功能層形成用油墨、發(fā)光元件的制造方法、發(fā)光裝置、電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及功能層形成用油墨、使用該功能層形成用油墨的發(fā)光元件的制造方 法、發(fā)光裝置、電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，作為形成濾色器的著色層（過(guò)濾層）、有機(jī)電致發(fā)光元件的發(fā)光層、有機(jī) 薄膜晶體管的半導(dǎo)體層等功能層的方法，開(kāi)發(fā)了使用液相工藝的方法。液相工藝中噴墨法 (也被稱(chēng)為液滴噴出法）作為能夠?qū)⒁?guī)定量的油墨（溶液）以液滴的形式從油墨噴頭高精 度地涂布在所希望的位置的方法而備受矚目。
[0003] 另一方面，噴墨法中使用的油墨（溶液）一旦因干燥導(dǎo)致固體成分在油墨噴頭的 噴嘴析出則引起噴嘴的堵塞，發(fā)生液滴的著落位置散亂、或者從噴嘴噴出的液滴的噴出量 不一致等的噴出不良。因此，尋求一種不易發(fā)生噴出不良的油墨（溶液）。另外，由于是通 過(guò)將油墨（溶液）涂布后干燥來(lái)形成功能層（功能膜），所以要求能夠?qū)宓缺煌坎嘉镌?所希望的區(qū)域進(jìn)行均勻地涂布。
[0004] 例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中，公開(kāi)了一種非晶膜形成用油墨組合物，含有有機(jī)材料的溶解 度為0. 5wt%以上的第1溶劑和由有機(jī)材料的溶解度為0. lwt%以下且沸點(diǎn)為120°C以上的 醇化合物構(gòu)成的第2溶劑，第1溶劑的沸點(diǎn)比第2溶劑的沸點(diǎn)高。根據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)1，記載了 該非晶膜形成用油墨組合物適合于噴墨法。
[0005] 另外，例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)了一種涂布液，其含有混合溶劑和功能材料，混合 溶劑含有第一溶劑和其它的溶劑，所述第一溶劑由具有2個(gè)以上的芳環(huán)且具有對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的 化合物構(gòu)成。若使用該涂液，則在噴墨法中不易發(fā)生噴嘴的堵塞，能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的噴出。
[0006] 另外，例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，公開(kāi)了一種有機(jī)半導(dǎo)體的溶液，其含有至少1種作為有 機(jī)半導(dǎo)體的良溶劑的有機(jī)溶劑A和至少1種作為有機(jī)半導(dǎo)體的不良溶劑的有機(jī)溶劑B，有機(jī) 溶劑A的沸點(diǎn)比有機(jī)溶劑B的沸點(diǎn)高。根據(jù)該溶液，干燥時(shí)有機(jī)半導(dǎo)體材料不易凝聚析出， 能夠進(jìn)行均質(zhì)的成膜，能夠形成具有穩(wěn)定的電特性的有機(jī)半導(dǎo)體。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009] 專(zhuān)利文獻(xiàn)1 :日本專(zhuān)利第4616596號(hào)公報(bào)
[0010] 專(zhuān)利文獻(xiàn)2 :日本專(zhuān)利第4707658號(hào)公報(bào)
