(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性プラスチック基材上に透明導電層を設けた透明導電性フィルムの製造方法において、少なくとも、透光性プラスチック基材上に易接着透明絶縁層を所定のパターンで形成する工程、透明導電層を全面に形成する工程、易接着透明絶縁層のパターン上以外に形成された透明導電層を剥離する工程、をこの順に含むことを特徴とする透明導電性フィルムの製造方法。
【請求項２】
剥離する工程において、超音波処理が行われることを請求項１記載の透明導電性フィルムの製造方法。
【請求項３】
易接着透明絶縁層が、金属酸化物又は金属窒化物を少なくとも含むことを特徴とする請求項１記載の透明導電性フィルムの製造方法。
【請求項４】
透光性プラスチック基材上に所定のパターンで形成された易接着透明絶縁層と易接着透明絶縁層上に形成された透明導電層を有する透明導電性フィルムであって、
前記易接着透明絶縁層及び前記透明導電層のパターン端部、かつ両層の層間に、金属からなる補助電極層が形成されていることを特徴とする透明導電性フィルム。
【請求項５】
易接着透明絶縁層及び透明導電層のパターン端部が樹脂層により被覆されていることを特徴とする請求項４記載の透明導電性フィルム。
【請求項６】
請求項５記載の透明導電性フィルム上に、少なくとも発光媒体層、陰極層が順次積層されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報表示端末などのディスプレイ部などに用いられている透明導電性フィルム及びその製造方法、並びにそれを用いたエレクトロルミネッセンス素子（以下ＥＬ素子）に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＬ素子は、広視野角、応答速度が速いなどの利点から、ブラウン管や液晶ディスプレイに代わるフラットパネルディスプレイとして期待されている。現在は、ガラス基板を用いたＥＬ素子が主流であるが、基材としてプラスチックフィルムを用いることにより、さらなる薄型、軽量、小型、低価格化が期待されている。
【０００３】
ＥＬ素子は、透光性基材上に、少なくとも透明導電層、発光媒体層、陰極層、を順次積層した構造であり、両電極間に電流を流すことにより発光媒体層で発光が生じるものである。透明導電層や陰極層をパターニングすることにより、発光表示部の面積や形を自由に変えることができる。
【０００４】
例えば、単純マトリックス型のＥＬディスプレイを作製する場合には、透明導電層および陰極層を、互いに直交したストライプ状にパターニングする方法がある。
【０００５】
透明導電層をパターニングする方法としては、主にウェットエッチング法が用いられているが、少なくともレジスト塗布工程、乾燥工程、露光工程、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程が必要であるためコストが高いといった問題があった。
【０００６】
また、現像工程、エッチング工程、レジスト剥離工程において、酸性およびアルカリ性の両方の液が用いられるため、ＥＬ素子の基材には、酸性およびアルカリ性への耐性が要求されるといった問題があった。
【０００７】
また、透明導電層の配線抵抗を低減するために、特開平１０−１０６７５１号公報や特開平９−２３０３１８号公報に記載されているように、金属からなる補助電極を併設する方法があるが、透明導電層のエッチング液により補助電極が侵食されるため、補助電極の材料に制限があるといった問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明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、フォトリソ・エッチングなどの複雑なパターニング工程が不要であり、また、パターニング時に補助電極を侵食しないことを特徴とする透明導電性フィルム及びその製造方法、並びにそれを用いたエレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
