JP2007087785A

JP2007087785A - 印刷体の製造方法及び印刷体

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Publication number: JP2007087785A
Application number: JP2005275264A
Authority: JP
Inventors: Akio Nakamura; 彰男中村; Ihan Sen; 懿範錢; Koji Takeshita; 耕二竹下; Eiichi Kitatsume; 栄一北爪
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2005-09-22
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2025-09-22
Also published as: JP4872288B2; US7686665B2; US20070066179A1

Abstract

【課題】本発明は印刷法により薄膜を形成された印刷体に係り、特に吸水性を有さず隔壁により区画された被印刷基板に対し少ない手間で精度良く機能性有機薄膜を形成する方法を提供することを課題とする。
【解決手段】基体と、基体上に設けられた隔壁と、隔壁に区画された領域内に形成された有機機能性薄膜を具備する印刷体の製造方法であって、前記隔壁は第一直線に平行な第一隔壁と第二直線に平行な第二隔壁から形成された格子状であり、第一隔壁に対応した画線部を有する印刷版を用い有機機能性薄膜を印刷法により形成することを特徴とする印刷体の製造方法とする。
【選択図】図８

Description

本発明は印刷法により薄膜を形成された印刷体に係り、特に吸水性を有さず隔壁により区画された被印刷基板に対し機能性有機薄膜を形成する方法に関する。なかでも情報表示端末などのディスプレイや面発光光源として幅広い用途が期待される有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子とする）に関するものである。

近年、情報表示端末のディスプレイ用途として、大小の光学式表示装置が使用されるようになってきている。中でも、有機ＥＬ素子を用いた表示装置は、自発光型であるため応答速度が速く、消費電力が低いことから次世代のディスプレイとして注目されている。
有機ＥＬ素子は有機発光材料を含む発光層を、第一の電極と第二の電極で挟んだ単純な基本構造をしている。この電極間に電圧を印加し、一方の電極から注入されるホールと、他方の電極から注入される電子とが発光層内で再結合する際に生じる光を画像表示や光源として用いるというものである。

有機ＥＬ素子で何らかの画像表示を行うためには画素毎に発光のオンオフを調整する必要がある。そのため、少なくとも一方の電極はパターニングされて設けられる必要があり、通常、先に基板上に形成される第一の電極が例えばエッチングによってパターニングされている。この際、基板上にパターン状に設けられた第一の電極の端部の段差は、そのままでは上層に設けた正孔輸送層や発光層等の有機発光媒体層が覆いきれず、ショートの原因となっている。そのため、第一の電極の端部を絶縁性の材料で覆うことが行われている。また、第一の電極上に形成される正孔輸送層や発光層を液状のインクを用い、ノズルからインクを吐出する方法や印刷法によって形成する場合、隣り合う画素と混ざり合ったり導通してしまうのを防ぐために隔壁が形成される。
従って、それぞれの第一電極形状に沿って、パッシブ型の有機ＥＬ素子の場合はストライプ状に、アクティブ型の有機ＥＬ素子の場合は格子状に隔壁が形成されている（特許文献１参照）。

印刷法によって隔壁内にインクを充填する方法を採用すると、インクをノズルから供給する方法に比べてインクが飛び散らず、隔壁を低くできるという利点がある。しかし、印刷法はパターニングされた印刷版と被印刷基板との対応が一対一でなければ印刷できず、位置合わせも必要であるという問題があった。
特開平１１−８１０８６２号公報

本発明は印刷法により薄膜を形成された印刷体に係り、特に吸水性を有さず隔壁により区画された被印刷基板に対し少ない手間で精度良く機能性有機薄膜を形成する方法を提供することを課題とする。

本課題を解決するためになされた第一の発明は、基体と、基体上に設けられた隔壁と、隔壁に区画された領域内に形成された有機機能性薄膜を具備する印刷体の製造方法であって、前記隔壁は第一直線に平行な第一隔壁と第二直線に平行な第二隔壁から形成された格子状であり、第一隔壁に対応した画線部を有する印刷版を用い有機機能性薄膜を印刷法により形成することを特徴とする印刷体の製造方法である。

本課題を解決するためになされた第二の発明は、前記第一隔壁よりも前記第二隔壁の幅が狭いことを特徴とする請求項１記載の印刷体の製造方法である。

本課題を解決するためになされた第三の発明は、前記第一隔壁よりも前記第二隔壁の厚みが薄いことを特徴とする請求項１または２記載の印刷体の製造方法である。

本課題を解決するためになされた第四の発明は、前記印刷版は凸版であることを特徴とする請求項１乃至３記載の印刷体の製造方法である。

本課題を解決するためになされた第五の発明は、前記第一隔壁に対応した画線部を有する印刷版を用いた印刷法は、１）支持体上にインク状の積層材料を積層し、２）前記支持体上に積層材料を備えた転写体と、前記積層材料の不要部に対応する凸部を備えた凸刷版とを、前記積層材料と前記凸刷版の凸部とが対面するように接触させ、これを密着させて、前記転写体から、前記積層材料の不要部を除去することによって積層材料のパターニングを行い、３）前記支持体上にパターニング済みの積層材料を備えた転写体と、被転写体とを、前記積層材料と前記被転写体とが対面するように接触させ、これを密着させて、前記転写体から、前記パターニング済みの積層材料を前記被転写体上に転写する、凸版反転オフセット法であることを特徴とする請求項１乃至３記載の印刷体の製造方法である。

