涂布液、其制造方法、电子设备制作用油墨、电子设备、有机电致发光元件和光电转换元件技术

技术编号:20597392 阅读:38 留言:0更新日期:2019-03-16 12:57
本发明专利技术的涂布液的特征在于,是含有有机化合物和有机溶剂的涂布液,在50℃以下·大气压的条件下的上述有机溶剂中的溶解二氧化碳浓度为1ppm以上且上述有机溶剂中的饱和浓度以下的范围内。

Coating solution, manufacturing method thereof, ink for electronic equipment manufacture, electronic equipment, organic electroluminescent element and photoelectric conversion element

The coating solution of the invention is characterized in that the coating solution contains organic compounds and organic solvents, and the dissolved carbon dioxide concentration in the above organic solvents is above 1 ppm and the saturated concentration in the above organic solvents is below 50 C and atmospheric pressure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】涂布液、其制造方法、电子设备制作用油墨、电子设备、有机电致发光元件和光电转换元件
本专利技术涉及涂布液、其制造方法、电子设备制作用油墨、电子设备、有机电致发光元件和光电转换元件,特别涉及提供可有效率地除去附着于有机材料的水分、氧等且能制作良好性能的电子设备的涂布液、其制造方法、电子设备制作用油墨、电子设备、有机电致发光元件和光电转换元件。
技术介绍
1有机电子设备的普及状况和现状的课题开发了利用有机化合物的电子设备,例如,有机电致发光元件(可使用organicelec日本特开2010-272619号公报、日本特开2014-078742号公报等所记载的方法。troluminescentdiode:也称为“OLED”、“有机EL元件”)、有机光电转换元件和有机晶体管等各种电子设备,伴随着这些技术的发展,在各种产业·市场领域的普及也在进行中。例如,作为有机电子设备的典型例的有机EL元件在显示器或照明、指示器等各种领域开始应用,已经与液晶显示器、发光二极管(lightemittingdiode:LED)一起进入现在的生活,从此迎来飞跃性的普及扩大期。但是,为了促进有机EL元件等有机电子设备的发展,在其研究·开发过程中必须解决的问题还大量残留。特别是,利用有机化合物所导致的各种问题作为各种有机电子设备所共同或者特有的问题而残留。这些应解决的问题可以说是与量子效率、发光寿命等性能的进一步提高以及生产率的进一步提高即成本降低密切相关的终极课题。上述终极课题中,对于性能方面的课题,在电子显示器中,由于有机EL元件已经用于智能手机的主显示器,超过50英寸的大型显示器已成为商品上市,在照明·标牌中也以白色元件实现了139Lm/W这样的荧光灯的约2倍的发光效率,在红色磷光元件或绿色磷光元件中实现亮度半衰期为100万小时的长寿命化,在最困难的蓝色磷光元件中也得到超过10万小时的结果,因此,认为通过实施精致的层构成、施以细心注意的成膜,有机EL元件已经达到实用上足够的水平。另一方面,关于生产率、即成本方面的课题,如稍后所详述的那样,作为原本的有机EL元件的优点的RGB并排方式的显示器在大型显示器中未达到量产,以减少生产负荷为目的而开发的基于涂布法的制造方法在溶剂和有机材料的精制和处理方面尚有很大的改善余地。即,解决生产率低的问题可以说是发展有机EL元件的必要条件。此外,认为这对于其它有机电子设备、例如有机光电转换元件也是同样。因此,以下,特别是从与生产率相关的终极课题的观点出发,对作为有机电子设备的典型例的有机EL元件的制造所涉及的现有技术的问题进行说明。2有机功能层形成法所涉及的问题首先,对来自形成有机功能层的方法、即真空蒸镀法(也称为“真空蒸镀成膜法”)和湿式涂布法(也称为“湿涂覆法”、“湿式涂布成膜法”)的问题进行阐述。2.1水分和氧对有机功能层的影响有机EL元件的基本原理是向作为有机功能层之一的发光层中存在的发光材料(一般而言也称为“掺杂剂”)注入电子和空穴,其发生复合时产生的激子返回基态时放出光。该激子正如其名称所暗示的那样是处于激发状态的非常有活性的化学种,因此容易与水分子、氧分子反应,容易发生分解、改性等化学变化或状态变化,结果发光性减少。即,是发光寿命减少的主要原因之一。即,在形成如发光层的有机功能层时,其形成过程中需要在水分、氧完全无法进入的环境下进行。另一方面,有机EL元件与LED不同,构成发光层的有机化合物的存在状态不是结晶而是非晶质(amorphous)是高效率发光的条件。因此,为了形成均质的非晶质膜,期望成膜中的有机化合物的分子状态(非晶质状态)以及其周围的环境是一定的。