(57)【要約】【課題】有機発光材料インキを、印刷版へのインキ供給手段から印刷版へ、さらに印刷版から基板へと順次転移させながら印刷する凸版印刷方式を用いて有機発光層を形成す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、厳しいインキ固形分の管理を行い、有機発光層の膜厚の変動を抑えることを目的とする。【解決手段】印刷版へのインキ供給手段が、アニロックスロールと、アニロックスロールの一部が常に前記有機発光材料インキに浸された状態になるよう構成されたインキ溜め部分とから成り、アニロックスロールは版胴に取付けられている印刷版に接して回転するよう設置され、版胴が印刷時に1回転する内に、アニロックスロールから印刷版へのインキ供給と印刷版から基板へのインキ転移が行われ、インキ溜め部分インキは外付けのインキタンクとの間で閉鎖された系を通して常に循環し、インキタンクにはインキ攪拌機能を備えていることを特徴とする。【選択図】図２
2009081107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機発光材料インキを、印刷版へのインキ供給手段から印刷版へ、さらに印刷版から基板へと順次転移させながら印刷する凸版印刷方式を用いて有機発光層を形成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って、
前記印刷版へのインキ供給手段が、アニロックスロールと、アニロックスロールの一部が常に前記有機発光材料インキに浸された状態になるよう構成されたインキ溜め部分（以下インキチャンバーと記す）とから成り、アニロックスロールは版胴に取付けられている印刷版に接して回転するよう設置され、版胴が印刷時に1回転する内に、アニロックスロールから印刷版へのインキ供給と印刷版から基板へのインキ転移が行われるように構成されており、さらにチャンバー内のインキは外付けのインキタンクとの間で閉鎖された系を通して常に循環するよう構成され、インキタンクにはインキ攪拌機能を備えら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の製造方法。
【請求項２】
前記印刷版へのインキ供給手段には、前記インキチャンバー内に溜められたインキの粘度を常時計測するための計測手段と、前記外付けのインキタンクに該インキを構成する溶剤を補充するための溶剤滴下手段と、前記粘度計測手段から発せられる粘度情報の信号を受け取り、該粘度が一定の値を超えた場合には前記溶剤滴下手段へ一定量の溶剤を滴下するよう命令信号を出すプログラムを有する制御用コンピュータとで構成されるインキ粘度コントロールシステムが備えられており、溶剤滴下の命令信号を出す粘度が実際に粘度コントロールしたい範囲幅の３分の２より小さい値を、粘度コントロールしたい範囲の中心値加えた値であることを特徴とする請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項３】
前記インキ粘度コントロールシステムにおいて、溶剤滴下の命令信号を受けて外付けインキタンクへの溶剤滴下が実施された後、３０秒以内にインキチャンバー内のインキの粘度がコントロールしたい範囲の中心値以下に下がらない場合は、再度１回目の滴下と同量の溶剤を滴下するよう命令信号を出すプログラムおよび、インキチャンバー内のインキの粘度が、実際に粘度コントロールしたい範囲幅の３分の２より小さい値を粘度コントロールしたい範囲の中心値から引いた値より小さくなった場合には警報を発するプログラムを組まれていることを特徴とする請求項２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項４】
前記印刷版へのインキ供給手段を構成するインキチャンバー内にある有機発光材料インキの粘度の変動をコントロールする範囲が目標とする粘度に対して±５ｍＰａ・ｓ以内であることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子の製造方法に関し、特に有機発光層を凸版印刷法によって形成する有機ＥＬ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子は、ふたつの対向する電極の間に有機発光材料からなる発光層が形成され、発光層に電流を流すことで発光させるものであるが、効率よく発光させるには発光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化するには高精細にパターニングする必要がある。
【０００３】
発光層を形成する有機発光材料には、低分子材料と高分子材料があり、一般に低分子材料は抵抗加熱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ればするほどパターニング精度が出難いという問題がある。
【０００４】
