JP2008166016A - Manufacturing method of organic functional element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機機能性素子の製造方法、特に有機機能層を印刷法によって形成する有機機能性素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing an organic functional element, and more particularly to a method for producing an organic functional element in which an organic functional layer is formed by a printing method.
近年、電子部材の薄層軽量化やフレキシブル化を目標とした、有機機能性材料を用いた有機ＥＬ素子、有機太陽電池、有機薄膜トランジスタなどの有機機能性素子の開発が盛んに行われている。これらの有機機能性素子は一般に数十から数千ｎｍ程度の膜厚を有する有機機能層を基板上にパターン形成する必要がある。 In recent years, organic functional elements such as organic EL elements using organic functional materials, organic solar cells, and organic thin film transistors have been actively developed with the aim of reducing the weight and flexibility of electronic members. These organic functional elements generally require an organic functional layer having a film thickness of about several tens to several thousand nm to be patterned on a substrate.
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す）を例に取ると、有機ＥＬ素子の基本構造は、有機発光層が陽極と陰極の間に挟まれたサンドイッチ構造であり、有機発光層に電流を流すことで発光させるものである。有機発光層は一層から多層のものがあるが、効率よく発光させるためには、それぞれの層の膜厚が非常に重要であり、有機発光層全体では１μｍ以下の薄膜にする必要がある。さらに、これをディスプレイ化するためには、有機発光層を均一な膜厚で高精細にパターニングする必要があり、このパターニング方法が重要な課題の１つとなっている。 Taking an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element) as an example, the basic structure of the organic EL element is a sandwich structure in which an organic light emitting layer is sandwiched between an anode and a cathode, and a current is passed through the organic light emitting layer. To emit light. Although the organic light emitting layer includes one to a plurality of layers, the thickness of each layer is very important in order to emit light efficiently, and the entire organic light emitting layer needs to be a thin film of 1 μm or less. Furthermore, in order to make this a display, it is necessary to pattern the organic light emitting layer with a uniform film thickness with high definition, and this patterning method is one of the important issues.
そこで、最近では基板等に形成する有機発光材料に高分子材料を用い、この有機発光材料を溶剤に溶かしてインキ化して塗工インキ液にした後、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。薄膜形成するためのウェットコーティング法としては、スピンコート法、バーコート法、突出コート法、ディップコート法等があるが、高精細にパターニングしたり、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３色に塗り分けしたりするためには、これらのウェットコーティング法では難しく、塗り分けパターニングを得意とする印刷法でのパターン印刷による薄膜形成が最も有効であると考えられる。 Therefore, recently, there is a method in which a polymer material is used as an organic light emitting material to be formed on a substrate, etc., this organic light emitting material is dissolved in a solvent to form an ink and then a coating ink liquid is formed, and then a thin film is formed by a wet coating method. Attempts are being made. The wet coating method for forming a thin film includes a spin coating method, a bar coating method, a protruding coating method, a dip coating method, etc., but patterning with high definition, red (R), green (G), blue ( In order to separate the three colors B), it is difficult to use these wet coating methods, and it is considered that thin film formation is most effective by pattern printing using a printing method that is good at separate patterning.
さらに、有機ＥＬ素子やディスプレイの製造においては、基板としてガラス基板を用いることが多いため、各種印刷法の中でも、グラビア印刷法等のように金属製の印刷版等の硬い版を用いる方法は不向きである。そのために、弾性を有するゴム製の印刷版を用いた印刷法や、ゴム製の印刷用ブランケットを用いたオフセット印刷法や、弾性を有するゴムやその他の樹脂を主成分とした感光性樹脂版を用いる凸版印刷法等が適正な印刷法として採用することができる。実際に、これらの印刷法の試みとして、オフセット印刷による パターン印刷方法（特許文献１）、凸版印刷によるパターン印刷方法（特許文献２）などが提唱されている。 Further, in the production of organic EL elements and displays, a glass substrate is often used as a substrate, and therefore, among various printing methods, a method using a hard plate such as a metal printing plate such as a gravure printing method is not suitable. It is. For this purpose, printing methods using elastic rubber printing plates, offset printing methods using rubber printing blankets, and photosensitive resin plates based on elastic rubber and other resins are used. The letterpress printing method used can be adopted as an appropriate printing method. Actually, as a trial of these printing methods, a pattern printing method by offset printing (Patent Document 1), a pattern printing method by letterpress printing (Patent Document 2), and the like have been proposed.
凸版印刷により有機機能層のパターンを形成する場合、アニロックスロールに有機機能性材料を含むインキを保持し、これを樹脂凸版上に転写し、この樹脂凸版上のインキパターンを基板上に転写し、有機機能層のパターンを形成する方法が一般的である。 When forming the pattern of the organic functional layer by letterpress printing, the ink containing the organic functional material is held on the anilox roll, and this is transferred onto the resin letterpress, and the ink pattern on this resin letterpress is transferred onto the substrate, A method for forming a pattern of an organic functional layer is common.
上記のアニロックスロールとしては、金属ロールの表面に幾何学的な凹型セルを彫刻により作製し、ハードクロムめっきを施したものや、金属ロール表面にセラミック層をコーティングした後、レーザーでセラミック層に凹型セルを彫刻したものなどが用いられる。セル形状には、ダイヤモンド（ひし形）、ハニカム（六角形）、ヘリカル（斜線形）等があり、アニロックスロール表面には一定の角度で均等に凹型セルが並んでいる。アニロックスロールが保持するインキ量は、セルの形状や深度、線数によって調節することができる。 As the above anilox roll, a geometrical concave cell is engraved on the surface of the metal roll and hard chrome plating is applied. A sculpted cell is used. Cell shapes include diamond (diamond), honeycomb (hexagon), helical (diagonal), etc., and concave cells are evenly arranged at a certain angle on the anilox roll surface. The amount of ink retained by the anilox roll can be adjusted by the shape and depth of the cell and the number of lines.
しかしながら、アニロックスを用いた凸版印刷法により有機機能層を形成する場合、次のような２つの課題が明らかとなっている。 However, when the organic functional layer is formed by a relief printing method using anilox, the following two problems have been clarified.
一つは、膜厚の問題である。有機機能性素子中の有機機能層の膜厚には最適値が存在し、これは例えば有機ＥＬ素子中の有機発光層では１００ｎｍ前後である。しかし、増粘剤等の添加物を添加してしまうと、素子としての機能低下を招く恐れがあるために、インキを高粘度に調整することができず、有機機能性材料インキは通常の印刷用インキと比較してかなり低粘度である。このため、アニロックスロールによって樹脂凸版に転写されたインキの膜厚が目的とする膜厚にまで達せず、樹脂凸版から基板上に転写されるインキの膜厚は、最適な値よりも薄いものとなってしまう場合があった。 One is a film thickness problem. There is an optimum value for the film thickness of the organic functional layer in the organic functional element, which is, for example, about 100 nm in the organic light emitting layer in the organic EL element. However, if an additive such as a thickener is added, the function of the device may be reduced, so the ink cannot be adjusted to a high viscosity, and the organic functional material ink is used for normal printing. The viscosity is considerably lower than the ink for use. Therefore, the film thickness of the ink transferred to the resin relief printing plate by the anilox roll does not reach the target film thickness, and the film thickness of the ink transferred from the resin relief printing plate to the substrate is thinner than the optimum value. There was a case.
二つ目は、膜厚バラツキの問題である。例えば有機ＥＬ素子において、有機発光材料を溶解または分散させた有機ＥＬインキを基板上の第一電極上に樹脂凸版による凸版印刷法により印刷し、薄膜を形成する場合においては、有機発光層の膜厚均一性が特に要求される。例えば、パッシブマトリックス方式の有機ＥＬディスプレイにおいて、ムラなく均一な輝度で発光させるためには、面内の有機発光層の膜厚バラツキを±５％以下にする必要がある。 The second is a problem of film thickness variation. For example, in an organic EL element, when an organic EL ink in which an organic light emitting material is dissolved or dispersed is printed on a first electrode on a substrate by a relief printing method using a resin relief plate, a thin film is formed. Thickness uniformity is particularly required. For example, in a passive matrix type organic EL display, in order to emit light with uniform brightness without unevenness, the in-plane organic light emitting layer needs to have a thickness variation of ± 5% or less.
アニロックスロールを用いた凸版印刷法において、一般に、アニロックスロールの表面パターンのピッチ（以下、線数）は凸版の線数の３倍以上、好ましくは５倍以上のものを用いることにより、高品質な印刷をおこなうことができる。したがって、高品質なパターン印刷をおこなうためには、印刷パターンが高精細になるほど、アニロックスロールの線数を高くすることが望ましい。しかしながら、一般に、アニロックスロールの線数が高くなるほどセル容積は小さくなってしまうために、樹脂凸版上に供給されるインキ量が不足し、膜厚が薄くなってしまうという問題が発生する。そこで、インキ転移量を増加させるためにセル容積の大きい低線数のアニロックスロールを用いると、凸版の凹部にインキが入り込みやすくなり、印刷欠陥が発生してしまう。また、アニロックスロールの表面パターンの影響が大きくなり、樹脂凸版の全面にインキを均一に塗工することが難しくなり、面内の膜厚バラツキが大きくなってしまう。 In the letterpress printing method using an anilox roll, generally, the pitch (hereinafter referred to as the number of lines) of the surface pattern of the anilox roll is 3 times or more, preferably 5 times or more the number of lines of the relief plate. You can print. Therefore, in order to perform high-quality pattern printing, it is desirable to increase the number of anilox roll lines as the print pattern becomes finer. However, in general, as the number of anilox rolls increases, the cell volume becomes smaller, which causes a problem that the amount of ink supplied onto the resin relief printing plate is insufficient and the film thickness becomes thin. Therefore, if an anilox roll having a low cell number and a large cell volume is used in order to increase the amount of ink transfer, ink easily enters the concave portions of the relief plate, and printing defects occur. In addition, the influence of the surface pattern of the anilox roll becomes large, and it becomes difficult to uniformly apply the ink to the entire surface of the resin relief printing, and the in-plane film thickness variation becomes large.
また、規則的に配置されている有機ＥＬ素子を形成するための高精細な凸版のパターンとアニロックスロールとの干渉により、モアレが発生し、印刷ムラとなってしまうという問題もあった。モアレ解消のために、アニロックスロールのセル角度を調節する方法等があるが、高精細かつ規則的なパターンにおいては角度の調節だけでは不十分であり、完全な解消は難しい。 In addition, there is a problem that moire occurs due to interference between a high-definition relief pattern for forming organic EL elements that are regularly arranged and an anilox roll, resulting in uneven printing. In order to eliminate moire, there is a method of adjusting the cell angle of an anilox roll. However, in a high-definition and regular pattern, it is not sufficient to adjust the angle, and complete elimination is difficult.
