WO2016088356A1 - 成膜用インク、成膜方法、膜付きデバイスおよび電子機器 - Google Patents

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forming ink
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昭太郎 渡辺
園山 卓也
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Definitions

  • the present invention relates to a film-forming ink, a film-forming method, a device with a film, and an electronic device.
  • a film forming ink obtained by dissolving a film forming material in a solvent is supplied onto a substrate using a droplet discharge method, and the solvent is removed from the film forming ink on the substrate.
  • a method of forming a film by conducting the reaction see, for example, Patent Document 1.
  • an organic layer for example, a light emitting layer and a hole transporting layer
  • organic electroluminescence (organic EL) element Using, for example, an organic layer (for example, a light emitting layer and a hole transporting layer) of an organic electroluminescence (organic EL) element, a colored layer of a color filter, and a conductor pattern of a wiring substrate using this film forming method.
  • organic EL organic electroluminescence
  • the film forming ink (droplet) is usually supplied into the opening provided in the partition having the surface subjected to water repellent treatment, and then natural drying, reduced pressure drying, etc. By heating, the solvent is removed and a film is formed.
  • the film is formed in a shape in which the film thickness at the central portion is thin and the film thickness at the partition is thick due to the coffee stain phenomenon, that is, the vertical cross-sectional shape is U-shaped.
  • the film having a U-shaped longitudinal cross-section is formed by occurrence of “smearing up” of the film forming material soaking the partition surface of the partition when the solvent is removed by heating. As a result, it is difficult to form a film having a uniform film thickness due to the occurrence of the "soiling up".
  • Patent Document 2 the substrate is placed on the same stage with the application step of supplying droplets in the opening and the drying step of drying the droplets. It has been proposed that the process be carried out in a steady state, thereby rapidly transferring between the respective steps, and suppressing the “smearing up” of the film forming material to form a uniform film.
  • membrane is also proposed by repeating these application
  • the film-forming ink of the present invention comprises a film-forming material and a liquid medium in which the film-forming material is dissolved or dispersed, and the liquid medium has a first component having a viscosity of less than 20 cP, and A second component having a boiling point at atmospheric pressure within. +-. 30.degree. C. with respect to the boiling point of the first component at atmospheric pressure, and having a viscosity of 20 cP or more; It is characterized in that the content is 20 parts by weight or more and 500 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of one component.
  • the film-forming ink having such a configuration it is possible to suppress or prevent stains on the partition wall surface of the film-forming ink supplied as droplets in the opening provided in the partition. Therefore, the film to be formed can be formed to have a uniform film thickness.
  • the film forming ink of the present invention preferably has a viscosity of less than 20 cP. By setting in this range, it is possible to discharge droplets having a weight suitable for discharging droplets as ink having a uniform weight using an inkjet method.
  • the liquid medium has a low boiling point at atmospheric pressure and one having a high boiling point at atmospheric pressure among the first component and the second component, and a viscosity of less than 20 cP It is preferable to contain the 3rd component which is.
  • the viscosity of the film-forming ink suitable for forming droplets is within the range of Since setting is easy, droplets of uniform size can be discharged with excellent accuracy.
  • the droplet can be easily spread by wetting in the opening.
  • the third component preferably has a boiling point of 200 ° C. or more and 270 ° C. or less at atmospheric pressure.
  • the third component is more reliably volatilized prior to the volatilization of the first component and the second component when heating and drying the liquid film.
  • the first component preferably has a boiling point of 200 ° C. or more and 300 ° C. or less at atmospheric pressure.
  • the first component preferably has a solubility capable of dissolving 0.5% by weight or more of the film-forming material.
  • the film forming material can be sufficiently dissolved in the first component, and the deposition (elution) of the film forming material can be properly suppressed or prevented in the film forming ink. can do. Therefore, the film-forming ink can be uniformly spread in a state of being uniformly dissolved in the film-forming ink in the opening.
  • the second component has a solubility for dissolving the film-forming material lower than that of the first component.
  • the film forming material can be deposited only in the opening before it soaks up. Therefore, the film-forming material can be appropriately suppressed or prevented from permeating the partition surface, so that a film having a uniform film thickness can be formed more reliably.
  • the precipitation state derived from the second component is not good, there may be fine irregularities of 10 nm or more on the entire surface of the film surface layer surface, but the first component with high solubility also coexists to the end of drying without much Therefore, fine irregularities are eliminated by the first component.
  • film formation can be realized with extremely small irregularities on the surface of the film formation surface.
  • the second component preferably has a hydroxyl group.
  • the surface of the partition may be subjected to surface treatment for imparting liquid repellency.
  • a repulsive force between the surface of the partition wall and the film forming ink is obtained. It occurs. Therefore, due to this repulsive force, it is possible to more appropriately suppress or prevent the film forming material from permeating at the partition surface of the partition.
  • the solvent having a hydroxyl group tends to increase in viscosity, the increase in viscosity of the second component can be easily achieved.
  • the second component preferably includes an aromatic group.
  • the second component preferably includes an acetate group. Thereby, the viscosity increase of the second component can be easily achieved.
  • the film-forming ink of the present invention is preferably formed into a film by drying after being supplied as droplets to the opening of the partition on the substrate.
  • the film-forming ink of the present invention it is possible to suppress or prevent the film-forming ink, which is supplied as droplets in the opening provided in the partition, sipping onto the partition surface. Can. Therefore, the film to be formed can be formed to have a uniform film thickness.
  • the film forming method of the present invention comprises the steps of: supplying the film forming ink of the present invention as droplets into an opening provided in a partition provided on a substrate to form a liquid film; and heating the liquid film And drying the film, and forming a film in the opening.
  • the film forming method of this configuration it is possible to form a film formed with a uniform film thickness with excellent film forming accuracy in the opening provided in the partition wall.
  • the film-coated device of the present invention is characterized by having a film formed by the film forming method of the present invention or a film obtained by processing the film.
  • Such a film-coated device is excellent in reliability because it includes a film formed to have a uniform film thickness.
  • the electronic device of the present invention is characterized by having the filmed device of the present invention.
  • Such an electronic device is excellent in reliability because it is equipped with a device with a film excellent in reliability.
  • FIG. 3 is a schematic view for explaining a schematic configuration of a droplet discharge head provided in the droplet discharge device of FIG. 2; It is sectional drawing which shows a display apparatus provided with the light-emitting device which is an example of the film-covered device of this invention, and a color filter. It is sectional drawing which shows an example of the light emitting element of the light-emitting device with which the display apparatus shown in FIG. 4 was equipped.
  • the film-forming ink of the present invention has a film-forming material and a liquid medium in which the film-forming material is dissolved or dispersed.
  • the liquid medium has a first component having a viscosity of less than 20 cP and an atmospheric pressure within ⁇ 30 ° C. of the boiling point of the first component on atmospheric pressure. And a second component having a viscosity of 20 cP or more.
  • a film-forming ink is supplied as a droplet in the opening (recess) provided in the partition provided on the substrate to form a liquid film in the opening, and then, The film is formed by drying or heating this liquid film under reduced pressure or heating, but during the above-mentioned reduced pressure drying or heating and drying, "smear" that the film forming material stains the partition surface of the partition is generated. It can be precisely suppressed or prevented. Therefore, the film to be formed can be formed to have a uniform film thickness.
  • the film-forming material contained in the film-forming ink of the present invention is a constituent material of a film targeted for film formation or a precursor thereof.
  • Such a film forming material is determined according to the type of a film to be formed, and is not particularly limited, and various organic materials, various inorganic materials, and mixtures thereof can be used.
  • a film forming material a constituent material of each layer (particularly organic layer) of an organic electroluminescence (organic EL) element or a precursor thereof described later, a constituent material of a conductor pattern of a wiring substrate or a precursor thereof, a color filter The constituent material of a colored layer or its precursor etc. are mentioned.
  • the film forming material as the constituent material of the organic layer of the organic electroluminescent device or a precursor thereof, the organic layer of the organic electroluminescent device (for example, hole transport layer, hole injection layer, light emitting layer) , Intermediate layers, etc.).
  • the conductor pattern of a wiring board can be formed by using the said film-forming material as the constituent material of the conductor pattern of a wiring board, or its precursor.
  • the colored layer of the color filter can be formed by using the film forming material as a constituent material of the colored layer of the color filter or a precursor thereof. The details of these materials will be described later.
  • the film forming material for example, two or more kinds of components selected from the above may be used in combination.
  • the film-forming material may be dissolved or dispersed in a liquid medium to be described later, but the film-forming material may be liquid.
  • the average particle diameter of the film forming material is preferably 20 to 100 nm, and more preferably 5 to 50 nm. Thereby, the dispersion stability of the film forming material in the film forming ink can be made excellent.
  • the film forming material when the film forming material is mainly composed of an organic material, the film forming material can be dissolved in the liquid medium by appropriately selecting the first component and the second component.
  • the film forming material when the film forming material contains an inorganic material, or when the film forming material is insoluble in a liquid medium even if it is an organic material, the film forming material may be dispersed in the liquid medium. .
  • the content of the film-forming material in the film-forming ink is determined according to the application of the film-forming ink, and is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 10 wt%, for example. More preferably, it is 05-5 wt%.
  • the dischargeability (discharge stability) from the droplet discharge head (inkjet head) for film formation can be made particularly excellent.
  • the liquid medium contained in the film-forming ink of the present invention contains the first component and the second component, and is a component that dissolves or disperses the film-forming material described above, that is, a solvent or a dispersion medium.
  • the liquid medium is such that substantially the entire amount (most part) is volatilized and removed by drying under reduced pressure or heating and drying.
  • the liquid medium contained in the film-forming ink of the present invention has a first component having a viscosity of less than 20 cP, and an atmospheric pressure within ⁇ 30 ° C. of the boiling point of the first component under atmospheric pressure. And a second component having a viscosity of 20 cP or more.
  • the second component has a boiling point at atmospheric pressure within ⁇ 30 ° C. with respect to the boiling point of the first component at atmospheric pressure, and a viscosity is 20 cP or more It is.
  • a viscosity component such as a viscosity of 20 cP or more is contained in the liquid medium, the viscosity of the liquid film is made higher when drying or heating and drying the liquid film formed in the opening. Can.
  • Such an increase in viscosity reduces the flowability of the liquid itself. Therefore, it is possible to properly suppress or prevent the occurrence of the "soiling up" in which the film forming material stains the partition surface of the partition. As a result, the film to be formed is formed as having a uniform film thickness.
  • the difference in boiling point at atmospheric pressure is within ⁇ 30 ° C. between the first component and the second component.
  • the first component and the second component can be azeotroped, and one of them is preferred. It is possible to make the viscosity of the liquid film higher while preventing the occurrence of excessive dilution. As a result, the occurrence of the stain on the partition wall surface of the partition wall can be appropriately suppressed or prevented.
  • Such a first component and a second component have the above-described relationship of boiling point, and are not particularly limited as long as the film-forming ink can dissolve or disperse the film-forming material, and various solvents or various solvents can be used.
  • a dispersion medium can be used.
  • the case where at least the first component of the first component and the second component is a solvent capable of dissolving the film forming material will be described as an example.
  • atmospheric pressure means the pressure equal to atmospheric pressure, and, specifically, it is 10 5 Pa (1013 mbar).
  • normal temperature refers to a range of 20 ° C. ⁇ 15 ° C. (that is, 5 ° C. or more and 35 ° C. or less).
  • liquid medium an optimum one can be selected and used according to the type of film forming material and the application of the film to be formed.
  • liquid medium it is preferable to use one that has as little aggression as possible to the film forming material and other components contained in the film forming ink. Thereby, it is possible to reliably suppress or prevent the deterioration and degradation of the film-forming ink.
  • the liquid medium in the case where there is a possibility of remaining in the film after film formation, it is preferable to use one that does not disturb the characteristics according to the application of the film as much as possible.
  • the film-forming ink when used for film formation of the organic layer of the organic EL element, it is preferable to select each component of the liquid medium in consideration of the electrical characteristics.
  • the film-forming ink for film-forming of the colored layer of a color filter it is preferable to also consider an optical characteristic and to select each component of a liquid medium.
  • the first component is one whose viscosity is less than 20 cP. Moreover, in this embodiment, the solubility which melt
  • Such a first component A is not particularly limited.
  • the first component has a viscosity of less than 20 cP, preferably less than 1 cP, and more preferably less than 10 cP.
  • the first component preferably has a boiling point of 200 ° C. or more and 300 ° C. or less at atmospheric pressure, and preferably 220 ° C. or more and 280 ° C. or less.
  • the first component is a solvent capable of dissolving the film forming material, and preferably has a solubility capable of dissolving the film forming material having a weight of 0.5 wt% or more of the first component, More preferably, it has a solubility of not less than 5 wt% and not more than 4.5 wt%.
  • the solubility within such a range, the film forming material can be sufficiently dissolved in the first component, and the deposition of the film forming material can be properly suppressed or prevented in the film forming ink. it can. Therefore, the film-forming ink can be uniformly spread in a state of being uniformly dissolved in the film-forming ink in the opening.
  • the second component has a boiling point at atmospheric pressure within ⁇ 30 ° C. of the boiling point of the first component at atmospheric pressure, and has a viscosity of 20 cP or more.
  • the viscosity of the liquid film can be made higher when the liquid film formed in the opening is dried under reduced pressure or heated. Therefore, it is possible to properly suppress or prevent the occurrence of the "soiling up" in which the film forming material stains the partition surface of the partition. As a result, the film to be formed is formed as having a uniform film thickness.
  • the second component is one that has a difference in boiling point with the first component at atmospheric pressure within ⁇ 30 ° C.
  • the first component and the second component can be azeotroped, and one of them is preferred. It is possible to make the viscosity of the liquid film higher while preventing the occurrence of excessive dilution. As a result, the occurrence of the stain on the partition wall surface of the partition wall can be appropriately suppressed or prevented.
  • the second component and the first component are liquid at normal temperature and pressure under the coexistence of them.
  • the second component and the first component are required to be uniform throughout the entire film-forming ink even during long-term storage, those having compatibility are respectively selected. Ru.
  • Such a second component is not particularly limited.
  • the second component is provided with a hydroxyl group having high surface tension.
  • the surface of the partition may be subjected to surface treatment for imparting liquid repellency.
  • the repulsive force between the surface of the partition wall and the film forming ink Will occur. Therefore, due to this repulsive force, it is possible to more appropriately suppress or prevent the film forming material from permeating at the partition surface of the partition.
  • the surface of the substrate exposed from the opening of the partition is made of a metal oxide such as ITO, which may cause hydroxyl groups to be exposed from the surface of the substrate.
  • the substrate Since the surface of the second component and the second component have excellent affinity, the film-forming ink supplied as droplets in the opening can be spread more smoothly.
  • the second component having a hydroxyl group is preferably further provided with an aromatic group.
  • the second component preferably has an acetate group. Thereby, the viscosity increase of the second component can be easily achieved.
  • the second component has a viscosity of 20 cP or more, and preferably 30 cP or more and 1500 cP or less.
  • the difference between the viscosity of the first component and the viscosity of the second component is preferably 10 cP or more.
  • the second component has a boiling point at atmospheric pressure within ⁇ 30 ° C. with respect to the boiling point of the first component at atmospheric pressure, but has a boiling point at atmospheric pressure within ⁇ 15 ° C. Is preferred.
  • the surface tension of the second component is preferably 35 mN / m or more, and more preferably 40 mN / m or more and 75 mN / m or less.
  • the film-forming ink can have high surface tension, so that the occurrence of the stain of the film-forming material on the partition surface of the partition can be appropriately suppressed or prevented.
  • the second component is a solvent in which the first component can dissolve the film forming material, but the solubility in which the film forming material of the second component is soluble is preferably lower than that of the first component.
  • the second component preferably has a solubility capable of dissolving the film forming material having a weight of 0.1 wt% or more, and preferably has a solubility of 0.5 wt% or more and 1.0 wt% or less. Is more preferred. Thereby, the said effect can be acquired reliably.
  • the content of the second component is 20 parts by weight or more and 500 parts by weight or less, preferably 40 parts by weight or more and 500 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the first component, 60 parts by weight More preferably, it is at least 500 parts by weight.
  • the range of 20 parts by weight or more and 500 parts by weight or less it is possible to properly suppress or prevent the occurrence of the stain of the film forming material on the partition wall surface during drying under reduced pressure or heat drying of the liquid film.
  • the viscosity in the preferable range, and further preferable range it is possible to easily set the viscosity of the film-forming ink to one having a range suitable for discharging as droplets in the opening.
  • liquid medium as described above is compatible in the film-forming ink, and the boiling point at atmospheric pressure is higher than the boiling point of the first and second components having a high boiling point at atmospheric pressure.
  • other components other than the above-mentioned second component and first component may be included, and for example, a third component as shown below may be included.
  • the third component has a boiling point at atmospheric pressure lower than that of one of the first component and the second component having a high boiling point at atmospheric pressure, and has a viscosity of less than 20 cP.
  • the viscosity of the film-forming ink suitable for forming droplets is within the range of Since setting is easy, droplets of uniform size can be discharged with excellent accuracy.
  • the droplet can be easily spread by wetting in the opening.
  • the third component is more volatile than the first component and the second component, the volatilization (removal of the first component and the second component) during vacuum drying or heat drying of the liquid film It is volatilized (removed) prior to Therefore, even when the third component is removed, the first component and the second component remain in the film-forming ink even if the film-forming ink stains on the partition surface of the partition when the third component is removed. Removal of these first and second components occurs after removal of the third component is complete. Therefore, the implementation of the removal of the first component and the second component is started in the state where this stain rising has been eliminated. Therefore, even when the film-forming ink contains the third component, the effect obtained by using the film-forming ink described above containing the first component and the second component can be similarly obtained. It becomes.
  • the third component is preferably liquid at ordinary temperature and pressure.
  • the third component can be more smoothly volatilized from the film forming ink after the wetting and spreading in the opening as the droplets of the film forming ink.
  • the third component and the first component and the second component are required to be uniform throughout the entire film-forming ink even during long-term storage, those having compatibility are required. , Each will be selected.
  • the third component C is not particularly limited, but, for example, C-1) triethylene glycol butyl methyl ether (boiling point 261 ° C., viscosity 2.9 cp, surface tension 28 N / m), C-2) diethylene glycol butyl ether (Boiling point 256 ° C, viscosity 2.4 cp, surface tension 25 N / m), C-3) cyclohexylbenzene (boiling point 236 ° C, viscosity 2.6 cp, surface tension 24 N / m), C-4) heptyl benzene (boiling point 235 ° C) Viscosity 2.8 cp, surface tension 30 N / m), C-5) hexylbenzene (boiling point 226 ° C., viscosity 2.7 cp, surface tension 29 N / m), C-6) triethylene glycol ethyl methyl ether (boiling
  • the third component has a viscosity of less than 20 cP, but preferably 1 cP or more and 5 cP or less.
  • the viscosity of the film-forming ink can be easily set within a range suitable for supplying the film-forming ink as droplets into the opening, and the film-forming ink is further It can be spread smoothly.
  • the third component has a boiling point at atmospheric pressure lower than the boiling point of the first component and the second component having a high boiling point at atmospheric pressure
  • the third component has a boiling point relative to the boiling points of both the first component and the second component. It is preferable that the boiling point at atmospheric pressure is low. Thereby, the said effect can be exhibited more notably.
  • the third component preferably has a boiling point of 200 ° C. or more and 270 ° C. or less at atmospheric pressure, and more preferably 210 ° C. or more and 240 ° C. or less. As a result, the third component is more reliably volatilized (removed) prior to the volatilization (removal) of the first component and the second component when drying or heating and drying the liquid film.
  • the difference between the boiling point of the one having a high boiling point at atmospheric pressure and the boiling point of the third component is preferably more than 30 ° C., and more preferably 60 ° C. or more .
  • the third component preferably has a surface tension of 20 mN / m or more and 30 mN / m or less.
  • the content of the third component is preferably 20 parts by weight or more and 500 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the first component, and more preferably 40 parts by weight or more and 500 parts by weight or less.
  • the viscosity of the film-forming ink can be easily set within a range suitable for supplying the film-forming ink as droplets into the opening.
  • the film-forming ink can be spread more smoothly in the opening.
  • the liquid medium exhibits compatibility as another component, and the boiling point of the first component and the second component having a high boiling point at atmospheric pressure, or the first component And the fourth component having a low boiling point at atmospheric pressure with respect to the boiling point of both the second component and the fifth component.
  • the film-forming ink as described above is used in a film-forming method using an inkjet method (droplet discharge method) as described later. According to the inkjet method, it is possible to supply droplets of uniform size with uniform droplet number (droplet amount) relatively easily and reliably in the opening formed on the substrate.
  • FIG. 1 is a view for explaining the film forming method of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a droplet discharge apparatus used for the film forming method of the present invention
  • FIG. 3 is a droplet of FIG. It is a schematic diagram for demonstrating schematic structure of the droplet discharge head with which a discharge device is equipped.
  • the film forming method (film manufacturing method) of the present invention is a process of forming a liquid film by supplying the above-described film forming ink as droplets to an opening provided in a partition provided on a substrate. (Ink applying step), and [2] a step (drying step) of forming a film containing the film-forming material as a main component by drying the liquid film under reduced pressure or heating and drying to dry the liquid film.
  • a film having a uniform and uniform film thickness can be formed with excellent film forming accuracy in the opening provided in the partition wall.
  • the substrate 15 is an object on which a film to be formed is formed, and is not particularly limited.
  • various substrates, or substrates obtained by processing or processing various substrates can be used. .
  • the partition 16 can be obtained by forming a layer composed of various materials on substantially the entire top surface of the base material 15 and thereafter patterning the layer to form the opening 17.
  • the film-forming ink 1 described above is supplied into the opening 17 provided in the partition 16 provided on the substrate 15. As a result, a liquid film 1 ⁇ / b> A made of the film-forming ink 1 is formed in the opening 17.