本課題を解決するためになされた第六の発明は、前記有機機能性薄膜の下方に第一電極を、上方に第二電極をさらに備え、当該有機機能性薄膜は有機発光媒体層であることを特徴とする請求項１乃至５記載の印刷体の製造方法である。

本課題を解決するためになされた第七の発明は、前記有機発光媒体層は電荷輸送層であることを特徴とする請求項６記載の印刷体の製造方法である。

本課題を解決するためになされた第八の発明は、前記有機発光媒体層は発光層であることを特徴とする請求項６または７記載の印刷体の製造方法である。

本課題を解決するためになされた第九の発明は、請求項１乃至８記載の方法により製造されたことを特徴とする印刷体である。

本発明によれば、一方向の位置合わせのみで精度のよい印刷が可能となり、歩留まり良く印刷体を製造することができる。また、隔壁の一部は版が近づきやすい構造となっているので、印刷版から被印刷基板へのインクの転移が確実に行われる。さらに印刷体の上面に機能性の層や基材を積層する場合も隔壁上で断線するなどの問題を防ぐことができる。

本発明の印刷体は基体と、基体上に設けられた隔壁と、隔壁に区画された領域内に形成された有機機能性薄膜を具備している。このような印刷体としては有機機能性薄膜がカラーフィルタ層であるカラーフィルタ、有機化合物分離層であるバイオチップ、導電材料であるプリント基板やＴＦＴ基板等が挙げられる。ここでは有機機能性薄膜が電荷輸送層や有機発光層等の有機発光媒体層である有機エレクトロルミネッセンス素子（以下有機ＥＬ素子とする）を例にとって説明する。

本発明の印刷体である有機ＥＬ素子１０は基板１１と、基板上に設けられた隔壁１３と、隔壁に区画された領域内に形成された有機発光媒体層１４を具備し（図１（ａ））、前記隔壁は第一直線に平行な第一隔壁と第二直線に平行な第二隔壁から形成された格子状をしている。有機発光媒体層の下方には第一電極１２が、上方には第二電極１５が設けられ、有機発光媒体層を挟む構造となっている。第二電極上には有機発光媒体層を外部環境から保護するための封止体１６が設けられる。前記有機発光媒体層は第一隔壁に対応した画線部を有する印刷版を用いた印刷法により形成されている。

＜基板＞
基板１１は本発明の印刷体の支持体となるものである（図１（ａ））。基板としては絶縁性を有し寸法安定性に優れた基板であれば如何なる基板も使用することができる。例えば、ガラスや石英、ポリプロピレン、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、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等のプラスチックフィルムやシート、または、これらプラスチックフィルムやシートに酸化珪素、酸化アルミニウム等の金属酸化物や、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等の金属弗化物、窒化珪素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、酸窒化珪素などの金属酸窒化物、アクリル樹脂やエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂などの高分子樹脂膜を単層もしくは積層させた透光性基材や、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、シート、板や、前記プラスチックフィルムやシートにアルミニウム、銅、ニッケル、ステンレスなどの金属膜を積層させた非透光性基材などを用いることができる。光取出しをどちらの面から行うかに応じて基材の透光性を選択すればよい。これらの材料からなる基板は、有機ＥＬ素子内への水分の侵入を避けるために、無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布したりして、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。特に、有機発光媒体への水分の侵入を避けるために、基板における含水率およびガス透過係数を小さくすることが好ましい。

また、これら基板として、必要に応じて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成した駆動用基板を用いても良い（図１（ｂ））。
本発明の印刷体をアクティブ駆動型有機ＥＬ素子とする場合には、ＴＦＴ１２０上に、平坦化層１１７が形成してあるとともに、平坦化層１１７上に有機ＥＬ素子の下部電極（第一電極１２）が設けられており、かつ、ＴＦＴと下部電極とが平坦化層１１７に設けたコンタクトホール１１８を介して電気接続してあることが好ましい。このように構成することにより、ＴＦＴと、有機ＥＬ素子との間で、優れた電気絶縁性を得ることができる。

