WO2008035501A1

WO2008035501A1 - Coating solution for organic electroluminescence element, organic electroluminescence element, and method for production of organic electroluminescence element

Info

Publication number: WO2008035501A1
Application number: PCT/JP2007/063825
Authority: WO
Inventors: Emi Yamamoto; Yuhki Kobayashi
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2006-09-22
Filing date: 2007-07-11
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2009-03-22

Description

明細書

有機エレクトロルミネセンス素子用塗液、有機エレクトロルミネセンス素子、及び、有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、有機エレクトロルミネセンス素子用塗液、有機エレクトロルミネセンス素子

、及び、有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法に関する。より詳しくは、インクジエツト装置等の吐出装置を用いて正孔注入輸送層を形成するのに好適な有機エレクトロルミネセンス素子用塗液、有機エレクトロルミネセンス素子、及び、有機エレクト口ノレミネセンス素子の製造方法に関するものである。

背景技術

[0002] 有機エレクトロルミネセンス (EL)ディスプレイは、視認性及び応答性に優れ、また、低消費電力化、薄型軽量化及びディスプレイ本体のフレキシブル化が可能であることから、次世代のフラットパネルディスプレイ (FPD)として注目を集めて!/、る。

[0003] このような有機 ELディスプレイは、ガラス、樹脂等からなる透明絶縁基板上に画素毎に配置された発光型の素子である有機エレクトロルミネセンス素子（以下「有機 EL素子」ともいう。）を発光させることにより、画像表示を行う。有機 EL素子の構造としては、例えば、パターン化された酸化インジウム錫 (ITO)からなる陽極上に、正孔注入輸送材料からなる正孔注入輸送層と、発光材料力なる発光層と、真空蒸着法により形成される陰極とがこの順に積層されたものが挙げられる。

[0004] 発光層は、陽極及び陰極から供給される電荷（正孔及び電子）を再結合させることにより発光を行う。また、正孔注入輸送層は、有機 EL素子の発光効率及び耐久性を向上させるために、陽極と発光層との間に設けられる。発光層及び正孔注入輸送層の特性は、有機 ELディスプレイの普及において重要であることから、いかに性能の優れた発光層及び正孔注入輸送層を形成するかが求められている。

[0005] この発光層及び正孔注入輸送層の形成方法としては、蒸着法、湿式法等が挙げられるカ S、製造コストの観点からは、湿式法が用いられることが多い。湿式法により発光層及び正孔注入輸送層を形成するための発光材料及び正孔注入輸送材料としては、一般に、高分子材料が挙げられる。そして、高分子材料を用いた湿式法としては、スピンコート法が挙げられる。し力、しながら、スピンコート法は、材料の利用効率が悪い、層の膜厚を制御することが困難である、赤色 (R)、緑色（G)及び青色（B)の発光材料を塗り分けることができない等のデメリットを有するため、実用化及び量産化には向かない。

[0006] これに対する発光層及び正孔注入輸送層の形成方法としては、発光材料又は正孔注入輸送材料が水又は有機溶媒に分散又は溶解された塗液 (インク）をインクジエツト装置により基板上に形成されたバンク（画素間を区画するための隔壁）内に吐出する方法が提案されている。これによれば、精密な吐出制御が可能となるため、精度の高いパターユングを行うことができる。また、バンク内に必要な量の材料を直接吐出すること力 Sできるので、材料の利用効率を極めて高くすることができる。しかしな力、発光材料又は正孔注入輸送材料と水のみとからなる塗液をインクジェット装置により塗布する場合には、インクジェット装置のヘッド部で溶媒の水が揮発するため、発光材料又は正孔注入輸送材料 (溶質）が析出してしまい、ノズルが詰まりやすいという点で改善の余地があった。

[0007] このような状況の中、正孔注入輸送層用組成物の接触角、粘度、表面張力等の物性値を調整してインクジェット装置により塗布する方法が提案されている（例えば、特許文献 1参照。）。また、インクの分散媒として水と、高沸点のアルコール類と、ある特定の表面張力のアルコール類とを特定の割合に規定する方法が開示されている（例えば、特許文献 2参照。）。し力もながら、これらの塗液では、通常、撥液化されたバンクによって塗液が内側へ押し戻されてしまい、特にバンクのエッジ部に塗液が広がりきらなかった。その結果、塗液が広がりきらなかった領域において、リーク電流が発生し、有機 EL素子の特性劣化の原因になっていた。すなわち、従来においては、バンク内における塗液の広がり易さを改善するという点で更に改善の余地があった。