[0011] 專(zhuān)利文獻(xiàn)3 :日本專(zhuān)利第5019454號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 然而，上述噴墨法中，如果向由隔壁圍起的膜形成區(qū)域填充油墨，并在油墨沾染隔 壁的側(cè)壁的狀態(tài)下進(jìn)行干燥?固化，則產(chǎn)生固化后的功能層的膜厚在隔壁側(cè)比中央部厚的 現(xiàn)象。另外，有時(shí)由于干燥過(guò)程中的油墨中的溶質(zhì)的移動(dòng)狀態(tài)導(dǎo)致中央部的膜厚比其它部 分厚。即，存在因膜形成區(qū)域內(nèi)膜厚變動(dòng)而難以得到截面形狀平坦的功能層這樣的課題。
[0013] 例如，功能層包含發(fā)光層時(shí)，一旦膜厚變動(dòng)則會(huì)產(chǎn)生亮度不均、發(fā)光色的顏色不均 等。
[0014] 本發(fā)明是為了解決上述課題的至少一部份而進(jìn)行的，能夠通過(guò)以下的方式或者應(yīng) 用例來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0015] [應(yīng)用例]
[0016] 本應(yīng)用例涉及的功能層形成用油墨，其特征在于，含有作為溶質(zhì)的第1成分和作 為上述第1成分的良溶劑的第2成分，上述第2成分選自含有2個(gè)以上的芳環(huán)的芳香族 烴、芳香族二元醇醚、脂肪族二元醇醚、脂肪族乙酸酯、脂肪族酯中的至少1種，且沸點(diǎn)為 280°C ~350°C。
[0017] 根據(jù)本應(yīng)用例，使用噴墨法（液滴噴出法）將功能層形成用油墨涂布在由隔壁圍 起的膜形成區(qū)域使其干燥時(shí)，與選擇沸點(diǎn)低于280°C的有機(jī)溶劑作為第2成分的情況相比， 由于功能層形成用油墨的粘度變高而功能層形成用油墨的流動(dòng)性降低，所以功能層形成用 油墨不易沾染隔壁，且第2成分的干燥緩慢進(jìn)行。因此，能夠提供干燥后能夠形成膜形成區(qū) 域的截面形狀較平坦的功能層的功能層形成用油墨。
[0018] 上述應(yīng)用例記載的功能層形成用油墨中，優(yōu)選還含有作為上述第1成分的良溶 劑的第3成分，上述第3成分選自芳香族烴、芳香族醚、脂肪族醚中的至少1種，且沸點(diǎn)為 200°C~300°C，含有上述第2成分和上述第3成分的混合溶劑中的上述第2成分的比例為 10wt%以上。
[0019] 根據(jù)該構(gòu)成，通過(guò)進(jìn)一步含有第3成分，能夠抑制油墨的流動(dòng)性并調(diào)整粘度而形 成適合噴墨法（液滴噴出法）的功能層形成用油墨。
[0020] 上述應(yīng)用例記載的功能層形成用油墨中，優(yōu)選上述第2成分的沸點(diǎn)比上述第3成 分的沸點(diǎn)高，且上述第2成分與上述第3成分的沸點(diǎn)的差為50°C以上。
[0021] 根據(jù)該構(gòu)成，由于第2成分與第3成分的沸點(diǎn)的差為50°C以上，所以在功能層形成 用油墨的干燥過(guò)程中，即便第3成分先蒸發(fā)在膜形成區(qū)域也能夠殘留作為第1成分的良溶 劑的第2成分，能夠確保流平性。也就是說(shuō)，在膜形成區(qū)域能夠?qū)崿F(xiàn)截面形狀更平坦的功能 層。
[0022] 上述應(yīng)用例記載的功能層形成用油墨中，優(yōu)選上述第2成分的粘度為IOcp~ 40cp〇
[0023] 根據(jù)該構(gòu)成，能夠提供抑制功能層形成用油墨的流動(dòng)性并適合噴墨法（液滴噴出 法）的粘度的功能層形成用油墨。
[0024] 上述應(yīng)用例記載的功能層形成用油墨中，優(yōu)選上述第2成分的粘度為IOcp~ 40cp，上述第3成分的粘度低于10cp。
[0025] 根據(jù)該構(gòu)成，能夠提供抑制功能層形成用油墨的流動(dòng)性并且粘度調(diào)整成更適合噴 墨法（液滴噴出法）的狀態(tài)的功能層形成用油墨。
[0026] [應(yīng)用例]