上記のような問題を解決するために、本発明は、有機機能性材料インキのような低粘度のインキ用いて印刷を行った場合でも、印刷ムラを生じることなく印刷パターンを形成でき、これによって良好な有機機能層を作製することにより、安定した性能の有機機能性素子を製造することを課題とする。 In order to solve the above problems, the present invention can form a print pattern without causing printing unevenness even when printing is performed using a low-viscosity ink such as an organic functional material ink. An object of the present invention is to produce an organic functional element having stable performance by producing a good organic functional layer.
上記課題を解決するために為された請求項１に係る発明は、基板上の一層あるいは複数の有機機能層からなる有機機能性素子の製造方法において、少なくとも前記有機機能層のうち一層の製造工程に、複数のアニロックスロールにより凸版の凸部に有機機能性材料インキを供給する工程と、前記凸版から前記有機機能性材料インキを転写することにより有機機能層を形成する工程と、を含み、さらに前記アニロックスロールのうち少なくとも一つは他の前記アニロックスロールと異なる表面パターンを持つことを特徴とする有機機能性素子の製造方法である。 The invention according to claim 1, which has been made to solve the above-described problems, is a method for manufacturing an organic functional element including one layer or a plurality of organic functional layers on a substrate, and at least one manufacturing step of the organic functional layers. A step of supplying an organic functional material ink to a convex portion of a relief plate by a plurality of anilox rolls, and a step of forming an organic functional layer by transferring the organic functional material ink from the relief plate, and At least one of the anilox rolls has a surface pattern different from that of the other anilox rolls.
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の有機機能性素子の製造方法において、複数のアニロックスロールのうち少なくとも一つは他の前記アニロックスロールと異なる表面パターンの線数を持つことを特徴とする有機機能性素子の製造方法である。 The invention according to claim 2 is the method for producing an organic functional element according to claim 1, wherein at least one of the plurality of anilox rolls has a different number of surface patterns from that of the other anilox rolls. This is a method for producing an organic functional element.
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の有機機能性素子の製造方法において、複数のアニロックスロールのうち少なくとも一つは他の前記アニロックスロールと異なる表面パターンの並びの向き（以下、セル角度）を持つことを特徴とする有機機能性素子の製造方法である。 According to a third aspect of the present invention, in the method for manufacturing an organic functional element according to the first aspect, at least one of the plurality of anilox rolls has a surface pattern arrangement direction different from that of the other anilox rolls (hereinafter referred to as a cell). An organic functional element having an angle).
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の有機機能性素子の製造方法において、複数のアニロックスロールのうち少なくとも一つは他の前記アニロックスロールと異なる彫刻パターンを持つことを特徴とする有機機能性素子の製造方法である。 The invention according to claim 4 is the organic functional element manufacturing method according to claim 1, wherein at least one of the plurality of anilox rolls has an engraving pattern different from that of the other anilox rolls. It is a manufacturing method of a functional element.
請求項５に係る発明は、前記アニロックスロールの線数が、いずれも８０ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ以上２０００ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ以下であることを特徴とする請求項１ないし４に記載の有機機能性素子の製造方法である。 The invention according to claim 5 is the method for producing an organic functional element according to claim 1, wherein the number of lines of the anilox roll is 80 line / inch or more and 2000 line / inch or less. .
請求項６に係る発明は、前記アニロックスロールに保持されるインキ濃度が、各々のアニロックスロールにおいて独立に調整され、前記凸版の凸部に供給されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の有機機能性素子の製造方法である。 The invention according to claim 6 is characterized in that the ink density held in the anilox roll is independently adjusted in each anilox roll and is supplied to the convex portion of the relief printing plate. It is a manufacturing method of the organic functional element as described above.
請求項７に係る発明は、請求項６に記載の有機機能性素子の製造方法において、異なるインキ濃度のインキを各アニロックスロールから凸版に供給し、これを基板に転写することにより有機機能層の膜厚を調整することを特徴とする有機機能性素子の製造方法である。 The invention according to claim 7 is the method for producing an organic functional element according to claim 6, wherein inks having different ink concentrations are supplied from each anilox roll to the relief plate, and transferred to the substrate to transfer the organic functional layer. It is a manufacturing method of the organic functional element characterized by adjusting a film thickness.
請求項１に係る発明によって、複数のアニロックスロールにより凸版の凸部にインキが供給されることにより、十分な量のインキが供給でき、低粘度の有機機能性材料インキにおいても適切な膜厚の有機機能層を形成することが可能となった。さらに、異なる表面パターンのアニロックスロールを含むことにより、版のパターンとの干渉によるモアレを低減し、印刷ムラを改善することができた。これらの効果により、輝度バラツキ・発光ムラの少ない有機機能性素子を製造することが可能となった。 According to the first aspect of the present invention, a sufficient amount of ink can be supplied by supplying ink to the convex portions of the relief printing plate by a plurality of anilox rolls, and even in a low-viscosity organic functional material ink, It became possible to form an organic functional layer. Further, by including an anilox roll having a different surface pattern, moire due to interference with the pattern of the plate was reduced, and printing unevenness could be improved. Due to these effects, it has become possible to produce organic functional elements with less luminance variation and light emission unevenness.
請求項２に係る発明によって、互いに異なる線数のアニロックスロールを用いたことにより、アニロックスロールの表面パターンと版のパターンの干渉によるモアレを低減し、印刷ムラを改善することができた。これらの効果により、安定した性能の有機機能性素子を製造することが可能となった。 According to the invention of claim 2, by using anilox rolls having different numbers of lines, moire due to interference between the surface pattern of the anilox roll and the pattern of the plate can be reduced, and printing unevenness can be improved. These effects make it possible to produce organic functional elements with stable performance.
請求項３及び４に係る発明によって、請求項１に係る発明と同様に、複数のアニロックスロールにより凸版の凸部にインキが供給されることにより、十分な量のインキが供給でき、低粘度の有機機能性材料インキにおいても適切な膜厚の有機機能層を形成することが可能となった。さらに、互いに異なるセル角度のアニロックスロールを用いたことにより、アニロックスロールの表面パターンと版のパターンの干渉によるモアレを低減するとともに、アニロックスロール同士の干渉も抑えることができ、印刷ムラを改善することができた。これらの効果により、安定した性能の有機機能性素子を製造することが可能となった。 According to the inventions according to claims 3 and 4, as in the invention according to claim 1, a sufficient amount of ink can be supplied by supplying a plurality of anilox rolls to the convex portions of the relief printing plate, and the low viscosity It has become possible to form an organic functional layer having an appropriate film thickness even with organic functional material inks. Furthermore, by using anilox rolls with different cell angles, moire due to interference between the anilox roll surface pattern and the pattern of the plate can be reduced, and interference between anilox rolls can also be suppressed, improving printing unevenness. I was able to. These effects make it possible to produce organic functional elements with stable performance.
請求項５に係る発明によって、線数が８０ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ以上２０００ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ以下のアニロックスロールを用いることにより、ドットゲインを起こすことがなく、また均一なインキ膜を版上に得ることができるために、面内の膜厚ムラを効果的に低減することができた。 According to the invention of claim 5, by using an anilox roll having a line number of 80 line / inch or more and 2000 line / inch or less, a dot ink is not caused and a uniform ink film can be obtained on the plate. In-plane film thickness unevenness could be effectively reduced.
請求項６に係る発明によって、アニロックスロールを入れ替えることなく、各アニロックスロールに供給されるインキ濃度を変更することによって、容易に被印刷基板に形成する膜厚を調整することが可能となった。 The invention according to claim 6 makes it possible to easily adjust the film thickness to be formed on the substrate to be printed by changing the ink concentration supplied to each anilox roll without replacing the anilox roll.
請求項７に係る発明によって、有機機能性素子を構成する有機機能層の膜厚を容易に制御、調整することが可能となり、より高品質な有機機能性素子が製造できるようになった。 The invention according to claim 7 makes it possible to easily control and adjust the film thickness of the organic functional layer constituting the organic functional element, and to manufacture a higher quality organic functional element.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明はこれに限るものではなく、図示したものは概略図であり、一部分のみを抜き出して示した。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not restricted to this, What was illustrated is schematic and only one part was extracted and shown.
図１に本発明に使用される有機ＥＬ素子製造用凸版印刷装置の一例を示す。本発明においては、版胴１０４の周囲にアニロックスロール（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）を少なくとも２つ以上配置する。複数のアニロックスロールの表面パターンは同一のものではなく、異なる線数又は異なるセル角度又は異なる彫刻パターンを有しているものを用いる。版胴の周囲に複数のアニロックスロールａ、ｂ、ｃ‥を配置することにより、高線数のアニロックスロールを用いても、所望の膜厚を得ることができるようになり、面内膜厚均一性が大幅に向上した。また、アニロックスロールが１つしかない場合には、同様の膜厚を得るためには複数回のインキの供給を行わなければならないが、複数のアニロックスロールにより同時にインキを供給できるため、樹脂凸版へのインキ転写から、被印刷基板への印刷までの時間を大幅に短縮することができる。このため、乾燥によるインキ粘度の変化などの不安定要因が少なくなり、安定した膜厚を得ることが可能となる。 FIG. 1 shows an example of a relief printing apparatus for producing an organic EL element used in the present invention. In the present invention, at least two anilox rolls (105a, 105b, 105c) are arranged around the plate cylinder 104. The surface patterns of the plurality of anilox rolls are not the same, and those having different numbers of lines, different cell angles, or different engraving patterns are used. By arranging a plurality of anilox rolls a, b, c,... Around the plate cylinder, a desired film thickness can be obtained even with a high number of anilox rolls, and the in-plane film thickness is uniform. The characteristics have been greatly improved. In addition, when there is only one anilox roll, it is necessary to supply ink a plurality of times in order to obtain a similar film thickness. However, since ink can be supplied simultaneously by a plurality of anilox rolls, The time from ink transfer to printing on the substrate to be printed can be greatly reduced. For this reason, unstable factors such as changes in ink viscosity due to drying are reduced, and a stable film thickness can be obtained.
凸版印刷法により基板上に有機機能性材料インキのパターンを形成した際に生じるモアレは、アニロックスロール表面パターンと、版の凹凸パターンの干渉によるものである。これを低減するために、本発明においては、複数のアニロックスロールを用いる際に、異なる線数のアニロックスロールを使用することにより、モアレを低減させる方法を見出した。こうすることによって、一本のアニロックスロールと、版の凹凸パターンでモアレが発生した場合においても、その他のアニロックスロールによって、その影響を低減できるためである。図２の（ａ）に異なる線数のアニロックスロール表面パターンの例を示す。 Moire generated when an organic functional material ink pattern is formed on a substrate by a relief printing method is due to interference between the anilox roll surface pattern and the uneven pattern of the plate. In order to reduce this, the present invention has found a method of reducing moire by using anilox rolls having different numbers of lines when using a plurality of anilox rolls. By doing so, even when moire occurs in one anilox roll and the concavo-convex pattern of the plate, the influence can be reduced by other anilox rolls. FIG. 2A shows an example of the anilox roll surface pattern having a different number of lines.
