JP2008140588A - 有機el素子及びその製造方法、凸版 - Google Patents
有機el素子及びその製造方法、凸版 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008140588A JP2008140588A JP2006323563A JP2006323563A JP2008140588A JP 2008140588 A JP2008140588 A JP 2008140588A JP 2006323563 A JP2006323563 A JP 2006323563A JP 2006323563 A JP2006323563 A JP 2006323563A JP 2008140588 A JP2008140588 A JP 2008140588A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic
- light emitting
- layer
- curved surface
- hole transport
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Manufacture Or Reproduction Of Printing Formes (AREA)
- Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
Abstract
【課題】有機発光層に電流を流すことにより有機発光層を発光させる有機ELディスプレイパネルにおいて、基板上にあるパターニングされた画素電極上のみに正孔輸送層を形成し、隔壁と画素電極が接する縁部の印刷抜けによる発光ムラの少ない、表示品位のすぐれた有機EL素子及び有機ELディスプレイを提供する。
【解決手段】基板上のパターニングされた画素電極2の間に絶縁層3を形成し、凸版印刷法により正孔輸送材料を溶媒に溶解または安定に分散させた正孔輸送インキを凸版30の凸部32から絶縁層3の間にある画素電極2に印刷する場合、凸版30の凸部32を中凸形状にする。これにより、インキが隔壁で囲まれた画素内を横方向に強く押し広げられることで、隔壁と画素電極2が接する縁部においては印刷抜けがなくなり、発光ムラの少ない、表示品位のすぐれた有機EL素子及び有機ELディスプレイを作製できた。
【選択図】図1
【解決手段】基板上のパターニングされた画素電極2の間に絶縁層3を形成し、凸版印刷法により正孔輸送材料を溶媒に溶解または安定に分散させた正孔輸送インキを凸版30の凸部32から絶縁層3の間にある画素電極2に印刷する場合、凸版30の凸部32を中凸形状にする。これにより、インキが隔壁で囲まれた画素内を横方向に強く押し広げられることで、隔壁と画素電極2が接する縁部においては印刷抜けがなくなり、発光ムラの少ない、表示品位のすぐれた有機EL素子及び有機ELディスプレイを作製できた。
【選択図】図1
Description
本発明は、有機発光層が高分子材料からなる有機ELディスプレイパネル等に用いられる有機EL素子とその製造方法に関し、特に有機発光層を印刷法によって形成する有機EL素子及びその製造方法に関する。
有機EL素子は、二つの対向する電極の間に有機発光材料からなる有機発光層が形成され、有機発光層に電流を流すことで発光させるものであるが、効率よく発光させるには有機発光層の膜厚が重要であり、100nm程度の薄膜にする必要がある。さらに、これをディスプレイパネル化するには高精細にパターニングする必要がある。
有機発光層を形成する有機発光材料には、低分子材料と高分子材料が有り、一般に低分子材料は真空蒸着法等により薄膜形成し、このときに微細パターンのマスクを用いてパターニングするが、この方法では基板が大型化すればするほどパターニング精度が出にくいという問題がある。また、真空中で成膜するためにスループットが悪いという問題がある。
そこで、最近では高分子材料を溶剤に溶かして塗工液にし、これをウェットコーティング法で薄膜形成する方法が試みられるようになってきている。高分子材料の塗液を用いてウェットコーティング法で有機発光層を含む有機発光媒体層を形成する場合の層構成は、陽極側から正孔輸送層、有機発光層と積層する二層構成が一般的である。このとき、有機発光層はカラーパネル化するために赤(R)、緑(G)、青(B)のそれぞれの発光色をもつ有機発光材料を溶剤中に溶解または安定して分散してなる有機発光インキを用いて塗り分ける必要がある(例えば特許文献1参照)。
一方、正孔輸送層はパターニングせずに、有機ELディスプレイパネルの画像形成に関わる部分全体に全面塗布いわゆるベタ塗りする方法が一般的であり、スピンコート法やダイコート法といったコーティング法を用いて形成されてきた。これは、正孔輸送層の膜厚は一般に100nm以下の薄膜であり、層の横方向へ流れる電流よりも厚み方向へ流れる電流のほうが圧倒的に流れやすく、よって電極がパターニングされていれば、電流の画素の外へのリークは非常に少ないといわれていたためである。
特開2001-93668公報
ところで、本願発明者等は、ガラス基板上に陽極である画素電極をパターン形成し、画素電極間に絶縁層をパターン形成し、正孔輸送層を有機EL素子の有効面内に全面塗布し、有機発光層をパターン形成し、陰極層をパターン形成したパッシブマトリックスタイプの有機EL素子において、パターン化された電極間に流れる電流がリークし、発光効率が低下していることを確認した。
したがって、このリーク電流を防止して発光効率を良くするためには、正孔輸送層を画素電極上にのみにパターン形成し、絶縁層上には正孔輸送層を設けないようにする必要がある。
したがって、このリーク電流を防止して発光効率を良くするためには、正孔輸送層を画素電極上にのみにパターン形成し、絶縁層上には正孔輸送層を設けないようにする必要がある。
