JP2005317445A - 有機表示素子およびその製造方法 - Google Patents
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
【解決手段】基板上に光、電子線、もしくは放射線に感光する光感光性樹脂層を形成後、露光して未露光相と露光相を形成し、露光部分または未露光部分と相互作用を起こす(発光色素、電子・ホール輸送材料などの)揮発性物質蒸気を前記光感光性樹脂表面に付着させ、付着した前記揮発性物質を前記露光相または未露光相内部に浸透・分散させ、さらに前記露光相または未露光相と前記揮発性物質とを相互作用させる工程を経て、高品質で高微細パターンを有する有機表示素子を得た。
【選択図】なし
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図1に示すように、一端を閉じたガラス管10(例えば外径15mm、内径12mm、長さ350mm)内に、揮発性物質20として例えば青色色素として1,4−ビス(エチルアミノ)−9,10−アントラキノン(「ソルベントブルー59」(商品名))100mgを端部に設置した。次に、基板30として厚さ1.2mm、縦30mmおよび横12mmのガラスを用い、基板30上にスピンコート法(3000RPM、60s)で厚さ3.5μmのフォトレジスト層(JSR製i線レジスト PFR IX305H)31を形成し、大気下、オーブンにて、105℃で70分間、前記基板30/フォトレジスト31をプリベークした。フォトレジスト上に「AIST」という文字の周囲をくりぬいたマスク(図示せず)を置き、Xe光源ユニットを用いてUV−A紫外線(366nmで、13.5mW/cm2)を5分間上記フォトレジストに照射した。大気下、オーブンにて、110℃で70分間、前記基板30/フォトレジスト31をポストエクスポージャーベークした。これらをガラス管10の中心部に設置した。次いで、このガラス管10の開放端を図2に示すように真空排気装置50に接続して真空排気を行った。その後、真空排気装置50に接続されたガラス管10の開放端に近い部分をガラス管封管用のバーナー60にて溶融封管して、図3に示すように、前記有機化合物20および前記基板30/フォトレジスト31をガラス封管11に密閉した。密閉の後、ガラス封管11を図4に示すように恒温槽70の内部に置き、恒温槽70に3時間、内部温度130℃で維持し、その後室温まで1時間を要し徐冷した。徐冷後、ガラス管11を切断して有機化合物20が浸透・分散した前記基板30/フォトレジスト31を取り出した。
実施例1において、1,4−ビス(エチルアミノ)−9,10−アントラキノン(「ソルベントブルー59」(商品名))の効果を確認するため、基板32/フォトレジスト33を、実施例1と全く同様の条件でプリベーク、アルミ製マスクで覆い露光、およびポストエクスポージャーベークし、前記基板32/フォトレジスト33(厚さ:1.2mm、縦:30mm、横:12mm)を加熱処理する比較実験を以下のように行った。すなわち、図7に示したように、一端を閉じたガラス管12(例えば外径15mm、内径12mm、長さ350mm)内に前記基板32/フォトレジスト33(厚さ:1.2mm、縦:30mm、横:12mm)のみを設置した。このガラス管12の開放端を真空排気装置51に接続して真空排気を行った。その後、図8に示すように、真空排気装置51に接続されたガラス管12の開放端に近い部分をガラス管封管用のバーナー61にて溶融封管して、前記フォトレジスト33をガラス封管12に密閉した。密封したガラス封管12を恒温槽71の内部に置き、図9に示す恒温槽71の内部温度を130℃で24時間維持し、その後室温まで徐冷した。徐冷後、ガラス管12を切断して、前記基板32/フォトレジスト33を取り出した。前記フォトレジスト33の紫外・可視・赤外吸収スペクトルを測ったところ、露光部分、未露光部分共に630nm近傍にピークは現れなかった。
[実施例1]と同条件でフォトレジスト層を形成し、プリベークを行った。レジスト層に直接Xe光源ユニットを用いてUV−A紫外線(13.5mW/cm2)を5分間上記フォトレジストに照射し、露光した。露光後、〔実施例1〕と同条件でポストエクスポージャーベークした。得られた基板34/フォトレジスト35を実施例1の場合と全く同様に封管、加熱および徐冷して処理した後、得られた基板34/フォトレジスト35には、「ソルベントブルー59」(商品名)が全く浸透していないことが示された。これらの結果から、「ソルベントブルー59」(商品名)は露光したフォトレジスト35薄膜に親和性がなく、そのため浸透・分散が起こらないことが判明した。
[実施例1]と同条件でフォトレジスト層を形成し、プリベークを行った。レジスト層を全く露光しない他は〔実施例1〕と同条件でポストエクスポージャーベークした。得られた基板36/フォトレジスト37を実施例1の場合と全く同様に封管、加熱および徐冷して処理した。得られた基板36/フォトレジスト37全面に「ソルベントブルー59」(商品名)が浸透した。これらの結果から、「ソルベントブルー59」(商品名)は未露光のフォトレジスト37薄膜に親和性があり、そのため浸透・分散が起こったことが判明した。