  • the film-forming ink 1 is supplied into the opening 17 by a droplet discharge method. That is, the film forming ink 1 is discharged as droplets using the droplet discharge device that discharges the film forming ink, and the film forming ink 1 is supplied into the opening 17.
  • FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of a droplet discharge apparatus used in the film forming method of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a schematic configuration of a droplet discharge head provided in the droplet discharge apparatus of FIG. FIG.
  • the droplet discharge device 100 includes a droplet discharge head (inkjet head; hereinafter simply referred to as a head) 110, a base 130, a table 140, and an ink reservoir (not shown). It has a table positioning means 170, a head positioning means 180, and a control device 190.
  • the base 130 is a table for supporting the components of the droplet discharge device 100 such as the table 140, the table positioning unit 170, and the head positioning unit 180.
  • the table 140 is installed on the base 130 via the table positioning means 170. Moreover, the table 140 mounts the base material 15.
  • a rubber heater (not shown) is disposed on the back surface of the table 140.
  • the entire upper surface of the substrate 15 placed on the table 140 can be heated to a predetermined temperature by a rubber heater.
  • the table positioning means 170 has a first moving means 171 and a motor 172.
  • the table positioning means 170 determines the position of the table 140 in the base 130, thereby determining the position of the substrate 15 in the base 130.
  • the first moving means 171 has two rails provided substantially in parallel with the Y direction, and a support that moves on the rails.
  • the support of the first moving means 171 supports the table 140 via the motor 172. Then, as the support base moves on the rails, the table 140 on which the base material 15 is placed is moved and positioned in the Y direction.
  • the motor 172 supports the table 140 and swings and positions the table 140 in the ⁇ z direction.
  • the head positioning unit 180 includes a second moving unit 181, a linear motor 182, and motors 183, 184, and 185. Head positioning means 180 determines the position of the head 110.
  • the second moving means 181 includes: two support columns erected from the base 130; a rail base supported by the support columns between the support columns; a rail base having two rails; And a support member (not shown) that supports the head 110. Then, the head 110 is moved and positioned in the X direction by moving the support member along the rails.
  • the linear motor 182 is provided near the support member, and can move and position the head 110 in the Z direction.
  • Motors 183, 184 and 185 swing and position head 110 in the ⁇ , ⁇ and ⁇ directions, respectively.
  • the droplet discharge device 100 accurately determines the relative position and posture of the ink discharge surface 115P of the head 110 and the base material 15 on the table 140. Can be controlled.
  • the head 110 discharges the film-forming ink 1 from a nozzle (projecting portion) 118 by an inkjet method (droplet discharge method).
  • the head 110 uses a piezo method in which ink is ejected using the piezo element 113 as a piezoelectric element. Since the piezo method does not apply heat to the film-forming ink 1, it has the advantage of not affecting the composition of the material.
  • the head 110 has a head body 111, a diaphragm 112, and a piezo element 113.
  • the head main body 111 has a main body 114 and a nozzle plate 115 at its lower end surface. Then, the main body 114 is sandwiched between the plate-like nozzle plate 115 and the diaphragm 112 to form a reservoir 116 as a space and a plurality of ink chambers 117 branched from the reservoir 116.
  • the film forming ink 1 is supplied to the reservoir 116 from an ink storage unit described later.
  • the reservoir 116 forms a flow path for supplying the film forming ink 1 to each ink chamber 117.
  • the nozzle plate 115 is mounted on the lower end surface of the main body 114, and constitutes an ink ejection surface 115P.
  • a plurality of nozzles 118 for discharging the film-forming ink 1 are opened corresponding to the respective ink chambers 117. Then, ink flow paths are formed from the ink chambers 117 toward the corresponding nozzles (discharge units) 118.
  • the diaphragm 112 is mounted on the upper end surface of the head main body 111, and constitutes a partition surface of each ink chamber 117.
  • the diaphragm 112 can vibrate in response to the vibration of the piezo element 113.
  • the piezoelectric element 113 is provided on the opposite side of the head body 111 of the diaphragm 112 to correspond to each ink chamber 117.
  • the piezoelectric element 113 is formed by sandwiching a piezoelectric material such as quartz with a pair of electrodes (not shown). The pair of electrodes is connected to the drive circuit 191.
  • the piezo element 113 is expanded or contracted.
  • the piezoelectric element 113 contracts and deforms, the pressure in the ink chamber 117 decreases, and the film-forming ink 1 flows from the reservoir 116 into the ink chamber 117.
  • the piezoelectric element 113 is expanded and deformed, the pressure in the ink chamber 117 is increased, and the film forming ink 1 is discharged from the nozzle 118.
  • the amount of deformation of the piezo element 113 can be controlled by changing the applied voltage. Further, by changing the frequency of the applied voltage, the deformation speed of the piezo element 113 can be controlled. That is, by controlling the voltage applied to the piezo element 113, the discharge conditions of the film-forming ink 1 can be controlled.
  • the controller 190 controls each part of the droplet discharge device 100.
  • the waveform of the applied voltage generated by the drive circuit 191 is adjusted to control the ejection conditions of the film-forming ink 1, or the head positioning unit 180 and the table positioning unit 170 are controlled to form a film on the substrate 15.
  • the discharge position of the ink 1 is controlled.
  • the ink reservoir (not shown) stores the film-forming ink 1.
  • the ink reservoir (not shown) is connected to the head 110 (reservoir 116) via a transport path (not shown).
  • the film-forming ink 1 is discharged as a droplet from the head 110 using the droplet discharge device 100 as described above, and is deposited on the opening 17 provided in the partition 16 to form a film in the opening 17. Ink 1 is supplied.
  • the droplet preferably has a weight of 2 ng or more and 12 ng or less, and more preferably 7 ng or more and 10 ng or less at the time of discharge.
  • a weight of 2 ng or more and 12 ng or less and more preferably 7 ng or more and 10 ng or less at the time of discharge.
  • the viscosity of the film-forming ink is preferably set, for example, to less than 20 cP, and more preferably set to 3 cP or more and 15 cP or less. As a result, droplets having a weight in the above-described range can be reliably ejected from the head 110 as droplets having a uniform weight.
  • a liquid film 1A comprising the film ink 1 is formed (see FIG. 1 (b)).
  • the temperature and pressure of the atmosphere in the ink application step [1] are determined according to the composition of the film-forming ink 1 and the boiling points and melting points of the first component and the second component, respectively. There is no particular limitation as long as the film-forming ink 1 can be applied, but normal temperature and pressure are preferable. Therefore, it is preferable to use the film-forming ink 1 capable of applying the film-forming ink 1 in the opening 17 under normal temperature and normal pressure. Thereby, the ink application process [1] can be performed more easily.
  • a film 1B mainly composed of a film forming material is formed as shown in FIG. 1 (c).
  • the second component has a boiling point at atmospheric pressure within ⁇ 30 ° C. with respect to the boiling point of the first component at atmospheric pressure, and the viscosity is 20 cP or more It is.
  • a high viscosity component such as a viscosity of 20 cP or more is contained in the liquid medium, the viscosity of the liquid film is made higher when drying or heating and drying the liquid film formed in the opening. Can. Therefore, it is possible to properly suppress or prevent the occurrence of the "soiling up" in which the film forming material stains the partition surface of the partition.
  • the difference in boiling point at atmospheric pressure is within ⁇ 30 ° C. between the first component and the second component.
  • the first component and the second component can be azeotroped, and one of them is preferred.
  • the viscosity of the liquid film can be made higher while preventing volatilization. As a result, the occurrence of the stain on the partition wall surface of the partition wall can be appropriately suppressed or prevented.
  • the film 1B formed by drying or heating and drying the liquid film 1A is formed as having a uniform and uniform film thickness.
  • the temperature and pressure of the atmosphere in the drying step [2] are determined according to the composition of the film-forming ink 1 and the boiling points and melting points of the first component and the second component, respectively.
  • the heating and drying temperature is not particularly limited as long as the first component and the second component can be removed from 1A, but the heating and drying temperature is higher than the boiling point of the first and second components having a high boiling point at atmospheric pressure. Is more preferable, and it is more preferable that the boiling point of the high one is about 5 to 30 ° C. higher. Further, the ultimate vacuum pressure of reduced-pressure drying is more preferably about 10 Pa or less, or about 10 ⁇ 3 Pa or less.
  • time of drying under reduced pressure or heating and drying is not particularly limited, but is set to about 1 minute to 30 minutes.
  • the method of heating the liquid film 1A is not particularly limited, but it may be performed by a hot plate, an infrared ray or the like, and may be performed by the rubber heater provided on the table 140 of the droplet discharge device 100 described above. .
  • the film 1B obtained as described above is composed of the constituent material of the film targeted for film formation or the precursor thereof.
  • membrane 1B is given a predetermined
  • the film forming material is a low molecular weight compound
  • a film containing a high molecular weight compound can be obtained by performing a treatment to cause a polymerization reaction of the low molecular weight compound.
  • the film forming material is a resin material
  • a film containing a high molecular weight compound can be obtained by performing a process of causing a crosslinking reaction of the resin material.
  • the film-forming material contains metal particles and a binder (resin material)
  • the film 1B can be fired to obtain a film made of metal.
  • the film 1B having a uniform and uniform film thickness is formed in the opening 17 with excellent film forming accuracy.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a display provided with a light emitting device and a color filter as an example of the filmed device of the present invention
  • FIG. 5 shows an example of a light emitting element of the light emitting device provided in the display shown in FIG. It is a sectional view showing.
  • the upper side in FIG. 4 and FIG. 5 will be described as “upper” and the lower side as “lower”.
  • the display device 300 shown in FIG. 4 includes a light emitting device 101 including a plurality of light emitting elements 200R, 200G, and 200B, and a transmission filter 102 including a transmissive layer 19 provided corresponding to each of the light emitting elements 200R, 200G, and 200B.
  • a light emitting device 101 including a plurality of light emitting elements 200R, 200G, and 200B
  • a transmission filter 102 including a transmissive layer 19 provided corresponding to each of the light emitting elements 200R, 200G, and 200B.
  • a plurality of light emitting elements 200R, 200G, and 200B and a plurality of transmission layers 19 are provided corresponding to the sub-pixels 300R, 300G, and 300B, and configure a display panel with a top emission structure.
  • the light emitting device 101 includes a substrate 21, a plurality of light emitting elements 200 R, 200 G, 200 B, and a plurality of switching elements 24.
  • the substrate 21 supports the plurality of light emitting elements 200R, 200G, 200B and the plurality of switching elements 24.
  • Each of the light emitting elements 200R, 200G, and 200B in the present embodiment has a configuration (top emission type) in which light is extracted from the side opposite to the substrate 21. Therefore, for the substrate 21, either a transparent substrate or an opaque substrate can be used.
  • the substrate 21 is substantially transparent (colorless transparent, colored transparent, or translucent). Ru.
  • constituent material of the substrate 21 examples include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyether sulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, resin material such as polyarylate, quartz glass, soda glass And the like, and one or more of them may be used in combination.
  • the opaque substrate examples include a substrate made of a ceramic material such as alumina, a substrate obtained by forming an oxide film (insulating film) on the surface of a metal substrate such as stainless steel, and a substrate made of a resin material.
  • the average thickness of such a substrate 21 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 30 mm, and more preferably about 0.1 to 10 mm.
  • a plurality of switching elements 24 are arranged in a matrix on such a substrate 21.
  • Each switching element 24 is provided corresponding to each light emitting element 200R, 200G, 200B, and is a driving transistor for driving each light emitting element 200R, 200G, 200B.
  • Each of the switching elements 24 includes a semiconductor layer 241 made of silicon, a gate insulating layer 242 formed on the semiconductor layer 241, a gate electrode 243 formed on the gate insulating layer 242, and a source electrode 244. And a drain electrode 245.
  • a planarizing layer 22 made of an insulating material is formed to cover such a plurality of switching elements 24.
  • Light emitting elements 200 ⁇ / b> R, 200 ⁇ / b> G, and 200 ⁇ / b> B are provided on the planarization layer 22 corresponding to the switching elements 24.
  • the reflection film 32, the corrosion prevention film 33, the anode 3, the laminate (organic EL light emitting portion) 14 (14R), the cathode 12 and the cathode cover 34 are stacked in this order on the planarization layer 22.
  • the anode 3 of each of the light emitting elements 200R, 200G, and 200B constitutes a pixel electrode, and is electrically connected to the drain electrode 245 of each switching element 24 by the conductive portion (wiring) 27.
  • the cathode 12 of each of the light emitting elements 200R, 200G, and 200B is a common electrode.
  • the laminates 14R, 14G, and 14B included in such light emitting elements 200R, 200G, and 200B can be formed by the above-described film forming method.
  • constituent materials included in each layer provided in laminates 14R, 14G, and 14B described later are contained as a film formation material of the film formation ink.
  • the manufacturing method of laminated body 14R, 14G, 14B is explained in full detail behind.
  • the configuration of the light emitting elements 200G and 200B can be the same as that of the light emitting element 200R except for the configuration of the light emitting layer 6 (that is, the light emitting color is different).
  • the light emitting elements 200R, 200G, and 200B may have the same configuration as each other except for the configuration of the light emitting layer 6, or may have different configurations.
  • the stacked bodies 14R, 14G, and 14B of the light emitting elements 200R, 200G, and 200B may have the same configuration as each other other than the configuration of the light emitting layer 6, or may have different configurations.
  • the laminates 14R, 14G, and 14B have different configurations, the effect of applying the film-forming ink and the film-forming method of the present invention becomes remarkable.
  • the partition wall 31 is provided between the adjacent light emitting elements 200R, 200G, and 200B.
  • the partition wall 31 has a function of preventing interference between light emissions of adjacent light emitting elements 200R, 200G, and 200B. Further, as described in detail later, when manufacturing the stacks 14R, 14G, and 14B by the droplet discharge method, the partition wall 31 has a function to hold the ink.
  • the transmission filter 102 is joined to the light emitting device 101 configured as described above via a resin layer 35 made of a thermosetting resin such as an epoxy resin.
  • the transmission filter 102 has a substrate 20, a plurality of transmission layers 19, and a light shielding layer (partition) 36.
  • the substrate (sealing substrate) 20 supports the transmission layers 19 and the partition walls 36. As described above, since each of the light emitting elements 200R, 200G, and 200B of the present embodiment is a top emission type, a transparent substrate is used as the substrate 20.
  • the constituent material of such a substrate 20 is not particularly limited as long as the substrate 20 has optical transparency, and the same constituent material as the above-described constituent material of the substrate 20 can be used.
  • the plurality of transmission layers 19 are provided corresponding to the light emitting elements 200R, 200G, and 200B, respectively.
  • Each transmission layer 19 is a filter unit that transmits red light R from the light emitting element 200R, red light G from the light emitting element 200G, and red light B from the light emitting element 200G.
  • a full color image can be displayed by transmitting light R, G, B emitted from such light emitting elements 200 R, 200 G, 200 B by the transmission layer 19.
  • the transmissive layer 19 is made of a translucent resin material. Among the materials mentioned as the constituent material of the substrate 21, those having translucency are used as the resin material.
  • a partition wall 36 is formed between adjacent transmission layers 19.
  • the partition wall 36 has a function of preventing the unintended sub-pixels 300R, 300G, and 300B from emitting light. Further, as will be described in detail later, when manufacturing the transmission filter 102 by the droplet discharge method, the partition wall 36 has a function to hold the ink.
  • the light emitting elements 200R, 200G, and 200B will be described in detail with reference to FIG.
  • the light emitting element 200R will be described representatively
  • the light emitting elements 200G and 200B will be described focusing on differences from the light emitting element 200R, and the description of the same matters as the light emitting element 200R will be omitted. Do.
  • a light emitting element (electroluminescent element) 200R shown in FIG. 5 includes a red light emitting layer 6 which emits light having an emission spectrum of R (red).
  • the laminate 14 is interposed between two electrodes (between the anode 3 and the cathode 12), and the laminate 14 is, as shown in FIG.
  • the hole injection layer 4, the hole transport layer 5, the red light emitting layer 6, the electron transport layer 10, and the electron injection layer 11 are stacked in this order from the anode 3 side to the cathode 12 side.
  • the anode 3 the hole injection layer 4, the hole transport layer 5, the red light emitting layer 6, the electron transport layer 10, the electron injection layer 11, and the cathode 12 are stacked in this order. It is.
  • the reflective film 32 and the corrosion prevention film 33 are provided between the anode 3 and the planarizing layer 22, and a cathode cover (sealed on the side opposite to the laminate 14 of the cathode 12).
  • Layer 34 is provided.
  • the light emitting element 200R In such a light emitting element 200R, electrons are supplied (injected) to the red light emitting layer 6 from the cathode 12 side, and holes are supplied (injected) from the anode 3 side. Then, in the red light emitting layer 6, holes and electrons recombine, and energy (exciton) is generated by the energy released upon this recombination, and energy (red fluorescence) is generated when the exciton returns to the ground state. Emit light).
  • the light emitting element 200R emits red light. And, when such light emission is taken out from the side of the transmission filter 102, it is enhanced by the resonance effect that is reflected between the reflective film 32 and the cathode 12. At the time of taking out, the laminate 14R is described later.
  • the film forming method of the present invention is applied to form a uniform thickness. Therefore, since the optical path length is made uniform, it is possible to enhance the emitted light without causing the enhancement unevenness at the portion of the partition wall 31.
  • Each layer constituting such a light emitting element 200R can be formed by the above-described film forming method.
  • the film-forming ink contains a material constituting a light-emitting layer described later or a precursor thereof.
  • the anode 3 is an electrode for injecting holes into the hole transport layer 5 via the hole injection layer 4 described later.
  • a constituent material of the anode 3 it is preferable to use a material having a large work function and excellent conductivity.
  • the constituent material of the anode 3 is, for example, ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), In 3 O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , Al-containing ZnO or other oxide, Au, Pt, Ag And Cu or alloys containing these, etc., and one or more of these may be used in combination.
  • the average thickness of such an anode 3 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 200 nm, and more preferably about 50 to 150 nm.
  • the cathode 12 is an electrode for injecting electrons into the electron transport layer 10 through the electron injection layer 11 described later.
  • a constituent material of the cathode 12 it is preferable to use a material having a small work function.
  • Examples of the constituent material of the cathode 12 include Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb, Ag, Cu, Al, Cs, Rb, and alloys containing these. These may be used alone or in combination of two or more (for example, a laminate of a plurality of layers).
  • an alloy as a constituent material of the cathode 12
  • an alloy containing a stable metal element such as Ag, Al or Cu
  • an alloy such as MgAg, AlLi or CuLi.
  • the average thickness of such a cathode 12 is not particularly limited, but it is preferably about 80 to 10000 nm, and more preferably about 100 to 500 nm.
  • the hole injection layer 4 has a function of improving the hole injection efficiency from the anode 3.
  • the constituent material (hole injection material) of the hole injection layer 4 is not particularly limited.
  • poly (3,4-ethylenedioxythiophene / styrenesulfonic acid) PEDOT / PSS
  • PEDOT / PSS / Nafion registered trademark
  • polythiophene and derivatives thereof polyaniline and derivatives thereof
  • polypyrrole and derivatives thereof N, N, N ', N'-tetraphenyl-p-diaminobenzene and derivatives thereof, etc. It is possible to use one kind or two or more kinds in combination.
  • the average thickness of such a hole injection layer 4 is not particularly limited, but is preferably about 5 to 150 nm, and more preferably about 10 to 100 nm.
  • the hole injection layer 4 can be omitted.
  • the hole transport layer 5 has a function of transporting the holes injected from the anode 3 via the hole injection layer 4 to the red light emitting layer 6.
  • the constituent material ((hole transport material)) of the hole transport layer 5 is not particularly limited, and various p-type polymer materials and various p-type low molecular weight materials can be used alone or in combination. .
  • Examples of the p-type polymer material include poly (2,7- (9,9-di-n-octylfluorene)-(1,4-phenylene-((4-sec-butylphenyl)) Those having an arylamine skeleton such as polyarylamines such as imino) -1,4-phenylene (TFB), those having a fluorene skeleton such as fluorene-bithiophene copolymer, such as a fluorene-arylamine copolymer Poly (N-vinylcarbazole), polyvinylpyrene, polyvinyl anthracene, polythiophene, polyalkylthiophene, polyhexylthiophene, poly (p-phenylenevinylene), poly (vinylenevinylene), having both an arylamine skeleton and a fluorene skeleton Pyrene formaldehyde resin, ethyl
  • Such p-type polymer materials can also be used as a mixture with other compounds.
  • poly (3,4-ethylenedioxythiophene / styrenesulfonic acid) (PEDOT / PSS) etc. can be mentioned as a mixture containing polythiophene.
  • 1,1-bis (4-di-para-triaminophenyl) cyclohexane 1,1′-bis (4-di-para-tolylaminophenyl) Arylcycloalkane compounds such as -4-phenyl-cyclohexane, 4,4 ', 4''-trimethyltriphenylamine, N, N, N', N'- tetraphenyl-1, 1'-biphenyl-4 , 4'-diamine, N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD1), N, N'-diphenyl- N, N'-bis (4-methoxyphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD2), N, N, N ', N'--
  • Porphyrin compounds such as quinacridone, phthalocyanines, copper phthalocyanines, tetra (t-butyl) copper phthalocyanines, metal or metal-free phthalocyanine compounds such as iron phthalocyanines, copper naphthalocyanines, vanadyl naphthalocyanines, monochloromethanes
  • metal or metal-free naphthalocyanine compounds such as gallium naphthalocyanine, N, N′-di (naphthalen-1-yl) -N, N′-diphenyl-benzidine, N, N, N ′, N′-tetra Ben like phenyl benzidine Jin-based compounds, and the like.
  • the average thickness of the hole transport layer 5 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 150 nm, and more preferably about 10 to 100 nm.
  • the hole transport layer 5 can be omitted.
  • the red light emitting layer (first light emitting layer) 6 is configured to include a red light emitting material that emits red light (first color).
  • Such a red light emitting material is not particularly limited, and various red fluorescent materials and red phosphorescent materials can be used alone or in combination of two or more.
