(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性基板上に少なくとも透光性陽極層と発光層と陰極層を順次積層されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、少なくとも、透光性基板上に透光性陽極層と発光層と陰極層を順次積層する工程、支持基材上に設けた感光性粘着層を所定のパターンに露光する工程、前記透光性基板上の前記陰極層上に前記支持基材上の前記感光性粘着層の未露光部を接着する工程、前記感光性粘着層を前記感光性粘着層の未露光部に密着する前記陰極層と共に剥離し少なくとも前記陰極層にパターンを形成する工程、を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子の製造方法。
【請求項２】
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であって、前記透光性基板が透光性の樹脂からなる長尺シートであり、前記支持基材が感光性粘着層を有する長尺シートであり、前記透光性の樹脂からなる長尺シートを導出しつつ該シートの片面に透光性陽極層と発光層と陰極層を順次積層する工程、前記感光性粘着層を有する長尺シートを導出しつつ所定のパターンに露光する工程、前記透光性の樹脂からなる長尺シートと前記感光性粘着層を有する長尺シートを繰り出しながら前記透光性の樹脂からなる長尺シートの陰極層と前記感光性粘着層を有する長尺シートの感光性粘着層とを張り合わせ接着する工程、前記感光性粘着層を有する長尺シートを剥離し前記陰極層にパターンを形成する工程、前記透光性の樹脂からなる長尺シートを所定の長さに切断する工程、を少なくとも含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示装置としての発光型ディスプレイであり、フラットパネルディスプレイの一つである有機エレクトロルミネッセンス表示素子の製造方法に関する。さらに詳しくは、有機エレクトロルミネッセンス表示素子の陰極のパターニング方法に関する。
以下の記載において「エレクトロルミネッセンス」を「ＥＬ」と表記する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ表示素子は、自己発光型であるため、これを用いたディスプレイは、高輝度、高視野角を示し、かつ低電圧で駆動し得るという特徴を有する。
【０００３】
有機ＥＬ表示素子は、基本的に、少なくとも一つは有機物で構成される発光層を陽極層と陰極層で挟持した構造を取り、両電極間に所定の電流を流すことにより発光層が発光する。
【０００４】
有機ＥＬ表示素子を所定のパターンで発光させるためには、陽極層と陰極層をパターニングする必要がある。陽極層についてはフォトリソグラフィー法やエッチング法等により簡便にパターニングすることができる。陰極層のパターニング方法としては、一般的に、陰極材料を蒸着する時にマスクを用いて陰極をパターニングするマスク蒸着法、または透光性基板上にあらかじめ隔壁を形成し、陰極材料を蒸着する時に隔壁の段差や蒸着影によって陰極をパターニングする隔壁法が知られている。
【０００５】
しかし、マスク蒸着法では、透光性基板とマスクを精度良く位置合わせることが困難である、透光性基板とマスクを間歇に送る必要があるため生産性に劣る、マスクのサイズが大きくなるとマスク強度が不足してマスクがたわみ、パターンがぼける等の欠点を有している。
【０００６】
また、隔壁法では、発光層をコーティング法や印刷法で形成する場合、隔壁があると均一な膜厚の発光層を形成することが困難である。また、連続的なフィルム状の透光性基板を使用する場合には、隔壁を形成することが非常に困難であり、実質的に隔壁を形成できないという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこれらの問題点を解決するためになされたものであり、従来の有機ＥＬ表示素子のパターニング方法において困難であった大面積のパターニングを可能にし、かつ、生産性の高い製造方法とすることで、より安価な有機ＥＬ表示素子の製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、透光性基板上に少なくとも透光性陽極層と発光層と陰極層を順次積層されてなる有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法において、少なくとも、透光性基板上に透光性陽極層と発光層と陰極層を順次積層する工程、支持基材上に設けた感光性粘着層を所定のパターンに露光する工程、前記透光性基板上の前記陰極層上に前記支持基材上の前記感光性粘着層の未露光部を接着する工程、前記感光性粘着層を前記感光性粘着層の未露光部に密着する前記陰極層と共に剥離し少なくとも前記陰極層にパターンを形成する工程、を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子の製造方法である。
【０００９】