しかしながら、正孔輸送層を形成する正孔輸送材料は(3、4―ポリエチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)といった高分子材料からなるため、この正孔輸送材料を溶媒に溶解または安定して分散させ正孔輸送インキとするには、高分子材料の溶解性の問題と、薄膜を作る必要性の両方の問題から、濃度を2%前後と低くする必要がある。
そして、濃度が2%前後の低粘度の正孔輸送インキをパターン印刷する際には、インキの広がりを防止するため隔壁が必要となる。これは、画素電極間にある絶縁層の高さを大きくし、隔壁として使用することで解決される。また、絶縁層で仕切られた画素電極内に正孔輸送インキを転写させる方法としては、インクジェット法や凸版印刷法による印刷法式が考えられる。なお、他の印刷法式としてはグラビア印刷法が考えられるが、凹凸のある被服物に対して印刷するには不向きである。
そして、濃度が2%前後の低粘度の正孔輸送インキをパターン印刷する際には、インキの広がりを防止するため隔壁が必要となる。これは、画素電極間にある絶縁層の高さを大きくし、隔壁として使用することで解決される。また、絶縁層で仕切られた画素電極内に正孔輸送インキを転写させる方法としては、インクジェット法や凸版印刷法による印刷法式が考えられる。なお、他の印刷法式としてはグラビア印刷法が考えられるが、凹凸のある被服物に対して印刷するには不向きである。
しかし、インクジェット法はインクジェットノズルから有機発光インキを被印刷部位に複数回滴下する方式であり、ノズルと被印刷基板に距離があり、インキは自身の重力でのみ隔壁内の被印刷部位に広がるものである。したがって、このインクジェット法では絶縁層に囲まれた被印刷部位全てにインキを転写することが難しく、特に画素電極の縁部においては印刷抜けが発生しやすいという問題がある。
また、インクジェット法において印刷抜けが発生しないようにする方法も考案されているが、そのためには十分にインクを開口部に盛る必要があるが、隔壁よりインクがあふれ出すことを防ぐために隔壁に撥水処理をする必要があり、その分、工程が増えてしまうという問題点がある。さらに、撥水性のある隔壁に滴下されたインクは山盛り状態になるが、このことは画素内の膜厚均一性が悪くなりやすいため、ディスプレイパネルの均一性や安定性の面で問題がある。
また、インクジェット法において印刷抜けが発生しないようにする方法も考案されているが、そのためには十分にインクを開口部に盛る必要があるが、隔壁よりインクがあふれ出すことを防ぐために隔壁に撥水処理をする必要があり、その分、工程が増えてしまうという問題点がある。さらに、撥水性のある隔壁に滴下されたインクは山盛り状態になるが、このことは画素内の膜厚均一性が悪くなりやすいため、ディスプレイパネルの均一性や安定性の面で問題がある。
それに対して凸版印刷法は簡便であり、インクジェット方式等と比較してスループットがよいという長所を有する。また、凸版印刷法においては、凸版の凸部を被印刷部位に押し付けるため、版による押し付けと隔壁により形成された空間を凸版が埋めることにより、インキが隔壁で囲まれた画素内を横方向に強く押し広げられる。よって、一般的に凸版印刷法はインクジェット法より画素電極の縁部においては印刷抜けが発生しにくいと言われている。
しかし凸版印刷法においても、インキが水溶性であるために隔壁といわれる絶縁層にはじきやすい。よって、隔壁と画素電極が接する縁部においては印刷抜けが発生しやすいという問題があった。
そこで本発明は、有機EL素子においてパターニングされた画素電極上にのみに正孔輸送層を形成する方法を提供し、隔壁と画素電極が接する縁部においては印刷抜けが発生しない、均一性の良い表示を行うことが可能な有機EL素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
上述の目的を達成するため、本発明による有機EL素子の製造方法は、画素電極と、前記画素電極上に発光領域を画定する絶縁層と、前記発光領域に形成されかつ少なくとも正孔輸送層及び有機発光層の2層を含む有機発光媒体層と、前記有機発光体層を介して前記画素電極に対向する対向電極とからなる有機EL素子の製造方法であって、前記発光領域内に凸版を用いて前記有機発光媒体層を構成する少なくとも一層を形成する工程を含む有機発光媒体層形成工程を備え、前記凸版の凸部の頂部は、前記凸部の突出方向に凸状の曲面からなる頂部用曲面で構成され、前記有機発光媒体層形成工程では、形成すべき前記層を構成するためのインキが前記頂部用曲面から前記発光領域に印刷されることを特徴とする。
また、本発明による有機EL素子の製造方法は、少なくとも画素電極と対向電極と正孔輸送層と有機発光層を含む有機発光媒体層からなり、両電極から有機発光層に電流を流すことにより有機発光層を発光させる有機EL素子の製造方法であって、基板上のパターニングされた画素電極の間に絶縁層を形成する工程と、凸版印刷法により正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散させた正孔輸送インキを凸版の凸部から前記絶縁層の間にある画素電極に印刷して正孔輸送層を形成する工程とを有し、前記凸版の凸部の形状が中凸形状であり、高低差が0.5〜5.0μmであることを特徴とする。
また、本発明による有機EL素子の製造方法は、少なくとも画素電極と対向電極と正孔輸送層と有機発光層を含む有機発光媒体層からなり、両電極から有機発光層に電流を流すことにより有機発光層を発光させる有機EL素子の製造方法であって、基板上のパターニングされた画素電極の間に絶縁層を形成する工程と、凸版印刷法により正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散させた正孔輸送インキを凸版の凸部から前記絶縁層の間にある画素電極に印刷して正孔輸送層を形成する工程とを有し、前記凸版の凸部の形状が中凸形状であり、高低差が0.5〜5.0μmであることを特徴とする。