  • the red fluorescent material is not particularly limited as long as it emits red fluorescence.
  • perylene derivatives europium complexes, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthene derivatives, porphyrin derivatives, nile red, 2- (1, 1 1-Dimethylethyl) -6- (2- (2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H, 5H-benzo (ij) quinolizine-9-yl) ethenyl)- 4H-pyran-4H-ylidene) propanedinitrile (DCJTB), 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (DCM), poly [2-methoxy-5 -(2-ethylhexyloxy) -1,4- (1-cyanovinylenephenylene)], poly [ ⁇ 9,9-dihexyl-2,7
  • the red phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits red phosphorescence, and includes, for example, metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, palladium and the like, and among the ligands of these metal complexes Also include those having at least one of phenylpyridine skeleton, bipyridyl skeleton, porphyrin skeleton and the like.
  • the red light emitting layer 6 may contain a host material to which the red light emitting material is added as a guest material.
  • the host material functions to recombine holes and electrons to form an exciton and to transfer the energy of the exciton to the red light-emitting material (Foster star movement or Dexter movement) to excite the red light-emitting material Have.
  • a red light emitting material which is a guest material can be used as a dopant in the host material.
  • Such host material is not particularly limited as long as it exerts the function as described above for the red light emitting material to be used, but when the red light emitting material contains a red fluorescent material, for example, naphthacene derivative, naphthalene Derivatives, acene derivatives such as anthracene derivatives (acene materials), distyrylarylene derivatives, perylene derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylamine derivatives, triquinololato metal such as tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq 3 ) Complex, triarylamine derivative such as tetramer of triphenylamine, oxadiazole derivative, silole derivative, dicarbazole derivative, oligothiophene derivative, benzopyran derivative, triazole derivative, benzoxazole derivative, benzothiazole derivative, Norin derivatives, 4,4'-bis (2,2'-diphenylvinyl) biphenyl (DP
  • the content (doping amount) of the red light emitting material in the red light emitting layer 6 is preferably 0.01 to 10 wt%. More preferably, it is 1 to 5 wt%.
  • the emission efficiency can be optimized by setting the content of the red light emitting material in such a range.
  • the average thickness of such a red light emitting layer 6 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 150 nm, and more preferably about 10 to 100 nm.
  • the electron transport layer 10 has a function of transporting the electrons injected from the cathode 12 via the electron injection layer 11 to the red light emitting layer 6.
  • a constituent material (electron transport material) of the electron transport layer 10 for example, a quinoline derivative such as an organometallic complex having as its ligand an 8-quinolinol derivative thereof such as tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) And oxadiazole derivatives, perylene derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives and the like, and one or more of these may be used in combination.
  • a quinoline derivative such as an organometallic complex having as its ligand an 8-quinolinol derivative thereof such as tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 )
  • oxadiazole derivatives perylene derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone derivatives, nitro-substituted
  • the average thickness of the electron transport layer 10 is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 100 nm, and more preferably about 1 to 50 nm.
  • the electron transport layer 10 can be omitted.
  • the electron injection layer 11 has a function of improving the electron injection efficiency from the cathode 12.
  • this electron injection layer 11 As a constituent material (electron injection material) of this electron injection layer 11, various inorganic insulating materials and various inorganic semiconductor materials are mentioned, for example.
  • Examples of such inorganic insulating materials include alkali metal chalcogenides (oxides, sulfides, selenides, telluride), alkaline earth metal chalcogenides, halides of alkali metals, and halides of alkaline earth metals. And one or more of these may be used in combination.
  • the electron injecting property can be further improved by forming the electron injecting layer using the above as a main material.
  • an alkali metal compound alkali metal chalcogenide, halide of an alkali metal, or the like
  • has a very small work function and by using this to form the electron injection layer 11, the light emitting element 200 can obtain high luminance. Become.
  • alkali metal chalcogenide examples include Li 2 O, LiO, Na 2 S, Na 2 Se, NaO and the like.
  • alkaline earth metal chalcogenide CaO, BaO, SrO, BeO, BaS, MgO, CaSe etc. are mentioned, for example.
  • halides of alkali metals include CsF, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl, NaCl and the like.
  • halides of alkaline earth metals include CaF 2 , BaF 2 , SrF 2 , MgF 2 , BeF 2 and the like.
  • an oxide containing at least one element of Li, Na, Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Cd, Mg, Si, Ta, Sb and Zn And nitrides and oxynitrides, and one or more of these may be used in combination.
  • the average thickness of the electron injection layer 11 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 1000 nm, more preferably about 0.2 to 100 nm, and more preferably about 0.2 to 50 nm. More preferable.
  • the electron injection layer 11 can be omitted.
  • the light emitting element 200R is configured. Further, the light emitting elements 200G and 200B each have a green light emitting layer and a blue light emitting layer as shown below instead of the red light emitting layer 6 included in the light emitting element 200R. It emits light of (green) and B (blue).
  • the blue light emitting layer (second light emitting layer) 8 is configured to include a blue light emitting material which emits blue light (second color).
  • blue light emitting material for example, various blue fluorescent materials and blue phosphorescent materials can be mentioned, and one or two or more of them can be used in combination.
  • the blue fluorescent material is not particularly limited as long as it emits blue fluorescence.
  • distyrylamine derivatives such as distyryldiamine compounds, fluoranthene derivatives, pyrene derivatives, perylene and perylene derivatives, anthracene derivatives, benzo Oxazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzimidazole derivatives, chrysene derivatives, phenanthrene derivatives, distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene, 4,4'-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) -1,1'-biphenyl (BCzVBi) ), Poly [(9.9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,5-dimethoxybenzene-1,4-diyl)], poly [(9,9-dihexyloxyfluorene-2, 7-diyl)
  • the blue phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits blue phosphorescence, and examples thereof include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, palladium, etc. Specifically, bis [4 , 6-difluorophenyl pyridinium sulfonate -N, C 2 '] - picolinate - iridium, tris [2- (2,4-difluorophenyl) pyridinate -N, C 2'] iridium, bis [2- (3,5 And-trifluoromethyl) pyridinate-N, C 2 ']-picolinate-iridium, bis (4, 6-difluorophenyl pyridinate-N, C 2 ') iridium (acetylacetonate) and the like.
  • metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium
  • the blue light emitting layer 8 may contain a host material to which the blue light emitting material is added as a guest material.
  • the same one as the host material described in the red light emitting layer (first light emitting layer) 6 described above can be used.
  • the blue light emitting layer 8 can emit red light with higher luminance and higher efficiency.
  • the green light emitting layer (third light emitting layer) 9 is configured to include a green light emitting material that emits green light (third color).
  • Such a green light emitting material is not particularly limited, and examples thereof include various green fluorescent materials and green phosphorescent materials, and one or more of them can be used in combination.
  • the green fluorescent material is not particularly limited as long as it emits green fluorescence.
  • quinacridone and its derivatives such as coumarin derivatives and quinacridone derivatives, 9,10-bis [(9-ethyl-3-carbazole)- Vinylenyl] -anthracene, poly (9,9-dihexyl-2,7-vinylene fluorenylene), poly [(9,9-dioctyl fluorene-2,7-diyl) -co- (1,4-diphenylene-vinylene] -2-methoxy-5- ⁇ 2-ethylhexyloxy ⁇ benzene)], poly [(9,9-dioctyl-2,7-divinylene fluorenylene) -ortho-co- (2-methoxy-5- (2 -Ethoxylhexyloxy) -1,4-phenylene)] and the like.
  • the green phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits green phosphorescence, and examples thereof include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, palladium and the like.
  • the green light emitting layer 9 may contain a host material containing a green light emitting material as a guest material.
  • the same one as the host material described in the red light emitting layer (first light emitting layer) 6 described above can be used.
  • the green light emitting layer 9 can emit red light with higher luminance and higher efficiency.
  • the host material of the green light emitting layer 9 is preferably the same as the host material of the blue light emitting layer 8 described above. As a result, in both light emitting layers 8 and 9, it is possible to emit green light and blue light in a well-balanced manner.
  • the film forming method of the present invention is applied to the formation of the laminates 14R, 14G, 14B of the light emitting elements 200R, 200G, 200B included in the display device 300 configured as described above.
  • FIG. 6 is a view for explaining the case where the film forming method of the present invention is applied to the manufacture of a laminate of light emitting elements provided in a display device.
  • the film forming method is the same as the film forming method described above except that the film forming ink for forming the layers included in the laminates 14R, 14G, and 14B is used. The description of the items is omitted.
  • the laminate 14R includes the hole injection layer 4, the hole transport layer 5, the red light emitting layer 6, the electron transport layer 10, and the electron injection layer 11 from the anode 3 side to the cathode 12 side.
  • the laminates 14G and 14B are each provided with a green light emitting layer and a blue light emitting layer instead of the red light emitting layer 6 included in the laminate 14R, in the following, the laminate 14R is laminated.
  • the case where a film is formed on the anode 3 exposed from the opening of the partition 31 provided on the planarizing layer 22 will be described as an example.
  • the film-forming ink 4A is supplied onto the anode 3 exposed from the opening of the partition 31 provided on the planarization layer 22 as shown in FIG. 6 (a) (see FIG. 6 (b)). ).
  • This process can be performed in the same manner as the ink application process [1] of the film forming method described above.
  • the film-forming ink 4A includes a film-forming material and a liquid medium, and is configured in the same manner as the film-forming ink 1 described above.
  • the film-forming ink 4A contains a hole injection material as a film-forming material.
  • the oxide (metal oxide) described above as the constituent material of the anode 3 is used on the surface of the anode 3 exposed from the opening of the partition 31, the hydroxyl group is exposed. Therefore, by using a hydroxyl group as the second component, the surface of the anode 3 and the second component have excellent affinity. Therefore, the film-forming ink 4A supplied as droplets in the opening can be spread more smoothly on the anode 3.
  • the fluorine element is exposed on this surface. Therefore, by using a component having a hydroxyl group as the second component, a repulsive force to repel between the surface of the partition wall surface 311 and the film-forming ink 4A is generated, whereby the film-forming ink is formed on the partition wall surface 311. It is possible to more accurately suppress or prevent the film-forming material contained in 4A from being stained.
  • the film forming ink 4A applied on the anode 3 is dried under reduced pressure or heated and dried.
  • the first component is removed from the film-forming ink 4A, and as a result, the film-forming ink 4A is dried, whereby the hole injection layer 4 is formed.
  • the film forming ink 5A is supplied onto the hole injection layer 4 formed in the opening of the partition 31 in the same manner as the ink application step [1] of the film forming method described above.
  • the film-forming ink 5A includes a film-forming material and a liquid medium, and is configured in the same manner as the film-forming ink 1 described above.
  • the film-forming ink 5A contains a hole transport material as a film-forming material.
  • the film forming ink 5A applied on the hole injection layer 4 is dried under reduced pressure or heated and dried.
  • the first component is removed from the film-forming ink 5A, and as a result, the film-forming ink 5A is dried, whereby the hole transport layer 5 is formed.
  • the film-forming ink 6A is supplied onto the hole transport layer 5 formed in the opening of the partition 31 in the same manner as the ink application step [1] of the film-forming method described above.
  • the film-forming ink 6A includes a film-forming material and a liquid medium, and is configured in the same manner as the film-forming ink 1 described above.
  • the film-forming ink 6A contains a red light-emitting material as a film-forming material.
  • the film-forming ink 6A applied on the hole transport layer 5 is dried under reduced pressure or heated.
  • the first component is removed from the film-forming ink 6A, and as a result, the film-forming ink 6A is dried, whereby the red light-emitting layer 6 is formed.
  • the electron transport layer 10 is formed on the red light emitting layer 6 formed in the opening of the partition wall 31.
  • the electron transport layer 10 is not particularly limited, but is preferably formed using a vapor phase process such as sputtering, vacuum evaporation, or CVD. By using a vapor phase process, it is possible to reliably form the electron transport layer 10 while preventing layer dissolution between the red light emitting layer 6 and the electron transport layer 10.
  • a vapor phase process such as sputtering, vacuum evaporation, or CVD.
  • the electron injection layer 11 is formed on the electron transport layer 10 formed in the opening of the partition wall 31.
  • the electron injection layer 11 is not particularly limited, but is preferably formed by using a vapor phase process such as sputtering, vacuum evaporation, or CVD. By using a vapor phase process, it is possible to reliably form the electron injection layer 11 while preventing layer dissolution between the electron transport layer 10 and the electron injection layer 11.
  • a vapor phase process such as sputtering, vacuum evaporation, or CVD.
  • the laminate 14R can be manufactured on the anode 3 exposed from the opening of the partition 31.
  • the laminates 14R, 14G, and 14G may be formed independently or collectively.
  • the laminates 14R, 14G, and 14B included in the display device 300 which is a device with a film thus obtained, the mixing of these is prevented by the partition wall 31, and the films are formed with excellent dimensional accuracy.
  • Can have the desired optical properties and have excellent reliability.
  • Such a film forming method can be applied not only to the production of the laminates 14R, 14G, and 14B, but also to the production of the color filter 103.
  • FIG. 7 is a view for explaining the case where the film forming method of the present invention is applied to the production of a color filter.
  • the film forming method is the same as the above-described film forming method except that plural kinds of film forming inks having different colors are used. Therefore, the description of the same items as the film forming method described above is omitted. Do.
  • the color filter 103 is a substrate supporting a plurality of colored layers 19R, 19G, 19B, a light shielding layer (partitions) 36, the colored layers 19R, 19G, 19B and the partitions 36. And 20.
  • the colored layer 19R is a filter unit that converts the light WR from the light emitting element 200R into red.
  • the colored layer 19G is a filter unit that converts WG from the light emitting element 200G into green.
  • the colored layer 19B is a filter unit that converts the light WB from the light emitting element 200B into blue.
  • the film-forming ink of the present invention is used to form the colored layers 19R, 19G, and 19B, but the method of manufacturing the color filter 103 using the film-forming ink of the present invention is described below. Will be explained.
  • a base material 15A in which partition walls 36 (banks) are formed on a substrate 20 is prepared.
  • the base material 15A may be made lyophilic by oxygen plasma treatment under atmospheric pressure prior to formation of the partition walls 36 (banks). Furthermore, the surface of the partition wall 36 may be subjected to surface treatment for imparting liquid repellency.
  • the film-forming ink 19RA is supplied to the section where the colored layer 19R is to be formed.
  • This process can be performed in the same manner as the ink application process [1] of the film forming method described above.
  • the film forming ink 19RA includes a film forming material and a liquid medium, and is configured in the same manner as the film forming ink 1 described above.
  • the film forming material of the film forming ink 19RA contains a colorant such as a red dye or pigment.
  • the film forming material of the film forming ink 19RA may include, for example, a resin material such as an acrylic resin.
  • the first component is removed from the film-forming ink 19RA.
  • the film-forming ink 19RA is dried, whereby the colored layer 19R is formed.
  • the film-forming ink 19GA is supplied to the section where the colored layer 19G is to be formed.
  • the colored layer 19R is solid, it does not flow out to other compartments.
  • the application of the film-forming ink 19GA to the substrate 15A in this step can also be performed in the same manner as the ink application step [1] of the film-forming method described above.
  • the film-forming ink 19GA includes a film-forming material and a liquid medium, and is configured in the same manner as the film-forming ink 1 described above.
  • the film forming material of the film forming ink 19GA contains a colorant such as a green dye or pigment. Further, the film forming material of the film forming ink 19GA may include, for example, a resin material such as an acrylic resin.
  • the first component is removed from the film-forming ink 19GA, and as a result, the film-forming ink 19GA is dried, whereby the colored layer 19G is formed.
  • the film-forming ink 19BA is supplied to the section where the colored layer 19B is to be formed.
  • the colored layers 19R and 19G are solid, they do not flow into other compartments.
  • the application of the film-forming ink 19BA to the substrate 15A in this step can also be performed in the same manner as the ink application step [1] of the film-forming method described above.
  • the film-forming ink 19BA includes a film-forming material and a liquid medium, and is configured in the same manner as the film-forming ink 1 described above.
  • the film forming material of the film forming ink 19BA contains a colorant such as a blue dye or a pigment.
  • the film forming material of the film forming ink 19BA may include, for example, a resin material such as an acrylic resin.
  • the first component is removed from the film-forming ink 19BA.
  • the film-forming ink 19BA is dried, whereby the colored layer 19B is formed.
  • solid colored layers 19R, 19G, and 19B are formed in the openings on the base 15A.
  • the same processes as the drying step [2] of the film-forming method described above are collectively performed to form colored layers 19R, 19G, and 19B.
  • 19B may be formed collectively.
  • the color filter 103 can be manufactured.
  • the color filter 103 which is a device with a film thus obtained, color mixing of the colored layers 19R, 19G and 19B can be prevented, and the colored layers 19R, 19G and 19B can be formed with excellent dimensional accuracy. As it can, it has desired optical properties and has excellent reliability.
  • the film-forming ink of the present invention can also be used to form a conductor pattern of a wiring substrate.
  • the film-forming ink for forming a conductor pattern is an ink for forming a conductor pattern precursor.
  • the film-forming material of the film-forming ink contains metal particles.
  • the film-forming ink is a dispersion obtained by dispersing metal particles in a dispersion medium.
  • Silver particles are suitably used as such metal particles, and the average particle diameter of the silver particles is preferably 1 nm or more and 100 nm or less, and more preferably 10 nm or more and 30 nm or less.
  • the discharge stability of the ink can be further enhanced, and a fine conductor pattern can be easily formed.
  • “average particle diameter” refers to the volume-based average particle diameter unless otherwise noted.
  • the silver particles (metal particles) are preferably dispersed in a dispersion medium as silver colloid particles (metal colloid particles) having a dispersant attached to the surface thereof.
  • a dispersion medium as silver colloid particles (metal colloid particles) having a dispersant attached to the surface thereof.
  • the content of silver colloid particles in the ink is preferably 1 wt% or more and 60 wt% or less, and more preferably 10 wt% or more and 50 wt% or less.
  • the film-forming material of the film-forming ink for forming a conductor pattern may contain the organic binder.
  • the organic binder prevents aggregation of silver particles in a conductor pattern precursor formed by the film-forming ink.
  • the organic binder can be decomposed and removed, and the silver particles in the conductor pattern precursor are combined to form a conductor pattern.
  • the organic binder is not particularly limited.
  • polyethylene glycol # 200 weight average molecular weight 200
  • polyethylene glycol # 300 weight average molecular weight 300
  • polyethylene glycol # 400 average molecular weight 400
  • polyethylene glycol # 600 Weight average molecular weight 600
  • polyethylene glycol # 1000 weight average molecular weight 1000
  • polyethylene glycol # 1500 weight average molecular weight 1500
  • polyethylene glycol # 1540 weight average molecular weight 1540
  • polyethylene glycol # 2000 weight average molecular weight 2000
  • polyglycerin esters for example, monoglycerin of polyglycerin, tristearate, tetrastearate, monooleate, pentaoleate, monolaurate, monocaprylate, polycinolate, sesquistearate, decaoleate, sesquioleate Etc.
  • the content of the organic binder in the ink is preferably 1 wt% to 30 wt%, and more preferably 5 wt% to 20 wt%. As a result, it is possible to more effectively prevent the occurrence of the crack and the disconnection while making the ejection stability of the ink particularly excellent.
  • the content of the organic binder if the content of the organic binder is less than the lower limit value, the effect of preventing the occurrence of cracks may be reduced.
  • the content of the organic binder exceeds the upper limit value, it may be difficult to make the viscosity of the ink sufficiently low depending on the composition of the organic binder.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic device of the present invention is applied.
  • the personal computer 1100 comprises a main unit 1104 having a keyboard 1102 and a display unit 1106 having a display unit, and the display unit 1106 can be pivoted relative to the main unit 1104 via a hinge structure. It is supported by
  • the display unit included in the display unit 1106 is configured by the display device 300 described above.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic device of the present invention is applied.
  • a cellular phone 1200 includes a display unit together with a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204, and a mouthpiece 1206.
  • the display unit is configured by the display device 300 described above.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic device of the present invention is applied. Note that in this figure, the connection to an external device is also shown in a simplified manner.
  • the digital still camera 1300 photoelectrically converts the light image of the subject with an imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device).
  • An imaging signal image signal is generated.
  • a display unit is provided on the back of the case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to perform display based on an imaging signal by a CCD, and functions as a finder for displaying an object as an electronic image.
  • this display unit is configured by the display device 300 described above.
  • a circuit board 1308 is installed inside the case.
  • the circuit board 1308 is provided with a memory capable of storing (storing) an imaging signal.
  • a light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side (the back side in the illustrated configuration) of the case 1302.
  • the image pickup signal of the CCD at that time is transferred and stored in the memory of the circuit board 1308.
  • a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side of the case 1302.
  • a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312
  • a personal computer 1440 is connected to the data communication input / output terminal 1314 as necessary.
  • the imaging signal stored in the memory of the circuit board 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.
  • An electronic device having such a film-covered device of the present invention has excellent reliability.
  • the mobile phone shown in FIG. 9, and the digital still camera shown in FIG. Monitor direct view type video tape recorder, laptop personal computer, car navigation device, pager, electronic notebook (including communication function included), electronic dictionary, calculator, electronic game machine, word processor, workstation, videophone, television for crime prevention Monitors, electronic binoculars, POS terminals, devices equipped with touch panels (eg cash dispensers for financial institutions, automatic ticket vending machines), medical devices (eg electronic thermometers, sphygmomanometers, blood glucose meters, electrocardiogram display devices, ultrasound diagnostic devices, Display for endoscopes), fish Detector, various measuring instruments, gages (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), a flight simulator, other various monitors such, it can be applied to the projection type display device such as a projector.
  • the projection type display device such as a projector.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the light emitting element includes three light emitting layers.
  • the light emitting layer may have one or two light emitting layers, or four or more light emitting layers.
  • a luminescent color of a light emitting layer it is not limited to R, G, B of embodiment mentioned above.