図10は本実施例で用いられる表示素子作製装置の概略構成を示す断面図である。基板300として厚さ1.2mm、縦30mmおよび横40mmのガラスを用い、基板300上にスピンコート法(3000RPM、60s)で厚さ3.5μmのフォトレジスト層(JSR製i線レジスト PFR IX305H)310を形成し、大気下、オーブンにて、105℃で70分間、前記基板300/フォトレジスト310をプリベークした。フォトレジスト310上に1辺5μmの正方形がスクエア配列をしたパターンを有するフォトマスク(図示せず)を置き、露光機で170mJ/cm2で上記フォトレジスト310に照射して露光し、未露光部分311と露光部分312を上記フォトレジスト310内に形成した。大気下、オーブンにて、110℃で70分間、前記基板300/フォトレジスト310をポストエクスポージャーベークした。これらを密閉式容器110に設置した。一方、揮発性物質として25℃近傍で固体である黄色蛍光色素として2,3,5,6-1H,4H-Tetrahydro-9-carbethoxyquinolizino-[9,9a,1-gh]coumarin(「Coumarin314」(商品名))200mgを別の密閉式容器140に設置した。なお、揮発性物質が25℃近傍で液体の場合は、多孔質スポンジにしみ込ませて気化源240(ウレタンスポンジ、例えば厚さ5mm、横10mm、縦40mm)を作製し、更に別の密閉式容器120に設置できる。密閉式容器110と120は配管とバルブ195によって、密閉式容器110と140は配管とバルブ196によって接続されている。基板300が設置されている密閉式容器110の外壁はステンレスまたはアルミニウムからなり、基板の出し入れのために分割可能な構造(図示せず)とする。密閉式容器110の内部100は真空バルブ190および真空配管系130を経由して、真空排気系150に接続されており、室温下において密閉式容器110内部の圧力が1×10−4パスカル以下になるまで排気を行った後、真空バルブ190を閉じる。これによって密閉式容器110は密閉される。
[実施例2]と同様に、基板300として厚さ1.2mm、縦30mm、横40mmのガラス板を用い、その上に厚さ3.5μmのフォトレジスト層(JSR製i線レジスト PFR IX305H)310をスピンコート法で形成し、大気下、オーブンにて、105℃で70分間、前記基板300/フォトレジスト310をプリベークした。これらを密閉式容器110に設置した。一方、揮発性物質として25℃近傍で固体である黄色蛍光色素として2,3,5,6-1H,4H-Tetrahydro-9-carbethoxyquinolizino-[9,9a,1-gh]coumarin(「Coumarin314」(商品名))200mgを別の密閉式容器140に設置した。密閉式容器110の内部100を[実施例2]と同様に1×10−4パスカルになるまで減圧し、前記加熱手段によって加熱を行い、全体が110℃になるように温度制御を行った。Coumarin314を密閉している密閉式容器140も[実施例2]と同様に加熱し、前記基板300/前記フォトレジスト310が設置されている密閉式容器110の設定温度よりも高温である115℃で加熱した。その後、2つの密閉式容器110,140を接続しているバルブ196を開け、5時間設定温度で保持した。その後、密閉式容器110,140の内部温度を25℃まで徐々に低下させた。最後に、密閉式容器100を大気圧に戻し、前記基板300/前記フォトレジスト310を取り出した。得られた前記基板300/前記フォトレジスト310は、全体に均一に「Coumarin314」(商品名)が侵入し、紫外・可視・赤外吸収スペクトルを測定したところ、440nm近傍にピークが現れた。また、発光ピークは490nm近傍に現れ、「Coumarin314」が浸透していることが分かった。色彩輝度計(コニカミノルタ製、CS−100A)で発光強度を測定したところ、最高輝度は50cd/m2であった。
文献[J.Kido、et al.,Appl. Phys. Lett.,61巻、761頁(1992)]に見られるように、ポリメチルメタクリレート(以下「PMMA」という)(Aldrich製、Mw:120,000)と、電子輸送性のtris(8−quinolinolato)−Aluminum(Alq)とホール輸送性のN,N’−diphenyl−N,N’−bis(3−methylphenyl)−1,1’−biphenyl−4,4’−diamine(TPD)混合物をPMMAに対して50wt%の濃度(Alq:TPDモル比は6:4)でクロロホルム中に分子分散させた。
Claims (4)
- 表示層となる表面層組成物として、光、電子線、もしくは放射線に感光する樹脂を用いて、露光することで100ナノメートルから100マイクロメートルの大きさで互いに非相溶な露光部分からなる相と未露光部分からなる相が相分離している構造を有する感光性樹脂を用い、前記感光性樹脂の露光相または未露光相に対してそれぞれ1対1に対応する1種類以上の特定の揮発性物質蒸気を前記特定の露光相と未露光相表面に均一に付着させ、更に、付着した前記特定の揮発性物質を前記特定の露光相または未露光相内部に浸透・分散させることで得られる、1種類以上の特定の揮発性物質が前記特定の露光相または未露光相に対してそれぞれ1対1に対応して分散された相を形成し、該分散相を表示のための基本単位とすることを特徴とする有機表示素子。
- 請求項1に記載の有機表示素子において、
前記表面層組成物は、光、電子線、もしくは放射線に感光する樹脂を用いて、露光することで互いに非相溶な露光相と未露光相が混在し、かつ、それらの露光相と未露光相が100ナノメートルから100マイクロメートルの大きさでパターンを形成している感光性樹脂の薄膜であることを特徴とする有機表示素子。 - 有機表示層となる表面層組成物として、100ナノメートルから100マイクロメートルの大きさで互いに非相溶な露光部分からなる相と未露光部分からなる相が相分離している構造を有する感光性樹脂を用い、前記感光性樹脂の露光相または未露光相に対してそれぞれ1対1に対応する1種類以上の特定の揮発性物質蒸気を前記特定の露光相と未露光相表面に均一に付着させる工程と、
付着した前記特定の揮発性物質を前記特定の露光相または未露光相表面内部に浸透・分散させる工程と、
前記特定の露光相または未露光相と化学的に相互作用させる工程と、
を有することを特徴とする有機表示素子の製造方法。 - 請求項1または請求項2に記載の有機表示素子が有機エレクトロルミネッセンス素子であ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。
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