また本発明の有機EL素子は、少なくとも画素電極と対向電極と正孔輸送層と有機発光層を含む有機発光媒体層からなり、両電極から有機発光層に電流を流すことにより有機発光層を発光させる有機EL素子であって、基板上のパターニングされた画素電極の間に形成された絶縁層と、凸版印刷法により正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散させた正孔輸送インキを凸版の凸部から前記絶縁層の間にある画素電極に印刷して形成された正孔輸送層とを有し、前記凸版の凸部の形状が中凸形状であり、高低差が0.5〜5.0μmであることを特徴とする。
また、以上の構成において、前記凸版の凸部の表面と谷部との深さが50μm以上であることを特徴とする。また、前記凸版の構成材料が樹脂材料からなり、その硬度が18〜75(ショアD)、45〜90(ショアA)であることを特徴とする。さらに、前記正孔輸送層インキの粘度が5〜80mPa・sであることを特徴とする。
また、以上の構成において、前記凸版の凸部の表面と谷部との深さが50μm以上であることを特徴とする。また、前記凸版の構成材料が樹脂材料からなり、その硬度が18〜75(ショアD)、45〜90(ショアA)であることを特徴とする。さらに、前記正孔輸送層インキの粘度が5〜80mPa・sであることを特徴とする。
なお、一般に凸版印刷法とは、広義には画線部が凸形状をしている版すなわち凸版を用いる全ての印刷法を言うが、本発明で述べる凸版印刷法とは、ゴム版または樹脂版からなる凸版を用いる印刷方式を示すこととする。また、印刷業の当業者間ではゴム凸版を用いるものをフレキソ印刷といい、樹脂凸版を用いるものを樹脂凸版印刷と区別して呼んでいるが、本発明では両者を特に区別せず、凸版印刷法と呼ぶこととする。凸版印刷方式で用いられるゴム版や樹脂版は、現在は感光性のゴム版や樹脂版が主に用いられているが、凸版の材質も多様化し、感光性ゴム版と感光性樹脂版の区別も不明確になってきており、本発明ではこの区別も特に設けず、両者とも感光性樹脂凸版と呼ぶことにする。
また、絶縁層が格子状になっている場合、発光領域は窓状となっている。また、絶縁層がライン状である場合、発光領域はライン間の部分である。また、絶縁層は、一部が画素電極に重なっていても良く、重なっていなくても良い。
また、絶縁層が格子状になっている場合、発光領域は窓状となっている。また、絶縁層がライン状である場合、発光領域はライン間の部分である。また、絶縁層は、一部が画素電極に重なっていても良く、重なっていなくても良い。
本発明の有機EL素子及びその製造方法によれば、凸版印刷法により正孔輸送材料を溶媒に溶解または安定に分散させた正孔輸送インキを凸版の凸部から絶縁層の間にある画素電極に容易に転写することができる。また、隔壁と画素電極が接する縁部において印刷抜けが発生しないため、欠陥のない均一性に優れた有機EL素子を得ることができる効果がある。
以下、本発明の実施の形態を、パッシブマトリックスタイプの有機ELディスプレイパネルに適用した例について説明する。有機EL素子の駆動方法としては、パッシブマトリックスタイプとアクティブマトリックスタイプがあるが、本発明の有機EL素子はパッシブマトリックス方式の有機EL素子、アクティブマトリックス方式の有機EL素子のどちらにも適用可能である。
パッシブマトリックス方式とはストライプ状の電極を直交させるように対向させ、その交点を発光させる方式であるのに対し、アクティブマトリックス方式は画素毎にトランジスタを形成した、いわゆる薄膜トランジスタ(TFT)基板を用いることにより、画素毎に独立して発光する方式である。
図1は本発明の実施の形態による有機ELディスプレイパネルの構造を示す断面図である。
この有機ELディスプレイパネルにおける有機EL素子は基板1上に形成される。この有機ELディスプレイパネルが基板1側から光を取り出すポトムエミッション方式の有機EL素子とする場合には、基板1として透明なものを使用する必要があるが、基板1と反対側から光を取り出すトップエミッション方式の場合は、基板1は透光性を有する必要はない。
基板1としては、ガラス基板やプラスチック製のフィルムまたはシートを用いることができる。プラスチック製のフィルムを用いれば、巻取りにより高分子EL素子の製造が可能となり、安価にディスプレイパネルを提供できる。また、その場合のプラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等を用いることができる。また、これらのフィルムは水蒸気バリア性、酸素バリア性を示す酸化ケイ素といった金属酸化物、窒化ケイ素といった酸化窒化物やポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物からなるバリア層が必要に応じて設けられる。
パッシブマトリックス方式とはストライプ状の電極を直交させるように対向させ、その交点を発光させる方式であるのに対し、アクティブマトリックス方式は画素毎にトランジスタを形成した、いわゆる薄膜トランジスタ(TFT)基板を用いることにより、画素毎に独立して発光する方式である。
図1は本発明の実施の形態による有機ELディスプレイパネルの構造を示す断面図である。
この有機ELディスプレイパネルにおける有機EL素子は基板1上に形成される。この有機ELディスプレイパネルが基板1側から光を取り出すポトムエミッション方式の有機EL素子とする場合には、基板1として透明なものを使用する必要があるが、基板1と反対側から光を取り出すトップエミッション方式の場合は、基板1は透光性を有する必要はない。
基板1としては、ガラス基板やプラスチック製のフィルムまたはシートを用いることができる。プラスチック製のフィルムを用いれば、巻取りにより高分子EL素子の製造が可能となり、安価にディスプレイパネルを提供できる。また、その場合のプラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等を用いることができる。また、これらのフィルムは水蒸気バリア性、酸素バリア性を示す酸化ケイ素といった金属酸化物、窒化ケイ素といった酸化窒化物やポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物からなるバリア層が必要に応じて設けられる。
