(57)【要約】【課題】複数の有機層を設けた有機電子素子の製造において溶媒による下部有機層の損傷を防止する。【解決手段】本有機電子素子の製造方法は、基板に順次に第１電極層、複数個の有機層及び第２電極層が形成された有機電子素子の製造方法であり、これら複数個の有機層中少なくとも一つの有機層が、ドナーフィルム上に有機物質を塗布し有機層を形成する段階（Ｓ３２）と、上記有機電子素子の第１電極層または他の有機層上に上記ドナーフィルム上に形成された有機層を、例えば熱圧着により配置する段階と、上記有機層を上記電極層または他の有機層上に上記有機層を熱転写させる段階（Ｓ３３）と、上記ドナーフィルムを上記有機層から除去する段階（Ｓ３５）により形成される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に順次に第１電極層、複数個の有機層及び第２電極層が形成された有機電子素子の製造方法において、前記複数個の有機層中少なくとも一つの有機層が、
ドナーフィルム上に有機物質を塗布して有機層を形成する段階と、
前記有機電子素子の第１電極層または他の有機層上に前記ドナーフィルム上に形成された有機層を配置する段階と、
前記有機層を前記電極層または他の有機層上に熱転写させる段階と、
前記ドナーフィルムを前記熱転写された有機層から除去する段階
により形成されることを特徴とする有機電子素子の製造方法。
【請求項２】
前記ドナーフィルム上に前記有機層を形成する段階は、スピンコーティング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング及びドクターブレードからなる群から選択された工程により実施されることを特徴とする請求項１に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項３】
前記有機層を熱転写する段階は、ホットローラまたはホットプレスにより実施されることを特徴とする請求項１または２に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項４】
前記有機層を熱転写する段階は、前記第１電極層または前記他の有機層と接する界面の温度が前記有機層の構成物質のガラス転移温度以上、かつ熱分解温度以下になるよう加熱させる段階であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項５】
基板上に第１電極層を形成する段階と、前記第１電極層上に正孔注入層を直接形成する段階をさらに備え、
前記少なくとも一つの有機層を形成する段階は、前記正孔注入層の上に形成される有機層の形成工程として反復的に実施される
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機電子素子の製造方法。
【請求項６】
前記正孔注入層上に形成される有機層は、異なる波長光のため異なる有機物質で構成された少なくとも２つの有機発光層を含むことを特徴とする請求項５に記載の有機電子素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機電子素子の製造方法に関し、特に、例えば白色具現のための有機電界発光素子であって、有機発光層が単層でなく、より複雑な層構造を有する有機電子素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に有機電子素子は陽極と陰極との間に複数個の有機層が形成された構造を有し、例えば、有機電界発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ  ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ｄｅｖｉｃｅ）、有機薄膜トランジスター（ｏｒｇａｎｉｃ  ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、有機光電変換素子（ｏｒｇａｎｉｃ  ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ）等がある。
【０００３】
代表的な有機電子素子の有機電界発光素子は陽極及び陰極、正孔注入層（ｈｏｌｅ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ: ＨＩＬ）、正孔輸送層（ｈｏｌｅ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｌａｙｅｒ: ＨＴＬ）、発光層（ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ: ＥＭＬ）、電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  ｌａｙｅｒ:ＥＴＬ）及び電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ: ＥＩＬ）で構成されている。
【０００４】