ＴＦＴ１２０や、その上方に構成される有機ＥＬ素子は支持体１１１で支持される。支持体としては機械的強度や、寸法安定性に優れていることが好ましく、具体的には先に基板として述べた材料を用いることができる。
支持体上に設ける薄膜トランジスタ１２０は、公知の薄膜トランジスタを用いることができる。具体的には、主として、ソース／ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層、ゲート絶縁膜及びゲート電極から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。

活性層１１２は、特に限定されるものではなく、例えば、非晶質シリコン、多結晶シリコン、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料又はチオフエンオリゴマー、ポリ（ｐ−フェリレンビニレン）等の有機半導体材料により形成することができる。これらの活性層は、例えば、アモルファスシリコンをプラズマＣＶＤ法により積層し、イオンドーピングする方法；ＳｉＨ_４ガスを用いてＬＰＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法；Ｓｉ_２Ｈ_６ガスを用いてＬＰＣＶＤ法により、また、ＳｉＨ_４ガスを用いてＰＥＣＶＤ法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピング法によりイオンドーピングする方法（低温プロセス）；減圧ＣＶＤ法又はＬＰＣＶＤ法によりポリシリコンを積層し、１０００℃以上で熱酸化してゲート絶縁膜を形成し、その上にｎ＋ポリシリコンのゲート電極１１４を形成し、その後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法（高温プロセス）等が挙げられる。

ゲート絶縁膜１１３としては、通常、ゲート絶縁膜として使用されているものを用いることができ、例えば、ＰＥＣＶＤ法、ＬＰＣＶＤ法等により形成されたＳｉＯ_２；ポリシリコン膜を熱酸化して得られるＳｉＯ_２等を用いることができる。
ゲート電極１１４としては、通常、ゲート電極として使用されているものを用いることができ、例えば、アルミ、銅等の金属；チタン、タンタル、タングステン等の高融点金属；ポリシリコン；高融点金属のシリサイド；ポリサイド；等が挙げられる。
薄膜トランジスタ１２０は、シングルゲート構造、ダブルゲート構造、ゲート電極が３つ以上のマルチゲート構造であってもよい。また、ＬＤＤ構造、オフセット構造を有していてもよい。さらに、１つの画素中に２つ以上の薄膜トランジスタが配置されていてもよい。

本発明の表示装置は薄膜トランジスタが有機ＥＬ素子のスイッチング素子として機能するように接続されている必要があり、トランジスタのドレイン電極１１６と有機ＥＬ素子の画素電極（第一電極１２）が電気的に接続されている。さらにトップエミッション構造をとるための画素電極は一般に光を反射する金属が用いられる必要がある。
薄膜トランジスタ１２０とドレイン電極１１６と有機ＥＬ素子の画素電極１２との接続は、平坦化膜１１７を貫通するコンタクトホール１１８内に形成された接続配線を介して行われる。

平坦化膜１１７の材料についてはＳｉＯ_２、スピンオンガラス、ＳｉＮ（Ｓｉ_３Ｎ_４）、ＴａＯ（Ｔａ_２Ｏ_５）等の無機材料、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、フォトレジスト材料、ブラックマトリックス材料等の有機材料等を用いることができる。これらの材料に合わせてスピンコーティング、ＣＶＤ、蒸着法等を選択できる。必要に応じて、平坦化層として感光性樹脂を用いフォトリソグラフィーの手法により、あるいは一旦全面に平坦化層を形成後、下層の薄膜トランジスタ１２０に対応した位置にドライエッチング、ウェットエッチング等でコンタクトホール１１８を形成する。コンタクトホールはその後導電性材料で埋めて平坦化層上層に形成される画素電極との導通を図る。平坦化層の厚みは下層のＴＦＴ、コンデンサ、配線等を覆うことができればよく、厚みは数ｕｍ、例えば３μｍ程度あればよい。アクティブマトリクス駆動型有機ＥＬ素子用の基板１１として用いることのできる基板の一例の断面図を図１（ｂ）に示す。

＜第一電極＞
基板１１の上に第一電極１２を成膜し、必要に応じてパターニングをおこなう（図１（ａ））。本発明では第一電極は第一隔壁及び第二隔壁によって区画され、各画素に対応した画素電極となる。第一電極の材料としては、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などの金属複合酸化物や、金、白金などの金属材料や、これら金属酸化物や金属材料の微粒子をエポキシ樹脂やアクリル樹脂などに分散した微粒子分散膜を、単層もしくは積層したものをいずれも使用することができる。第一電極を陽極とする場合にはＩＴＯなど仕事関数の高い材料を選択することが好ましい。下方から光を取り出す、いわゆるボトムエミッション構造の場合は透光性のある材料を選択する必要がある。必要に応じて、第一電極の配線抵抗を低くするために、銅やアルミニウムなどの金属材料を補助電極として併設してもよい。第一電極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、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などを用いることができる。第一電極のパターニング方法としては、材料や成膜方法に応じて、マスク蒸着法、フォトリソグラフィー法、ウェットエッチング法、ドライエッチング法などの既存のパターニング法を用いることができる。基板としてＴＦＴを形成した物を用いる場合は下層の画素に対応して導通を図ることができるように形成する。