特許文献 1 :特開 2000— 106278号公報

特許文献 2：特開 2004— 204114号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題 [0008] 本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、バンク内における塗液の広がりを改善することができる有機エレクトロルミネセンス素子用塗液、有機エレクト口ルミネセンス素子、及び、有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明者らは、バンク内における塗液の広がりを改善することができる有機エレクト口ノレミネセンス素子用塗液について種々検討したところ、正孔注入輸送層を形成するための材料である層形成材料を溶解又は分散することができる溶媒に着目した。そして、有機エレクトロルミネセンス素子用塗液は、層形成材料と、必須溶媒としてカルビトール系化合物とを含んで構成されることにより、吐出装置等を用いて塗布を行つた場合に、塗液がバンク内を広がり易くなることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。

[0010] すなわち、本発明は、有機エレクトロルミネセンス素子の正孔注入輸送層の形成に用いられる有機エレクトロルミネセンス素子用塗液であって、上記有機エレクト口ルミネセンス素子用塗液は、層形成材料と、必須溶媒としてカルビトール系化合物とを含んで構成される有機エレクトロルミネセンス素子用塗液である。

以下に本発明を詳述する。

[0011] 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液（以下、「有機 EL用塗液」ともいう。）は、有機 EL素子の正孔注入輸送層の形成に用いられるものである。したがって、本発明の有機 EL用塗液は、吐出装置等を用いる湿式法による正孔注入輸送層の製造に好適である。

[0012] 上記正孔注入輸送層は、陽極から供給された正孔 (ホール)を発光層に注入及び/ 又は輸送する機能を有する。したがって、正孔注入輸送層は、正孔を発光層に注入する機能を有する注入正孔注入層であってもよいし、正孔を発光層に輸送する機能を有する正孔輸送層であってもよ!/、。

[0013] なお、塗液は、インクと呼ばれるものであってもよい。

[0014] 上記有機エレクトロルミネセンス素子用塗液は、層形成材料を含んで構成される。なお、層形成材料とは、正孔注入輸送層を形成するための材料であり、いわゆる、正孔注入輸送材料である。

[0015] 上記正孔注入輸送材料は、上述の正孔注入輸送層としての機能を発現することができる材料である。したがって、正孔注入輸送材料は、正孔注入材料であってもよいし、正孔輸送材料であってもよい。また、正孔注入輸送材料は、本発明においては、通常、高分子材料である。

[0016] 上記正孔注入輸送材料としては、なかでも、ポリチォフィン誘導体が好ましぐポリ（3 , 4—エチレンジォキシチォフェン）（以下、「PEDOT」ともいう。）にポリスチレンスノレホン酸（以下、「PSS」ともいう。）がドープされた混合物（以下、「PEDOT— PSS」ともいう。）がより好ましい。すなわち、上記有機エレクトロルミネセンス素子用塗液は、層形成材料としてポリ（3, 4—エチレンジォキシチォフェン）とポリスチレンスルホン酸とを含有することがより好ましい。 PEDOT— PSSは、正孔注入輸送層としての特性に優れ、また、水を主溶媒として使用すること力 Sできる。

[0017] 上記有機エレクトロルミネセンス素子用塗液は、必須溶媒としてカルビトール系化合物を含んで構成される。カルビトール系化合物は、塗液をバンク内で広がり易くする性質を有する。したがって、バンク内における塗液の広がりを改善することができる。また、カルビトール系化合物は、極端に粘度が高くないため、塗布に適したインクに容易に調整すること力 Sできる。

[0018] なお、カルビトール系化合物とは、下記化学式（1)又は（2)で表される化合物である。なお、下記化学式（1)及び（2)中、 j、 k、 n、 m及び 1は、それぞれ任意の自然数である。

[0019] [化 1]

[0020]

[0021] また、上記化学式（1)においては、 j = l〜3であり、 j = lのとき、 k= 5〜； 12であり、 j = 2のとき、 k= 3〜； 12であり、 j = 3のとき、 k= l〜4であることが好ましく、 j = lのとき、 k= 5〜8であり、】 = 2のとき、 k= 3〜； 12であり、 j = 3のとき、 k= lであることがより好ましい。

[0022] 更に、上記化学式（2)においては、 1= 1であり、 n = 2又は 4であり、 m= lであることが好ましい。

[0023] 上記溶媒とは、層形成材料を溶解又は分散するためのものである。したがって、上記溶媒は、分散媒であってもよい。また、上記溶媒は、通常、常温常圧下において液体である。更に、上記溶媒は、有機 EL素子の発光効率を向上する観点からは、正孔注入輸送層の形成後におレ、て、正孔注入輸送層中に残存しな!/、ことが好ましレ、。

