(57)【要約】【課題】隔壁３で区切られた画素内に、凸版印刷法によりインキを転写して正孔輸送層４を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、インキのはじき等がなく均一な膜形成を行うことで、欠陥やムラのない有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。【解決手段】感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、パターン露光、現像して隔壁パターン３を形成する工程と、該隔壁パターン３に光照射を施して親水化する工程と、該隔壁３で囲まれた領域に凸版印刷方式によりインキを転写して正孔輸送層４を形成する工程と、を少なくとも有することを特徴とする。【選択図】図１
2008066294.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁で区切られた画素内に、凸版印刷法によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、
隔壁パターンを親水化する工程と、
該隔壁で囲まれた領域に凸版印刷方式によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２】
隔壁で区切られた画素内に、凸版印刷法によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、
感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、
パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、
該隔壁パターンを親水化する工程と、
該隔壁で囲まれた領域に凸版印刷方式によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項３】
該隔壁パターンを親水化する工程が光照射を施す工程であることを特徴とする請求項１〜２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項４】
該隔壁パターンを親水化する工程がプラズマ照射を施す工程であることを特徴とする請求項１〜２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項５】
該隔壁パターンを親水化する工程がコロナ放電を施す工程を特徴とする請求項１〜２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項６】
該隔壁パターンを親水化する工程において、該隔壁パターンで囲まれた領域を同時に親水化することを特徴とする請求項１〜５に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項７】
該隔壁パターンを親水化する工程において、該隔壁パターンの支持体を同時に親水化することを特徴とする請求項１〜６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項８】
隔壁で区切られた画素内に、凸版印刷法によりインキを転写して正孔輸送層を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、
感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程と、該隔壁で囲まれた領域に凸版印刷方式によりインキを転写して正孔輸送層を形成する工程と、を少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項９】
該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程において、該隔壁パターンで囲まれた領域に同時に光照射を施して親水化することを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１０】
該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程において、該隔壁パターンの支持体に同時に光照射を施して親水化することを特徴とする請求項８または９に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１１】
隔壁で区切られた画素内に、凸版印刷法によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、
感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、
パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、
該隔壁パターンに１６０℃以下の温度で加熱処理を施して熱硬化させる工程と、
該隔壁パターンを親水化する工程と、
該隔壁で囲まれた領域に凸版印刷方式によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１２】
該隔壁パターンを親水化する工程が光照射を施す工程であることを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１３】
該隔壁パターンを親水化する工程がプラズマ照射を施す工程であることを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１４】
該隔壁パターンを親水化する工程がコロナ放電を施す工程であることを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１５】
