from both ends of the light emitting region of the organic light emitting device toward the central portion. It is a position corresponding to a length of 12.5%, and the central portion of the functional layer is a position corresponding to the center of the light emitting region.
  • each of the functional layers has a rectangular shape in plan view, and both ends of the light emitting region of the organic light emitting device have short sides thereof, respectively. Corresponds to the direction.
  • the first solvent is cyclohexylbenzene
  • the second solvent is 1-methylnaphthalene
  • the functional material is F8. -F6.
  • the mixing ratio ⁇ / ⁇ of the first solvent and the second solvent is 28/72 to 78/22.
  • the first solvent is heptylbenzene
  • the second solvent is 1-methylnaphthalene
  • the functional material is F8-F6.
  • the mixing ratio ⁇ / ⁇ of the first solvent and the second solvent is 5/95 to 38/62. .
  • the functional material is an organic light emitting material.
  • An ink for an organic light emitting device is an organic light emitting device that is dissolved in a first solvent, a second solvent different from the first solvent, the first solvent, and the second solvent.
  • the ratio ( ⁇ / ⁇ ) is ⁇
  • the ink using the first solvent satisfies ⁇ > 1.9
  • the ink using the second solvent satisfies ⁇ ⁇ 1.9.
  • the boiling point difference between the first solvent and the second solvent is 9 ° C. or less.
  • the method for producing an ink for an organic light-emitting device includes: a first solvent; a second solvent different from the first solvent; and the organic light-emitting device dissolved in the first solvent and the second solvent. And a functional material constituting the functional layer of the organic light emitting device, wherein the second solvent is replaced with the first solvent and the functional layer is temporarily produced.
  • the functional layer that has been temporarily manufactured has a film thickness on both ends thereof thicker than a film thickness on the center side, and an upper surface on both ends is above the upper surface on the center side.
  • the temporary functional layer is formed in the light emitting region of the organic light emitting device.
  • the film thickness on the center side is thicker than the film thickness on both ends,
  • the upper surface of the part side has a shape positioned above the upper surface of the both ends, the boiling point of which is equal to the boiling point of the first solvent, the second solvent, and the functional material, It has the 1st process to prepare and the 2nd process of mixing the said functional material, the said 1st solvent, and the said 2nd solvent, It is characterized by the above-mentioned.
  • a method for producing an ink for an organic light-emitting element comprising: a first solvent; a second solvent different from the first solvent; an organic solvent that dissolves in the first solvent and the second solvent.
  • a functional material that constitutes a functional layer of a light emitting element, and a method for producing an ink for an organic light emitting element the ratio of the viscosity ⁇ (mPa ⁇ s) and the surface tension ⁇ (mNm ⁇ 1 ) of the ink ( ⁇ / ⁇ ) is ⁇ 2, the ink temporarily prepared by replacing the second solvent with the first solvent is the first solvent in which ⁇ > 1.9, and the first solvent is the second solvent.
  • An ink for an organic light-emitting element (hereinafter simply referred to as ink) according to one embodiment of the present invention includes at least a functional material, a first solvent, and a second solvent, and the first solvent and the second solvent are Boiling point is equivalent.
  • the functional material is a material constituting the functional layer of the organic light emitting element, and is, for example, an organic light emitting material.
  • the organic light-emitting material include F8-F6 (a copolymer of F8 (polydioctylfluorene) and F6 (polydihexylfluorene)).
  • fluorene compounds other than F8-F6 such as F8 and F6, oxinoid compounds, perylene compounds, coumarin compounds, azacoumarin compounds, oxazole compounds, oxadiazole compounds, perinone compounds, pyrrolopyrrole Compound, naphthalene compound, anthracene compound, fluoranthene compound, tetracene compound, pyrene compound, coronene compound, quinolone compound and azaquinolone compound, pyrazoline derivative and pyrazolone derivative, rhodamine compound, chrysene compound, phenanthrene compound, cyclopentadiene compound, stilbene compound, diphenylquinone Compound, styryl compound, butadiene compound, dicyanomethylenepyran compound, dicyanomethylenethiopyran compound, fluorescein Compound, pyrylium compound, thiapyrylium compound,
  • the functional material is completely dissolved in each of the first solvent and the second solvent.
  • the provisional functional layer in the light emitting region of the organic light emitting device has a film thickness at the center of both ends thereof.
  • the solvent is thicker than the film thickness on the part side, and has a shape in which the upper surface on both ends is positioned above the upper surface on the center part side.
  • both end sides of the temporarily produced functional layer are in relation to the central portion side. It is a solvent having a shape protruding upward.
  • the functional layer formed between the banks (partition walls) is thicker at the both end portions than the center portion, and the both end portions.
  • This is a solvent having a shape in which the upper surface on the side is located above the upper surface on the center side.
  • a concave shape is, for example, a shape in which the upper surface is concave and the lower surface is flat, but is not limited to this shape.
  • the lower surface does not necessarily have to be a flat surface, and may be a concave surface or a convex surface, or may be uneven.
  • the upper surface is preferably concave.
  • the both end portions mean any position near the both ends, and the center portion means any position near the center. Therefore, the film thickness at both end portions is thicker than the film thickness at the central portion side, the film thickness at any position near both end portions is thicker than the film thickness at any position near the central portion side, It is not limited to the meaning that the film thickness becomes thicker as it approaches both ends. Therefore, the concave shape does not necessarily require that the upper surface of the central portion is positioned at the lowest position, and may be a concave shape in which the upper surface of the intermediate portion between the central portion and one of the end portions is positioned at the lowest position. .
  • the concave shape does not need to be gradually lowered downward from both end portions toward the central portion, and may be temporarily raised upward in an intermediate portion between the central portion and both end portions. That is, it is not always necessary that the upper surface is gently lowered from both end portions toward the center portion, and the upper surface may have some unevenness.
  • the solvent that can correspond to the first solvent include cyclohexylbenzene (CHB), heptylbenzene (HB), methoxytoluene (MT), butylphenyl ether (BPE), pentylbenzene (PB), and the like. However, it is not limited to these solvents.
  • the first solvent was temporarily made by replacing the second solvent with the first solvent when the ratio ( ⁇ / ⁇ ) of the viscosity ⁇ (mPa ⁇ s) of the ink to the surface tension ⁇ (mNm ⁇ 1 ) was ⁇ .
  • the ink is preferably ⁇ > 1.9. Details of the ⁇ value will be described later.
  • the provisional functional layer in the region where the second solvent is to be prepared has a film thickness on the both sides at the center side.
  • the solvent is thick with respect to the film thickness, and has a shape in which the upper surface on the center portion side is located above the upper surfaces on the both end portions side.
  • the second solvent is a solvent that has a shape in which the central part side of the temporarily produced functional layer protrudes upward with respect to both end parts when the functional layer is temporarily produced by replacing the first solvent with the second solvent. It is.
  • the functional layer formed between the banks has a thickness on the center side larger than the thickness on the both ends, and the upper surface on the center side. Is a solvent having a shape located above the upper surfaces of the both end portions.
  • a convex shape As a specific shape of the functional layer that is temporarily produced by replacing the first solvent with the second solvent, for example, a convex shape can be mentioned.
  • the convex shape is, for example, a shape having a convex upper surface and a flat lower surface, but is not limited to this shape.
  • the lower surface does not necessarily have to be a flat surface, and may be a concave surface or a convex surface, or may be uneven.
  • the upper surface is preferably a convex surface.
  • the convex shape does not necessarily require the upper surface of the central portion to be located at the uppermost position, and may be a convex shape in which the upper surface of the intermediate portion between the central portion and one of the end portions is located at the uppermost position. . Furthermore, the convex shape does not need to gradually rise upward from the both end portions toward the central portion, and may be temporarily lowered downward at an intermediate portion between the central portion and both end portions. That is, the upper surface does not necessarily have to rise gently from both ends toward the center, and the upper surface may have some unevenness.
  • solvent that can correspond to the second solvent examples include 1-methylnaphthalene (1MN), nonylbenzene (NB), 1-ethylnaphthalene, and the like, but are not limited to these solvents.
  • the second solvent is preferably an ink prepared by replacing the first solvent with the second solvent so that ⁇ ⁇ 1.9. Details of the ⁇ value will be described later.
  • FIG. 1 is a diagram showing a result of study on the shape of a functional layer formed with a single ink. Functional materials were dissolved in various solvents to produce single inks, and the shape of the functional layer formed using these inks was confirmed.
  • F8-F6 was used as the functional material, and an ink having a concentration of 1.2 wt% was prepared.
  • the functional layer was formed in a rectangular shape and a line shape in plan view so that the width in the short side direction was 60 ⁇ m and the average film thickness (average film thickness between both ends in the short side direction) was 80 nm.
  • the X axis represents the width of the functional layer in the short side direction
  • the Y axis represents the film thickness of the functional layer. Unless otherwise specified, the functional layer was formed under the above conditions also in other experiments.
  • the functional layer when MT, HB, BPE and PB are used, the functional layer has a concave shape. As shown in FIG. 1 (b), when 1MN and NB are used, The functional layer has a convex shape. In addition, as shown in FIGS. 1A and 1B, and when MT, HB, BPE and PB are used regardless of the standing time after the functional layer is formed, the functional layer maintains a concave shape. When 1MN and NB were used, the functional layer maintained a convex shape.
  • a solvent having a characteristic capable of forming a concave functional layer hereinafter, a solvent having a concave characteristic
  • a solvent having a characteristic capable of forming a convex functional layer a solvent having a convex characteristic
  • a concave functional layer is formed when the concentration of the functional material is low, but there may be a solvent in which a convex functional layer is formed when the concentration of the functional material is high.
  • the characteristics and the convex shape characteristics are characteristics at the concentration of the functional material of the completed ink.
  • Examples 1 and 2 will introduce examples in which a functional layer having good flatness is obtained by combining a solvent having a concave shape characteristic and a solvent having a convex shape characteristic.
  • Comparative Example 1 an example in which a functional layer having good flatness was not obtained although two types of solvents having concave shape characteristics were combined will be introduced.
  • Comparative Example 2 an example in which a functional layer having good flatness was not obtained despite the combination of a solvent having a concave shape characteristic and a solvent having a convex shape characteristic will be introduced.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a combination of the first embodiment.
  • the functional layer formed of the single ink using CHB has a concave shape (CHB corresponds to the first solvent).
  • the functional layer formed of a single ink using 1MN has a convex shape (1MN corresponds to the second solvent).
  • the functional layer formed with the mixed ink using CHB and 1MN had higher flatness than the functional layer formed with the single ink using CHB or 1MN.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a combination of the second embodiment.
  • the functional layer formed of the single ink using HB has a concave shape (HB corresponds to the first solvent).
  • the shape of the functional layer formed of a single ink using 1MN is as described above.
  • the functional layer formed with the mixed ink using HB and 1MN had a higher flatness than the functional layer formed with the single ink using HB or 1MN.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a combination of Comparative Example 1.
  • the functional layer formed of the single ink using PB has a concave shape (PB corresponds to the first solvent).
  • PB corresponds to the first solvent
  • the shape of the functional layer formed of a single ink using 1MN is as described above.
  • the functional layer formed with the mixed ink using PB and 1MN is flat against the expectation despite the combination of the concave shape solvent and the convex shape solvent. The degree was low.
  • the convex shape protruded from the functional layer formed of a single ink using 1MN.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a combination of Comparative Example 2.
  • the shape of the functional layer formed with the single ink using CHB and the shape of the functional layer formed with the single ink using HB are as described above.
  • the functional layer formed of the mixed ink using CHB and HB was a combination of solvents having concave shape characteristics, and therefore only had a concave shape regardless of the mixing ratio. .
  • FIG. 6 is a diagram showing the surface tension and boiling point of the solvent.
  • CHB and 1MN used in Example 1 have the same boiling point
  • HB and 1MN used in Example 2 have the same boiling point.
  • the boiling points of PB and 1MN used in Comparative Example 1 are greatly different. From this, the inventor has the effect of the boiling point of the solvent that the flatness may or may not be improved in the combination of the concave shape solvent and the convex shape solvent. I thought that. And, as a condition for obtaining a functional layer with good flatness, it is thought that it is necessary not only to combine a concave shape solvent and a convex shape solvent but also to make the boiling points of these solvents equal. It came. Furthermore, as a result of repeated investigations by actually mixing solvents with the same boiling point, when mixing solvents with the same boiling point, the change in the shape of the functional layer becomes continuous with respect to the change in the mixing ratio. I found it.
  • the concave shape characteristic and the convex shape characteristic are offset, and furthermore, by making the boiling points equal, these solvents are evaporated from the ink at the same time.
  • the composition ratio of the solvent during evaporation is maintained constant, and thus the state in which the characteristics are offset is maintained, and the evaporation is completed in that state, thereby leading to the idea of obtaining a flat functional layer. It was.
  • the flatness PI is the film thickness d C on the center side of the functional layer and the film thickness on one end side and the other end side of the functional layer in the light emitting region of the organic light emitting element. The difference from d L and d R is shown.
  • the flatness PI is negative, the functional layer is concave.
  • the flatness PI is positive, the functional layer is convex.
  • the absolute value of the flatness PI represents the degree of unevenness.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating both end portions and the center portion of the functional layer.
  • the central portion of the functional layer (including the temporarily created functional layer) is a position corresponding to the center of the light emitting region.
  • Both end portions of the functional layer (including the temporarily created functional layer) are positions corresponding to the length of 12.5% of the light emitting region from the both ends of the light emitting region of the organic light emitting element toward the central portion.