  • the type of liquid medium to be used at the time of film formation later is selected or the film previously formed is subjected to a crosslinking reaction. Can be prevented from dissolving at the time of film formation later.
  • the device with a film of the present invention is not limited to the color filter, the light emitting device, and the wiring substrate described above, and any device having a film formed using a film forming ink can be applied to various devices. .
  • 4-Methylbiphenyl, diphenylmethane, diphenylether, 2-methylbiphenyl, 1-methylnaphthalene, cyclohexylbenzene, heptylbenzene, hexylbenzene, pentylbenzene are prepared, and as shown in Table 1, these first components are liquid Used as a medium.
  • Phenyl ether and 1,3-propanediol were prepared respectively, and the combination of the first component and the second component and the content ratio as shown in Tables 2 and 3 were used as liquid media.
  • the droplets supplied by the ink jet method had a weight of 10 ng, and 16 to 40 droplets were supplied into the opening.
  • the film thickness of the hole transport layer (or hole injection layer) formed in the above-mentioned 1-2 was measured for the central portion of the opening and the portion at the partition (bank) (see FIG. 11). ). And based on the measured value (central part film thickness) of these center parts, and the measured value (interpartition wall film thickness) of an edge part, it evaluated according to the following three-step criteria.
  • the film thickness at the time of the partition is thicker than 1.1 times the film thickness of the central portion due to the suppression of the permeation of the film forming ink, and the hole transport layer (or It was not possible to form a hole injection layer) with a uniform film thickness.
  • the liquid medium contains the first component and the second component having a boiling point difference of 30 ° C. or more, and the content ratio thereof (second component: first
  • second component first
  • a hole transport layer or hole injection layer formed using this film-forming ink
  • a hole transport layer or a hole injection layer having a uniform film thickness, in which the film thickness at the time of the partition is thinner than 1.1 times the central film thickness.
  • 4-Methylbiphenyl, diphenylmethane, diphenylether, 2-methylbiphenyl, 1-methylnaphthalene, cyclohexylbenzene, heptylbenzene, hexylbenzene and pentylbenzene are prepared, and as shown in Table 4, these first components are liquid Used as a medium.
  • Phenyl ether and 1,3-propanediol were respectively prepared, and as shown in Tables 5 and 6, a combination of the first component and the second component and one having a content ratio were used as liquid media.
  • an ITO substrate provided with a lyophobic partition having an opening with a width of 100 ⁇ m ⁇ 300 ⁇ m is prepared, and in this opening, the light emitting layer prepared in 2-1 above is formed.
  • Each film forming ink was supplied by an inkjet method to form a liquid film.
  • the droplets supplied by the ink jet method had a weight of 10 ng, and 16 to 40 droplets were supplied into the opening.
  • the film thickness of the light emitting layer formed in the above 2-2 was measured for the central portion of the opening and the portion at the partition (bank) (see FIG. 11). And based on the measured value (central part film thickness) of these center parts, and the measured value (interpartition wall film thickness) of an edge part, it evaluated according to the following three-step criteria.
  • the light emitting layer formed using the film-forming ink containing the liquid medium is a film of the film-forming ink.
  • the film thickness at the time of dividing wall is thicker than 1.1 times the central film thickness due to the fact that the stain rise is not suppressed, and it is not possible to form the light emitting layer with a uniform film thickness.
  • the liquid medium contains the first component and the second component having a boiling point difference of 30.degree. C. or more, and the content thereof (second component: first).
  • the component) By setting the component) to 20: 100 to 500: 100, it is possible to suppress the penetration of the film-forming ink, and the light-emitting layer formed using this film-forming ink has a film thickness at the center of the partition wall It was possible to form a film having a thickness smaller than 1.1 times the partial film thickness, that is, a light emitting layer with a uniform film thickness.
  • 4-Methylbiphenyl, diphenylmethane, diphenylether, 2-methylbiphenyl, 1-methylnaphthalene, cyclohexylbenzene, heptylbenzene, hexylbenzene and pentylbenzene are prepared, and as shown in Table 7, these first components are liquid Used as a medium.
  • Phenyl ether and 1,3-propanediol were respectively prepared, and as shown in Tables 8 and 9, a combination of the first component and the second component and one having a content ratio were used as liquid media.
  • the droplets supplied by the ink jet method had a weight of 10 ng, and 16 to 40 droplets were supplied into the opening.
  • the film thickness of the hole transport layer (or hole injection layer) formed in the above 3-2 was measured for the central portion of the opening and the portion at the partition wall (bank) (see FIG. 11). ). And based on the measured value (central part film thickness) of these center parts, and the measured value (interpartition wall film thickness) of an edge part, it evaluated according to the following three-step criteria.
  • the film thickness at the time of the partition is thicker than 1.1 times the film thickness of the central portion due to the suppression of the permeation of the film forming ink, and the hole transport layer (or It was not possible to form a hole injection layer in a uniform thickness.
  • the liquid medium contains the first component and the second component having a boiling point difference of 30 ° C. or more, and the content ratio thereof (second component: first component)
  • the component By setting the component) to 20: 100 to 500: 100, the penetration of the film-forming ink can be suppressed, and a hole transport layer (or hole injection layer) formed using this film-forming ink ) Can be formed as a hole transport layer (or a hole injection layer) having a uniform film thickness, in which the film thickness at the time of the partition is thinner than 1.1 times the central film thickness.
  • 4-Methylbiphenyl, diphenylmethane, diphenylether, 2-methylbiphenyl, 1-methylnaphthalene, cyclohexylbenzene, heptylbenzene, hexylbenzene and pentylbenzene are prepared, and as shown in Table 10, these first components are liquid Used as a medium.
  • Phenyl ether and 1,3-propanediol were prepared respectively, and the combination of the first component and the second component and the content ratio as shown in Tables 11 and 12 were used as liquid media.
  • an ITO substrate provided with a lyophobic partition having an opening with a width of 100 ⁇ m ⁇ 300 ⁇ m is prepared, and in this opening, the light emitting layer prepared in the above 4-1 is formed.
  • Each film forming ink was supplied by an inkjet method to form a liquid film.
  • a light emitting layer was formed by drying under reduced pressure (final vacuum: 10 ⁇ 3 Pa) at 25 ° C.
  • the droplets supplied by the ink jet method had a weight of 10 ng, and 16 to 40 droplets were supplied into the opening.
  • the light emitting layer formed using the film-forming ink containing the liquid medium is a film of the film-forming ink.
  • the film thickness at the time of dividing wall is thicker than 1.1 times the central film thickness due to the fact that the stain rise is not suppressed, and it is not possible to form the light emitting layer with a uniform film thickness.
  • the liquid medium contains the first component and the second component having a boiling point difference of 30 ° C. or more, and the content ratio thereof (second component: first)
  • the component) By setting the component) to 20: 100 to 500: 100, it is possible to suppress the penetration of the film-forming ink, and the light-emitting layer formed using this film-forming ink has a film thickness at the center of the partition wall It was possible to form a film having a thickness smaller than 1.1 times the partial film thickness, that is, a light emitting layer with a uniform film thickness.

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Abstract

 隔壁が備える開口部内に液滴として供給される成膜用インクの隔壁面への染み上がりが抑制または防止され、これにより、均一な膜厚で膜を開口部内に成膜し得る成膜用インクおよび成膜方法を提供すること、また、かかる成膜方法を用いて形成された膜を有する膜付きデバイスおよび電子機器を提供すること。 本発明の成膜用インク1は、成膜材料と、前記成膜材料が溶解または分散される液性媒体とを有し、前記液性媒体は、粘度が20cP未満である第1成分と、該第1成分の大気圧上での沸点に対して±30℃以内の大気圧上での沸点を有し、粘度が20cP以上である第2成分とを含有し、前記第2成分は、前記第1成分100重量部に対して、20重量部以上500重量部以下の含有量で含まれる。

Description

成膜用インク、成膜方法、膜付きデバイスおよび電子機器
 本発明は、成膜用インク、成膜方法、膜付きデバイスおよび電子機器に関する。
 成膜方法としては、例えば、成膜材料を溶媒に溶解してなる成膜用インクを液滴吐出法を用いて基材上に供給し、その基材上の成膜用インクから溶媒を除去することにより膜を形成する方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 この成膜方法を用いて、例えば、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子の有機層(例えば、発光層および正孔輸送層等)、カラーフィルターの着色層および配線基板の導体パターン等を形成することが提案されている。
 このような有機層や、導体パターン等の膜のパターニング(成膜方法)は、形成すべき膜の形状に対応した開口部を備える隔壁(バンク)を形成して成膜領域を確保した後、その開口部内に、成膜用インクを液滴として供給し、その後、加熱して溶媒を除去することにより行われる。
 すなわち、かかる構成の膜の成膜方法では、通常、表面に撥水化処理が施された隔壁が備える開口部内に成膜用インク(液滴)が供給され、その後、自然乾燥および減圧乾燥等により加熱されることで、溶媒が除去されて膜が成膜される。
 この際、膜は、コーヒーステイン現象により、中央部の膜厚が薄く、隔壁際の膜厚が厚くなる形状、すなわち、縦断面形状がU字形状に成膜される。
 ここで、縦断面形状がU字形状をなす膜は、加熱により溶媒が除去される際に、隔壁の隔壁面を成膜材料が染み上がる「染み上がり」が発生することにより形成される。そのため、この「染み上がり」が生じることに起因して、均一な膜厚を有する膜を形成することが困難となるという問題が生じる。
 かかる問題点を解消することを目的に、例えば、特許文献2では、開口部内に液滴を供給する塗布工程と、液滴を乾燥する乾燥工程とを、基板を同一のステージ上に載置された状態で実施し、これにより、各工程間の移行を速やかに行い、成膜材料の「染み上がり」を抑制して、均一な膜を成膜することが提案されている。なお、特許文献2では、さらに、これら塗布工程と乾燥工程とを、複数回繰り返し行うことにより、より均一な膜を成膜することも提案されている。
 しかしながら、かかる方法では、乾燥時間が比較的長いインクの自然乾燥による「染み上がり」を抑制することができるが、乾燥時間が短い減圧乾燥で生じる「染み上がり」を効果的に抑制することはできず、さらに、かかる方法を実現する装置の作製に、膨大なコストを要するという問題がある。
特開平11-54270号公報 特開2006-346647号公報
 本発明の目的は、隔壁が備える開口部内に液滴として供給される成膜用インクの隔壁面への染み上がりが抑制または防止され、これにより、均一な膜厚で膜を開口部内に成膜し得る成膜用インクおよび成膜方法を提供すること、また、かかる成膜方法を用いて形成された膜を有する膜付きデバイスおよび電子機器を提供することにある。
 このような目的は、下記の本発明により達成される。
 本発明の成膜用インクは、成膜材料と、前記成膜材料が溶解または分散される液性媒体とを有し、前記液性媒体は、粘度が20cP未満である第1成分と、該第1成分の大気圧上での沸点に対して±30℃以内の大気圧上での沸点を有し、粘度が20cP以上である第2成分とを含有し、前記第2成分は、前記第1成分100重量部に対して、20重量部以上500重量部以下の含有量で含まれることを特徴とする。
 かかる構成の成膜用インクを用いることで、隔壁が備える開口部内に液滴として供給される成膜用インクの隔壁面への染み上がりを抑制または防止することができる。そのため、成膜される膜を、均一な膜厚を有するものとして成膜することができる。
 本発明の成膜用インクは、その粘度が20cP未満であることが好ましい。
 かかる範囲に設定することにより、液滴の吐出に適した重さを有する液滴を、均一な重さを有するものとして、インクジェット法を用いて吐出させることができる。
 本発明の成膜用インクでは、前記液性媒体は、前記第1成分および前記第2成分のうち大気圧上での沸点が高いものの沸点、大気圧上での沸点が低く、粘度が20cP未満である第3成分を含有することが好ましい。
 このように粘度の低い第3成分が含まれることで、成膜用インクを液滴として開口部内に供給する際に、液滴を形成するのに適した成膜用インクの粘度の範囲に、容易に設定することができるため、均一な大きさの液滴を優れた精度で吐出することができる。また、液滴の着弾後において、開口部内に液状被膜が形成される際に、開口部内を液滴が容易に濡れ広がることができる。
 本発明の成膜用インクでは、前記第3成分は、その大気圧上での沸点が200℃以上270℃以下であることが好ましい。
 これにより、第3成分は、液状被膜の加熱・乾燥の際に、第1成分および第2成分の揮発に先立って、より確実に揮発されるものとなる。
 本発明の成膜用インクでは、前記第1成分は、大気圧上での沸点が200℃以上300℃以下であることが好ましい。
 かかる範囲内の沸点を有することにより、大気圧(常圧)下において、不本意に成膜用インク(第1成分)が乾燥するのを的確に抑制することができるため、液滴の着弾後における成膜用インク(液滴)の開口部内の濡れ広がりが円滑に行われるとともに、成膜用インクの保存安定性の向上が図られる。
 本発明の成膜用インクでは、前記第1成分は、その0.5wt%以上の重量の前記成膜材料を溶解し得る溶解度を有することが好ましい。
 かかる範囲内の溶解度を有することにより、第1成分に、成膜材料を十分に溶解させることができ、成膜用インク内において、成膜材料が析出(溶出)するのを的確に抑制または防止することができる。そのため、開口部内において、成膜用インク内に均質に溶解させた状態で、成膜用インクを均一に濡れ広げることができる。
 本発明の成膜用インクでは、前記第2成分は、前記成膜材料を溶解する溶解度が前記第1成分よりも低いことが好ましい。
 これにより、減圧乾燥もしくは加熱乾燥させる時、揮発中において第2成分のインクに占める割合が大きくなった場合、たとえ液状被膜の隔壁面における染み上がりが発生したとしても、成膜材料の第2成分に対する溶解性が低いため、染み上がる前に成膜材料を開口部内にのみ析出させることができる。よって、隔壁面に成膜材料が染み上がることを、的確に抑制または防止することができるため、均一な膜厚を有する膜をより確実に形成することができる。さらに、第2成分由来の析出状態が宜しくない場合、成膜表層面全域に10nm以上の細かい凹凸を有する可能性もあるが、溶解度の高い第1成分も乾燥終了間際まで少なからず共存しているため、細かい凹凸は第1成分により解消される。よって、成膜表層面の凹凸が極めて小さい成膜を実現することができる。
 本発明の成膜用インクでは、前記第2成分は、水酸基を備えることが好ましい。
 ここで、隔壁の表面には、撥液性を付与する表面処理が施されることがある。この場合、隔壁の表面からフッ素元素が露出していることから、第2成分として表面張力の高い水酸基を備えるものを用いることで、隔壁の表面と成膜用インクとの間に反発する力が生じる。したがって、この反発力により、隔壁の隔壁面において、成膜材料が染み上がるのをより的確に抑制または防止することができる。また、水酸基を有する溶媒は高粘度化する傾向があるため、これにより第2成分の高粘度化が容易に図られる。
 本発明の成膜用インクでは、前記第2成分は、芳香族を備えることが好ましい。
 これにより、第1成分との相溶性を高めることができるため、成膜用インク中における第1成分と第2成分との分離が防止されることから、成膜用インクの安定性の向上が図られる。
 本発明の成膜用インクでは、前記第2成分は、アセテート基を備えることが好ましい。
 これにより、第2成分の高粘度化が容易に図られる。
 本発明の成膜用インクは、液滴として基板上の隔壁が有する開口部に供給した後、乾燥させることで成膜されるものであることが好ましい。