[0024] なお、上記溶媒は、水を含有するものであってもよいし、水と水以外の溶媒とを含有するものであってもよい。

[0025] 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液の組成としては、このような要素を必須とするものである限り、その他の要素を含んでいても含んでいなくてもよぐ特に限定されるものではない。

本発明の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液における好ましい形態について以下に詳しく説明する。

[0026] 上記カルビトール系化合物は、 1. 0 X 10⁵Paの条件下での沸点が 180°C以上であることが好ましい。これにより、バンク内を塗液が広がりきる前に溶媒が乾燥するのを抑制すること力 Sできる。したがって、バンク内における塗液の広がりをより改善することができる。また、インクジェット装置等の吐出装置のヘッド部で溶媒が揮発しに《なるので、層形成材料の析出を抑制することがなき、その結果、塗布装置の塗液出口（ノズノレ）での目詰まりを防止することができる。このように、上記カルビトール系化合物は、 1. O X 10⁵Paの条件下での沸点が 180°C以上である高沸点溶媒であることが好ましい。

[0027] 上記カルビトール系化合物は、 1. 0 X 10⁵Paの条件下での沸点が 250°C以下であることが好ましい。これにより、正孔注入輸送層中に、溶媒が残存するのを効果的に抑制すことができるので、有機 EL素子の発光特性を向上することができる。また、塗液の塗布後の乾燥を容易に行うことができるため、スループットの短縮が可能となる。

[0028] 上記カルビトール系化合物は、水溶性であることが好ましい。正孔注入輸送材料として特に好適な PEDOT— PSSは、通常、水に分散された状態で市販されるため、これにより、カルビトール系化合物を含んだ塗液に PEDOT— PSSを分散させ易くなる

[0029] 上記カルビトール系化合物としては、 20°Cの条件下での粘度が 2. 5mPa ' s以上であるものが好適である。なお、粘度が 2. 5mPa ' s未満であると、沸点が低くなるとともに、揮発性が高くなるため、溶媒として使用することが困難になる場合がある。

[0030] また、上記カルビトール系化合物としては、 20°Cの条件下での粘度が 7. OmPa ' s以下であるものが好適である。なお、粘度が 7. OmPa ' sを超えると、塗液が広がりにくくなるととも、更に塗液全体の物性値を制御することが困難になる場合がある。

[0031] 更に、上記カルビトール系化合物は、 20°Cの条件下での粘度が 2. 5mPa ' s以上、 7 . OmPa ' s以下であることがより好ましい。このようなカルビトール系化合物は、塗液をバンク内で広がり易くする物質として特に好適である。このような粘度を有するカルビトール系化合物としては、ジエチレングリコールモノェチルエーテル（4· 5mPa ' s)、ジエチレングリコーノレモノブチノレエーテノレ（6. 5mPa ' s)、ジエチレングリコーノレモノェチノレエーテノレアセテート（2. 8mPa ' s)、ジエチレングリコーノレモノブチノレエーテノレアセテート（3. 6mPa ' s)等が挙げられる。なお、粘度が 2. 5mPa ' s未満であったり 7 . OmPa ' sを超えたりすると、上述の場合に加えて、インクジェット装置等の吐出装置により塗液をバンク内に吐出する場合、液滴（塗液）がヘッド部から吐出されないこと力 ^sある。

[0032] 上記カルビトール系化合物は、 25°Cの条件下での表面張力が 27. OmN/m以上、 32. OmN/m以下であることが好ましい。このようなカルビトール系化合物は、塗液をバンク内で広がり易くする物質として好適である。このような表面張力を有するカルビトール系化合物としては、ジエチレングリコールモノェチルエーテル（31. 8mN/ m)、ジエチレングリコーノレモノブチノレエーテノレ（30. OmN/m)、ジエチレングリコーノレモノェチノレエーテノレアセテート（27. 4mN/m)、ジエチレングリコーノレモノブチノレエーテルアセテート（29· 9mN/m)が挙げられる。なお、表面張力が 27· OmN/ m未満であったり 32. OmN/mを超えたりすると、インクジェット装置等の吐出装置により塗液をバンク内に吐出する場合、液滴（塗液）がヘッド部から吐出されないこと力 ^sある。

[0033] 上記カルビトール系化合物は、ジエチレングリコールモノェチルエーテル、ジェチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノェチルエーテルァセテート、及び、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートからなる群より選択される少なくとも 1種のエーテル化合物であることが好ましい。これらのカルビトール系化合物は、塗液をバンク内で広がり易くする物質として好適であり、また、塗液の物性値 (接触角、粘度、表面張力等）を塗布に適したものに簡便に調整することができる。また、これらは、入手が容易であることから、本発明の有機 EL用塗液を容易に準備すること力 Sできる。その結果、容易に正孔注入輸送層を形成することができる。

