JP2003338379A

JP2003338379A - 有機ｅｌ正孔注入層用インクの製造方法

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Publication number: JP2003338379A
Application number: JP2002146561A
Authority: JP
Inventors: Hironori Iwanaga; 寛規岩永; Naoko Kihara; 尚子木原; Kimito Sakai; 公人酒井; Katsuyuki Naito; 勝之内藤; Yutaka Nakai; 豊中井; Shintaro Enomoto; 信太郎榎本; Kazue Yamamoto; 和重山本; Yasushi Mori; 寧森
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2003-11-28
Anticipated expiration: 2022-05-21
Also published as: JP3917460B2

Abstract

(57)【要約】【課題】正孔注入性に優れ、長寿命の有機ＥＬ表示素
子を作製できるとともに、インクジェット方式での塗布
性に優れた有機ＥＬ正孔注入層用インクの製造方法を提
供する。【解決手段】ポリチオフェンおよびその誘導体を含む
ドナー性分子とポリスチレンスルホン酸およびその誘導
体を含むアクセプタ性分子との会合体が水中に分散した
分散液を透析する工程、および、前記透析後の分散液
に、前記アクセプタ性分子と同一成分からなり、平均分
子量５００００以上１００万以下の高分子を、１〜５０
重量％の濃度で添加する工程を具備することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機ＥＬ正孔注入
層用インクの製造方法にかかり、特に、正孔注入性に優
れ、長寿命の有機ＥＬ表示素子を作製できるとともに、
インクジェット方式での塗布性に優れた有機ＥＬ正孔注
入層用インクの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、有機物の多層膜を用いたエレクト
ロルミネセンス（ＥＬ）素子が注目されている（例え
ば、特開昭６３−２６４６９２号、特開昭６３−２９５
６９５号、特開平１−２４３３９３号、特開平１−２４
５０８７号）。有機ＥＬ素子には大きく分けて、低分子
を真空蒸着して作製する方法と、ポリマー溶液を塗布し
て作製する方法の二つがある。ポリマー溶液を塗布する
方法は大面積化が容易であり、特にインクジェットプロ
セスにより高精細、大画面のフルカラーディスプレイを
製造するのに適している。

【０００３】ポリマー有機ＥＬ素子においては、印加電
圧を低くするために正孔注入層が設けられる。この正孔
注入層は、水中にドナー性分子とアクセプタ性分子の会
合体が分散したインクを塗布して形成されている。しか
しながら、インクの表面張力は７０ｄｙｎ／ｃｍと大き
いため、インクジェット成膜などの成膜プロセスでは、
塗れ性よく塗布することが困難である。また、粘性を高
めるためにインクの会合体の重量比を高めると、塗布後
の膜厚が正孔注入層の増加して、有機ＥＬ素子の印加電
圧が高くなるという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、正孔
注入性に優れ、輝度ムラがなく長寿命の有機ＥＬ素子を
作製できるとともに、インクジェット方式での塗布性に
優れた有機ＥＬ正孔注入層用インクの製造方法を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の一態様に係る有
機ＥＬ正孔注入層用インクの製造方法は、ポリチオフェ
ンおよびその誘導体を含むドナー性分子とポリスチレン
スルホン酸およびその誘導体を含むアクセプタ性分子と
の会合体が水中に分散した分散液を透析する工程、およ
び前記透析後の分散液に、前記アクセプタ性分子と同一
成分からなり、平均分子量５００００以上１００万以下
の高分子を、１体積％以上５０体積％以下の濃度で添加
する工程を具備することを特徴とする。

【０００６】本発明の他の態様にかかる有機ＥＬ正孔注
入層用インクの製造方法は、ポリチオフェンおよびその
誘導体を含むドナー性分子とポリスチレンスルホン酸お
よびその誘導体を含むアクセプタ性分子との会合体が水
中に分散した分散液を透析する工程、前記アクセプタ性
分子と同一成分からなり、平均分子量５００００以上１
００万以下の高分子が１重量％以上５０重量％以下の濃
度で水中に分散した高分子分散液を透析する工程、およ
び前記透析後の分散液に、前記透析後の前記高分子分散
液を添加する工程を具備することを特徴とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係る方法
により製造された有機ＥＬ正孔注入層用インクは、例え
ば、図１に示す有機ＥＬ表示装置の正孔注入層を作製す
るのに用いることができる。