また、基板1の上には陽極としてパターニングされた画素電極2が設けられる。画素電極2の材料としては、ITO(インジウム錫複合酸化物)、IZO(インジウム亜鉛複合酸化物)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム複合酸化物等の透明電極材料が使用できる。なお、低抵抗であること、耐溶剤性があること、透明性があることなどからITOが好ましい。ITOはスパッタ法により基板上に形成されフォトリソ法によりパターニングされライン状の画素電極2となる。
そして、このライン状の画素電極2を形成後、隣接する画素電極2の間に感光性材料を用いて、フォトリソグラフィ法により絶縁層3が形成される。
そして、このライン状の画素電極2を形成後、隣接する画素電極2の間に感光性材料を用いて、フォトリソグラフィ法により絶縁層3が形成される。
本実施の形態における絶縁層3は、厚みが0.5umから5.0umの範囲にあることが望ましい。また、絶縁層3を隣接する画素電極2間に設けることによって、各画素電極2上に印刷された正孔輸送インキの広がりを抑え、ディスプレイ化した際に正孔輸送層4が絶縁層3上にあることによるリーク電流の発生を防ぐことができる。なお、絶縁層3が低すぎるとインキの広がりを防止できずに絶縁層3上に正孔輸送層4が形成されることとなる。
また、例えばパッシブマトリックスタイプの有機ELディスプレイパネルにおいて、画素電極2の間に絶縁層3を設けた場合、絶縁層3を直行して陰極層6を形成することになる。このように絶縁層3をまたぐ形で陰極層6を形成する場合、絶縁層3が高すぎると陰極層6の断線が起こってしまい表示不良となる。絶縁層3の高さが5.0μmを超えると陰極の断線が起きやすくなってしまう。
また、絶縁層3を形成する感光性材料としてはポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらであってもよく、市販のもので構わないが、絶縁性を有する必要がある。なお、隔壁が十分な絶縁性を有さない場合には隔壁を通じて隣り合う画素電極2に電流が流れてしまい表示不良が発生してしまう。具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といったものが挙げられるが、これに限定するものではない。また、有機EL素子の表示品位を上げる目的で、光遮光性の材料を感光性材料に含有させても良い。
また、絶縁層3を形成する感光性樹脂はスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の塗布方法を用いて塗布され、フォトリソ法によりパターニングされる。また、感光性樹脂を用いずにグラビアオフセット印刷法、反転印刷法、フレキソ印刷法等を用いて絶縁層3を形成してもよい。
以上のようにして絶縁層3を形成した後、次に正孔輸送層4を形成する。正孔輸送層4を形成する正孔輸送材料としては、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール(PVK)誘導体、ポリ(3,4―エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)等が挙げられる。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、正孔輸送材料インキとなり、本実施の形態による凸版印刷方法を用いて形成される。なお、形成される正孔輸送層4の体積低効率は発光効率の点から1x106Ω・cm以下のものが好ましい。
また、正孔輸送材料を溶解または分散させる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、水等の単独またはこれらの混合溶媒などが挙げられる。また、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されていても良い。
図2は正孔輸送材料からなる正孔輸送インキを、画素電極2、絶縁層3が形成された被印刷基板上にパターン印刷する際の凸版印刷装置の概略を示している。
図示のように、本製造装置は、インクタンク10と、インキチャンバー12と、アニロックスロール14と、凸版30が設けられた版16がマウントされた版胴18を有している。インクタンク10には溶媒で希釈された正孔輸送インキが収容されており、インキチャンバー12にはインクタンク10より正孔輸送インキが送り込まれるようになっている。アニロックスロール14はインキチャンバー12のインキ供給部に対して回転可能に支持されている。
図示のように、本製造装置は、インクタンク10と、インキチャンバー12と、アニロックスロール14と、凸版30が設けられた版16がマウントされた版胴18を有している。インクタンク10には溶媒で希釈された正孔輸送インキが収容されており、インキチャンバー12にはインクタンク10より正孔輸送インキが送り込まれるようになっている。アニロックスロール14はインキチャンバー12のインキ供給部に対して回転可能に支持されている。
アニロックスロール14の回転に伴い、アニロックスロール14表面に供給された正孔輸送インキのインキ層14aは均一な膜厚に形成される。このインキ層14aはアニロックスロール14に近接して回転駆動される版胴18にマウントされた版16の凸部32に転移する。
平台20には、透明電極および絶縁層3が形成された被印刷基板24が版16の凸部32による印刷位置にまで図示しない搬送手段によって搬送されるようになっている。そして、版16の凸部32にあるインキは被印刷基板24に対して印刷され、必要に応じて乾燥工程を経て被印刷基板上に正孔輸送層4が形成される。
平台20には、透明電極および絶縁層3が形成された被印刷基板24が版16の凸部32による印刷位置にまで図示しない搬送手段によって搬送されるようになっている。そして、版16の凸部32にあるインキは被印刷基板24に対して印刷され、必要に応じて乾燥工程を経て被印刷基板上に正孔輸送層4が形成される。