そこで、最近では有機発光材料に高分子材料を用い、有機発光材料を溶剤に分散または溶解させて塗工液にし、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。薄膜形成するためのウェットコーティング法としては、スピンコート法、バーコート法、突出コート法、ディップコート法等があるが、高精細にパターニングしたりＲＧＢ３色に塗り分けしたりするためには、これらのウェットコーティング法では難しく、塗り分け・パターニングを得意とする印刷法による薄膜形成が最も有効であると考えられる。
【０００５】
さらに、各種印刷法のなかでも、ガラスを基板とする有機ＥＬ素子やディスプレイでは、グラビア印刷法等のように金属製の印刷版等の硬い版を用いる方法は不向きであり、弾性を有するゴムブランケットを用いるオフセット印刷法や同じく弾性を有するゴム版や樹脂版を用いる凸版印刷法が適正である。実際ににこれらの印刷法による試みとして、オフセット印刷による方法（特許文献１）、凸版印刷による方法（特許文献２）などが提唱されている。
【０００６】
一方、高分子有機発光材料は、水、アルコール系の溶剤に対する溶解性が悪く、塗工液（以下インキと記す）化するには、有機溶剤を用いて溶解、分散させる必要があり、中でも、芳香族系の他の有機溶剤が好適である。したがって、有機発光材料のインキ（以下有機ＥＬインキと記す）は有機溶剤のインキとなっている。
ところが、オフセット印刷に用いるゴムブランケットはトルエンやキシレン有機溶剤によって膨潤や変形を起こしやすいという問題がある。ブランケットに使用されるゴムの種類はオレフィン系のゴムからシリコーン系のゴムまで多様であるが、いづれのゴムも有機溶剤に対して耐性がなく、膨潤や変形が起こりやすく、よって有機ＥＬインキの印刷には不適切である。
【０００７】
また、弾性を有する凸版を使用する凸版印刷方式にも、ゴム成分を含む版を用いるフレキソ印刷方式とゴム成分を含まない樹脂性の版を用いる樹脂凸版方式があるが、このうち水溶性の樹脂を主成分とする水現像タイプの感光性樹脂凸版を用いる方式であれば、有機溶剤に対する耐性も高く、有機ＥＬインキの印刷に使用可能である。
以上に述べた理由から、ガラス基板のような硬い基材の上に、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤からなる有機ＥＬインキを印刷する方式としては、水現像タイプの感光性樹脂凸版を用いる凸版印刷方式が最適である。
【０００８】
一般的な樹脂凸版印刷では、版へのインキの供給手段として、インキローラー方式またはアニロックスロール方式が用いられるが、比較的粘度の高いインキを用いる場合は、複数のインキローラーで練りながらインキ転移を数回繰り返すことで、最終的に凸版に転移させるインキ量を均一にするインキローラー方式が主流であり、粘度の低い液状のインキを用いる場合はアニロックスロールを用いて凸版に供給する方式が主流である。アニロックスロール方式は、微細なセルがロール表面に形成されており、ここに液状のインキを供給して、余分なインキをドクターで摺り切って、一定量のインキを版に供給する方式である。
【０００９】
一方、高分子有機発光材料は、前述したように有機溶剤、特に芳香族系の有機溶剤に対する溶解性が良好であり、従って芳香族系有機溶剤を用いたインキとして使用するのが一般的である。芳香族系溶剤の中でもトルエンやキシレンと言った比較的芳香環への付加基の単純な溶剤の方が有機発光材料の溶解性が高いことから、インキの固形分濃度を設定する自由度が高く、使用中や保管中の析出やゲル化の恐れも少ないため、有機発光材料インキの溶剤としてより好ましい。
【００１０】
そして、芳香族系有機溶剤を用いた有機発光材料インキ、中でもトルエンやキシレンを溶剤として用いた有機発光材料インキは粘度の低い液状性のインキとなるため、前記インキ供給手段としてはアニロックスロール方式の方が適する。アニロックスロールの表面に形成される微細なセルの一定面積当たりの数（セル密度）は、一般的に線数（長さ１インチ当たりに存在するセルの数）で表されるが、線数が大きいほど細かいセルが高密度に存在するから、版へのインキ転移の均一性は高くなり好ましいが、セル1個あたりの容積は小さくなり、一定面積当たりのセル容積も小さくなるため、高線数にしすぎるとインキ転移の絶対量が足りなくなってしまう。したがってアニロックスロールの適度な線数を選定し、それに合わせたインキの固形分を設定することで、目標とする膜厚で均一な膜厚の有機発光層を形成することができる。
【００１１】
具体的なアニロックスロールの線数や有機発光材料インキの固形分は、有機発光材料の種類や目標膜厚によって異なるが、一般的な蛍光タイプの高分子有機発光材料をトルエンまたはキシレン溶剤に溶かしたインキを用いて、目標膜厚５０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲で形成する場合、３００線／インチ〜１２００線／インチのいずれかの線数のアニロックスロールを用いて、インキ固形分は１％〜４％の範囲内で調整する目安となる。