より具体的には、図１−１に図示された通り、一般的な単色の有機発光素子１０はガラス基板１１上にＩＴＯのような陽極１２が形成され、陽極１３上にＨＩＬ/ＨＴＬのような有機層１３、単色発光層１５、ＥＩＬ/ＥＴＬのような有機層１７及び陰極１８が順次に形成された構造を有する。
【０００５】
最近、白色具現のための有機電界発光素子は、有機発光層がより複雑な層構造を有することが可能である。図１−２にはこのような有機電界発光素子が例示されている。すなわち、白色有機発光素子２０は図１−２に図示したように、ガラス基板２１上にＩＴＯのような陽極２２、ＨＩＬ/ＨＴＬのような有機層２３、青色、緑色、赤色発光層２５ａ、２５ｂ、２５ｃを含んだ有機発光層２５、ＥＩＬ/ＥＴＬのような有機層２７及び陰極２８が順次に形成された構造を有することが可能である。
【０００６】
通常、有機電界素子のような有機電子素子の有機層はその材料によって低分子系列と高分子系列に区分される。低分子物質は陣列蒸着方式、有機分子線蒸着、有機気相蒸着のような方法で基板上に反復的に蒸着することができる。しかし、高分子系列の有機層は、溶媒で溶かした溶液状態で実施される、スピンコーティングまたはインクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、ドクターブレード（ｄｏｃｔｏｒ  ｂｌａｄｅ）のようなウェット式工程により高分子の有機物質を塗布した後、溶媒を蒸発させ、固形化する方法によって形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このようなウェット式工程による有機層の形成方法においては、塗布する有機物質に対する溶媒が下部層の有機層を損傷させることが起こり得るため、適切な溶媒を選択することが要求される。
【０００８】
しかし、先に説明した通り有機電界発光素子は多数の有機層を有するため、有機層の塗布に使用する適切な溶媒を選択することは大変手間がかかる。特に、図１−２に示すように、要求される有機層が多くなる場合は、この適切な溶媒の選択は深刻な問題である。
【０００９】
例えば、図１−２に図示された有機発光層としては、緑色ないし赤色発光のためのＰＰＶ誘導体（ｐｏｌｙ(１、４-ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）、ポリ(１、４−フェニレンビニレン））と青色発光のためのＰＦ誘導体（ｐｏｌｙ(ｆｌｕｏｒｅｎｅ)、ポリ(フルオレン））等を使用することができる。しかし、ＰＰＶ誘導体とＰＦ誘導体は、共通して、クロロベンゼン（ｃｈｌｏｒｏｂｅｎｚｅｎｅ）のような有機溶媒に溶解されるため、ウェット式工程でこれらの誘導体を連続層に具現することが不可能である。
【００１０】
また、このような問題は有機発光層に限られることではなく、低分子ＯＬＥＤ（有機ＥＬディスプレイ）の場合は発光層と陰極層の間に多様な電子注入層、電子輸送層、エキシトン遮断層が使用されるため、これらの場合も、溶媒に起因する問題によって各有機層を構成する物質の選択に大きい制約がある。
【００１１】
このように、高分子系列の有機物質層を形成するためのウェット式工程は上述の溶媒に起因する問題点により連続的な層構造の具現及び/または各層の有機物質の選択に大変な困難をともなった。
【００１２】
本発明は上述の従来の技術的問題を解決するためのものであり、その目的は溶媒による下部有機層の損傷を防止するため、前以て有機層をドナーフィルム上に形成した後、必要な位置に熱転写する新たな有機電気素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述の技術的課題を達成するため、本発明は、基板に順次に第１電極層、複数個の有機層及び第２電極層が形成された有機電子素子の製造方法において、前記複数個の有機層中少なくとも一つの有機層が、ドナーフィルム上に有機物質を塗布し有機層を形成する段階と、前記有機電子素子の第１電極層または他の有機層上に前記ドナーフィルム上に形成された有機層を配置する段階と、前記有機層を前記電極層または他の有機層上に熱転写させる段階と、前記ドナーフィルムを前記熱転写された有機層から除去する段階により形成されることを特徴とする有機電子素子の製造方法を提供する。
【００１４】
好ましくは、前記ドナーフィルム上に有機層を形成する段階は、スピンコーティング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング及びドクターブレードで構成されたグループから選択された工程により実施される。
【００１５】
好ましくは、前記有機層を熱転写する段階は、ホットローラにより実施される。本発明による熱転写は、前記第１電極層または前記他の有機層と接する界面の温度が前記有機層の構成物質のガラス転移温度辺りまたはそれ以上、かつ熱分解温度以下になるよう加熱することにより、実現することが可能である。
【００１６】
本発明の一実施形態において、有機電気素子の製造方法は、基板上に第１電極層を形成する段階と、前記第１電極層上に正孔注入層を直接形成する段階をさらに備え、前記少なくとも一つの有機層を形成する段階は、前記正孔注入層の上に形成される各有機層の形成工程として反復的に実施することが可能である。この場合、前記正孔注入層の上に形成される有機層は、異なる波長光のため異なる有機物質で構成された少なくとも２つの有機発光層を備える。