まず請求項１に記載の発明では、透光性プラスチック基材上に透明導電層を設けた透明導電性フィルムの製造方法において、少なくとも、透光性プラスチック基材上に易接着透明絶縁層を所定のパターンで形成する工程、透明導電層を全面に形成する工程、易接着透明絶縁層のパターン上以外に形成された透明導電層を超音波処理により剥離する工程、をこの順に含むことを特徴とする透明導電性フィルムの製造方法である。請求項２に記載の発明では、剥離する工程において、超音波処理が行われることを請求項１記載の透明導電性フィルムの製造方法である。請求項３に記載の発明では、易接着透明絶縁層が、金属酸化物又は金属窒化物を少なくとも含むことを特徴とする請求項１記載の透明導電性フィルムの製造方法である。請求項４に記載の発明では、透光性プラスチック基材上に所定のパターンで形成された易接着透明絶縁層と易接着透明絶縁層上に形成された透明導電層を有する透明導電性フィルムであって、前記易接着透明絶縁層及び前記透明導電層のパターン端部、かつ両層の層間に、金属からなる補助電極層が形成されていることを特徴とする透明導電性フィルムである。請求項５に記載の発明では、易接着透明絶縁層及び透明導電層のパターン端部が樹脂層により被覆されていることを特徴とする請求項４記載の透明導電性フィルムである。請求項６に記載の発明では、請求項５記載の透明導電性フィルム上に、少なくとも発光媒体層、陰極層が順次積層されていることを特徴とするエレクトロルミネッセンス素子である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の透明導電性フィルム及びその製造方法並びに、それを用いたエレクトロルミネッセンス素子の一例を、図１、２に基づいて説明する。
【００１１】
本実施の形態において、透光性プラスチック基材１としては、透光性と絶縁性を有する基板であれば如何なる基材も使用することができる。例えば、ポリプロピレン、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等のプラスチックフィルムやシートを用いても良く、あるいはこれらのプラスチックフィルムやシートに、無機薄膜などのガスバリア層を積層して用いても良く、あるいはこれらのプラスチックフィルムやシートに、ガスバリアフィルムをラミネートしたものを用いてもよい。
【００１２】
まず、初めに、透光性プラスチック基材１上に、易接着透明絶縁層２をパターン成膜する。易接着透明絶縁層２の材料としては、透光性プラスチック基材１と透明陽極層３との界面の密着性を向上し、かつ透光性であり、かつ透明導電層と接する面が絶縁材料であれば、如何なる材料を単層または積層して使用しても良い。例えば、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化クロム、酸化チタン、酸化マグネシウムなどの金属酸化物や、窒化珪素、窒化チタンなどの金属窒化物や、弗化リチウム、弗化アルミニウムなどの金属弗化物や、炭化珪素、炭化タングステンなどの金属炭化物などの無機材料を用いても良く、銅、アルミニウム、鉄、チタン、クロムなどの金属材料や、脂肪族アクリレート、脂環式アクリレート、芳香族アクリレートなどの樹脂材料を用いることができる。特に、長期にわたり接着性を維持するために、耐湿性に優れた金属酸化物または金属窒化物を使用することが好ましい。
【００１３】
易接着透明絶縁層２の形成方法としては、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法などの既知の成膜方法を用いることができる。易接着透明絶縁層２のパターンは、成膜時に金属マスクを用いてパターニングしてもよく、べた成膜後にドライエッチング法やウェットエッチング法でパターニングしても良く、予めパターニングした膜を転写してもよいが、マスク蒸着によりパターン形成することがより好ましい。
【００１４】
次に、易接着透明絶縁層２のパターン端部に、補助電極層３を形成する。ここで、補助電極層３の材料としては、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｂ、Ｓｎなどの金属材料やこれらの金属元素を１成分以上含む合金を用いることができる。
【００１５】
補助電極層３の形成方法としては、材料に応じて真空蒸着法やスパッタ法を用いても良く、スクリーン印刷などの印刷法を用いて金属ペーストを塗工してもよく、転写法を用いても良い。
【００１６】
次に、透明導電層４を成膜する。透明導電層４の材料としては、インジウムスズ酸化物やインジウム亜鉛酸化物、亜鉛アルミニウム酸化物、カドミウムスズ酸化物などの金属酸化物材料や、金、白金などの金属材料を使用することができる。
【００１７】
透明導電層４の形成方法としては、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法などの既知の成膜方法を用いることができる。
【００１８】
易接着透明絶縁層２および補助電極層３のパターン上に形成された透明導電層４は、密着性に優れているが、パターン部以外に形成された透明導電層４は超音波処理などの物理的な処理法で容易に剥離することができる。この方法により、透明導電層４を、陽極用引き出し電極４aを兼ねた透明導電層４と陰極用引き出し電極４ｂとにパターニングすることができる。
【００１９】