該隔壁パターンを親水化する工程において、該隔壁パターンで囲まれた領域を同時に親水化することを特徴とする請求項１１〜１４に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１６】
該隔壁パターンを親水化する工程において、該隔壁パターンの支持体を同時に親水化することを特徴とする請求項１１〜１５に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１７】
隔壁で区切られた画素内に、凸版印刷法によりインキを転写して正孔輸送層を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、
感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、該隔壁パターンに１６０℃以下の温度で加熱処理を施して熱硬化させる工程と、該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程と、該隔壁で囲まれた領域に凸版印刷方式によりインキを転写して正孔輸送層を形成する工程と、を少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１８】
該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程において、該隔壁パターンで囲まれた領域に同時に光照射を施して親水化することを特徴とする請求項１７に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１９】
該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程において、該隔壁パターンの支持体に同時に光照射を施して親水化することを特徴とする請求項１７または１８に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２０】
前記正孔輸送層形成後に隔壁と正孔輸送層を同時に焼成する条件が２００〜２５０℃で１０〜６０分間加熱することであることを特徴とする請求項８〜１０、１７〜１９記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２１】
前記正孔輸送層を形成する材料が水系の分散液であって、ｐＨ値が３以下の水系分散液であることを特徴とする請求項８〜１０、１７〜２０記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項２２】
前記正孔輸送層を形成する材料が少なくともＰＥＤＯＴ：ＰＳＳからなる正孔輸送インキであることを特徴とする請求項８〜１０、１７〜２１記載の有機ＥＬ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ＥＬ素子の製造方法に関し、さらに詳しくは、凸版印刷方式により正孔輸送層が形成される有機ＥＬ素子において、均一な発光をする有機ＥＬ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光デバイスは、二つの対向する電極の間に正孔輸送材料からなる正孔輸送層及び有機発光材料からなる有機発光層が形成される。ここではこれらの層を合わせて有機発光媒体層と呼ぶことにするが、有機発光デバイスはこれらの有機発光媒体層に電流を流すことで発光させるものである。効率よく発光させるには有機発光媒体層の膜厚が重要であり、１００ｎｍ程度の薄膜にする必要がある。さらに、これをディスプレイパネル化するには高精細にパターニングする必要がある。
【０００３】
有機発光媒体層を形成する正孔輸送材料及び有機発光材料には、低分子材料と高分子材料が有り、一般に低分子材料は真空蒸着法等により薄膜形成し、このときに微細パターンのマスクを用いてパターニングするが、この方法では基板が大型化するほどパターニング精度が出にくいという問題がある。また、真空中で成膜するためにスループットが悪いという問題がある。
【０００４】
そこで、最近では高分子材料を溶剤に溶かして塗工液にし、これをウェットコーティング法で薄膜形成する方法が試みられるようになってきている。高分子材料の塗液を用いてウェットコーティング法で有機発光層を含む有機発光媒体層を形成する場合の層構成は、陽極側から正孔輸送層、有機発光層と積層する二層構成が一般的である。このとき、有機発光層はカラーパネル化するために赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの発光色をもつ有機発光材料を溶剤中に溶解または安定して分散してなる有機発光インキを用いて塗り分ける必要がある。
【０００５】
一方、正孔輸送層はパターニングせずに、有機ＥＬディスプレイパネルの画像形成に関わる部分全体に、全面塗布、いわゆるベタ塗りする方法が一般的であり、スピンコート法やダイコート法といったコーティング法を用いて形成されてきた。これは、正孔輸送層の膜厚は一般に１００ｎｍ以下の薄膜であり、層の横方向へ流れる電流よりも厚み方向へ流れる電流のほうが圧倒的に流れやすく、よって電極がパターニングされていれば、電流の画素の外へのリークは非常に少ないといわれていたためである。
【０００６】
しかしながら、上記塗布方法では画素毎のパターニングが不要であったとしても、封止のための接着剤が塗布される場所や、ドライバチップの実装場所にも膜が形成されてしまうため、成膜後に正孔輸送層の不要部の拭き取り・除去の工程が必要であった。
【０００７】
したがって、有機発光層だけでなく電荷輸送層も画素電極上にのみにパターン形成することは工程短縮やコスト削減を狙う上では非常に重要であった。
【０００８】