  • the width of the light emitting region is 60 ⁇ m
  • both end portions of the functional layer are positions corresponding to a length of 7.5 ⁇ m from the both ends of the light emitting region toward the central portion.
  • the both ends of the light emitting region are, for example, both ends of the upper surface of the functional layer.
  • the flatness was also evaluated by a film thickness difference between the central portion side and the intermediate portion of the functional layer. Specifically, the film thickness value of the central portion by subtracting the average thickness value of the right and left intermediate portions, and the value and flatness PI M, also evaluate the flatness of the functional layer by the flatness PI M It was to be.
  • Flatness PI M as shown in the following [Equation 3], in the light emitting region of the organic light emitting element, and the thickness d C of the central portion of the functional layer, and the one end side and the other end side and the central portion The difference between the film thickness d ML and d MR of the functional layer at the middle point of If flatness PI M is negative, the functional layer is concave, when the flatness PI M is positive, the functional layer is convex.
  • the absolute value of the flatness PI M represents a degree of unevenness.
  • the intermediate portion of the functional layer (including the temporarily formed functional layer) emits light from both ends of the light emitting region toward the central portion. It is a position corresponding to a length of 25% of the area. Specifically, when the width of the light emitting region is 60 ⁇ m, both intermediate portions of the functional layer are positions corresponding to a length of 15 ⁇ m from both ends of the light emitting region toward the central portion.
  • the flatness PI and flatness PI M the average thickness of the functional layer (average film thickness between the ends of the functional layer) is a value when there is a 80 nm, is actually the average thickness of the functional layers formed When it is not 80 nm, it is a value converted in the case of 80 nm.
  • ⁇ Solvent ratio of solvent The first solvent and the second solvent are mixed at a mixing ratio such that the height of the upper surface of the functional layer is equal from both ends to the center, and the film thickness of the functional layer is equal from the both ends to the center. It is preferable that As a result of studies for obtaining a preferable mixing ratio, it was found that a flat functional layer can be obtained by mixing at a reciprocal ratio of the absolute value of the flatness PI.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the mixing ratio ⁇ / ⁇ .
  • the first solvent and the second solvent have a mixing ratio represented by the reciprocal ⁇ of the absolute value of the flatness PI 1 and the reciprocal ⁇ of the absolute value of the flatness PI 2 in [Formula 2]. It is preferable to mix based on ⁇ / ⁇ .
  • FIG. 9 is a diagram showing a result of examination on the mixing ratio ⁇ / ⁇ of CHB and 1MN.
  • the mixing ratio ⁇ / ⁇ of CHB and 1MN is preferably 28/72 to 78/22, as shown in FIG. 53/47 is more preferable. If the mixing ratio ⁇ / ⁇ is 28/72 to 78/22, the flatness PI can be within a range of ⁇ 4 nm, and if the mixing ratio ⁇ / ⁇ is 53/47, the flatness PI is 0 nm. Can be.
  • the thickness of the functional layer varies, electric field concentration occurs in the thin film portion and the amount of energization increases, and the thin film portion deteriorates drastically, shortening the life of the organic light emitting device. It is known. It has also been found that an acceptable lifetime can be obtained if the film thickness variation is within 10% of the film thickness of the functional layer. In the experiment, since the thickness of the functional layer is 80 nm, if the variation in thickness is ⁇ 4 nm, it is possible to prevent the lifetime of the organic light emitting element from being shortened.
  • FIG. 10 is a diagram showing the results of examination on the mixing ratio ⁇ / ⁇ of HB and 1MN.
  • the mixing ratio ⁇ / ⁇ of HB and 1MN is preferably 5/95 to 38/62, as shown in FIG. 22/78 is more preferable. If the mixing ratio ⁇ / ⁇ is 5/95 to 38/62, the flatness PI can be within a range of ⁇ 4 nm. If the mixing ratio ⁇ / ⁇ is 22/78, the flatness PI is 0 nm. Can be.
  • the first solvent and the second solvent are within ⁇ 15 vol% with respect to each volume concentration at which the flatness PI determined based on the mixing ratio ⁇ / ⁇ is 0 nm. It turned out to be preferable. If so, the flatness PI can be within a range of ⁇ 4 nm.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining the influence of the difference in boiling point on the evaporation of the solvent.
  • the first solvent and the second solvent evaporate at the same time.
  • the mixed solvent consisting of the above has a constant evaporation rate and a constant increase in the total evaporation amount regardless of the elapsed time. In such a case, the atmosphere environment in the drying process is easy to control, and a functional layer with good flatness can be easily obtained.
  • the reason for the change in the evaporation rate is that, in the evaporation of the first solvent and the second solvent, the low boiling point solvent evaporates mainly at the beginning of the evaporation, whereas the low boiling point solvent decreases over time. After that, the high boiling point solvent mainly evaporates, and the evaporation rate of the high boiling point solvent changes slowly, and the evaporation rate changes accordingly.
  • FIG. 12 is a diagram showing a result of examination on the influence of the boiling point difference on the shape of the functional layer.
  • inks were prepared by combining various solvents corresponding to the first solvent and the second solvent, and it was evaluated whether or not the evaporation rate of the solvent evaporating from these inks was constant.
  • the evaporation rate was constant, and it was determined that the boiling point difference was preferable (determined as “ ⁇ ”).
  • the evaporation rate was not constant, and it was determined that it was not a preferable boiling point difference (determined as “x”).
  • an ink is prepared using a low-boiling solvent and a high-boiling solvent, and the ink is kept at a low viscosity when the ink is discharged, and the low-boiling solvent is evaporated immediately after filling between the banks.
  • Patent Document 3 a method for increasing the flatness of the functional layer by increasing the viscosity of the ink at once and suppressing the flow of the ink has been known.
  • Patent Document 3 the method using two kinds of solvents having a large difference in boiling point makes it difficult to control the solvent composition at the time of forming the functional layer by the ink design, as compared with the method using the solvent having the same boiling point, and has a flatness. It is not easy to easily form a good functional layer.
  • the ink according to one embodiment of the present invention is a method in which two types of solvents having the same boiling point are combined to evaporate the solvents at the same time to easily form a functional layer with good flatness.
  • Such a technical idea cannot be easily conceived on the basis of a method using two kinds of solvents having a large difference in boiling point as in the method described in Patent Document 2.
  • the convex shape solvent has a higher boiling point than the concave shape solvent. That is, it is preferable that the boiling point of the second solvent is higher than the boiling point of the first solvent. This is because if the boiling point of the second solvent is higher, the second solvent remains in the ink longer than the first solvent. Therefore, the characteristics of the second solvent are strongly reflected until immediately before the shape of the functional layer is fixed. Since the characteristic of the second solvent is to suppress the functional material from being biased toward the end of the ink liquid reservoir, the functional layer tends to be flatter. In the present application, when the difference in boiling points is 9 ° C. or less, the boiling points are determined to be equivalent. However, within the range regarded as equivalent, the solvent having a convex shape characteristic has a higher boiling point than the solvent having a concave shape characteristic. This means that the functional layer is more likely to be flat.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating the Marangoni number. As shown in FIG. 13, when the Marangoni number is referred to, it can be seen that the viscosity and the surface tension affect the fluidity. Inspired by this point, the inventor has obtained a method for predicting the flatness PI of the functional layer based on the viscosity of the ink and the surface tension of the ink.
  • the flatness PI of the functional layer is predicted based on the ⁇ value which is the ratio ( ⁇ / ⁇ ) of the ink viscosity ⁇ (mPa ⁇ s) and the ink surface tension ⁇ (mNm ⁇ 1 ). Can do.
  • FIG. 14 is a diagram summarizing the relationship between the ⁇ value and the flatness PI.
  • the functional layer has a flatness PI> 0 nm
  • the functional layer is flat.
  • Degree PI ⁇ 0 nm That is, as the ⁇ value of the ink approaches 1.9, the ink can form a functional layer with good flatness.
  • FIG. 15 and FIG. 16 are diagrams showing the examination results on the relationship between the ⁇ value and the flatness PI.
  • the ink viscosity ⁇ was measured using a viscometer AR-G2 (TA Instruments).
  • the ink surface tension ⁇ was measured using a surface tension meter DSA100 (manufactured by KRUSS).
  • FIG. 17 and FIG. 18 are diagrams showing the results of studies on the influence of the functional layer thickness on the flatness PI.
  • a functional layer and fictive ink of various sole system, and, the functional layer formed by mixing inks, evaluate the flatness PI and flatness PI M of various film thickness of the functional layer did.
  • the film thickness is 80 nm shown in FIG. 18A
  • the film thickness is 5 nm shown in FIG. 18B
  • the film thickness is 90 nm shown in FIG. 18C.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating both ends of the functional layer in the pixel bank.
  • the functional layer of the pixel bank has a rectangular shape in plan view.
  • both ends of the light emitting region of the organic light emitting device according to the present embodiment correspond to the short side direction of the functional layer.
  • the positions indicated by “L” and “R” are both end portions L and R of the functional layer.
  • the position indicated by “C” is the central portion C of the functional layer, is "M L", both the middle portion M of the positions functional layer indicated by "M R" L, M R.
  • the short-side direction in the range width is constant of the functional layer, that is, the middle of the long side of the range, the functional layer between the "P 1" and "P 2" in FIG. 19, "P 3"
  • the shape of the functional layer was measured at the position.
  • FIG. 21 is a schematic diagram illustrating a stacked state of each layer of the organic light-emitting element according to one embodiment of the present invention.
  • an organic display panel 110 has a structure in which a color filter substrate 113 is bonded to an organic light emitting element (functional member) 111 according to one embodiment of the present invention with a sealant 112 interposed therebetween.
  • the organic light emitting device 111 is a top emission type organic light emitting device in which RGB subpixels are arranged in a line or matrix, and each subpixel has a stacked structure in which each layer is stacked on the TFT substrate 1. Yes.
  • a first anode electrode 2 and a second anode electrode 3 constituting a first electrode are formed in a line shape or a matrix shape, and a hole injection layer 4 is laminated on the anode electrodes 2 and 3.
  • a hole injection layer 4 is laminated on the anode electrodes 2 and 3.
  • a bank 5 defining subpixels is formed, and a hole transport layer 6 and an organic light emitting layer 7 are laminated in this order in a region defined by the bank 5.
  • an electron transport layer 8 on the organic light emitting layer 7, an electron transport layer 8, a cathode electrode 9 that is a second electrode, and a sealing layer 10 are respectively connected to the subpixels beyond the region defined by the bank 5. It is formed to be continuous.
  • the region defined by the bank 5 has a multilayer laminated structure in which a hole injection layer 4, a hole transport layer 6, an organic light emitting layer 7 and an electron transport layer 8 are laminated in that order. Is configured.
  • the functional layer may include other layers such as an electron injection layer.
  • Typical functional layer configurations include (1) hole injection layer / organic light emitting layer, (2) hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer, and (3) hole injection layer / organic light emitting layer / electron injection layer. (4) hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron injection layer, (5) hole injection layer / organic light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer, (6) hole injection layer / hole transport layer / Examples include organic light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer, (7) organic light emitting layer / hole blocking layer / electron injection layer, and (8) organic light emitting layer / electron injection layer.
  • the TFT substrate 1 is, for example, alkali-free glass, soda glass, non-fluorescent glass, phosphoric acid glass, boric acid glass, quartz, acrylic resin, styrene resin, polycarbonate resin, epoxy resin, polyethylene, polyester, silicone type.
  • An amorphous TFT organic light emitting element drive circuit is formed on a base substrate made of an insulating material such as resin or alumina.
  • the first anode electrode 2 is made of, for example, Ag (silver), APC (silver, palladium, copper alloy), ARA (silver, rubidium, gold alloy), MoCr (molybdenum and chromium alloy), or NiCr (nickel and nickel). Chrome alloy) or the like.
  • Ag silver
  • APC silver, palladium, copper alloy
  • ARA silver, rubidium, gold alloy
  • MoCr molybdenum and chromium alloy
  • NiCr nickel and nickel. Chrome alloy
  • the second anode electrode 3 is interposed between the first anode electrode 2 and the hole injection layer 4 and has a function of improving the bonding property between the respective layers.
  • the hole injection layer 4 is preferably formed of a metal compound such as metal oxide, metal nitride, or metal oxynitride.
  • a metal compound such as metal oxide, metal nitride, or metal oxynitride.
  • the metal oxide examples include Cr (chromium), Mo (molybdenum), W (tungsten), V (vanadium), Nb (niobium), Ta (tantalum), Ti (titanium), Zr (zirconium), and Hf ( Hafnium), Sc (scandium), Y (yttrium), Th (thorium), Mn (manganese), Fe (iron), Ru (ruthenium), Os (osmium), Co (cobalt), Ni (nickel), Cu ( Copper), Zn (zinc), Cd (cadmium), Al (aluminum), Ga (gallium), In (indium), Si (silicon), Ge (germanium), Sn (tin), Pb (lead), Sb ( Antimony), Bi (bismuth), and oxides such as so-called rare earth elements from La (lanthanum) to Lu (lutetium).
  • Al 2 O 3 (aluminum oxide), CuO (copper oxide), and SiO (silicon oxide) are particularly
  • the bank 5 is preferably formed of, for example, an organic material such as resin or an inorganic material such as glass.
  • organic materials include acrylic resins, polyimide resins, novolac type phenol resins, and examples of inorganic materials include SiO 2 (silicon oxide), Si 3 N 4 (silicon nitride), and the like. It is done.
  • the bank 5 preferably has resistance to organic solvents, preferably transmits visible light to a certain degree, and preferably has insulating properties.