なお、本例では凸版30に使用した感光性樹脂凸版30は水現像タイプのものを使用した。感光性樹脂版には、露光した樹脂版を現像する際に用いる現像液が有機溶剤である溶剤現像タイプのものと現像液が水である水現像タイプのものがある。一般に溶剤現像タイプのものは水系のインキに耐性を示し、水現像タイプのものは有機溶剤系のインキに耐性を示す傾向があるが、この限りではなく、正孔輸送インキに耐性を持ったものであれば、いずれの樹脂凸版30も用いることができる。
ここで樹脂凸版30により画素電極2上に正孔輸送層4を所望に厚膜形成するために、樹脂凸版30の凸部32の形状が中凸形状となっている。
詳細に説明すると、図3に示すように、凸版30の凸部32の頂部32Aは、凸部32の突出方向に凸状の曲面からなる頂部用曲面34で構成されている。
凸部32は、基台部32Bと前記頂部32Aとからなっており、基台部32Bの断面は、下底36Aと、頂部32Aとの境をなす上底36Bと、それら下底36Aと上底36Bの両端を接続する両側の側辺36Cとからなる台形を呈している。
そして、頂部用曲面34は、上底36Bと交わる両側の側辺36Cの端部に連続状に接続されている。
基台部32Bの断面形状をなす台形の上底36Bは、凸部32の断面形状において、両側面の傾斜角度が急激に変化する点を結んだ線に対応する。また、台形の上底36Bの長さは下底36Aの長さよりも大であっても良く、上底36Bと下底36Aの長さが同一であっても良い。
頂部用曲面34は、上底36Bと、頂部用曲面34の先端との高低差が0.5〜5.0μmであることが望ましい。高低差が0.5μm以下だと、PEDOT膜の平坦性の効果が薄れてしまう。また逆に高低差が5.0μm以上の場合には、レリーフから版の凸版30への転移量が不安定になったり、レリーフにインキが流れ込みやすくなり、ムラの原因となる。
また、頂部用曲面34の曲率半径は、5〜2500μmであることが望ましい。この範囲以下であると、転移量が不安定になったり、レリーフにインキが流れ込みやすくなり、この範囲以上であると、隔壁と画素電極が接する縁部において印刷抜けが発生しやすくなる。
詳細に説明すると、図3に示すように、凸版30の凸部32の頂部32Aは、凸部32の突出方向に凸状の曲面からなる頂部用曲面34で構成されている。
凸部32は、基台部32Bと前記頂部32Aとからなっており、基台部32Bの断面は、下底36Aと、頂部32Aとの境をなす上底36Bと、それら下底36Aと上底36Bの両端を接続する両側の側辺36Cとからなる台形を呈している。
そして、頂部用曲面34は、上底36Bと交わる両側の側辺36Cの端部に連続状に接続されている。
基台部32Bの断面形状をなす台形の上底36Bは、凸部32の断面形状において、両側面の傾斜角度が急激に変化する点を結んだ線に対応する。また、台形の上底36Bの長さは下底36Aの長さよりも大であっても良く、上底36Bと下底36Aの長さが同一であっても良い。
頂部用曲面34は、上底36Bと、頂部用曲面34の先端との高低差が0.5〜5.0μmであることが望ましい。高低差が0.5μm以下だと、PEDOT膜の平坦性の効果が薄れてしまう。また逆に高低差が5.0μm以上の場合には、レリーフから版の凸版30への転移量が不安定になったり、レリーフにインキが流れ込みやすくなり、ムラの原因となる。
また、頂部用曲面34の曲率半径は、5〜2500μmであることが望ましい。この範囲以下であると、転移量が不安定になったり、レリーフにインキが流れ込みやすくなり、この範囲以上であると、隔壁と画素電極が接する縁部において印刷抜けが発生しやすくなる。
また、凸部32の頂部32Aの頂部用曲面34の先端と、隣接する凸部32の間の谷部との深さの差は50μm以上であることが好ましい。これより凸部32と凹部との差が小さいと、印刷条件によっては凸部32だけでなく、凹部までも基板に接触してしまい、余計な部分にインキが転写してしまいリーク等の不具合が発生するためである。
次に、樹脂凸版30の硬度は45〜90度(ショアA)、18〜75度(ショアD)であることが好ましい。硬度が45度未満(ショアA)であると、印圧に対するマージンが狭く画線がよれたりつぶれたりしてしまい、均一なパターン形成をすることが非常に難しくなってしまうためである。また、75度(ショアD)より大きい場合では、パターン形成に適切な印圧が高くなりすぎ、基板や絶縁層3に負荷がかかりすぎ、ワレやひずみ、キズを生じてしまう危険があるからである。
また、正孔輸送層4インキの粘度としては5〜80mPa・sであることが好ましい。これは、本実施の形態で用いる凸版30印刷法ではアニロックスロール14から凸版30上へのインキの転写が最初に行われるが、80mPa・s以上の粘度ではアニロックスロール14から凸版30上へインキが転写した後、凸版30上で十分インキがレベリングせず、従って印刷パターンにアニロックスロール14起因のモアレが発生することがあるためである。
次に、以上のような正孔輸送層4の形成後、有機発光層5を形成する。有機発光層5は電流を通すことにより発光する層であり、有機発光層5を形成する有機発光材料は、例えば、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、N,N’―ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、N,N’―ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系等の発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられる。
これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の単独またはこれらの混合溶媒が挙げられる。中でも、トルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶剤が有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、有機発光インキには、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されても良い。