【０００８】図１において、ガラスなどの絶縁性を有す
る透明基板１上に絶縁性材料からなる隔壁４が形成され
ている。隔壁４で分離された各セルは、３種の発光色
（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のうちいずれかの発光色を示す画素（有
機ＥＬ素子）で形成されている。すなわち、基板１表面
にＩＴＯなどの透明電極（例えばアノード）３、正孔輸
送層５、６、７、ポリマー発光層８、９または１０、バ
ッファ層１１、カソード（対向電極）１２、銀電極１３
が順次形成された３つの有機ＥＬ素子が隔壁４によって
分離・形成されている。ポリマー発光層８は発光中心の
色素分子として赤（Ｒ）の発光を示す材料が、ポリマー
発光層９は発光中心の色素分子として緑（Ｇ）の発光を
示す材料が、ポリマー発光層１０は発光中心の色素分子
として青（Ｂ）の発光を示す材料が使用されている。こ
れらの有機ＥＬ素子は、基板１上に形成されたトランジ
スタ２とそれぞれ接続されており、さらに最上層には封
止膜１４が形成されている。

【０００９】トランジスタ２によって、適宜いずれかの
有機ＥＬ素子の透明電極−対向電極間に電圧を印加する
ことで、ポリマー発光層８、９または１０から所望の色
を発光させる。即ち、透明電極３から供給された正孔は
正孔輸送層５、６、７を通してポリマー発光層８、９ま
たは１０へ、カソード１２から供給された電子はバッフ
ァ層１１を通してポリマー発光層８、９または１０へ達
する。その結果、ポリマー発光層中で正孔と電子が再結
合することで発光が生じ、透明基板１側からこの所望の
色を観測することが可能になる。このような画素を２次
元的に配列することで、図１に示した有機ＥＬ表示装置
を作製することができる。

【００１０】本発明の実施形態においては、有機ＥＬ正
孔注入層用インクを製造するために、水中にドナー性分
子とアクセプタ性分子の会合体が分散した分散液が使用
される。ドナー性分子はポリチオフェンおよびその誘導
体であることが好ましく、アクセプタ性分子はポリスチ
レンスルホン酸およびその誘導体であることが好まし
い。具体的には、ドナー性分子としてはポリチオフェ
ン、ポリアニリン、ポリピロールなどの導電性高分子が
好ましい。さらにドナー性分子としては、可視域での光
吸収が少ない、ポリ（３，４―ジアルコキシチオフェ
ン）がより好ましい。アクセプタ性分子としては、ポリ
アクリル酸、ポリスチレンスルホン酸などの酸性高分子
が好ましく用いられる。

【００１１】本発明の実施形態によれば、有機ＥＬ正孔
注入層用インクは、ポリチオフェンおよびその誘導体を
含むドナー性分子とポリスチレンスルホン酸およびその
誘導体を含むアクセプタ性分子との会合体が水中に分散
した分散液を透析する工程、および前記透析後の分散液
に、前記アクセプタ性分子と同一成分からなり、平均分
子量５００００以上１００万以下の高分子を、１体積％
以上５０体積％以下の濃度で添加する工程を具備する方
法より製造される。

【００１２】前述のドナー性分子およびアクセプタ性分
子が分散される水は、純水、イオン交換水、または蒸留
水とすることができる。さらに、メタノール、エタノー
ル、およびイソプロピルアルコールから選択される少な
くとも１種のアルコールが含有されてもよい。アルコー
ルが含有されることによって、低温での熱処理が可能と
なり、水の含有量を低減できる点からも好ましい。ただ
し、アルコールの含有量の上限は、全溶媒中の５０ｗｔ
％程度とすることが望まれる。５０ｗｔ％を越えると、
ＰＥＤＯＴ・ＰＳＳインクの分散性が低下するおそれが
ある。

【００１３】上述した会合体が分散した分散液は、分画
分子量が８，０００〜２５，０００の透析膜を用いて透
析することができる。例えば、Ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ
ＬｉｆｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製（１５９６１
−０２２）を用いて、長期間（２週間程度）大量のイオ
ン交換水を用いて透析操作を行なうことによって、透過
しない成分量を測定することができる。８，０００〜２
５，０００の透析膜を透過できる小さな固形成分、特に
微小な会合体は、凝集の引き金になる。これら小さな固
形成分は不安定であるため、集まって凝集しようとす
る。そのとき、小さな固形成分が糊の働きをして大きな
会合体同士を融着させると考えられる。また、無機イオ
ン成分が存在すると凝集が促進されることがある。