  • an etching process, a baking process, or the like may be performed. It is preferable to form with the material highly resistant to those processes.
  • the bank 5 may be a line bank or a pixel bank.
  • a bank 5 is formed so as to divide a plurality of subpixels into columns or rows, and the bank 5 exists on both sides in the row direction or both sides in the column direction of the organic light emitting layer 7. The same row or row is a continuous configuration.
  • the bank 5 is formed so as to surround the entire circumference of the organic light emitting layer 7 for each subpixel.
  • the hole transport layer 6 has a function of transporting holes injected from the anode electrodes 2 and 3 to the organic light emitting layer 7.
  • PEDOT poly (3,4-ethylenedioxythiophene)
  • -PSS polystyrene sulfonic acid
  • a derivative thereof such as a copolymer
  • the organic light emitting layer 7 has a function of emitting light using an electroluminescence phenomenon, and is preferably composed of, for example, a functional material included in the ink according to one embodiment of the present invention.
  • a method for confirming whether or not the organic light emitting layer 7 is based on the organic light emitting element ink the method for manufacturing the organic light emitting element, and the method for forming the functional layer according to one embodiment of the present invention, for example, the organic light emitting layer 7 And measuring the residual amounts of the first solvent and the second solvent.
  • an ink using CHB as the first solvent and HB as the second solvent is prepared, the organic light emitting layer 7 is formed by spin coating using the ink, vacuum drying is performed for 3 minutes, As for the organic light emitting layer 7 formed by baking at 170 ° C. for 30 minutes, the organic light emitting layer 7 was collected and analyzed by gas chromatography. As a result, the residual amount of CHB was 0.64 ng / cm 2. The residual amount of was 0.48 ng / cm 2 .
  • the electron transport layer 8 has a function of transporting electrons injected from the cathode electrode 9 to the organic light emitting layer 7, and is preferably formed of, for example, barium, phthalocyanine, lithium fluoride, or a mixture thereof. .
  • the cathode electrode 9 is made of, for example, ITO, IZO (indium zinc oxide) or the like. In the case of a top emission type organic light emitting device, it is preferably formed of a light transmissive material.
  • the sealing layer 10 has a function of preventing the organic light emitting layer 7 or the like from being exposed to moisture or air, for example, a material such as SiN (silicon nitride) or SiON (silicon oxynitride). Formed with.
  • a top emission type organic light emitting device it is preferably formed of a light transmissive material.
  • the organic light emitting device 111 having the above configuration has good light emission characteristics because the organic light emitting layer 7 is formed using ink having good flatness.
  • FIGS. 22 and 23 are process diagrams for explaining a method for manufacturing an organic light-emitting element according to one embodiment of the present invention.
  • the protective resist covering the TFT substrate 1 is peeled off, an organic resin is spin-coated on the TFT substrate 1, and patterning is performed by PR / PE (photoresist / photoetching).
  • PR / PE photoresist / photoetching
  • a planarizing film 1a (for example, 4 ⁇ m thick) is formed.
  • the first anode electrode 2 is formed on the planarizing film 1a.
  • the first anode electrode 2 is formed, for example, by forming a thin film by APC by sputtering and patterning the thin film in a matrix form by PR / PE (for example, a thickness of 150 nm).
  • the first anode electrode 2 may be formed by vacuum deposition or the like.
  • the second anode electrode 3 is formed in a matrix.
  • the second anode electrode 3 is formed, for example, by forming an ITO thin film by a plasma vapor deposition method and patterning the ITO thin film by PR / PE (for example, a thickness of 110 nm).
  • the hole injection layer 4 is formed on the second anode electrode 3.
  • the hole injection layer 4 is formed by sputtering a material that performs a hole injection function and patterning the material by PR / PE (for example, a thickness of 40 nm).
  • the hole injection layer 4 is formed not only on the anode electrode 3 but also over the entire upper surface of the TFT substrate 1.
  • a bank 5 is formed on the hole injection layer 4.
  • a region where the bank 5 is formed on the hole injection layer 4 is a region corresponding to a boundary between adjacent light emitting layer formation scheduled regions.
  • the bank 5 is formed by forming a bank material layer so as to cover the whole of the hole injection layer 4 and removing a part of the formed bank material layer by PR / PE (for example, a thickness of 1 ⁇ m).
  • the bank 5 may be a striped line bank that extends only in the column direction or the row direction, or may be a pixel bank that extends in the column direction and the row direction and has a planar shape in a planar shape.
  • the hole transport layer 6 is formed by filling the recesses between the banks 5 with ink containing the material of the hole transport layer and drying it (for example, a thickness of 20 nm). .
  • the ink for the organic light emitting device according to one embodiment of the present invention was filled in the recesses between the banks 5 over the entire TFT substrate 1 by an ink jet method.
  • the organic light emitting layer 7 is formed (for example, a thickness of 5 to 90 nm) by drying the ink, for example, under reduced pressure at 25 ° C. and baking.
  • the method of filling the ink between the banks 5 is not limited to the ink jet method, and may be a dispenser method, a nozzle coating method, a spin coating method, intaglio printing, letterpress printing, or the like.
  • the organic light emitting layer 7 is formed by sequentially performing the following first to sixth steps.
  • ink for forming the organic light emitting layer 7 is prepared and prepared.
  • the ink is prepared by preparing the functional material, the first solvent, and the second solvent described above, and mixing the functional material, the first solvent, and the second solvent. When mixing them, first the first solvent and the second solvent may be mixed to form a mixed solvent, and the functional material may be mixed in the mixed solvent, or the functional material may be mixed in one solvent. May be dissolved and mixed by the procedure of adding the other solvent thereto.
  • the third solvent may be added after the functional material is dissolved in the first solvent and the second solvent. After the functional material is dissolved in the solvent, the first solvent and the second solvent may be added thereto.
  • the mixing of the first solvent and the second solvent is performed at a mixing ratio such that the height of the upper surface of the functional layer is equal from both ends to the center and the film thickness of the functional layer is equal from both ends to the center. .
  • the first solvent and the second solvent are mixed at the above-described mixing ratio ⁇ / ⁇ .
  • the ink is filled into an ink jet apparatus having an ink discharge port.
  • a substrate having a base layer including the first electrode is prepared.
  • this corresponds to the TFT substrate 1 on which the first anode electrode 2, the second anode electrode 3, the hole injection layer 4, the bank 5 and the hole transport layer 6 are formed.
  • ink droplets are ejected from the inkjet device to the hole transport layer 6.
  • the ink droplets ejected in the fourth step are applied to the hole transport layer 6 to form an ink droplet film.
  • the first solvent and the second solvent are evaporated from the ink droplet film, and the organic light emitting layer 7 has the same upper surface height and the same film thickness from the both ends to the center.
  • the timing for evaporating the first solvent and the second solvent is controlled by the atmospheric environment. Since the first solvent and the second solvent evaporate at the same time, it is easy to control the atmospheric environment.
  • the simultaneous period includes not only the simultaneous case but also a case where there is a slight time difference to the extent that the mixing ratio for obtaining the organic light emitting layer 7 with good flatness can be maintained.
  • the electron transport layer 8 is formed by ETL deposition so as to cover the bank 5 and the organic light emitting layer 7 (thickness 20 nm).
  • a second electrode having a polarity different from that of the first electrode is formed above the functional layer (seventh step).
  • the cathode electrode 9 is formed from above the electron transport layer 8 by plasma deposition of a light transmissive material (thickness: 100 nm).
  • a sealing layer 10 is formed on the cathode electrode 9 by CVD (thickness: 1 ⁇ m).
  • FIG. 24 is a diagram illustrating an entire configuration of an organic display device according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 25 is a perspective view illustrating a television system using the organic display device according to one embodiment of the present invention.
  • the organic display device 100 includes an organic display panel 110 and a drive control unit 120 connected thereto.
  • the drive control unit 120 is composed of four drive circuits 121 to 124 and a control circuit 125.
  • the arrangement and connection relationship of the drive control unit 120 with respect to the organic display panel 110 are not limited thereto.
  • the organic display device 100 having the above configuration is excellent in image quality because it uses an organic light emitting element having good light emission characteristics.
  • Organic light-emitting device illustrates an organic light-emitting device (light-emitting device) according to one embodiment of the present invention, in which FIG. 26A is a vertical cross-sectional view, and FIG. 26B is a cross-sectional view.
  • the organic light emitting device 200 includes a plurality of organic light emitting elements 210 according to one embodiment of the present invention, a base 220 on which the organic light emitting elements 210 are mounted, and organic light emission on the base 220. And a pair of reflecting members 230 attached so as to sandwich the element 210 therebetween.
  • Each organic light emitting element 210 is electrically connected to a conductive pattern (not shown) formed on the base 220, and emits light by driving power supplied by the conductive pattern.
  • the light distribution of a part of the light emitted from each organic light emitting element 210 is controlled by the reflecting member 230.
  • the organic light emitting device 200 having the above configuration has excellent light emitting characteristics because it uses an organic light emitting element having good light emitting characteristics.
  • an organic light-emitting element ink according to one embodiment of the present invention, a method for manufacturing the ink, a method for manufacturing the organic light-emitting element, an organic light-emitting element, an organic display device, an organic light-emitting device, a method for forming a functional layer, a functional member,
  • the display device and the light emitting device have been specifically described, the above embodiment is an example used for easily explaining the configuration, operation, and effect of the present invention. The present invention is not limited to the embodiment.
  • the organic light-emitting element ink includes a solute other than the functional material, the first solvent, and the first solvent as long as the characteristics of the first solvent and the second solvent (characteristics regarding the shape of the functional layer) are not impaired.
  • a third solvent other than the solvent and the second solvent may be included.
  • the third solvent may be a solvent in which the temporarily created functional layer has a concave shape when the first solvent and the second solvent are replaced with the third solvent, and the convex layer has a convex shape. May be a solvent.
  • the ink may further contain a fourth solvent, a fifth solvent, or more solvents.
  • the ink may contain a solute other than the functional material.
  • the ink for an organic light-emitting element is not limited to the ink for forming the organic light-emitting layer, and may be an organic material such as a hole transport layer, an electron transport layer, a hole injection layer, an electron injection layer, or a blocking layer. Ink for forming a functional layer other than the light emitting layer may be used. Furthermore, the ink for an organic light emitting device according to one embodiment of the present invention is not limited to the organic light emitting device, and may be used for an inorganic light emitting device.
  • the ink for an organic light emitting device may be an ink obtained by mixing a plurality of single inks whose shape characteristics have been adjusted.
  • the organic light-emitting element ink according to one embodiment of the present invention is not limited thereto, and a plurality of individual inks are individually adjusted in advance so that the shape of the functional layer is as flat as possible.
  • An ink capable of forming a flat functional layer may be prepared by mixing a plurality of single inks.
  • the concentration and / or molecular weight of the solvent is adjusted in advance so that the shape of the functional layer is flattened. To do. And the method of planarizing the shape of a functional layer by mixing one solvent and the other solvent which adjusted the said density
  • the functional layer in the case of a single ink in which the functional layer is formed in a concave shape, the functional layer can be adjusted to be nearly flat by increasing the concentration of the functional material within a range that can be ejected by the ink jet apparatus. It is also possible to increase the convex shape of the functional layer by increasing the molecular weight of the functional material used. On the other hand, in the case of a single ink in which the functional layer is formed in a convex shape, the functional layer can be made nearly flat by reducing the ink concentration or decreasing the molecular weight of the functional material. .
  • the shape of the functional layer means the shape of the functional layer formed when the ink is dried immediately after application. That is, the organic light-emitting element ink according to one embodiment of the present invention relates to a method for forming a flat functional layer under the condition that the ink is not left after application. As described above, if the ink is not left after application, the leaving time is unnecessary, and accordingly, the manufacturing time of the organic light emitting panel can be shortened, which is more practical.
  • the ink for an organic light emitting device is not limited to a mixed solvent system, and can be applied to a single solvent.
  • the organic light-emitting element ink may include a functional material constituting the functional layer of the organic light-emitting element and a single solvent that dissolves the functional material.
  • a functional material constituting the functional layer of the organic light-emitting element and a single solvent that dissolves the functional material.
  • the shape of the functional layer in a single solvent system that is, to set a ⁇ value, compared to a mixed solvent system using two or more solvents.
  • the surface tension is a low-concentration ink such as an inkjet ink
  • the ink viscosity is the concentration and / or though the fluctuation from the surface tension of the solvent used in the ink is slight. It will fluctuate relatively greatly with changes in molecular weight.
  • the ⁇ value can be adjusted to around 1.9 by controlling the ink viscosity.
  • the ink concentration and / or the molecular weight of the polymer is adjusted for the ink.
  • the ink viscosity is increased and the ⁇ value is adjusted to around 1.9 by increasing the ink concentration and / or increasing the molecular weight of the polymer.
  • the functional layer has a convex shape
  • the ink density is lowered by reducing the ink concentration and / or the molecular weight of the polymer, and the ⁇ value is adjusted to around 1.9.
  • the shape of the functional layer can be flattened even in a single solvent system.
  • the above-described single solvent-based ink for organic light-emitting elements can be produced using the following production method.
  • a functional material constituting the functional layer of the organic light-emitting element and a solvent that dissolves the functional material are mixed to perform a first step of temporarily making ink, and a surface tension ⁇ (mNm ⁇ of the temporarily made ink) 1 ), and the ratio of the viscosity ⁇ (mPa ⁇ s) to the surface tension ⁇ ( ⁇ / ⁇ ) is ⁇ 2, the viscosity ⁇ satisfying the value ⁇ of the ink equal to 1.9
  • the fourth step for obtaining the ink concentration from the relationship between the viscosity ⁇ and the ink concentration, and the functional material and the solvent so as to satisfy the obtained ink concentration A fifth step of preparing an ink by mixing the inks.