＜隔壁＞
本発明の隔壁１３は画素に対応した発光領域を区画するように形成する。基体が第一電極１２を備えている場合は第一電極の端部を覆うように形成するのが好ましい（図１（ａ）、（ｂ））。隔壁は第一直線に平行な第一隔壁２４、３３と、第二直線に平行な第二隔壁２３、３２から構成され、それぞれが交わることで格子形状となっている（図２、図３）。第一直線及び第二直線は印刷版及び被印刷基板の移動方向と、それぞれのパターンに対応して便宜上定めた架空の直線であり、通常は直交する。
本発明では有機機能性薄膜の印刷に用いる印刷版の画線部は第一隔壁のみに対応して形成され、第二隔壁を乗り越えて印刷がなされる。第一隔壁と第二隔壁は同じように、同じ高さ、同じ幅、同じ方法で、例えば一回で形成することもできるが、好ましくは第二隔壁は第一隔壁よりも印刷に影響を与えない構成とするのがよい。
具体的には、第二隔壁は第一隔壁よりも低いか、幅が狭いか、撥液性を付与しないものとすることができる。

格子状の隔壁の形成方法としては、従来と同様、基体上に無機膜を一様に形成し、レジストでマスキングした後、ドライエッチングを行う方法や、基体上に感光性樹脂を積層し、フォトリソ法により所定のパターンとする方法が挙げられる。必要に応じて撥水剤を添加したり、プラズマやＵＶを照射して形成後にインクに対する撥液性を付与することもできる。この方法は第一隔壁と第二隔壁の高さが同じ場合に適用でき、第二隔壁が第一隔壁よりも細い場合も同様である。

第一隔壁よりも第二隔壁が低い隔壁の形成方法としては、例えば基体上にＳｉＯ_２などの無機膜をＣＶＤ法で例えば０．５μｍ積層した後に、ドライエッチング法を用いて発光領域に対応して開口部を形成し、第二隔壁及び第一隔壁下部となる格子状の無機隔壁を形成し、次に、スリットコート法により感光性樹脂を例えば０．８μｍ積層し、露光・現像工程を経て第一隔壁下部の上方にストライプ状の第一隔壁上部を形成し、これを第一隔壁下部と合わせて第一隔壁とする方法がある。感光性樹脂に撥液性を付与してもよい。

隔壁の好ましい高さは０．１μｍ〜１０μｍであり、第一隔壁と第二隔壁の高さが等しい場合は０．５μｍ〜２μｍ程度、第二隔壁が第一隔壁よりも低い場合は、第一隔壁は１μｍ〜５μｍ、第二隔壁は０．５μｍ〜２μｍの範囲が好ましい。また、隔壁の幅は、第一隔壁と第二隔壁の幅が等しい場合は３μｍ〜５０μｍ程度、第二隔壁が第一隔壁よりも細い場合は、第一隔壁は５μｍ〜１００μｍ、第二隔壁は５μｍ〜５０μｍの範囲が好ましい。隔壁の幅が大きくなりすぎると開口部が狭くなるため、第二隔壁を順テーパーにしたり角を落として丸めるなどをして、第一隔壁が発光領域に侵出することなく、隔壁上部の幅が狭くなるようにすることもできる。
隔壁の形状としては図示した直線状の他に、開口部にインクが回りやすくするために第一隔壁と第二隔壁の交点を発光領域側に丸めることもできる。また、第二隔壁の一部を細くしたり、低くしたりすることもできる。

＜有機発光媒体層＞
次に、有機発光媒体層１４を形成する（図１（ａ））。本発明における有機発光媒体層１４としては、発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構成例としては、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、さらには、必要に応じて正孔（電子）注入機能と正孔（電子）輸送機能を分けたり、正孔（電子）の輸送をプロックする層などを挿入することにより、さらに多層形成することがより好ましい。なお、本発明中の有機発光層とは有機発光材料を含む層を指し、電荷輸送層とは正孔輸送層等それ以外の発光効率を上げるために形成されている層を指す。

正孔輸送材料の例としては、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系低分子正孔注入輸送材料や、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物などの高分子正孔輸送材料、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。

有機発光材料としては、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、Ｉｒ錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料や、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、ポリスピロなどの高分子材料や、これら高分子材料に前記低分子材料の分散または共重合した材料や、その他既存の高分子・低分子発光材料を用いることができる。

電子輸送材料の例としては、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、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を用いることができる。形成には真空蒸着等を用いることができる。

有機発光媒体層１４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。特に、有機ＥＬ素子の正孔輸送材料は、基体や第一電極の表面突起を覆う効果が大きく、５０〜１００ｎｍ程度厚い膜を成膜することがより好ましい。