有機発光層5の形成方法としては、本実施の形態による凸版印刷法の他にインクジェット法や凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法等によりパターン形成することが可能である。なお、本実施の形態による凸版印刷法を用いる場合は、有機発光インキに適した樹脂凸版30を使用することができ、中でも水現像タイプの感光性樹脂凸版30が好適である。
次に、以上のような有機発光層5の形成後、陰極層6を画素電極2のラインパターンと直交するラインパターンで形成する。この陰極層6の材料としては、有機発光層5の発光特性に応じたものを使用でき、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、アルミニウムなどの金属単体やこれらと金、銀などの安定な金属との合金などが挙げられる。また、インジウム、亜鉛、錫などの導電性酸化物を用いることもできる。陰極層6の形成方法としてはマスクを用いた真空蒸着法による形成方法が挙げられる。
なお、本実施の形態の有機EL素子は、陽極である画素電極2と陰極層6の間に陽極層側から正孔輸送層4と有機発光層5を積層した構成であるが、陽極層と陰極層6の間において正孔輸送層4、有機発光層5以外に正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層といった層を必要に応じ選択した積層構造をとることができる。また、これらの層を形成する際にも本発明の形成方法を使用できる。さらには、画素電極2を陰極とし、対向電極を陽極とすることもできる。
最後に、これらの有機EL構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップ7と接着剤8を用いて密閉封止し、有機ELディスプレイパネルを得ることができる。また、基板が可撓性を有する場合には、封止剤と可撓性フィルムを用いて封止を行っても良い。
(実施例1)
(実施例1)
次に、本発明の実施例について説明する。
ここでは、以下のような実施例1〜3と比較例1〜4について試作と測定を行った。
まず、300mm角のガラス基板の上に、スパッタ法を用いてITO(インジウム-錫酸化物)薄膜を形成し、フォトリソ法と酸溶液によるエッチングでITO膜をパターニングして、対角5インチサイズのディスプレイが2面取れるように画素電極2を形成した。ディスプレイ1面当たりの画素電極2のラインパターンは、線幅40μm、スペース20μmでラインが1950ライン形成されるパターンとした。
ここでは、以下のような実施例1〜3と比較例1〜4について試作と測定を行った。
まず、300mm角のガラス基板の上に、スパッタ法を用いてITO(インジウム-錫酸化物)薄膜を形成し、フォトリソ法と酸溶液によるエッチングでITO膜をパターニングして、対角5インチサイズのディスプレイが2面取れるように画素電極2を形成した。ディスプレイ1面当たりの画素電極2のラインパターンは、線幅40μm、スペース20μmでラインが1950ライン形成されるパターンとした。
次に絶縁層3を以下のように形成した。まず、画素電極2を形成したガラス基板上にアクリル系のフォトレジスト材料を全面スピンコートした。スピンコートの条件を150rpmで5秒間回転させた後、500rpmで20秒間回転させ1回コーティングとし、絶縁層3の高さを1.5μmとした。全面に塗布したフォトレジスト材料に対し、フォトリソ法により画素電極2の間にラインパターンを有する絶縁層3を形成した。
次に、正孔輸送インキとしてPEDOT溶液であるバイトロンAI―4083 80重量部、イソプロピルアルコール 20重量部を混合、調液し粘度15mPa・sのインキを用意した。版材としては凸版30の凸部32の中凸形状にし、その高低差を2.0μmとし、凸版30の凸部32と凹部の差は100μmとなるように製版を行った。版材の硬度は77(ショアA)のものを使用した。上記のインキ及び版を用いて凸版印刷法にて絶縁層3間に正孔輸送層4を形成した。印刷には180線/インチのアニロックスロールを使用し、印刷後、200°C、30分大気中で乾燥を行い正孔輸送層4を形成した。このときの膜厚は50nmとなった。そして、形成された正孔輸送層4に対し、パターニング状態の確認を行った。
次に、有機発光材料であるポリフェニレンビニレン誘導体を濃度1%になるようにトルエンに溶解させた有機発光インキを用い、絶縁層3に挟まれた画素電極2の真上にそのラインパターンにあわせて有機発光層5を凸版印刷法で印刷を行った。このとき150線/インチのアニロックスロール及び水現像タイプの感光性樹脂版を使用した。この結果、印刷、乾燥後の有機発光層5の膜厚は80nmとなった。
その上にCa、Alからなる陰極層6を画素電極2のラインパターンと直交するようなラインパターンで抵抗加熱蒸着法によりマスク蒸着して形成した。最後にこれらの有機EL構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップと接着剤を用いて密閉封止し、有機ELディスプレイパネルを作製した。
これにより得られた有機ELディスプレイパネルの表示部の周辺部には各画素電極2に接続されている陽極側の取り出し電極と、陰極側の取り出し電極があり、これらを電源に接続することにより、得られた有機ELディスプレイパネルの点灯表示確認を行い、発光状態のチェックを行った。
(実施例2)
これにより得られた有機ELディスプレイパネルの表示部の周辺部には各画素電極2に接続されている陽極側の取り出し電極と、陰極側の取り出し電極があり、これらを電源に接続することにより、得られた有機ELディスプレイパネルの点灯表示確認を行い、発光状態のチェックを行った。
(実施例2)