  • the ⁇ value is preferably larger than 1.87 and smaller than 1.94 in both the mixed solvent system and the single solvent system, and this range is ⁇ .
  • the organic light emitting device is not limited to the top emission type, and may be a bottom emission type. Further, in the above embodiment, the organic light-emitting element according to one embodiment of the present invention has not been described with respect to the light emission color of the organic light-emitting layer, but the present invention can be applied not only to a single color display but also to a full color display.
  • the organic light emitting device for full color display corresponds to RGB subpixels, and adjacent RGB subpixels are combined to form one pixel, and the pixels are arranged in a matrix to form an image display area. Is formed.
  • the ink for an organic light emitting device according to one embodiment of the present invention can be widely used in a manufacturing process of an organic light emitting device by a wet method.
  • the organic light-emitting element according to one embodiment of the present invention can be widely used, for example, in the general fields of passive matrix or active matrix organic display devices and organic light-emitting devices.

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Abstract

　有機発光素子の機能層をウェット法で形成する際に、平坦性の良い機能層を形成することのできる有機発光素子用インクを提供するために、第１溶媒と、前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有し、前記第１溶媒は、前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その両端部側の膜厚がその中央部側の膜厚に対して厚く、前記両端部側の上面が前記中央部側の上面に対して上方に位置する形状を成す溶媒であって、前記第２溶媒は、前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その中央部側の膜厚がその両端部側の膜厚に対して厚く、前記中央部側の上面が前記両端部側の上面に対して上方に位置する形状を成す溶媒であって、前記第１溶媒と前記第２溶媒の沸点は、同等である構成の有機発光素子用インクとした。

Description

有機発光素子用インク、および当該インクの製造方法
　本発明は、有機発光素子用インク、および当該インクの製造方法に関する。
　近年、研究・開発が進んでいる有機発光素子は、有機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発光層が介挿された構造を有している。
　一般に、有機発光素子の発光層は、素子ごとに絶縁材料からなるバンクで仕切られていて、このバンクによって発光層の形状が規定されている。また、陽極と発光層との間には、例えば、必要に応じてホール注入層、ホール輸送層またはホール注入兼輸送層が介挿され、陰極と発光層との間には、必要に応じて電子注入層、電子輸送層または電子注入兼輸送層が介挿される。発光層、ホール注入層、ホール輸送層、ホール注入兼輸送層、電子注入層、電子輸送層、および電子注入兼輸送層は、各々発光、電荷の注入と輸送といった固有の機能を果たすので、これらの層を総称して「機能層」と称する。
　フルカラー表示の有機表示装置においては、このような有機発光素子が、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ている。
　このような有機表示装置において、高精細な画像を得るために、各画素の一辺長さを５００μｍ程度以下の微小サイズで形成することが要請されている。このように画素サイズが微小のものでは各素子における機能層の膜厚も数十～数百ｎｍと薄く設定する必要がある。
　そして、有機表示装置を製造する際には、基板上に機能層を形成する工程がある。この機能層形成工程において、低分子材料を真空プロセスで成膜する方式も用いられているが、機能層を形成するための機能性材料を溶媒に溶解させたインク（塗布液）を、インクジェット法（液滴吐出法）などでバンク間に充填して、充填されたインクを乾燥するウェット方式が多く用いられている。ウェット方式によれば、大型のパネルにおいても機能層を比較的容易に形成することができる。
特開２００７－６９１４０号公報 特開平５－１６３４８８号公報 特開２００６－２１９６６３号公報
　ところで、有機発光素子の発光特性は、機能層の膜厚に敏感であるため、機能層をウェット方式で形成する際には、各素子内で機能層の膜厚バラツキをなくして、機能層を平坦に形成することが要求される。しかしながら、上記のように、基板上のバンク間における各素子形成予定領域にインクを充填して乾燥させる方法で機能層を形成すると、前記領域内において領域の端部の膜厚が領域の中央部の膜厚よりも厚くなり、膜厚の平坦性を確保しにくい。その理由は、バンク間に充填されたインクの液溜まりから溶媒が蒸発するときに、中央部よりも端部において溶媒が蒸発し易いので、インク液溜まりの中でインクが中央部から端部に流動しながら乾燥が進むためと考えられる。
　このような課題に対して、例えば、特許文献１には、インクの溶媒として混合溶媒（例えばジエチレングリコールと水の混合溶媒）を使用し、インク液滴膜を乾燥させる際に、１種の溶媒（水）の飽和蒸気圧で減圧を停止することによって、機能層の平坦性を向上させる技術が開示されている。しかしながら、画素サイズが大きい場合には、この乾燥方法で機能層の平坦性が向上することが期待できるが、画素サイズが１辺数百μｍ以下の微小な場合、あるいは形成しようとする機能層の膜厚が数十～数百ｎｍオーダーと小さい場合には、大気圧から減圧して停止圧力に到るまでに溶媒が蒸発してしまうため、機能層の膜厚の平坦性を確保することは難しい。
　本発明は、上記の課題に鑑み、有機発光素子の機能層をウェット法で形成する際に、平坦性の良い機能層を形成することのできる有機発光素子用インク、および当該インクの製造方法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、第１溶媒と、
前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有し、前記第１溶媒は、前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その両端部側の膜厚がその中央部側の膜厚に対して厚く、前記両端部側の上面が前記中央部側の上面に対して上方に位置する形状を成す溶媒であって、前記第２溶媒は、前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その中央部側の膜厚がその両端部側の膜厚に対して厚く、前記中央部側の上面が前記両端部側の上面に対して上方に位置する形状を成す溶媒であって、前記第１溶媒と前記第２溶媒の沸点は、同等である、ことを特徴とする。
　本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、第２溶媒を第１溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、前記仮作した機能層が、その両端部側の膜厚がその中央部側の膜厚に対して厚く、前記両端部側の上面が前記中央部側の上面に対して上方に位置する形状を成す第１溶媒と、前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、前記仮作した機能層が、その中央部側の膜厚がその両端部側の膜厚に対して厚い、前記中央部側の上面が前記両端部側の上面に対して上方に位置する形状を成す第２溶媒とを有するため、互いの溶媒が有する機能層の形状に関する特性が相殺しあって、それぞれの溶媒のみで形成される形状の中間的な形状の機能層、すなわち、いずれか一方の溶媒のみで形成する場合よりも平坦性の良い機能層が形成される。
　さらに、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、第１溶媒と第２溶媒の沸点が同等であるため、それら溶媒を同時期に蒸発させることが可能である。もし、一方の低沸点成分の溶媒が先に揮発することによりインクが高濃度化すると、高粘度化したインクの状態で機能層を形成することになるが、このときのインクの組成は、初期のインクの組成と異なっているので、機能層の平坦性の制御が困難である。しかしながら、第１溶媒と第２溶媒を同時期に蒸発させることで、初期のインクと組成が異なってしまうことを抑制できるため、平坦性の良い機能層をより簡単な制御により形成することができる。
単独系インクで形成した機能層の形状についての検討結果を示す図。 実施例１の組み合わせを説明した図である。 実施例２の組み合わせを説明した図である。 比較例１の組み合わせを説明した図である。 比較例２の組み合わせを説明した図である。 溶媒の表面張力および沸点を示す図である 機能層の両端部および中央部を説明した図である。 混合比α／βを説明した図である。 ＣＨＢと１ＭＮの混合比α／βについての検討結果を示す図である。 ＨＢと１ＭＮの混合比α／βについての検討結果を示す図である。 沸点差が溶媒の蒸発に及ぼす影響を説明した図である。 沸点差が機能層の形状に及ぼす影響についての検討結果を示す図である。 マランゴニ数を説明した図である。 γ値と平坦度ＰＩとの関係をまとめた図である。 γ値と平坦度ＰＩとの関係についての検討結果を示す図である。 γ値と平坦度ＰＩとの関係についての検討結果を示す図である。 機能層の膜厚が平坦度ＰＩに及ぼす影響についての検討結果を示す図である。 機能層の膜厚が平坦度ＰＩに及ぼす影響についての検討結果を示す図である。 ピクセルバンクにおける機能層の両端部を説明した図である。 ピクセルバンクにおけるγ値と平坦度ＰＩとの関係についての検討結果を示す図である。 本発明の一態様に係る有機発光素子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有機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有機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、当該インクの製造方法、有機発光素子の製造方法、有機発光素子、有機表示装置、有機発光装置、機能層の形成方法、機能性部材、表示装置および発光装置について、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、第１溶媒と、前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有し、前記第１溶媒は、前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その両端部側の膜厚がその中央部側の膜厚に対して厚く、前記両端部側の上面が前記中央部側の上面に対して上方に位置する形状を成す溶媒であって、前記第２溶媒は、前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その中央部側の膜厚がその両端部側の膜厚に対して厚く、前記中央部側の上面が前記両端部側の上面に対して上方に位置する形状を成す溶媒であって、前記第１溶媒と前記第２溶媒の沸点は、同等である、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溶媒は、前記機能層の上面の高さが前記両端部から前記中央部にわたって等しく、且つ、前記機能層の膜厚が前記両端部から前記中央部にわたって等しくなるような混合比で混合されている。
　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溶媒および前記第２溶媒は、有機発光素子の発光領域において、前記機能層の中央部側の膜厚ｄＣと、前記機能層の一端部側、他端部側の膜厚ｄＬ、ｄＲとの差で下記［式１］の平坦度ＰＩを示した場合に、下記［式２］の平坦度ＰＩ１の絶対値の逆数αと、平坦度ＰＩ２の絶対値の逆数βとで示される混合比α／βに基づき混合されている。
　ＰＩ＝ｄＣ－(ｄＬ+ｄＲ)／２　・・・［式１］
　　ＰＩ：平坦度、ｄＣ：中央部側の膜厚、ｄＬ：一端部側の膜厚、ｄＲ：他端部側の膜厚
　α×ＰＩ１＝β×ＰＩ２　・・・［式２］
　　ＰＩ１：第２溶媒を第１溶媒に置き換えて仮作した機能層の平坦度、
　　α：平坦度ＰＩ１の絶対値の逆数、
　　ＰＩ２：第１溶媒を第２溶媒に置き換えて仮作した機能層の平坦度、
　　β：平坦度ＰＩ２の絶対値の逆数
　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溶媒および前記第２溶媒は、上記混合比α／βに基づいて定められるそれぞれの体積濃度に対して±１５ｖｏｌ％以内である。
　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溶媒との沸点差は９℃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溶媒の沸点は、前記第１溶媒の沸点に比べて高い。
　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、インクの粘度η（ｍＰａ・ｓ）と表面張力σ（ｍＮｍ－１）の比（σ／η）をγ とするときに、前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換えて仮作したインクはγ＞１．９であり、前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて仮作したインクはγ＜１．９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、前記機能層の両端部は、有機発光素子の発光領域の両端から中央部に向かって、それぞれ前記発光領域の１２．５％の長さに対応する位置であり、前記機能層の中央部は、それぞれ前記発光領域の中央に対応する位置である。
　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、前記機能層はそれぞれ平面視において矩形状を有し、有機発光素子の発光領域の両端は、それぞれその短辺方向に対応する。