【００１７】
このように、本発明は、ドナーフィルム上に有機層を形成するウェット式の塗布工程と所望の領域に有機層を熱転写する乾式印刷方法を結合することにより、溶媒による下部有機層の損傷問題を効果的に防止することが可能であり、大面積の有機発光素子の形成工程により有益に適用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によると、ドナーフィルム上に有機層を形成するウェット式の塗布工程と所望の領域に有機層を熱転写する乾式印刷方法を結合することにより、溶媒による下部有機層の損傷の問題を効果的に防止することが可能である。また、本発明による有機電子素子の製造方法はホットローラまたはホットプレスを利用し熱転写が可能なため、大面積の有機発光素子の形成工程により有益に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付の図面を参照し、本発明をより詳細に説明する。図２は本発明による有機電子素子の製造方法を説明するための工程フロー図である。
【００２０】
本発明による有機電子素子の製造方法は、基板上に第１電極を蒸着する段階Ｓ３１から始めることができる。有機電界発光素子の場合、基板はガラス、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＩ（ポリイミド）のような透明基板であり、第１電極は陽極としてＩＴＯ（インジウム錫酸化物）のような透明電極を用いることができる。第１電極物質は通常の蒸着工程により形成可能である。
【００２１】
一方、段階３２のように、ドナーフィルム上に必要な有機層を通常のウェット式塗布工程により形成することができる。すなわち、溶媒により有機層を構成する物質を溶解させた後、ドナーフィルム上に塗布し、溶媒を蒸発させる。このようなウェット式塗布工程としては、スピンコーティング、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング及びドクターブレードを使用することができる。
【００２２】
本有機層の形成工程は、溶媒による下部層の損傷の問題をかかえる特定の有機層に限って制限的に実施することが可能であるが、有機層全体に対して実施することも可能である。すなわち、正孔注入層のような第１有機層を形成するための工程から実施することができる。但し、第１電極上に形成された一番目の有機層の正孔注入層は、溶媒により下部層が損傷される恐れが少ないため、直接ウェット式塗布工程により第１電極上に形成することができる。
【００２３】
次いで、段階３３のように、第１電極または既に形成された下部有機層上のドナーフィルム上に形成された有機層を積層し、熱圧着工程を実施する。本工程により、ドナーフィルム上に形成された有機層は第１電極または既に形成された下部有機層の上に熱転写される。このような熱圧着工程はホットローラまたはホットプレスにより容易に具現することができる。但し、ドナーフィルム上に形成された有機層が下部有機層と充分な接着力を有するような適切な条件で実施される。このような熱転写条件は図３−４により詳細に説明する。
【００２４】
次に、段階３５のように、ドナーフィルムを熱転写された有機層から除去する。この際、ドナーフィルムと有機層の接着力は、少なくとも熱転写された有機層の界面の接着力より小さくなるように、ドナーフィルムの物質を適切に選択するか、またはその間に容易な剥離のため別途のリリース層を追加することも可能である。
【００２５】
次いで、ドナーフィルム上に有機層の形成段階３２と、有機層の熱圧着及びドナーフィルム除去段階３３、３５を必要な有機層の数に等しい回数だけ反復的に遂行する。本発明の方法はウェット式塗布工程により有機層を形成することにより、高分子系列の有機層を容易に形成することが可能であるだけではなく、前以てドナーフィルム上に形成した有機層を適切な位置に熱転写する乾式印刷工程を利用することにより、溶媒による下部有機層の損傷の問題を原則的に防止することが可能である。
【００２６】
最終的に、最後に形成された有機層（例、電子注入層）上に第２電極を蒸着することにより所望の有機電子素子を形成することが可能である。第２電極物質としては主にＭｇ:Ａｇ、Ｃａ/Ａｌ、ＬｉＦ/Ａｌ等が使用され、通常の蒸着工程と必要による適切なドーピング工程を通じ容易に形成され得る。
【００２７】
本発明による有機電子素子の製造方法は、図１−２に図示されたような、連続的な有機発光層の形成において、緑色ないし赤色発光のためのＰＰＶ誘導体と青色発光のためのＰＦ誘導体を、たとえ各々クロロベンゼンを使用して溶解しても、別途のドナーフィルム上に塗布され固形化された後に熱転写により積層されるため、溶媒による損傷の問題がなく、容易に形成することが可能であるという効果を有する。
【００２８】
図３−１ないし図３−４は、本発明で採用される有機層の形成工程をより具体的に説明するための工程断面図である。本有機層の形成工程としては、正孔注入層のような第１有機層をＩＴＯ電極に直接ウェット式塗布して形成した例を示す。
