(57)【要約】【課題】凸版印刷法により薄膜が形成された印刷体について、隔壁により区画された被印刷基板に対し有機機能性薄膜を均一に印刷形成するために、被印刷基板と印刷版との高さバラツキを均一化する方法を提供すること。【解決手段】基板と、前記基板上に設けられた格子状の第一隔壁及び第二隔壁と、前記第一隔壁及び第二隔壁に区画された領域内に形成された少なくとも第一電極、第二電極、及び少なくとも有機発光材料を含む有機発光媒体層と、前記格子状の第一隔壁及び第二隔壁上に第一スペーサー及び第二スペーサーと、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記第一スペーサーは隣接する二つの前記第一隔壁からの距離が等距離になるように前記第二隔壁上に形成され、前記第二スペーサーは前記第一隔壁と前記第二隔壁との交点上に第二隔壁と平行になるよう二つ形成されてい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。【選択図】図１
2011181305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上に設けられた格子状の第一隔壁及び第二隔壁と、前記第一隔壁及び第二隔壁に区画された領域内に形成された少なくとも第一電極、第二電極、及び少なくとも有機発光材料を含む有機発光媒体層と、前記格子状の第一隔壁及び第二隔壁上に第一スペーサー及び第二スペーサーと、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記第一スペーサーは隣接する二つの前記第一隔壁からの距離が等距離になるように前記第二隔壁上に形成され、前記第二スペーサーは前記第一隔壁と前記第二隔壁との交点上に第二隔壁と平行になるよう二つ形成されてい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。
【請求項２】
前記基板表面を基準とした前記第一スペーサーの頂点の高さが、前記第二スペーサーよりも高い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。
【請求項３】
前記第一スペーサーと前記第二スペーサーの高さの差は０．１μｍ以上０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
２５℃における０．０１から１．５ｍＮ／μｍ２の圧力に対する前記第一スペーサーと前記第二スペーサーの弾性復元率が、６０％以上であることを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記基板表面を基準とした前記第一隔壁の高さが、前記第二隔壁よりも低いことを特徴とする請求項１乃至４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
基板上に第一電極を形成する工程と、
前記第一電極の端部を覆うように格子状の第一隔壁及び第二隔壁を形成する工程と、
前記格子状の第一隔壁及び第二隔壁上に第一スペーサー及び第二スペーサーを形成する工程と、
前記第一隔壁及び第二隔壁に区画された領域内の第一電極上に少なくとも有機発光材料を含む有機発光媒体層を形成する工程と、
前記有機発光媒体層上に第二電極を形成する工程と、
からな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、
前記有機発光媒体層を形成する工程は、前記第一隔壁の長尺方向に沿う凸部を有する凸版印刷用版を用いて有機発光材料を塗布する工程を含む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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は印刷法により薄膜を形成された印刷体に係り、特に吸水性を有さず隔壁により区画された被印刷基板に対し機能性有機薄膜を形成する方法に関する。なかでも情報表示端末などのディスプレイや面発光光源として幅広い用途が期待される有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子とする）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報表示端末のディスプレイ用途として、大小の光学式表示装置が使用されるようになってきている。中でも、有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、自発光型であるため応答速度が速く、消費電力が低いことから次世代のディスプレイとして注目されている。有機ＥＬ素子は有機発光材料を含む発光層を、第一の電極と第二の電極で挟んだ単純な基本構造をしている。この電極間に電圧を印加し、一方の電極から注入されるホールと、他方の電極から注入される電子とが発光層内で再結合する際に生じる光を画像表示や光源として用いるというものである。
【０００３】
有機ＥＬ素子で何らかの画像表示を行うためには画素毎に発光のオンオフを調整する必要がある。そのため、少なくとも一方の電極は画素状にパターニングされる必要があり、通常、基板上に最初に形成される第一の電極はエッチングによってパターニングされている。この際、基板上に画素状に設けられた第一の電極の端部の段差は、そのまま上層に正孔輸送層や発光層等の有機機能性薄膜を形成しても段差が覆いきれずに短絡の原因となるため、第一の電極の端部を絶縁性の材料で覆うことが行われている。また、第一の電極上に形成される正孔輸送層や発光層がこれらの材料を溶媒に溶かした有機機能性インクを用いてノズルからインクを吐出する方法や印刷法によって形成される場合には、隣り合う画素との混色や導通を防ぐために隔壁が形成される。隔壁の形状は、それぞれの第一電極形状に沿って、パッシブ型の有機ＥＬ素子の場合はストライプ状に、アクティブ型の有機ＥＬ素子の場合は格子状に隔壁が形成されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−８１０８６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