【００１２】
しかし、トルエンやキシレンといった比較的揮発性の高い有機溶剤を用いたインキでは、連続印刷運転中に溶剤が揮発し易く、前記インキ供給手段を構成するインキ溜め部分（以下インキチャンバーという）のインキの固形分が次第に高くなり、形成される有機発光層の膜厚も次第に厚くなってしまうといった問題点がある。
【００１３】
以下に公知の文献を記す。
【特許文献１】特開２００１−９３６６８号公報
【特許文献２】特開２００１−１５５８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
有機発光層を凸版印刷方式で形成する際に用いる有機ＥＬインキは、高分子の有機発光材料を溶剤に溶解させたものを用いるが、有機発光材料の溶解性が悪いと、固形分のゲル化や析出といった問題が生じる。そこで前述したように、発光材料の溶解性が良好な芳香
族有機溶剤を溶媒として用いることが好ましく、芳香族有機溶剤の中でもトルエンやキシレンは特に発光材料の溶解性が良好であり、インキの固形分濃度を設定する自由度が高く、使用中や保管中の析出やゲル化の恐れも少ないため、有機発光材料インキの溶剤としてより好ましい。
【００１５】
しかし、これも前述したように、トルエンやキシレンを溶剤として用いたインキは乾燥が速いため、連続印刷運転中に前記インキ供給手段を構成するインキチャンバー中のインキの固形分が変化しやすく、形成される有機発光層の膜厚も次第に変化してしまうといった問題がある。一般的には、このような場合インキチャンバー内のインキに適宜溶剤を滴下してインキの固形分の変動を抑える方法が採られるが、有機ＥＬ素子の有機発光層の膜厚は、１００ｎｍ前後の非常な薄膜で形成する必要があり、膜厚の変動も±１０ｎｍ以内好ましくは±５ｎｍ以内に抑える必要があるため、厳しい膜厚管理が必要であり、それに対応するインキ固形分の調整も非常に厳しく行う必要がある。
【００１６】
インキチャンバー内に溶剤を滴下してインキ固形分をコントロールする場合、溶剤滴下してからチャンバー内のインキ固形分が所望の値にまで低下するのに要する時間が問題となり、その時間が長いとインキ固形分がコントロールしたい範囲を超えた状態がしばらく続くことになり、厳しい固形分管理が難しくなる。
【００１７】
そこで本発明では、凸版印刷法で形成する有機発光層の膜厚の変動を抑えるために、印刷版へのインキ供給手段を構成するインキチャンバー内に溶剤を滴下してインキ固形分をコントロールする方法とるが、溶剤を滴下したときのチャンバー内のインキ固形分を短時間で所望の値に下げる工夫とその所要時間を見越した溶剤滴下のタイミングの設定などの工夫を行うことで、厳しいインキ固形分の管理を行い、有機発光層の膜厚の変動を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために、本発明者等は、凸版印刷法で有機発光層を形成す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、高分子有機発光材料に対する溶解性が非常に良好であるが、揮発性も高いトルエンやキシレンといった溶剤からなる有機発光材料インキを用いても、連続印刷工程中にインキチャンバー内の固形分変動を厳しく管理することで、発光層の膜厚変動の幅を抑えることが可能な、次のような手段を見出した。
【００１９】
本発明の請求項１に記載の発明は、有機発光材料インキを、印刷版へのインキ供給手段を経て印刷版へ、さらに前記印刷版を経て基板へと順次転移しながら印刷する凸版印刷方式を用いて有機発光層を形成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って、
前記印刷版へのインキ供給手段が、アニロックスロールと、アニロックスロールの一部が常に前記有機発光材料インキに浸された状態になるよう構成されたインキ溜め部分（以下インキチャンバーと記す）とから成り、アニロックスロールは版胴に取付けられている印刷版に接して回転するよう設置され、版胴が印刷時に1回転する内に、アニロックスロールから印刷版へのインキ供給と印刷版から基板へのインキ転移が行われるように構成されており、さらにチャンバー内のインキは外付けのインキタンクとの間で閉鎖された系を通して常に循環するよう構成され、インキタンクにはインキ攪拌機能を備えら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の製造方法である。
【００２０】
請求項２に記載の発明は、前記印刷版へのインキ供給手段には、前記インキチャンバー内に溜められたインキの粘度を常時計測するための計測手段と、前記外付けのインキタンクに該インキを構成する溶剤を補充するための溶剤滴下手段と、前記粘度計測手段から発せられる粘度情報の信号を受け取り、該粘度が一定の値を超えた場合には前記溶剤滴下手