複数のアニロックスロールに異なるセル角度を設定することも、モアレの低減に効果的である。複数のアニロックスロールを用いた場合、各アニロックスロールの表面パターンが干渉し、印刷時にモアレが生じる場合があるためである。セル角度を変更することにより、アニロックスロール同士の表面パターンの干渉によるモアレが低減し、さらにアニロックスロールと版の凹凸パターンとの干渉も低減させることができる。図２の（ｂ）に異なるセル角度のアニロックスロール表面パターンの例を示す。 Setting different cell angles for a plurality of anilox rolls is also effective in reducing moire. This is because when a plurality of anilox rolls are used, the surface pattern of each anilox roll interferes and moire may occur during printing. By changing the cell angle, moire due to interference between the surface patterns of the anilox rolls can be reduced, and interference between the anilox rolls and the uneven pattern of the plate can also be reduced. FIG. 2B shows an example of an anilox roll surface pattern having different cell angles.
同様の理由により、複数のアニロックスロールが異なるセル形状（彫刻パターン）を有するように設定することも、モアレの低減のために好ましい。彫刻パターンには、ダイヤモンド（ひし形）、ハニカム（六角形）、ヘリカル（斜線形）等があるが、ヘリカルパターンはインキ容量が少なく、ダイヤモンドパターンはセル角度によっては版のパターンと干渉を起こしモアレを生じやすいので、少なくとも一つのアニロックスロールにハニカムパターンを用いることが好ましい。図２の（ｃ）に異なるセル角度のアニロックスロール表面パターンの例を示す。 For the same reason, setting the plurality of anilox rolls to have different cell shapes (engraving patterns) is also preferable for reducing moire. Engraving patterns include diamonds (diamonds), honeycombs (hexagons), and helicals (diagonal lines). Helical patterns have a small ink capacity, and the diamond pattern interferes with the plate pattern depending on the cell angle. Since it tends to occur, it is preferable to use a honeycomb pattern for at least one anilox roll. FIG. 2C shows an example of an anilox roll surface pattern having different cell angles.
以上のように異なる線数又はセル角度又は彫刻パターンのアニロックスロールを組み合わせるわけだが、線数、セル角度、彫刻パターンを複合的に異なるものにすると良い。表面パターンが異なっていればどの組み合わせを用いてもよいが、規則的なパターンを有する高精細な凸版とアニロックスロールとの干渉で生じるモアレを解消するには、異なるセル角度を有する異なる彫刻パターンのアニロックスロールを組み合わせるのが効果的である。 As described above, the anilox rolls having different line numbers, cell angles, or engraving patterns are combined. However, it is preferable that the line numbers, cell angles, and engraving patterns are different from each other. Any combination can be used as long as the surface pattern is different, but in order to eliminate the moire caused by the interference between the high-precision relief printing plate having a regular pattern and the anilox roll, different engraving patterns having different cell angles are used. It is effective to combine anilox rolls.
また、線数が８０ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ以上２０００ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ以下のアニロックスロールを用いることによって、面内の膜厚ムラを効果的に低減することができる。８０ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈより粗いアニロックスロールを用いると、面内膜厚ムラ低減の効果が低くなってしまう。特に、凸版のパターンがドット形状である場合、凸部が凹型セルに入り込み、ドットゲイン（網点の太り）を引き起こし、印刷不良の原因となってしまう。また、２０００ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈより細かい線数のアニロックスロールは、表面に均一な凹型セルを形成することが困難となるため、アニロックスロールのムラが印刷物に影響してしまう。さらに、セル容積が小さくなるため、十分な膜厚を得ることが困難になる。 Further, by using an anilox roll having a line number of 80 line / inch or more and 2000 line / inch or less, in-plane film thickness unevenness can be effectively reduced. If an anilox roll coarser than 80 line / inch is used, the effect of reducing the in-plane film thickness unevenness is reduced. In particular, when the relief pattern has a dot shape, the convex portion enters the concave cell, causing dot gain (halftone dot thickening), resulting in poor printing. In addition, an anilox roll having a finer number of lines than 2000 line / inch makes it difficult to form a uniform concave cell on the surface, and the unevenness of the anilox roll affects the printed matter. Furthermore, since the cell volume is reduced, it is difficult to obtain a sufficient film thickness.
インキは複数のアニロックスロールで共通のものを用いてもよいが、アニロックスロール毎に異なる濃度のインキを用いてもよい。例えば、図１に示すように、アニロックスロール毎に独立のインキ供給装置（インクタンクとインキチャンバー）を設けることにより、インキ濃度の調節が可能となる。インキ濃度を調節することにより、膜厚調整が容易となり、所望の膜厚を短時間で得られるようになった。アニロックスロールのセル容積を変えることによっても膜厚の調整は可能であるが、アニロックスロールは高価である上に、アニロックスロールの交換には手間がかかるため、インキ濃度を調節する方が効率的である。異なるインキ濃度のインキを、複数のアニロックスロールにより供給することにより、各アニロックスロールにより膜厚の微調整が可能となるからである。例えば、アニロックスロール１０５ａには他のアニロックスロールよりも線数の大きなものを用いて、かつインキ濃度の高いものを供給する。アニロックスロール１０５ｂには線数がそれよりも小さく、かつインキ濃度の低いものを用いる。さらにアニロックスロール１０５ｃにはアニロックスロール１０５ｂよりも線数が小さく、かつインキ濃度の低いものを用いる。こうすることによって、膜厚を細かく制御することが可能となる。また、さらに好ましくは、インキ供給装置毎にインキ濃度をモニタリングし、常に一定のインキ濃度を保つようにすることにより、基板間の膜厚バラツキを小さくすることが可能となる。 The ink may be common to a plurality of anilox rolls, but inks having different concentrations may be used for each anilox roll. For example, as shown in FIG. 1, the ink density can be adjusted by providing an independent ink supply device (ink tank and ink chamber) for each anilox roll. By adjusting the ink density, the film thickness can be easily adjusted, and a desired film thickness can be obtained in a short time. The film thickness can also be adjusted by changing the cell volume of the anilox roll, but the anilox roll is expensive and it takes time to replace the anilox roll, so it is more efficient to adjust the ink density. is there. This is because by supplying inks having different ink concentrations by a plurality of anilox rolls, the film thickness can be finely adjusted by each anilox roll. For example, as the anilox roll 105a, a roll having a larger number of lines than other anilox rolls and having a high ink density is supplied. An anilox roll 105b having a smaller number of lines and a lower ink density is used. Further, an anilox roll 105c having a smaller number of lines and a lower ink density than the anilox roll 105b is used. By doing so, it becomes possible to finely control the film thickness. More preferably, by monitoring the ink density for each ink supply device and always maintaining a constant ink density, it is possible to reduce the film thickness variation between the substrates.
次に、有機機能性素子中の有機機能層を形成する場合の凸版印刷法について説明する。 Next, the letterpress printing method in the case of forming the organic functional layer in an organic functional element is demonstrated.
図１に示す本製造装置は、複数のアニロックスロール（１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃ）、インキチャンバー（１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃ）、インキタンク（１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃ）を有し、樹脂凸版を取り付けした版胴の周囲に配置されている。インキタンクには、溶剤に溶解させて調液した有機発光インキが収容されており、インキチャンバーにはインキタンクより有機発光材料を含む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は、インキチャンバーのインキ供給部及び樹脂凸版１０３に接して回転するようになっている。 The manufacturing apparatus shown in FIG. 1 has a plurality of anilox rolls (105a, 105b, 105c), ink chambers (106a, 106b, 106c), ink tanks (107a, 107b, 107c), and a plate to which a resin relief plate is attached. It is arranged around the trunk. The ink tank contains organic light-emitting ink prepared by dissolving in a solvent, and ink containing an organic light-emitting material is fed into the ink chamber from the ink tank. The anilox roll rotates in contact with the ink supply part of the ink chamber and the resin relief plate 103.
アニロックスロールの回転にともない、インキチャンバーから供給された有機発光インキはアニロックスロール表面に均一に保持されたあと、版胴１０４に取り付けされた樹脂凸版１０３の凸部に転移する。図１に示す装置では、３つのアニロックスロールからそれぞれ有機発光インキの転写が繰り返され、樹脂凸版の凸部には均一に所望の転移量のインキが保持される。被印刷基板１０２は摺動可能な基板固定台（ステージ）１０１上に固定され、版のパターンと基板のパターンの位置調整機構により、位置調整しながら印刷開始位置まで移動する。版胴の回転に合わせて樹脂凸版の凸部が基板に接しながらさらに移動し、ステージ上にある被印刷基板の所定位置にパターニングして有機発光インキを転移し、有機発光層を形成する。 With the rotation of the anilox roll, the organic light emitting ink supplied from the ink chamber is uniformly held on the surface of the anilox roll, and then transferred to the convex portion of the resin relief plate 103 attached to the plate cylinder 104. In the apparatus shown in FIG. 1, the transfer of the organic light-emitting ink is repeated from each of the three anilox rolls, and the desired amount of ink is uniformly held on the convex portions of the resin relief printing plate. The substrate 102 to be printed is fixed on a slidable substrate fixing stage (stage) 101, and is moved to the printing start position while adjusting the position by the position adjustment mechanism of the plate pattern and the substrate pattern. As the plate cylinder rotates, the convex portion of the resin relief plate further moves while contacting the substrate, and patterning is performed at a predetermined position on the substrate to be printed on the stage to transfer the organic light emitting ink to form an organic light emitting layer.
本発明の有機機能性素子の製造方法で用いられる樹脂凸版１０３の凸部パターンは、ラインパターン、ドットパターンなどで使用することができ、パターン形状は特に限定されるものではない。また、樹脂凸版のレリーフ形状は順テーパー形状でも逆テーパー形状でも良い。 The convex pattern of the resin relief plate 103 used in the method for producing an organic functional element of the present invention can be used as a line pattern, a dot pattern, etc., and the pattern shape is not particularly limited. Further, the relief shape of the resin relief printing plate may be a forward taper shape or a reverse taper shape.
樹脂凸版１０３における凸部パターンを形成する樹脂としては、インキに対する耐溶剤性があればよく、ニトリルゴム、シリコーンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリロニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴムなどのゴムの他に、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールなどの合成樹脂やそれらの共重合体、セルロース誘導体などや、フッ素系エラストマーやポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ六フッ化ビニリデンやそれらの共重合体といったフッ素系樹脂から一種類以上を選択することができる。 As a resin for forming the convex pattern in the resin relief plate 103, it is only necessary to have solvent resistance to ink, and nitrile rubber, silicone rubber, isoprene rubber, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, butyl rubber, acrylonitrile rubber, ethylene propylene. In addition to rubber such as rubber and urethane rubber, polyethylene, polystyrene, polybutadiene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyamide, polyethersulfone, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polyvinyl alcohol, etc. Synthetic resins, their copolymers, cellulose derivatives, etc., fluoroelastomers, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, poly (vinylidene fluoride), etc. A fluororesin such copolymers can select one or more.