正孔輸送層4印刷用の凸版30の凸部32が中凸形状であって、その高低差を5.0μmとした以外は実施例1と同様とした。
(実施例3)
(実施例3)
正孔輸送層4印刷用の凸版30の凸部32と凹部の高さの差を60μmとした以外は実施例1と同様とした。
また、比較例として以下のような条件で作製した。
[比較例1]
正孔輸送層4印刷用の凸版30の凸部32が中凸形状であって、その高低差を8.0μmとした以外は実施例1と同様とした。
[比較例2]
正孔輸送層4印刷用の凸版30の凹部と凸部32の差が30μmである凸版30を用いた以外は実施例1と同様とした。
[比較例3]
正孔輸送層4形成のため、凸版印刷法の凸版30の硬度を25(ショアA)とした以外は実施例1と同様に作製した。
[比較例4]
正孔輸送インキとして実施例1で作製したインキに対しポリエチレングリコールを10重量部添加し、正孔輸送インキを作製した。このときインキの粘度は95mPa・sであった。このインキを用いて実施例1と同様にパネルの作製を行った。
[比較例1]
正孔輸送層4印刷用の凸版30の凸部32が中凸形状であって、その高低差を8.0μmとした以外は実施例1と同様とした。
[比較例2]
正孔輸送層4印刷用の凸版30の凹部と凸部32の差が30μmである凸版30を用いた以外は実施例1と同様とした。
[比較例3]
正孔輸送層4形成のため、凸版印刷法の凸版30の硬度を25(ショアA)とした以外は実施例1と同様に作製した。
[比較例4]
正孔輸送インキとして実施例1で作製したインキに対しポリエチレングリコールを10重量部添加し、正孔輸送インキを作製した。このときインキの粘度は95mPa・sであった。このインキを用いて実施例1と同様にパネルの作製を行った。
以上のような実施例1〜3及び比較例1〜4での正孔輸送層4のラインパターン形状の評価結果と、作製した有機ELディスプレイの表示状態の評価結果を図4に示している。
図示のように、比較例に比べて本発明の実施例で良好な結果が得られることが分かる。
図示のように、比較例に比べて本発明の実施例で良好な結果が得られることが分かる。
1……基板、2……画素電極、3……絶縁層、4……正孔輸送層、5……有機発光層、6……陰極層、7……ガラスキャップ、8……接着剤、10……インクタンク、12……インキチャンバー、14……アニロックスロール、14a……インキ層、16……版、18……版胴、20……平台、24……被印刷基板、30……凸版、32……凸部、34……頂部用曲面。
Claims (15)
- 画素電極と、前記画素電極上に発光領域を画定する絶縁層と、前記発光領域に形成されかつ少なくとも正孔輸送層及び有機発光層の2層を含む有機発光媒体層と、前記有機発光体層を介して前記画素電極に対向する対向電極とからなる有機EL素子の製造方法であって、
前記発光領域内に凸版を用いて前記有機発光媒体層を構成する少なくとも一層を形成する工程を含む有機発光媒体層形成工程を備え、
前記凸版の凸部の頂部は、前記凸部の突出方向に凸状の曲面からなる頂部用曲面で構成され、
前記有機発光媒体層形成工程では、形成すべき前記層を構成するためのインキが前記頂部用曲面から前記発光領域に印刷される、
ことを特徴とする有機EL素子の製造方法。 - 前記有機発光媒体層を構成する少なくとも一層を形成する工程は正孔輸送インキを凸版の凸部から前記発光領域内に転写して前記正孔輸送層を形成する工程であることを特徴とする請求項1記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記凸部は、基台部と前記頂部とからなり、
前記基台部の断面は、下底と、前記頂部との境をなす上底と、それら下底と上底の両端を接続する両側の側辺とからなる台形を呈し、
前記頂部用曲面は、前記上底と交わる前記両側の側辺の端部に連続状に接続されている、
ことを特徴とする請求項1または2記載の有機EL素子の製造方法。 - 前記頂部用曲面は、前記上底と、前記頂部用曲面の先端との高低差が0.5〜5.0μmであることを特徴とする請求項3記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記頂部用曲面の曲率半径が5〜2500μmであることを特徴とする請求項1乃至4に何れか1項記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記凸部の頂部の前記頂部用曲面の先端と、隣接する前記凸部の間の谷部との深さとの差が50μm以上であることを特徴とする請求項1乃至5に何れか1項記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記凸版の構成材料が樹脂材料からなり、その硬度が18〜75(ショアD)、45〜90(ショアA)であることを特徴とする請求項1乃至6に何れか1項記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記正孔輸送層インキの粘度が5〜80mPa・sであることを特徴とする請求項1乃至7に何れか1項記載の有機EL素子の製造方法。
- 請求項1〜8のいずれか1項記載の製造方法で形成されたことを特徴とする有機EL素子。
- 凸版印刷法で用いられる凸版であって、
前記凸版の凸部の頂部は、前記凸部の突出方向に凸状の曲面からなる頂部用曲面で構成されている、
ことを特徴とする凸版。 - 前記凸部は、基台部と前記頂部とからなり、
前記基台部の断面は、下底と、前記頂部との境をなす上底と、それら下底と上底の両端を接続する両側の側辺とからなる台形を呈し、
前記頂部用曲面は、前記上底と交わる前記両側の側片の端部に連続状に接続されている、
ことを特徴とする請求項10記載の凸版。 - 前記頂部用曲面は、前記上底と、前記頂部用曲面の先端との高低差が0.5〜5.0μmであることを特徴とする請求項11記載の凸版。
- 前記頂部用曲面の曲率半径が5〜2500μmであることを特徴とする請求項10乃至12に何れか1項記載の凸版。
- 前記凸部の頂部の前記頂部用曲面の先端と、隣接する前記凸部の間の谷部との深さが50μm以上であることを特徴とする請求項10乃至13に何れか1項記載の凸版。