 このような成膜の際に、本発明の成膜用インクを用いることで、隔壁が備える開口部内に液滴として供給される成膜用インクの隔壁面への染み上がりを抑制または防止することができる。そのため、成膜される膜を、均一な膜厚を有するものとして成膜することができる。
 本発明の成膜方法は、本発明の成膜用インクを、基材上に設けられた隔壁が備える開口部内に液滴として供給して、液状被膜を形成する工程と、前記液状被膜を加熱して乾燥させることで、前記開口部内に膜を成膜する工程とを有することを特徴とする。
 かかる構成の成膜方法によれば、前記隔壁が備える開口部内に、均一な膜厚で成膜された膜を優れた成膜精度で形成することができる。
 本発明の膜付きデバイスは、本発明の成膜方法により形成された膜またはそれを処理した膜を有することを特徴とする。
 このような膜付きデバイスは、均一な膜厚で成膜された膜を備えるので、信頼性に優れる。
 本発明の電子機器は、本発明の膜付きデバイスを有することを特徴とする。
 このような電子機器は、信頼性に優れる膜付きデバイスを備えるので、信頼性に優れる。
本発明の成膜方法を説明するための図である。 本発明の成膜方法に用いる液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。 図2の液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を説明するための模式図である。 本発明の膜付きデバイスの一例である発光装置およびカラーフィルターを備える表示装置を示す断面図である。 図4に示す表示装置に備えられた発光装置の発光素子の一例を示す断面図である。 本発明の成膜方法を表示装置が備える発光素子の積層体の製造に適用した場合を説明する図である。 本発明の成膜方法をカラーフィルターの製造に適用した場合を説明する図である。 本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。 本発明の電子機器を適用したディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。 隔壁の開口部内に成膜された膜の膜厚を測定した位置を示す図(グラフ)である。
 以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
 (成膜用インク)
 本発明の成膜用インクは、成膜材料と、その成膜材料が溶解または分散される液性媒体とを有する。
 特に、本発明の成膜用インクは、前記液性媒体が、粘度が20cP未満である第1成分と、該第1成分の大気圧上での沸点に対して±30℃以内の大気圧上での沸点を有し、粘度が20cP以上である第2成分とを主として含有していることを特徴としている。後に詳述するが、このような成膜用インクは、基材上に設けられた隔壁が備える開口部(凹部)内に液滴として供給して、開口部内に液状被膜を形成し、その後、この液状被膜を減圧乾燥もしくは加熱乾燥させることで膜が成膜されるが、前記減圧乾燥もしくは加熱乾燥の際に、隔壁の隔壁面を成膜材料が染み上がる「染み上がり」が発生するのを的確に抑制または防止することができる。そのため、成膜される膜を、均一な膜厚を有するものとして成膜することができる。
 以下、本発明の成膜用インクの各成分を詳細に説明する。
 (成膜材料)
 本発明の成膜用インクに含まれる成膜材料は、成膜の目的とする膜の構成材料またはその前駆体である。
 このような成膜材料は、成膜の目的とする膜の種類に応じて決定されるものであり、特に限定されず、各種有機材料、各種無機材料およびこれらの混合物を用いることができる。例えば、成膜材料としては、後述する、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子の各層(特に有機層)の構成材料またはその前駆体、配線基板の導体パターンの構成材料またはその前駆体、カラーフィルターの着色層の構成材料またはその前駆体等が挙げられる。
 このように、前記成膜材料を有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層の構成材料またはその前駆体とすることにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層(例えば、正孔輸送層、正孔注入層、発光層、中間層等)を形成することができる。また、前記成膜材料を配線基板の導体パターンの構成材料またはその前駆体とすることにより、配線基板の導体パターンを形成することができる。さらに、前記成膜材料をカラーフィルターの着色層の構成材料またはその前駆体とすることにより、カラーフィルターの着色層を形成することができる。なお、これらの材料については、後に詳述する。
 また、成膜材料としては、例えば、上記から選択される2種以上の成分を組み合わせて用いてもよい。
 なお、成膜用インク中において、成膜材料は、後述する液性媒体に溶解しているものであってもよいし、分散しているものであってもよいが、成膜材料が液性媒体中に分散しているものである場合、成膜材料の平均粒径は、20~100nmであるのが好ましく、5~50nmであるのがより好ましい。これにより、成膜用インク中における成膜材料の分散安定性を優れたものとすることができる。
 また、前記成膜材料が有機材料を主材料とするものである場合、第1成分および第2成分を適宜選択することにより、液性媒体に成膜材料を溶解させることができる。
 一方、前記成膜材料が無機材料を含むものである場合や、前記成膜材料が有機材料であっても液性媒体に不溶である場合には、成膜材料を液性媒体に分散させればよい。
 成膜用インク中における成膜材料の含有率は、成膜用インクの用途に応じて決められるものであり、特に限定されないが、例えば、0.01~10wt%であるのが好ましく、0.05~5wt%であるのがより好ましい。成膜材料の含有率が前記範囲内の値であると、成膜用の液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)からの吐出性(吐出安定性)を特に優れたものとすることができる。
 (液性媒体)
 本発明の成膜用インクに含まれる液性媒体は、第1成分および第2成分を含むものであり、前述した成膜材料を溶解または分散させる成分、すなわち、溶媒または分散媒である。この液性媒体は、後述する成膜方法(成膜過程)において、減圧乾燥もしくは加熱乾燥することで、そのほぼ全量(大部分)が揮発して除去されるものである。
 特に、本発明の成膜用インクに含まれる液性媒体は、粘度が20cP未満である第1成分と、該第1成分の大気圧上での沸点に対して±30℃以内の大気圧上での沸点を有し、粘度が20cP以上である第2成分とを主として含有している。
 このような成膜用インク中において、第2成分は、第1成分の大気圧上での沸点に対して±30℃以内の大気圧上での沸点を有し、粘度が20cP以上である成分である。粘度が20cP以上のように高粘度な成分が液性媒体中に含まれると、開口部内に形成された液状被膜を減圧乾燥もしくは加熱乾燥させる際に、液状被膜の粘度をより高いものとすることができる。このような粘度の上昇は液体自身の流動性を低下させる。そのため、隔壁の隔壁面を成膜材料が染み上がる「染み上がり」が発生するのを的確に抑制または防止することができる。その結果、成膜される膜は、均一な膜厚を有するものとして成膜されることとなる。
 さらに、第1成分と第2成分とは、大気圧上での沸点の差が±30℃以内のものである。このような沸点の差を有することで、開口部内に形成された液状被膜を減圧乾燥もしくは加熱乾燥させる際に、第1成分と第2成分とを共沸させることができ、何れか一方が優先的に希発するのを防止しつつ、液状被膜の粘度をより高いものとすることができる。その結果、隔壁の隔壁面における染み上がりの発生が的確に抑制または防止される。
 このような第1成分および第2成分は、前述したような沸点の関係を有し、成膜用インクが成膜用材料を溶解または分散させることができれば、特に限定されず、各種溶媒または各種分散媒を用いることができる。なお、以下では、第1成分および第2成分のうち少なくとも第1成分が、成膜用材料を溶解し得る溶媒である場合を一例に説明する。
 なお、本明細書において、「常圧」とは、大気圧に等しい圧力を言い、具体的には、10Pa(1013mbar)である。また、「常温」とは、20℃±15℃(すなわち5℃以上35℃以下)の範囲を言う。
 また、液性媒体は、成膜材料の種類や成膜の目的とする膜の用途に応じて最適なものを選択して用いることができる。
 さらに、液性媒体は、成膜用インクに含まれる成膜材料やその他の成分に対する攻撃性ができるだけ少ないものを用いるのが好ましい。これにより、成膜用インクの変質・劣化を確実に抑制または防止することができる。
 また、液性媒体は、成膜後に膜中に残留する可能性がある場合には、その膜の用途に応じた特性をできるだけ阻害しないものを用いるのが好ましい。例えば、成膜用インクを有機EL素子の有機層の成膜に用いる場合には、電気的特性をも考慮して液性媒体の各成分を選定するのが好ましい。また、成膜用インクをカラーフィルターの着色層の成膜に用いる場合には、光学的特性をも考慮して液性媒体の各成分を選定するのが好ましい。
 以下、第1成分および第2成分について詳述する。
 [第1成分]
 第1成分は、その粘度が20cP未満であるものである。また、本実施形態では、成膜材料を溶解する溶解性を示すものである。
 このような第1成分が含まれることで、液滴の着弾後において、開口部内に液状被膜が形成される際に、成膜材料が不本意に析出されることなく、開口部内を濡れ広がることができる。
 このような第1成分Aとしては、特に限定されないが、例えば、A-1)ジベンジルエーテル(沸点298℃、粘度10.5cp、表面張力37N/m)、A-2)4-イソプロピルビフェニル(沸点291℃、粘度9.8cp、表面張力37N/m)、A-3)ベンジルフェニルエーテル(沸点288℃、粘度12cp、表面張力37N/m)、A-4)3-フェノキシトルエン(沸点272℃、粘度5.8cp、表面張力37N/m)、A-5)オクチルベンゼン(沸点268℃、粘度2.8cp、表面張力30N/m)、A-6)2-イソプロピルナフタレン(沸点268℃、粘度5.6cp、表面張力36N/m)、A-7)4-メチルビフェニル(沸点268℃、粘度10.2cp、表面張力37N/m)、A-8)ジフェニルメタン(沸点265℃、粘度5.5cp、表面張力37N/m)、A-9)ジフェニルエーテル(沸点260℃、粘度5.8cp、表面張力37N/m)、A-10)2-メチルビフェニル(沸点256℃、粘度10.0cp、表面張力37N/m)、A-11)1-メチルナフタレン(沸点244℃、粘度6.0cp、表面張力36N/m)、A-12)シクロヘキシルベンゼン(沸点236℃、粘度2.6cp、表面張力24N/m)、A-13)ヘプチルベンゼン(沸点235℃、粘度2.8cp、表面張力30N/m)、A-14)ヘキシルベンゼン(沸点226℃、粘度2.7cp、表面張力29N/m)、A-15)ペンチルベンゼン(沸点205℃、粘度2.7cp、表面張力29N/m)等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 この第1成分は、その粘度が20cP未満であるものであるが、望ましくは1cP以下、さらに望ましくは10cP以下である。これにより、成膜用インクの粘度が不本意に上昇するのを的確に抑制することができるため、安定吐出が可能となり隔壁を備える開口部内に液滴として確実に供給することができるとともに、開口部内をより円滑に濡れ広げさせることができる。
 また、この第1成分は、大気圧上での沸点が200℃以上300℃以下のものであることが好ましく、220℃以上280℃以下であることが好ましい。これにより、大気圧(常圧)下において、不本意に成膜用インク(第1成分)が乾燥するのを的確に抑制することができるため、液滴の着弾後における成膜用インク(液滴)の開口部内の濡れ広がりが円滑に行われるとともに、成膜用インクの保存安定性の向上が図られる。
 また、第1成分は、本実施形態では、成膜材料を溶解し得る溶媒であり、第1成分の0.5wt%以上の重量の成膜材料を溶解し得る溶解度を有することが好ましく、1.5wt%以上4.5wt%以下の溶解度を有することがより好ましい。かかる範囲内の溶解度を有することにより、第1成分に、成膜材料を十分に溶解させることができ、成膜用インク内において、成膜材料が析出するのを的確に抑制または防止することができる。そのため、開口部内において、成膜用インク内に均質に溶解させた状態で、成膜用インクを均一に濡れ広げることができる。
 [第2成分]
 第2成分は、第1成分の大気圧上での沸点に対して±30℃以内の大気圧上での沸点を有し、粘度が20cP以上のものである。
 このように高粘度な成分が液性媒体中に含まれると、開口部内に形成された液状被膜を減圧乾燥もしくは加熱乾燥させる際に、液状被膜の粘度をより高いものとすることができる。そのため、隔壁の隔壁面を成膜材料が染み上がる「染み上がり」が発生するのを的確に抑制または防止することができる。その結果、成膜される膜は、均一な膜厚を有するものとして成膜されることとなる。
 さらに、第2成分は、第1成分との大気圧上での沸点の差が±30℃以内のものである。このような沸点の差を有することで、開口部内に形成された液状被膜を減圧乾燥もしくは加熱乾燥させる際に、第1成分と第2成分とを共沸させることができ、何れか一方が優先的に希発するのを防止しつつ、液状被膜の粘度をより高いものとすることができる。その結果、隔壁の隔壁面における染み上がりの発生が的確に抑制または防止される。
 なお、この第2成分と第1成分とは、これらの共存下において、常温常圧で液状をなすものである。これにより、成膜用インクの液滴としての吐出が可能であり、さらに、この吐出の後に、開口部内を濡れ広げさせることができる。すなわち、成膜用インクとしての機能を発揮させることができる。さらに、第2成分と第1成分とは、成膜用インクが長期保存時においてもその全体に亘って均質なものであることが求められることから、相溶性を備えるものが、それぞれ、選択される。
 このような第2成分としては、特に限定されないが、例えば、B-1)ジエチレングリコールモノフェニルエーテル(沸点298℃、粘度47cp、表面張力45N/m)、B-2)グリセリン(沸点290℃、粘度1412cp、表面張力63N/m)、B-3)トリエチレングリコール(沸点288℃、粘度39.5cp、表面張力45N/m)、B-4)2-(ベンジルオキシ)エタノール(沸点256℃、粘度20cp、表面張力40N/m)、B-5)ジエチルイミノジアセテート(沸点248℃、粘度104cp)、B-6)ジエチレングリコール(沸点245℃、粘度28.5cp、表面張力49N/m)、B-7)プロピレングリコールモノフェニルエーテル(沸点243℃、粘度23.2cp、表面張力38N/m)、B-8)エチレングリコールモノフェニルエーテル(沸点237℃、粘度37cp、表面張力42N/m)、B-9)1,3-プロパンジオール(沸点214℃、粘度39.2cp、表面張力47N/m)等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、これらのなかでも、第2成分は、高い表面張力を有する水酸基を備えるものであることが好ましい。ここで、隔壁の表面には、撥液性を付与する表面処理が施されることがある。この場合、隔壁の表面からフッ素元素が露出していることから、第2成分として高い表面張力を有する水酸基を備えるものを用いることで、隔壁の表面と成膜用インクとの間に反発する力が生じる。したがって、この反発力により、隔壁の隔壁面において、成膜材料が染み上がるのをより的確に抑制または防止することができる。さらに、隔壁の開口部から露出する基材の表面が、ITOのような金属酸化物で構成され、これにより、基材の表面から水酸基が露出することがあるが、この場合には、基材の表面と第2成分とは優れた親和性を有することとなるため、開口部内に液滴として供給された成膜用インクをより円滑に濡れ広げさせることができる。
 この水酸基を有する第2成分は、さらに、芳香族を備えるものであることが好ましい。これにより、第1成分との相溶性を高めることができるため、成膜用インク中における第1成分と第2成分との分離が防止されることから、成膜用インクの安定性の向上が図られる。
 また、第2成分は、アセテート基を備えるものであることが好ましい。これにより、第2成分の高粘度化が容易に図られる。
 この第2成分は、その粘度が20cP以上であるものであるが、30cP以上1500cP以下であることが好ましい。これにより、開口部内に形成された液状被膜を加熱して乾燥させる際に、液状被膜の粘度をより高いものとすることができ、隔壁の隔壁面に、染み上がりが発生するのをより的確に抑制または防止することができる。
 さらに、第1成分の粘度と第2成分との粘度の差は、10cP以上あることが望ましい。このように差を大きくすることで、第1成分および第2成分が揮発する際に、開口部内における成膜用インクそのものの粘度が増大することにより、隔壁の隔壁面への染み上がりを抑制または防止することができる。
 また、この第2成分は、第1成分の大気圧上での沸点に対して±30℃以内の大気圧上での沸点を有するが、±15℃以内の大気圧上での沸点を有することが好ましい。これにより、開口部内に形成された液状被膜を加熱して乾燥させる際に、第1成分と第2成分とをより確実に共沸させることができ、何れか一方が優先的に希発するのを防止しつつ、液状被膜の粘度をより確実に高いものとすることができる。その結果、隔壁の隔壁面における染み上がりの発生がより的確に抑制または防止される。
 さらに、第2成分は、その表面張力が35mN/m以上であることが好ましく、40mN/m以上75mN/m以下であることが好ましい。これにより、成膜用インクを表面張力が高いものとし得るため、隔壁の隔壁面における成膜材料の染み上がりの発生を的確に抑制または防止することができる。
 また、第2成分は、本実施形態では、第1成分が成膜材料を溶解し得る溶媒であるが、第2成分の成膜材料を溶解する溶解度が第1成分よりも低いことが好ましい。これにより、液状被膜を減圧乾燥もしくは加熱乾燥させる時、揮発中において第2成分のインクに占める割合が大きくなった場合、たとえ液状被膜の隔壁面における染み上がりが発生したとしても、成膜材料の第2成分に対する溶解性が低いため、染み上がる前に成膜材料を開口部内にのみ析出させることができる。よって、隔壁面に成膜材料が染み上がることを、的確に抑制または防止することができるため、均一な膜厚を有する膜をより確実に形成することができる。さらに、第2成分由来の析出状態が宜しくない場合、成膜表層面全域に10nm以上の細かい凹凸を有する可能性もあるが、溶解度の高い第1成分も乾燥終了間際まで少なからず共存しているため、細かい凹凸は第1成分により解消される。よって、成膜表層面の凹凸が極めて小さい成膜を実現することができる。なお、第2成分は、具体的には、その0.1wt%以上の重量の成膜材料を溶解し得る溶解度を有することが好ましく、0.5wt%以上1.0wt%以下の溶解度を有することがより好ましい。これにより、前記効果を確実に得ることができる。
 さらに、第2成分の含有量は、前記第1成分100重量部に対して、20重量部以上500重量部以下であるが、40重量部以上500重量部以下であることが好ましく、60重量部以上500重量部以下であることがさらに好ましい。20重量部以上500重量部以下の範囲内に設定することで、液状被膜の減圧乾燥もしくは加熱乾燥の際に、隔壁面における成膜材料の染み上がりが発生するのを的確に抑制または防止することができる。また、好ましい範囲、さらに好ましい範囲に設定することで、成膜用インクの粘度を、液滴として開口部内に吐出させるのに適した範囲を有するものに、容易に設定することが可能となる。
 また、以上のような液性媒体は、成膜用インクにおいて、相溶性を示し、第1成分および第2成分のうち大気圧上での沸点が高いものの沸点より、大気圧上での沸点が低いものであれば、前述した第2成分および第1成分以外の他の成分を含んでいてもよく、例えば、以下に示すような第3成分が含まれていてもよい。
 [第3成分]
 第3成分は、第1成分および第2成分のうち大気圧上での沸点が高いものの沸点より大気圧上での沸点が低く、粘度が20cP未満のものである。
 このように粘度の低い第3成分が含まれることで、成膜用インクを液滴として開口部内に供給する際に、液滴を形成するのに適した成膜用インクの粘度の範囲に、容易に設定することができるため、均一な大きさの液滴を優れた精度で吐出することができる。また、液滴の着弾後において、開口部内に液状被膜が形成される際に、開口部内を液滴が容易に濡れ広がることができる。
 さらに、第3成分は、第1成分および第2成分よりも揮発性が高いものであることから、液状被膜の減圧乾燥もしくは加熱乾燥の際に、第1成分および第2成分の揮発(除去)に先立って、揮発(除去)される。したがって、たとえ、この第3成分が除去される際に、隔壁の隔壁面に成膜用インクの染み上がりが生じたとしても、成膜用インク中には第1成分および第2成分が残存し、これら第1成分および第2成分の除去は、第3成分の除去が完了した後に生じる。そのため、第1成分および第2成分の除去の実施は、この染み上がりが解消された状態で開始される。よって、成膜用インクを、第3成分が含まれる構成としても、前述した成膜用インクを、第1成分および第2成分を含む構成とすることにより得られる効果を、同様に得られることとなる。
 なお、第3成分は、常温常圧で液状をなすものであることが好ましい。これにより、成膜用インクの液滴としての開口部内での濡れ広がりの後に、第3成分を成膜用インクからより円滑に揮発させることができる。
 また、この第3成分と第1成分および第2成分とは、成膜用インクが長期保存時においてもその全体に亘って均質なものであることが求められることから、相溶性を備えるものが、それぞれ、選択される。
 このような第3成分Cとしては、特に限定されないが、例えば、C-1)トリエチレングリコールブチルメチルエーテル(沸点261℃、粘度2.9cp、表面張力28N/m)、C-2)ジエチレングリコールブチルエーテル(沸点256℃、粘度2.4cp、表面張力25N/m)、C-3)シクロヘキシルベンゼン(沸点236℃、粘度2.6cp、表面張力24N/m)、C-4)ヘプチルベンゼン(沸点235℃、粘度2.8cp、表面張力30N/m)、C-5)ヘキシルベンゼン(沸点226℃、粘度2.7cp、表面張力29N/m)、C-6)トリエチレングリコールエチルメチルエーテル(沸点225℃、粘度2.4cp、表面張力29N/m)、C-7)トリプロピレングリコールジメチルエーテル(沸点215℃、粘度2.3cp、表面張力26N/m)、C-8)ジエチレングリコールブチルメチルエーテル(沸点212℃、粘度1.6cp、表面張力24N/m)、C-9)1,4-ジイソプロピルベンゼン(沸点210℃、粘度1.6cp、表面張力28N/m)、C-10)ペンチルベンゼン(沸点205℃、粘度2.7cp、表面張力29N/m)、C-11)1,3-ジイソプロピルベンゼン(沸点203℃、粘度2.7cp、表面張力29N/m)、C-12)エチレングリコールジブチルエーテル(沸点203℃、粘度2.4cp、表面張力24N/m)等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 この第3成分は、その粘度が20cP未満であるものであるが、1cP以上5cP以下であることが好ましい。これにより、成膜用インクの粘度を、成膜用インクを液滴として開口部内に供給する際に適した範囲内に容易に設定することができるとともに、成膜用インクを、開口部内をより円滑に濡れ広がり得るものとすることができる。
 この第3成分は、第1成分および第2成分のうち大気圧上での沸点が高いものの沸点より大気圧上での沸点が低いが、第1成分および前記第2成分双方の沸点に対して、大気圧上での沸点が低いほうが好ましい。これにより、前記効果をより顕著に発揮させることができる。
 また、この第3成分は、大気圧上での沸点が200℃以上270℃以下のものであることが好ましく、210℃以上240℃以下であることがより好ましい。これにより、第3成分は、液状被膜の減圧乾燥もしくは加熱乾燥の際に、第1成分および第2成分の揮発(除去)に先立って、より確実に揮発(除去)されるものとなる。
 さらに、第1成分および第2成分のうち大気圧上での沸点が高いものの沸点と第3成分との沸点の差は、30℃超であることが好ましく、60℃以上であることがより好ましい。これにより、第3成分が成膜用インクから揮発することで除去される際に、この第3成分とともに第1成分および第2成分が不本意に揮発して除去されるのを、的確に抑制または防止することができる。
 また、第3成分は、その表面張力が20mN/m以上30mN/m以下であることが好ましい。これにより、液滴の着弾後において、開口部内に液状被膜が形成される際に、液滴を、開口部内をより確実に濡れ広がるものとすることができる。
 さらに、第3成分の含有量は、前記第1成分100重量部に対して、20重量部以上500重量部以下であることが好ましく、40重量部以上500重量部以下であることがより好ましい。第3成分の含有量を、かかる範囲内に設定することで、成膜用インクの粘度を、成膜用インクを液滴として開口部内に供給する際に適した範囲内に容易に設定することができるとともに、成膜用インクを、開口部内をより円滑に濡れ広がり得るものとすることができる。
 なお、上述した第3成分の他に、液性媒体は、その他の成分として、相溶性を示し、第1成分および第2成分のうち大気圧上での沸点が高いものの沸点、または第1成分および前記第2成分双方の沸点に対して、大気圧上での沸点が低い第4の成分、および、第5の成分等を含むものであってよい。
 以上説明したような成膜用インクは、後述するようなインクジェット法(液滴吐出法)を用いた成膜方法に用いられるものである。インクジェット法によれば、比較的簡単かつ確実に、基板上に形成された開口部内に、均一な大きさの液滴を、均一な液滴数(液滴量)で供給することができる。
 以下、この成膜用インクを用いた、インクジェット法による成膜方法について説明する。
 (成膜方法)
 次に、前述した成膜用インクを用いた成膜方法、すなわち、本発明の成膜方法について説明する。
 図1は、本発明の成膜方法を説明するための図、図2は、本発明の成膜方法に用いる液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図、図3は、図2の液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を説明するための模式図である。
 本発明の成膜方法(膜の製造方法)は、[1]前述した成膜用インクを基材上に設けられた隔壁が備える開口部内に液滴として供給して、液状被膜を形成する工程(インク付与工程)と、[2]前記液状被膜を減圧乾燥もしくは加熱乾燥して、液状被膜を乾燥させることで、前記成膜材料を主成分とする膜を形成する工程(乾燥工程)とを有する。
 かかる構成の成膜方法によれば、前記隔壁が備える開口部内に、均質で均一な膜厚を有する膜を優れた成膜精度で形成することができる。
 以下、本発明の成膜方法の各工程を順次詳細に説明する。
 [1]インク付与工程
 1-1
 まず、図1(a)に示すように、隔壁16が上面に設けられた基材15を用意する。
 この基材15は、成膜の目的とする膜が形成される対象物であり、特に限定されず、例えば、各種基板や、各種基板を処理や加工等を施したもの等を用いることができる。
 また、隔壁16は、基材15の上面のほぼ全面に、各種材料で構成される層を形成し、その後、この層をパターニングして開口部17を形成することで得ることができる。
 1-2
 次いで、図1(b)に示すように、基材15上に設けられた隔壁16が備える開口部17内に、前述した成膜用インク1を供給する。これにより、開口部17内に成膜用インク1からなる液状被膜1Aが形成される。
 本実施形態では、液滴吐出法により開口部17内に成膜用インク1を供給する。すなわち、成膜用インクを吐出する液滴吐出装置を用いて、成膜用インク1を液滴として吐出し、開口部17内に成膜用インク1を供給する。