[0027] 本應(yīng)用例涉及的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，是一對(duì)電極間夾有功能層的 發(fā)光元件的制造方法，上述功能層包含發(fā)光層，該制造方法具備：第1工序，在基板上以包 圍膜形成區(qū)域的方式形成表面為拒液性的隔壁，上述膜形成區(qū)域包含上述一對(duì)電極中的一 個(gè)電極；第2工序，在上述膜形成區(qū)域涂布上述應(yīng)用例記載的功能層形成用油墨；和第3工 序，將涂布的上述功能層形成用油墨干燥?固化，上述功能層形成用油墨的上述第1成分是 有機(jī)半導(dǎo)體材料。
[0028] 根據(jù)本應(yīng)用例，通過(guò)使用上述應(yīng)用例記載的功能層形成用油墨，能夠形成膜形成 區(qū)域的截面形狀較平坦的功能層，因此能夠制造亮度不均、發(fā)光色不均少的發(fā)光元件。
[0029] 上述應(yīng)用例記載的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，上述第1成分是高分子和/ 或低分子的有機(jī)半導(dǎo)體材料。
[0030] 由于本發(fā)明的功能層形成用油墨在干燥后能夠形成較平坦的截面形狀的功能層， 所以作為溶質(zhì)的第1成分即使是高分子和/或低分子的有機(jī)半導(dǎo)體材料，也能夠形成反映 各材料特征的功能層。
[0031] 上述應(yīng)用例記載的發(fā)光元件的制造方法中，優(yōu)選上述第3工序包括減壓干燥工 序。
[0032] 根據(jù)該方法，通過(guò)對(duì)功能層形成用油墨進(jìn)行減壓干燥，由于與例如加熱干燥相比 溶劑的干燥均勻地進(jìn)行，所以不易產(chǎn)生干燥不均引起的膜厚不均，能夠形成截面形狀更平 坦的功能層。
[0033] [應(yīng)用例]
[0034] 本應(yīng)用例涉及的發(fā)光裝置，其特征在于，具備使用上述應(yīng)用例記載的發(fā)光元件的 制造方法制造的發(fā)光元件。
[0035] 根據(jù)本應(yīng)用例，由于具備亮度不均、發(fā)光色不均少的發(fā)光元件，所以能夠提供具有 優(yōu)異的發(fā)光特性（顯示特性）的發(fā)光裝置。
[0036] 上述應(yīng)用例記載的發(fā)光裝置，其特征在于，上述發(fā)光元件是頂部發(fā)光型。
[0037] 功能層的截面形狀的不一致引起的亮度不均、發(fā)光色不均對(duì)于頂部發(fā)光型而言比 底部發(fā)射型更易凸顯。因此，若將本發(fā)明用于頂部發(fā)光型的發(fā)光元件，則能夠提供具有比以 往優(yōu)異的發(fā)光特性的頂部發(fā)光型的發(fā)光元件。
[0038] [應(yīng)用例]
[0039] 本應(yīng)用例涉及的電子設(shè)備，其特征在于，具備上述應(yīng)用例記載的發(fā)光裝置。
[0040] 根據(jù)本應(yīng)用例，能夠提供具備具有優(yōu)異的發(fā)光特性（顯示特性）的發(fā)光裝置的電 子設(shè)備。
【附圖說(shuō)明】
[0041] 圖1是表示發(fā)光裝置的構(gòu)成的簡(jiǎn)要俯視圖。
[0042] 圖2是表示有機(jī)電致發(fā)光元件的構(gòu)成的示意截面圖。
[0043] 圖3中（a)~（d)是表示有機(jī)EL元件的制造方法的簡(jiǎn)要截面圖。
[0044] 圖4是用于說(shuō)明功能層的膜平坦性的評(píng)價(jià)方法的圖。
[0045] 圖5 (a)是表示實(shí)施例1~實(shí)施例6、比較例1~比較例7的功能層形成用油墨的 組成和評(píng)價(jià)結(jié)果的表，圖5 (b)是表示實(shí)施例7~實(shí)施例12、比較例8~比較例14的功能層 形成用油墨的組成和評(píng)價(jià)結(jié)果的表。