剥離方法としては、浸漬による超音波処理、バブルジェット（登録商標）、超音波水噴射などを使用することが好ましい。また、剥離液としては、透明導電層および易接着透明絶縁層を侵さなければ、如何なる液でも用いることができる。超音波処理の条件としては、振動数が２０〜５０ｋＨｚ、出力が１０Ｗ〜１０００Ｗの間の条件を用いることが好ましく、特に振動数２０〜４０ｋＨｚ、出力５０Ｗ〜５００Ｗの間の条件を用いることが好ましい。
【００２０】
透明導電層４の端部付近には、剥離した膜が残存しやすいため、端部を樹脂層５で被覆することが好ましい。
【００２１】
樹脂層５としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂などの樹脂を用いることができる。形成方法としては、材料に応じて、スクリーン印刷、フレキソ印刷、オフセット印刷などの印刷法や、ディスペンサー塗布法などを用いて、透明導電層４の端部に塗り分け塗工すれば良い。また、スクリーン印刷法、マイクログラビア法、バーコート法などの印刷法や、スプレーコート法、スピンコート法などを用いて全面に感光性樹脂を塗工した後に、既知のフォトリソ法により、透明導電層４の端部を被覆するようにパターニングしても良い。
【００２２】
次に、発光媒体層６を形成する。ここで、発光媒体層６を形成する前に、透明陽極層３の表面洗浄や表面改質のために、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施すことが好ましい。
【００２３】
本発明における発光媒体層６としては、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媒体層の構成例は正孔注入輸送層、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層構成や正孔注入輸送層、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。
【００２４】
正孔注入輸送層の材料としては、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、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’−ジアミン等の芳香族アミンなどの低分子材料や、ポリチオフェン、ポリアニリン等の高分子材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、その他既存の正孔輸送材料の中から選ぶことができる。
【００２５】
発光層の材料としては、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の低分子材料や、ポリフルオレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリチオフェンなどの高分子材料、その他既存の発光材料を用いることができる。
【００２６】
電子注入輸送層の材料としては、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、および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が挙げられる。
【００２７】
発光媒体層６の形成方法は、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、凹版オフセットなどのコーティング法、印刷法を用いることができる。発光媒体層６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。
【００２８】
次に、陰極層７を形成する。陰極層７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。
【００２９】
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が用いられる。具体的にはＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。
【００３０】
陰極層７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、ラミネート法などを用いることができる。陰極の厚さは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましい。
【００３１】
【実施例】
以下、本発明に係わる透明導電性フィルムおよびそのパターニング方法、並びにそれを用いたＥＬ素子について説明する。図1は、本発明の透明導電性フィルムおよびそのパターニング方法を説明した図である。図２は、ＥＬ素子の製造工程を説明した図である。
【００３２】
［実施例１]