本発明の有機機能性素子の製造方法の一例として、図３及び図４に基づいて有機ＥＬ素子の製造方法を説明する。 As an example of the method for producing an organic functional element of the present invention, a method for producing an organic EL element will be described with reference to FIGS.
（有機ＥＬ素子の構造）
図３に図１の有機ＥＬ素子製造用凸版印刷装置により製造されたパッシブマトリックス方式の有機ＥＬ素子の断面図を示した。有機ＥＬ素子の駆動方法としては、パッシブマトリックス方式とアクティブマトリックス方式があるが、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。
(Structure of organic EL element)
FIG. 3 shows a cross-sectional view of a passive matrix organic EL element manufactured by the relief printing apparatus for manufacturing the organic EL element shown in FIG. There are a passive matrix type and an active matrix type as a driving method of the organic EL element, but the organic EL element of the present invention can be applied to either a passive matrix type organic EL element or an active matrix type organic EL element. .
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。 The passive matrix method is a method in which stripe-shaped electrodes are opposed to each other so as to be orthogonal to each other, and light is emitted at the intersection, whereas the active matrix method uses a so-called thin film transistor (TFT) substrate in which a transistor is formed for each pixel. Thus, the light is emitted independently for each pixel.
図３に示すように、本発明の有機ＥＬ素子は、基板２０１の上に、陽極としてストライプ状に第一電極２０２を有している。隔壁は第一電極間に設けられ、第一電極端部のバリ等よるショートを防ぐことを目的として第一電極端部を覆うことがましい。 As shown in FIG. 3, the organic EL element of the present invention has a first electrode 202 in a stripe shape as an anode on a substrate 201. The partition wall is provided between the first electrodes, and preferably covers the first electrode end portion for the purpose of preventing a short circuit due to burrs or the like at the first electrode end portion.
そして、本発明の有機ＥＬ素子は、第一電極２０２上であって、隔壁２０３で区画された領域に有機発光層及び発光補助層を有している。電極間に挟まれる層は、有機発光層単独から構成されたものであってもよいし、有機発光層と発光補助層との積層構造から構成されたものでもよい。発光補助層としては正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層が挙げられる。図３では発光補助層である正孔輸送層２０５と有機発光層（２０４Ｒ、２０４Ｇ、２０４Ｂ）との積層構造からなる構成を示している。第一電極２０２上に正孔輸送層２０５が設けられ、正孔輸送層上に赤色（Ｒ）有機発光層２０４Ｒ、緑色（Ｇ）有機発光層２０４Ｇ、青色（Ｂ）有機発光層２０４Ｂがそれぞれ設けられている。 The organic EL element of the present invention has an organic light emitting layer and a light emission auxiliary layer on the first electrode 202 and in a region partitioned by the partition wall 203. The layer sandwiched between the electrodes may be composed of an organic light emitting layer alone, or may be composed of a laminated structure of an organic light emitting layer and a light emission auxiliary layer. Examples of the light emission auxiliary layer include a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. FIG. 3 shows a configuration having a stacked structure of a hole transport layer 205 which is a light emission auxiliary layer and organic light emitting layers (204R, 204G, 204B). A hole transport layer 205 is provided on the first electrode 202, and a red (R) organic light emitting layer 204R, a green (G) organic light emitting layer 204G, and a blue (B) organic light emitting layer 204B are provided on the hole transport layer. It has been.
次に、有機発光媒体層上に陽極である第一電極２０２と対向するように陰極として第二電極２０６が配置される。パッシブマトリックス方式の場合、ストライプ状を有する第一電極と直交する形で第二電極はストライプ状に設けられる。アクティブマトリックス方式の場合、第二電極は、有機ＥＬ素子全面に形成される。さらに、環境中の水分、酸素の第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極への侵入を防ぐために有効画素全面に対してガラスキャップ２０７等による封止体が設けられ、接着剤２０８を介して基板と貼りあわされる。 Next, the 2nd electrode 206 is arrange | positioned as a cathode so as to oppose the 1st electrode 202 which is an anode on an organic light emitting medium layer. In the case of the passive matrix method, the second electrode is provided in a stripe shape so as to be orthogonal to the first electrode having a stripe shape. In the case of the active matrix method, the second electrode is formed on the entire surface of the organic EL element. Further, in order to prevent moisture and oxygen in the environment from entering the first electrode, the organic light emitting layer, the light emitting auxiliary layer, and the second electrode, a sealing body with a glass cap 207 or the like is provided on the entire effective pixel, and an adhesive. The substrate is pasted via 208.
本発明による有機ＥＬ素子は、少なくとも基板と、当該基板に支持されたパターン状の第一電極と、有機発光層と、第二電極を具備する。本発明の有機ＥＬ素子は、図３とは逆に、第一電極を陰極、第二電極を陽極とする構造であっても良い。また、ガラスキャップ等の封止体の代わりに有機発光媒体層や電極を外部の酸素や水分の浸入から保護するためにパッシベーション層や外部応力から保護する保護層、あるいはその両方の機能備えた封止基材を備えてもよい。 The organic EL device according to the present invention includes at least a substrate, a patterned first electrode supported by the substrate, an organic light emitting layer, and a second electrode. In contrast to FIG. 3, the organic EL element of the present invention may have a structure in which the first electrode is a cathode and the second electrode is an anode. In addition, in order to protect the organic light emitting medium layer and the electrode from the ingress of external oxygen and moisture in place of a sealing body such as a glass cap, a sealing layer having a function of a passivation layer and a protective layer for protecting from external stress, or both, is provided. You may provide a stop base material.
（有機ＥＬ素子の製造方法）
本発明にかかる基板としては、絶縁性を有する基板であればいかなる基板も使用することができる。この基板側から光を取り出すボトムエミッション方式の有機ＥＬ素子とする場合には、基板として透明なものを使用する必要がある。
(Manufacturing method of organic EL element)
As the substrate according to the present invention, any substrate can be used as long as it has an insulating property. In the case of a bottom emission type organic EL element that extracts light from the substrate side, it is necessary to use a transparent substrate.
例えば、基板としてはガラス基板や石英基板が使用できる。また、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシートであっても良い。これら、プラスチックフィルムやシートに、有機発光媒体層への水分の侵入を防ぐことを目的として、金属酸化物薄膜、金属弗化物薄膜、金属窒化物薄膜、金属酸窒化膜薄膜、あるいは高分子樹脂膜を積層したものを基板として利用してもよい。 For example, a glass substrate or a quartz substrate can be used as the substrate. Further, it may be a plastic film or sheet such as polypropylene, polyethersulfone, polycarbonate, cycloolefin polymer, polyarylate, polyamide, polymethyl methacrylate, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate. Metal oxide thin film, metal fluoride thin film, metal nitride thin film, metal oxynitride thin film, or polymer resin film for the purpose of preventing moisture from entering the organic light emitting medium layer in these plastic films and sheets You may utilize what laminated | stacked these as a board | substrate.
また、これらの基板は、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基板内部や表面に吸着した水分を極力低減することがより好ましい。また、基板上に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施してから使用することが好ましい。 In addition, it is more preferable to reduce the moisture adsorbed on the inside or the surface of the substrate as much as possible by performing a heat treatment on these substrates in advance. Further, in order to improve the adhesion depending on the material to be laminated on the substrate, it is preferable to use after performing surface treatment such as ultrasonic cleaning treatment, corona discharge treatment, plasma treatment, UV ozone treatment.
また、これらに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成して、アクティブマトリックス方式の有機ＥＬ素子用の基板とすることが可能である。本発明のアクティブマトリクス方式の基板の一例の説明断面図を図４に示す。 Further, a thin film transistor (TFT) can be formed on these to form a substrate for an active matrix organic EL element. FIG. 4 shows an explanatory cross-sectional view of an example of the active matrix substrate of the present invention.
本発明の有機ＥＬ素子用基板３０１には、ＴＦＴ３０２上に、平坦化層３０３が形成してあるとともに、平坦化層３０３上に有機ＥＬ素子の下部電極（第一電極）３０４が設けられており、かつ、ＴＦＴと下部電極とが平坦化層に設けたコンタクトホール３０５を介して電気接続してあることが好ましい。このように構成することにより、ＴＦＴと、有機ＥＬ素子との間で、優れた電気絶縁性を得ることができる。 In the organic EL element substrate 301 of the present invention, a planarization layer 303 is formed on the TFT 302, and a lower electrode (first electrode) 304 of the organic EL element is provided on the planarization layer 303. In addition, it is preferable that the TFT and the lower electrode are electrically connected through a contact hole 305 provided in the planarization layer. By comprising in this way, the outstanding electrical insulation can be obtained between TFT and an organic EL element.
ＴＦＴ３０２や、その上方に構成される有機ＥＬ素子は支持体３０６で支持される。支持体としては機械的強度や、寸法安定性に優れていることが好ましく、具体的には先に基板として述べた材料を用いることができる。 The TFT 302 and the organic EL element formed above the TFT 302 are supported by a support 306. The support is preferably excellent in mechanical strength and dimensional stability. Specifically, the materials described above as the substrate can be used.
支持体上に設けるＴＦＴ３０２は、公知の薄膜トランジスタを用いることができる。具体的には、主として、ソース／ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層、ゲート絶縁膜及びゲート電極から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。 As the TFT 302 provided over the support, a known thin film transistor can be used. Specifically, a thin film transistor mainly including an active layer in which a source / drain region and a channel region are formed, a gate insulating film, and a gate electrode can be given. The structure of the thin film transistor is not particularly limited, and examples thereof include a staggered type, an inverted staggered type, a top gate type, and a coplanar type.