- 前記凸版の構成材料が樹脂材料からなり、その硬度が18〜75(ショアD)、45〜90(ショアA)であることを特徴とする請求項10乃至14に何れか1項記載の凸版。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006323563A JP2008140588A (ja) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | 有機el素子及びその製造方法、凸版 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006323563A JP2008140588A (ja) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | 有機el素子及びその製造方法、凸版 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008140588A true JP2008140588A (ja) | 2008-06-19 |
Family
ID=39601850
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006323563A Pending JP2008140588A (ja) | 2006-11-30 | 2006-11-30 | 有機el素子及びその製造方法、凸版 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008140588A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010129345A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
WO2013179873A1 (ja) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | ソニー株式会社 | 有機電界発光装置およびその製造方法ならびに電子機器 |
-
2006
- 2006-11-30 JP JP2006323563A patent/JP2008140588A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010129345A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 |
WO2013179873A1 (ja) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | ソニー株式会社 | 有機電界発光装置およびその製造方法ならびに電子機器 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2006286309A (ja) | 有機el表示装置とその製造方法 | |
JP2007299616A (ja) | 有機el素子の製造方法および有機el素子 | |
JP5092485B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ及びその製造方法 | |
JP4706845B2 (ja) | 有機el素子の製造方法 | |
JP4826119B2 (ja) | 有機el素子の製造方法 | |
JP4747637B2 (ja) | 有機elディスプレイパネルの製造方法 | |
JP2008229947A (ja) | 高精細パターン形成用凸版および板状感光性樹脂積層体ならびに電子回路パターンならびに有機el素子の形成方法ならびに有機el素子ならびに有機elディスプレイ | |
JP2008168478A (ja) | 印刷用凸版および印刷用凸版の製造方法 | |
JP5218172B2 (ja) | 有機el発光素子およびその製造方法 | |
JP5604857B2 (ja) | 印刷用凸版並びにそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法及び有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP4998008B2 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 | |
JP2008140579A (ja) | 有機el素子及びその製造方法、凸版 | |
JP2008077958A (ja) | 有機el素子の製造方法 | |
JP2008140588A (ja) | 有機el素子及びその製造方法、凸版 | |
JP2008077912A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 | |
JP2006286241A (ja) | 有機elディスプレイパネルおよびその製造方法 | |
JP2007200699A (ja) | 有機el素子及びその製造方法 | |
JP6295509B2 (ja) | 凸版印刷装置 | |
JP2011108578A (ja) | 有機el発光素子およびその製造方法 | |
JP5671784B2 (ja) | 印刷用凸版及びその印刷用凸版を用いた電子デバイスの製造方法並びに有機エレクトロルミネッセンス素子 | |
JP2007253447A (ja) | 印刷用凸版及び印刷物 | |
JP2015185531A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法 | |
JP2008130410A (ja) | 有機el素子の製造方法および表示装置 | |
JP2008311169A (ja) | 有機elディスプレイ及びその製造方法 | |
JP2014060104A (ja) | 有機el素子及びその製造方法 |