正孔輸送層を形成する正孔輸送材料はＰＥＤＯＴ（３、４−ポリエチレンジオキシチオフェン）／ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）といった高分子材料からなる。正孔輸送材料を溶媒に溶解または安定して分散させ正孔輸送インキとするには、高分子材料の溶解性の問題と、薄膜を作る必要性の両方の問題から濃度を２％前後と低くする必要がある。
【０００９】
濃度が２％前後の低粘度の正孔荷輸送インキをパターン形成する際にはインキの広がり
を防止するため隔壁が必要となる。これは、画素電極間にある絶縁層の高さを大きくし、隔壁として使用することで解決される。隔壁で仕切られた画素電極内に正孔輸送インキを形成させる方法としては、インクジェット法などが考えられる。
【００１０】
インクジェット法ではインクジェットノズルからインキを被印刷部位に複数回滴下する方式であり、ノズルと被印刷基板に距離があり、インキは自身の重力でのみ隔壁内の被印刷部位に広がる。したがって、インクジェット法では隔壁に囲まれた被印刷部位全てにインキを転写することが難しく、特に画素電極の縁部においては印刷抜けが発生しやすいという問題がある。
【００１１】
インクジェット法において印刷抜けが発生しないようにする方法も考案されているが、そのためには十分にインクを開口部に盛る必要があるが、隔壁よりインクがあふれ出すことを防ぐために隔壁に撥水処理をする必要があり工程が増えてしまうという問題点がある。撥水性のある隔壁に滴下されたインクは山盛り状態になるが、このことは画素内の膜厚均一性が悪いことにつながるため、ディスプレイパネルの均一性や安定性の面で問題がある。
【００１２】
上記のように表示品位の良いフルカラーパネルを作製するためには各層の効果的なパターン形成方法が不可欠となるが、工業的に有益なものとするためには薄膜形成方法が安価で簡単なものである必要がある。
【００１３】
一方、凸版印刷法においては凸版の凸部を被印刷部位に押し付けるため、版による押し付けと隔壁により形成された空間を凸版が埋めることにより、インキは隔壁で囲まれた画素内を横方向に強く押し広げられる。したがって、画素電極の縁部における印刷抜けが発生しにくい。又、凸版印刷は簡便であり、インクジェット方式等と比較してスループットがよいという長所を有する。したがって、正孔輸送インキから正孔輸送層を形成するに当り、凸版印刷法は好適である。
【００１４】
凸版印刷法とは広義には画線部が凸形状をしている版、すなわち凸版を用いる全ての印刷法を言うが、本発明で述べる凸版印刷法とはゴム版または樹脂版からなる凸版を用いる印刷方式を示すこととする。又、印刷業界ではゴム凸版を用いるものをフレキソ印刷といい、樹脂凸版を用いるものを樹脂凸版印刷と区別して呼んでいるが、本発明では両者を特に区別せず、凸版印刷法と呼ぶこととする。凸版印刷方式で用いられるゴム版や樹脂版は、現在は感光性のゴム版や樹脂版が主に用いられているが、凸版の材質も多様化し、感光性ゴム版と感光性樹脂版の区別も不明確になってきており、本発明ではこの区別も特に設けず、両者とも感光性樹脂凸版と呼ぶことにする。
【００１５】
ここで、凸版印刷法で、インキを用い、隔壁間に有機発光媒体層を形成する際の、所望の画素以外の画素にも液が付着してしまい、インキ材料が混じりあい、色純度、発光効率、寿命が低下するといった課題に対し、特開２００３−２４３１６３では、隔壁の臨界表面張力をインキの表面張力より小さくすることを提案している。
【００１６】
しかし、凸版印刷法で欠陥やムラの無い均一な正孔輸送層を形成し良好な有機ＥＬディスプレイを得るためには、凸版印刷法で転写されるインキ量は少量であることから、実際には、一旦基板上に転写されたインキが隔壁などからはじかれることがない様に充分濡れ性の良い隔壁を作製することが必要であった。
【００１７】
通常隔壁パターンはフォトレジストを基板に塗布し、露光・現像等からなる通常のフォトリソ工程を用いて形成される。しかし、一般にフォトレジストには塗布性、成膜性の向上やムラの防止のために少量の界面活性剤が含まれている。これらの界面活性剤は一般に
疎水性であり、特に加熱処理によりブリードアウトと呼ばれる界面活性剤の表面への染み出しが多くなり、水系の正孔輸送インキを塗布しようとするとはじきや白抜けが非常に発生しやすいといった問題があった。また硬化反応は親水性の官能基が架橋点となることが多く、そのため硬化後の樹脂の親水性が低くなるという問題点もあった。このような隔壁でも正孔輸送層の形成を可能とするために、正孔輸送インキの表面張力を下げるために溶剤や別の界面活性剤を入れる等の工夫が必要であった。またインキの表面張力を下げるための溶剤はたとえ水溶性のものであってもインキ組成が不安定になり析出等が起こりやすくなり、均一な乾燥が難しいためムラが発生しやすい等の問題があった。また界面活性剤は一般には揮発性が低く、乾燥後も正孔輸送層中に残ってしまうために、有機ＥＬ素子の発光特性や寿命に悪影響を与えることが指摘されている。このような問題をさけるためのインキ処方は極めてマージンが狭く、調整が困難であった。
【００１８】
以下に公知の文献を記す。
【特許文献１】特開２００３−２４３１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明では、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、隔壁で区切られた画素内に凸版印刷法によりインキを転写して正孔輸送層を形成する方法において、インキのはじき等がなく均一な膜形成を行うことで、欠陥やムラのない有機ＥＬ素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者の検討によれば、隔壁となる感光性樹脂組成物を基板上に塗布し、パターン露光・現像した後に、光照射することで表面の親水性がさらに良好となり、水系の正孔輸送インキにも溶解しないインキ耐性を有する隔壁を得た。