【００１４】透析を行なって、小さな固形成分や無機イ
オン成分を除去することにより、凝集しにくいインクを
得ることができる。

【００１５】分散液中の小さな固形成分や無機イオン成
分は、限外ろ過工程、イオン交換工程、あるいは遠心分
離工程により除去することもできる。これらの工程は、
任意の２つ以上を組み合せて用いてもよく、他の精製工
程と組み合せて行なうこともできる。

【００１６】透析後の分散液には、アクセプタ性分子と
同一成分からなり、平均分子量５００００以上１００万
以下の高分子が添加される。アクセプタ性分子は、界面
活性能を有しており、分散液の粘性を高めることができ
る。したがって、適度の添加により分散液の表面張力を
低下させて、塗れ性を向上させることができる。

【００１７】ここで添加される高分子の平均分子量が５
００００未満の場合には、ガラス転移温度が低いため、
素子を駆動中にジュール熱が発生した際にガラス転移温
度を越えるものが生じる。素子を使用しない際には冷却
されるため、部分的に結晶化が起こり劣化する。分散液
の粘性を高める効果は、平均分子量が大きいほど大きく
なるものの、分子量が１００万を越えると、水に対する
分散安定性が低下して沈殿し、形成される正孔注入層の
表面平坦性が損なわれる。

【００１８】ここで添加される平均分子量５００００以
上１００万以下の高分子もまた、上述したような手法に
より予め透析しておくことが好ましい。

【００１９】また、高分子の添加量が１重量％未満の場
合には、表面張力を十分に低下させる効果を得ることが
できない。添加量が増加するにしたがって粘性が増加す
るので、インクジェットに適した粘度とすることができ
る。ただし、過剰に添加されると起泡性が高まって安定
した塗布が不可能となるので、上限は５０重量％に制限
される。高分子を添加後のインクは、表面張力は２０〜
６５ｄｙｎ／ｃｍの範囲内とすることが好ましく、粘性
は７〜２０ｍＰａ・ｓの範囲内とすることが好ましい。

【００２０】このように、ドナー性分子とアクセプタ性
分子の会合体分散液を透析した後、アクセプタ性高分子
を分散液中にさらに添加することによって、表面張力、
粘性などを微調整することが可能となる。その結果、所
望の塗布性能を実現することができる。正孔注入層に本
来含まれているアクセプタ性分子と同組成の高分子をさ
らに添加するだけなので、正孔注入性能あるいはＥＬ表
示装置の寿命へ悪影響が及ぼされることはない。

【００２１】高分子を添加して得られた有機ＥＬ正孔注
入層用インクは、さらに透析を行なってもよい。この場
合には、微小な会合体や低分子量のドナー性分子または
アクセプタ性分子が除去されるので、溶液状態の分散安
定性や、形成される正孔注入層の表面平坦性がさらに高
められる。限外ろ過工程、イオン交換工程、あるいは遠
心分離工程により、前述の微小な成分を除去することも
できる。操作性、および大量生産性を考慮すると、これ
らのなかでは透析もしくは限外ろ過が好ましい。この場
合、透析膜もしくは限外濾過膜の分画分子量は１２００
０以上が好ましいが、分画分子量が３０００程度であっ
ても比較的短期間内にインクが使用される場合であれば
効果はある。

【００２２】本発明の実施形態の方法により製造された
有機ＥＬ正孔注入層用インクにおいては、ドナー性分子
とアクセプタ性分子との会合体、および高分子を含む固
形分の重量比が、０．４ｗｔ％以上２．８ｗｔ％未満で
あることが好ましい。図２を参照して、これについて説
明する。

【００２３】図２は、有機ＥＬ正孔注入層用インクの固
形分重量と光散乱強度との関係を説明するグラフ図であ
る。

【００２４】有機ＥＬ正孔注入層用インクとしては、下
記化学式（１）に示すＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ化合物の溶液
（原液２．８ｗｔ％）を用いた。このインクを透析し、
透析後の固形分の重量（ｗｔ％）と、粒度分布計で測定
した光散乱強度の相関を検討した。また、同一の透析前
の原液を純水にて透析したものと同一濃度に希釈した。
なお、固形分重量比は、一定重量の有機ＥＬ正孔注入層
用インクを秤量し、これを乾固させて秤量することによ
って得た。