まず、透光性プラスチック基材１として、ポリエチレンテレフタレートフィルム（１００μｍ）を用い、透光性プラスチック基材１の一方の面に易接着透明絶縁層２として、窒化珪素薄膜（５０ｎｍ）を、金属マスクを用いてパターン成膜した（図１（ａ））。
【００３３】
次に、易接着透明絶縁層２のパターン端部に、補助電極層３としてＡｌ膜を５００ｎｍ形成した（図１（ｂ））。
【００３４】
次に、透明導電層４として、ＩＴＯ膜をスパッタ法を用いて１５０ｎｍ形成し、透明導電性フィルムを作製した（図１（ｂ））。
【００３５】
次に、透明導電性フィルムを超純水中に浸漬して超音波処理をすることにより、易接着透明絶縁層２及び補助電極層３のパターン部以外に形成された透明導電層４を剥離し、陽極引き出し電極４ａを兼ねた透明導電層４と、陰極引き出し電極４ｂとにパターニングした（図１（ｃ））。
【００３６】
次に、陽極引き出し電極４ａを兼ねた透明導電層４のパターン端部に、樹脂層５としてアクリル樹脂をスクリーン印刷を用いて形成した（図１（ｄ））。
【００３７】
得られた透明導電性フィルムは、透明導電層４のパターンが、易接着透明絶縁層２のパターンとほぼ同形状となり、パターン間の電気絶縁性も確認できた。
【００３８】
［実施例２］
実施例１で作製した透明導電性フィルム上に、ＥＬ素子を作製した（図２）。
【００３９】
初めに、透明導電層３上をＵＶオゾン洗浄した後に、発光媒体層６として、ポリ［２−メトキシ−５−（２'−エチル−ヘキシロキシ）−１，４−フェニレン ビニレン］（ＭＥＨＰＰＶ）をダイレクトグラビア法により１００ｎｍ形成した（図２（ａ））。
【００４０】
次に、陰極層７として、真空蒸着法により、ＣａとＡｇをそれぞれ２０ｎｍ、２００ｎｍ積層形成した（図２（ｂ））。得られたＥＬ素子を発光させたところ、均一発光が得られた。
【００４１】
［比較例１］
実施例１の透明導電性フィルムにおいて、易接着透明絶縁層２を積層せずに、透明導電層４を形成した。得られた透明導電性フィルムを超音波処理したところ、補助電極層３のパターン部上以外の透明導電層が剥離した。
【００４２】
［比較例２］
実施例２のＥＬ素子において、樹脂層５を形成せずにＥＬ素子を作製した。得られたＥＬ素子に電圧を印可したところ、透明導電層４の端部でショートが起こり、ＥＬ素子は発光しなかった。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、透光性基材と透明導電層との界面に、易接着透明絶縁層のパターンを挿入することにより、局所的に透明導電層の密着性が上がるため、フォトリソ・エッチング法を用いずに透明導電性フィルムをパターニングでき、またパターニング時に補助電極を侵食することのない、透明導電性フィルムの製造方法を提供することができる。
また、請求項２記載の発明によれば、剥離する工程において、超音波処理が行われることにより、透明導電層を効率的に剥離することが出来る。
また、請求項３記載の発明によれば、易接着透明絶縁層として、耐湿性に優れた金属酸化物、金属窒化物を少なくとも含む積層膜を用いることにより、長期にわたり接着性を維持できる透明導電性フィルムを提供することができる。
また、請求項４記載の発明によれば、透光性基材と透明導電層との界面に、易接着透明絶縁層のパターンを挿入することにより、透明導電層の密着性が高い透明導電性フィルムを提供することができる。
また、請求項５記載の発明によれば、易接着透明絶縁層と透明導電層とのパターン端部かつ界面に金属からなる補助電極を併設することにより、透明導電層の配線抵抗が低い透明導電性フィルムを提供することができる。
また、請求項６記載の発明によれば、パターニングされた透明導電層の端部を樹脂層で被覆することにより、透明導電層の端部におけるＥＬ素子の発光不良が無くなる。
また、請求項７記載の発明によれば、請求項３、４に記載の透明導電性フィルム上に、少なくとも発光媒体層、陰極層を順次積層することによりエレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。
【００４４】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の透明導電性フィルムおよびそのパターニング方法の一例を説明した図である。
【図２】本発明のエレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法の一例を説明した図である。
【符号の説明】
１  透光性プラスチック基材
２  易接着透明絶縁層
３  補助電極層
４  透明導電層
４ａ  陽極用引き出し電極
４ｂ  陰極用引き出し電極
５  樹脂層
６  発光媒体層
７  陰極層
【図１】
0004997667.tif 000002
【図２】
0004997667.tif 000003