JP2008311182A - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】有機発光材料インキを印刷版9へのインキ供給手段から印刷版9へ、前記印刷版9から基板13へと順次転移しながら印刷する凸版印刷方式を用いて有機発光層を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、前記有機発光材料インキの溶媒が、20〜25℃での蒸気圧が500Paより大きい溶媒からなり、かつ前記印刷版9が前記有機発光材料インキの供給を受けてから前記基板13へ該インキを転移するまでの時間が5秒以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【選択図】図2
Description
そこで、最近では有機発光材料に高分子材料を用い、有機発光材料を溶媒に分散または溶解させて塗工液にし、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。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RGB3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による薄膜形成が最も有効であると考えられる。
ところが、オフセット印刷に用いるゴムブランケットはトルエンやキシレン有機溶媒によって膨潤や変形を起こしやすいという問題がある。ブランケットに使用されるゴムの種類はオレフィン系のゴムからシリコーン系のゴムまで多様であるが、いづれのゴムも有機溶媒に対して耐性がなく、膨潤や変形が起こりやすく、よって有機ELインキの印刷には不適切である。
以上に述べた理由から、ガラス基板のような硬い基材の上に、トルエン、キシレン等の芳香族溶媒からなる有機ELインキを印刷する方式としては、水現像タイプの感光性樹脂凸版を用いる凸版印刷方式が最適である。
しかし、これも前述したように、トルエンやキシレンを溶媒として用いたインキは乾燥が速いため、インキの転移途中で乾きやすく、印刷に不具合を生じる場合があるといった問題がある。
前記有機発光材料インキの溶媒が、20〜25℃での蒸気圧が500Paより大きい溶媒からなり、かつ前記印刷版が前記有機発光材料インキの供給を受けてから前記基板へ該インキを転移するまでの時間が5秒以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法である。
本発明のさらに好ましい形態では、有機発光材料インキがアニロックスロール11に供給された時点から基板13へ該インキを転移するまでの時間が5秒以下である。なお、ここでいう「有機発光材料インキがアニロックスロール11に供給された時点」とは、アニロックスロールが浸漬インキ面を離れた時点を意味する。最も好ましい形態では、有機発光材料インキがアニロックスロール11に供給された時点から基板13へ該インキを転移するまでの時間が2秒以下である。これらの好ましい形態を採用することにより、転移途中でのインキの乾きがさらに抑制される。
最後に得られた有機EL素子を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップ1と接着剤を用いて密封封止し、有機ELディスプレイ用の素子パネルを得ることができる。
実施例1においては、トルエンを溶媒として、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%になるようにを溶解させた有機発光材料インキを用いて、凸版印刷法で発光層の形成を行った。また、使用した印刷機のインキ供給手段は、前記形態に示したように、アニロックスロールと、アニロックスロールの一部が常にインキに浸された状態になるよう構成されたインキチャンバーとからなり、当該インキ供給手段は、版胴に取り付けられている印刷版にアニロックスロールが接するように設置され、版胴の回転に合わせてアニロックスロールも回転しながら印刷版にインキが供給される。また、版胴が印刷時に1回転する内に、印刷版へのインキ供給と基板へのインキ転移が行われるように構成されていることで、アニロックスロールにインキが供給されてから、印刷版を介して最終的に基板に転写されるまでの時間を非常に短くすることが可能であり実際に印刷した条件では実測で1秒と2秒の間、計算上1.8秒であった。インキの溶媒として使用したトルエンの蒸気圧は20℃下で約2900Pa、25℃下で約3800Paである。
この発光層印刷は、画素電極の上にそのラインパターンにあわせて発光層のラインパターンが形成されるように行ったが、このとき使用した凸版印刷版は、芳香族有機溶媒に対しても耐性の高い水現像タイプの感光性樹脂版からなる凸版を用い、アニロックスロールは150線/インチのアニロックスロールおよび水現像タイプの感光性樹脂版を使用した。
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を形成した。ディスプレイ1面当たりの画素電極のラインパターンは、線幅80μm、スペース40μmでラインが840ライン形成されるパターンとした。