【００２５】

【化１】

【００２６】光散乱強度が大きい有機ＥＬ正孔注入層用
インクは、水中でポリマー成分が凝集し、この凝集が薄
膜とした時の表面平坦性、特性に悪影響を及ぼすことが
確認されている。

【００２７】図２中、曲線ａは透析後の有機ＥＬ正孔注
入層用インクについての結果であり、曲線ｂは原液を希
釈した有機ＥＬ正孔注入層用インクについての結果を表
わしている。また、直線ｃは、成膜性、寿命が良好であ
る光散乱の限界値を示す。透析後の有機ＥＬ正孔注入層
用インクの光散乱強度は、曲線ａに示されるように、原
液（２．８ｗｔ％）の状態から固形分濃度が小さくなる
にしたがって減少する。一方、原液を純水で希釈した有
機ＥＬ正孔注入層用インクは、曲線ｂに示されるように
濃度が小さくなるにしたがって光散乱強度が急激に増加
する。さらに低濃度になると光散乱強度は徐々に減少す
るが、２．８ｗｔ％未満０．４ｗｔ％以上の範囲では、
透析した有機ＥＬ正孔注入層用インク（曲線ａ）より光
散乱強度が大きい。

【００２８】固形分重量比が０．４ｗｔ％未満の場合に
は、粘性が小さすぎるためインクジェットで吐出するこ
とが困難となり、また形成される膜に欠損ができるおそ
れがある。

【００２９】光散乱強度と成膜した時の表面平坦性、薄
膜物性の基準値は、この両者の中間に位置し、純水で希
釈した有機ＥＬ正孔注入層用インクは光散乱強度が基準
値より大きい。

【００３０】また、本発明の実施形態の方法により製造
された有機ＥＬ正孔注入層用インクは、粒径が小さい程
分散性が良好となる。したがって、こうしたインクを用
いて成膜された正孔注入層は、表面平坦性、膜質の均一
性、および物性の均一性に優れる。本発明者らは、有機
ＥＬ正孔注入層用インクの粒度分布と成膜後の有機ＥＬ
素子の寿命とを対比させた結果、次のような知見を得
た。すなわち、粒度分布の極大値が０．１５μｍ以下で
あり、かつ分子中、粒径が０．５μｍより大きい分子の
体積分率が５％以下であるという条件を満たす場合に、
素子は長寿命となる。この領域より粒径が大きくなる
と、成膜後の正孔注入層表面に凹凸が生じて良好に発光
しなくなり、また正孔注入層としての役割が低下して、
輝度が劣化するなどの不具合が発生する。粒度分布の極
大値が０．１μｍ以下であり、かつ粒径分布全体が０．
３μｍ以内に収まる条件を満たすことがより望ましい。
さらに望ましくは、粒度分布の極大値が０．０１μｍ以
下であり、かつ粒径分布全体が０．１μｍ以内に収まる
条件を満たすことが理想的である。

【００３１】さらに、本発明の実施形態に係る方法によ
り製造された有機ＥＬ正孔注入層用インクにおいては、
分画分子量が１２０００の透析膜を透過しない成分は５
０％以上であることがより好ましく、８０％以上である
ことがさらに好ましい。しかしながら、分画分子量が１
２０００の透析膜を透過する成分の内、アクセプタ性分
子は有機ＥＬポリマーと相互作用して正孔注入障壁を下
げる作用を有し、その相互作用は低分子量のものの方が
大きい。したがって、分画分子量が１２０００の透析膜
を透過しない成分は、９５％以下であることが望まれ
る。

【００３２】以上説明したように、本発明の実施形態に
かかる方法により製造された有機ＥＬ正孔注入層用イン
クは、平均分子量５００００以上１００万以下のアクセ
プタ性分子を所定量含有しているので、インクジェット
方式での塗布に最適な粘性・表面張力を有している。こ
うした有機ＥＬ正孔注入層用インクを用いることによっ
て、インクジェット方式により、高精度に塗布して、良
好な特性を有する正孔注入層を作製することができる。

【００３３】図１に示した有機ＥＬ表示装置において、
正孔注入層の厚さは２〜１００ｎｍが好ましく、１０〜
５０ｎｍがより好ましい。正孔注入層の厚さが２ｎｍよ
り薄いと均一な膜が得られず、また１００ｎｍより厚い
と可視光に吸収が生じるとともに駆動電圧が若干高くな
る。