印刷法によって隔壁内に有機機能性インクを充填して有機機能性薄膜を形成する場合、インクをノズルから供給する方法に比べてインクの飛散が少ないため隔壁を低くでき、さらに、印刷法のうち凸版印刷法はパターニング性に優れるため高精細な画素を形成できるという利点がある。しかし、凸版印刷法は版の凸部と隔壁内の画素が接触することにより画素上にインクを転写する必要があることから、基板と印刷機とのギャップや、印刷機の振動や基板搬送の精度、印刷版の高さや、隔壁の高さ、凸版上のインキ量のバラツキなどにより、凸版の凸部と画素とが接触する角度や、凸部と画素との距離などが画素ごとに異なるために、凸版上のインキと基板とが不均一に接触し（図４）、これにより画素毎にインク転写量が異なり、パネルに表示ムラが発生するといった印刷不良が発生していた。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、凸版印刷法により薄膜が形成された印刷体について、隔壁により区画された被印刷基板に対し有機機能性薄膜を均一に印刷形成するために、被印刷基板と印刷版との高さバラツキを均一化する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するためになされた本発明の請求項１に係る発明は、基板と、前記基板上に設けられた格子状の第一隔壁及び第二隔壁と、前記第一隔壁及び第二隔壁に区画された領域内に形成された少なくとも第一電極、第二電極、及び少なくとも有機発光材料を含む有機発光媒体層と、前記格子状の第一隔壁及び第二隔壁上に第一スペーサー及び第二スペーサーと、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、前記第一スペーサーは隣接する二つの前記第一隔壁からの距離が等距離になるように前記第二隔壁上に形成され、前記第二スペーサーは前記第一隔壁と前記第二隔壁との交点上に第二隔壁と平行になるよう二つ形成されてい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である。
【０００８】
本発明の請求項２に係る発明は、前記基板表面を基準とした前記第一スペーサーの頂点の高さが、前記第二スペーサーよりも高い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である。
【０００９】
本発明の請求項３に係る発明は、前記第一スペーサーと前記第二スペーサーの高さの差は０．１μｍ以上０．５μｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００１０】
本発明の請求項４に係る発明は、２５℃における０．０１から１．５ｍＮ／μｍ２の圧力に対する前記第一スペーサーと前記第二スペーサーの弾性復元率が、６０％以上であることを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００１１】
本発明の請求項５に係る発明は、前記基板表面を基準とした前記第一隔壁の高さが、前記第二隔壁よりも低いことを特徴とする請求項１乃至４に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子である。
【００１２】
本発明の請求項６に係る発明は、基板上に第一電極を形成する工程と、前記第一電極の端部を覆うように格子状の第一隔壁及び第二隔壁を形成する工程と、前記格子状の第一隔壁及び第二隔壁上に第一スペーサー及び第二スペーサーを形成する工程と、前記第一隔壁及び第二隔壁に区画された領域内の第一電極上に少なくとも有機発光材料を含む有機発光媒体層を形成する工程と、前記有機発光媒体層上に第二電極を形成する工程と、からな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、前記有機発光媒体層を形成する工程は、前記第一隔壁の長尺方向に沿う凸部を有する凸版印刷用版を用いて有機発光材料を塗布する工程を含む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。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、隔壁基板に柔軟なスペーサーを設けることにより、隔壁基板に柔軟性が生じるため、隔壁基板と印刷版のギャップを無くし、精度良く印刷することができ、印刷ムラのない印刷体を製造することができる。
【００１４】
また、本発明によれば、第一スペーサーの高さが第二スペーサーよりも高いことにより、第一スペーサーを支点として両側の第二スペーサーの押し込み圧力が調整され、インク転写量にバラツキなく印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の断面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の隔壁及びスペーサーを示す斜視図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の製造工程を（ａ）第二隔壁側から見た断面図、及び（ｂ）第一隔壁側から見た断面図である。