その上にスリットコート法で正孔輸送層を形成したが、正孔輸送材料インキとしてはPEDOT/PSSの水分散液からなるから成るインキを用いた。正孔輸送層の乾燥後の膜厚は50nmとした。
その上の発光層は、前記した方法で形成した。印刷、乾燥後の有機発光層の膜厚は80nmとなった。
その上にCa、Alからなる陰極層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抵抗過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ディスプレイ用素子パネルを作成した。
また、発光層印刷後に別途サンプリングしておいたサンプルで、発光層中の溶媒の残留を評価した。
実施例2においては、有機発光材料インキに使用する溶媒をo−キシレンとした他は、実施例1と全く同様にして有機ELディスプレイ用素子パネルを作成した。
o−キシレンの蒸気圧は、20℃下で約650Pa、25℃下では約830Paである。
実施例3においては、有機発光材料インキに使用する溶媒を実施例2と同じo−キシレンとし、またアニロックスロールにインキが供給されてから、印刷版を介して最終的に基板に転写されるまでの時間を5秒とした他は、実施例1と全く同様にして有機ELディスプレイ用素子パネルを作成した。
比較例1においては、有機発光材料インキに使用する溶媒をアニソールとした他は、実施例1と全く同様にして有機ELディスプレイ用素子パネルを作成した。
アニソールの蒸気圧は、20℃下で約330Pa、25℃下では約470Paである。
比較例2においては、有機発光材料インキに使用する溶媒をアニリンとした他は、実施例1と全く同様にして有機ELディスプレイ用素子パネルを作成した。
アニリンの蒸気圧は、20℃下で約57Pa、25℃下では約85Paである。
比較例3においては、有機発光材料インキに使用する溶媒を実施例2と同じo−キシレンとし、またアニロックスロールにインキが供給されてから、印刷版を介して最終的に基板に転写されるまでの時間を8秒(内印刷版がインキの供給を受けてから基板に転移するまでの時間は6秒)とした他は、実施例1と全く同様にして有機ELディスプレイ用素子パネルを作成した。
o−キシレンの蒸気圧は、20℃下で約650Pa、25℃下では約830Paである。
残留溶媒 ○:検出されず △:わずかに検出 ×:検出
また、インキ転移時間を2〜5秒とした実施例1〜3及び比較例1、2では印刷性良好であったのに対して、インキ転移時間8秒の比較例3では、印刷途中でのインキの乾燥によるインキ転移不良がみられた。インキ転移時間2〜5秒の中では、2秒の方がさらに良好であった。
これらの結果から、実施例1〜3のように、トルエンやキシレンといった蒸気圧が500Pa以上の乾燥しやすい溶媒のインキを用い、インキ転移時間を5秒以下にして印刷を行うことで、発光層への溶媒の残留がほとんど無く、しかも転移不良のない良好な印刷ができることが確認された。
Claims (5)
- 有機発光材料インキを印刷版へのインキ供給手段から印刷版へ、前記印刷版から基板へと順次転移しながら印刷する凸版印刷方式を用いて有機発光層を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、
前記有機発光材料インキの溶媒が、20〜25℃での蒸気圧が500Paより大きい溶媒からなり、かつ前記印刷版が前記有機発光材料インキの供給を受けてから前記基板へ該インキを転移するまでの時間が5秒以下であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 - 前記有機発光材料インキが前記インキ供給手段に供給された時点から前記基板へ該インキを転移するまでの時間が5秒以下であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記有機発光材料インキが前記インキ供給手段に供給された時点から前記基板へ該インキを転移するまでの時間が2秒以下であることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記印刷版へのインキ供給手段が、アニロックスロールと、アニロックスロールの一部が常に前記有機発光材料インキに浸された状態になるよう構成されたインキ溜め部分とからなり、版胴に取り付けられている前記印刷版にアニロックスロールが接するように設置され、前記版胴の回転に合わせてアニロックスロールも回転しながら前記印刷版に該インキが供給され、版胴が印刷時に1回転する内に、前記印刷版へのインキ供給と前記基板へのインキ転移が行われるように構成されていることを特徴とする請求項2記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
- 前記印刷版が、水現像タイプの感光性樹脂凸版であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
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