段へ一定量の溶剤を滴下するよう命令信号を出すプログラムを有する制御用コンピュータとで構成されるインキ粘度コントロールシステムが備えられており、溶剤滴下の命令信号を出す粘度が実際に粘度コントロールしたい範囲幅の３分の２より小さい値を、粘度コントロールしたい範囲の中心値加えた値であることを特徴とする請求項１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る。
【００２１】
請求項３に記載の発明は、前記インキ粘度コントロールシステムにおいて、溶剤滴下の命令信号を受けて外付けインキタンクへの溶剤滴下が実施された後、３０秒以内にインキチャンバー内のインキの粘度がコントロールしたい範囲の中心値以下に下がらない場合は、再度１回目の滴下と同量の溶剤を滴下するよう命令信号を出すプログラムおよび、インキチャンバー内のインキの粘度が、実際に粘度コントロールしたい範囲幅の３分の２より小さい値を粘度コントロールしたい範囲の中心値から引いた値より小さくなった場合には警報を発するプログラムを組まれていることを特徴とする請求項２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る。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記印刷版へのインキ供給手段を構成するインキチャンバー内にある有機発光材料インキの粘度の変動をコントロールする範囲が目標とする粘度に対して±５ｍＰａ・ｓ以内であることを特徴とする請求項１乃至３いずれか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る。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法では、有機発光材料に対する溶解性が非常に良好だが揮発性も高いトルエンやキシレンを溶剤とする有機発光材料インキを用いても、凸版印刷法による有機発光層の形成において、発光層の膜厚の変動を目標膜厚の±１０μｍ以内に抑えて、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の好適な実施の形態を、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構成する発光層を印刷法によって形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。本発明にかかる有機ＥＬディスプレイパネルの例の断面の模式図を図１に示す。
【００２５】
有機ＥＬディスプレイパネルを構成する有機ＥＬ素子は、ガラス基板６の上に形成される。ガラス基板の上には陽極としてパターニングされた画素電極５が設けられる。画素電極の材料としては、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）、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、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。なお、低抵抗であること、溶剤耐性があること、透明性が高いことなどからＩＴＯが好ましい。ＩＴＯはスパッタ法によりガラス基板上に形成され、フォトリソ法によりパターニングされてライン状の画素電極５となる。
【００２６】
ライン状の画素電極を形成後、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法により絶縁層７が形成される。
【００２７】
絶縁層７形成後に、正孔輸送層４を形成する。正孔輸送層４を形成する正孔輸送材料としては、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（ＰＶＫ）誘導体、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）等が挙げられる。これらの材料はポリスチレンスルフォネート（ＰＳＳ）等のポリマーと付加重合させてポリマー化したものを材料としたり、単純にＰＰＳと混合して材料としたものを溶媒に溶解または分散させて正孔輸送材料インキとし、スピンコート法やダイコート法を用いて、
画素電極および絶縁層が形成された基板に全面塗布して正孔輸送層を形成することもできる。また凸版印刷法を用いて、画素電極パターンに合わせてパターン形成することもできる。
【００２８】
正孔輸送層形成後に、有機発光層３を形成する。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、キナクドリン系、Ｎ，Ｎ‘−ジアルキル置換キナクドリン系、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やポリオレフィン系の高分子材料が挙げられる。