【００２９】
図３−１に示すように、ドナーフィルム４４上に所望の有機物質を塗布し固形化することにより、有機層４５を形成する（有機層形成工程）。ドナーフィルム４４としては、ポリエステルのようなポリマーフィルムを使用することができる。ドナーフィルム４４は熱転写工程条件により適切な熱安定性と光透過性が保障されるよう選択すべきである。例えば、レーザービームを通じた熱転写工程が実施される場合、使用されるレーザービームの波長に対し透過性を有する物質し選択し、本実施形態のようにドナーフィルムに対しホットローラを適用する場合には充分な熱的安定性と熱伝導率を保障することが好ましい。
【００３０】
次いで、図３−２に示すように、上述の結果物を既形成された下部有機層４３の上に、ドナーフィルム４４の上に形成された有機層４５が直接接するように配置する（有機層配置工程）。
【００３１】
下部有機層４３は正孔注入層であってもよい。このような正孔注入層４３は先に説明した通り、下部有機層に対する制約がないため、基板４３上に形成された陽極４２の上にウェット式工程で直接形成することができる。
【００３２】
次に、図３−３に示すように、ドナーフィルム４４の裏面にホットローラ４６を適用し、有機層４４が下部有機層４２上に熱転写されるように、所定の圧力を適用しつつ加熱する（有機層熱転写工程）。この場合、下部有機層４２と接する熱転写される有機層４３の界面がガラス転移温度（Ｔg ）以上になる条件で、熱転写を実施する。但し、有機層４２、４３が損傷されないように、その熱分解温度より低くすることが好ましい。また、本実施例のように、ホットローラ４６のような手段により熱転写工程を実施することが可能であるため、本発明の有機電気素子の製造方法は大面積の有機電界発光素子の製造工程により有益に適用することができる。
【００３３】
次に、図３−４に示すように、熱転写された有機層４３からドナーフィルム４４を除去する（ドナーフィルム除去工程）。ガラス転移温度（Ｔg）以上の温度からの熱転写工程を通じ、有機層４３は全体面にわたって下部有機層４２との間で物質転移が発生するため、高い接着力を有することが可能である。従って、図３−１の工程でドナーフィルム４４と有機層４３の接着力を上述のように熱転写された有機層４２、４３間の接着力よりも充分小さく設定することにより本ドナーフィルム４４の除去工程を容易に実施することが可能である。
【００３４】
このように、本発明は上述の実施例及び添付の図面により限定されず、添付の請求範囲により限定されるべきものである。従って、請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で当技術分野の通常の知識を有する者が多様な形態の置換、変形及び変更をなすことが可能であり、これらもまた本発明の範囲内に属すると言える。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように、本発明にかかる有機電子素子の製造方法は、有機電界発光素子、有機薄膜トランジスター、有機光電変換素子等の有機電子素子、例えば白色具現のための有機電界発光素子の製造に有用であり、特に、ホットローラまたはホットプレスを利用した熱転写が可能なため、大面積の有機発光素子の形成工程に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１−１】単一の有機層を有する、一般的な有機電界発光素子を示す断面図である。
【図１−２】複数の有機層を有する、一般的な有機電界発光素子を示す断面図である。
【図２】本発明による有機電子素子の製造方法を説明するための工程フロー図である。
【図３−１】本発明に採用される有機層の形成工程を説明するための概略的な工程断面図であり、有機層形成工程を示す。
【図３−２】本発明に採用される有機層の形成工程を説明するための概略的な工程断面図であり、有機層配置工程を示す。
【図３−３】本発明に採用される有機層の形成工程を説明するための概略的な工程断面図であり、有機層の熱転写工程を示す。
【図３−４】本発明に採用される有機層の形成工程を説明するための概略的な工程断面図であり、ドナーフィルム除去工程を示す。
【符号の説明】
【００３７】
１０、２０  有機電界発光素子
１２、２２  陽極
１３、２３  正孔注入層/正孔輸送層
１５、２５  有機発光層
１７、２７  電子注入層/電子輸送層
１８、２８  陰極
２１  ガラス基板
４２  （下部）有機層
４３  （下部）有機層（正孔注入層）
４５  有機層（正孔注入層）
４４  ドナーフィルム（有機層）
４６  ホットローラ
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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【図３−３】
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【図３−４】
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