　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、前記第１溶媒はシクロヘキシルベンゼンであり、前記第２溶媒は１－メチルナフタレンであり、前記機能性材料はＦ８－Ｆ６である。この場合、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溶媒との混合比α／βは、２８／７２～７８／２２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溶媒はヘプチルベンゼンであり、前記第２溶媒は１－メチルナフタレンであり、前記機能性材料はＦ８－Ｆ６である。この場合、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溶媒との混合比α／βは、５／９５～３８／６２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、前記機能性材料は有機性の発光材料である。
　本発明の別の一態様に係る有機発光素子用インクは、第１溶媒と、前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有し、前記第１溶媒は、単独で用いたときに、隔壁間に形成される機能層が、その両端部側の膜厚がその中央部側の膜厚に対して厚く、前記両端部側の上面が前記中央部側の上面に対し、上方に位置する形状を成す溶媒であって、前記第２溶媒は、単独で用いたときに、隔壁間に形成される機能層が、その中央部側の膜厚がその両端部側の膜厚に対して厚く、前記中央部側の上面が前記両端部側の上面に対し、上方に位置する形状を成す溶媒であって、前記第１溶媒と前記第２溶媒の沸点は、同等である。
　本発明の別の一態様に係る有機発光素子用インクは、第１溶媒と、前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有する有機発光素子用インクであって、前記インクの粘度η（ｍＰａ・ｓ）と表面張力σ（ｍＮｍ－１）の比（σ／η）をγ とするときに、前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換えて仮作したインクは、γ＞１．９であり、前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて仮作したインクは、γ＜１．９であり、前記第１溶媒と前記第２溶媒との沸点差は９℃以下である、ことを特徴とする。
　また、本発明の別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、前記第１溶媒および前記第２溶媒を混合した状態で、γ＝１．９となるように、前記機能性材料、前記第１溶媒および前記第２溶媒が混合されている。
　また、本発明の別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溶媒は、前記機能層の上面の高さが両端部から中央部にわたって等しく、且つ、前記機能層の膜厚が前記両端部から中央部にわたって等しくなるような混合比で混合されている。
　また、本発明の別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溶媒および前記第２溶媒は、有機発光素子の発光領域において、前記機能層の中央部側の膜厚ｄＣと、前記機能層の一端部側、他端部側の膜厚ｄＬ、ｄＲとの差で上記［式１］の平坦度ＰＩを示した場合に、上記［式２］の平坦度ＰＩ１の絶対値の逆数αと、平坦度ＰＩ２の絶対値の絶対値の逆数βとで示される混合比α／βに基づき混合されている。
　また、本発明の別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溶媒および前記第２溶媒は、上記混合比α／βに基づいて定められるそれぞれの体積濃度に対して±１５ｖｏｌ％以内である。
　また、本発明の別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溶媒の沸点は、前記第１溶媒の沸点に比べて高い。
　また、本発明の別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、前記機能層の両端部は、有機発光素子の発光領域の両端から中央部に向かって、それぞれ前記発光領域の１２．５％の長さに対応する位置であり、前記機能層の中央部は、それぞれ前記発光領域の中央に対応する位置である。
　また、本発明の別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、前記機能層はそれぞれ平面視において矩形状を有し、有機発光素子の発光領域の両端は、それぞれその短辺方向に対応する。
　また、本発明の別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溶媒はシクロヘキシルベンゼンであり、前記第２溶媒は１－メチルナフタレンであり、前記機能性材料はＦ８－Ｆ６である。
　また、本発明の別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溶媒との混合比α／βは、２８／７２～７８／２２である。その場合、本発明の別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溶媒はヘプチルベンゼンであり、前記第２溶媒は１－メチルナフタレンであり、前記機能性材料はＦ８－Ｆ６である。その場合、本発明の別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溶媒との混合比α／βは、５／９５～３８／６２である。
　また、本発明の別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、前記機能性材料は有機性の発光材料である。
　本発明の別の一態様に係る有機発光素子用インクは、第１溶媒と、前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有する有機発光素子用インクであって、前記機能性材料の溶媒として単独で用いたときのインクの粘度η（ｍＰａ・ｓ）と表面張力σ（ｍＮｍ－１）の比（σ／η）をγ とするときに、前記第１溶媒を用いたインクは、γ＞１．９であり、前記第２溶媒を用いたインクは、γ＜１．９であり、前記第１溶媒と前記第２溶媒との沸点差は９℃以下である。
　本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの製造方法は、第１溶媒と、前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有する有機発光素子用インクの製造方法であって、前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その両端部側の膜厚がその中央部側の膜厚に対して厚く、前記両端部側の上面が前記中央部側の上面に対して上方に位置する形状を成す、前記第１溶媒と、前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その中央部側の膜厚がその両端部側の膜厚に対して厚く、前記中央部側の上面が前記両端部側の上面に対して上方に位置する形状を成し、その沸点が前記第１溶媒の沸点と同等である、前記第２溶媒と、前記機能性材料と、を準備する第１工程と、前記機能性材料、前記第１溶媒および前記第２溶媒を混合する第２工程と、を有することを特徴とする。
　本発明の別の一態様に係る有機発光素子用インクの製造方法は、第１溶媒と、前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有する有機発光素子用インクの製造方法であって、前記インクの粘度η（ｍＰａ・ｓ）と表面張力σ（ｍＮｍ－１）の比（σ／η）をγ とするときに、前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換えて仮作したインクが、γ＞１．９である前記第１溶媒と、前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて仮作したインクが、γ＜１．９であり、前記第１溶媒に対する沸点差が９℃以下である第２溶媒と、前記機能性材料と、を準備する第１工程と、前記機能性材料、前記第１溶媒および前記第２溶媒を混合する第２工程と、を有することを特徴とする。
　［有機発光素子用インク］
　本発明の一態様に係る有機発光素子用インク（以下、単にインクと称する。）は、少なくとも、機能性材料、第１溶媒および第２溶媒を含み、前記第１溶媒と前記第２溶媒とは沸点が同等である。
　＜機能性材料＞
　機能性材料は、有機発光素子の機能層を構成する材料であり、例えば有機性の発光材料である。有機性の発光材料の好ましい例として、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）が挙げられる。
　また、Ｆ８－Ｆ６以外の機能性材料として、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（特許文献２参照）。なお、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。
　機能性材料は、第１溶媒と第２溶媒のそれぞれに完全に溶解する。
　＜第１溶媒＞
　第１溶媒は、第２溶媒を第１溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その両端部側の膜厚がその中央部側の膜厚に対して厚く、前記両端部側の上面が前記中央部側の上面に対して上方に位置する形状を成す溶媒である。或いは、第１溶媒は、第２溶媒を第１溶媒に置き換えて機能層を仮作した場合に、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層の両端部側が中央部側に対して上方に突出する形状を成す溶媒である。或いは、第１溶媒は、単独で用いたときに、バンク（隔壁）間に形成される機能層が、その両端部側の膜厚がその中央部側の膜厚に対して厚く、前記両端部側の上面が前記中央部側の上面に対し、上方に位置する形状を成す溶媒である。
　第２溶媒を第１溶媒に置き換えて仮作した機能層の具体的な形状としては、例えば凹形状が挙げられる。凹形状とは、例えば上面が凹面であり下面が平面である形状であるが、この形状に限られない。例えば、下面は必ずしも平面である必要はなく、凹面や凸面であっても良いし、凹凸があっても良い。但し、上面は凹面であることが好ましい。
　ここで、両端部側とは、両端部付近のいずれかの位置、の意味であり、中央部側とは、中央部付近のいずれかの位置、の意味である。したがって、両端部側の膜厚が中央部側の膜厚に対して厚いとは、両端部付近のいずれかの位置の膜厚が中央部側付近のいずれかの位置の膜厚よりも厚い、の意味であり、両端部に近づくほど膜厚が厚くなっているという意味に限定されるものではない。したがって、凹形状は、必ずしも中央部の上面が最下方に位置している必要はなく、中央部といずれかの端部との中間部の上面が最下方に位置した凹形状であっても良い。さらに、凹形状は、両端部から中央部へ向けて漸次下方に下がっている必要はなく、中央部と両端部との中間部において一時的に上方に上がっていても良い。すなわち、必ずしも両端部から中央部へ向けて上面がなだらかに下がっている必要はなく、上面には多少の凹凸があっても良い。
　第１溶媒に該当し得る溶媒としては、具体例には、シクロヘキシルベンゼン（ＣＨＢ）、ヘプチルベンゼン（ＨＢ）、メトキシトルエン（ＭＴ）、ブチルフェニルエーテル（ＢＰＥ）、ペンチルベンゼン（ＰＢ）、等が挙げられるが、これら溶媒に限定されない。
　第１溶媒は、インクの粘度η（ｍＰａ・ｓ）と表面張力σ（ｍＮｍ－１）の比（σ／η）をγ とするときに、第２溶媒を第１溶媒に置き換えて仮作したインクが、γ＞１．９であることが好ましい。なお、γ値の詳細については後述する。
　＜第２溶媒＞
　第２溶媒は、第１溶媒を第２溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、素子形成予定領域において、前記仮作した機能層が、その中央部側の膜厚がその両端部側の膜厚に対して厚く、前記中央部側の上面が前記両端部側の上面に対して上方に位置する形状を成す溶媒である。或いは、第２溶媒は、第１溶媒を第２溶媒に置き換えて機能層を仮作した場合に、前記仮作した機能層の中央部側が両端部側に対して上方に突出する形状を成す溶媒である。或いは、第２溶媒は、単独で用いたときに、バンク間に形成される機能層が、その中央部側の膜厚がその両端部側の膜厚に対して厚く、前記中央部側の上面が前記両端部側の上面に対し、上方に位置する形状を成す溶媒である。
　第１溶媒を第２溶媒に置き換えて仮作した機能層の具体的な形状としては、例えば凸形状が挙げられる。凸形状とは、例えば上面が凸面であり下面が平面である形状であるが、この形状に限られない。例えば、下面は必ずしも平面である必要はなく、凹面や凸面であっても良いし、凹凸があっても良い。但し、上面は凸面であることが好ましい。
　ここで、両端部側および中央部側の意味は上述した通りである。したがって、中央部側の膜厚が両端部側の膜厚に対して厚いとは、中央部付近のいずれかの位置の膜厚が両端部側付近のいずれかの位置の膜厚よりも厚い、の意味であり、中央部に近づくほど膜厚が厚くなっているという意味に限定されるものではない。したがって、凸形状は、必ずしも中央部の上面が最上方に位置している必要はなく、中央部といずれかの端部との中間部の上面が最上方に位置した凸形状であっても良い。さらに、凸形状は、両端部から中央部へ向けて漸次上方に上がっている必要はなく、中央部と両端部との中間部において一時的に下方に下がっていても良い。すなわち、必ずしも両端部から中央部へ向けて上面がなだらかに上がっている必要はなく、上面には多少の凹凸があっても良い。
　第２溶媒に該当し得る溶媒としては、具体例には、１－メチルナフタレン（１ＭＮ）、ノニルベンゼン（ＮＢ）、１－エチルナフタレン等が挙げられるが、これら溶媒に限定されない。
　第２溶媒は、第１溶媒を第２溶媒に置き換えて仮作したインクが、γ＜１．９であることが好ましい。なお、γ値の詳細は後述する。
　[実験および考察]
　＜単独系インクで形成した機能層の形状＞
　図１は、単独系インクで形成した機能層の形状についての検討結果を示す図である。機能性材料を各種溶媒に溶解させて単独系インクを作製し、それらインクを使用して形成した機能層の形状を確認した。
　実験において、機能性材料としてはＦ８－Ｆ６を使用し、濃度１．２ｗｔ％のインクを作製した。機能層は、平面視において矩形状かつライン状のものを、短辺方向の幅が６０μ、平均膜厚（短辺方向における両端部間の平均膜厚）が８０ｎｍとなるように形成した。機能層の形状を示す各グラフにおいて、Ｘ軸は機能層の前記短辺方向の幅を示し、Ｙ軸は機能層の膜厚を示す。なお、特に言及しない場合は、他の実験においても、機能層は上記の条件で形成した。
　図１（ａ）に示すように、ＭＴ、ＨＢ、ＢＰＥおよびＰＢを使用した場合は、機能層が凹形状に成り、図１（ｂ）に示すように、１ＭＮおよびＮＢを使用した場合は、機能層が凸形状に成った。また、図１（ａ），（ｂ）に示すように、また、機能層形成後の放置時間によらず、ＭＴ、ＨＢ、ＢＰＥおよびＰＢを使用した場合は、機能層が凹形状を維持し、１ＭＮおよびＮＢを使用した場合は、機能層が凸形状を維持した。
　以上のように、発明者の予想通り、溶媒次第で、凹形状の機能層だけでなく、凸形状の機能層も得られることがわかった。そして、凹形状の機能層を形成できる特性を有する溶媒（以下、凹形状特性の溶媒）と、凸形状の機能層を形成できる特性を有する溶媒（凸形状特性の溶媒）とを適宜組み合わせれば、凹形状特性と凸形状特性とが相殺しあって、平坦性の良い機能層が得られるとの着想に至った。なお、機能性材料の濃度が薄いときは凹形状の機能層が形成されるが、機能性材料の濃度が濃くなれば凸形状の機能層が形成される溶媒も有り得るが、ここでの凹形状特性および凸形状特性は、完成したインクの機能性材料の濃度での特性である。
　＜溶媒の組み合わせ＞