【００２９】
これらの有機発光材料は溶媒に溶解させて有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解させる溶媒としては、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媒が有機発光材料の溶解性の面から好適である。さらに厳密には、トルエンやキシレンがアニソールよりも高分子有機発光材料の溶解性が高く、トルエンやキシレンが最も良好である。
【００３０】
有機発光層の形成方法は、凸版印刷法による塗りわけで行うが、版材としては耐溶剤性の高い水現像タイプの樹脂凸版を用いて凸版印刷法で行う。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、印刷適正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。
【００３１】
有機発光層の形成に用いる印刷機は、平板に印刷する方式のフレキソ印刷機であれば使用可能であるが、以下に示すような印刷機が望ましく、本発明の目的を達成するためには、印刷版へインキ供給手段については以下の構成になっていることが必須である。図２に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法にかかる印刷機の印刷機塗工部分の例の概念図を示した。本印刷機のインキ供給手段は、アニロックスロール１１と、アニロックスロールの一部が常にインキに浸された状態になるよう構成されたインキ溜め部分（以下インキチャンバー１２とする）とから成り、アニロックスロール１１は、版胴８に取付けされている印刷版９に接して回転するように設置され、版胴８が印刷時に1回転する内に、アニロックスロール１１から印刷版９へのインキ供給と印刷版９から基板１３へのインキ転移が行われるように構成されている。また、インキチャンバー１２内のインキは外付けのインキタンク１６との間で閉鎖した系で循環ポンプ１５を介して常に循環するように構成され、インキタンク１６にはインキ攪拌機能も備えられている。
【００３２】
インキチャンバー１２には、チャンバー内のインキの粘度を常時計測できるように粘度計が設置されており、外付けのインキタンク１６には溶剤をインキタンク内に滴下する手段として、滴下量を自動的に制御できる溶剤滴下装置１７と該滴下装置に溶剤を供給する溶剤タンク１８が設置されている。また、インキチャンバー１２に設置された粘度計１９は、粘度情報を外部に信号出力できる手段を有し、インキタンク１６に溶剤を滴下する滴下装置１７は、滴下量と滴下タイミングを外部からの信号で制御可能な手段を有し、この粘度計と溶剤滴下装置は、粘度計から入力された粘度情報により滴下量と滴下のタイミングを信号出力するよう組まれたプログラムを有するコンピュータに電気的に接続されている。
【００３３】
上記のようにインキ供給手段を構成したことで、インキチャンバー内のインキはインキタンクとの間で常に循環され、インキチャンバー内のインキ粘度が上昇した場合には、インキタンクに溶剤を滴下することで、循環しているインキ全体の粘度を下げる、すなわち固形分を下げることが可能となる。また、インキ粘度の計測はチャンバー内のインキで行うことで、実際に印刷に使われる部分、すなわちアニロックスロールに供給される部分に近いところのインキの粘度を計測することが可能であり、溶剤の滴下は外付けのインキタンク部分で行い、タンクにはインキ攪拌手段も備えていることから、タンク内で溶剤とインキを十分に攪拌してからインキチャンバー内に送ることで、インキ循環系内のインキの固形分分布をなるべく均一に保つことが可能となる。
【００３４】
また、インキチャンバー内のインキの粘度を計測した結果をもとに、インキ滴下のタイミングを自動的に制御できることから、溶剤滴下の命令信号をだす粘度の値を設定することで、コントロールしたい粘度の上限以下で系内のインキ粘度をコントロールすることが可能となる。
【００３５】
前記インキ供給手段におけるインキの転移過程を詳細に説明すると、表面にインキを保持するための微細なセル構造を有するアニロックスロール１１を、その一部がインキに浸された状態で回転させながらドクターブレード１０で余分なインキを掻き取ることで、アニロックスロール表面にインキが均一に供給される。次に、アニロックスロール１１は版胴８に接した状態で回転するため、印刷時に版胴８の回転によりアニロックスロール１１と印刷版９が接して、アニロックスロール１１から印刷版９の表面にインキが転移される。印刷版９の表面に転移されたインキは、アニロックスロール１１から転移を受けたのと同一周回の内に被印刷基板１３に接して基板上に転移される。
【００３６】
