(57)【要約】有機電界発光素子からパターン又は画像を形成するため、担体上にある低分子発光材料が、形成すべきパターン又は画像に相当する基板の個所に、昇華により塗布される、場所選択的な昇華による微細構造化方法が提示される。この方法を実施するため、耐熱材料から成る箔状担体が、まず発光材料で全面を被覆される。それから被覆された担体及び基板が、真空室内で互いに並んで平行に位置ぎめされる。その際発光材料で被覆された担体の側が、基板へ向けられる。続いて担体が、被覆されていない側で、基板上に形成すべきパターン又は画像に相当する個所において局部的に、発光材料の昇華のために充分な温度に短時間加熱される。【特許請求の範囲】
【請求項１】
場所選択的な昇華による微細構造化方法であって、有機電界発光素子からパターン又は画像を形成するため、担体上にある低分子発光材料が、形成すべきパターン又は画像に相当する基板の個所に、昇華により塗布されるものにおいて、
耐熱材料から成る箔状担体（１）が、まず発光材料で全面を被覆され、
それから被覆された担体（１）及び基板（３）が、真空室（４）内で互いに密に並んで平行に位置ぎめされ、発光材料で被覆された担体（１）の側が、基板（３）へ向けられ、
続いて担体（１）が、被覆されていない側で、基板（３）上に形成すべきパターン又は画像に相当する個所において局部的に、発光材料の昇華のために充分な温度に短時間加熱される
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
担体（１）としてポリイミド箔が使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
担体（１）が、２つ又はそれ以上の順次に続く低分子の層で、これらの層の異なる材料が混合しないように被覆され、昇華段階後これらの層が、基板（３）上に１つの混合した層を形成することを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
担体（１）の局部加熱のため、構造化された電気加熱素子が使用されることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の方法。
【請求項５】
担体（１）の局部加熱のために、適当なレンズに関連してレーザ光線又は電灯光線が使用されることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載の方法。
【請求項６】
低分子材料のために、電荷担体の輸送又は注入を改善する材料が使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】  本発明は、場所選択的な昇華による微細構造化方法であって、有機電界発光素子からパターン又は画像を形成するため、担体上にある低分子発光材料が、形成すべきパターン又は画像に相当する基板の個所に、昇華により塗布されるものに関する（ＵＳ−Ｚ  “Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ”，Ｖｏｌ．７４，Ｎｕｍｍｅｒ  １３，
2006502543.tif 000002
【０００２】  このような方法は、ディスプレイの製造において有利に使用される。更に例えば有機材料に基くレーザ構造又はモジュレータ構造の実現のためにも使用可能である。ディスプレイは、個々に電気的に駆動可能でありかつ任意のパターン又は画像の表示のために使用される個々の画素から成っている。ディスプレイは、例えば人間と機械との間の視覚インタフェースとして用いられる。ディスプレイは、コンピュータ又は移動電話のモニタであってもよい。上述したすべての使用事例において微細構造化方法は同じに実施されるので、次の記載は、他のすべての使用可能性を代表して、ディスプレイの製造に関する。
【０００３】  ディスプレイは、１色又は多色でも構成することができる。いわゆるＲＧＢディスプレイは、３つの色即ち赤、緑及び青から成っている。ディスプレイに電圧が印加されると、それに含まれる電界発光素子が光り始める。
【０００４】  電界発光素子は、例えば有機発光ダイオード（以下単にＯＬＥＤと称する）である。ＯＬＥＤは、平らな基礎上にパターン（いわゆるディスプレイ）を形成するために、しかも比較的簡単な構造のために、また非結晶材を使用できるので、大きな利点を持っている。これらの利点は、特に液晶表示装置又は陰極線管のような別の種類のディスプレイに対して当てはまる。ＯＬＥＤは、ポリマ材料（ＰＬＥＤ）又は低分子有機材料（ＳＭＯＬＥＤ）から製造することができる。