 ここで、かかる液滴吐出装置の好適な実施形態について説明する。
 図2は、本発明の成膜方法に用いる液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図、図3は、図2の液滴吐出装置が備える液滴吐出ヘッドの概略構成を説明するための模式図である。
 図2に示すように、液滴吐出装置100は、液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド。以下、単にヘッドと呼ぶ)110と、ベース130と、テーブル140と、インク貯留部(図示せず)と、テーブル位置決め手段170と、ヘッド位置決め手段180と、制御装置190とを有している。
 ベース130は、テーブル140、テーブル位置決め手段170、およびヘッド位置決め手段180等の液滴吐出装置100の各構成部材を支持する台である。
 テーブル140は、テーブル位置決め手段170を介してベース130に設置されている。また、テーブル140は、基材15を載置するものである。
 また、テーブル140の裏面には、ラバーヒーター(図示せず)が配設されている。テーブル140上に載置された基材15は、その上面全体がラバーヒーターにて所定の温度に加熱可能となっている。
 テーブル位置決め手段170は、第1移動手段171と、モーター172とを有している。テーブル位置決め手段170は、ベース130におけるテーブル140の位置を決定し、これにより、ベース130における基材15の位置を決定する。
 第1移動手段171は、Y方向と略平行に設けられた2本のレールと、当該レール上を移動する支持台とを有している。第1移動手段171の支持台は、モーター172を介してテーブル140を支持している。そして、支持台がレール上を移動することにより、基材15を載置するテーブル140は、Y方向に移動および位置決めされる。
 モーター172は、テーブル140を支持しており、θz方向にテーブル140を揺動および位置決めする。
 ヘッド位置決め手段180は、第2移動手段181と、リニアモーター182と、モーター183、184、185とを有している。ヘッド位置決め手段180は、ヘッド110の位置を決定する。
 第2移動手段181は、ベース130から立設する2本の支持柱と、当該支持柱同士の間に当該支持柱に支持されて設けられ、2本のレールを有するレール台と、レールに沿って移動可能でヘッド110を支持する支持部材(図示せず)とを有している。そして、支持部材がレールに沿って移動することにより、ヘッド110は、X方向に移動および位置決めされる。
 リニアモーター182は、支持部材付近に設けられており、ヘッド110のZ方向の移動および位置決めをすることができる。
 モーター183、184、185は、ヘッド110を、それぞれα,β,γ方向に揺動および位置決めする。
 以上のようなテーブル位置決め手段170およびヘッド位置決め手段180とにより、液滴吐出装置100は、ヘッド110のインク吐出面115Pと、テーブル140上の基材15との相対的な位置および姿勢を、正確にコントロールできるようになっている。
 図3に示すように、ヘッド110は、インクジェット方式(液滴吐出方式)によって成膜用インク1をノズル(突出部)118から吐出するものである。本実施形態では、ヘッド110は、圧電体素子としてのピエゾ素子113を用いてインクを吐出させるピエゾ方式を用いている。ピエゾ方式は、成膜用インク1に熱を加えないため、材料の組成に影響を与えないなどの利点を有する。
 ヘッド110は、ヘッド本体111と、振動板112と、ピエゾ素子113とを有している。
 ヘッド本体111は、本体114と、その下端面にノズルプレート115とを有している。そして、本体114を板状のノズルプレート115と振動板112とが挟み込むことにより、空間としてのリザーバー116およびリザーバー116から分岐した複数のインク室117が形成されている。
 リザーバー116には、後述するインク貯留部より成膜用インク1が供給される。リザーバー116は、各インク室117に成膜用インク1を供給するための流路を形成している。
 また、ノズルプレート115は、本体114の下端面に装着されており、インク吐出面115Pを構成している。このノズルプレート115には、成膜用インク1を吐出する複数のノズル118が、各インク室117に対応して開口されている。そして、各インク室117から対応するノズル(吐出部)118に向かって、インク流路が形成されている。
 振動板112は、ヘッド本体111の上端面に装着されており、各インク室117の隔壁面を構成している。振動板112は、ピエゾ素子113の振動に応じて振動可能となっている。
 ピエゾ素子113は、その振動板112のヘッド本体111と反対側に、各インク室117に対応して設けられている。ピエゾ素子113は、水晶等の圧電材料を一対の電極(不図示)で挟持したものである。その一対の電極は、駆動回路191に接続されている。
 そして、駆動回路191からピエゾ素子113に電気信号を入力すると、ピエゾ素子113が膨張変形または収縮変形する。ピエゾ素子113が収縮変形すると、インク室117の圧力が低下して、リザーバー116からインク室117に成膜用インク1が流入する。また、ピエゾ素子113が膨張変形すると、インク室117の圧力が増加して、ノズル118から成膜用インク1が吐出される。なお、印加電圧を変化させることにより、ピエゾ素子113の変形量を制御することができる。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子113の変形速度を制御することができる。すなわち、ピエゾ素子113への印加電圧を制御することにより、成膜用インク1の吐出条件を制御し得るようになっている。
 制御装置190は、液滴吐出装置100の各部位を制御する。例えば、駆動回路191で生成する印加電圧の波形を調節して成膜用インク1の吐出条件を制御したり、ヘッド位置決め手段180およびテーブル位置決め手段170を制御することにより基材15への成膜用インク1の吐出位置を制御したりする。
 インク貯留部(図示せず)は、成膜用インク1を貯留する。
 インク貯留部(図示せず)は、搬送路(図示せず)を介して、ヘッド110(リザーバー116)に接続されている。
 以上説明したような液滴吐出装置100を用いて、ヘッド110から、成膜用インク1が液滴として吐出され、隔壁16が備える開口部17に着弾することで、開口部17内に成膜用インク1が供給される。
 この液滴は、その吐出時において、2ng以上12ng以下の重さを有することが好ましく、7ng以上10ng以下の重さを有することがより好ましい。これにより、均一な重さを有する液滴を液滴吐出ヘッドから吐出させることができる。
 また、成膜用インクの粘度は、例えば、20cP未満に設定されていることが好ましく、3cP以上15cP以下に設定されていることがより好ましい。これにより、前述した範囲の重さを有する液滴を、均一な重さを有する液滴として、確実にヘッド110から吐出させることができる。
 そして、開口部17内に、液滴が着弾すると、すなわち、成膜用インク1が供給されると、この成膜用インク1が開口部17を濡れ広がり、その結果、開口部17内に成膜用インク1からなる液状被膜1Aが形成される(図1(b)参照。)。
 このインク付与工程[1]における雰囲気の温度および圧力は、それぞれ、成膜用インク1の組成や第1成分および第2成分の沸点および融点に応じて決められるものであり、開口部17内に成膜用インク1を付与することができれば、特に限定されないが、常温常圧であるのが好ましい。したがって、常温常圧下において、開口部17内に成膜用インク1を付与可能な成膜用インク1を用いるのが好ましい。これにより、インク付与工程[1]をより簡単に行い得る。
 [2]乾燥工程
 次に、開口部17内に形成された液状被膜1A(成膜用インク1)を減圧乾燥もしくは加熱乾燥する。
 これにより、液状被膜から液性媒体を除去して、液状被膜を乾燥させることで、図1(c)に示すように、成膜材料を主成分とする膜1Bが形成される。
 この際、成膜用インク中において、第2成分は、第1成分の大気圧上での沸点に対して±30℃以内の大気圧上での沸点を有し、粘度が20cP以上である成分である。粘度が20cP以上のように高粘度な成分が液性媒体中に含まれると、開口部内に形成された液状被膜を減圧乾燥もしくは加熱乾燥させる際に、液状被膜の粘度をより高いものとすることができる。そのため、隔壁の隔壁面を成膜材料が染み上がる「染み上がり」が発生するのを的確に抑制または防止することができる。
 さらに、第1成分と第2成分とは、大気圧上での沸点の差が±30℃以内のものである。このような沸点の差を有することで、開口部内に形成された液状被膜を減圧乾燥もしくは加熱乾燥させる際に、第1成分と第2成分とを共沸させることができ、何れか一方が優先的に揮発するのを防止しつつ、液状被膜の粘度をより高いものとすることができる。その結果、隔壁の隔壁面における染み上がりの発生が的確に抑制または防止される。
 以上のことから、この液状被膜1Aを減圧乾燥もしくは加熱乾燥させて形成される膜1Bは、均質で均一な膜厚を有するものとして形成される。
 乾燥工程[2]における雰囲気の温度および圧力は、それぞれ、成膜用インク1の組成や第1成分および第2成分の沸点および融点に応じて決められるものであり、基材15上の液状被膜1Aから第1成分および第2成分を除去することができれば、特に限定されないが、その加熱乾燥の温度は、第1成分および第2成分のうち大気圧上での沸点が高いものの沸点よりも高いのが好ましく、前記高いものの沸点よりも5~30℃程度高いのがより好ましい。また、減圧乾燥の到達真空圧力は、10Pa以下、もしくは10-3Pa以下程度であるのがより好ましい。
 また、減圧乾燥もしくは加熱乾燥の時間は、特に限定されないが、1分以上30分以下程度に設定される。
 さらに、液状被膜1Aを加熱する方法は、特に限定されないが、ホットプレートや赤外線などで行うことができ、さらに、前述した液滴吐出装置100のテーブル140に設けられたラバーヒーターにより行ってもよい。
 なお、以上のようにして得られる膜1Bは、成膜の目的とする膜の構成材料またはその前駆体で構成されたものとなる。
 そして、成膜材料として前駆体を用いた場合、膜1Bは、必要に応じて、所定の処理が施される。例えば、成膜材料が低分子量化合物である場合、その低分子量化合物の重合反応を生じさせる処理を行うことにより、高分子量化合物を含んで構成された膜を得ることができる。また、成膜材料が樹脂材料である場合、その樹脂材料の架橋反応を生じさせる処理を行うことにより、高分子量化合物を含んで構成された膜を得ることができる。また、成膜材料が金属粒子およびバインダー(樹脂材料)を含むものである場合、膜1Bに焼成処理を施すことにより、金属で構成された膜を得ることができる。
 以上のような工程を経ることで、開口部17内に、均質で均一な膜厚を有する膜1Bが優れた成膜精度で形成される。
 (表示装置)
 次に、本発明の膜付きデバイスについて説明する。
 図4は、本発明の膜付きデバイスの一例である発光装置およびカラーフィルターを備える表示装置を示す断面図、図5は、図4に示す表示装置に備えられた発光装置の発光素子の一例を示す断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図4中および図5中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
 図4に示す表示装置300は、複数の発光素子200R、200G、200Bを備える発光装置101と、各発光素子200R、200G、200Bに対応して設けられた透過層19を備える透過フィルター102とを有している。
 このような表示装置300は、複数の発光素子200R、200G、200Bおよび複数の透過層19がサブ画素300R、300G、300Bに対応して設けられ、トップエミッション構造のディスプレイパネルを構成している。
 なお、本実施形態では表示装置の駆動方式としてアクティブマトリックス方式を採用した例に説明するが、パッシブマトリックス方式を採用したものであってもよい。
 発光装置101は、基板21と、複数の発光素子200R、200G、200Bと、複数のスイッチング素子24とを有している。
 基板21は、複数の発光素子200R、200G、200Bおよび複数のスイッチング素子24を支持するものである。本実施形態の各発光素子200R、200G、200Bは、基板21とは反対側から光を取り出す構成(トップエミッション型)である。したがって、基板21には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。なお、各発光素子200R、200G、200Bが基板21側から光を取り出す構成(ボトムエミッション型)である場合には、基板21は、実質的に透明(無色透明、着色透明または半透明)とされる。
 基板21の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
 このような基板21の平均厚さは、特に限定されないが、0.1~30mm程度であるのが好ましく、0.1~10mm程度であるのがより好ましい。
 このような基板21上には、複数のスイッチング素子24がマトリクス状に配列されている。
 各スイッチング素子24は、各発光素子200R、200G、200Bに対応して設けられ、各発光素子200R、200G、200Bを駆動するための駆動用トランジスターである。
 このような各スイッチング素子24は、シリコンからなる半導体層241と、半導体層241上に形成されたゲート絶縁層242と、ゲート絶縁層242上に形成されたゲート電極243と、ソース電極244と、ドレイン電極245とを有している。
 このような複数のスイッチング素子24を覆うように、絶縁材料で構成された平坦化層22が形成されている。
 平坦化層22上には、各スイッチング素子24に対応して発光素子200R、200G、200Bが設けられている。
 発光素子200Rは、平坦化層22上に、反射膜32、腐食防止膜33、陽極3、積層体(有機EL発光部)14(14R)、陰極12、陰極カバー34がこの順に積層されている。本実施形態では、各発光素子200R、200G、200Bの陽極3は、画素電極を構成し、各スイッチング素子24のドレイン電極245に導電部(配線)27により電気的に接続されている。また、各発光素子200R、200G、200Bの陰極12は、共通電極とされている。
 このような発光素子200R、200G、200Bがそれぞれ備える積層体14R、14G、14Bは、それぞれ、前述したような成膜方法により形成することができる。その場合、成膜用インクの成膜材料として、後述する積層体14R、14G、14Bが備える各層に含まれる構成材料が含有される。なお、積層体14R、14G、14Bの製造方法については、後に詳述する。
 また、発光素子200G、200Bの構成は、それぞれ、発光層6の構成(すなわち、発光色が異なること)以外は、発光素子200Rと同様に構成することができる。なお、発光素子200R、200G、200Bは、発光層6の構成以外が互いに同じ構成であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。例えば、発光素子200R、200G、200Bの積層体14R、14G、14Bは、発光層6の構成以外が互いに同じ構成であってもよいし、互いに異なる構成であってもよい。ただし、積層体14R、14G、14Bが互いに異なる構成である場合、本発明の成膜用インクおよび成膜方法を適用することによる効果が顕著となる。
 隣接する発光素子200R、200G、200B同士の間には、隔壁31が設けられている。
 この隔壁31は、隣接する発光素子200R、200G、200B同士の発光が干渉するし合うのを防止する機能を有する。また、後に詳述するように、液滴吐出法により積層体14R、14G、14Bを製造する際に、隔壁31は、インクをせき止める機能を有する。
 このように構成された発光装置101には、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で構成された樹脂層35を介して、透過フィルター102が接合されている。
 透過フィルター102は、基板20と、複数の透過層19と、遮光層(隔壁)36とを有している。
 基板(封止基板)20は、各透過層19および隔壁36を支持するものである。前述したように本実施形態の各発光素子200R、200G、200Bはトップエミッション型であるため、基板20には、透明基板が用いられる。
 このような基板20の構成材料としては、基板20が光透過性を有するものであれば、特に限定されず、前述した基板20の構成材料と同様のものを用いることができる。
 複数の透過層19は、それぞれ、発光素子200R、200G、200Bに対応して設けられている。
 各透過層19は、それぞれ、発光素子200Rからの赤色の光R、発光素子200Gからの赤色の光G、および、発光素子200Gからの赤色の光Bを透過するフィルター部である。このような発光素子200R、200G、200Bから発光される光R、G、Bを透過層19で透過させることで、フルカラー画像を表示することができる。
 この透過層19は、透光性を有する樹脂材料で構成されている。この樹脂材料として、基板21の構成材料で挙げたもののうち、透光性を有するものが用いられる。
 隣接する透過層19同士の間には、隔壁36が形成されている。
 この隔壁36は、意図しないサブ画素300R、300G、300Bが発光するのを防止する機能を有する。また、後に詳述するように、液滴吐出法により透過フィルター102を製造する際に、隔壁36は、インクをせき止める機能を有する。
 (発光素子)
 ここで、図5に基づき、発光素子200R、200G、200Bを詳細に説明する。なお、以下では、発光素子200Rを代表的に説明し、発光素子200G、200Bについては、発光素子200Rとの相違点を中心に説明し、発光素子200Rと同様の事項については、その説明を省略する。
 図5に示す発光素子(エレクトロルミネッセンス素子)200Rは、発光スペクトルがR(赤色)の光を発光させる赤色発光層6を備えるものである。
 このような発光素子200Rでは、前述したように2つの電極間(陽極3と陰極12との間)に積層体14が介挿されており、この積層体14は、図5に示すように、陽極3側から陰極12側へ、正孔注入層4と正孔輸送層5と赤色発光層6と電子輸送層10と電子注入層11とがこの順に積層されている。
 言い換えすれば、発光素子200Rは、陽極3と正孔注入層4と正孔輸送層5と赤色発光層6と電子輸送層10と電子注入層11と陰極12とがこの順に積層されてなるものである。
 また、本実施形態では、陽極3と平坦化層22との間に、反射膜32および腐食防止膜33が設けられ、また、陰極12の積層体14と反対側には、陰極カバー(封止層)34が設けられている。
 このような発光素子200Rにあっては、赤色発光層6に対し、陰極12側から電子が供給(注入)されるとともに、陽極3側から正孔が供給(注入)される。そして、赤色発光層6では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン(励起子)が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー(赤色の蛍光やりん光)を放出(発光)する。これにより、発光素子200Rは、赤色発光する。そして、このような発光が、透過フィルター102側から取り出されるときに、反射膜32と陰極12との間を反射する共振効果により増強されるが、この取り出しの際に、積層体14Rが、後述のように、本発明の成膜方法を適用して、均一な厚さに形成されいる。したがって、光路長の均一化がなされていることから、隔壁31の際部において増強ムラを生じさせることなく、発光光を増強させることができる。
 このような発光素子200Rを構成する各層は、前述した成膜方法により形成することができる。特に、有機材料で構成された層、より好ましくは発光層を前述した成膜方法により形成するのが好ましい。その場合、成膜用インクには、後述する発光層を構成する材料またはその前駆体が含まれる。
 以下、発光素子200Rを構成する各部を順次説明する。
 (陽極)
 陽極3は、後述する正孔注入層4を介して正孔輸送層5に正孔を注入する電極である。この陽極3の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
 陽極3の構成材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In、SnO、Sb含有SnO、Al含有ZnO等の酸化物、Au、Pt、Ag、Cuまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 このような陽極3の平均厚さは、特に限定されないが、10~200nm程度であるのが好ましく、50~150nm程度であるのがより好ましい。
 (陰極)
 一方、陰極12は、後述する電子注入層11を介して電子輸送層10に電子を注入する電極である。この陰極12の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
 陰極12の構成材料としては、例えば、Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rbまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、複数層の積層体等)用いることができる。
 特に、陰極12の構成材料として合金を用いる場合には、Ag、Al、Cu等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、MgAg、AlLi、CuLi等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極12の構成材料として用いることにより、陰極12の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
 このような陰極12の平均厚さは、特に限定されないが、80~10000nm程度であるのが好ましく、100~500nm程度であるのがより好ましい。
 (正孔注入層)
 正孔注入層4は、陽極3からの正孔注入効率を向上させる機能を有するものである。
 この正孔注入層4の構成材料(正孔注入材料)としては、特に限定されないが、例えば、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)、PEDOT/PSS/Nafion(登録商標)、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリピロールおよびその誘導体、N,N,N’,N’-テトラフェニル-p-ジアミノベンゼンおよびその誘導体等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 このような正孔注入層4の平均厚さは、特に限定されないが、5~150nm程度であるのが好ましく、10~100nm程度であるのがより好ましい。
 なお、この正孔注入層4は、省略することができる。
 (正孔輸送層)
 正孔輸送層5は、陽極3から正孔注入層4を介して注入された正孔を赤色発光層6まで輸送する機能を有するものである。
 この正孔輸送層5の構成材料((正孔輸送材料))としては、特に限定されないが、各種p型の高分子材料や、各種p型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができる。
 p型の高分子材料(有機ポリマー)としては、例えば、ポリ(2,7-(9,9-ジ-n-オクチルフルオレン)-(1,4-フェニレン-((4-sec-ブチルフェニル)イミノ)-1,4-フェニレン(TFB)等のポリアリールアミンのようなアリールアミン骨格を有するもの、フルオレン-ビチオフェン共重合体のようなフルオレン骨格を有するもの、フルオレン-アリールアミン共重合体のようなアリールアミン骨格およびフルオレン骨格の双方を有するもの、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、ポリチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリヘキシルチオフェン、ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリチニレンビニレン、ピレンホルムアルデヒド樹脂、エチルカルバゾールホルムアルデヒド樹脂またはその誘導体等が挙げられる。
 このようなp型の高分子材料は、他の化合物との混合物として用いることもできる。一例として、ポリチオフェンを含有する混合物としては、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)等が挙げられる。
 一方、p型の低分子材料としては、例えば、1,1-ビス(4-ジ-パラ-トリアミノフェニル)シクロへキサン、1,1’-ビス(4-ジ-パラ-トリルアミノフェニル)-4-フェニル-シクロヘキサンのようなアリールシクロアルカン系化合物、4,4’,4’’-トリメチルトリフェニルアミン、N,N,N’,N’-テトラフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD1)、N,N’-ジフェニル-N,N’-ビス(4-メトキシフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD2)、N,N,N’,N’-テトラキス(4-メトキシフェニル)-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(TPD3)、N,N’-ビス(1-ナフチル)-N,N’-ジフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン(α-NPD)、TPTEのようなアリールアミン系化合物、N,N,N’,N’-テトラフェニル-パラ-フェニレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(パラ-トリル)-パラ-フェニレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラ(メタ-トリル)-メタ-フェニレンジアミン(PDA)のようなフェニレンジアミン系化合物、カルバゾール、N-イソプロピルカルバゾール、N-フェニルカルバゾールのようなカルバゾール系化合物、スチールベン、4-ジ-パラ-トリルアミノスチールベンのようなスチールベン系化合物、OZのようなオキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、m-MTDATAのようなトリフェニルメタン系化合物、1-フェニル-3-(パラ-ジメチルアミノフェニル)ピラゾリンのようなピラゾリン系化合物、ベンジン(シクロヘキサジエン)系化合物、トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、イミダゾールのようなイミダゾール系化合物、1,3,4-オキサジアゾール、2,5-ジ(4-ジメチルアミノフェニル)-1,3,4,-オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アントラセン、9-(4-ジエチルアミノスチリル)アントラセンのようなアントラセン系化合物、フルオレノン、2,4,7,-トリニトロ-9-フルオレノン、2,7-ビス(2-ヒドロキシ-3-(2-クロロフェニルカルバモイル)-1-ナフチルアゾ)フルオレノンのようなフルオレノン系化合物、ポリアニリンのようなアニリン系化合物、シラン系化合物、1,4-ジチオケト-3,6-ジフェニル-ピロロ-(3,4-c)ピロロピロールのようなピロール系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリンのようなポルフィリン系化合物、キナクリドンのようなキナクリドン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、テトラ(t-ブチル)銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、銅ナフタロシアニン、バナジルナフタロシアニン、モノクロロガリウムナフタロシアニンのような金属または無金属のナフタロシアニン系化合物、N,N’-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジン、N,N,N’,N’-テトラフェニルベンジジンのようなベンジジン系化合物等が挙げられる。