【００２１】
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであり、請求項１に係る発明として、
隔壁で区切られた画素内に、凸版印刷法によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、
隔壁パターンを親水化する工程と、
該隔壁で囲まれた領域に凸版印刷方式によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００２２】
また、請求項２に係る発明として、隔壁で区切られた画素内に、凸版印刷法によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、
感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、
パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、
該隔壁パターンを親水化する工程と、
該隔壁で囲まれた領域に凸版印刷方式によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００２３】
また、請求項３に係る発明として、該隔壁パターンを親水化する工程が光照射を施す工程であることを特徴とする請求項１〜２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００２４】
また、請求項４に係る発明として、該隔壁パターンを親水化する工程がプラズマ照射を施す工程であることを特徴とする請求項１〜２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００２５】
また、請求項５に係る発明として、該隔壁パターンを親水化する工程がコロナ放電を施す工程を特徴とする請求項１〜２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００２６】
また、請求項６に係る発明として、該隔壁パターンを親水化する工程において、該隔壁パターンで囲まれた領域を同時に親水化することを特徴とする請求項１〜５に記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００２７】
また、請求項７に係る発明として、該隔壁パターンを親水化する工程において、該隔壁パターンの支持体を同時に親水化することを特徴とする請求項１〜６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００２８】
また、請求項８に係る発明として、隔壁で区切られた画素内に、凸版印刷法によりインキを転写して正孔輸送層を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、
感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、
パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、
該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程と、
該隔壁で囲まれた領域に凸版印刷方式によりインキを転写して正孔輸送層を形成する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００２９】
また、請求項９に係る発明として、該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程において、該隔壁パターンで囲まれた領域に同時に光照射を施して親水化することを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００３０】
また、請求項１０に係る発明として、該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程において、該隔壁パターンの支持体に同時に光照射を施して親水化することを特徴とする請求項８または９に記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００３１】
また、請求項１１に係る発明として、隔壁で区切られた画素内に、凸版印刷法によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、
パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、
該隔壁パターンに１６０℃以下の温度で加熱処理を施して熱硬化させる工程と、
該隔壁パターンを親水化する工程と、
該隔壁で囲まれた領域に凸版印刷方式によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程と、
を少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００３２】
また、請求項１２に係る発明として、該隔壁パターンを親水化する工程が光照射を施す工程であることを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【００３３】
また、請求項１３に係る発明として、該隔壁パターンを親水化する工程がプラズマ照射を施す工程であることを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００３４】
また、請求項１４に係る発明として、該隔壁パターンを親水化する工程がコロナ放電を施す工程であることを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００３５】