[0034] 上記有機エレクトロルミネセンス素子用塗液は、カルビトール系化合物の他に、 1. 0

X 10⁵Paの条件下での沸点が 180°C以上である少なくとも 1種の高沸点溶媒を含む形態（以下、「第 1形態」ともいう。）が好ましい。上記有機 EL用塗液が溶媒としてカルビトール系化合物を含む場合、塗液がバンク内を広がり過ぎてバンク内から溢れ出してしまい、有機 EL素子として利用可能な程度の特性を発揮する正孔注入輸送層を形成することが困難になる場合がある。そこで、カルビトール系化合物の他に、塗液がバンク内で広がり過ぎるのを抑制する物質として、 1. 0 X 10⁵Paの条件下での沸点力 S 180°C以上である少なくとも 1種の高沸点溶媒を更に塗液に加えることによって、バンク内を塗液が広がりきる前に溶媒が乾燥するのを抑制しつつ、バンク内の所望の位置（通常、バンクのエッジ部に接する位置）にまで塗液が広がるように容易に調整すること力 Sできる。その結果、膜の成膜性が向上し、有機 EL素子におけるリーク電流の発生の抑制と発光効率を向上とが可能となる。このように、本発明の有機 EL用塗液は、塗液をバンク内で広がり易くする溶媒と、塗液がバンク内で広がり過ぎるのを抑制する溶媒とを含むことが好ましレ、。

[0035] なお、本発明の有機 EL用塗液が上記カルビトール系化合物と上記高沸点溶媒とを含む場合、カルビトール系化合物と高沸点溶媒との割合としては特に限定されず、適宜設定すればよい。 [0036] 上記高沸点溶媒は、カルビトール系化合物の場合と同様の観点から、 1.0X10⁵Pa の条件下での沸点が 250°C以下であることが好ましぐまた、水溶性であることが好ましい。

[0037] 上記第 1形態において、上記有機エレクトロルミネセンス素子用塗液は、層形成材料を質量％含有する層形成材料の水分散液と、カルビトール系化合物と、高沸点溶媒とを少なくとも用いて調整されるとともに、 1.0X10⁵Paの条件下での沸点が 180 °C以上である溶媒の全塗液 (溶液）に対する割合を容積％とし、層形成材料の水分散液の全塗液 (溶液）に対する割合を ₂容積％としたときの換算割合 y/ (x X z)が 0· 7以下であることが好ましい。これにより、塗液がバンク内を広がり過ぎ、バンクから溢れ出すのをより効果的に抑制することができる。なお、ここで、 1.0X10⁵Paの条件下での沸点が 180°C以上である溶媒とは、 1.0X10⁵Paの条件下での沸点が 180°C 以上であるカルビトール系化合物と、カルビトール系化合物以外の 1.0X10⁵Paの条件下での沸点が 180°C以上である溶媒（高沸点溶媒）とを含むものである。

[0038] 上記高沸点溶媒は、 2価アルコールを含んで構成されることが好ましい。 2価アルコールは、塗液がバンク内で広がり過ぎるのを抑制する性質を有する。したがって、上記高沸点溶媒として好適である。

[0039] 上記 2価アルコールとしては、 20°Cの条件下での粘度が 40. OmPa's以上であるものが好適である。なお、粘度が 40. OmPa's未満であると、沸点が低くなるとともに、揮発性が高くなるため、溶媒として使用することが困難になる場合がある。

[0040] また、上記 2価アルコールとしては、 20°Cの条件下での粘度が 50. OmPa's以下であるものが好適である。なお、粘度が 50. OmPa'sを超えると、塗液が広がりにくくなるととも、更に塗液全体の物性値を制御することが困難になる場合がある。

[0041] 更に、上記 2価アルコールは、 20°Cの条件下での粘度が 40. OmPa's以上、 50.0 mPa's以下であることがより好ましい。このような 2価アルコールは、塗液がバンク内を広がり過ぎるのを抑制する物質として特に好適である。このような粘度を有する 2価アルコールとしては、エチレングリコール（46· 5mPa's)、ジエチレングリコール（48· 5mPa's)、 1, 2—プロパンジオール（40· 4mPa's)、トリエチレングリコール（45· 2 mPa's)等が挙げられる。なお、粘度が 40. OmPa's未満であったり 50. OmPa'sを超えたりすると、上述の場合に加えて、インクジェット装置等の吐出装置により塗液をバンク内に吐出する場合、液滴（塗液）がヘッド部から吐出されないことがある。