有機発光媒体層１４の形成方法としては、各層を構成する材料に応じて、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、印刷法やインクジェット法などを用いることができる。有機発光媒体層を構成する材料を溶液化する際には、形成方法に応じて、溶剤の蒸気圧、固形分比、粘度などを制御することが好ましい。溶剤としては、水、キシレン、アニソール、シクロヘキサノン、メシチレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、トルエン、エタノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチルなどの単独溶媒でも、混合溶媒でも良い。また、塗工性向上のために、必要に応じて界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤などの添加剤を適量混合することがより好ましい。塗布液の乾燥方法としては、発光特性に支障のない程度に溶剤を取り除ければ良く、加熱しても、減圧しても、加熱減圧しても良い。

本発明では有機発光媒体層１４を構成する層のうち少なくとも１層を印刷法によって形成する。印刷法によって形成される層はカラー化に対応して色分けの必要があることから有機発光層が好ましく、また隔壁上に形成してしまうと電流リークの恐れがあることから電荷輸送層の形成にも好ましく適用できる。この方法によれば各色発光材料の特性に対応して電荷輸送材料を変更する場合にも好ましく適応できる。有機発光媒体層を構成する層全てを本発明の印刷法で形成すれば製造工程を大きく簡略化できる。

＜有機機能性薄膜の形成＞
本発明の印刷体が具備する有機機能性薄膜は印刷法によって形成される。本発明で用いることのできる印刷法としては、凸版印刷法、グラビア印刷法、平版（オフセット）印刷法等を挙げることができる。有機機能性薄膜を形成する被印刷基板としての基体はガラスやプラスチックフィルムを使用することが多い。従って局所的な圧力に弱く、破損する恐れが高いため、被印刷基板に当たる面がゴムなどの樹脂で形成されているオフセット印刷法や凸版印刷法の中でも樹脂やゴムの版を用いるタイプを好ましく選択することができる。オフセット印刷法を用いる場合は、膜厚が均一に形成できることから凸版反転オフセット法が好ましい。

＜凸版印刷法＞
本発明で好ましく用いることができる印刷法である凸版印刷法について詳細に説明する。
有機機能性薄膜の形成に用いることのできる凸版としては水現像タイプの樹脂凸版を用いることが好ましい。このような樹脂版を構成する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、印刷適性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。

有機機能性薄膜の形成に用いる印刷機は、被印刷基板として平板に印刷する方式の凸版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い。図４に印刷機の概略図を示した。本製造装置は、インクタンク４１とインクチャンバー４２とアニロックスロール４３と、樹脂凸版４５を取り付けした版胴４６を有している。インクタンク４１には、溶剤で希釈された有機機能性インクが収容されており、インクチャンバー４２にはインクタンク４１より有機機能性インクが送り込まれるようになっている。アニロックスロール４３は、インクチャンバー４２のインク供給部及び版胴４６に接して回転するようになっている。

アニロックスロール４３の回転にともない、インクチャンバーから供給された有機機能性インク４４はアニロックスロール表面に均一に保持されたあと、版胴に取り付けされた樹脂凸版の凸部に均一な膜厚で転移する。さらに、被印刷基板４８は摺動可能な基板固定台（ステージ４７）上に固定され、版のパターンと基板のパターンの位置調整機構により、位置調整しながら印刷開始位置まで移動して、版胴の回転に合わせて樹脂凸版の凸部が基板に接しながらさらに移動し、基板の所定位置にパターニングしてインクを転移する。

＜凸版反転オフセット印刷法＞
本発明で好ましく用いることができる他の印刷法である凸版反転オフセット法について詳細に説明する。
図５に有機機能性薄膜の形成に用いることができる凸版反転オフセット印刷装置の一例を模式的に示した。凸版反転オフセット印刷装置は積層材料の支持体であるブランケットと、ブランケットにインク状の積層材料を供給するインク供給機構（図示せず）と、支持体上の積層材料から不要部を除去するための凸刷版とを備える。また、被転写体（被印刷基板）は転写体の下方のステージ上に配置され、印刷の進行に応じて送り出される。
ブランケットはブランケット胴５１とブランケット胴に巻きつけられ表面を構成するシリコーンブランケット５２から構成されている。
図示しないインク供給手段からブランケット胴に設置したシリコーンブランケットの有効面にインク状の積層材料５３を塗布、乾燥させ塗膜を形成する（図５（ａ））。

次いで、ブランケット胴５１を回転させ、インクのネガパターン（非画線部）が形成された凸刷版５４とシリコーンブランケット５２を圧着させ、凸刷版を固定したステージをブランケット胴の回転に合わせ移動させる。このとき凸刷版の凸部５４ａに圧着した積層材料５３ｂはブランケットから除去され凸刷版の凸部に転移し、ブランケット上には所望の積層材料のパターン５３ａが形成される（図５（ｂ））。
次に、ブランケット胴５１を回転させ、被印刷基板５５とシリコーンブランケット５２を圧着させ、被印刷基板を固定したステージをブランケット胴の回転に合わせて移動させる。このとき、シリコーンブランケット上にあるパターニング済みの積層材料５３ａは被印刷基板に印刷される（図５（ｃ））。