また、請求項１５に係る発明として、該隔壁パターンを親水化する工程において、該隔壁パターンで囲まれた領域を同時に親水化することを特徴とする請求項１１〜１４に記載
の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００３６】
また、請求項１６に係る発明として、該隔壁パターンを親水化する工程において、該隔壁パターンの支持体を同時に親水化することを特徴とする請求項１１〜１５に記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００３７】
また、請求項１７に係る発明として、隔壁で区切られた画素内に、凸版印刷法によりインキを転写して正孔輸送層を形成する
工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、
感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、該隔壁パターンに１６０℃以下の温度で加熱処理を施して熱硬化させる工程と、該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程と、該隔壁で囲まれた領域に凸版印刷方式によりインキを転写して正孔輸送層を形成する工程と、を少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００３８】
また、請求項１８に係る発明として、該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程において、該隔壁パターンで囲まれた領域に同時に光照射を施して親水化することを特徴とする請求項１７に記載の有機ＥＬ素子の製造方法としたとした。
【００３９】
また、請求項１９に係る発明として、該隔壁パターンに光照射を施して親水化する工程において、該隔壁パターンの支持体に同時に光照射を施して親水化することを特徴とする請求項１７または１８に記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００４０】
また、請求項２０に係る発明として、前記正孔輸送層形成後に隔壁と正孔輸送層を同時に焼成する条件が２００〜２５０℃で
１０〜６０分間加熱することであることを特徴とする請求項８〜１０、１７〜１９記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００４１】
また、請求項２１に係る発明として、前記正孔輸送層を形成する材料が水系の分散液であって、ｐＨ値が３以下の水系分散液
であることを特徴とする請求項８〜１０、１７〜２０記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【００４２】
また、請求項２２に係る発明として、前記正孔輸送層を形成する材料が少なくともＰＥＤＯＴ：ＰＳＳからなる正孔輸送イン
キであることを特徴とする請求項８〜１０、１７〜２１記載の有機ＥＬ素子の製造方法とした。
【発明の効果】
【００４３】
凸版印刷法によりインキを転写して正孔輸送層を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、インキのはじき等がなく均一な正孔輸送層形成を行うことで、欠陥やムラのない有機ＥＬ素子を得ることが出来た。
【００４４】
さらには、凸版印刷法によりインキを転写して有機発光媒体層を形成する工程を含む有機ＥＬ素子の製造方法において、インキのはじき等がなく均一な有機発光媒体層形成を行うことで、欠陥やムラのない有機ＥＬ素子を得ることが出来た。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の実施形態を、パッシブマトリックスタイプの有機ＥＬディスプレイパネルを作成する場合を例に説明する。ただし、本発明はこれらに限定さ
れるものではない。
【００４６】
ここで、他の実施形態としては、アクティブマトリックスタイプやセグメントタイプが挙げられる。
【００４７】
本発明にかかる有機ＥＬディスプレイパネル断面の模式図を図１に示す。
【００４８】
有機ＥＬディスプレイパネルにおける有機ＥＬ素子は透光性基板１上に形成される。透光性基板１としては、ガラス基板やプラスチック製のフィルムまたはシートを用いることができる。プラスチック製のフィルムを用いれば、巻取りにより高分子ＥＬ素子の製造が可能となり、安価にディスプレイパネルを提供できる。そのプラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等を用いることができる。また、これらのフィルムは水蒸気バリア性、酸素バリア性を示す酸化ケイ素といった金属酸化物、窒化ケイ素といった酸化窒化物やポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物からなるバリア層が必要に応じて設けられる。
【００４９】
透光性基板の上には陽極としてパターニングされた画素電極２が設けられる。画素電極２の材料としては、ＩＴＯ（インジウム錫複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム複合酸化物等の透明電極材料が使用できる。なお、低抵抗であること、耐溶剤性があること、透明性があることなどからＩＴＯが好ましい。ＩＴＯはスパッタ法により透光性基板上に形成されフォトリソ法によりパターニングされライン状の画素電極２となる。
【００５０】
また、ＩＴＯはイオンプレーティング法や蒸着法により形成することもできる。
【００５１】