【図４】従来の有機ＥＬ素子の製造工程を印刷方向の手前側から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図に従って説明する。なお、以下の説明で参照する図面は本発明の構成を説明するためのものであり、図示される各部の大きさや厚さ、寸法等は実際のものとは異なる。
【００１７】
本発明の印刷体は基体と、基体上に設けられた隔壁と、隔壁に区画された領域内に印刷法により形成された有機機能性薄膜を具備している。このような印刷体としては有機機能性薄膜が、カラーフィルタ層であるカラーフィルタ、有機化合物分離層であるバイオチップ、導電材料であるプリント基板やＴＦＴ基板等が挙げられるが、ここでは有機機能性薄膜が電荷輸送層や有機発光層等の有機発光媒体層である有機エレクトロルミネッセンス素子（以下有機ＥＬ素子とする）を例にとって説明する。
【００１８】
図１に示したように、本発明の印刷体である有機ＥＬ素子１０は基板１１と、基板上に設けられた隔壁１３と、隔壁に区画された領域内に形成された有機発光媒体層１４を具備し、前記隔壁は第一直線に平行な第一隔壁と第二直線に平行な第二隔壁から形成された格子状をしている。有機発光媒体層の下方には第一電極１２が、上方には第二電極１５が設けられ、有機発光媒体層を挟む構造となっている。さらに、第二電極上には有機発光媒体層を外部環境から保護するための第二電極１５上にはパッシベーション層１７と封止体１８が設けられる。前記有機発光媒体層は第一隔壁に対応した画線部を有する印刷版を用いた印刷法により形成されている。
【００１９】
＜基板＞
基板１１は本発明の印刷体の支持体となるものである。基板１１の材料としては絶縁性を有し寸法安定性に優れた基板であれば如何なる基板も使用することができる。例えば、ガラスや石英、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、または、これらプラスチックフィルムやシートに酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた透光性基材や、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、シート、板や、前記プラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させた非透光性基材などを用いることができる。光取出しをどちらの面から行うかに応じて基材の透光性を選択すればよく、色も特に限定されるものではない。これらの材料からなる基板は、有機ＥＬ素子内への水分の侵入を避けるために、無機膜やフッ素樹脂層を形成して、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。特に、有機発光媒体への水分の侵入を避けるために、基板における含水率およびガス透過係数を小さくすることが好ましい。
【００２０】
また、有機ＥＬ素子を形成する場合には、上記基板１１として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成したアクティブ駆動方式用基板を用いても良い。本発明の印刷体をアクティブ駆動型有機ＥＬ素子とする場合には、ＴＦＴ上に、平坦化層が形成してあるとともに、平坦化層上に有機ＥＬ素子の下部電極（第一電極１２）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。ＴＦＴや、その上方に構成される有機ＥＬ素子は支持体で支持される。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。支持体上に設ける薄膜トランジスタは、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、ボトムゲート型、コプレーナ型等の公知の構造が挙げられる。
【００２１】
活性層は、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。
【００２２】
ゲート絶縁膜としては、ゲート絶縁膜として使用されている公知の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。ゲート電極としては、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。薄膜トランジスタは、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。
【００２３】
本発明の印刷体を有機ＥＬ素子として形成する場合には、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と有機ＥＬ素子の画素電極（第一電極１２）が電気的に接続されている。トップエミッション構造とする場合には画素電極は光を反射する金属を用いる必要があり、ボトムエミッション構造とする場合には画素電極は光を透過する材料を用いる必要がある。薄膜トランジスタとドレイン電極と有機ＥＬ素子の画素電極１２との接続は、平坦化膜を貫通するコンタクトホール内に形成された接続配線を介して行われる。
【００２４】
平坦化膜の材料については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、下層の薄膜トランジスタ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。
【００２５】
＜第一電極＞