＜第二電極＞
次に、第二電極１５を形成する（図１（ａ））。第二電極を陰極とする場合には有機発光媒体層１４への電子注入効率の高い、仕事関数の低い物質を用いる。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を積層して用いてもよい。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を用いてもよい。具体的にはＭｇＡｇ，ＡｌＬｉ，ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。第二電極側から光を取り出す、いわゆるトップエミッション構造とする場合には透光性を有する材料を選択することが好ましい。この場合、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａを薄く設けた後に、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などの金属複合酸化物を積層してもよく、前記有機発光媒体層４に、仕事関数が低いＬｉ，Ｃａなどの金属を少量ドーピングして、ＩＴＯなどの金属酸化物を積層してもよい。

第二電極の形成方法は、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。第二電極の厚さに特に制限はないが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましい。また、第二電極を透光性電極層として利用する場合、ＣａやＬｉなどの金属材料を用いる場合の膜厚は０．１〜１０ｎｍ程度が望ましい。

＜封止体＞
有機ＥＬ素子としては電極間に発光材料を挟み、電流を流すことで発光させることが可能であるが、有機発光材料は大気中の水分や酸素によって容易に劣化してしまうため通常は外部と遮断するための封止体を設ける。
封止体１６は例えば封止材１６ａ上に樹脂層１６ｂを設けて作成することができる（図１（ａ））。
封止材１６ａとしては、水分や酸素の透過性が低い基材である必要がある。また、材料の一例として、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素等のセラミックス、無アルカリガラス、アルカリガラス等のガラス、石英、アルミニウムやステンレスなどの金属箔、耐湿性フィルムなどを挙げることができる。耐湿性フィルムの例として、プラスチック基材の両面にＳｉＯｘをＣＶＤ法で形成したフィルムや、透過性の小さいフィルムと吸水性のあるフィルムまたは吸水剤を塗布した重合体フィルムなどがあり、耐湿性フィルムの水蒸気透過率は、１０^−６ｇ／ｍ^２／ｄａｙ以下であることが好ましい。

樹脂層１６ｂの材料の一例として、エポキシ系樹脂、アクリル系樹脂、シリコーン樹脂などからなる光硬化型接着性樹脂、熱硬化型接着性樹脂、２液硬化型接着性樹脂や、エチレンエチルアクリレート（ＥＥＡ）ポリマー等のアクリル系樹脂、エチレンビニルアセテート（ＥＶＡ）等のビニル系樹脂、ポリアミド、合成ゴム等の熱可塑性樹脂や、ポリエチレンやポリプロピレンの酸変性物などの熱可塑性接着性樹脂を挙げることができる。樹脂層を封止材の上に形成方する法の一例として、溶剤溶液法、押出ラミ法、溶融・ホットメルト法、カレンダー法、ノズル塗布法、スクリーン印刷法、真空ラミネート法、熱ロールラミネート法などを挙げることができる。必要に応じて吸湿性や吸酸素性を有する材料を含有させることもできる。封止材上に形成する樹脂層の厚みは、封止する有機ＥＬ素子の大きさや形状により任意に決定されるが、５〜５００μｍ程度が望ましい。なお、ここでは封止材上に樹脂層として形成したが直接有機ＥＬ素子側に形成することもできる。

最後に、有機ＥＬ素子１０と封止体１６との貼り合わせを封止室で行う。封止体を、封止材と樹脂層の２層構造とし、樹脂層に熱可塑性樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着のみ行うことが好ましい。熱硬化型接着樹脂を使用した場合は、加熱したロールで圧着した後、さらに硬化温度で加熱硬化を行うことが好ましい。光硬化性接着樹脂を使用した場合は、ロールで圧着した後、さらに光を照射することで硬化を行うことができる。

封止体を用いて封止を行う前やその代わりに、例えばパッシベーション膜として、ＣＶＤ法を用いて、窒化珪素膜を１５０ｎｍ成膜するなど、無機薄膜による封止を行うことができる。

図に基いて本発明の一実施例を具体的に説明する。
基板として１０ｃｍ四方のガラス基板を用いた。この基板６１の一方の辺を第一直線と定め、第一直線に直交する辺を第二直線と定める（図（ａ））。図６及び図７において特に断りのない限り基板の向きは変わらないものとする。この上に第一電極６２として第二直線に平行なストライプ状のＩＴＯパターンを６４本形成し、基体として用いる（図（ｂ））。なお、図では簡略化して第一電極は８本で示してある。