有機発光層３の形成後、陰極層２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する。陰極層の材料としては、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、アルミニウム等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。
【００３７】
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１と接着剤を用いて密封封止し、有機ＥＬディスプレイ用の素子パネルを得ることができる。
【実施例１】
【００３８】
以下、本発明の実施例について具体的に説明する。
実施例１においては、トルエンを溶剤として、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３％になるようにを溶解させた有機ＥＬインキを用いて、凸版印刷法で発光層の形成を行った。また、使用した印刷機は、前記実施の形態に示した構成及び機能を持つインキ供給手段を有し、ガラス基板ような平板の基材に枚葉で印刷するタイプの印刷機を用いた。印刷中におけるインキチャンバー内インキの粘度のコントロールは、５０ｍＰａ・ｓを中心として、４５ｍＰａ・ｓ〜５５ｍＰａ・ｓの範囲でコントロールすることを目標とし、溶剤滴下を行う粘度を５３ｍＰａ・ｓに設定して、インキの自動粘度コントロールを行った。１回の溶剤滴下量は１ｍｌとし、溶剤滴下後３０秒以内にインキチャンバー内の粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下に下がらない場合は再度１ｍｌ滴下するよう設定した。また、粘度の下限警報は４６ｍＰａ・ｓで出すように設定した。
【００３９】
上記のようなインキ粘度コントロール条件に設定したことで、連続１００回の印刷中の
インキチャンバー内のインキ粘度は実際に４７ｍＰａ・ｓ〜５３ｍＰａ・ｓと目標の範囲に余裕をもってコントロールすることができた。また、印刷後の発光層の膜厚は目標膜厚１００ｎｍに対して９５ｎｍ〜１０５ｎｍの範囲に制御できていた。
【００４０】
この発光層印刷は、画素電極の上にそのラインパターンにあわせて発光層のラインパターンが形成されるように行ったが、このとき使用した凸版印刷版は、芳香族有機溶剤に対しても耐性の高い水現像タイプの感光性樹脂版からなる凸版を用い、アニロックスロールは１５０線／インチのアニロックスロールを使用した。
【００４１】
その他、本実施例における有機ＥＬディスプレイ用素子パネルの試作方法の詳細を以下に示す。
【００４２】
３００ｍｍ角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、対角５インチサイズのディスプレイが２面取れるように画素電極を形成した。ディスプレイ１面当たりの画素電極のラインパターンは、線幅８０μｍ、スペース４０μｍでラインが８４０ライン形成されるパターンとした。
【００４３】
その上にスリットコート法で正孔輸送層を形成したが、正孔輸送材料インキとしてはＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの水分散液からなるから成るインキを用いた。正孔輸送層の乾燥後の膜厚は５０ｎｍとした。
【００４４】
その上の有機発光層は、前記した方法で形成した。
【００４５】
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過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ディスプレイ用素子パネルを作成した。
【実施例２】
【００４６】
実施例２においては、印刷中におけるインキチャンバー内インキの粘度のコントロールは、５０ｍＰａ・ｓを中心として、４５ｍＰａ・ｓ〜５５ｍＰａ・ｓの範囲でコントロールした。すなわち実施例１と同様の目標であるが、溶剤滴下を行う粘度を５５ｍＰａ・ｓと目標粘度範囲の上限の値に設定して、インキの自動粘度コントロールを行った。その他は、実施例１と全く同様にして有機ＥＬディスプレイパネルを作成した。
【００４７】
上記のようなインキ粘度コントロール条件に設定したことで、連続１００回の印刷中のインキチャンバー内のインキ粘度は４７ｍＰａ・ｓ〜５５ｍＰａ・ｓと目標範囲内ではあるが上限側がぎりぎりの値でコントロールすることができた。また、印刷後の発光層の膜厚変動は目標膜厚１００ｎｍに対して９５ｎｍ〜１１０ｎｍの範囲であった。
【実施例３】
【００４８】
実施例３においては、溶剤滴下を行う粘度を６０ｍＰａ・ｓと目標粘度範囲の上限のより高い値に設定して、インキの自動粘度コントロールを行った。その他は、実施例１と全く同様にして有機ＥＬディスプレイパネルを作成した。
【００４９】
上記のようなインキ粘度コントロール条件に設定したことで、連続１００回の印刷中のインキチャンバー内のインキ粘度は４７ｍＰａ・ｓ〜６０ｍＰａ・ｓと目標範囲の上限を超えた範囲でのでコントロールとなった。また、印刷後の発光層の膜厚変動は目標膜厚１００ｎｍに対して９５ｎｍ〜１２３ｎｍの範囲であった。