基板１１の上に第一電極１２を成膜し、必要に応じてパターニングを行なう。第一電極は第一隔壁１３１及び第二隔壁１３２によって区画され、各画素に対応した画素電極となる。第一電極１２の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。第一電極１２を陽極とする場合にはＩＴＯなど仕事関数の高い材料を選択することが好ましい。下方から光を取り出す、いわゆるボトムエミッション構造の場合は透光性のある材料を選択する必要がある。必要に応じて、第一電極１２の配線抵抗を低くするために、銅やアルミニウムなどの金属材料を補助電極として併設してもよい。
【００２６】
第一電極１２の形成方法としては、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、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。第一電極１２のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィー法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。基板としてＴＦＴを形成した物を用いる場合は下層の画素に対応して導通を図ることができるように形成する。
【００２７】
＜隔壁＞
本発明の隔壁１３は画素に対応した発光領域１３３を区画するように形成する。基体が第一電極１２を備えている場合は第一電極１２の端部を覆うように形成するのが好ましい。隔壁１３は第一隔壁１３１と第二隔壁１３２から構成され、特にアクティブマトリクス型有機ＥＬ素子の場合には、第一隔壁１３１と第二隔壁１３２は互いに直交するよう形成され、第一隔壁と第二隔壁により第一電極１２は格子状に区画される（図２）。図２の矢印Ａ−Ｂは第一隔壁１３１と平行であり、印刷は矢印Ａ−Ｂの方向に行なわれる。そのため、有機機能性薄膜の印刷に用いる凸版上の凸部は第一隔壁１３１と平行な直線状に形成され、有機機能性薄膜の印刷は凸版の凸部が第一隔壁１３１に沿い且つ第二隔壁１３２を乗り越えて第一隔壁１３１及び第二隔壁１３２と接するように行なわれる。第一隔壁１３１と第二隔壁１３２は同一方法により、同一形状で形成することができるが、好ましくは第二隔壁１３２が第一隔壁１３１よりも印刷に影響を与えない構成とするのがよい。具体的には、第二隔壁１３２は第一隔壁１３１よりも高さを低くする、又は幅を狭くすることが好ましい。
【００２８】
格子状の隔壁１３の形成方法としては、従来と同様、基体上に無機膜を一様に形成し、レジストでマスキングした後、ドライエッチングを行う方法や、基体上に感光性樹脂を積層し、フォトリソ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。必要に応じて撥水剤を添加したり、プラズマやＵＶを照射して形成後にインクに対する撥液性を付与することもできる。この方法は第一隔壁と第二隔壁の高さが同じ場合に適用でき、第二隔壁が第一隔壁よりも細い場合も同様である。
【００２９】
第一隔壁１３１と第二隔壁１３２の高さが異なる場合の形成方法としては、例えば基体上にＳｉＯ２などの無機膜をＣＶＤ法等で積層した後に、ドライエッチング法を用いて無機膜を除去して発光領域に対応する開口部を形成して第二隔壁及び第一隔壁下部となる格子状の無機膜隔壁を形成する。次に、スリットコート法により感光性樹脂を積層し、露光・現像工程を経て格子状の無機膜上にストライプ状の層を形成し、格子状の無機膜とその上に形成されたストライプ状の層とを合わせて第一隔壁１３１及び第二隔壁１３２とする方法がある。また、ハーフトーンマスクやグレートーンマスクなどを用いて、第一隔壁と第二隔壁に照射する光量を変化させることにより、高さを変えても良い。
【００３０】
隔壁１３の好ましい高さは０．１μｍ〜１０μｍである。また隔壁の幅に特に制限はなく、３μｍ〜１００μｍ程度の範囲が好ましいが、隔壁の幅が大きくなりすぎると画素開口部が狭くなるため、第二隔壁を順テーパー状にしたり角を落として丸めるなどをして、第一隔壁が発光領域に侵出することなく、隔壁上部の幅が狭くなるようにすることもできる。
隔壁の形状としては図示した直線状の他に、開口部にインクが回りやすくするために第一隔壁と第二隔壁の交点を発光領域側に丸めることもできる。また、第二隔壁の一部を細くしたり、低くしたりすることもできる。
【００３１】
＜隔壁上のスペーサー＞
上述した格子状隔壁に区画された領域内に、印刷法を用いて有機発光媒体層を形成する場合には、印刷版から隔壁に区画された領域内にインクを転写する。ここで、インクの転写量にバラツキがあると、隔壁に区画された領域内に形成される有機発光媒体層の膜厚にバラツキが生じてパネルの表示ムラとなる。インク転写量のバラツキの原因のひとつとして隔壁基板と印刷版とのギャップがある。これは印刷機のギャップ制御の精度だけでなく、印刷機の振動や基板搬送の精度、印刷版自体の高さバラツキや、隔壁の高さバラツキ、インキ量のバラツキなど多くの要因を含むため、全てのバラツキを制御することは困難である。そこで、本発明ではこれらのバラツキを抑え込む手段として、格子状隔壁にスペーサー１４を設け柔軟性を持たせている。特にスペーサー１４として高さの異なる２種類のスペーサー１４１、１４２（図２）を設けることにより、隔壁に柔軟性を持たせることができ、インク転写量のバラツキを抑えられ、パネル面内で膜厚が均一な印刷体を得ることができる。
【００３２】