【００３４】また、ポリマー発光層の厚さは約１０ｎｍ
〜２００ｎｍが望ましい。ポリマー発光層の厚さが２０
０ｎｍよりも厚いと、駆動電圧を高くしなければなら
ず、また注入された電子または正孔が失活して電子−正
孔の再結合確率が低下し、ポリマー発光層の発光効率が
低下するおそれがある。１０ｎｍよりも薄いと、均一な
製膜が困難となり、素子ごとの発光性にばらつきが生じ
るおそれがある。

【００３５】アノードまたはカソードには導電性材料が
使用されるが、発光面側に配置される電極はＩＴＯなど
の透明電極が使用される。有機ＥＬ素子が形成される基
板は特に限定されないが、基板側を発光面として使用す
る場合、ガラスなどの透明性基板が使用される。

【００３６】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００３７】実施例１図３に示すように、単色の有機ＥＬ素子で各画素（１画
素のサイズは１００μｍ四方）を形成し、２．５インチ
四方の有機ＥＬ表示装置を作製した例について説明す
る。

【００３８】まず、下記表１に示す処方にしたがって、
正孔注入層用インクに平均分子量５００００以上のアク
セプタ性分子を添加して、本実施例の方法により有機Ｅ
Ｌ正孔注入層用インク（Ａ１〜Ｈ１）を調製した。正孔
注入層を形成するために用いるインクとしては、前記化
学式（１）で示されるＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ化合物を含む
インク原料（バイエル社製、ＰＥＤＯＴインクＣＨ８
０００）を用いた。

【００３９】

【表１】

【００４０】インクＡ１〜Ｈ１のいずれも、インク中の
固形成分における分画分子量が１２０００の透析膜を透
過しない成分が５０％以上であった。

【００４１】上記の各正孔注入層用インクを用い、以下
のようにして表示装置を作製した。ガラス基板１上に常
法によりＴＦＴ２を形成し、アノード３として透明性導
電材料であるＩＴＯ（インジウム−チン−オキサイド）
を膜厚５０ｎｍで製膜した。また、フォトレジストプロ
セスにより隔壁４を格子状に形成した。次に、インク
（Ａ１〜Ｈ１）のいずれかを用い、インクジェット方式
によって膜厚約２０ｎｍの正孔注入層５を製膜した。

【００４２】ポリマー発光層８の材料として化学式
（２）で示される赤色発光のポリ（３−アルキルチオフ
ェン）（ｐｏｌｙ[３−ａｌｋｙｌｔｈｉｏｐｈｅｎ
ｅ]：ＰＡＴ）を用い、インクジェット方式によってポ
リマー発光層８を製膜した。

【００４３】

【化２】

【００４４】バッファ層１１として厚さ約３ｎｍのＬｉ
Ｆをスパッタリングにより形成した。その上に、カソー
ド１２として厚さ約１００ｎｍのＣａ（カルシウム）を
形成し、さらにその上に厚さ約３００ｎｍの銀電極１３
を形成した。最表面に封止膜１４を形成して各画素を封
止した。

【００４５】以上のようにして作製された有機ＥＬ表示
装置を２０ｍＡ／ｃｍ²の電流密度で駆動させた結果、
１万時間以上の半減寿命を有することが確認された。

【００４６】比較例１下記表２に示す有機ＥＬ正孔注入層用インクＩ１〜Ｋ１
を用いて正孔注入層を作製した以外は、前述の実施例１
と同様の手法により有機ＥＬ表示装置を製造した。な
お、表２に示したインクＪ１，Ｋ１は、インクジェット
方式での塗布が可能な粘性・表面張力に調製した。

【００４７】

【表２】

【００４８】その結果、インクジェット塗布において、
インクＩ１は基板表面でのインクの濡れ性が不十分で、
ノズルからの吐出も安定しなかった。また、インクＪ１
はＰＥＧ（ポリエチレングリコール）を添加して粘性を
高めたものである。吐出安定性は高まったものの、正孔
注入性能の低下に起因する寿命の低下が確認された。さ
らに、インクＫ１は、基板上での濡れ性を改善するため
にサーフィノール１０４（エアープロダクツアンドケミ
カルズ社製）を添加したものである。基板上で均一にイ
ンクが広がり、また吐出安定性も高められたが、インク
Ｊ１の場合と同様に正孔注入性能の低下に起因する寿命
の低下が見られた。