[0042] 上記 2価アルコールは、 25°Cの条件下での表面張力が 30. OmN/m以上、 50. 0 mN/m以下であることが好ましい。このような 2価アルコールは、塗液がバンク内を広がり過ぎるのを抑制する物質として特に好適である。このような表面張力を有する 2 価アルコールとしては、エチレングリコール（48. OmN/m)、ジエチレングリコール（ 35. 7mN/m)、 1 , 2—プロパンジオール（40· lmN/m)、トリエチレングリコール（ 40. OmN/m)等が挙げられる。なお、表面張力が 30. OmN/m未満であったり 50 . OmN/mを超えたりすると、インクジェット装置等の吐出装置により塗液をバンク内に吐出する場合、液滴（塗液）がヘッド部から吐出されないことがある。

[0043] 上記 2価アルコールは、エチレングリコール及び/又はジエチレングリコールであることが好ましい。これらの 2価アルコールは、塗液がバンク内を広がり過ぎるのを抑制する物質として特に好適である。また、これらは、入手が容易であることから、本発明の有機 EL用塗液を容易に準備することができる。その結果、容易に正孔注入輸送層を形成すること力でさる。

[0044] 上記有機エレクトロルミネセンス素子用塗液は、少なくとも 1種の低級アルコールを含むことが好ましい。これによれば、塗液の物性値 (接触角、粘度、表面張力等）を塗布に適したものに簡便に調整することができる。また、塗液の溶媒として水のみを用いた場合には、水の表面張力は大きいため、塗液が吐出装置のヘッド部のノズルにまとわり付き、塗液を吐出できないことがある。し力もながら、低級アルコールの表面張力は、通常、水に比べて小さいことから、そのような吐出不良の発生を抑制することができる。なお、本明細書において、低級アルコールとは、炭素原子数が;!〜 8のアルコールを意味し、好ましくは、炭素原子数が 1〜4のアルコールである。これにより、上記少なくとも 1種の低級アルコールとして、水溶性のアルコールを用いることができる。また、上記低級アルコールの全ては、有機 EL用塗液の全容積に対する割合が 60 容積％以下であることが好ましい。これにより、吐出装置のヘッド部で層形成材料が析出するのを抑制することができ、その結果、塗布装置の塗液出口（ノズル)での目詰まりを防止することができる。なお、低級アルコールの沸点は、通常、水に比べて低いことから、低級アルコールの割合が 60容積％を超えると、吐出装置のヘッド部で目詰まりが発生することがある。

[0045] 上記低級アルコールは、メタノール、エタノール、及び、イソプロピルアルコールからなる群より選択される少なくとも 1種のアルコールであることが好ましい。これらの低級アルコールは、入手が容易であることから、本発明の有機 EL用塗液を容易に準備すること力 Sできる。その結果、容易に正孔注入輸送層を形成することかできる。また、これらは、同様の物性値 (接触角、粘度、表面張力等）を有することから、適宜選択可能である。

[0046] 本発明はまた、上記有機エレクトロルミネセンス用塗液を用いて正孔注入輸送層が形成された有機エレクトロルミネセンス素子でもある。上記有機 EL用塗液を用いることによって、正孔注入輸送層をバンクのエッジ部にまで形成することができ、膜の均一性と発光効率とに優れた有機 EL素子を実現することができる。

[0047] 本発明は更に、上記有機エレクトロルミネセンス素子用塗液を用いて有機エレクト口ノレミネセンス素子を製造する方法であって、上記製造方法は、有機エレクト口ルミネセンス素子用塗液をパターン塗布することにより正孔注入輸送層を形成する工程 (正孔注入輸送層形成工程)を含む有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法でもある。これによれば、正孔注入輸送層をバンクのエッジ部にまで形成することができるとともに、膜の均一性と発光効率とに優れた有機 EL素子を作製することができる。

[0048] 上記パターン塗布としては、印刷装置、吐出装置等を用いた方法が挙げられるが、なかでも、吐出装置を用いて行われることが好ましい。吐出装置によれば、所定のパターン形状に応じて塗液を塗布すべき凹部が形成された基板に対して、吐出装置を用いた連続吐出手段により、塗液を所定のパターン形状に塗布することができる。そのため、低コスト、かつ、簡便に微細なパターン形状を有する正孔注入輸送層を形成すること力 Sでさる。

[0049] 上記吐出装置としては、インクジェット装置、ノズルコーター、ディスペンサー等が挙げられる力 S、なかでも、インクジェット装置が好適に用いられる。インクジェット装置によれば、塗液を塗布すべき所定の微細なパターン形状に正確に吐出することができる。そのため、より低コスト、かつ、より簡便に微細なパターン形状を有する正孔注入輸送層を形成することができる。