【０００５】  ＰＬＥＤ及びＳＭＯＬＥＤからＯＬＥＤを製造する方法は公知である。ＰＬＥＤのために使用可能な材料は、溶解した形で、印刷技術（インジェクト、スクリーン印刷）により、加算プロセスで並行して塗布することができる。これはＳＭＯＬＥＤに対しては不可能である。ＳＭＯＬＥＤは、公知技術では、高真空中で蒸発源から適当な材料の昇華によって製造される。昇華される材料は、気相から基板上に全面を薄い膜として析出される。この技術で形成される全面の膜の構造化は、大抵の場合大きい費用でのみ可能である。なぜならば、使用される低分子材料は容易に損傷することがあるからである。構造化を行うための真空の中断も、ＳＭＯＬＥＤの品質を著しく低下する。このことは、画素毎に発光色としての赤、緑及び青を持つ３つの密に隣接する画素を析出せねばならない全色ディスプレイに対して大いに当てはまる。ここで更に、異なる画素又は有機層の局部的塗布が、既に存在する層の損傷なしに可能であるようにせねばならない。
【０００６】  最初にあげたＵＳ−Ｚ“Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ”の公知の方法では、そのために“陰マスク”と称されるマスクが使用される。その際ディスプレイ基板は、有機材料の昇華前にマスクにより覆われる。マスクは基板の前に僅か離れて存在する。マスクはそこにのみ開口を持ち、ここに有機材料の画素が生じるようにする。昇華段階の間に基板に対してマスクをそれぞれ１つの画素間隔だけ移動させることにより、異なる色用の材料も選択的に塗布可能である。マトリクス構造の必要な高い分解度のため、この方法において使用されるマスクは、非常に微細な格子として構成されねばならない。更にマスクの僅かな材料厚さが好都合である。２つの要求は、マスクの機械的安定性を小さくする。従って大きいディスプレイでは、機械的に不安定なマスクの精確な位置ぎめ及び固定が困難である。マスク上における昇華された材料の絶え間ない析出により、その開口が更に速くふさがれるので、マスクの頻繁な浄化又は頻繁な交換が必要である。
【０００７】  本発明の基礎になっている課題は、最初にあげた方法を簡単にすることである。
【０００８】  本発明によればこの課題は、耐熱材料から成る箔状担体が、まず発光材料で全面を被覆され、それから被覆された担体及び基板が、真空室内で互いに並んで平行に位置ぎめされ、発光材料で被覆された担体の側が、基板へ向けられ、続いて担体が、被覆されていない側で、基板上に形成すべきパターン又は画像に相当する個所において局部的に、発光材料の昇華のために充分な温度に短時間加熱されることによって、解決される。
【０００９】  この方法では、例えばポリイミドのような耐熱材料から成る箔（以下単に担体箔と称する）が、まず発光材料で全面を被覆される。それからパターン又は画像の析出のために設けられる基板（以下単にディスプレイ基板と称する）上へ発光材料を選択的に移すために、担体箔の発光材料で被覆された側がディスプレイ基板の方へ向くように、ディスプレイ基板が真空室内で担体箔に対して僅かな間隔で位置ぎめされる。被覆されない側で担体箔の短時間局部加熱により、発光材料が昇華され、ディスプレイ基板上に沈積する。材料で被覆される範囲の広さは、担体箔とディスプレイ基板との間の僅かな間隔のため、加熱される範囲の広さに非常に精確に一致している。
【００１０】  担体箔は、簡単な方法で、非常に速くかつ安価に、昇華される有機材料で被覆されることができる。異なる有機材料から成る層が、例えば順次に続く範囲で担体箔へ塗布される場合、２つの昇華段階の間で担体箔を単に送ることにより、複数の有機層から成る積層を、又は加熱素子を適当に駆動する場合、異なる発光色を持つ互いに並んだ画素を、１つの中断されない方法で形成することができる。しかし異なる有機材料で被覆されかつ前後して位置ぎめされる別々の担体箔も使用することができる。
【００１１】  発光材料から成る薄い有機層及びこれを保持する担体箔は、小さい熱容量を持っている。ディスプレイ基板への発光材料の完全な移しを含む局部加熱は、従って秒の端数内に行われる。局部加熱は密に隣接する範囲で行われるので、本方法により高い横分解度が得られる。局部加熱は、微細構造化された加熱素子によるか、又は適当なレンズに関連してレーザ光線によって行うことができる。その際既に述べたように、両方の場合構造の移しは、すべての画素に対して同時にかつ個々の行又は画素に対して、順次に行うことができる。電気加熱素子を使用する場合及び放射光加熱の場合、真空室内に機械的に可動な部分は必要でない。