　混合系インクを種々作製し、好適な溶媒の組み合わせを検討した。実施例１，２として、凹形状特性の溶媒と凸形状特性の溶媒とを組み合わせ、平坦性の良い機能層が得られた例を紹介する。また、比較例１として、２種類の凹形状特性の溶媒を組み合わせてみたが、平坦性の良い機能層は得られなかった例を紹介する。さらに、比較例２として、凹形状特性の溶媒と凸形状特性の溶媒とを組み合わせたにも拘わらず、平坦性の良い機能層が得られなかった例を紹介する。
　図２は、実施例１の組み合わせを説明した図である。図２（ａ）に示すように、ＣＨＢを使用した単独系インクで形成した機能層は凹形状に成った（ＣＨＢは第１溶媒に該当する）。一方、１ＭＮを使用した単独系インクで形成した機能層は凸形状に成った（１ＭＮは第２溶媒に該当する）。図２（ｂ）に示すように、ＣＨＢと１ＭＮを使用した混合系インクで形成した機能層は、ＣＨＢまたは１ＭＮを使用した単独系インクで形成した機能層よりも、平坦度が高かった。また、所定の混合比（ＣＨＢ／１ＭＮ＝７０／３０）とすることで、極めて平坦性の良い機能層が得られた。
　図３は、実施例２の組み合わせを説明した図である。図３（ａ）に示すように、ＨＢを使用した単独系インクで形成した機能層は凹形状に成った（ＨＢは第１溶媒に該当する）。一方、１ＭＮを使用した単独系インクで形成した機能層の形状については先に述べた通りである。図３（ｂ）に示すように、ＨＢと１ＭＮを使用した混合系インクで形成した機能層は、ＨＢまたは１ＭＮを使用した単独系インクで形成した機能層よりも、平坦度が高かった。また、所定の混合比（ＨＢ／１ＭＮ＝２０／８０）とすることで、極めて平坦性の良い機能層が得られた。
　図４は、比較例１の組み合わせを説明した図である。図４（ａ）に示すように、ＰＢを使用した単独系インクで形成した機能層は凹形状に成った（ＰＢは第１溶媒に該当する）。一方、１ＭＮを使用した単独系インクで形成した機能層の形状については先に述べた通りである。図４（ｂ）に示すように、ＰＢと１ＭＮを使用した混合系インクで形成した機能層は、凹形状特性の溶媒と凸形状特性の溶媒の組み合わせであるにも拘わらず、予想に反し平坦度が低かった。しかも、１ＭＮを使用した単独系インクで形成した機能層よりも突出した凸形状となった。
　図５は、比較例２の組み合わせを説明した図である。図５（ａ）に示すように、ＣＨＢを使用した単独系インクで形成した機能層の形状も、ＨＢを使用した単独系インクで形成した機能層の形状も、先に述べた通りである。図５（ｂ）に示すように、ＣＨＢとＨＢを使用した混合系インクで形成した機能層は、凹形状特性の溶媒同士の組み合わせであったため、混合比に拘わらず凹形状にしか成らなかった。平坦度についての改善もみられず、ＨＢを使用した単独系インクで形成した機能層よりも平坦度が高くなることはなかった。
　以上、図２～図５に示す結果から、次のことがわかった。まず、実施例１，２の結果から、凹形状特性の溶媒と凸形状特性の溶媒を組み合わせれば、より平坦性の良い機能層が得られ、それらを好適な混合比で混合すれば、極めて平坦性の良い機能層が得られることがわかった。しかしながら、比較例１に示すように、凹形状特性の溶媒と凸形状特性の溶媒を組み合わせであっても平坦度が改善されない場合があり、単に、凹形状特性の溶媒と凸形状特性の溶媒を組み合わるだけでは不十分であることもわかった。また、凹形状特性の溶媒同士を組み合わせても、機能層は凹形状にしか成らなかったことから、同じ形状特性の溶媒同士を組み合わせても、平坦度は改善されないことがわかった。
　図６は、溶媒の表面張力および沸点を示す図である。図６に示すように、実施例１で使用したＣＨＢと１ＭＮは沸点が同等であり、また、実施例２で使用したＨＢと１ＭＮも沸点が同等である。一方、比較例１で使用したＰＢと１ＭＮは沸点が大きく異なる。このことから、発明者は、凹形状特性の溶媒と凸形状特性の溶媒との組み合わせにおいて、平坦度が改善される場合と、改善されない場合があるのは、溶媒の沸点が影響しているのではないかと考えた。そして、平坦性の良い機能層を得るための条件として、凹形状特性の溶媒と凸形状特性の溶媒を単に組み合わせるだけでなく、それら溶媒の沸点を同等にすることが必要であるとの考えに至った。さらに、沸点が同等の溶媒を実際に混合して検討を重ねた結果、沸点が同等の溶媒を混合した場合は、機能層の形状の変化が混合比の変化に対して連続的になることを見出した。
　すなわち、凹形状特性の溶媒と凸形状特性の溶媒とを組み合わせることによって、凹形状特性と凸形状特性とを相殺させる、さらに、沸点を同等とすることで、それら溶媒をインクから同時期に蒸発させ、これによって蒸発中の溶媒の組成比を一定に維持し、ひいては特性が相殺しあった状態を維持し、その状態で蒸発を完了させることによって、平坦な機能層を得るとの着想に至った。
　＜平坦度ＰＩによる評価＞
　発明者は、より平坦性の良い機能層を形成できるインクを得るために、より厳密に平坦度を評価する方法について検討した。そして、平坦度を、機能層の中央部側と端部側との膜厚差により評価することにした。具体的には、中央部側の膜厚値から左右両端部側の膜厚値の平均を引いて、その値を平坦度ＰＩとし、この平坦度ＰＩによって機能層の平坦度を評価することにした。
　平坦度ＰＩは、上記［式１］に示すように、有機発光素子の発光領域において、機能層の中央部側の膜厚ｄＣと、機能層の一端部側、他端部側の膜厚ｄＬ、ｄＲとの差で示す。平坦度ＰＩがマイナスの場合、機能層は凹形状であり、平坦度ＰＩがプラスの場合、機能層は凸形状である。また、平坦度ＰＩの絶対値は凹凸の程度を表す。
　図７は、機能層の両端部および中央部を説明した図である。図７に示すように、本発明において、機能層（仮作した機能層も含む）の中央部は、発光領域の中央に対応する位置である。機能層（仮作した機能層も含む）の両端部は、有機発光素子の発光領域の両端から中央部に向かって、それぞれ発光領域の１２．５％の長さに対応する位置である。具体的には、発光領域の幅が６０μｍの場合、機能層の両端部は、発光領域の両端から中央部に向かって、それぞれ７．５μｍの長さに対応する位置である。なお、発光領域の両端とは、例えば機能層の上面の両端である。
　さらに厳密に機能層の平坦度を評価するために、平坦度を、機能層の中央部側と中間部との膜厚差によっても評価することにした。具体的には、中央部側の膜厚値から左右中間部の膜厚値の平均を引いて、その値を平坦度ＰＩＭとし、この平坦度ＰＩＭによっても機能層の平坦度を評価することにした。
　平坦度ＰＩＭは、下記［式３］に示すように、有機発光素子の発光領域において、機能層の中央部側の膜厚ｄＣと、一端部側・他端部側と中央部側との中間点における機能層の膜厚ｄＭＬ、ｄＭＲとの差で示す。平坦度ＰＩＭがマイナスの場合、機能層は凹形状であり、平坦度ＰＩＭがプラスの場合、機能層は凸形状である。また、平坦度ＰＩＭの絶対値は凹凸の程度を表す。
　ＰＩＭ＝ｄＣ－(ｄＭＬ+ｄＭＲ)／２　・・・［式３］
　　ＰＩＭ：平坦度、ｄＣ：中央部側の膜厚、ｄＭＬ：一方の中間部の膜厚、
　　ｄＭＲ：他方の中間部の膜厚
　図７に示すように、本発明において、機能層（仮作した機能層も含む）の中間部は、発光領域の両端から中央部に向かって、それぞれ発光領域の２５％の長さに対応する位置である。具体的には、発光領域の幅が６０μｍの場合、機能層の両中間部は、発光領域の両端から中央部に向かって、それぞれ１５μｍの長さに対応する位置である。
　なお、平坦度ＰＩおよび平坦度ＰＩＭは、機能層の平均膜厚（機能層の端部間の平均膜厚）が８０ｎｍの場合の値であり、実際に形成した機能層の平均膜厚が８０ｎｍでなかった場合は、８０ｎｍの場合に換算した値である。
　＜溶媒の混合比＞
　第１溶媒と第２溶媒とは、機能層の上面の高さが両端部から中央部にわたって等しく、且つ、前記機能層の膜厚が前記両端部から中央部にわたって等しくなるような混合比で混合されていることが好ましい。好ましい混合比を得るための検討を行なった結果、平坦度ＰＩの絶対値の逆数比で混合すれば平坦な機能層が得られることがわかった。
　図８は、混合比α／βを説明した図である。図８に示すように、第１溶媒と第２溶媒は、上記［式２］の平坦度ＰＩ１の絶対値の逆数αと、平坦度ＰＩ２の絶対値の逆数βとで示される混合比α／βに基づき混合されていることが好ましい。
　図９は、ＣＨＢと１ＭＮの混合比α／βについての検討結果を示す図である。第１溶媒がＣＨＢであり、第２溶媒が１ＭＮである実施例１では、図９に示すように、ＣＨＢと１ＭＮの混合比α／βは、２８／７２～７８／２２であることが好ましく、５３／４７であることがより好ましい。混合比α／βが２８／７２～７８／２２であれば、平坦度ＰＩを±４ｎｍの範囲内にすることができ、混合比α／βが５３／４７であれば、平坦度ＰＩを０ｎｍにすることができる。
　なお、機能層に膜厚バラツキがあると、膜厚の薄い部分に電界集中が生じて通電量が大きくなり、その膜厚の薄い部分が極端に劣化して、有機発光素子が短寿命化することが知られている。そして、膜厚バラツキが機能層の膜厚の１０％以内に収まっていれば許容の寿命を得られることもわかっている。実験では機能層の膜厚が８０ｎｍであるため、膜厚バラツキが±４ｎｍであれば、有機発光素子の短寿命化を防止できる。
　図１０は、ＨＢと１ＭＮの混合比α／βについての検討結果を示す図である。第１溶媒がＨＢであり、第２溶媒が１ＭＮである実施例２では、図１０に示すように、ＨＢと１ＭＮの混合比α／βは、５／９５～３８／６２であることが好ましく、２２／７８であることがより好ましい。混合比α／βが５／９５～３８／６２であれば、平坦度ＰＩを±４ｎｍの範囲内にすることができ、混合比α／βが２２／７８であれば、平坦度ＰＩを０ｎｍにすることができる。
　実施例１および実施例２の結果から、第１溶媒および第２溶媒は、混合比α／βに基づいて定められる平坦度ＰＩが０ｎｍとなるそれぞれの体積濃度に対して±１５ｖｏｌ％以内であることが好ましいことがわかった。そうであれば、平坦度ＰＩを±４ｎｍの範囲内にすることができる。
　以上のように、第１溶媒を使用した単独系インクで仮作した機能層の平坦度ＰＩと、第２溶媒を使用した単独系のインクで仮作した機能層の平坦度ＰＩとを求めるだけで、平坦性の良い機能層を形成するのに好適な混合比を得ることができる。同様に、第２溶媒を第１溶媒に置き換えて仮作した機能層の平坦度ＰＩ１と、第１溶媒を第２溶媒に置き換えて仮作した機能層の平坦度ＰＩ２とを求めるだけで、平坦性の良い機能層を形成するのに好適な混合比を得ることができる。
　＜溶媒の沸点差＞
　第１溶媒と第２溶媒の沸点が同等であれば、平坦性の良い機能層を形成することができると述べたが、それら第１溶媒と第２溶媒との沸点差がどの程度の範囲であれば同等と判断できるのかについて検討した。
　図１１は、沸点差が溶媒の蒸発に及ぼす影響を説明した図である。まず、結論から述べると、図１１に示すように、第１溶媒と第２溶媒との沸点差は９℃以下であることが好ましいことがわかった。
　図１１（ａ）に示すように、第１溶媒と第２溶媒の沸点差が９℃以下の場合、第１溶媒と第２溶媒とが同時期に蒸発するため、第１溶媒と第２溶媒とからなる混合溶媒は、経過時間によらず、蒸発速度は一定であり、トータル蒸発量の増加度合いも一定である。このような場合、乾燥工程における雰囲気環境の制御が簡単であり、平坦性の良い機能層を得易いため、好ましい沸点差であると判定した（「○」と判定した）。
　一方、図１１（ｂ）に示すように、第１溶媒と第２溶媒の沸点差が９℃を超える場合、第１溶媒と第２溶媒とが同時期に蒸発せず、低沸点の溶媒が先に蒸発してしまうため、経過時間によって、混合溶媒の蒸発速度は変化し、トータル蒸発量の増加度合いも変化する。このような場合、機能層形成時の溶媒組成をインク設計で制御し難く、平坦性の良い機能層を簡単に形成することは容易ではないため、好ましい沸点差でないと判定した（「×」と判定した）。なお、蒸発速度が変化する理由は、第１溶媒および第２溶媒の蒸発において、蒸発開始当初は主に低沸点の溶媒が蒸発するのに対し、時間がある程度経過して低沸点の溶媒が減少した後は主に高沸点の溶媒が蒸発するようになり、そうすると高沸点の溶媒の蒸発速度は遅いため、蒸発速度が変化するのである。
　図１２は、沸点差が機能層の形状に及ぼす影響についての検討結果を示す図である。図１２に示すように、第１溶媒および第２溶媒に該当する溶媒を種々組み合わせてインクを作製し、それらインクから蒸発する溶媒の蒸発速度が一定になるか否かを評価した。その結果、沸点差が９℃以下の場合は、蒸発速度が一定であり、好ましい沸点差であると判定した（「○」と判定した）。沸点差が９℃を超える場合は、蒸発速度が一定でなく、好ましい沸点差でないと判定した（「×」と判定した）。
　なお、ＣＨＢとＨＢの組み合わせは、沸点差が９℃以下であるため蒸発速度についての判定は「○」であったが、凹形状特性の溶媒同士の組み合わせであるため、平坦性の良い機能層を形成することはできなかった。
　また、ＣＨＢとＰＴ（フェノキシトルエン）との組み合わせは、混合溶媒の蒸発速度は一定ではなかったが、平坦性の良い機能層を形成することができた。これは、一方の溶媒（ＰＴ）が高沸点・高粘度の溶媒であるため、先に他方の溶媒が蒸発し終わり、残った高粘度の溶媒の作用により平坦性の良い機能層を形成することができたと考えられる。
　このように、低沸点の溶媒と高沸点の溶媒とを使用してインクを作製し、インク吐出時はインクを低粘度に維持し、バンク間に充填後は速やかに低沸点の溶媒を蒸発させることによって、インクを一気に高粘度化しインクの流動を抑制することによって機能層の平坦度を高める方法は従来から知られている（特許文献３）。しかしながら、このような沸点差の大きい２種類の溶媒を使用する方法は、同等の沸点の溶媒を使用する方法と比べて、機能層形成時の溶媒組成をインク設計で制御し難く、平坦性の良い機能層を簡単に形成することは容易ではない。
　本発明の一態様に係るインクは、同等の沸点を有する２種類の溶媒を組み合わせることによって、同時期にそれら溶媒を蒸発させ、平坦性の良い機能層を簡単に形成するものであり、このような技術的思想は、特許文献２に記載の方法のように、あえて沸点差の大きい２種類の溶媒を使用する方法に基づいて容易に想到し得ないものである。
　さらに、沸点に関して、凸形状特性の溶媒が、凹形状特性の溶媒よりも、沸点が高いことが好ましい。すなわち、第２溶媒の沸点が、第１溶媒の沸点に比べて高いことが好ましい。なぜなら、第２溶媒の沸点の方が高ければ、第２溶媒の方が第１溶媒よりも長くインクに残留する。したがって、機能層の形状が固定される直前まで、第２溶媒の特性が強く反映されることになる。第２溶媒の特性は、機能性材料がインク液溜まりの端部に偏るのを抑制するものであるため、機能層はより平坦になり易い。なお、本願では、沸点差が９℃以下の場合に沸点が同等と判断しているが、その同等とみなす範囲内において、凸形状特性の溶媒が凹形状特性の溶媒よりも沸点が高い場合に、機能層はより平坦になり易いという意味である。
　＜γ値について＞
　実際に機能層を形成することなく、インクの物性からそのインクを使用して形成した機能層の形状、および平坦度ＰＩを簡単に予想できる方法について説明する。
　図１３は、マランゴニ数を説明した図である。図１３に示すように、マランゴニ数を参照すると、粘度と表面張力が流動性に影響を及ぼすことがわかる。この点にヒントを得て、発明者は、インクの粘度とインクの表面張力に基づいて、機能層の平坦度ＰＩを予想する方法を得るに至った。
　具体的には、インクの粘度η（ｍＰａ・ｓ）とインクの表面張力σ（ｍＮｍ－１）の比（σ／η）であるγ値に基づいて、機能層の平坦度ＰＩを予想することができる。
　図１４は、γ値と平坦度ＰＩとの関係をまとめた図である。図１４に示すように、インクがγ＝０の場合はそのインクで形成した機能層は平坦になり、インクがγ＞１．９の場合はそのインクで形成した機能層は凹形状になり、インクがγ＜１．９の場合はそのインクで形成した機能層は凸形状に成る。すなわち、γ＝１．９を閾値として機能層の形状を凹形状と凸形状とに分けることができる。
　そして、γ＝１．９の場合の機能層は平坦度ＰＩ＝０ｎｍとなり、γ＜１．９の場合の機能層は平坦度ＰＩ＞０ｎｍとなり、γ＞１．９の場合の機能層は平坦度ＰＩ＜０ｎｍとなる。すなわち、インクのγ値を１．９に近づくほど、平坦性の良い機能層を形成できるインクになる。