活性層３０７は、特に限定されるものではなく、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料又はチオフエンオリゴマー、ポリ（ｐ−フェリレンビニレン）等の有機半導体材料により形成することができる。これらの活性層は、例えば、アモルファスシリコンをプラズマＣＶＤ法により積層し、イオンドーピングする方法、ＳｉＨ４ガスを用いてＬＰＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法、Ｓｉ２Ｈ６ガスを用いてＬＰＣＶＤ法により、また、ＳｉＨ４ガスを用いてＰＥＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピング法によりイオンドーピングする方法（低温プロセス）、減圧ＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法によりポリシリコンを積層し、１０００℃以上で熱酸化してゲート絶縁膜を形成し、その上にｎ＋ポリシリコンのゲート電極１１４を形成し、その後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法（高温プロセス）等が挙げられる。 The active layer 307 is not particularly limited, and examples thereof include inorganic semiconductor materials such as amorphous silicon, polycrystalline silicon, microcrystalline silicon, cadmium selenide, thiophene oligomers, poly (p-ferylene vinylene), and the like. The organic semiconductor material can be used. These active layers are formed by, for example, depositing amorphous silicon by plasma CVD, ion doping, forming amorphous silicon by LPCVD using SiH 4 gas, and crystallizing amorphous silicon by solid phase growth. After obtaining silicon, ion doping is performed by ion implantation, LPCVD using Si 2 H 6 gas, and amorphous silicon is formed by PECVD using SiH 4 gas, and laser such as excimer laser is used. After annealing and crystallizing amorphous silicon to obtain polysilicon, polysilicon is laminated by ion doping (low temperature process), low pressure CVD or LPCVD, and thermally oxidized at 1000 ° C. or higher. Gate break Film is formed, an n + polysilicon gate electrode 114 is formed thereon, then, a method of ion doping (high temperature process), and the like by an ion implantation method.
ゲート絶縁膜３０８としては、通常、ゲート絶縁膜として使用されているものを用いることができ、例えば、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ２、ポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ２等を用いることができる。 As the gate insulating film 308, a film normally used as a gate insulating film can be used. For example, SiO 2 formed by PECVD method, LPCVD method, or the like, or SiO obtained by thermally oxidizing a polysilicon film 2 etc. can be used.
ゲート電極３０９としては、通常、ゲート電極として使用されているものを用いることができ、例えば、アルミ、銅等の金属、チタン、タンタル、タングステン等の高融点金属、ポリシリコン、高融点金属のシリサイド、ポリサイド等が挙げられる。 As the gate electrode 309, those normally used as the gate electrode can be used. For example, metals such as aluminum and copper, refractory metals such as titanium, tantalum, and tungsten, polysilicon, silicide of refractory metals And polycide.
ＴＦＴ３０２は、シングルゲート構造、ダブルゲート構造、ゲート電極が３つ以上のマルチゲート構造であってもよい。また、ＬＤＤ構造、オフセット構造を有していてもよい。さらに、１つの画素中に２つ以上の薄膜トランジスタが配置されていてもよい。 The TFT 302 may have a single gate structure, a double gate structure, or a multi-gate structure having three or more gate electrodes. Moreover, you may have a LDD structure and an offset structure. Further, two or more thin film transistors may be arranged in one pixel.
本発明の表示装置は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が有機ＥＬ素子のスイッチング素子として機能するように接続されている必要があり、トランジスタのドレイン電極３１０と有機ＥＬ素子の画素電極（第一電極）３０４が電気的に接続されている。さらにトップエミッション構造をとるための画素電極は一般に光を反射する金属が用いられる必要がある。 In the display device of the present invention, the thin film transistor (TFT) needs to be connected so as to function as a switching element of the organic EL element, and the drain electrode 310 of the transistor and the pixel electrode (first electrode) 304 of the organic EL element are electrically connected. Connected. Further, it is generally necessary to use a metal that reflects light as a pixel electrode for taking a top emission structure.
ＴＦＴ３０２とドレイン電極３１０と有機ＥＬ素子の画素電極（第一電極）３０４との接続は、平坦化膜３０３を貫通するコンタクトホール３０５内に形成された接続配線を介して行われる。 The TFT 302, the drain electrode 310, and the pixel electrode (first electrode) 304 of the organic EL element are connected through a connection wiring formed in a contact hole 305 that penetrates the planarization film 303.
平坦化膜３０３の材料についてはＳｉＯ２、スピンオンガラス、ＳｉＮ（Ｓｉ３Ｎ４）、ＴａＯ（Ｔａ２Ｏ５）等の無機材料、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フォトレジスト材料、ブラックマトリックス材料等の有機材料等を用いることができる。これらの材料に合わせてスピンコーティング、ＣＶＤ、蒸着法等を選択できる。必要に応じて、平坦化層として感光性樹脂を用いフォトリソグラフィーの手法により、あるいは一旦全面に平坦化層を形成後、下層のＴＦＴ３０２に対応した位置にドライエッチング、ウェットエッチング等でコンタクトホール３０５を形成する。コンタクトホールはその後導電性材料で埋めて平坦化層上層に形成される画素電極との導通を図る。平坦化層の厚みは下層のＴＦＴ、コンデンサ、配線等を覆うことができればよく、厚みは数μｍ、例えば３μｍ程度あればよい。 As for the material of the planarization film 303, inorganic materials such as SiO 2 , spin-on glass, SiN (Si 3 N 4 ), TaO (Ta 2 O 5 ), organic materials such as polyimide resin, acrylic resin, photoresist material, and black matrix material are used. Materials and the like can be used. Spin coating, CVD, vapor deposition, etc. can be selected according to these materials. If necessary, a contact hole 305 is formed by dry etching, wet etching, or the like at a position corresponding to the lower TFT 302 after photolithography using a photosensitive resin as a planarizing layer, or once a planarizing layer is formed on the entire surface. Form. The contact hole is then filled with a conductive material to establish conduction with the pixel electrode formed in the upper layer of the planarization layer. The thickness of the planarizing layer is not limited as long as it can cover the lower TFT, capacitor, wiring, etc., and the thickness may be several μm, for example, about 3 μm.
基板上には第一電極が設けられる。第一電極を陽極とした場合、その材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）、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、亜鉛アルミニウム複合酸化物等の金属複合酸化物や金、白金、クロムなどの金属材料を単層または積層したものをいずれも使用できる。第一電極の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の乾式成膜法を用いることができる。 A first electrode is provided on the substrate. When the first electrode is used as an anode, the material is a metal composite such as ITO (indium tin composite oxide), IZO (indium zinc composite oxide), tin oxide, zinc oxide, indium oxide, zinc aluminum composite oxide. A single layer or a stacked layer of metal materials such as oxide, gold, platinum, and chromium can be used. As a method for forming the first electrode, a dry film forming method such as a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method can be used.
なお、低抵抗であること、溶剤耐性があること、また、ボトムミッション方式としたときには透明性が高いことなどからＩＴＯが好ましく使用できる。ＩＴＯはスパッタ法によりガラス基板上に形成され、フォトリソ法によりパターニングされて第一電極となる。 In addition, ITO is preferably used because of its low resistance, solvent resistance, and high transparency when the bottom mission method is adopted. ITO is formed on a glass substrate by a sputtering method, and is patterned by a photolithography method to form a first electrode.
第一電極を形成後、第一電極縁部を覆うようにして隔壁が形成される。隔壁は絶縁性を有する必要があり、感光性材料等を用いることができる。感光性材料としては、ポジ型であってもネガ型であってもよく、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂、およびシアノエチルプルラン等を用いることができる。また、隔壁形成材料として、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等を用いることもできる。 After forming the first electrode, a partition is formed so as to cover the edge of the first electrode. The partition wall needs to have insulating properties, and a photosensitive material or the like can be used. The photosensitive material may be a positive type or a negative type, a photo-curing resin of a photo radical polymerization system, a photo cationic polymerization system, or a copolymer containing an acrylonitrile component, polyvinyl phenol, polyvinyl alcohol. , Novolac resin, polyimide resin, cyanoethyl pullulan, and the like can be used. Further, as a partition wall forming material, it is also possible to use SiO 2, TiO 2 or the like.
隔壁形成材料が感光性材料の場合、形成材料溶液をスリットコート法やスピンコート法により全面コーティングしたあと、露光、現像といったフォトリソ法によりパターニングがおこなわれる。スピンコート法の場合、隔壁の高さは、スピンコートするときの回転数等の条件でコントロールできるが、１回のコーティングでは限界の高さがあり、それ以上高くするときは複数回スピンコートを繰り返す手法を用いる。 When the partition wall forming material is a photosensitive material, the entire surface of the forming material solution is coated by a slit coating method or a spin coating method, and then patterning is performed by a photolithography method such as exposure and development. In the case of the spin coating method, the height of the partition wall can be controlled by conditions such as the number of rotations when spin coating, but there is a limit height in one coating, and if it is higher than that, multiple spin coatings are performed. Use an iterative approach.
感光性材料を用いてフォトリソ法により隔壁を形成する場合、その形状は露光条件や現像条件により制御可能である。例えば、ネガ型の感光性樹脂を塗布し、露光・現像した後、ポストベークして、隔壁を得るときに、隔壁端部の形状を順テーパー形状としたい場合には、この現像条件である現像液の種類、濃度、温度、あるいは現像時間を制御すればよい。現像条件を穏やかなものとすれば、隔壁端部は順テーパー形状となり、現像条件を過酷にすれば、隔壁端部は逆テーパー形状となる。 When the barrier rib is formed by a photolithography method using a photosensitive material, its shape can be controlled by exposure conditions and development conditions. For example, when a negative photosensitive resin is applied, exposed and developed, and then post-baked to obtain a partition wall, if the shape of the partition wall end portion is to have a forward tapered shape, development under this development condition The type, concentration, temperature, or development time of the liquid may be controlled. If the development conditions are mild, the partition wall ends have a forward taper shape, and if the development conditions are severe, the partition wall ends have a reverse taper shape.
また、隔壁形成材料がＳｉＯ２、ＴｉＯ２の場合、スパッタリング法、ＣＶＤ法といった乾式成膜法で形成可能である。この場合、隔壁のパターニングはマスクやフォトリソ法により行うことができる。 Further, when the partition wall forming material is SiO 2 or TiO 2 , it can be formed by a dry film forming method such as a sputtering method or a CVD method. In this case, patterning of the partition walls can be performed by a mask or a photolithography method.
次に、有機発光層及び発光補助層を形成する。電極間に挟まれる層としては、有機発光層単独から構成されたものでもよいし、有機発光層と正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層といった発光を補助するための発光補助層との積層構造としてもよい。なお、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層は必要に応じて適宜選択される。 Next, an organic light emitting layer and a light emission auxiliary layer are formed. The layer sandwiched between the electrodes may be composed of an organic light emitting layer alone, or assists light emission such as an organic light emitting layer and a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. It is good also as a laminated structure with a light emission auxiliary layer. The hole transport layer, hole injection layer, electron transport layer, and electron injection layer are appropriately selected as necessary.
そして、本発明は有機発光層を形成する有機発光材料若しくは正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層といった発光補助層を形成する発光補助材料を溶媒に溶解、または分散させたインキを用い、基材上に樹脂からなる凸部パターンを有する樹脂凸版を印刷版とした凸版印刷法により前記第一電極の上方に印刷して有気発光層若しくは発光補助層の少なくとも１層を形成する際に適用することができる。以降、本発明において、有機発光材料を溶媒に溶解、または分散させた有機発光インキを用いた場合について示す。 In the present invention, an organic light emitting material for forming an organic light emitting layer or a light emitting auxiliary material for forming a light emitting auxiliary layer such as a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, and an electron injection layer is dissolved or dispersed in a solvent. At least one layer of an aerobic light emitting layer or a light emitting auxiliary layer printed on the first electrode by a relief printing method using a resin relief plate having a convex pattern made of resin on a base material as a printing plate. It can be applied when forming. Hereinafter, in the present invention, a case where an organic light emitting ink in which an organic light emitting material is dissolved or dispersed in a solvent is used will be described.