【００１２】  発光色の調節のため、担体箔は、順次に続く２つの低分子層即ち材料Ａ及び材料Ｂでも被覆されることができる。材料Ａは主材料と称され、材料Ｂは客材料と称される。担体箔上で両方の材料は混合されていない。昇華段階後ディスプレイ基板上に混合した層が生じ、この層において材料Ａが材料Ｂでドーピングされている。発光は材料Ｂから行われる。材料Ｂはそれぞれの発光色を決定する。
【００１３】  本発明による方法が、実施例として図面により説明される。
【００１４】  耐熱材料例えばポリアミドから成る担体箔１が装置２へ送られ、その一方の側に、例えば昇華により発光材料が析出される。担体箔１の他方の側は被覆されないままである。担体箔１の適当な側の全面に、発光材料から成る薄い固着層が生じる。担体箔１は例えば約１００μｍの厚さとすることができる。これはポリアミドとは異なる耐熱材料から成ることもできる。発光材料から成る層は、約１０ｎｍ〜１μｍの厚さを持つことができる。装置２は、普通の昇華源を持つ高真空室とすることができる。しかしこれは浸漬装置、噴霧装置又は圧力装置としても構成可能である。発光材料は、例えばアルミニウム−トリス（８ヒドロキシキノリン）（略してＡｌｇ３、発光色は緑）、又は４−（ジシアノメチレン）−２メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（略してＤＣＭ）をドーピングされたＡｌｇ３（略してＤＣＭ：Ａｌｇ３、発光色は赤）、又は２，２′，７，７′−テトラキス（２，２−ジフエニルビニル）２ピロ−９，９′−ビフルオレン（略してスピロ−ＤＰＶ−Ｂｉ、発光色は青）のような低分子有機材料である。
【００１５】  発光材料で被覆された担体箔１は、ディスプレイ基板３と共に真空室４へ入れられる。担体箔１及びディスプレイ基板３は、その中で図２に従って互いに平行にかつ密に並んで位置ぎめされる。その相互間隔は、所望の分解度の尺度でほぼ５μｍ〜２００μｍである。好ましい実施形態では、例えば５０μｍの間隔が設定される。
【００１６】  特定の個所でディスプレイ３上の発光材料を塗布するため、担体箔１は矢印５に従ってその背面を短時間局部的に加熱される。それにより発光材料は、昇華によりディスプレイ基板３上に析出する。その際１００℃〜５００℃の温度を使用することができる。局部加熱は、微細構造化された電気加熱素子又はレーザ光線又は例えばハロゲン電灯による強力な電灯光線により、適当なレンズに関連して行うことができる。その際両方の場合、構造の転写は、すべての画素に対して同時に又は個々の行に対して順次に行うことができる。その際発光材料で被覆される範囲の広さは、担体箔１とディスプレイ基板３との小さい間隔のため、加熱される範囲の広さに非常に正確に一致している。
【００１７】  単色ディスプレイを製造するため、所望の発光材料で被覆された担体箔１が使用される。全色ＲＢＧディスプレイを製造しようとすれば、各々に発光材料の１つを被覆されている３つの担体箔を使用することができる。その場合担体箔１は、ディスプレイ基板３に対して正しい位置へ順次にもたらされて、局部的に加熱される。しかし互いに並んでいる範囲において担体箔１を異なる発光材料で被覆することも可能である。その場合昇華段階のために、担体箔１を適当に移動しさえすればよい。
【００１８】  発光色の調節のため、順次に続く２つの段階において、低分子材料が混合しないように、担体箔１をこれらの低分子材料で被覆することも可能である。これは、例えば主材料Ａ及びこれとは異なる客材料Ｂである。昇華段階後、ディスプレイ基板３上に混合層が得られ、この層において主材料Ａが客材料Ｂをドーピングされている。発光は、発光色を決定する客材料Ｂから行われる。
【００１９】  本方法は、電荷担体の輸送又は注入を改善する低分子材料に対しても使用可能である。適した材料は例えば４，４′，４″−トリス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フエニル−アミノ）−トリフエニルアミン（略してＴＮＡＴＡ、正孔輸送材料）である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】  本発明による方法の経過を概略的に示す。