[0050] 上記正孔注入輸送層形成工程は、有機エレクトロルミネセンス素子用塗液を塗布した後、自然乾燥、加熱、加圧及び減圧、又は、これらの組み合わせの処理が行われることが好ましい。これによれば、膜厚ムラ、溶質の相分離等を防ぎつつ、均一かつ均質な正孔注入輸送層を形成することができる。また、塗液に含まれる溶媒の除去方法によって、正孔注入輸送層の平坦性を制御することができる。

[0051] 本発明はそして、上記有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法を用いて正孔注入輸送層が形成された有機エレクトロルミネセンス素子でもある。上記有機 EL素子の製造方法によれば、正孔注入輸送層をバンクのエッジ部にまで形成することができ、膜の均一性と発光効率とに優れた有機 EL素子を実現することができる。

[0052] なお、上述の有機 EL用塗液、有機 EL素子及び有機 EL素子の製造方法に関する各種形態は、適宜、組み合わせて用いることができる。

発明の効果

[0053] 本発明の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液によれば、バンク内における広がりを改善すること力できる。また、その結果、正孔注入輸送層の膜の均一性と発光効率とに優れた有機 EL素子を実現することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0054] 以下に実施例を掲げ、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の実施例において、特に断りのない限り、「％」は、容積％を意味するものとする。

[0055] (実施例 1)

本実施例における有機 EL素子の作製方法について説明する。

まず、 ITO (Indium Tin Oxide；酸化インジウム錫）が膜厚 150nmで成膜されたガラス基板をフォトリソグラフィ一法によりパターユングし、 ITO透明ストライプ電極付きガラス基板を作製した。 ITO透明ストライプ電極は、有機 EL素子の陽極となる。

[0056] 次に、ストライプ状の ITOの間を埋めるように撥液性のバンク材料をパターユングして

140 μ m角（高さ及び幅ともに 140 μ m)のバンクを形成した。

[0057] 次に、この基板を、イソプロピルアルコール、アセトン、純水等を用いたウエットプロセスによる洗浄方法と、 UV/オゾン処理、プラズマ処理等のドライプロセスによる洗浄方法とにより洗浄した。

[0058] 次に、 PEDOT— PSSを含有する有機 EL用塗液を準備した。具体的には、正孔注入輸送材料である PEDOT— PS Sの 1質量％水分散溶液 10 %と、溶媒であるエタノ一ノレ 58. 0%、水 25. 0%、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル 1. 4%及びエチレングリコール 5· 6%との組成を有する正孔注入輸送層用塗液（塗液 1とする）を調製した。なお、 PEDOT— PSSの 1質量％水分散溶液は、 PEDOTと PSSとの重量比が 1 : 20であり、 PEDOTと PSSとの含有量の合計が水分散溶液全体に対して 1 質量％の溶液である。

[0059] 次に、一度に吐出される量が 8plのヘッド部を有するインクジェット装置を用いて塗液

1を基板のバンク内に吐出した。そして、塗液 1が吐出された基板を室温（25°C)かつ減圧（lOOPa)下で 60分間乾燥し、続いて 200°Cで 60分間加熱乾燥することにより溶媒を除去し、正孔注入輸送層を形成した。

[0060] 次に、一度に吐出される量が 8plのヘッド部を有するインクジェット装置を用いて、正孔注入輸送層上に発光材料である PDF (Poly(9，9-dioctylfluorene) ;ポリジォクチルフノレオレン)を吐出した。そして、発光材料が吐出された基板を室温（25°C)かつ減圧（ lOOPa)下で 60分間乾燥し、続いて 200°Cで 60分間加熱処理することにより溶媒を除去し、発光層を形成した。

[0061] この発光層上に、ストライプ状の ITO電極と直交するように、シャドウマスクを固定した後、真空蒸着装置内でカルシウム（Ca)を 5nmの厚さで真空蒸着し、続いてアルミ二ゥム (A1)を lOOnmの厚さで真空蒸着することにより陰極を形成した。最後に、基板に封止用ガラスを貼り合わせることにより、ボトムェミッション型有機 EL素子を作製した。

[0062] (実施例 2〜； 11)

正孔注入輸送層用塗液の組成が異なること以外は、実施例 1と同様に有機エレクト口ノレミネセンス素子を作製した。各実施例 2〜； 11における正孔注入輸送層用塗液を、それぞれ塗液 2〜； 11とし、表 1に、実施例 1とともに各組成を示す。

[0063] [表 1]