ライン状の画素電極２を形成後、隣接する画素電極の間に感光性材料を用いて、フォトリソグラフィー法により隔壁３が形成される。さらに詳しくは、感光性樹脂組成物を基板に塗布する工程と、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程と、該隔壁パターンに光照射を施して親水化させる工程と、を少なくとも有する。
【００５２】
また、親水化の処理は、特に制限されるものではなく、光照射の他、プラズマ照射やコロナ放電等を好適に用いることができる。
【００５３】
プラズマ照射としては、大気圧プラズマ、真空プラズマ、酸素プラズマ等を好適に用いることができる。
【００５４】
隔壁を形成する感光性材料としてはポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらであってもよく、市販のもので構わないが、絶縁性を有する必要がある。隔壁が十分な絶縁性を有さない場合には隔壁を通じて隣り合う画素電極に電流が流れてしまい表示不良が発生してしまう。具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といったものが挙げられるがこれに限定するものではない。また、有機ＥＬ素子の表示品位を上げる目的で、光遮光性の材料を感光性材料に含有させても良い。
【００５５】
隔壁３を形成する感光性樹脂はスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法を用いて塗布される。
次に、パターン露光、現像して隔壁パターンを形成する工程では、従来公知の露光、現像方法により隔壁部のパターンを形成できる。
【００５６】
前記隔壁パターンに光照射を施して親水化させる工程では、基板の上面から紫外線等を照射して隔壁部および陽極部分を親水化させる。照射する光としては、一般に親水化処理等の紫外線洗浄に用いられる紫外線が好ましく、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ等による紫外線照射処理が好ましい。隔壁を形成する感光性樹脂の感光波長は特に含まれていても、いなくても構わない。該感光性樹脂の感光波長が含まれている場合には、レジストが感光することになるが、このときポジ型レジストであれば現像液に可溶化するが、例えばアルカリ現像タイプの感光性樹脂の場合であれば、正孔輸送インキが中性や酸性の場合には現像されることは無いため、インキ耐性が劣ることはない。ネガ型レジストの場合は樹脂の硬化が進むことになりインキ耐性に問題はない。
【００５７】
また、正孔輸送インキは水系の場合、アルコールや溶剤の添加により表面張力を下げる処理をしてもよいが、この場合には前記光照射処理だけでは隔壁パターンのインキ耐性が若干劣ることがあるし、隔壁材料や正孔輸送インキとの組合せによりインキ耐性の向上が必要となる場合がある。その場合は、光照射処理の前に１６０℃以下の温度で加熱処理をして隔壁を仮硬化させる工程を設けることができる。さらには、８０℃以上であることが、十分に仮硬化させるために好ましい。加熱方法としては温風循環式のオーブン、ホットプレート、赤外線による加熱等が利用でき、特に限定されるものではない。しかし１６０℃以上の温度で加熱すると、界面活性剤のブリードアウトが多くなり隔壁表面がはじきやすくなる。また、さらに樹脂の硬化が進むと現像性のある官能基が硬化反応で消費されてしてしまうため、硬化前より材料そのものの親水性が小さくなるため好ましくない。
【００５８】
本発明における隔壁３は、厚みが０．５μｍから５．０μｍの範囲にあることが望ましい。隔壁３を隣接する画素電極間に設けることによって、各画素電極上に印刷された正孔輸送インキの広がりを抑え、また透明導電膜端部からのショート発生を防ぐことが出来る。隔壁が低すぎるとショートの防止効果が得られないことがあり注意が必要である。
【００５９】
また、例えばパッシブマトリックスタイプの有機ＥＬディスプレイパネルにおいて、画素電極の間に隔壁３を設けた場合、隔壁を直行して陰極層を形成することになる。このように隔壁をまたぐ形で陰極層を形成する場合、隔壁３が高すぎると陰極層の断線が起こってしまい表示不良となる。隔壁３の高さが５．０μｍを超えると陰極の断線がおきやすくなってしまう。
【００６０】
隔壁３形成後、正孔輸送層４を形成する。本発明では正孔輸送層４を形成する正孔輸送インキとして水系であってｐＨ３以下の正孔輸送インキを用いることが好ましい。さらには、ｐＨ１以上が好ましい。また上記水系の分散型正孔輸送インキは酸性であることが多いが、本発明ではこれを中和等することなく酸性の状態で使うことが好ましい。これは中和によりインキ安定性が悪くなったり、正孔輸送性が悪くなったりする可能性があるためである。また無機アルカリ等での中和はイオン分がコンタミしてしまい寿命等の悪化につながるため避けるべきである。
【００６１】
上記のような正孔輸送インキとしては導電率や正孔輸送性の点からＰＥＤＯＴ（３、４−ポリエチレンジオキシチオフェン）／ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）が特にこのましい。この材料は溶媒に溶解または分散させ、正孔輸送材料インキとなり、本発明の凸版印刷方法を用いて形成される。なお、形成される正孔輸送層の体積抵抗率は発光効率の点から１ｘ１０6Ω・ｃｍ以下のものが好ましい。
【００６２】
正孔輸送材料を溶解または分散させる溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、水等から
構成される混合溶媒などが上げられるが、本発明では水または水に任意の割合で混合可能な溶媒からなることが好ましい。
正孔輸送インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されても良い。
【００６３】