【図２】  方法の経過中における担体箔及びディスプレイ基板の配置を示す。
【図１】
2006502543.tif 000003
【図２】
2006502543.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成16年3月19日(2004.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
場所選択的な昇華による微細構造化方法であって、有機電界発光素子からパターン又は画像を形成するため、担体上にある低分子発光材料が、形成すべきパターン又は画像に相当する基板の個所に、昇華により塗布され、そのため耐熱材料から成る担体（１）が、まず発光材料で全面を被覆され、それから被覆された担体（１）及び基板（３）が、真空室（４）内で互いに密に並んで平行に位置ぎめされ、発光材料で被覆された担体（１）の側が、基板（３）へ向けられ、続いて担体（１）が、被覆されていない側で、基板（３）上に形成すべきパターン又は画像に相当する個所において局部的に、発光材料の昇華のために充分な温度に短時間加熱されるものにおいて、
発光材料として低分子発光材料が使用され、
担体（１）が、異なる低分子材料から成る２つ又はそれ以上の順次に続く層で、これらの層の異なる材料が混合しないように被覆され、昇華段階後これらの層が、基板（３）上に１つの混合した層を形成する
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
担体（１）としてポリイミド箔が使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
担体（１）の局部加熱のため、構造化された電気加熱素子が使用されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
担体（１）の局部加熱のために、適当なレンズに関連してレーザ光線又は電灯光線が使用されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
低分子材料のために、電荷担体の輸送又は注入を改善する材料が使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。




【手続補正書】
【提出日】平成16年3月10日(2004.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
場所選択的な昇華による微細構造化方法であって、有機電界発光素子からパターン又は画像を形成するため、担体上にある低分子発光材料が、形成すべきパターン又は画像に相当する基板の個所に、昇華により塗布され、そのため耐熱材料から成る担体（１）が、まず発光材料で全面を被覆され、それから被覆された担体（１）及び基板（３）が、真空室（４）内で互いに密に並んで平行に位置ぎめされ、発光材料で被覆された担体（１）の側が、基板（３）へ向けられ、続いて担体（１）が、被覆されていない側で、基板（３）上に形成すべきパターン又は画像に相当する個所において局部的に、発光材料の昇華のために充分な温度に短時間加熱されるものにおいて、
発光材料として低分子発光材料が使用され、
担体（１）が、異なる低分子材料から成る２つ又はそれ以上の順次に続く層で、これらの層の異なる材料が混合しないように被覆され、昇華段階後これらの層が、基板（３）上に１つの混合した層を形成する
ことを特徴とする、方法。
【請求項２】
担体（１）としてポリイミド箔が使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
担体（１）の局部加熱のため、構造化された電気加熱素子が使用されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
担体（１）の局部加熱のために、適当なレンズに関連してレーザ光線又は電灯光線が使用されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
低分子材料のために、電荷担体の輸送又は注入を改善する材料が使用されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。




【国際調査報告】
2006502543.tif 000005
2006502543.tif 000006
2006502543.tif 000007
2006502543.tif 000008