　図１５および図１６は、γ値と平坦度ＰＩとの関係についての検討結果を示す図である。　なお、インク粘度ηは、粘度計ＡＲ－Ｇ２（ＴＡ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ）を使用して測定した。インク表面張力γは、表面張力計ＤＳＡ１００（ＫＲＵＳＳ製）を使用して測定した。
　図１５および図１６に示すように、種々の単独系インクで仮作した機能層、混合系インクで形成した機能層について、γ値と平坦度ＰＩとの相関性を評価した結果、γ＜１．９の場合は平坦度ＰＩ＞０になり、γ＞１．９の場合は平坦度ＰＩ＜０になり、γ値と平坦度ＰＩは相関関係にあることが確認できた。また同様に、γ値と平坦度ＰＩＭとの相関性について、γ＜１．９の場合は平坦度ＰＩＭ＞０になり、γ＞１．９の場合は平坦度ＰＩＭ＜０になり、相関関係にあることが確認できた。
　以上のことから、γ＝１．９となるようにインクを調整すれば、平坦性の良い機能層を形成できるインクを得られることがわかった。
　ここで、第１溶媒と第２溶媒は、機能層の上面の高さが両端部から中央部にわたって等しく、且つ、機能層の膜厚が両端部から中央部にわたって等しくなるような混合比で混合されていることが好ましい。そのためには、平坦度ＰＩ＝０ｎｍとなるような混合比で混合されていることが好ましい。したがって、γ＝１．９となるように、機能性材料、第１溶媒および第２溶媒が混合されていることが好ましい。そして、第１溶媒を使用した単独系インクのγ値と、第２溶媒を使用した単独系インクのγ値とから、γ値が１．９となるインクの混合比を算出することが考えられる。
　＜機能層の膜厚の影響＞
　機能層の膜厚が、γ＝１．９を閾値とした評価に及ぼす影響について検討した。図１７および図１８は、機能層の膜厚が平坦度ＰＩに及ぼす影響についての検討結果を示す図である。図１７に示すように、種々の単独系のインクで仮作した機能層、および、混合系インクで形成した機能層について、種々の膜厚の機能層の平坦度ＰＩおよび平坦度ＰＩＭを評価した。それら結果を、膜厚別にまとめてみると、図１８（ａ）に示す膜厚８０ｎｍの場合、図１８（ｂ）に示す膜厚５ｎｍの場合、図１８（ｃ）に示す膜厚９０ｎｍの場合のいずれにおいても、平坦度ＰＩがプラスになるかマイナスになるかの閾値はγ＝１．９であった。
　以上のことから、機能層の膜厚は、γ＝１．９を閾値として平坦度ＰＩを評価することには、特に影響を及ぼさないとの結論に至った。厳密には、機能層の膜厚は、少なくとも５ｎｍ～９０ｎｍの範囲で、γ＝１．９を閾値として平坦度ＰＩを評価することに、影響を及ぼさないことが確認できた。
　＜バンク形状の影響＞
　これまで説明した実験は、全てラインバンクの有機発光素子を使用して実施したものであるが、ピクセルバンクの場合でも同様の結果が得られるのか確認した。
　図１９は、ピクセルバンクにおける機能層の両端部を説明した図である。図１９に示すように、ピクセルバンクの機能層は平面視において矩形状を有するが、この場合に本実施の形態に係る有機発光素子の発光領域の両端は、機能層の短辺方向に対応し、図１９において「Ｌ」および「Ｒ」で示す位置が機能層の両端部Ｌ，Ｒである。また、「Ｃ」で示す位置が機能層の中央部Ｃであり、「ＭＬ」，「ＭＲ」で示す位置が機能層の両中間部ＭＬ，ＭＲである。実験では、機能層の短辺方向の幅が一定である範囲、すなわち図１９において「Ｐ１」と「Ｐ２」の間の範囲において、機能層の長辺方向の中間である「Ｐ３」の位置で機能層の形状を測定した。
　図２０は、ピクセルバンクにおけるγ値と平坦度ＰＩとの関係についての検討結果を示す図である。図２０に示すように、ピクセルバンクにおいても、ラインバンクと同様に、平坦度ＰＩがプラスになるかマイナスになるかの閾値はγ＝１．９であった。
　［有機発光素子］
　図２１は、本発明の一態様に係る有機発光素子の各層の積層状態を示す模式図である。図２１に示すように、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（機能性部材）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の各サブピクセルがライン状またはマトリックス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、各サブピクセルは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がライン状またはマトリックス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、サブ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サブ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（有機発光素子ドライブ回路）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、有機溶媒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、ラインバンクであっても、ピクセルバンクであっても良い。ラインバンクの場合、複数のサブ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。一方、ピクセルバンクの場合、サブ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。
　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。有機発光層７が、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、および機能層の形成方法によるものか否かを確認する方法としては、例えば、有機発光層７中の第１溶媒および第２溶媒の残留量を測定することが挙げられる。
　一例として、第１溶媒としてＣＨＢを使用し、第２溶媒としてＨＢを使用したインクを作製し、そのインクを使用してスピンコート法により有機発光層７を形成し、真空乾燥を３分間行い、１７０℃で３０分間ベーク処理して形成された有機発光層７について、その有機発光層７を採取し、ガスクロマトグラフィーにより分析した結果、ＣＨＢの残留量は０．６４ｎｇ／ｃｍ２であり、ＨＢの残留量は０．４８ｎｇ／ｃｍ２であった。
　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は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２２および図２３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。あわせて、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクの製造方法、および、機能層の形成方法を説明する。図２２および図２３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２２（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２２（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２２（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２２（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２２（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２２（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２２（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、列方向または行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、列方向および行方向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２３（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２３（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、充填したインクを例えば雰囲気２５℃の減圧下で乾燥し、ベーク処理することによって、有機発光層７を形成する（例えば厚さ５～９０ｎｍ）。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、詳細には、以下の第１～第６工程を順次経ることにより形成される。
　第１工程では、有機発光層７を形成するためのインクを作製し準備する。インクは、上述した機能性材料、第１溶媒および第２溶媒を準備し、それら機能性材料、第１溶媒および第２溶媒を混合して製造する。それらを混合する際は、まず第１溶媒および第２溶媒を混合して混合溶媒とし、その混合溶媒に機能性材料を溶解させる手順で混合しても良いし、まず一方の溶媒に機能性材料を溶解させ、そこに他方の溶媒を加える手順で混合しても良い。
　第１溶媒および第２溶媒以外に、インクに第３溶媒が含まれる場合は、機能性材料を第１溶媒および第２溶媒に溶解させた後に第３溶媒を加えても良いし、先ず第３の溶媒に機能性材料を溶解させてから、そこに第１溶媒および第２溶媒を加えても良い。
　第１溶媒と第２溶媒の混合は、機能層の上面の高さが両端部から中央部にわたって等しく、且つ、機能層の膜厚が両端部から中央部にわたって等しくなるような混合比で混合する。具体的には、例えば、第１溶媒と第２溶媒とを上述した混合比α／βで混合する。
　第２工程では、前記インクを、インク吐出口を有するインクジェット装置に充填する。
　第３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４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。
　第５工程では、第４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。
　第６工程では、インク液滴膜から、第１溶媒および第２溶媒を蒸発させ、有機発光層７を、その両端部から中央部にわたって、その上面の高さが等しく且つその膜厚が等しくなるように形成する。第１溶媒および第２溶媒は、沸点が同等であるため、同時期に蒸発する。第１溶媒および第２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する。第１溶媒および第２溶媒が同時期に蒸発するため、雰囲気環境の制御が簡単である。なお、同時期には、同時の場合だけでなく、平坦性の良い有機発光層７が得られる混合比を維持可能な程度に多少の時差がある場合も含まれる。
　次に、図２３（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２３（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７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２３（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２４および図２５に基づいて、本発明の一態様に係る有機表示装置（表示装置）について説明する。図２４は、本発明の一態様に係る有機表示装置の全体構成を示す図である。図２５は、本発明の一態様に係る有機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２４に示すように、有機表示装置１００は、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２６は、本発明の一態様に係る有機発光装置（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２６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発光特性が優れている。
　［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、当該インクの製造方法、有機発光素子の製造方法、有機発光素子、有機表示装置、有機発光装置、機能層の形成方法、機能性部材、表示装置および発光装置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には、第１溶媒および第２溶媒の特性（機能層の形状に関する特性）を損なわない範囲で、機能性材料以外の溶質や、第１溶媒および第２溶媒以外の第３溶媒が含まれても良い。第３の溶媒は、第１溶媒および第２溶媒を第３溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、その仮作した機能層が凹形状を成す溶媒であっても良いし、凸形状を成す溶媒であっても良い。インクには、さらに第４溶媒、第５溶媒、或いはそれ以上の溶媒が含まれていても良い。また、インクには、機能性材料以外の溶質が含まれていても良い。
　第１溶媒および第２溶媒以外の溶媒が含まれる場合、それら溶媒の沸点は、第１溶媒および第２溶媒と同等である、或いは、第１溶媒および第２溶媒のいずれとも沸点差が９℃以下である、ことが好ましい。また、インクは、完成時にγ＝１．９であることが好ましい。
　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。さらに、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、有機発光素子用に限定されず、無機発光素子用に利用しても良い。
　また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、形状特性を調整済みの単独系インクを複数混合して得られるインクであっても良い。
　すなわち、上記実施の形態では、単独系インクとした場合に機能層が凹形状に形成される溶媒と、単独系インクとした場合に機能層が凸形状に形成される溶媒とに形成される溶媒とを選択し、それら溶媒の混合比を調整することで好適な混合溶媒を得て、その混合溶媒を使用して平坦形状の機能層が形成されるインクを作製していた。しかしながら、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、これに限らず、複数の単独系インクを個々においてできるだけ機能層の形状が平坦になるように予め調整しておき、それら調整済みの単独系インクを複数混合することで、平坦形状の機能層を形成することができるインクを作製するものであっても良い。
　具体的には、一方の溶媒のみを用いて形成した機能層における凹凸形状が顕著であった場合、前記機能層の形状が平坦化されるように、前記溶媒の濃度および/または分子量をあらかじめ調整する。そして、前記濃度および/または分子量を調整した一方の溶媒と、他の溶媒とを混合することにより、機能層の形状を平坦化させるという方法が挙げられる。
　例えば、機能層が凹形状に形成される単独系インクの場合は、インクジェット装置で吐出可能な範囲において、機能性材料の濃度を濃くすることで、機能層を平坦に近づける調整が可能である。また、使用する機能性材料の分子量を大きくすることによっても、機能層の凸形状化を図ることが可能である。一方、機能層が凸形状に形成される単独系インクの場合は、インクの濃度を薄くしたり、機能性材料の分子量を小さくしたりすることにより、機能層を平坦に近づけることが可能となる。
　さて、上記において機能層の形状とは、インクを塗布後に直ちに乾燥させた場合に形成される機能層の形状を意味している。つまり、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、インクを塗布後に放置しないという条件の下で、平坦な機能層を形成する方法に関するものである。このように、インクを塗布後に放置しない構成であれば、放置時間は不要であるため、その分、有機発光パネルの製造時間を短縮でき、より実用的である。