スペーサー１４の材料としては、感光性樹脂組成物を用いることが好ましく、一般に（メタ）アクリル酸と、２−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドンやアンモニウム塩を有するモノマーなどに代表されるような親水性のモノマーと、（メタ）アクリル酸エステル、酢酸ビニル、スチレン、Ｎ−ビニルカルバゾール、などに代表されるような親油性のモノマーとを適度な混合比で既知の手法で共重合したアルカリ可溶性樹脂や、ラジカル重合性モノマーやカチオン重合性モノマーなどの光重合性モノマー及び、高沸点ビニルモノマー、脂肪族ポリヒドロキシ化合物のジあるいはポリ（メタ）アクリル酸エステル類、脂環式化合物のジあるいはポリ（メタ）アクリル酸エステル類、芳香族ポリヒドロキシ化合物のジあるいはポリ（メタ）アクリル酸エステル類光重合開始剤を主成分とする。
【００３３】
また、本発明におけるスペーサー材料としては、柔軟性を持つと共に弾性復元率の大きいスペーサーであることが好ましく、必要に応じて、メラミン樹脂などの樹脂添加剤、レベリング剤、溶剤、連鎖移動剤、重合禁止剤、粘度調整剤などの添加剤を加えることが好ましい。スペーサーの弾性復元率は、単位面積あたりに設けるスペーサーの個数により最適値が異なるが、２５℃における０．０１から１．５ｍＮ／μｍ２の圧力に対する弾性復元率［弾性変形量（μｍ）／総変形量（μｍ）×１００］が６０％以上であることが好ましい。
【００３４】
ここで、２種類のスペーサー１４１、１４２について、図３（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。
図３（ａ）は、図２の矢印Ａ−ＢのＡとＢが重なるように見た図であり、図３（ｂ）は図２の矢印Ａ−Ｂを横から見た図である。第一スペーサー１４１は、隣接する第一隔壁１３１との間の第二隔壁１３２上に形成され、隣接する二つの第一隔壁１３１から第一スペーサー１４１までの距離が等距離になるよう形成される。第二スペーサー１４２は、第一隔壁１３１と第二隔壁１３２との交点上に二つ形成され、二つの第二スペーサーは第二隔壁１３２と平行になるよう隣接して形成される。
これにより、凸版の凸部２１から第一電極１２上にインクを転写するプロセスにおいて、凸部２１の押し込み圧力により第一スペーサー１４１が弾性変形し、その両側に形成された二つの第二スペーサー１４２が凸部２１と接触する。図４は従来の有機ＥＬ素子を印刷法により形成する工程の断面図であり、印刷方向手前側から印刷方向奥側へと見た図である。第一スペーサー１４１及び第二スペーサー１４２が無い場合には印刷機のギャップ精度や印刷版、隔壁の高さバラツキによる凸部２１と基板との接触不良が発生する（図４）。一方、本発明の場合では、第一スペーサー１４１を支点として両側の第二スペーサー１４２の押し込み圧力が調整され、インク転写量にバラツキなく印刷することができる。これは、基板に対して凸部が傾いている場合でも、二つの第二スペーサー１４２により傾きが補正されて基板と水平に凸部が接触するためであり、第一スペーサー１４１は柔軟な第二スペーサー１４２が印圧により版の凸部に押しつぶされるのを防ぐ効果がある（図３）。
【００３５】
このように高さの高い第一スペーサー１４１と、低い第二スペーサー１４２を隔壁上に形成することにより、スペーサーに印刷に適した柔軟性と硬さ、弾性復元率を持たせ、印刷機のギャップ精度や印刷版、隔壁の高さバラツキによる版と基板との接触不良とそれによる印刷不良を防ぐことができる。第一スペーサー１４１と第二スペーサー１４２の高さの差は０．１〜０．５μｍであることが好ましく、差が０．１μｍ未満の場合には印刷機の高さや隔壁高さのバラツキによる凸部の傾きを補正できず、また０．５μｍより差があると第一スペーサー１４１にかかる印圧が高くなり、第一スペーサー１４１が弾性復元できなくなるといった問題がある。
【００３６】
印刷版の凸部上から格子状隔壁に区画された画素領域上にインクを転写するには、格子状隔壁とスペーサーを合わせた高さを規定する必要がある。この隔壁とスペーサーを合わせた高さとしては、印刷版上のインク量やインクの粘度などにより異なるが１．０〜５．０μｍであればよく、より好ましくは１．５〜３．０μｍである。隔壁が低すぎると、印刷時にインクの混色が発生するおそれがあり、また逆に高すぎるとインクが転写されないといった問題がある。
【００３７】
＜有機発光媒体層＞
次に、本発明の有機機能性薄膜として有機発光媒体層１５を形成する。本発明における有機発光媒体層１５としては、有機発光材料を含む単層膜、あるいは多層膜で形成することができる。多層膜で形成する場合の構成例としては、正孔輸送層、電子輸送性発光層または正孔輸送性発光層、電子輸送層からなる２層構成や正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層からなる３層構成、さらには、必要に応じて正孔又は電子注入機能と正孔又は電子輸送機能を分けたり、正孔又は電子の輸送をプロックする層などを挿入することにより、さらに多層形成することがより好ましい。なお、本発明中の有機発光層とは有機発光材料を含む層を指し、電荷輸送層とは正孔輸送層等それ以外の発光効率を上げるために形成されている層を指す。
【００３８】