*1 PEDOT-PSSの 1質量％水分散液

*2 PEDOT-PSSの 2.5質量％水分散液

[0064] なお、表中、 DEGMPEは、ジエチレングリコールモノプロピルエーテルを示し、 EG は、エチレングリコールを示し、 DEGMBEは、ジエチレングリコールモノブチルエーテルを示し、 DEGは、ジエチレングリコールを示す。また、実施例 2〜； 10については、実施例 1と同様に、 PEDOT— PSSの 1質量％水分散溶液を用いた力 S、実施例 11 については、 PEDOT— PSSの 2. 5質量％水分散溶液を用いた。なお、 PEDOT— PSSの 2. 5質量％水分散溶液とは、 PEDOTと PSSとの重量比が 1 : 20であり、 PE DOTと PSSとの含有量の合計が水分散溶液全体に対して 2. 5質量％の溶液である

〇

[0065] 表 2は、各高沸点溶媒の物性値（1. O X 10⁵Paの条件下での沸点、 20°Cの条件下での粘度及び 20°Cの条件下での表面張力）を示した表である。このように、 DEGM PE、 DEGMBE, EG及び DEGは、全て 1 · 0 X 10⁵Paの条件下での沸点が 180°C 以上である高沸点溶媒である。

[0066] [表 2] 沸点 (°c) 粘度 (mPa - s) 表面張力 (mN/m)

DEGMPE 202 4.5 31 .8

DEGMBE 234 6.5 31 .0

EG 1 98 46.5(20°C) 48.0(25°C)

DEG 245 48.5(20°C) 35.7(25°C) [0067] (比較例 1及び 2)

正孔注入輸送層用塗液の組成が異なること以外は、実施例 1と同様に有機エレクト口ノレミネセンス素子を作製した。比較例 1及び 2における正孔注入輸送層用塗液を、それぞれ塗液 21、 22とする。なお、各組成の配合割合は、表 1に実施例とともに示す。表 1に示すように、比較例 1及び 2は、カルビトール系化合物を含まない。

[0068] (評価 1)

実施例;!〜 11及び比較例 1、 2で作製した正孔注入輸送層用塗液;!〜 11、 21及び 2 2について、インクジェット装置塗布時における各塗液のバンク内における広がりと、作製した有機エレクトロルミネセンス素子において 1000cd/m²で発光させたときの発光効率 [cd/A]とについて、評価を行った。その結果を表 3に示す。バンク内での広がりは、顕微鏡による観察によって、塗液がバンク内のエッジ部にまで広がっているものを◎、塗液がバンクのエッジ部に力、かり上まできているものを〇、塗液がバンク内から溢れ出ているものを△、塗液がバンク内のエッジ部にまで広がっていないものを Xと判定した。なお、高沸点溶媒の換算割合は、各塗液について、 PEDOT-PS Sの水分散溶液における PEDOT— PSSの質量％を Xとし、全高沸点溶媒の全塗液に対する容積％の合計を yとし、 PEDOT— PSSの水分散溶液の全塗液に対する容積％を zとして、 y/ (xX z)から算出した。

[0069] [表 3]

表 3に示すように、塗液 1〜； 11を用いて塗布した場合、塗液 21、 22に比べて塗液の広がりが改善された。また、塗液 1と塗液 10との比較から、高沸点溶媒として 2価アルコールを加えることによって、塗液が広がりすぎるのを制御できることが分かった。更に、塗液 1〜3、 6、 11と塗液 4、 5、 7の比較から、高沸点溶媒の換算割合を 0. 7以下にすることで、塗液のバンク内の広がりを制御することができるようになり、 PEDOT PSSのバンク内での膜の均一性と発光効率とが良好となることがわかった。なお、塗液 4、 5、 7ではバンク上まで PEDOT— PSSが乗り上げてしまい、発光層で覆うことができなかったためにリークが発生していたと考えられる。また、カルビトール系化合物が入っていない塗液 21、 22では、塗液がバンク内に広がりきつていないために、膜の均一性が低下して発光効率が低下したものと考えられる。塗液 8、 9では低級アルコールの割合が多くなつたために吐出直後からバンク内での乾燥が速ぐ膜の平坦性が他よりも劣ったため、効率が低下したものと考えられる。また、塗液 8、 9では、ヘッド部で目詰まりが発生することがあった。 [0071] 本願は、 2006年 9月 22日に出願された日本国特許出願 2006— 257759号を基礎として、パリ条約ないし移行する国における法規に基づく優先権を主張するものである。該出願の内容は、その全体が本願中に参照として組み込まれている。