因此,由于上述的防止因水分、氧所致的弊端和使有机化合物为非晶质状态的必要性等理由,到目前为止发挥良好性能的有机EL元件的有机功能层的成膜方法是基于真空蒸镀法的方法。已经量产化的智能手机用的有机EL显示器和用于大型电视的有机EL显示器都在有机功能层的成膜方法中采用蒸镀法。2.2基于真空蒸镀法的有机功能层形成的问题但是,通过真空蒸镀法制作有机EL元件时,存在与发光色再现方式相关的如下问题。有机电致发光为自发光,发光色由构成发光层的发光材料唯一地确定,因此基本上可以采用对红(Red:R)、绿(Green:G)、蓝(Blue:B)的各个像素制作各自的发光色的有机EL元件,将其阵列化而制成显示器的方法(RGB并排方式)。在RGB并排方式的情况下,需要在RGB各自的像素中形成不同的发光层,为了将其以大面积进行,一般采用一边使阴罩每个像素地移动一边形成各像素的方法。此时,发光层等的形成(成膜)方法为真空蒸镀法,因此存在阴罩由于来自蒸镀源的辐射热而热膨胀,引起像素偏移这样的决定性的问题。由于该决定性问题,尽管智能手机用的小~中型尺寸的显示器以RGB并排方式年产几亿个面板,但在超过50英寸的大型显示器中,因阴罩的热变形而导致制造合格率低,无法进行大规模的生产。另一方面,作为再现全彩的另一个方式,可采用使由有机EL元件得到的白色光通过滤色器,从而颜色分割为RGB而进行全彩再现的方式(滤色器方式)。已经量产化的大型显示器按各像素将白色发光的有机EL元件阵列化,在滤色器方式中存在无法充分发挥以独立的像素得到对比度高的发光这样的有机EL元件自身的优点·特征的问题。2.3基于湿式涂布法的有机功能层形成的可能性构成有机EL元件的有机功能层采用4层~7层左右的层叠结构,进而,整体的层(膜)厚为100~200nm左右。若在该范围基础上过薄,则由于作为基底层的电极的表面粗糙度的影响,阳极与阴极部分地短路,发生电流泄露现象。此外,若比该范围厚,则有机EL元件的电荷传导机制与欧姆定律不同,而是依照蔡尔德定律的空间电荷限制电流(spacechargelimitedcurrent:SCLC),因此流动的电流密度与电极间距离的三次方成反比,因此引起大幅度的驱动电压上升,产生消耗电力变大的问题。有机EL元件的有机功能层一般将低分子化合物进行蒸镀成膜,但也有使用如下发光聚合物的方法:将如聚亚苯亚乙烯、聚芴等这样的π共轭系高分子代替低分子化合物用于载流子移动和发光这两者的发光聚合物(lightemittingpolymer:LEP)。聚合物材料无法蒸镀成膜,因此通过旋涂或模涂、柔版印刷、喷墨印刷等湿式涂布法(湿式成膜法、湿涂覆法)制作有机功能层。此外,即使是能够蒸镀的低分子化合物,也可以通过适当地选择化合物的分子结构和使其溶解的溶剂来以纳米等级形成平滑的涂布膜,在2010年柯尼卡美能达发表了层叠涂布4层的低分子化合物而进行高效率发光的磷光白色元件的试制品。现在,在全世界的企业、研究机构,正在盛行通过该方法、即将低分子材料通过湿式涂布法(湿涂覆法)制作有机EL元件的研究开发(例如,参照专利文献1)。但是,如以后所详述的那样,在溶剂、有机材料(溶质)的精制和处理中,涂布液中含有的容易溶解的水分、氧所引起的问题没有被充分解决。现有技术文献专利文献专利文献1:专利第4389494号公报
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题·状况而完成的,其解决课题是提供可有效率地除去附着于有机材料的水分、氧等而能制作良好性能的电子设备的涂布液、其制造方法、电子设备制作用油墨、电子设备、有机电致发光元件和光本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种涂布液,其特征在于,含有有机化合物和有机溶剂,在50℃以下和大气压的条件下的所述有机溶剂中的溶解二氧化碳浓度为1ppm以上且所述有机溶剂中的饱和浓度以下的范围内。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.11 JP 2016-1364991.一种涂布液,其特征在于,含有有机化合物和有机溶剂,在50℃以下和大气压的条件下的所述有机溶剂中的溶解二氧化碳浓度为1ppm以上且所述有机溶剂中的饱和浓度以下的范围内。2.根据权利要求1所述的涂布液,其特征在于,所述溶解二氧化碳浓度在所述条件下为5~1000ppm的范围内。3.根据权利要求1或2所述的涂布液,其特征在于,在所述涂布液中存在1ppm以上氧时,在所述条件下在溶解氧浓度的1.0~100000倍的范围内含有所述溶解二氧化碳浓度。4.根据权利要求1~3中任一项所述的涂布液,其特征在于,所述涂布液为电子设备制作用涂布液。5.根据权利要求4所述的涂布液,其特征在于,所述电子设备为发光设备。6.根据权利要求1~5中任一项所述的涂布液,其特征在于,所述有机化合物为有机电致发光材料。7.根据权利要求1~6中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:北弘志田中达夫
申请(专利权)人:柯尼卡美能达株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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