正孔輸送層に用いられる正孔輸送材料としては、銅フタロシアニンやその誘導体、１，１−ビス（４−ジーｐ−トリアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニルーＮ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニルー４，４’−ジアミンなどの芳香族アミンなどの低分子材料、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誘導体、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（以下、ＰＥＤＯＴ）や、ＰＥＤＯＴとポリスチレンスルホン酸（以下、ＰＳＳ）との混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などの高分子材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、Ｃｕ２Ｏ、Ｍｎ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ａｇ２Ｏ、ＭｏＯ２、ＺｎＯ、ＴｉＯ、Ｔａ２Ｏ５、ＭｏＯ３、ＷＯ３、ＭｏＯ３どの無機材料化合物などが挙げられる。
【００３９】
有機発光層に用いられ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−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（８−キノリノラート）亜鉛錯体、トリス（４−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−５−シアノ−８−キノリノラート）アルミニウム錯体、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−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−５−シアノ−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−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、ペンタフェニルシクロペンタジエン、ポリ−２，５−ジヘプチルオキシ−パラ−フェニレンビニレン、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、ポルフィリン系蛍光体、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や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェン、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散または共重合した材料や、その他既存の高分子・低分子発光材料を用いることができる。
【００４０】
電子輸送層に用いられる電子輸送材料としては、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。形成には真空蒸着等を用いることができる。
【００４１】
有機発光媒体層１５の膜厚は、単層また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５０〜１５０ｎｍである。特に、有機ＥＬ素子の正孔輸送材料は、基体や第一電極の表面突起を覆う効果が大きく、５０〜１００ｎｍ程度厚い膜を成膜することがより好ましい。
【００４２】
有機発光媒体層１５の形成方法としては、正孔輸送層及び電子輸送層はその材料に応じて、真空蒸着法や、スピンコート、スプレーコート、フレキソ、グラビア、マイクログラビア、凸版印刷、凹版オフセットやインクジェット法などを用いることができるが、有機発光材料層の形成方法は凸版印刷法が特に好ましく、本発明では有機発光媒体層１５を構成する層のうち少なくとも１層を凸版印刷法によって形成する。凸版印刷法によって形成される層はカラー化に対応して色分けの必要があることから有機発光層が好ましく、また隔壁上に形成してしまうと電流がリークする恐れがあることから電荷輸送層の形成にも好ましく適用できる。この方法によれば各色発光材料の特性に対応して電荷輸送材料を変更する場合にも好ましく適応できる。有機発光媒体層を構成する層全てを本発明の印刷法で形成すれば製造工程を簡略化できる。
【００４３】
有機発光媒体層１５を構成する材料を溶液化する際には、形成方法に応じて、溶剤の蒸気圧、固形分比、粘度などを制御することが好ましい。溶剤としては、水、キシレン、アニソール、シクロヘキサノン、メシチレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、トルエン、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの単独溶媒でも、混合溶媒でも良い。また、塗工性向上のために、必要に応じて界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤などの添加剤を適量混合することがより好ましい。塗布液の乾燥方法としては、発光特性に支障のない程度に溶剤を取り除ければ良く、加熱や減圧をしても良い。
【００４４】
＜凸版印刷法＞
本発明で好ましく用いることができる印刷法である凸版印刷法について詳細に説明する。有機機能性薄膜の形成に用いることのできる凸版としては水現像タイプの樹脂凸版を用いることが好ましい。このような樹脂版を構成する水現像タイプの感光性樹脂としては、例えば親水性のポリマーと不飽和結合を含むモノマーいわゆる架橋性モノマー及び光重合開始剤を構成要素とするタイプが挙げられる。このタイプでは、親水性ポリマーとしてポリアミド、ポリビニルアルコール、セルロース誘導体等が用いられる。また、架橋性モノマーとしては、例えばビニル結合を有するメタクリレート類が挙げられ、光重合開始剤としては例えば芳香族カルボニル化合物が挙げられる。中でも、印刷適性の面からポリアミド系の水現像タイプの感光性樹脂が好適である。
【００４５】