 このような正孔輸送層5の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nm程度であるのが好ましく、10~100nm程度であるのがより好ましい。
 なお、この正孔輸送層5は、省略することができる。
 (赤色発光層)
 この赤色発光層(第1の発光層)6は、赤色(第1の色)に発光する赤色発光材料を含んで構成されている。
 このような赤色発光材料としては、特に限定されず、各種赤色蛍光材料、赤色燐光材料を1種または2種以上組み合わせて用いることができる。
 赤色蛍光材料としては、赤色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、ペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、2-(1,1-ジメチルエチル)-6-(2-(2,3,6,7-テトラヒドロ-1,1,7,7-テトラメチル-1H,5H-ベンゾ(ij)キノリジン-9-イル)エテニル)-4H-ピラン-4H-イリデン)プロパンジニトリル(DCJTB)、4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン(DCM)、ポリ[2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシロキシ)-1,4-(1-シアノビニレンフェニレン)]、ポリ[{9,9-ジヘキシル-2,7-ビス(1-シアノビニレン)フルオレニレン}オルト-コ-{2,5-ビス(N,N’-ジフェニルアミノ)-1,4-フェニレン}]、ポリ[{2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシロキシ)-1,4-(1-シアノビニレンフェニレン)}-コ-{2,5-ビス(N,N’-ジフェニルアミノ)-1,4-フェニレン}]等を挙げられる。
 赤色燐光材料としては、赤色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも1つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものも挙げられる。より具体的には、トリス(1-フェニルイソキノリン)イリジウム、ビス[2-(2’-ベンゾ[4,5-α]チエニル)ピリジネート-N,C’]イリジウム(アセチルアセトネート)(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18-オクタエチル-12H,23H-ポルフィリン-白金(II)、ビス[2-(2’-ベンゾ[4,5-α]チエニル)ピリジネート-N,C’]イリジウム、ビス(2-フェニルピリジン)イリジウム(アセチルアセトネート)が挙げられる。
 また、赤色発光層6中には、前述した赤色発光材料の他に、赤色発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料が含まれていてもよい。
 ホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを赤色発光材料に移動(フェルスター移動またはデクスター移動)させて、赤色発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料を用いる場合、例えば、ゲスト材料である赤色発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープして用いることができる。
 このようなホスト材料としては、用いる赤色発光材料に対して前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、赤色発光材料が赤色蛍光材料を含む場合、例えば、ナフタセン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体のようなアセン誘導体(アセン系材料)、ジスチリルアリーレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq)等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの4量体等のトリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、4,4’-ビス(2,2’-ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。
 前述したような赤色発光材料(ゲスト材料)およびホスト材料を用いる場合、赤色発光層6中における赤色発光材料の含有量(ドープ量)は、0.01~10wt%であるのが好ましく、0.1~5wt%であるのがより好ましい。赤色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができる。
 このような赤色発光層6の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nm程度であるのが好ましく、10~100nm程度であるのがより好ましい。
 (電子輸送層)
 電子輸送層10は、陰極12から電子注入層11を介して注入された電子を赤色発光層6に輸送する機能を有するものである。
 電子輸送層10の構成材料(電子輸送材料)としては、例えば、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(Alq)等の8-キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 電子輸送層10の平均厚さは、特に限定されないが、0.5~100nm程度であるのが好ましく、1~50nm程度であるのがより好ましい。
 なお、この電子輸送層10は、省略することができる。
 (電子注入層)
 電子注入層11は、陰極12からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
 この電子注入層11の構成材料(電子注入材料)としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
 このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド(酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物)、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物(アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等)は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層11を構成することにより、発光素子200は、高い輝度が得られるものとなる。
 アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、LiO、LiO、NaS、NaSe、NaO等が挙げられる。
 アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等が挙げられる。
 アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等が挙げられる。
 アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、CaF、BaF、SrF、MgF、BeF等が挙げられる。
 また、無機半導体材料としては、例えば、Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、SbおよびZnのうちの少なくとも1つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 電子注入層11の平均厚さは、特に限定されないが、0.1~1000nm程度であるのが好ましく、0.2~100nm程度であるのがより好ましく、0.2~50nm程度であるのがさらに好ましい。
 なお、この電子注入層11は、省略することができる。
 以上のように発光素子200Rが構成される。また、発光素子200G、200Bは、発光素子200Rが備える赤色発光層6に代えて、それぞれ、以下に示すような、緑色発光層および青色発光層を備えるものであり、これにより、発光スペクトルがG(緑色)およびB(青色)の光を発光する。
 (青色発光層)
 青色発光層(第2の発光層)8は、青色(第2の色)に発光する青色発光材料を含んで構成されている。
 このような青色発光材料としては、例えば、各種青色蛍光材料および青色燐光材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上組み合わせて用いることができる。
 青色蛍光材料としては、青色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、ジスチリルジアミン系化合物等のジスチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、4,4’-ビス(9-エチル-3-カルバゾビニレン)-1,1’-ビフェニル(BCzVBi)、ポリ[(9.9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-コ-(2,5-ジメトキシベンゼン-1,4-ジイル)]、ポリ[(9,9-ジヘキシルオキシフルオレン-2,7-ジイル)-オルト-コ-(2-メトキシ-5-{2-エトキシヘキシルオキシ}フェニレン-1,4-ジイル)]、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-コ-(エチルニルベンゼン)]等が挙げられる。
 青色燐光材料としては、青色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、具体的には、ビス[4,6-ジフルオロフェニルピリジネート-N,C’]-ピコリネート-イリジウム、トリス[2-(2,4-ジフルオロフェニル)ピリジネート-N,C’]イリジウム、ビス[2-(3,5-トリフルオロメチル)ピリジネート-N,C’]-ピコリネート-イリジウム、ビス(4,6-ジフルオロフェニルピリジネート-N,C’)イリジウム(アセチルアセトネート)等が挙げられる。
 また、青色発光層8中には、前述した青色発光材料の他に、青色発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料が含まれていてもよい。
 このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層(第1の発光層)6で説明したホスト材料と同様のものを用いることができる。
 また、このような青色発光層8のホスト材料は、赤色発光層6のホスト材料と同様に、アセン誘導体(アセン系材料)を用いるのが好ましい。これにより、青色発光層8をより高輝度かつ高効率で赤色発光させることができる。
 (緑色発光層)
 緑色発光層(第3の発光層)9は、緑色(第3の色)に発光する緑色発光材料を含んで構成されている。
 このような緑色発光材料としては、特に限定されず、例えば、各種緑色蛍光材料および緑色燐光材料が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 緑色蛍光材料としては、緑色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体等のキナクリドンおよびその誘導体、9,10-ビス[(9-エチル-3-カルバゾール)-ビニレニル]-アントラセン、ポリ(9,9-ジヘキシル-2,7-ビニレンフルオレニレン)、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-コ-(1,4-ジフェニレン-ビニレン-2-メトキシ-5-{2-エチルヘキシルオキシ}ベンゼン)]、ポリ[(9,9-ジオクチル-2,7-ジビニレンフルオレニレン)-オルト-コ-(2-メトキシ-5-(2-エトキシルヘキシルオキシ)-1,4-フェニレン)]等が挙げられる。
 緑色燐光材料としては、緑色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、具体的には、ファク-トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)、ビス(2-フェニルピリジネート-N,C’)イリジウム(アセチルアセトネート)、ファク-トリス[5-フルオロ-2-(5-トリフルオロメチル-2-ピリジン)フェニル-C,N]イリジウム等が挙げられる。
 また、緑色発光層9中には、前述した緑色発光材料の他に、緑色発光材料をゲスト材料とするホスト材料が含まれていてもよい。
 このようなホスト材料としては、前述した赤色発光層(第1の発光層)6で説明したホスト材料と同様のものを用いることができる。
 また、このような緑色発光層9のホスト材料は、赤色発光層6のホスト材料と同様に、アセン誘導体(アセン系材料)を用いるのが好ましい。これにより、緑色発光層9をより高輝度かつ高効率で赤色発光させることができる。
 さらに、この緑色発光層9のホスト材料は、前述した青色発光層8のホスト材料と同一であるのが好ましい。これにより、双方の発光層8、9において、緑色の光と青色の光とをバランスよく発光させることができるようになる。
 (発光素子における積層体の製造方法)
 以上のように構成された表示装置300が備える発光素子200R、200G、200Bの積層体14R、14G、14Bの形成に、本発明の成膜方法が適用される。
 以下、本発明の成膜方法を用いた、積層体14R、14G、14Bの製造方法(形成方法)について説明する。
 図6は、本発明の成膜方法を表示装置が備える発光素子の積層体の製造に適用した場合を説明する図である。
 なお、以下の説明では、積層体14R、14G、14Bが備える各層を形成するための成膜用インクを用いる点以外は、前述した成膜方法と同様であるので、前述した成膜方法と同様の事項については、その説明を省略する。
 また、本実施形態では、積層体14Rは、陽極3側から陰極12側へ、正孔注入層4と正孔輸送層5と赤色発光層6と電子輸送層10と電子注入層11とがこの順に積層されたものであり、積層体14G、14Bは、それぞれ、積層体14Rが備える赤色発光層6に代えて緑色発光層および青色発光層を備えるものであることから、以下では、積層体14Rを、平坦化層22上に設けられた隔壁31の開口部から露出する陽極3上に、成膜する場合を一例に説明する。
 A-1
 まず、図6(a)に示すような、平坦化層22上に設けられた隔壁31の開口部から露出する陽極3上に、成膜用インク4Aを供給する(図6(b)参照。)。
 本工程は、前述した成膜方法のインク付与工程[1]と同様にして行うことができる。
 成膜用インク4Aは、成膜材料および液性媒体を含み、前述した成膜用インク1と同様に構成されている。
 また、成膜用インク4Aは、成膜材料として、正孔注入材料が含まれている。
 なお、隔壁31の開口部から露出する陽極3の表面には、陽極3の構成材料として前述した酸化物(金属酸化物)を用いた場合、水酸基が露出している。そのため、第2成分として、水酸基を備えるものを用いることで、陽極3の表面と第2成分とが優れた親和性を有することとなる。そのため、開口部内に液滴として供給された成膜用インク4Aをより円滑に陽極3上を濡れ広げさせることができる。
 さらに、隔壁31の隔壁面311の表面に、撥液性を付与する表面処理を施した場合、この表面にはフッ素元素が露出している。そのため、第2成分として、水酸基を備えるものを用いることで、隔壁面311の表面と成膜用インク4Aとの間に反発する反発力が生じ、これにより、隔壁面311において、成膜用インク4Aに含まれる成膜材料が染み上がるのをより的確に抑制または防止することができる。
 そして、前述した成膜方法の乾燥工程[2]と同様にして、陽極3上に付与された成膜用インク4Aを減圧乾燥もしくは加熱乾燥する。
 これにより、図6(c)に示すように、成膜用インク4Aから第1成分が除去され、その結果、成膜用インク4Aが乾燥することで、正孔注入層4が形成される。
 A-2
 次に、隔壁31の開口部に形成された正孔注入層4上に、前述した成膜方法のインク付与工程[1]と同様にして、成膜用インク5Aを供給する。
 成膜用インク5Aは、成膜材料および液性媒体を含み、前述した成膜用インク1と同様に構成されている。
 また、成膜用インク5Aは、成膜材料として、正孔輸送材料が含まれている。
 なお、隔壁31の隔壁面311の表面に、撥液性を付与する表面処理を施した場合、この表面にはフッ素元素が露出している。そのため、第2成分として、水酸基を備えるものを用いることで、隔壁面311の表面と成膜用インク5Aとの間に反発する反発力が生じ、これにより、隔壁面311において、成膜用インク5Aに含まれる成膜材料が染み上がるのをより的確に抑制または防止することができる。
 そして、前述した成膜方法の乾燥工程[2]と同様にして、正孔注入層4上に付与された成膜用インク5Aを減圧乾燥もしくは加熱乾燥する。
 これにより、成膜用インク5Aから第1成分が除去され、その結果、成膜用インク5Aが乾燥することで、正孔輸送層5が形成される。
 A-3
 次に、隔壁31の開口部に形成された正孔輸送層5上に、前述した成膜方法のインク付与工程[1]と同様にして、成膜用インク6Aを供給する。
 なお、隔壁31の隔壁面311の表面に、撥液性を付与する表面処理を施した場合、この表面にはフッ素元素が露出している。そのため、第2成分として、水酸基を備えるものを用いることで、隔壁面311の表面と成膜用インク6Aとの間に反発する反発力が生じ、これにより、隔壁面311において、成膜用インク6Aに含まれる成膜材料が染み上がるのをより的確に抑制または防止することができる。
 成膜用インク6Aは、成膜材料および液性媒体を含み、前述した成膜用インク1と同様に構成されている。
 また、成膜用インク6Aは、成膜材料として、赤色発光材料が含まれている。
 そして、前述した成膜方法の乾燥工程[2]と同様にして、正孔輸送層5上に付与された成膜用インク6Aを減圧乾燥もしくは加熱乾燥する。
 これにより、成膜用インク6Aから第1成分が除去され、その結果、成膜用インク6Aが乾燥することで、赤色発光層6が形成される。
 A-4
 次に、隔壁31の開口部に形成された赤色発光層6上に、電子輸送層10を形成する。
 この電子輸送層10は、特に限定されないが、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、CVD法等の気相プロセスを用いて形成するのが好ましい。気相プロセスを用いることにより、赤色発光層6と電子輸送層10との間での層溶解を防止しつつ、電子輸送層10を確実に形成することができる。
 A-5
 次に、隔壁31の開口部に形成された電子輸送層10上に、電子注入層11を形成する。
 この電子注入層11は、特に限定されないが、例えば、スパッタ法、真空蒸着法、CVD法等の気相プロセスを用いて形成するのが好ましい。気相プロセスを用いることにより、電子輸送層10と電子注入層11との間での層溶解を防止しつつ、電子注入層11を確実に形成することができる。
 以上のようにして、隔壁31の開口部から露出する陽極3上に、積層体14Rを製造することができる。なお、積層体14R、14G、14Gは、それぞれ、独立して形成するようにしてもよいし、一括して形成してもよい。
 このようにして得られた膜付きデバイスである表示装置300が備える積層体14R、14G、14Bは、隔壁31により、これらの混合が防止されるとともに、これらを優れた寸法精度で成膜することができるので、所望の光学特性を有するものとなり、優れた信頼性を有する。
 このような成膜方法は、積層体14R、14G、14Bの製造に限らず、カラーフィルター103の製造にも適用することができる。
 (カラーフィルターの製造方法)
 次に、本発明の成膜方法のより具体的な応用例として、前述したカラーフィルター103の製造方法ついて説明する。
 図7は、本発明の成膜方法をカラーフィルターの製造に適用した場合を説明する図である。
 なお、以下の説明では、色の異なる複数種の成膜用インクを用いる点以外は、前述した成膜方法と同様であるので、前述した成膜方法と同様の事項については、その説明を省略する。
 このカラーフィルター103は、図7(e)に示すように、複数の着色層19R、19G、19Bと、遮光層(隔壁)36と、各着色層19R、19G、19Bおよび隔壁36を支持する基板20と、を有している。
 このカラーフィルター103において、着色層19Rは、発光素子200Rからの光WRを赤色に変換するフィルター部である。また、着色層19Gは、発光素子200GからのWGを緑色に変換するフィルター部である。また、着色層19Bは、発光素子200Bからの光WBを青色に変換するフィルター部である。
 かかる構成のカラーフィルター103において、各着色層19R、19G、19Bの形成に、本発明の成膜用インクが用いられるが、以下、本発明の成膜用インクを用いたカラーフィルター103の製造方法について説明する。
 B-1
 まず、図7(a)に示すように、基板20上に隔壁36(バンク)が形成されてなる基材15Aを用意する。
 また、必要に応じて、隔壁36(バンク)が形成の形成に先立って、大気圧下の酸素プラズマ処理によって、基材15Aを親液化してもよい。
 さらに、隔壁36の表面には、撥液性を付与する表面処理を施してもよい。
 B-2
 次に、図7(b)に示すように、着色層19Rが形成されるべき区画に、成膜用インク19RAを供給する。
 本工程は、前述した成膜方法のインク付与工程[1]と同様にして行うことができる。
 成膜用インク19RAは、成膜材料および液性媒体を含み、前述した成膜用インク1と同様に構成されている。
 また、成膜用インク19RAの成膜材料は、赤色の染料または顔料等の着色剤を含んでいる。また、成膜用インク19RAの成膜材料には、例えばアクリル樹脂等の樹脂材料が含まれていてもよい。
 B-3
 そして、前述した成膜方法の乾燥工程[2]と同様にして、基材15A上に付与された成膜用インク19RAを加熱する。
 これにより、図7(c)に示すように、成膜用インク19RAから第1成分が除去され、その結果、成膜用インク19RAが乾燥することで、着色層19Rが形成される。
 その後、図7(c)に示すように、着色層19Gが形成されるべき区画に、成膜用インク19GAを供給する。このとき、着色層19Rは固体状であるので、他の区画へ流れ出すことはない。
 本工程における基材15Aへの成膜用インク19GAの付与も、前述した成膜方法のインク付与工程[1]と同様にして行うことができる。
 成膜用インク19GAは、成膜材料および液性媒体を含み、前述した成膜用インク1と同様に構成されている。
 また、成膜用インク19GAの成膜材料は、緑色の染料または顔料等の着色剤を含んでいる。また、成膜用インク19GAの成膜材料には、例えばアクリル樹脂等の樹脂材料が含まれていてもよい。
 B-4
 そして、前述した成膜方法の乾燥工程[2]と同様にして、基材15A上に付与された成膜用インク19GAを加熱する。
 これにより、図7(d)に示すように、成膜用インク19GAから第1成分が除去され、その結果、成膜用インク19GAが乾燥することで、着色層19Gが形成される。
 その後、図7(d)に示すように、着色層19Bが形成されるべき区画に、成膜用インク19BAを供給する。このとき、着色層19R、19Gはそれぞれ固体状であるので、他の区画へ流れ出すことはない。
 本工程における基材15Aへの成膜用インク19BAの付与も、前述した成膜方法のインク付与工程[1]と同様にして行うことができる。
 成膜用インク19BAは、成膜材料および液性媒体を含み、前述した成膜用インク1と同様に構成されている。
 また、成膜用インク19BAの成膜材料は、青色の染料または顔料等の着色剤を含んでいる。また、成膜用インク19BAの成膜材料には、例えばアクリル樹脂等の樹脂材料が含まれていてもよい。
 B-5
 そして、前述した成膜方法の乾燥工程[2]と同様にして、基材15A上に付与された成膜用インク19BAを加熱する。
 これにより、図7(e)に示すように、成膜用インク19BAから第1成分が除去され、その結果、成膜用インク19BAが乾燥することで、着色層19Bが形成される。
 以上のようにして、基材15A上の開口部内に固体状の着色層19R、19G、19Bが形成される。なお、基材15A上に、成膜用インク19RA、19GA、19BAを全て付与した後に、前述した成膜方法の乾燥工程[2]と同様の処理を一括して施し、着色層19R、19G、19Bを一括して形成してもよい。
 以上のようにして、カラーフィルター103を製造することができる。
 このようにして得られた膜付きデバイスであるカラーフィルター103は、着色層19R、19G、19Bの混色が防止されるとともに、着色層19R、19G、19Bを優れた寸法精度で成膜することができるので、所望の光学特性を有するものとなり、優れた信頼性を有する。
 (他の応用例)
 さらに、本発明の成膜用インクは、配線基板の導体パターンの形成に用いることもできる。
 導体パターンを形成するための成膜用インクは、導体パターン前駆体を形成するためのインクである。
 具体的には、成膜用インクの成膜材料は、金属粒子を含んでいる。そして、成膜用インクは、金属粒子を分散媒に分散してなる分散液である。
 かかる金属粒子としては、銀粒子が好適に用いられ、銀粒子の平均粒径は、1nm以上100nm以下であるのが好ましく、10nm以上30nm以下であるのがより好ましい。これにより、インクの吐出安定性をより高いものとすることができるとともに、微細な導体パターンを容易に形成することができる。なお、本明細書では、「平均粒径」とは、特に断りのない限り、体積基準の平均粒径のことを指すものとする。
 また、銀粒子(金属粒子)は、その表面に分散剤が付着した銀コロイド粒子(金属コロイド粒子)として、分散媒中に分散していることが好ましい。これにより、銀粒子の水系分散媒への分散性が特に優れたものとなり、インクの吐出安定性が特に優れたものとなる。
 インク中における銀コロイド粒子の含有量は、1wt%以上60wt%以下であるのが好ましく、10wt%以上50wt%以下であるのがより好ましい。
 また、導体パターンを形成するための成膜用インクの成膜材料は、有機バインダーを含んでいてもよい。有機バインダーは、成膜用インクによって形成された導体パターン前駆体において、銀粒子の凝集を防止するものである。また、焼結時においては、有機バインダーは、分解されて除去されることができ、導体パターン前駆体中の銀粒子同士は、結合して導体パターンを形成する。