有機発光層は電流を流すことにより発光する層である。有機発光層の形成する有機発光材料としては、９，１０−ジアリールアントラセン誘導体、ピレン、コロネン、ペリレン、ルブレン、１，１，４，４−テトラフェニルブタジエン、トリス（８−キノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチルー５−トリフルオロメチルー８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、ビス（２−メチルー５−シアノー８−キノリノラート）［４−（４−シアノフェニル）フェノラート］アルミニウム錯体、トリス（８−キノリノラート）スカンジウム錯体、ビス［８−（パラートシル）アミノキノリン］亜鉛錯体及びカドミウム錯体、１，２，３，４−テトラフェニルシクロペンタジエン、ポリー２，５−ジヘプチルオキシーパラーフェニレンビニレンなどの低分子系発光材料が使用できる。 The organic light emitting layer is a layer that emits light when an electric current is passed. Organic light-emitting materials formed by the organic light-emitting layer include 9,10-diarylanthracene derivatives, pyrene, coronene, perylene, rubrene, 1,1,4,4-tetraphenylbutadiene, tris (8-quinolato) aluminum complex, tris (4-methyl-8-quinolato) aluminum complex, bis (8-quinolato) zinc complex, tris (4-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolato) aluminum complex, tris (4-methyl-5-cyano-) 8-quinolate) aluminum complex, bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) [4- (4-cyanophenyl) phenolate] aluminum complex, bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) [4- (4-Cyanophenyl) phenolate] aluminum complex, Lis (8-quinolinolato) scandium complex, bis [8- (paratosyl) aminoquinoline] zinc complex and cadmium complex, 1,2,3,4-tetraphenylcyclopentadiene, poly-2,5-diheptyloxy-paraphenylene vinylene, etc. The low molecular weight light emitting material can be used.
また、クマリン系蛍光体、ペリレン系蛍光体、ピラン系蛍光体、アンスロン系蛍光体、ポリフィリン系蛍光体、キナクリドン系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系蛍光体、ナフタルイミド系蛍光体、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系蛍光体等、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料を、高分子中に分散させたものが使用できる。高分子としてはポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等が使用できる。 Further, coumarin phosphors, perylene phosphors, pyran phosphors, anthrone phosphors, polyphyrin phosphors, quinacridone phosphors, N, N′-dialkyl-substituted quinacridone phosphors, naphthalimide phosphors, A material obtained by dispersing a low molecular weight light emitting material such as an N, N′-diaryl-substituted pyrrolopyrrole fluorescent material or a phosphorescent light emitting material such as an Ir complex in a polymer can be used. As the polymer, polystyrene, polymethyl methacrylate, polyvinyl carbazole and the like can be used.
また、ポリ（２−デシルオキシ−１，４−フェニレン）（ＤＯ−ＰＰＰ）、ポリ［２，５−ビス−［２−（Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアンモニウム）エトキシ］−１，４−フェニル−アルト−１，４−フェニルレン］ジブロマイド（ＰＰＰ−ＮＥｔ３＋）、ポリ［２−（２’−エチルヘキシルオキシ）−５−メトキシ−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ［５−メトキシ−（２−プロパノキシサルフォニド）−１，４−フェニレンビニレン］（ＭＰＳ−ＰＰＶ）、ポリ［２，５−ビス−（ヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン−（１−シアノビニレン）］（ＣＮ−ＰＰＶ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）（ＰＤＡＦ）、ポリスピロなどの高分子発光材料であってもよい。ＰＰＶ前駆体、ＰＰＰ前駆体などの高分子前駆体が挙げられる。また、その他既存の発光材料を用いることもできる。 Also, poly (2-decyloxy-1,4-phenylene) (DO-PPP), poly [2,5-bis- [2- (N, N, N-triethylammonium) ethoxy] -1,4-phenyl- Alto-1,4-phenylylene] dibromide (PPP-NEt3 +), poly [2- (2′-ethylhexyloxy) -5-methoxy-1,4-phenylenevinylene] (MEH-PPV), poly [5- Methoxy- (2-propanoxysulfonide) -1,4-phenylenevinylene] (MPS-PPV), poly [2,5-bis- (hexyloxy) -1,4-phenylene- (1-cyanovinylene)] Polymer light-emitting materials such as (CN-PPV), poly (9,9-dioctylfluorene) (PDAF), and polyspiro may be used. Examples thereof include polymer precursors such as a PPV precursor and a PPP precursor. Other existing light emitting materials can also be used.
正孔輸送層を形成する正孔輸送材料としては、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン等の芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料や、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物などの高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。 Examples of the hole transport material forming the hole transport layer include metal phthalocyanines such as copper phthalocyanine and tetra (t-butyl) copper phthalocyanine, and metal-free phthalocyanines, quinacridone compounds, 1,1-bis (4-di-p -Tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N′-di (1- Naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine and other aromatic amine-based low molecular hole injection transport materials, polyaniline, polythiophene, polyvinylcarbazole, poly (3,4 -Polymer hole transport materials such as a mixture of ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid, polythiophene oligomer materials, etc. It can be selected from among a hole transport material.
また、電子輸送層を形成する正孔輸送材料としては、２−（４−ビフィニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、オキサジアゾール誘導体やビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体、トリアゾール化合物等を用いることができる。 Moreover, as a hole transport material which forms an electron carrying layer, 2- (4-bifinylyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis ( 1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole, oxadiazole derivatives, bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinolato) beryllium complexes, triazole compounds, and the like can be used.
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、ヘキサン、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、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、２−メチル−（ｔ−ブチル）ベンゼン、１，２，３，４−テトラメチルベンゼン、ペンチルベンゼン、１，３，５−トリエチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、１，３，５−トリ−イソプロピルベンゼン等を単独又は混合して用いることができる。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よい。 Solvents that dissolve or disperse the organic light emitting material include toluene, xylene, acetone, hexane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, butyl acetate, 2-methyl- (t-butyl) Benzene, 1,2,3,4-tetramethylbenzene, pentylbenzene, 1,3,5-triethylbenzene, cyclohexylbenzene, 1,3,5-tri-isopropylbenzene and the like can be used alone or in combination. . Moreover, surfactant, antioxidant, a viscosity modifier, a ultraviolet absorber, etc. may be added to organic luminescent ink as needed.
正孔輸送材料、電子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、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水等の単独またはこれらの混合溶剤などが挙げられる。特に、正孔輸送材料をインキ化する場合には水またはアルコール類が好適である。 Examples of the solvent for dissolving or dispersing the hole transport material and the electron transport material include, for example, toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, butyl acetate, water and the like Alternatively, a mixed solvent thereof can be used. In particular, water or alcohols are suitable when forming a hole transport material into an ink.
有機発光層や発光補助層は湿式成膜法により形成される。なお、これらの層が積層構造から構成される場合には、その各層の全てを湿式成膜法により形成する必要はない。湿式成膜法としては、スピンコート法、ダイコート法、ディップコート法、吐出コート法、プレコート法、ロールコート法、バーコート法等の塗布法と、凸版印刷法、インクジェット印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法等の印刷法が挙げられる。特に、ＲＧＢ三色の有機発光層をパターン形成する場合、印刷法によって画素部に選択的に形成することができ、カラー表示のできる有機ＥＬ素子を製造することが可能となる。有機発光媒体層の膜厚は、単層又は積層により形成する場合においても１０００ｎｍ以下であり、好ましくは５０ｎｍ〜１５０ｎｍである。 The organic light emitting layer and the light emission auxiliary layer are formed by a wet film forming method. Note that in the case where these layers have a laminated structure, it is not necessary to form all of the layers by a wet film formation method. As the wet film forming method, spin coating method, die coating method, dip coating method, discharge coating method, pre-coating method, roll coating method, bar coating method and the like, relief printing method, inkjet printing method, offset printing method, Examples of the printing method include a gravure printing method. In particular, when patterning organic light emitting layers of three colors of RGB, it can be selectively formed on the pixel portion by a printing method, and an organic EL element capable of color display can be manufactured. The film thickness of the organic light emitting medium layer is 1000 nm or less, preferably 50 nm to 150 nm, even when formed by a single layer or stacked layers.
上述した有機ＥＬ素子を、本発明における図１で示したような装置を用いて製造するには、基板上に少なくとも第一電極が設けられている被印刷基板を用い、インキとして有機発光材料または発光補助材料を含むインキを用いる。有機発光材料または発光補助材料を含むインキは上述のように樹脂凸版の凸部に供給され、上述の被印刷基板へ印刷される。 In order to manufacture the organic EL element described above using the apparatus as shown in FIG. 1 in the present invention, a substrate to be printed on which at least a first electrode is provided on a substrate is used, and an organic light emitting material or ink is used as ink. An ink containing a light emitting auxiliary material is used. The ink containing the organic light emitting material or the light emitting auxiliary material is supplied to the convex portions of the resin relief plate as described above, and is printed on the above-described substrate to be printed.
次に、第二電極を形成する。第二電極を陰極とした場合その材料としては電子注入効率の高い物質を用いる。具体的にはＭｇ、ＡＬ、Ｙｂ等の金属単体を用いたり、発光媒体と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ、ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いる。または電子注入効率と安定性を両立させるため、低仕事関数なＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ等の金属１種以上と、安定なＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属元素との合金系が用いられる。具体的にはＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。また、トップエミッション方式の有機ＥＬ素子とする場合は、陰極は透明性を有する必要があり、例えば、これら金属とＩＴＯ等の透明導電層の組み合わせによる透明化が可能となる。 Next, a second electrode is formed. When the second electrode is a cathode, a material having high electron injection efficiency is used as the material. Specifically, a single metal such as Mg, AL, or Yb is used, or a compound such as Li, oxidized Li, or LiF is sandwiched by about 1 nm at the interface in contact with the light emitting medium, and Al or Cu having high stability and conductivity is laminated. And use. Or, in order to achieve both electron injection efficiency and stability, one or more metals such as Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb, etc., which have low work function, and stable Ag, Al An alloy system with a metal element such as Cu is used. Specifically, alloys such as MgAg, AlLi, and CuLi can be used. Further, in the case of a top emission type organic EL device, the cathode needs to have transparency, and for example, transparency can be achieved by a combination of these metals and a transparent conductive layer such as ITO.