請求項２の発明は、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であって、前記透光性基板が透光性の樹脂からなる長尺シートであり、前記支持基材が感光性粘着層を有する長尺シートであり、前記透光性の樹脂からなる長尺シートを導出しつつ該シートの片面に透光性陽極層と発光層と陰極層を順次積層する工程、前記感光性粘着層を有する長尺シートを導出しつつ所定のパターンに露光する工程、前記透光性の樹脂からなる長尺シートと前記感光性粘着層を有する長尺シートを繰り出しながら前記透光性の樹脂からなる長尺シートの陰極層と前記感光性粘着層を有する長尺シートの感光性粘着層とを張り合わせ接着する工程、前記感光性粘着層を有する長尺シートを剥離し前記陰極層にパターンを形成する工程、前記透光性の樹脂からなる長尺シートを所定の長さに切断する工程、を少なくとも含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示素子の製造方法である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の有機ＥＬ表示素子の一例を詳細に説明する。
【００１１】
本発明における透光性基板１としては、特に限定するものではないが、石英基板、ガラス基板、透光性の樹脂からなるプラスティック基板等が使用できる。例えば前記プラスティック基板を使用すれば、連続で巻き取りによる有機ＥＬ表示素子の製造が可能になり、より安価に有機ＥＬ表示素子を提供できるため、好ましい。
プラスティック基板の材料としては、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、ポリエーテルサンフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネートなどを用いることができる。
また、セラミック蒸着フィルム、ポリ塩化ビニレン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物などのバリア性フィルムを積層しても良い。さらには、カラーフィルター層を設けても良い。
【００１２】
本発明における透光性陽極層２の材料としては、特に限定するものではないが、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等の透明電極材料が使用できる。
【００１３】
透光性陽極層２は、透光性基板１上にスパッタリング法等により形成する。また、透光性陽極層はパターニングされていてもされていなくても良く、パターニングする場合は、フォトリソグラフィー法及びウエットエッチング法等を用いることができる。
【００１４】
なお、抵抗を下げるために透明導電膜には銅、クロム、アルミニウム、チタン等の金属もしくはこれらの積層物を補助電極として部分的に併設させることができる。また、陽極上に短絡防止用絶縁層を形成しても良い。
【００１５】
本発明における発光層は、蛍光物質を含む単層膜、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発光層構成例は正孔輸送層、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、発光層、電子輸送層からなる３層構成等がある。さらにより多層で形成することも可能であり、各層を基板上に順に成膜する。
【００１６】
発光層の材料は、特に限定するものではなく公知の低分子系、または高分子系の材料を使用することができる。発光層の材料は、それぞれ単独で使用しても良く混合して使用しても良い。
【００１７】
正孔輸送材料の例としては、低分子系では、銅フタロシアニン等のフタロシアニン誘導体、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’−ジアミン等のトリフェニルジアミン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体などがあげられる。高分子系では、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体などがあげられる。
【００１８】
発光材料の例としては、低分子系では、ペリレン系、ルブレン系、クマリン系、ポリメチレン系、ピラン系、キナクリドン系、ポリフィレン系、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等の色素類、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体などの金属錯体、アントラセン誘導体、テトラフェニルシクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体などをあげられる。高分子系では、ポリパラビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などがあげられる。
【００１９】
電子輸送材料の例としては、オキサジアゾール誘導体、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム錯体等の金属錯体などがあげられる。
【００２０】
発光層は、真空蒸着法、またはスピンコート、スプレーコート、フレキソ、グラビア、インクジェットなどのコーティング、印刷方法により形成することができる。発光層の膜厚は、単層または積層により形成する場合においても１μｍ以下であり、好ましくは５０〜１５０ｎｍである。
【００２１】
陰極層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。
【００２２】
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。