図２に正孔輸送材料からなる正孔輸送インキを、画素電極、隔壁が形成された被印刷基板上に凸版印刷法によりパターン印刷する際の凸版印刷装置の概略図に示した。本製造装置はインクタンク１０と、インキチャンバー１２と、アニロックスロール１４と、凸版が設けられた版１６がマウントされた版胴１８を有している。インクタンク１０には溶剤で希釈された正孔輸送インキが収容されており、インキチャンバー１２にはインクタンク１０より正孔輸送インキが送り込まれるようになっている。アニロックスロール１４はインキチャンバー１２のインキ供給部に対して回転可能に支持されている。
【００６４】
アニロックスロール１４の回転に伴い、アニロックスロール表面に供給された正孔輸送インキのインキ層１４ａは均一な膜厚に形成される。このインキ層はアニロックスロールに近接して回転駆動される版胴１８にマウントされた版１６の凸部に転移する。平台２０には、透明電極および隔壁が形成された被印刷基板２４が版１６の凸部による印刷位置にまで図示していない搬送手段によって搬送されるようになっている。そして、版１６の凸部にあるインキは被印刷基板２４に対して印刷され、必要に応じて乾燥工程を経て被印刷基板上に正孔輸送層が形成される。
【００６５】
なお、今回凸版に使用した感光性樹脂凸版は水現像タイプのものを使用した。感光性樹脂版には、露光した樹脂版を現像する際に用いる現像液が有機溶剤である溶剤現像タイプのものと現像液が水である水現像タイプのものがある。溶剤現像タイプのものは水系のインキに耐性を示し、水現像タイプのものは有機溶剤系のインキに耐性を示す傾向があるが、この限りではなく正孔輸送インキに耐性を持ったものであればいずれの樹脂凸版も用いることができる。
【００６６】
上記により隔壁３を形成した基板１に前述の凸版印刷法により正孔輸送インキを印刷して正孔輸送層４を形成し、隔壁３と正孔輸送層４を同時焼成してから次の工程に進む。ここで隔壁３と正孔輸送層４を同時に焼成する条件は２００℃〜２５０℃で１０分〜６０分間加熱であることが好ましい。この焼成において、正孔輸送層とともに隔壁が完全に硬化して、有機ＥＬ素子として十分な耐性が得られる。ここで焼成温度が２００℃以下では隔壁、正孔輸送層ともに焼成条件としては低く、隔壁材料の未硬化や正孔輸送層からの水分の蒸発不足などの問題が懸念される。また２５０℃以上では温度が高すぎるために隔壁及び正孔輸送層が熱劣化してしまう危険がある。また時間が１０分以下では短いために焼成不足となるし、６０分以上では生産性が劣るため好ましくない。
【００６７】
正孔輸送層４形成後、有機発光層を形成する。有機発光層は電流を通すことにより発光する層であり、有機発光層を形成する有機発光材料は、例えば、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’―ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系等の発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系、ポリフルオレン系やポリフェニレンビニレン系の高分子材料が挙げられる。
【００６８】
これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等の単独またはこれらの混合溶媒が挙げられる。中でも、トルエン、キシレン、アニソールといった芳香族
有機溶剤が有機発光材料の溶解性の面から好適である。又、有機発光インキには、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されても良い。
【００６９】
有機発光層の形成方法としては、本発明の凸版印刷法の他にインクジェット法や凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法等によりパターン形成することが可能である。なお、本発明の凸版印刷法を用いる場合は、有機発光インキに適した樹脂凸版を使用することが出来、中でも水現像タイプの感光性樹脂凸版が好適である。
【００７０】
有機発光層５形成後、陰極層６を画素電極のラインパターンと直交するラインパターンで形成される。陰極層６の材料としては、有機発光層の発光特性に応じたものを使用でき、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、アルミニウムなどの金属単体やこれらと金、銀などの安定な金属との合金などが挙げられる。また、インジウム、亜鉛、錫などの導電性酸化物を用いることもできる。陰極層の形成方法としてはマスクを用いた真空蒸着法による形成方法が挙げられる。
【００７１】
また、陰極層は、イオンプレーティング法やスパッタ法により形成することもできる。
【００７２】
なお、本発明の有機ＥＬ素子では陽極である画素電極と陰極層の間に陽極層側から正孔輸送層と有機発光層を積層した構成であるが、陽極層と陰極層の間において正孔輸送層、有機発光層以外に正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層といった層を必要に応じ選択した積層構造をとることが出来る。また、これらの層を形成する際には発光層と同様の形成方法が使用できる。
【００７３】
また、本実施の形態では、隔壁パターンを親水化させ、正孔輸送層を形成したが、有機発光層や正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層といったいずれの有機発光媒体層を形成することもできる。
【００７４】
さらには、隔壁部を支持する支持体全体を親水化させてもよい。支持体全体を親水化させることで隔壁部や陽極部分にだけでなく、周辺領域も表面特性が均質化され、周辺領域に設けられる、接着剤や封止剤等を均質に密着させることができる。
【００７５】