【００４９】実施例２本実施例では以下のようにして、図１に示す３色の有機
ＥＬ表示装置を作製した。ガラス基板１上に常法により
ＴＦＴ２を形成し、アノード３として透明性導電材料で
あるＩＴＯ（インジウム−チン−オキサイド）を膜厚５
０ｎｍで製膜した。また、フォトレジストプロセスによ
り隔壁４を格子状に形成した。次に、正孔注入層５、
６、７には表１のインクＥ１を用い、それぞれインクジ
ェット方式により２０ｎｍの膜厚に製膜した。いずれも
吐出は安定しており、基板付着後のインクの広がりも良
好であった。

【００５０】ポリマー発光層８の材料として実施例１と
同様に化学式（２）で示される赤色に発光するポリ（３
−アルキルチオフェン）（ｐｏｌｙ[３−ａｌｋｙｌｔ
ｈｉｏｐｈｅｎｅ]：ＰＡＴ）を用い、インクジェット
方式によってポリマー発光層８を製膜した。

【００５１】ポリマー発光層９の材料としてホスト分子
である化学式（３）で示される化合物中に、発光中心の
色素分子である化学式（４）で示される化合物を０．５
ｗｔ％のドーピングしたものを用い、インクジェット方
式によって緑色発光のポリマー発光層９を製膜した。

【００５２】

【化３】

【００５３】ポリマー発光層１０の材料として化学式
（５）で示される青色に発光するポリ（９，９’−ジア
ルキルフルオレン）（ｐｏｌｙ[９，９’−ｄｉａｌｋ
ｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ]：ＰＤＡＦ）を用い、インクジ
ェット方式によって青色発光のポリマー発光層１０を製
膜した。

【００５４】

【化４】

【００５５】バッファ層１１として厚さ約３ｎｍのＬｉ
Ｆをスパッタリングにより形成した。その上に、カソー
ド１２として厚さ約１００ｎｍのＣａ（カルシウム）を
形成し、さらにその上に厚さ約３００ｎｍの銀電極１３
を形成した。最表面に封止膜１４を形成して各画素を封
止した。

【００５６】この有機ＥＬ表示装置を２０ｍＡ／ｃｍ²
の電流密度で駆動させた結果、輝度半減寿命は１２００
０ｈ時間であった。また、インクジェット塗布に起因す
ると思われる表示ムラはみられず、良好なインクジェッ
ト成膜が実現された。

【００５７】実施例３前述の表１に示したインク（Ａ１）に対し、下記表３に
示す処理を行なって、インクＡ２〜Ｆ２を得た。さら
に、前記化学式（１）で表わされるＰＥＤＯＴ・ＰＳＳ
化合物のみを用いて、固形分重量２．８ｗｔ％の原液イ
ンクを調製し、これを用いてＧ２〜Ｉ２のインクを調製
した。

【００５８】

【表３】

【００５９】得られたインクの保存安定性を見るため、
５０℃で１週間放置し、光散乱により、より大きな凝集
体ができるかどうか見た。その結果、Ａ２〜Ｆ２のイン
クではより大きな凝集体は観測されず、安定であること
が確認された。一方、Ｇ２、Ｈ２のインクでは、より大
きな凝集体が観測され不安定であることが確認された。

【００６０】上記の各正孔注入層用インクを用い、前述
の実施例１と同様の手法により表示装置を作製した。

【００６１】なお、インクＡ２〜Ｆ２の用いた場合、イ
ンクジェット方式により正孔注入層を成膜する途中でイ
ンクジェットにつまりが生じることはなかった。一方、
インクＧ２〜Ｉ２を用いた場合、インクジェット方式に
よる正孔注入層の成膜後半においてはノズル内につまり
が生じたらしく、所定量を突出させるのにより高電圧が
必要となった。

【００６２】以上のようにして作製された有機ＥＬ表示
装置を２０ｍＡ／ｃｍ²の電流ソースにより駆動させた
時の初期輝度、輝度半減寿命を下記表４に示す。インク
Ａ２〜Ｆ２を用いて正孔注入層を形成したＡ２〜Ｆ２の
有機ＥＬ表示装置は、いずれも１万時間以上の半減寿命
を有することがわかった。一方、インクＧ２〜Ｉ２を用
いて正孔注入層を形成したＧ２〜Ｉ２の有機ＥＬ表示装
置は、輝度半減寿命は５０００時間にも達せず、短寿命
であることがわかった。