[0072] また、本願明細書における「以上」及び「以下」は、当該数値 (境界値)を含むものである。

Claims

請求の範囲

[1] 有機エレクトロルミネセンス素子の正孔注入輸送層の形成に用いられる有機エレクトロルミネセンス素子用塗液であって、

該有機エレクトロルミネセンス素子用塗液は、層形成材料と、必須溶媒としてカルビトール系化合物とを含んで構成されることを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[2] 前記カルビトール系化合物は、 1. 0 X 10⁵Paの条件下での沸点が 180°C以上であることを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[3] 前記カルビトール系化合物は、 1. 0 X 10⁵Paの条件下での沸点が 250°C以下であることを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[4] 前記カルビトール系化合物は、水溶性であることを特徴とする請求項 1記載の有機ェレクト口ルミネセンス素子用塗液。

[5] 前記カルビトール系化合物は、 20°Cの条件下での粘度が 2. 5mPa ' s以上であることを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[6] 前記カルビトール系化合物は、 20°Cの条件下での粘度が 7. OmPa ' s以下であることを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[7] 前記カルビトール系化合物は、 25°Cの条件下での表面張力が 27. OmN/m以上、

32. OmN/m以下であることを特徴とする請求項 1記載の有機エレクト口ルミネセンス素子用塗液。

[8] 前記カルビトール系化合物は、ジエチレングリコールモノェチルエーテル、ジェチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノェチルエーテルァセテート、及び、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテートからなる群より選択される少なくとも 1種のエーテル化合物であることを特徴とする請求項 1記載の有機エレタトロルミネセンス素子用塗液。

[9] 前記有機エレクトロルミネセンス素子用塗液は、カルビトール系化合物の他に、 1. 0

X 10⁵Paの条件下での沸点が 180°C以上である少なくとも 1種の高沸点溶媒を含むことを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[10] 前記高沸点溶媒は、 1. 0 X 10⁵Paの条件下での沸点が 250°C以下であることを特徴とする請求項 9記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[11] 前記高沸点溶媒は、水溶性であることを特徴とする請求項 9記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[12] 前記有機エレクトロルミネセンス素子用塗液は、層形成材料を質量％含有する層形成材料の水分散液と、カルビトール系化合物と、高沸点溶媒とを少なくとも用いて調整されるとともに、 1. 0 X 10⁵Paの条件下での沸点が 180°C以上である溶媒の全塗液に対する割合を容積％とし、層形成材料の水分散液の全塗液に対する割合を z 容積％としたときの換算割合 y/ (x X z)が 0. 7以下であることを特徴とする請求項 9 記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[13] 前記高沸点溶媒は、 2価アルコールを含んで構成されることを特徴とする請求項 9記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[14] 前記 2価アルコールは、 20°Cの条件下での粘度が 40. OmPa' s以上であることを特徴とする請求項 13記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[15] 前記 2価アルコールは、 20°Cの条件下での粘度が 50. OmPa' s以下であることを特徴とする請求項 13記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[16] 前記 2価アルコールは、 25°Cの条件下での表面張力が 30. OmN/m以上、 50. 0 mN/m以下であることを特徴とする請求項 13記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[17] 前記 2価アルコールは、エチレングリコール及び/又はジエチレングリコールであることを特徴とする請求項 13記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[18] 前記有機エレクトロルミネセンス素子用塗液は、少なくとも 1種の低級アルコールを含むことを特徴とする請求項 1記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[19] 前記低級アルコールは、メタノール、エタノール、及び、イソプロピルアルコールからなる群より選択される少なくとも 1種のアルコールであることを特徴とする請求項 18記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液。

[20] 請求項 1〜； 19のいずれかに記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液を用いて正孔注入輸送層が形成されたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。

[21] 請求項 1〜； 19のいずれかに記載の有機エレクトロルミネセンス素子用塗液を用いて有機エレクトロルミネセンス素子を製造する方法であって、

該製造方法は、有機エレクトロルミネセンス素子用塗液をパターン塗布することにより正孔注入輸送層を形成する工程を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。

[22] 請求項 21記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法を用いて正孔注入輸送層が形成されたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。

[23] 前記パターン塗布は、吐出装置を用いて行われることを特徴とする請求項 21記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。

[24] 請求項 23記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法を用いて正孔注入輸送層が形成されたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。

[25] 前記吐出装置は、インクジェット装置であることを特徴とする請求項 23記載の有機ェレクト口ルミネセンス素子の製造方法。

[26] 請求項 25記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法を用いて正孔注入輸送層が形成されたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。

[27] 前記正孔注入輸送層形成工程は、有機エレクトロルミネセンス素子用塗液を塗布した後、自然乾燥、加熱、加圧及び減圧、又は、これらの組み合わせの処理が行われることを特徴とする請求項 21記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法。

[28] 請求項 27記載の有機エレクトロルミネセンス素子の製造方法を用いて正孔注入輸送層が形成されたことを特徴とする有機エレクトロルミネセンス素子。