【実施例４】
【００５０】
実施例４においては、印刷中におけるインキチャンバー内インキの粘度のコントロールは、５０ｍＰａ・ｓを中心として、４７ｍＰａ・ｓ〜５３ｍＰａ・ｓの範囲でコントロールした。すなわち実施例１と同様の目標であり、溶剤を滴下する粘度の設定も５３ｍＰａ・ｓと実施例１と同様であったが、最初の溶剤滴下でインキ粘度が５０ｍＰａ・ｓ以下まで下がらない場合の２回目の溶剤滴下を行う設定にせずに、インキの自動粘度コントロールを行った。その他は、実施例１と全く同様にして有機ＥＬディスプレイパネルを作成した。
【００５１】
上記のようなインキ粘度コントロール条件に設定したことで、連続１００回の印刷中のインキチャンバー内のインキ粘度は印刷開始当初は４７ｍＰａ・ｓ〜５３ｍＰａ・ｓの範囲で推移したが、後半は５０ｍＰａ・ｓと目標範囲の中心値より上の範囲でのコントロールとなった。また、印刷後半の発光層の膜厚変動は目標膜厚１００ｎｍに対して１００ｎｍ〜１０５ｎｍの範囲であった。
【００５２】
＜比較例１＞
比較例１においては、印刷中におけるインキチャンバー内インキの粘度のコントロールを行一切行わず、その他は、実施例１と全く同様にして有機ＥＬディスプレイパネルを作成した。
【００５３】
このときの印刷中のインキチャンバー内のインキ粘度は、印刷開始時の５０ｍＰａ・ｓから徐々に上昇続け、１００回印刷後には９０ｍＰａ・ｓまで上昇した。１００回目印刷における膜厚は１６０ｎｍであった。また、３０回目以降から印刷性悪化し、１００回目付近では極端な印刷ムラがみられた。
【００５４】
【表１】
2009081107.tif 000003
表１では、実施例１〜４及び比較例１のように印刷して発光層を形成したときの、発光材料インキの粘度の変動範囲と膜厚の変動範囲および印刷性の評価結果を示す。
【００５５】
これから解る通り、チャンバー内のインキ粘度が５３ｍＰａ・ｓになったときに溶剤滴下し、１回の滴下で５０ｍＰａ・ｓ以下に下がらなかったばあいには再度溶剤滴下するよう設定した実施例１では、連続１００回の印刷中のインキ粘度の変動範囲が４７〜５３ｍＰａ・ｓであり、印刷された発光層の膜厚変動の範囲も９５〜１０５ｎｍと良好であった。同様に溶剤を滴下するインキ粘度を５５ｍＰａ・ｓに設定した実施例２では、インキ粘度の変動範囲は４７〜５５ｍＰａ・ｓであり、発光層の膜厚変動範囲は９５〜１１０ｎｍと目標とする範囲に入っていた。
【００５６】
それに対して、溶剤を滴下するインキ粘度を６０ｍＰａ・ｓに設定した実施例３では、インキ粘度の変動範囲は４７〜６０ｍＰａ・ｓであり、発光層の膜厚変動範囲は９５〜１２３ｎｍと目標範囲である９０〜１１０ｎｍを外れていた。
【００５７】
また、溶剤を滴下するインキ粘度は５３ｍＰａ・ｓであるが、１回目の滴下で５０ｍＰａ・ｓ以下に下がらなかった場合に再度滴下する設定にしなかった実施例４では、インキ粘度の変動範囲は一応４７〜５３ｍＰａ・ｓと目標範囲内ではあったが、１００回印刷のうち後半は５０〜５３ｍＰａ・ｓと目標範囲中心より高いところで推移しており、前半と後半で平均膜厚が異なる点で好ましくない結果であった。
【００５８】
一方、インキの粘度コントロールを一切行わずに１００回連続の印刷を行った比較例１では、インキ粘度が印刷開始時の５０ｍＰａ・ｓから、印刷終了時には９０ｍＰａ・ｓま
で上昇した。またこのときの膜厚も１６０ｎｍと目標膜厚から大きく外れたものであった。
これらの結果から、実施例１、２及び３のように、目標とするインキ粘度範囲の中心値と上限値の間に溶剤滴下を行う粘度を設定しておくことで、インキ粘度を目標範囲内でコントロールすることが可能であり、さらに実施例１、２のように最初の滴下で目標範囲の中心値以下に下がらなかった場合には再度滴下するよう設定しておくことで、常に中心値の前後でコントロールすることが可能となることが確認された。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明にかかる有機ＥＬディスプレイパネルの例の断面の模式図である。
【図２】本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法にかかる印刷機の印刷機塗工部分の例の概念図である。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・封止ガラス
２・・・陰極
３・・・発光層
４・・・正孔輸送層
５・・・陽極
６・・・基板
７・・・絶縁層
８・・・版胴
９・・・印刷版
１０・・・ドクター
１１・・・アニロックスロール
１２・・・インキチャンバー
１３・・・基板
１４・・・ステージ
１５・・・インキ循環ポンプ
１６・・・インキタンク
１７・・・溶剤滴下装置
１８・・・溶剤タンク
【図１】
2009081107.tif 000004
【図２】
2009081107.tif 000005