有機機能性薄膜の形成に用いる印刷機は、被印刷基板として平板に印刷する方式の凸版印刷機であれば使用可能であるが、例えば、インクタンクとインクチャンバーとアニロックスロールと、樹脂凸版を取り付けした版胴を有している。インクタンクには、溶剤で希釈された有機機能性インクが収容されており、インクチャンバーにはインクタンクより有機機能性インク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、インクチャンバーのインク供給部及び版胴４６に接して回転するようになっている。
【００４６】
アニロックスロールの回転にともない、インクチャンバーから供給された有機機能性インクはアニロックスロール表面に均一に保持されたあと、版胴に取り付けされた樹脂凸版の凸部に均一な膜厚で転移する。さらに、被印刷基板は摺動可能な基板固定台（ステージ）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して、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、基板の所定位置にパターニングしてインクを転移する。
【００４７】
＜第二電極＞
次に、第二電極１６を形成する。第二電極を陰極とする場合には有機発光媒体層１５への電子注入効率の高い、仕事関数の低い物質を用いる。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を積層して用いてもよい。または電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低い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を用いてもよい。具体的にはＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。第二電極側から光を取り出す、いわゆるトップエミッション構造とする場合には透光性を有する材料を選択することが好ましい。この場合、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａを薄く設けた後に、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）やインジウム亜鉛複合酸化物、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物を積層してもよく、前記有機発光媒体層１５に、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａなどの金属を少量ドーピングして、ＩＴＯなどの金属酸化物を積層してもよい。
【００４８】
第二電極１６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、スパッタリング法を用いることができる。第二電極の厚さに特に制限はないが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましい。また、第二電極を透光性電極層として利用する場合、ＣａやＬｉなどの金属材料を用いる場合の膜厚は０．１〜１０ｎｍ程度が望ましい。
【００４９】
＜パッシベーション層＞
次に、パッシベーション層を形成する。パッシベーション層１７の材料としては、酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化炭素などの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、炭化ケイ素などの金属炭化物、必要に応じて、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜との積層膜を用いてもよい。特に、バリア性と透明性の面から、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、酸窒化ケイ素（ＳｉＯｘＮｙ）を用いることが好ましく、さらには、成膜条件により、膜密度を可変した積層膜や勾配膜を使用してもよい。
【００５０】
パッシベーション層１７の形成方法としては、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、ＣＶＤ法を用いることができるが、特に、バリア性や透光性の面でＣＶＤ法を用いることが好ましい。ＣＶＤ法としては、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、触媒ＣＶＤ法、ＶＵＶ−ＣＶＤ法などを用いることができる。また、ＣＶＤ法における反応ガスとしては、モノシランや、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）やテトラエトキシシランなどの有機シリコン化合物に、Ｎ２、Ｏ２、ＮＨ３、Ｈ２、Ｎ２Ｏなどのガスを必要に応じて添加してもよく、例えば、シランの流量を変えることにより膜の密度を変化させてもよく、使用する反応性ガスにより膜中に水素や炭素が含有させることもできる。封止層の膜厚としては、有機ＥＬ素子の電極段差や基板の隔壁高さ、要求されるバリア特性などにより異なるが、１０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下程度が一般的に用いられている。
【００５１】
＜封止体＞
有機ＥＬ素子としては電極間に発光材料を挟み、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。封止体１８は例えば封止材１８ａ上に樹脂層１８ｂを設けて作成することができる。