【００６３】

【表４】

【００６４】Ｈ２のインクは、透析操作を行なったイン
クＤ２と同一の濃度である。透析を行なったインクＤ２
が表４の中で寿命の最高値を達成したのに対し、インク
Ｈ２の寿命は３０００時間に留まっている。また、透析
操作を行なったが固形分濃度が特に小さいインクＩ２は
初期輝度が小さく、短寿命であった。これは膜が薄すぎ
るため、欠損部が発生したことによると考えられる。

【００６５】実施例４正孔注入層５，６には表３に示したインクＢ２を用い、
正孔注入層７にはインクＤ２を用いた以外は、前述の実
施例２と同様の手法により、図１に示す３色の有機ＥＬ
表示装置を作製した。

【００６６】この有機ＥＬ表示装置を２０ｍＡ／ｃｍ²
の電流密度で駆動させた結果、輝度半減寿命は１２００
０ｈ時間であった。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、正
孔注入性に優れ、輝度ムラがなく長寿命の有機ＥＬ表示
素子を作製できるとともに、インクジェット方式での塗
布性に優れた有機ＥＬ正孔注入層用インクの製造方法を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかる方法により製造さ
れた有機ＥＬ正孔注入層用インクを用いた有機ＥＬ表示
装置を示す断面図。

【図２】有機ＥＬ正孔注入層用インクの固形分重量と光
散乱強度との関係を説明するグラフ図。

【図３】本発明の実施例１における有機ＥＬ表示素子を
示す断面図。

【符号の説明】１・・・基板２・・・トランジスタ３・・・透明電極４・・・隔壁５・・・正孔注入層６・・・正孔注入層７・・・正孔注入層８・・・ポリマー発光層（Ｒ）９・・・ポリマー発光層（Ｇ）１０・・・ポリマー発光層（Ｂ）１１・・・バッファ層１２・・・対向電極１３・・・銀電極１４・・・封止膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者酒井公人神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者内藤勝之神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者中井豊神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者榎本信太郎神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者山本和重埼玉県深谷市幡羅町一丁目９番地２株式会社東芝深谷工場内 (72)発明者森寧神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝研究開発センター内Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB11 AB18 DB03 EB00 FA01 4J039 AD03 AD09 BC07 BC54 BE12 CA03 CA06 EA46 GA34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリチオフェンおよびその誘導体を含む
ドナー性分子とポリスチレンスルホン酸およびその誘導
体を含むアクセプタ性分子との会合体が水中に分散した
分散液を透析する工程、および前記透析後の分散液に、
前記アクセプタ性分子と同一成分からなり、平均分子量
５００００以上１００万以下の高分子を、１重量％以上
５０重量％以下の濃度で添加する工程を具備することを
特徴とする有機ＥＬ正孔注入層用インクの製造方法。
【請求項２】ポリチオフェンおよびその誘導体を含む
ドナー性分子とポリスチレンスルホン酸およびその誘導
体を含むアクセプタ性分子との会合体が水中に分散した
分散液を透析する工程、前記アクセプタ性分子と同一成分からなり、平均分子量
５００００以上１００万以下の高分子が１重量％以上５
０重量％以下の濃度で水中に分散した高分子分散液を透
析する工程、および前記透析後の分散液に、前記透析後
の前記高分子分散液を添加する工程を具備することを特
徴とする有機ＥＬ正孔注入層用インクの製造方法。
【請求項３】前記高分子が添加された前記分散液を透
析する工程をさらに具備する請求項１または２に記載の
有機ＥＬ正孔注入層用インクの製造方法。
【請求項４】前記ドナー性分子と前記アクセプタ性分
子との前記会合体、および前記高分子を含む固形分の重
量比を、０．４ｗｔ％以上２．８ｗｔ％未満にすること
を特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の
有機ＥＬ正孔注入層用インクの製造方法。
【請求項５】前記ドナー性分子と前記アクセプタ性分
子との前記会合体、および前記高分子を含む全分子の粒
径分布の極大値を０．１５μｍ以下とし、分子中、粒径
が０．５μｍより大きい分子の体積分率を５％以下とす
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に
記載の有機ＥＬ正孔注入層用インクの製造方法。