[0046] 圖6中（a)~（d)是表示實(shí)施例13~實(shí)施例31、比較例15~比較例19的功能層 形成用油墨的組成和評(píng)價(jià)結(jié)果的表。
[0047] 圖7中（e)~（g)是表示實(shí)施例32~實(shí)施例35、比較例20~比較例33的功能層 形成用油墨的組成和評(píng)價(jià)結(jié)果的表。
[0048] 圖8(a)是表示作為電子設(shè)備的一個(gè)例子的筆記本電腦的簡(jiǎn)圖，圖8(b)是表示作 為電子設(shè)備的一個(gè)例子的平板電視（TV)的簡(jiǎn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0049] 以下，根據(jù)附圖對(duì)將本發(fā)明具體化的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。應(yīng)予說(shuō)明，為了使說(shuō)明的 部分成為可識(shí)別的狀態(tài)，使用的附圖被適當(dāng)?shù)胤糯蠡蚩s小來(lái)表示。
[0050] (第1實(shí)施方式）
[0051] <發(fā)光裝置>
[0052] 首先，參照?qǐng)D1和圖2對(duì)本實(shí)施方式的發(fā)光裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示發(fā)光裝置 的構(gòu)成的簡(jiǎn)要俯視圖，圖2是表示有機(jī)電致發(fā)光元件的構(gòu)成的示意截面圖。
[0053] 如圖1所示，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置100具有元件基板101，該元件基板101是配 置有可得到紅色（R)、綠色（G)、藍(lán)色（B)發(fā)光（發(fā)光色）的子像素110R、110G、110B的基板。 各子像素 Il〇R、Il〇G、IIOB大致為矩形，在元件基板101的顯示區(qū)域E呈矩陣狀配置。以下， 也將子像素110R、110G、110B統(tǒng)稱(chēng)為子像素110。相同發(fā)光色的子像素110在圖上沿垂直 方向（列向或子像素110的長(zhǎng)邊方向）排列，不同發(fā)光色的子像素110在圖上沿水平方向 (行向或子像素110的短邊方向）按R、G、B的順序排列。即，不同發(fā)光色的子像素110R、 110G、IlOB以所謂條紋方式配置。應(yīng)予說(shuō)明，子像素110R、110G、IlOB的平面形狀和配置不 限定于此。另外，大致矩形除正方形、長(zhǎng)方形以外，還包括角部變圓的四邊形、相對(duì)的2邊呈 圓弧狀的四邊形。
[0054] 在子像素 IlOR設(shè)有作為得到紅色（R)發(fā)光的發(fā)光元件的有機(jī)電致發(fā)光（EL)元 件。同樣，在子像素 IlOG設(shè)有得到綠色（G)發(fā)光的有機(jī)EL元件，在子像素 IlOB設(shè)有得到 藍(lán)色⑶發(fā)光的有機(jī)EL元件。
[0055] 這樣的發(fā)光裝置100以得到不同發(fā)光色的3個(gè)子像素110R、110G、110B為一個(gè)顯 示像素單位，各子像素110R、110G、110B受電控制。由此能夠全彩色顯示。
[0056] 在各子像素110R、110G、IlOB設(shè)有圖2所示的作為發(fā)光元件的有機(jī)EL元件130。
[0057] 有機(jī)EL元件130具有設(shè)置在元件基板101上的反射層102、絕緣膜103、像素電極 104、對(duì)置電極105和設(shè)置在像素電極104與對(duì)置電極105之間的包含由有機(jī)薄膜構(gòu)成的發(fā) 光層133的功能層136。