第二電極の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の乾式成膜法を用いることができる。また、第二電極をパターンとする必要がある場合には、マスク等によりパターニングすることができる。第二電極の厚さは１０ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましい。なお、本発明では第一の電極を陰極、第二の電極を陽極とすることも可能である。 As a method for forming the second electrode, a dry film formation method such as a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method can be used. Moreover, when it is necessary to make a 2nd electrode into a pattern, it can pattern by a mask etc. The thickness of the second electrode is preferably 10 nm to 1000 nm. In the present invention, the first electrode can be a cathode and the second electrode can be an anode.
有機ＥＬ素子としては電極間に有機発光層を挟み、電流を流すことで発光させることが可能であるが、有機発光材料や発光補助材料、電極形成材料の一部は大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまうため通常は外部と遮断するための封止体を設ける。 As an organic EL element, it is possible to emit light by sandwiching an organic light emitting layer between electrodes and passing an electric current. However, part of the organic light emitting material, the light emitting auxiliary material, and the electrode forming material is caused by moisture or oxygen in the atmosphere. Since it easily deteriorates, a sealing body is usually provided for shielding from the outside.
封止体は、例えば第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極が形成された基板に対して、凹部を有するガラスキャップ、金属キャップを用いて、第一電極、有機発光媒体層、第二電極上に凹部があたるようにして、その周辺部についてキャップと基板を接着剤を介して貼り合わせることにより封止がおこなわれる。 For example, the sealing body includes a first electrode, an organic light emitting layer, a light emitting auxiliary layer, and a substrate on which the second electrode is formed. Then, sealing is performed by attaching a cap and a substrate to each other at the peripheral portion through an adhesive so that the concave portion hits the second electrode.
また、封止体は、例えば第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極が形成された基板に対して、封止材上に樹脂層を設け、該樹脂層により封止材と基板を貼りあわせることによりおこなうことも可能である。 In addition, the sealing body is provided with a resin layer on a sealing material with respect to the substrate on which, for example, the first electrode, the organic light emitting layer, the light emission auxiliary layer, and the second electrode are formed. It is also possible to carry out by bonding the substrates.
このとき封止材としては、水分や酸素の透過性が低い基材である必要がある。また、材料の一例として、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、耐湿性フィルムなどを挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基材の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法で形成したフィルムや、透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルムまたは吸水剤を塗布した重合体フィルムなどがあり、耐湿性フィルムの水蒸気透過率は、１０−６ｇ／ｍ２／ｄａｙ以下であることが好ましい。 At this time, the sealing material needs to be a base material having low moisture and oxygen permeability. Examples of the material include ceramics such as alumina, silicon nitride, and boron nitride, glass such as alkali-free glass and alkali glass, metal foil such as quartz, aluminum, and stainless steel, and moisture-resistant film. Examples of moisture-resistant films include films formed by CVD of SiOx on both sides of plastic substrates, films with low permeability and water-absorbing films, or polymer films coated with a water-absorbing agent. The water vapor transmission rate is preferably 10 −6 g / m 2 / day or less.
樹脂層としては、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、２液硬化型接着性樹脂や、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）ポリマー等のアクリル系樹脂、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等のビニル系樹脂、ポリアミド、合成ゴム等の熱可塑性樹脂や、ポリエチレンやポリプロピレンの酸変性物などの熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。樹脂層を封止材の上に形成する方法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。必要に応じて吸湿性や吸酸素性を有する材料を含有させることもできる。封止材上に形成する樹脂層の厚みは、封止する有機ＥＬ素子の大きさや形状により任意に決定されるが、５〜５００μｍ程度が望ましい。 Examples of the resin layer include a photo-curing adhesive resin made of an epoxy resin, an acrylic resin, a silicone resin, a thermosetting adhesive resin, a two-component curable adhesive resin, and an ethylene ethyl acrylate (EEA) polymer. Examples thereof include acrylic resins, vinyl resins such as ethylene vinyl acetate (EVA), thermoplastic resins such as polyamide and synthetic rubber, and thermoplastic adhesive resins such as acid-modified products of polyethylene and polypropylene. Examples of methods for forming a resin layer on a sealing material include solvent solution method, extrusion lamination method, melting / hot melt method, calendar method, nozzle coating method, screen printing method, vacuum laminating method, hot roll laminating method, etc. Can be mentioned. A material having a hygroscopic property or an oxygen absorbing property may be contained as necessary. Although the thickness of the resin layer formed on a sealing material is arbitrarily determined by the magnitude | size and shape of the organic EL element to seal, about 5-500 micrometers is desirable.
第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極が形成された基板と封止体の貼り合わせは封止室でおこなわれる。封止体を、封止材と樹脂層の２層構造とし、樹脂層に熱可塑性樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着のみ行うことが好ましい。熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着した後、さらに硬化温度で加熱硬化を行うことが好ましい。光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールで圧着した後、さらに光を照射することで硬化を行うことができる。なお、ここでは封止材上に樹脂層を形成したが、基板上に樹脂層を形成して封止材と貼りあわせることも可能である。 The substrate on which the first electrode, the organic light emitting layer, the light emission auxiliary layer, and the second electrode are formed and the sealing body are bonded together in a sealing chamber. When the sealing body has a two-layer structure of a sealing material and a resin layer, and a thermoplastic resin is used for the resin layer, it is preferable to perform only the pressure bonding with a heated roll. When a thermosetting adhesive resin is used, it is preferable to perform heat curing at a curing temperature after pressure bonding with a heated roll. In the case where a photocurable adhesive resin is used, curing can be performed by further irradiating light after pressure bonding with a roll. Note that although the resin layer is formed over the sealing material here, the resin layer can be formed over the substrate and bonded to the sealing material.
封止体を用いて封止を行う前やその代わりに、例えばパッシベーション膜として、ＣＶＤ法を用いて、窒化珪素膜を１５０ｎｍ成膜するなど、無機薄膜による封止体とすることも可能であり、また、これらを組み合わせることも可能である。 Before or instead of sealing with a sealing body, for example, as a passivation film, it is also possible to form a sealing body with an inorganic thin film, such as a silicon nitride film having a thickness of 150 nm using a CVD method. It is also possible to combine these.
以下、本発明の実施例及び比較例について具体的に説明する。 Examples of the present invention and comparative examples will be specifically described below.
［被転写基板の作製］
３００ｍｍ角のガラス基板上に、スパッタ法を用いてＩＴＯ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た。陽極である第一電極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。その上に、スピンコーターを用いて正孔輸送層としてポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を１００ｎｍ膜厚で成膜した。さらにこの成膜されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ薄膜を減圧下１００℃で１時間乾燥することで、被転写基板を作製した。
[Preparation of transfer substrate]
An ITO film was formed on a 300 mm square glass substrate by sputtering, and the ITO film was patterned by photolithography and etching with an acid solution. The line pattern of the first electrode as the anode was a pattern in which 1950 lines were formed with a line width of 40 μm and a space of 20 μm. On top of that, poly (3,4) ethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) was formed to a thickness of 100 nm as a hole transport layer using a spin coater. Further, the PEDOT / PSS thin film thus formed was dried at 100 ° C. under reduced pressure for 1 hour to produce a transfer substrate.
［有機発光インキの調製］
高分子蛍光体をキシレンに溶解させ、有機発光インキを調製した。ここで、高分子蛍光体とは、ポリ（パラフェニレンビニレン）誘導体からなる有機発光材料を指す。
[Preparation of organic luminescent ink]
The polymeric fluorescent substance was dissolved in xylene to prepare an organic light emitting ink. Here, the polymeric fluorescent substance refers to an organic light-emitting material made of a poly (paraphenylene vinylene) derivative.
［有機発光インキの印刷］
（実施例１）
この実施の形態にかかる凸版印刷装置においては、図１に示すような版胴の周囲に３つのアニロックスロール１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃが配置されている装置を使用した。アニロックスロールは、鉄を中心とし最表層がセラミックスとなるように加工されたものを用い、以下のような組み合わせで使用した：
アニロックスロールａ：セル角度６０度、ハニカムパターン、３００ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ
アニロックスロールｂ：セル角度３０度、ハニカムパターン、６００ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ
アニロックスロールｃ：セル角度４５度、ダイヤモンドパターン、８００ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ
[Printing of organic light-emitting ink]
(Example 1)
In the relief printing apparatus according to this embodiment, an apparatus in which three anilox rolls 105a, 105b, and 105c are arranged around the plate cylinder as shown in FIG. 1 is used. Anilox rolls that were processed so that the outermost layer was ceramics centered on iron were used in the following combinations:
Anilox roll a: Cell angle 60 degrees, honeycomb pattern, 300 line / inch
Anilox roll b: Cell angle 30 degrees, honeycomb pattern, 600 line / inch
Anilox roll c: 45 degree cell angle, diamond pattern, 800 line / inch
上記のパターンが形成された樹脂凸版を凸版印刷装置に装着し、１．０重量％濃度の有機発光インキの印刷を被印刷基板に対しておこない、ストライプ状に有機発光層を形成された基板を１３０℃で１時間乾燥した。印刷形成された有機発光層の膜厚は１０２ｎｍ±２ｎｍであった。基板上にカルシウムとアルミニウムからなる陰極（第二電極）を画素電極のラインパターンと直交するようなラインパターンで積層形成した。最後にこれらの有機ＥＬ構成体をガラスキャップと接着剤を用いて密閉封止し、有機ＥＬ素子パネルを作製した。電圧を印加し発光状態の確認を行ったところ、輝度バラツキは±３％以内となり良好な発光が得られた。 A resin letterpress with the above pattern is mounted on a letterpress printing apparatus, and an organic light emitting ink having a concentration of 1.0% by weight is printed on the substrate to be printed. It dried at 130 degreeC for 1 hour. The film thickness of the organic light emitting layer formed by printing was 102 nm ± 2 nm. A cathode (second electrode) made of calcium and aluminum was laminated on the substrate in a line pattern orthogonal to the pixel electrode line pattern. Finally, these organic EL components were hermetically sealed using a glass cap and an adhesive to produce an organic EL element panel. When a voltage was applied to check the light emission state, the luminance variation was within ± 3%, and good light emission was obtained.