【００２３】
陰極層の形成方法は、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。陰極の厚さは、１０ｎｍ〜１μｍ程度が望ましい。
【００２４】
支持基材上に感光性粘着層を形成する。感光性粘着層には、例えば、特公昭５０−３６９７１に開示されている光照射によって粘着性がなくなるフォトポリマーを使用することができる。支持基材には、ガラス基板、連続的なフィルム基材などを使用することができる。感光性粘着層は、マイクログラビア、ダイコート、スクリーン印刷などのコーティング、印刷方法により形成することができる。感光性粘着層を形成後、光重合時の酸素阻害を防ぐために、例えばポリエチレンテレフタレートからなるセパレータを感光性粘着層側にラミネートした方が好ましい。また、市販の感光性粘着層を支持基材上に形成したクロマリン感光シート（デュポン社製）を好適に使用することができる。
【００２５】
感光性粘着層を所定のパターンに露光する。感光性粘着層を形成するフォトポリマーには粘着性があり、未露光部には粘着性が残っている。
【００２６】
陽極層、発光層、陰極層が形成された透光性基板の陰極層と感光性粘着層が形成された支持基材の感光性粘着層とをゴム製のラミネートロール間に挟むなどして密着する。その後、両者を剥離すると、感光性粘着層の未露光部に密着する陰極層が剥離され、所定のパターンの陰極を形成することができる。また、剥離される部分は陰極層と発光層または陰極層と発光層と透光性陽極層でもかまわない。
【００２７】
ラミネート時の圧力は、陽極層、発光層、陰極層が損傷されなければ良く、５ｋｇ/ｃｍ2以下が望ましい。また、必要に応じ、ラミネートロールを加熱してもよい。
【００２８】
また、本発明の有機ＥＬ素子はシート毎に製造しても良いが、透光性基板に透光性の樹脂からなるプラスティックの長尺シートを用いれば、巻き取りながら以上の各工程を行えるため、生産効率が上がり好ましい。
なお、各工程は連続して行っても間欠して行っても良いが、可能であれば連続で行った方がより生産効率が高くなり、好ましい。
また、本発明の有機ＥＬ表示素子には水分や酸素等のガスからによる劣化を防ぐため、封止フィルム等により封止しても良い。
【００２９】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】
【実施例】
＜実施例１＞
以下、図１を用いて説明する。
ポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴ）からなる透光性基板１上にスパッタリング法で陽極層としてＩＴＯ膜２を形成した。次に、フォトリソグラフィー法およびウェットエッチング法によってＩＴＯ膜２を所定のパターンにパターンニングし、陽極層２を形成した。次に、発光層３として３，４―エチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）を添加したもの（ＢｙｔｒｏｎＰ（バイエル社製））、ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビンレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）を順に、グラビア印刷法により、それぞれ３０ｎｍ、１００ｎｍの膜厚で形成した。次に、陰極層４としてＬiＦ層、Ａｌ層を順に、真空蒸着法により、それぞれ０.５ｎｍ、２００ｎｍの膜厚で形成した。
【００３１】
クロマリン感光シート（デュポン社製）からなる粘着層６をセパレータ７側から所定のパターンに露光量７０ｍＪ/ｃｍ2で露光した。
【００３２】
ついで、セパレータ７を剥離した後、前記陰極層４にクロマリン感光シートをラミネート圧力は２ｋｇ/ｃｍ2でラミネートした。クロマリン感光シートを剥離したところ、未露光部に密着した陰極層４のみがクロマリン感光シートに転写し、陰極層４をパターニングした。
【００３３】
得られた有機ＥＬ表示素子に５Ｖの電圧を印加したところ、輝度１０００ｃｄ/ｍ2のパターン化された発光が得られた。
【００３４】
＜実施例２＞
透光性基板１としてＰＥＴの長尺シートを用い、粘着層６としてクロマリン感光シート（デュポン社製）の長尺シートを用い、実施例１の各工程を連続して巻き取りながら行い、最後に所定の長さに切断した。
【００３５】
得られた有機ＥＬ表示素子に５Ｖの電圧を印加したところ、輝度１０００ｃｄ/ｍ2のパターン化された発光が得られた。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、感光性粘着フィルムを用いた陰極層のパターニングにより、大面積かつ高精細で生産効率の高いパターニングを可能にした。また、透光性樹脂からなる長尺シートを透光性基板に用いることにより、各工程を連続して行えるようになり、更に生産効率の高くなり、より安価な有機ＥＬ表示素子を製造することが可能となった。
【００３７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の有機ＥＬ表示素子の製造方法の一例を示す説明図である。
【００３８】
【符号の説明】
１    透光性基板
２    陽極層
３    発光層
４    陰極層
５    支持基材
６    感光性粘着層
６’  感光性粘着層（パターン形成後）
７    セパレータ
８    マスク
【図１】
0004538948.tif 000002