[0058] 像素電極104作為陽(yáng)極發(fā)揮功能，設(shè)置于每個(gè)子像素1101?、1106、11(?，例如使用 ITO(Indium Tin Oxide)等透明導(dǎo)電膜形成。
[0059] 設(shè)置在像素電極104的下層的反射層102將透過(guò)具有透光性的像素電極104的從 功能層136發(fā)出的光再次向像素電極104側(cè)反射。反射層102使用具有反光性的例如鋁 (Al)、銀（Ag)等金屬或其合金等形成。因此，為了防止反射層102與像素電極104之間的 電短路，設(shè)置覆蓋反射層102的絕緣膜103。絕緣膜103使用例如氧化硅、氮化硅或氮氧化 娃等形成。
[0060] 功能層136從像素電極104側(cè)依次層疊有空穴注入層131、空穴輸送層132、發(fā)光 層133、電子輸送層134、電子注入層135。尤其是發(fā)光層133根據(jù)發(fā)光色選擇構(gòu)成材料，但 這里無(wú)論發(fā)光色為何種都統(tǒng)稱(chēng)為發(fā)光層133。應(yīng)予說(shuō)明，功能層136的構(gòu)成不限定于此，除 這些層以外，還可以具備控制載流子（空穴、電子）的移動(dòng)的中間層等。
[0061 ] 對(duì)置電極105作為陰極發(fā)揮功能，作為子像素110R、110G、IIOB共用的共用電極設(shè) 置，例如，使用Al(鋁）、Ag(銀）與Mg(鎂）的合金等形成。
[0062] 從作為陽(yáng)極的像素電極104側(cè)向發(fā)光層133注入作為載流子的空穴，從作為陰極 的對(duì)置電極105側(cè)向發(fā)光層133注入作為載流子的電子。在發(fā)光層133中利用被注入的空 穴和電子形成激子（exciton ;空穴和電子因庫(kù)侖力相互束縛的狀態(tài)），激子（exciton)消滅 時(shí)（空穴和電子再次結(jié)合時(shí)）能量的一部分成為焚光、磷光被釋放。
[0063] 發(fā)光裝置100中，如果以具有透光性的方式構(gòu)成對(duì)置電極105,則由于具有反射層 102,所以從發(fā)光層133發(fā)出的光能夠從對(duì)置電極105側(cè)射出。這樣的發(fā)光方式被稱(chēng)為頂部 發(fā)射方式。另外，如果取消反射層102,以具有反光性的方式構(gòu)成對(duì)置電極105,則也可以形 成為從發(fā)光層133發(fā)出的光從元件基板101側(cè)射出的底部發(fā)射方式。在本實(shí)施方式中，使 發(fā)光裝置100為頂部發(fā)射方式，進(jìn)行以下的說(shuō)明。應(yīng)予說(shuō)明，本實(shí)施方式的發(fā)光裝置100是 有源驅(qū)動(dòng)型的發(fā)光裝置，元件基板101具備能夠分別獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)各子像素110R、110G、110B 的有機(jī)EL元件130的像素電路。像素電路由于可以采用公知的構(gòu)成，所以圖2中省略像素 電路的圖不。
[0064] 本實(shí)施方式中發(fā)光裝置100具有隔壁106,該隔壁106與各子像素110R、110G、 IlOB的有機(jī)EL元件130的像素電極104的外緣重合，并且在像素電極104上構(gòu)成開(kāi)口部 106a〇
[0065] 本實(shí)施方式中對(duì)于有機(jī)EL元件130的功能層136,構(gòu)成功能層136的空穴注入層 131、空穴輸送層132、發(fā)光層133中至少1層用液相工藝形成。液相工藝是將含有構(gòu)成各層 的成分和溶劑的溶液（功能層形成用油墨）涂布在由隔壁106圍起的作為膜形成區(qū)域的開(kāi) 口部106a并使其干燥而形成各層的方法。為了以所希望的膜厚形成各層，需要將規(guī)定量的 功能層形成用油墨高精度地涂