最後にこれらの有機ＥＬ構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップ７と接着剤８を用いて密閉封止し、有機ＥＬディスプレイパネルを得ることが出来る。また、透光性基板が可撓性を有する場合は封止剤と可撓性フィルムを用いて封止を行っても良い。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明の実施例について述べる。
【００７７】
＜実施例１＞
対角１．８インチサイズ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、画素電極を形成した。画素電極のラインパターンは、線幅１３６μｍ、スペース３０μｍでラインが約３２ｍｍ角の中に１９２ライン形成されるパターンとした。
【００７８】
次に隔壁を以下のように形成した。画素電極を形成したガラス基板上にポジ型感光性ポリイミド    東レ社製フォトニース    ＤＬ−１０００を全面スピンコートした。スピンコートの条件を１５０ｒｐｍで５秒間回転させた後５００ｒｐｍで２０秒間回転させ１回コーティングとし、隔壁の高さを１．５μｍとした。全面に塗布した感光性材料に対し、フォトリソグラフィー法により露光、現像を行い画素電極の間にラインパターンを有する
隔壁を形成した。この後隔壁は焼成をせずに、オーク製作所製    ＵＶ／Ｏ３洗浄装置にて３分間紫外線照射を行った。
【００７９】
次に、正孔輸送インキとしてバイトロンＡＩ−４０８３  ８０重量部、超純水２０重量部を混合、調液しインキとした。このＰＥＤＯＴ水溶液を用い粘度を測定したところ５．５ｍＰａ・ｓであった。上記のインキを用いて凸版印刷法にて隔壁間に正孔輸送層を形成した。印刷後、２３０℃３０分大気中で隔壁と正孔輸送層の焼成を同時に行い隔壁および、正孔輸送層を形成した。このときの正孔輸送層の膜厚は５０ｎｍとなった。形成された正孔輸送層に対し、パターニング状態の確認を行った。
【００８０】
次に、有機発光材料であるポリフェニレンビニレン誘導体を濃度１％になるようにトルエンに溶解させた有機発光インキを用い、隔壁に挟まれた画素電極の真上にそのラインパターンにあわせて有機発光層を凸版印刷法で印刷を行った。印刷、乾燥後の有機発光層の膜厚は８０ｎｍとなった。
【００８１】
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加熱蒸着法によりマスク蒸着して形成した。最後にこれらの有機ＥＬ構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップと接着剤を用いて密閉封止し、有機ＥＬディスプレイパネルを作製した。得られた有機ＥＬディスプレイパネルの表示部の周辺部には各画素電極に接続されている陽極側の取り出し電極と、陰極側の取り出し電極があり、これらを電源に接続することにより、得られた有機ＥＬディスプレイパネルの点灯表示確認を行い、発光状態のチェックを行った。
【００８２】
＜実施例２＞
正孔輸送インキとしてバイトロンＡＩ−４０８３    ８０重量部、エタノール  ２０重量部を混合、調液しインキとした以外は実施例１と同様に作製した。
【００８３】
＜実施例３＞
正孔輸送インキとしてバイトロンＡＩ−４０８３    ６０重量部、エタノール  ２０重量部、イソプロピルアルコール  ２０重量部を混合、調液しインキとした。隔壁を露光、現像後に１３０℃１５分の仮焼成を行った以外は実施例１と同様に作製した。
【００８４】
＜実施例４＞
隔壁を露光、現像後に１５０℃２０分の仮硬化処理をした以外は実施例１と同様に作製した。
【００８５】
＜実施例５＞
隔壁を露光、現像後に２３０℃３０分の焼成を行った。その後ＵＶ／Ｏ３洗浄を実施してから正孔輸送層を形成した。正孔輸送インキとしてバイトロンＡＩ−４０８３  ８０重量部、超純水    ２０重量部を混合、調液しインキとした以外は実施例１と同様に作製した。
【００８６】
＜実施例６＞
正孔輸送インキとしてバイトロンＡＩ−４０８３  ６０重量部、エタノール  ２０重量部、イソプロピルアルコール  ２０重量部を混合、調液しインキとした以外は実施例５と同様に作製した。
【００８７】
＜比較例１＞
隔壁を露光、現像後に、ＵＶ／Ｏ３洗浄を実施しない以外は、実施例１と同様に作製した。
【００８８】
＜比較例２＞
隔壁を露光、現像、１５０℃２０分の仮硬化処理をした後に、ＵＶ／Ｏ３洗浄を実施しない以外は、実施例４と同様に作製した。
【００８９】
実施例１、２、３、４、５、６及び比較例１、２での正孔輸送層のパターン形状の評価結果と、作製した有機ＥＬディスプレイの表示状態の評価結果を表１に示す。
【００９０】
評価方法としては正孔輸送層のパターン形状を目視検査で確認を行った。また得られた有機ＥＬ素子を発光させ、ムラの観察を行った。本発明の実施例では、すべてパターン形状、ムラ共に良好であった。比較例では、ハジキが生じ、また発光状態にムラが見られた。
【００９１】
また、実施例４、５では、わずかにハジキや隔壁の白濁が認められたものの、発光状態にムラや欠陥は見られず、良好な発光特性を示した。
【００９２】
【表１】
2008066294.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明にかかる有機ＥＬパネルにおける有機ＥＬ素子の構造の模式図
【図２】本発明にかかる凸版印刷装置の概略図
【符号の説明】
【００９４】
１：透光性基板
２：画素電極
３：隔壁
４：正孔輸送層
５：有機発光層
６：陰極層
７：ガラスキャップ
８：接着剤
１０：インクタンク
１２：インキチャンバー
１４：アニロックスロール
１４ａ：インキ層
１６：版
１８：版胴
２０：平台
２４：被印刷基板
【図１】
2008066294.tif 000004
【図２】
2008066294.tif 000005