　また、本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、混合溶媒系に限らず、単独溶媒にも適用できる。
　すなわち、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、機能性材料を溶解する単一の溶媒とを含む有機発光素子用インクであっても良い。この場合、粘度η（ｍＰａ・ｓ）と表面張力σ（ｍＮｍ－１）の比（σ／η）をγ とするときに、γを１．９に等しい範囲とすれば、上記実施の形態と同様の効果が見込まれる。
　ところで、単独溶媒系において機能層の形状を調整すること、すなわち、γ値を設定することは、二種類以上の溶媒を用いる混合溶媒系の場合に較べ、一見、困難なように思われる。ここで、表面張力は、インクジェット用インクのような低濃度のインクである場合には、インクに使用している溶媒の表面張力からの変動が微少であるけれども、インク粘度は、濃度および/または分子量の変化に伴って比較的大きく変動することになる。このことより、単独溶媒系において、インク粘度をコントロールすることにより、γ値を１．９付近に調整できる。
　具体的には、インクについて、インク濃度および/またはポリマーの分子量を調整する。たとえば、機能層が凹形状を有する場合、インク濃度を増大および/またはポリマーの分子量を増大させることにより、インク粘度を増大させ、γ値を１．９付近に調整する。一方、機能層が凸形状を有する場合、インク濃度を低下および/またはポリマーの分子量を低下させることにより、インク粘度を低下させ、γ値を１．９付近に調整する。
　以上のように、単独溶媒系においても、機能層の形状を平坦化できる。
　具体的に、上記した単一溶媒系の有機発光素子用インクは、下記の製造方法を用いて製造することができる。
　すなわち、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溶媒を混合し、インクを仮作する第１工程と、前記仮作したインクの表面張力σ（ｍＮｍ－１）を求める第２工程と、粘度η（ｍＰａ・ｓ）と表面張力σとの比（σ／η）をγ とするときに、インクのγが１．９に等しい値を満たす粘度ηを求める第３工程と、前記求めた粘度ηに基づき、粘度ηとインク濃度との関係から、インク濃度を求める第４工程と、前記求めたインク濃度を満たすように、前記機能性材料と前記溶媒を混合して、インクを調製する第５工程と、を有するインクの製造方法である。
　なお、図１５に示す結果から、γ値は、混合溶媒系、単一溶媒系のいずれにおいても、１．８７よりも大きく１．９４よりも小さいことが望ましいと考えられ、この範囲がγが１．９に等しい範囲である。
　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。さらに、本発明の一態様に係る有機発光素子について、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発光素子においては、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。
　本発明の一態様に係る有機発光素子用インクは、ウエット法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　アノード電極
　４　ホール注入層
　５　バンク
　６　ホール輸送層
　７　有機発光層
　８　電子輸送層
　９　カソード電極
　１０　封止層
　１００　有機表示装置
　１１０　有機表示パネル
　１１１，２１０　有機発光素子
　１１２　シール材
　１１３　カラーフィルター基板
　１２０　駆動制御部
　１２１～１２４　駆動回路
　１２５　制御回路
　２００　有機発光装置
　２２０　ベース
　２３０　反射部材

Claims (31)

  1. 第１溶媒と、
    前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、
    前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有し、
    前記第１溶媒は、前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その両端部側の膜厚がその中央部側の膜厚に対して厚く、前記両端部側の上面が前記中央部側の上面に対して上方に位置する形状を成す溶媒であって、
    前記第２溶媒は、前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その中央部側の膜厚がその両端部側の膜厚に対して厚く、前記中央部側の上面が前記両端部側の上面に対して上方に位置する形状を成す溶媒であって、
    前記第１溶媒と前記第２溶媒の沸点は、同等である、
    ことを特徴とする有機発光素子用インク。
  2. 前記第１溶媒と前記第２溶媒は、前記機能層の上面の高さが前記両端部から前記中央部にわたって等しく、且つ、前記機能層の膜厚が前記両端部から前記中央部にわたって等しくなるような混合比で混合されている、請求項１記載の有機発光素子用インク。
  3. 前記第１溶媒および前記第２溶媒は、有機発光素子の発光領域において、前記機能層の中央部側の膜厚ｄＣと、前記機能層の一端部側、他端部側の膜厚ｄＬ、ｄＲとの差で下記［式１］の平坦度ＰＩを示した場合に、下記［式２］の平坦度ＰＩ１の絶対値の逆数αと、平坦度ＰＩ２の絶対値の逆数βとで示される混合比α／βに基づき混合されている、請求項１記載の有機発光素子用インク。
    ＰＩ＝ｄＣ－(ｄＬ+ｄＲ)／２　・・・［式１］
    　ＰＩ：平坦度、ｄＣ：中央部側の膜厚、ｄＬ：一端部側の膜厚、ｄＲ：他端部側の膜厚
    α×ＰＩ１＝β×ＰＩ２　・・・［式２］
    　ＰＩ１：第２溶媒を第１溶媒に置き換えて仮作した機能層の平坦度、
    　α：平坦度ＰＩ１の絶対値の逆数、
    　ＰＩ２：第１溶媒を第２溶媒に置き換えて仮作した機能層の平坦度、
    　β：平坦度ＰＩ２の絶対値の逆数
  4. 前記第１溶媒および前記第２溶媒は、請求項３に記載された混合比α／βに基づいて定められるそれぞれの体積濃度に対して±１５ｖｏｌ％以内である、請求項３記載の有機発光素子用インク。
  5. 前記第１溶媒と前記第２溶媒との沸点差は９℃以下である、請求項１記載の有機発光素子用インク。
  6. 前記第２溶媒の沸点は、前記第１溶媒の沸点に比べて高い、請求項５記載の有機発光素子用インク。
  7. インクの粘度η（ｍＰａ・ｓ）と表面張力σ（ｍＮｍ－１）の比（σ／η）をγ とするときに、前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換え仮作したインクはγ＞１．９であり、前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換え仮作したインクはγ＜１．９である、請求項１記載の有機発光素子用インク。
  8. 前記機能層の両端部は、前記発光領域の両端から中央部に向かって、それぞれ前記発光領域の１２．５％の長さに対応する位置であり、
    前記機能層の中央部は、前記発光領域の中央に対応する位置である、請求項１記載の有機発光素子用インク。
  9. 前記機能層は平面視において矩形状を有し、前記発光領域は、その短辺方向に対応する、請求項１記載の有機発光素子用インク。
  10. 前記第１溶媒はシクロヘキシルベンゼンであり、前記第２溶媒は１－メチルナフタレンであり、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。
  11. 前記第１溶媒と前記第２溶媒との混合比α／βは、２８／７２～７８／２２である、請求項１０記載の有機発光素子用インク。
  12. 前記第１溶媒はヘプチルベンゼンであり、前記第２溶媒は１－メチルナフタレンであり、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。
  13. 前記第１溶媒と前記第２溶媒との混合比α／βは、５／９５～３８／６２である、請求項１２記載の有機発光素子用インク。
  14. 前記機能性材料は有機性の発光材料である、請求項１記載の有機発光素子用インク。
  15. 第１溶媒と、
    前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、
    前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有し、
    前記第１溶媒は、単独で用いたときに、隔壁間に形成される機能層が、その両端部側の膜厚がその中央部側の膜厚に対して厚く、前記両端部側の上面が前記中央部側の上面に対し、上方に位置する形状を成す溶媒であって、
    前記第２溶媒は、単独で用いたときに、隔壁間に形成される機能層が、その中央部側の膜厚がその両端部側の膜厚に対して厚く、前記中央部側の上面が前記両端部側の上面に対し、上方に位置する形状を成す溶媒であって、
    前記第１溶媒と前記第２溶媒の沸点は、同等である、
    ことを特徴とする有機発光素子用インク。
  16. 第１溶媒と、
    前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、
    前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、
    を有する有機発光素子用インクであって、
    前記インクの粘度η（ｍＰａ・ｓ）と表面張力σ（ｍＮｍ－１）の比（σ／η）をγ とするときに、
    前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換えて仮作したインクは、γ＞１．９であり、
    前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて仮作したインクは、γ＜１．９であり、
    前記第１溶媒と前記第２溶媒との沸点差は９℃以下である、
    ことを特徴とする有機発光素子用インク。
  17. 前記機能性材料、前記第１溶媒および前記第２溶媒を混合した状態で、γ＝１．９となるように、前記機能性材料、前記第１溶媒および前記第２溶媒が混合されている、請求項１６記載の有機発光素子用インク。
  18. 前記第１溶媒と前記第２溶媒は、前記機能層の上面の高さが両端部から中央部にわたって等しく、且つ、前記機能層の膜厚が前記両端部から中央部にわたって等しくなるような混合比で混合されている、請求項１６記載の有機発光素子用インク。
  19. 前記第１溶媒および前記第２溶媒は、有機発光素子の発光領域において、前記機能層の中央部側の膜厚ｄＣと、前記機能層の一端部側、他端部側の膜厚ｄＬ、ｄＲとの差で下記［式１］の平坦度ＰＩを示した場合に、下記［式２］の平坦度ＰＩ１の絶対値の逆数αと、平坦度ＰＩ２の絶対値の逆数βとで示される混合比α／βに基づき混合されている、請求項１６記載の有機発光素子用インク。
    ＰＩ＝ｄＣ－(ｄＬ+ｄＲ)／２　・・・［式１］
    　ＰＩ：平坦度、ｄＣ：中央部側の膜厚、ｄＬ：一端部側の膜厚、ｄＲ：他端部側の膜厚
    α×ＰＩ１＝β×ＰＩ２　・・・［式２］
    　ＰＩ１：第２溶媒を第１溶媒に置き換えて仮作した機能層の平坦度、
    　α：平坦度ＰＩ１の絶対値の逆数、
    　ＰＩ２：第１溶媒を第２溶媒に置き換えて仮作した機能層の平坦度、
    　β：平坦度ＰＩ２の絶対値の逆数
  20. 前記第１溶媒および前記第２溶媒は、請求項１９に記載された混合比α／βに基づいて定められるそれぞれの体積濃度に対して±１５ｖｏｌ％以内である、請求項１９記載の有機発光素子用インク。
  21. 前記第２溶媒の沸点は、前記第１溶媒の沸点に比べて高い、請求項１６記載の有機発光素子用インク。
  22. 前記機能層の両端部は、前記発光領域の両端から中央部に向かって、それぞれ前記発光領域の１２．５％の長さに対応する位置であり、
    前記機能層の中央部は、前記発光領域の中央に対応する位置である、請求項１６記載の有機発光素子用インク。
  23. 前記機能層は平面視において矩形状を有し、前記発光領域は、その短辺方向に対応する、請求項１６記載の有機発光素子用インク。
  24. 前記第１溶媒はシクロヘキシルベンゼンであり、前記第２溶媒は１－メチルナフタレンであり、前記機能性材料はＦ８－Ｆ６である、請求項１６記載の有機発光素子用インク。
  25. 前記第１溶媒と前記第２溶媒との混合比α／βは、２８／７２～７８／２２である、請求項２４記載の有機発光素子用インク。
  26. 前記第１溶媒はヘプチルベンゼンであり、前記第２溶媒は１－メチルナフタレンであり、前記機能性材料はＦ８－Ｆ６である、請求項１６記載の有機発光素子用インク。
  27. 前記第１溶媒と前記第２溶媒との混合比α／βは、５／９５～３８／６２である、請求項２６記載の有機発光素子用インク。
  28. 前記機能性材料は有機性の発光材料である、請求項１６記載の有機発光素子用インク。
  29. 第１溶媒と、
    前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、
    前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、
    を有する有機発光素子用インクであって、
    前記機能性材料の溶媒として単独で用いたときのインクの粘度η（ｍＰａ・ｓ）と表面張力σ（ｍＮｍ－１）の比（σ／η）をγ とするときに、
    前記第１溶媒を用いたインクは、γ＞１．９であり、
    前記第２溶媒を用いたインクは、γ＜１．９であり、
    前記第１溶媒と前記第２溶媒との沸点差は９℃以下である、
    ことを特徴とする有機発光素子用インク。
  30. 第１溶媒と、前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有する有機発光素子用インクの製造方法であって、
    前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その両端部側の膜厚がその中央部側の膜厚に対して厚く、前記両端部側の上面が前記中央部側の上面に対して上方に位置する形状を成す、前記第１溶媒と、
    前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて機能層を仮作したときに、有機発光素子の発光領域において、前記仮作した機能層が、その中央部側の膜厚がその両端部側の膜厚に対して厚く、前記中央部側の上面が前記両端部側の上面に対して上方に位置する形状を成し、その沸点が前記第１溶媒の沸点と同等である、前記第２溶媒と、
    前記機能性材料と、
    を準備する第１工程と、
    前記機能性材料、前記第１溶媒および前記第２溶媒を混合する第２工程と、
    を有することを特徴とする有機発光素子用インクの製造方法。
  31. 第１溶媒と、前記第１溶媒とは異なる第２溶媒と、前記第１溶媒および前記第２溶媒に溶解する、有機発光素子の機能層を構成する機能性材料と、を有する有機発光素子用インクの製造方法であって、
    前記インクの粘度η（ｍＰａ・ｓ）と表面張力σ（ｍＮｍ－１）の比（σ／η）をγ とするときに、
    前記第２溶媒を前記第１溶媒に置き換えて仮作したインクが、γ＞１．９である前記第１溶媒と、
    前記第１溶媒を前記第２溶媒に置き換えて仮作したインクが、γ＜１．９であり、前記第１溶媒に対する沸点差が９℃以下である第２溶媒と、
    前記機能性材料と、
    を準備する第１工程と、
    前記機能性材料、前記第１溶媒および前記第２溶媒を混合する第２工程と、
    を有することを特徴とする有機発光素子用インクの製造方法。
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