基体上にＳｉＯ_２膜をＣＶＤ法で０．５μｍ積層した後に、ドライエッチング法を用いて発光領域に対応して開口部を形成し、格子状の無機隔壁を形成した。この無機隔壁は先に形成した第二電極の端部を覆い第二直線に平行な第二隔壁６３２と、第一電極を横切り、第一の直線に平行な６５本のラインである第一隔壁下部６３１ａから構成されている（図（ｃ））。なお、図では簡略化して９本のラインで示してある。
次に、スリットコート法により感光性ポリイミド樹脂を０．８μｍ積層し、露光・現像工程を経て第一隔壁下部６３１ａの上方にストライプ状の第一隔壁上部６３１ｂを形成した。これを第一隔壁下部と合わせて第一隔壁６３１とした（図（ｄ））。
Ｏ_２プラズマ処理により第一電極の表面処理を行った後、ＣＦ_４プラズマにより有機材料からなる第一隔壁上部の撥液処理を行った。後述する有機発光媒体層用インクの第一隔壁上部に対する接触角は、撥液処理前は正孔輸送材料に対しては８０度、有機発光材料に対しては４０、撥液処理後は正孔輸送材料、有機発光材料に対して１２０度であった。

第一隔壁と第二隔壁に区画された領域である開口部６４に、インク状の高分子正孔輸送材料をインクジェット法によって配置し、乾燥して膜厚５０ｎｍの電荷輸送層６５ａを形成した（図（ｅ））。高分子正孔輸送材料としてはポリチオフェン誘導体（ＰＥＤＯＴ）を用い、これを水に分散してインク状とした。
次いで、電荷輸送層６５ａ上に有機発光層６５ｂを８０ｎｍの厚みで形成し、電荷輸送層と合わせて有機発光媒体層６５を完成させた（図（ｆ））。この形成には、有機発光材料として高分子発光材料であるポリフルオレン材料をトルエン（実施例なので具体的な溶媒名を入れました）に溶解して調整したインクをポリアミド系水現像型感光性樹脂を印刷版として用いた凸版印刷法により行った。

図８は有機発光層を凸版印刷法によって印刷している様子を模式的に示した図である。
ここで用いた印刷版８１である凸版は第一隔壁に対応したライン状の画線部８１ａである凸部を具備しており、インキング後、第一隔壁６３１との位置合わせを行って印刷した。第一隔壁に対応した画線部８１ａを形成した印刷版８１を印刷胴８２の曲線方向と第一隔壁（すなわち第一直線）方向が一致するようにセットした。また、被印刷基板である隔壁を備えた基体は、第一隔壁が印刷方向となるように凸版印刷機にセットした。図８（ｂ）は図８（ａ）のＡ−Ａ’ラインでの断面図であるとともに、図７（ｆ）のＢ−Ｂ’ラインあるいはＣ−Ｃ’ラインでの断面図である。
この際、凸版の画線部８１ａは第二隔壁６３２を乗り越えて印刷を行うが、第二隔壁は第一隔壁６３１に比べて低いため印刷版８１への影響が少なく、印刷版８１と被印刷基板８５との距離を近づけることができ、印刷版上にインクが残るのを抑えることができた。また、第二隔壁６３２によって画線部８１ａ上のインキは自然にきれるようになっているので、隔壁上にインクが残ってしまうことはなかった。
本発明の方法では第二直線方向の位置合わせは必要としないので、製造工程の短縮が図れると共に得られる印刷体の歩留まりが向上する。

凸版印刷法を用いて形成された有機発光媒体層上に蒸着法によりＢａを５ｎｍ、Ａｌを１００ｎｍ積層して第二電極とした。
こうして形成した画素数４０９６のパッシブマトリクス駆動型有機発光ＥＬ素子をガラスキャップで封止し、第一電極を陽極として、第二電極を陰極として発光させ第一電極側から発光を観察したところ、発光ムラ（最大輝度部分と最小輝度部分の差ｏｒ面積？）は５％以下であった。

実施例１と同様に用意した基体に、無機隔壁形成工程を行わず、実施例１と同じスリットコート法により感光性ポリイミド樹脂を１．２μｍ積層し、露光・現像工程を経て発光領域に対応した開口部を形成し、格子状の有機隔壁を形成した。この有機隔壁は先に形成した第二電極の端部を覆い第二直線に平行な第二隔壁と、第一電極を横切り第一の直線に平行な６５本のラインである第一電極から構成されている。第一隔壁及び第二隔壁の幅は等しく４０μｍであった。