（実施例２）
この実施の形態にかかる凸版印刷装置においても、図１に示すような版胴の周囲に３つのアニロックスロール１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃが配置されている装置を使用した。アニロックスロールは、鉄を中心とし最表層がセラミックスとなるように加工されたものを用い、以下のような組み合わせで使用した：
アニロックスロールａ：セル角度６０度、ハニカムパターン、５０ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ
アニロックスロールｂ：セル角度３０度、ハニカムパターン、６００ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ
アニロックスロールｃ：セル角度４５度、ダイヤモンドパターン、２５００ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈ
(Example 2)
Also in the relief printing apparatus according to this embodiment, an apparatus in which three anilox rolls 105a, 105b, and 105c are arranged around the plate cylinder as shown in FIG. 1 was used. Anilox rolls that were processed so that the outermost layer was ceramics centered on iron were used in the following combinations:
Anilox roll a: Cell angle 60 degrees, honeycomb pattern, 50 line / inch
Anilox roll b: Cell angle 30 degrees, honeycomb pattern, 600 line / inch
Anilox roll c: 45 degree cell angle, diamond pattern, 2500 line / inch
上記のパターンが形成された樹脂凸版を凸版印刷装置に装着し、１．０重量％濃度の有機発光インキの印刷を被印刷基板に対しておこない、ストライプ状に有機発光層を形成された基板を１３０℃で１時間乾燥した。印刷形成された有機発光層の膜厚は９５ｎｍ±３ｎｍであった。基板上にカルシウムとアルミニウムからなる陰極（第二電極）を画素電極のラインパターンと直交するようなラインパターンで積層形成した。最後にこれらの有機ＥＬ構成体をガラスキャップと接着剤を用いて密閉封止し、有機ＥＬ素子パネルを作製した。電圧を印加し発光状態の確認を行ったところ、輝度バラツキは±５％以内となり良好な発光が得られた。 A resin letterpress with the above pattern is mounted on a letterpress printing apparatus, and an organic light emitting ink having a concentration of 1.0% by weight is printed on the substrate to be printed. It dried at 130 degreeC for 1 hour. The film thickness of the organic light emitting layer formed by printing was 95 nm ± 3 nm. A cathode (second electrode) made of calcium and aluminum was laminated on the substrate in a line pattern orthogonal to the pixel electrode line pattern. Finally, these organic EL components were hermetically sealed using a glass cap and an adhesive to produce an organic EL element panel. When voltage was applied to check the light emission state, the luminance variation was within ± 5%, and good light emission was obtained.
（比較例１）
この実施の形態にかかる凸版印刷装置においては、版胴の周囲にアニロックスロールが１つのみ配置されている装置を使用した。アニロックスロールは、鉄を中心とし最表層がセラミックスとなるように加工されており、セル角度６０度、ハニカムパターン、３００ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈのものを使用した。
(Comparative Example 1)
In the relief printing apparatus according to this embodiment, an apparatus in which only one anilox roll is arranged around the plate cylinder is used. The anilox roll was processed so that the outermost surface layer was ceramic with iron as the center, and the one with a cell angle of 60 degrees, a honeycomb pattern, and 300 line / inch was used.
上記のパターンが形成された樹脂凸版を凸版印刷装置に装着し、１．３重量％有機発光インキの印刷を被印刷基板に対しておこない、ストライプ状に有機発光層を形成された基板を１３０℃で１時間乾燥した。印刷形成された有機発光層の膜厚は４３ｎｍ±９ｎｍであった。基板上にカルシウムとアルミニウムからなる陰極（第二電極）を画素電極のラインパターンと直交するようなラインパターンで積層形成した。最後にこれらの有機ＥＬ構成体をガラスキャップと接着剤を用いて密閉封止し、有機ＥＬ素子パネルを作製した。電圧を印加し発光状態の確認を行ったところ、輝度バラツキは±２０％以上となり、モアレ状の発光ムラも観察された。 The resin relief printing with the above pattern is mounted on a relief printing apparatus, 1.3 wt% organic light emitting ink is printed on the substrate to be printed, and the substrate on which the organic light emitting layer is formed in stripes is 130 ° C. And dried for 1 hour. The thickness of the printed organic light emitting layer was 43 nm ± 9 nm. A cathode (second electrode) made of calcium and aluminum was laminated on the substrate in a line pattern orthogonal to the pixel electrode line pattern. Finally, these organic EL components were hermetically sealed using a glass cap and an adhesive to produce an organic EL element panel. When a voltage was applied to check the light emission state, the luminance variation was ± 20% or more, and moire-like light emission unevenness was also observed.
（比較例２）
この実施の形態にかかる凸版印刷装置においては、版胴の周囲に３つの同一のアニロックスロールが配置されている装置を使用した。アニロックスロールは、鉄を中心とし最表層がセラミックスとなるように加工されており、セル角度３０度、ハニカムパターン、６００ｌｉｎｅ／ｉｎｃｈのものを使用した。上記のパターンが形成された樹脂凸版を凸版印刷装置に装着し、１．０重量％有機発光インキの印刷を被印刷基板に対しておこない、ストライプ状に有機発光層を形成された基板を１３０℃で１時間乾燥した。印刷形成された有機発光層の膜厚は９７ｎｍ±５ｎｍであった。基板上にカルシウムとアルミニウムからなる陰極（第二電極）を画素電極のラインパターンと直交するようなラインパターンで積層形成した。最後にこれらの有機ＥＬ構成体をガラスキャップと接着剤を用いて密閉封止し、有機ＥＬ素子パネルを作製した。電圧を印加し発光状態の確認を行ったところ、輝度バラツキは±１０％以内となり、やや発光ムラが観察された。
(Comparative Example 2)
In the relief printing apparatus according to this embodiment, an apparatus in which three identical anilox rolls are arranged around the plate cylinder is used. The anilox roll was processed so that the outermost layer was ceramic with iron as the center, and the one with a cell angle of 30 degrees, a honeycomb pattern, and 600 line / inch was used. The resin relief plate having the above pattern formed thereon is mounted on a relief printing apparatus, 1.0 wt% organic light emitting ink is printed on the substrate to be printed, and the substrate on which the organic light emitting layer is formed in a stripe shape is 130 ° C. And dried for 1 hour. The film thickness of the organic light emitting layer formed by printing was 97 nm ± 5 nm. A cathode (second electrode) made of calcium and aluminum was laminated on the substrate in a line pattern orthogonal to the pixel electrode line pattern. Finally, these organic EL components were hermetically sealed using a glass cap and an adhesive to produce an organic EL element panel. When a voltage was applied and the light emission state was confirmed, the luminance variation was within ± 10%, and light emission unevenness was slightly observed.
上記の実施例及び比較例により、本発明によって、輝度バラツキ・発行ムラの少ない、高性能な有機ＥＬ素子が製造できることが確認できた。 From the above Examples and Comparative Examples, it has been confirmed that the present invention can produce a high-performance organic EL device with less luminance variation and issue unevenness.
１０１・・・ステージ
１０２・・・被印刷基板
１０３・・・樹脂凸版
１０４・・・版胴
１０５ａ・・・アニロックスロールａ
１０５ｂ・・・アニロックスロールｂ
１０５ｃ・・・アニロックスロールｃ
１０６ａ・・・インキチャンバーａ
１０６ｂ・・・インキチャンバーｂ
１０６ｃ・・・インキチャンバーｃ
１０７ａ・・・インキタンクａ
１０７ｂ・・・インキタンクｂ
１０７ｃ・・・インキタンクｃ
２０１・・・基板
２０２・・・第一電極
２０３・・・隔壁
２０４Ｒ・・・赤色（Ｒ）有機発光層
２０４Ｇ・・・緑色（Ｇ）有機発光層
２０４Ｂ・・・青色（Ｂ）有機発光層
２０５・・・正孔輸送層
２０６・・・第二電極
２０７・・・ガラスキャップ
２０８・・・接着剤
３０１・・・有機ＥＬ素子用基板
３０２・・・ＴＦＴ
３０３・・・平坦化層
３０４・・・下部電極
３０５・・・コンタクトホール
３０６・・・支持体
３０７・・・活性層
３０８・・・ゲート絶縁膜
３０９・・・ゲート電極
３１０・・・ドレイン電極
３１１・・・層間絶縁膜
３１２・・・データ線
３１３・・・隔壁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Stage 102 ... Printed substrate 103 ... Resin relief plate 104 ... Plate cylinder 105a ... Anilox roll a
105b ... anilox roll b
105c ... anilox roll c
106a ... Ink chamber a
106b ... Ink chamber b
106c ... ink chamber c
107a ... Ink tank a
107b ... Ink tank b
107c ... Ink tank c
201 ... substrate 202 ... first electrode 203 ... partition wall 204R ... red (R) organic light emitting layer 204G ... green (G) organic light emitting layer 204B ... blue (B) organic light emitting layer 205 ... Hole transport layer 206 ... second electrode 207 ... glass cap 208 ... adhesive 301 ... substrate for organic EL element 302 ... TFT
303 ... Flattening layer 304 ... Lower electrode 305 ... Contact hole 306 ... Support 307 ... Active layer 308 ... Gate insulating film 309 ... Gate electrode 310 ... Drain electrode 311 ... Interlayer insulating film 312 ... Data line 313 ... Partition
Claims (7)
少なくとも前記有機機能層のうち一層の製造工程に、
複数のアニロックスロールにより凸版の凸部に有機機能性材料インキを供給する工程と、
前記凸版から前記有機機能性材料インキを転写することにより有機機能層を形成する工程と、
を含み、さらに前記アニロックスロールのうち少なくとも一つは他の前記アニロックスロールと異なる表面パターンを持つことを特徴とする有機機能性素子の製造方法。 In the method for producing an organic functional element comprising one or more organic functional layers on a substrate,
At least one layer of the organic functional layer in the manufacturing process,
Supplying organic functional material ink to the convex portions of the relief printing plate with a plurality of anilox rolls;
Forming an organic functional layer by transferring the organic functional material ink from the relief plate;
And at least one of the anilox rolls has a surface pattern different from that of the other anilox rolls.
前記アニロックスロールのうち少なくとも一つは他の前記アニロックスロールと異なる表面パターンのピッチ（線数）を持つことを特徴とする有機機能性素子の製造方法。 In the manufacturing method of the organic functional element of Claim 1,
At least one of the anilox rolls has a surface pattern pitch (number of lines) different from that of the other anilox rolls.
前記アニロックスロールのうち少なくとも一つは他の前記アニロックスロールと異なる表面パターンの並びの向き（セル角度）を持つことを特徴とする有機機能性素子の製造方法。 In the manufacturing method of the organic functional element of Claim 1,
At least one of the anilox rolls has a surface pattern arrangement direction (cell angle) different from that of the other anilox rolls.
前記アニロックスロールのうち少なくとも一つは他の前記アニロックスロールと異なる彫刻パターンを持つことを特徴とする有機機能性素子の製造方法。 In the manufacturing method of the organic functional element of Claim 1,
At least one of the anilox rolls has a sculpture pattern different from that of the other anilox rolls.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2006351415A JP2008166016A (en) | 2006-12-27 | 2006-12-27 | Manufacturing method of organic functional element |
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| JP2008166016A true JP2008166016A (en) | 2008-07-17 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013074041A (en) * | 2011-09-27 | 2013-04-22 | Toppan Printing Co Ltd | Cmos semiconductor device manufacturing method and cmos semiconductor device |
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2006
- 2006-12-27 JP JP2006351415A patent/JP2008166016A/en active Pending
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