封止材１８ａ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。
【００５２】
樹脂層１８ｂの材料の一例として、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方する法の一例として、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。なお、ここでは封止材上に樹脂層として形成したが直接有機ＥＬ素子側に形成することもできる。
【００５３】
最後に、有機ＥＬ素子１０と封止体１８との貼り合わせを封止室で行う。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。熱硬化型接着樹脂や光硬化性接着性樹脂を使用した場合は、ロール圧着や平板圧着した状態で、光もしくは加熱硬化を行うことが好ましい。
【００５４】
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を行うことができる。
【００５５】
次に、本発明の一実施例を具体的に説明するが、本発明はこれに限るものではない。
【実施例】
【００５６】
（実施例１）
基板１１としてはガラス基板を用い、この上に第一電極１２としてＩＴＯ電極を１５０ｎｍスパッタ形成した後にフォトリソ・エッチング法にてパターニングした。
【００５７】
次に、感光性ポリイミド樹脂をスリットコート法により１．０μｍコーティング形成し、露光・現像工程により格子状隔壁１３を形成した。
【００５８】
次に、格子状隔壁１３上に、スペーサー１４として感光性アクリル樹脂を１．０μｍの厚みでスリットコーティングした。ここで露光する際に用いるマスクとして、第二スペーサー１４２形成部に対応するクロムマスク開口部にはＩＴＯ膜を形成し、第一スペーサー１４１形成部に対応する開口部に比べて、紫外線透過率を５０％にカットしたクロムマスクを用いた。このマスクを用いることにより、第二スペーサー１４２部の露光量が少なくなるため、露光後の第一スペーサー１４１が１．０μｍの高さであるのに対して、第二スペーサー１４２の高さを０．７μｍと低くした。
【００５９】
次に、格子状隔壁１３により区画された領域である開口部１３３に、凸版印刷版２１を用いて、インク状の高分子正孔輸送材料を印刷形成し、乾燥して膜厚５０ｎｍの電荷輸送層１５を形成した。高分子正孔輸送材料としてはポリチオフェン誘導体（ＰＥＤＯＴ）を用い、これを水に分散してインク状とした。次に、凸版印刷法を用いて有機発光層１５としてポリフルオレン材料を８０ｎｍの厚みで印刷形成した。
【００６０】
次に、有機発光媒体層上に、第二電極層１６として蒸着法によりＢａを５ｎｍ、Ａｌを１００ｎｍ積層し、パッシベーション層１７としてＳｉＮｘ膜を５μｍ積層し、最後に、樹脂層１８ａとしてガラス、１８ｂとして光硬化型エポキシ接着剤を用いて封止した。
【００６１】
第一電極を陽極として、第二電極を陰極として発光させ第一電極側から発光を観察したところ、パネル面内の発光ムラは（最小輝度／最大輝度×１００）は５％以下であった。
【００６２】
（比較例１）
比較例１では、実施例１における第一スペーサー１４１および第二スペーサー１４２の露光工程にて紫外線透過率に変わりの無いクロムマスクを使用することにより、第一スペーサー１４１および第二スペーサー１４２共に、１．０μｍ厚に形成したものとした。これにより、印刷時に、印刷版２１が第一スペーサー１４１と第二スペーサー１４２の全てに同時に当たったため、十分にギャップ調整できなかった。
第一電極を陽極として、第二電極を陰極として発光させ第一電極側から発光を観察したところ、パネル面内の発光ムラは（最小輝度／最大輝度×１００）は２０％であった。
【００６３】
（比較例２）
比較例２では、実施例１におけるスペーサー１４として、第一スペーサー１４１のみを形成したものとした。
これにより印刷時に、印刷版２１が第一スペーサー１４１に当たり押し込まれたが、第二スペーサー１４２がないため、第一スペーサー１４１の塑性変形量まで押し込まれてしまい、有機発光媒体層として、２層目に発光層を形成する際に、第一スペーサーが潰れた状態であるため印刷不良を起こした。
第一電極を陽極として、第二電極を陰極として発光させ第一電極側から発光を観察したところ、パネル面内の発光ムラは（最小輝度／最大輝度×１００）は４０％であった。
【００６４】
（比較例３）
比較例３では、実施例１におけるスペーサー１４として、第二スペーサー１４２のみを形成したものとした。
これにより印刷時に、印刷版２１が二つの第二スペーサー１４２に当たり多少押し込まれてギャップ調整できたが、十分にギャップ調整ができなかった。
第一電極を陽極として、第二電極を陰極として発光させ第一電極側から発光を観察したところ、パネル面内の発光ムラは（最小輝度／最大輝度×１００）は１５％であった。
【符号の説明】
【００６５】
１０・・・有機ＥＬ素子
１１・・・基板
１２・・・第一電極
１３・・・隔壁
１３１・・・第一隔壁
１３２・・・第二隔壁
１３３・・・隔壁に区画された発光領域
１４・・・スペーサー
１４１・・・第一スペーサー
１４２・・・第二スペーサー
１５・・・有機発光媒体層
１６・・・第二電極
１７・・・パッシベーション層
１８・・・封止体
１８ａ・・・封止材
１８ｂ・・・樹脂層
２１・・・凸版の凸部
２２・・・凸版の版胴
２３・・・インク
【図１】
2011181305.tif 000003
【図２】
2011181305.tif 000004
【図３】
2011181305.tif 000005
【図４】
2011181305.tif 000006