 有機バインダーとしては、特には限定されないが、例えば、ポリエチレングリコール#200(重量平均分子量200)、ポリエチレングリコール#300(重量平均分子量300)、ポリエチレングリコール#400(平均分子量400)、ポリエチレングリコール#600(重量平均分子量600)、ポリエチレングリコール#1000(重量平均分子量1000)、ポリエチレングリコール#1500(重量平均分子量1500)、ポリエチレングリコール#1540(重量平均分子量1540)、ポリエチレングリコール#2000(重量平均分子量2000)等のポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール#200(重量平均分子量:200)、ポリビニルアルコール#300(重量平均分子量:300)、ポリビニルアルコール#400(平均分子量:400)、ポリビニルアルコール#600(重量平均分子量:600)、ポリビニルアルコール#1000(重量平均分子量:1000)、ポリビニルアルコール#1500(重量平均分子量:1500)、ポリビニルアルコール#1540(重量平均分子量:1540)、ポリビニルアルコール#2000(重量平均分子量:2000)等のポリビニルアルコール、ポリグリセリン、ポリグリセリンエステル等のポリグリセリン骨格を有するポリグリセリン化合物が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、ポリグリセリンエステルとしては、例えば、ポリグリセリンのモノステアレート、トリステアレート、テトラステアレート、モノオレエート、ペンタオレエート、モノラウレート、モノカプリレート、ポリシノレート、セスキステアレート、デカオレエート、セスキオレエート等が挙げられる。
 また、インク中における有機バインダーの含有量は、1wt%以上30wt%以下であるのが好ましく、5wt%以上20wt%以下であるのがより好ましい。これにより、インクの吐出安定性を特に優れたものとしつつ、クラック、断線の発生をより効果的に防止することができる。これに対して、有機バインダーの含有量が前記下限値未満であると、有機バインダーの組成によっては、クラックの発生を防止する効果が小さくなる場合がある。また、有機バインダーの含有量が前記上限値を超えると、有機バインダーの組成によっては、インクの粘度を十分に低いものとすることが困難な場合がある。
 (電子機器)
 図8は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
 この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部を備える表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
 このパーソナルコンピューター1100において、表示ユニット1106が備える表示部が前述の表示装置300で構成されている。
 図9は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
 この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、表示部を備えている。
 携帯電話機1200において、この表示部が前述の表示装置300で構成されている。
 図10は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
 ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチールカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
 ディジタルスチールカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
 ディジタルスチールカメラ1300において、この表示部が前述の表示装置300で構成されている。
 ケースの内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308は、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリーが設置されている。
 また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
 撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリーに転送・格納される。
 また、このディジタルスチールカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリーに格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。
 このような本発明の膜付きデバイスを有する電子機器は、優れた信頼性を有する。
 なお、本発明の電子機器は、図8のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図9の携帯電話機、図10のディジタルスチールカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、ラップトップ型パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、その他各種モニター類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
 以上、本発明の成膜用インク、成膜方法、膜付きデバイスおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
 例えば、前述した実施形態では、発光素子が3層の発光層を有するものについて説明したが、発光層が1層または2層であってもよいし、4層以上であってもよい。また、発光層の発光色としては、前述した実施形態のR、G、Bに限定されない。
 また、本発明の成膜方法を用いて複数の層を積層する場合、後の膜形成時に用いる液性媒体の種類を選定したり、先に形成した膜を架橋反応させたりすることにより、先に形成した膜が後の膜形成時に溶解するのを防止することができる。
 また、本発明の膜付きデバイスとしては、前述したカラーフィルター、発光装置、配線基板に限定されず、成膜用インクを用いて形成された膜を有するデバイスであれば、様々なデバイスに適用できる。
 次に、本発明の具体的実施例について説明する。
 ・成膜用インクによる膜の形成
 1.成膜材料として高分子の正孔輸送材料(正孔注入材料)を用いた場合
 1-1.成膜用インクの調製
 まず、正孔輸送性材料(または正孔注入材料)として、ポリ(N-ビニルカルバゾール)(PVK)、ポリフルオレン(PF)、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)、ポリ(メチルフェニルシラン)(PMPS)、ポリ[N,N’-ビス(4-ブチルフェニル)-N,N’-ビス(フェニル)-ベンジジン]、ポリ(2,7-(9,9-ジ-n-オクチルフルオレン)-(1,4-フェニレン-((4-sec-ブチルフェニル)イミノ)-1,4-フェニレン(TFB)を用意し、これらの含有量が1.5wt%となるように、液性媒体に溶解することで、正孔輸送層(または正孔注入層)形成用の成膜用インクをそれぞれ調製した。
 なお、これら成膜用インクを調製する際に用いた液性媒体としては、第1成分として、ジベンジルエーテル、4-イソプロピルビフェニル、ベンジルフェニルエーテル、3-フェノキシトルエン、オクチルベンゼン、2-イソプロピルナフタレン、4-メチルビフェニル、ジフェニルメタン、ジフェニルエーテル、2-メチルビフェニル、1-メチルナフタレン、シクロヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ペンチルベンゼンをそれぞれ用意し、表1に示すように、これら第1成分を液性媒体として用いた。また、前記第1成分の他に、第2成分として、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、グリセリン、トリエチレングリコール、2-(ベンジルオキシ)エタノール、ジエチルイミノジアセテート、ジエチレングリコール、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、1,3-プロパンジオールをそれぞれ用意し、表2、3に示すような、第1成分と第2成分との組み合わせ、および、含有比率とするものを液性媒体として用いた。
 1-2.正孔輸送層(または正孔注入層)の成膜
 まず、幅100μm×300μmの開口部を有する撥液性を有した隔壁が設けられたITO基板を用意し、この開口部内に、前記1-1において調製した正孔輸送層(または正孔注入層)形成用の各成膜用インクを、それぞれ、インクジェット法により供給して液状被膜を形成した。
 その後、25℃で減圧乾燥(到達真空度:10-3Pa)することにより、正孔輸送層(または正孔注入層)をそれぞれ形成した。
 なお、インクジェット法により供給する液滴は、重さが10ngのものとし、この液滴16~40滴を開口部内に供給した。
 1-3.膜平坦性の評価
 前記1-2において成膜された正孔輸送層(または正孔注入層)の膜厚を、開口部の中央部および隔壁(バンク)の際部について測定した(図11参照。)。そして、これら中央部の測定値(中央部膜厚)、際部の測定値(隔壁際膜厚)に基づいて、以下の3段階の基準に従って評価した。
  ○: 隔壁際膜厚 ≦ 中央部膜厚×1.1
  ▲: 隔壁際膜厚 > 中央部膜厚×1.1
  ×: 成膜材料の析出による成膜不良が認められる
 この評価結果を、それぞれ、以下の表1~表7に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 表1に示すように、液性媒体を第1成分を単独で含むものとした場合には、かかる液性媒体を含む成膜用インクを用いて形成された正孔輸送層(または正孔注入層)は、成膜用インクの染み上りが抑制されなかったことに起因して、隔壁際膜厚が、中央部膜厚の1.1倍よりも厚くなっており、正孔輸送層(または正孔注入層)を均一な膜厚で成膜することができなかった。
 これに対して、表2~7に示すように、液性媒体を沸点差が30℃以上の第1成分と第2成分とを含むものとし、さらに、これらの含有率(第2成分:第1成分)を20:100~500:100とすることで、成膜用インクの染み上りを抑制することができ、この成膜用インクを用いて形成された正孔輸送層(または正孔注入層)を、隔壁際膜厚が中央部膜厚の1.1倍よりも薄くなっているもの、すなわち、均一な膜厚の正孔輸送層(または正孔注入層)として成膜することができた。
 2.成膜材料として高分子の発光材料を用いた場合
 2-1.成膜用インクの調製
 まず、発光材料として、Poly[{9,9-dihexyl-2,7-bis(1-cyanovinylene)fluorenyl-ene}-alt-co-{2,5-bis(N,N’-diphenylamino)-1,4-phenylene}]、Poly(9,9-dihexylfluorenyl-2,7-diyl)、Poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(N,N’-diphenyl)-N,N’-di(p-butylphenyl) 1,4-diamino-benzene)]を用意し、これらの含有量が1.6wt%となるように、液性媒体に溶解することで、発光層形成用の成膜用インクをそれぞれ調製した。
 なお、これら成膜用インクを調製する際に用いた液性媒体としては、第1成分として、ジベンジルエーテル、4-イソプロピルビフェニル、ベンジルフェニルエーテル、3-フェノキシトルエン、オクチルベンゼン、2-イソプロピルナフタレン、4-メチルビフェニル、ジフェニルメタン、ジフェニルエーテル、2-メチルビフェニル、1-メチルナフタレン、シクロヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ペンチルベンゼンをそれぞれ用意し、表4に示すように、これら第1成分を液性媒体として用いた。また、前記第1成分の他に、第2成分として、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、グリセリン、トリエチレングリコール、2-(ベンジルオキシ)エタノール、ジエチルイミノジアセテート、ジエチレングリコール、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、1,3-プロパンジオールをそれぞれ用意し、表5、6に示すような、第1成分と第2成分との組み合わせ、および、含有比率とするものを液性媒体として用いた。
 2-2.発光層の成膜
 まず、幅100μm×300μmの開口部を有する撥液性を有した隔壁が設けられたITO基板を用意し、この開口部内に、前記2-1において調製した発光層形成用の各成膜用インクを、それぞれ、インクジェット法により供給して液状被膜を形成した。
 その後、25℃で減圧乾燥(到達真空度:10-3Pa)することにより、発光層をそれぞれ形成した。
 なお、インクジェット法により供給する液滴は、重さが10ngのものとし、この液滴16~40滴を開口部内に供給した。
 2-3.膜平坦性の評価
 前記2-2において成膜された発光層の膜厚を、開口部の中央部および隔壁(バンク)の際部について測定した(図11参照。)。そして、これら中央部の測定値(中央部膜厚)、際部の測定値(隔壁際膜厚)に基づいて、以下の3段階の基準に従って評価した。
  ○: 隔壁際膜厚 ≦ 中央部膜厚×1.1
  ▲: 隔壁際膜厚 > 中央部膜厚×1.1
  ×: 成膜材料の析出による成膜不良が認められる
 この評価結果を、それぞれ、以下の表8~表16に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000016
 表8に示すように、液性媒体を第1成分を単独で含むものとした場合には、かかる液性媒体を含む成膜用インクを用いて形成された発光層は、成膜用インクの染み上りが抑制されなかったことに起因して、隔壁際膜厚が、中央部膜厚の1.1倍よりも厚くなっており、発光層を均一な膜厚で成膜することができなかった。
 これに対して、表9~16に示すように、液性媒体を沸点差が30℃以上の第1成分と第2成分とを含むものとし、さらに、これらの含有率(第2成分:第1成分)を20:100~500:100とすることで、成膜用インクの染み上りを抑制することができ、この成膜用インクを用いて形成された発光層を、隔壁際膜厚が中央部膜厚の1.1倍よりも薄くなっているもの、すなわち、均一な膜厚の発光層として成膜することができた。
 3.成膜材料として低分子の正孔輸送材料(正孔注入材料)を用いた場合
 3-1.成膜用インクの調製
 まず、正孔輸送性材料(または正孔注入材料)として、銅フタロシアニン(CuPc)、4,4’-(シクロヘキサン-1,1-ジイル)ビス(N,N-ジ-p-トリルアニリン)(TAPC)、N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ビス(フェニル)-ベンジジン(TPD)、N,N’-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジン(α-NPD)、4,4’,4”-トリス(3-メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m-MTDATA)、4,4’,4”-トリス{2-ナフチル(フェニル)アミノ}トリフェニルアミン(2-TNATA)、4,4’,4”-トリス-9-カルバゾリルトリフェニルアミン(TCTA)、1,3,5-トリス〔4-(ジフェニルアミノ)フェニル〕ベンゼン(TDAPB)、2,2’,7,7’-テトラキス(N,N-ジフェニルアミノ)-9,9’-スピロビフルオレン(スピロー-TAD)、N,N′-ジ(4-メチルフェニル)-N,N′-ジフェニル-1,4-フェニレンジアミン(DPPD=DTP)、トリス-パラ-トリルアミン(HTM1)、1,1-ビス[(ジ-4-トリルアミノ)フェニル]シクロヘキサン(HTM2)、1,3,5-トリス(4-ピリジル)-2,4,6-トリアジン(TPT1)、トリフェニルアミンテトラマー(TPTE)を用意し、これらの含有量が1.6wt%となるように、液性媒体に溶解することで、正孔輸送層(または正孔注入層)形成用の成膜用インクをそれぞれ調製した。
 なお、これら成膜用インクを調製する際に用いた液性媒体としては、第1成分として、ジベンジルエーテル、4-イソプロピルビフェニル、ベンジルフェニルエーテル、3-フェノキシトルエン、オクチルベンゼン、2-イソプロピルナフタレン、4-メチルビフェニル、ジフェニルメタン、ジフェニルエーテル、2-メチルビフェニル、1-メチルナフタレン、シクロヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ペンチルベンゼンをそれぞれ用意し、表7に示すように、これら第1成分を液性媒体として用いた。また、前記第1成分の他に、第2成分として、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、グリセリン、トリエチレングリコール、2-(ベンジルオキシ)エタノール、ジエチルイミノジアセテート、ジエチレングリコール、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、1,3-プロパンジオールをそれぞれ用意し、表8、9に示すような、第1成分と第2成分との組み合わせ、および、含有比率とするものを液性媒体として用いた。
 3-2.正孔輸送層(または正孔注入層)の成膜
 まず、幅100μm×300μmの開口部を有する撥液性を有した隔壁が設けられたITO基板を用意し、この開口部内に、前記3-1において調製した正孔輸送層(または正孔注入層)形成用の各成膜用インクを、それぞれ、インクジェット法により供給して液状被膜を形成した。
 その後、25℃で減圧乾燥(到達真空度:10-3Pa)することにより、正孔輸送層(または正孔注入層)をそれぞれ形成した。
 なお、インクジェット法により供給する液滴は、重さが10ngのものとし、この液滴16~40滴を開口部内に供給した。
 3-3.膜平坦性の評価
 前記3-2において成膜された正孔輸送層(または正孔注入層)の膜厚を、開口部の中央部および隔壁(バンク)の際部について測定した(図11参照。)。そして、これら中央部の測定値(中央部膜厚)、際部の測定値(隔壁際膜厚)に基づいて、以下の3段階の基準に従って評価した。
  ○: 隔壁際膜厚 ≦ 中央部膜厚×1.1
  ▲: 隔壁際膜厚 > 中央部膜厚×1.1
  ×: 成膜材料の析出による成膜不良が認められる
 この評価結果を、それぞれ、以下の表17~表24に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
 表17に示すように、液性媒体を第1成分を単独で含むものとした場合には、かかる液性媒体を含む成膜用インクを用いて形成された正孔輸送層(または正孔注入層)は、成膜用インクの染み上りが抑制されなかったことに起因して、隔壁際膜厚が、中央部膜厚の1.1倍よりも厚くなっており、正孔輸送層(または正孔注入層)を均一な膜厚で成膜することができなかった。
 これに対して、表18~24に示すように、液性媒体を沸点差が30℃以上の第1成分と第2成分とを含むものとし、さらに、これらの含有率(第2成分:第1成分)を20:100~500:100とすることで、成膜用インクの染み上りを抑制することができ、この成膜用インクを用いて形成された正孔輸送層(または正孔注入層)を、隔壁際膜厚が中央部膜厚の1.1倍よりも薄くなっているもの、すなわち、均一な膜厚の正孔輸送層(または正孔注入層)として成膜することができた。
 4.成膜材料として低分子の発光材料を用いた場合
 4-1.成膜用インクの調製
 まず、発光材料に含まれるホスト材料として、4,4'-N,N'-dicarbazol-biphenyl(CBP)、BAlq、mCP、CDBP、DCB、P06、SimCP、UGH3、TDAPBを、赤色発光材料(ドーパント)として、Bt2Ir(acac)、Btp2Ir(acac)、PtOEP、緑色発光材料(ドーパント)として、Ir(ppy)3,Ppy2Ir(acac)、青色発光材料(ドーパント)として、FIrpic、Ir(pmb)3、FIrN4、Firtazをそれぞれ用意し、各ホスト材料と各発光材料(赤色発光材料、緑色発光材料、青色発光材料)との組み合わせにおいて、ホスト材料の含有量が97wt%、発光材料の含有量が3wt%となるように、液性媒体に溶解することで、発光層形成用の成膜用インクをそれぞれ調製した。
 なお、これら成膜用インクを調製する際に用いた液性媒体としては、第1成分として、ジベンジルエーテル、4-イソプロピルビフェニル、ベンジルフェニルエーテル、3-フェノキシトルエン、オクチルベンゼン、2-イソプロピルナフタレン、4-メチルビフェニル、ジフェニルメタン、ジフェニルエーテル、2-メチルビフェニル、1-メチルナフタレン、シクロヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ペンチルベンゼンをそれぞれ用意し、表10に示すように、これら第1成分を液性媒体として用いた。また、前記第1成分の他に、第2成分として、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、グリセリン、トリエチレングリコール、2-(ベンジルオキシ)エタノール、ジエチルイミノジアセテート、ジエチレングリコール、プロピレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、1,3-プロパンジオールをそれぞれ用意し、表11、12に示すような、第1成分と第2成分との組み合わせ、および、含有比率とするものを液性媒体として用いた。
 4-2.発光層の成膜
 まず、幅100μm×300μmの開口部を有する撥液性を有した隔壁が設けられたITO基板を用意し、この開口部内に、前記4-1において調製した発光層形成用の各成膜用インクを、それぞれ、インクジェット法により供給して液状被膜を形成した。25℃で減圧乾燥(到達真空度:10-3Pa)することにより、発光層をそれぞれ形成した。
 なお、インクジェット法により供給する液滴は、重さが10ngのものとし、この液滴16~40滴を開口部内に供給した。
 4-3.膜平坦性の評価
 前記4-2において成膜された発光層の膜厚を、開口部の中央部および隔壁(バンク)の際部について測定した(図11参照。)。そして、これら中央部の測定値(中央部膜厚)、際部の測定値(隔壁際膜厚)に基づいて、以下の3段階の基準に従って評価した。
  ○: 隔壁際膜厚 ≦ 中央部膜厚×1.1
  ▲: 隔壁際膜厚 > 中央部膜厚×1.1
  ×: 成膜材料の析出による成膜不良が認められる
 この評価結果を、それぞれ、以下の表25~表31に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
 表25に示すように、液性媒体を第1成分を単独で含むものとした場合には、かかる液性媒体を含む成膜用インクを用いて形成された発光層は、成膜用インクの染み上りが抑制されなかったことに起因して、隔壁際膜厚が、中央部膜厚の1.1倍よりも厚くなっており、発光層を均一な膜厚で成膜することができなかった。
 これに対して、表26~31に示すように、液性媒体を沸点差が30℃以上の第1成分と第2成分とを含むものとし、さらに、これらの含有率(第2成分:第1成分)を20:100~500:100とすることで、成膜用インクの染み上りを抑制することができ、この成膜用インクを用いて形成された発光層を、隔壁際膜厚が中央部膜厚の1.1倍よりも薄くなっているもの、すなわち、均一な膜厚の発光層として成膜することができた。
 1、4A‥‥成膜用インク 1A‥‥液状被膜 1B‥‥膜 3‥‥陽極 4‥‥正孔注入層 5‥‥正孔輸送層 6‥‥赤色発光層 10‥‥電子輸送層 11‥‥電子注入層 12‥‥陰極 14‥‥積層体 14R、14G、14B‥‥積層体 15、15A‥‥基材 16‥‥隔壁 17‥‥開口部 19‥‥透過層 19B‥‥着色層 19BA‥‥成膜用インク 19G‥‥着色層 19GA‥‥成膜用インク 19R‥‥着色層 19RA‥‥成膜用インク 20‥‥基板 21‥‥基板 22‥‥平坦化層 24‥‥スイッチング素子 27‥‥導電部 31‥‥隔壁 311‥‥隔壁面 32‥‥反射膜 33‥‥腐食防止膜 34‥‥陰極カバー 35‥‥樹脂層 36‥‥隔壁 100‥‥液滴吐出装置 101‥‥発光装置 102‥‥透過フィルター 103‥‥カラーフィルター 110‥‥ヘッド 111‥‥ヘッド本体 112‥‥振動板 113‥‥ピエゾ素子 114‥‥本体 115‥‥ノズルプレート 115P‥‥インク吐出面 116‥‥リザーバー 117‥‥インク室 118‥‥ノズル 130‥‥ベース 140‥‥テーブル 170‥‥テーブル位置決め手段 171‥‥第1移動手段 172‥‥モーター 180‥‥ヘッド位置決め手段 181‥‥第2移動手段 182‥‥リニアモーター 183、184、185‥‥モーター 190‥‥制御装置 191‥‥駆動回路 200、200R、200G、200B‥‥発光素子 241‥‥半導体層 242‥‥ゲート絶縁層 243‥‥ゲート電極 244‥‥ソース電極 245‥‥ドレイン電極 300‥‥表示装置 300R、300G、300B‥‥サブ画素 1100‥‥パーソナルコンピューター 1102‥‥キーボード 1104‥‥本体部 1106‥‥表示ユニット 1200‥‥携帯電話機 1202‥‥操作ボタン 1204‥‥受話口 1206‥‥送話口 1300‥‥ディジタルスチールカメラ 1302‥‥ケース 1304‥‥受光ユニット 1306‥‥シャッタボタン 1308‥‥回路基板 1312‥‥ビデオ信号出力端子 1314‥‥入出力端子 1430‥‥テレビモニター 1440‥‥パーソナルコンピューター B、G、R‥‥光。

Claims (14)

  1.  成膜材料と、
     前記成膜材料が溶解または分散される液性媒体とを有し、
     前記液性媒体は、粘度が20cP未満である第1成分と、該第1成分の大気圧上での沸点に対して±30℃以内の大気圧上での沸点を有し、粘度が20cP以上である第2成分とを含有し、
     前記第2成分は、前記第1成分100重量部に対して、20重量部以上500重量部以下の含有量で含まれることを特徴とする成膜用インク。
  2.  当該成膜用インクは、その粘度が20cP未満である請求項1に記載の成膜用インク。
  3.  前記液性媒体は、前記第1成分および前記第2成分のうち大気圧上での沸点が高いものの沸点より、大気圧上での沸点が低く、粘度が20cP未満である第3成分を含有する請求項1または2に記載の成膜用インク。
  4.  前記第3成分は、その大気圧上での沸点が200℃以上270℃以下である請求項3に記載の成膜用インク。
  5.  前記第1成分は、大気圧上での沸点が200℃以上300℃以下である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の成膜用インク。
  6.  前記第1成分は、その0.5wt%以上の重量の前記成膜材料を溶解し得る溶解度を有する請求項1ないし5のいずれか1項に記載の成膜用インク。
  7.  前記第2成分は、前記成膜材料を溶解する溶解度が前記第1成分よりも低い請求項6に記載の成膜用インク。
  8.  前記第2成分は、水酸基を備える請求項1ないし7のいずれか1項に記載の成膜用インク。
  9.  前記第2成分は、芳香族を備える請求項8に記載の成膜用インク。
  10.  前記第2成分は、アセテート基を備える請求項8または9に記載の成膜用インク。
  11.  当該成膜用インクは、液滴として基板上の隔壁が有する開口部に供給した後、乾燥させることで成膜されるものである請求項1ないし10のいずれか1項に記載の成膜用インク。
  12.  請求項1ないし11のいずれか1項に記載の成膜用インクを、基材上に設けられた隔壁が備える開口部内に液滴として供給して、液状被膜を形成する工程と、
     前記液状被膜を加熱して乾燥させることで、前記開口部内に膜を成膜する工程とを有することを特徴とする成膜方法。
  13.  請求項12に記載の成膜方法により形成された膜またはそれを処理した膜を有することを特徴とする膜付きデバイス。
  14.  請求項13に記載の膜付きデバイスを有することを特徴とする電子機器。
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