実施例１と同様、Ｏ_２プラズマ処理により第一電極の表面処理を行った後、ＣＦ_４プラズマにより有機材料からなる第一電極上部の撥液処理を行った。
第一隔壁と第二隔壁に区画された領域である開口部に、実施例１と同様に調整したインク状の高分子正孔輸送材料を配置し、乾燥して膜厚５０ｎｍの電荷輸送層を形成した。次いで、実施例１と同様に調整したインク状の高分子発光材料を配置し、乾燥して膜厚８０ｎｍの有機発光層を形成して、電荷輸送層と合わせて有機発光媒体層を完成させた。
ここで電荷輸送層及び有機発光媒体層の形成は実施例１で有機発光媒体層の形成に用いた凸版印刷法により行った。
こうして形成された有機発光媒体層上に実施例１と同様に第二電極を形成し、ガラスキャップで封止後、実施例１と同様に発光させ観察したところ、発光ムラは２０％以下であった。

実施例２と同様に基体上に高さ１μｍの第一隔壁及び第二隔壁を形成した。このとき、第二隔壁の幅を第一隔壁よりも２０μｍ細く２０μｍとした。
その後、実施例１と同様に撥液処理等を行い、実施例１と同様に有機発光媒体層を形成した。
この際、凸版の画線部は第二隔壁を乗り越えて印刷を行うが、第二隔壁は第一隔壁に比べて細いため印刷版への影響が少なく、印刷版と被印刷基板との距離を近づけることができ、印刷版上にインクが残るのを抑えることができた。また、第二隔壁によって印刷版上のインキは自然にきれるようになっているので、隔壁上にインクが残ってしまうことはなかった。
その後、第二電極の形成を行い、ガラスキャップ封止後、実施例１と同様に発光させ観察したところ、発光ムラは５％以下であった。

実施例１と同様に隔壁を形成し、撥液処理等を行った隔壁を有する基体に、実施例２と同様に凸版印刷法によって電荷輸送層及び有機発光層を形成して有機発光媒体層とした。
その後、実施例１と同様に第二電極を形成し、ガラスキャップ封止後、実施例１と同様に発光させ観察したところ、発光ムラは５％以下であった。

実施例１と同様に隔壁を形成し、撥液処理等を行った隔壁を有する基体を用意した。
次いで、凸版反転オフセット法によって電荷輸送層および有機発光層からなる有機発光媒体層を形成した。
高分子正孔輸送材料としてポリアニリンを用い、プロパノールを溶媒としてインク状に調整したものを用い電荷輸送層を形成した。また、有機発光材料として高分子発光材料であるポリフルオレンをＣＨＢ（シクロヘキシルベンゼン）に溶解して調整したインクを用い有機発光層を形成した。

ここで用いた除去版である凸刷版は第一隔壁に対応したライン状の画線部を残すパターンを有している。この凸刷版の第一隔壁に対応したラインがブランケットの曲線方向と一致するようにセットし、ブランケット上の積層材料から非画線部を除去した。ブランケット上に残された画線部は第一隔壁に対応したライン状であり、ブランケットの曲線方向と一致していた。
画線部が残されたブランケットを被印刷基板に接触させ、これを密着させて、被印刷基板に積層材料を転写した。この際、凸版印刷法による場合と同様、ブランケット上に残された第一隔壁に対応したパターンと、被印刷基板に設けられている第一隔壁との位置合わせを行って印刷した。
この際、ブランケット上の画線部は第二隔壁を乗り越えて転写されるが、第二隔壁は第一隔壁に比べて低いためブランケットへの影響が少なく、ブランケットと被印刷基板との距離を近づけることができ、ブランケット上にインクが残るのを抑えることができた。また、第二隔壁によってブランケット上のインキは自然にきれるようになっているので、隔壁上にインクが残ってしまうことはなかった。

その後、実施例１と同様に第二電極を形成し、ガラスキャップ封止後、実施例１と同様に発光させ観察したところ、発光ムラは５％以下であった。

実施例１と同様に用意した基体に、無機隔壁形成工程を行わず、スリットコート法により感光性樹脂を０．８μｍ積層し、露光・現像工程を経て発光領域に対応した開口部を形成し、格子状の有機隔壁を形成した。この有機隔壁は先に形成した第二電極の端部を覆い第二直線に平行な第二隔壁と、第一電極を横切り第一の直線に平行な６５本のラインである第一電極下部から構成されている。
次に、スリットコート法により第二隔壁及び第一隔壁下部を形成したものと同じ感光性樹脂を０．８μｍ積層し、露光・現像工程を経て第一電極下部の上方にストライプ状の第一電極上部を形成した。これを第一電極下部と合わせて第一隔壁とした。
その後、実施例１と同様に撥液処理等を行い、実施例１と同様に有機発光媒体層、第二電極の形成を行い、ガラスキャップ封止後、実施例１と同様に発光させ観察したところ、発光ムラは５％以下であった。

第一電極上部を構成した有機材料に撥水剤としてフッ素系添化剤を添加し、２００℃で加熱硬化により撥液化を行い、ＣＦ_４プラズマによる撥液処理を行わなかった以外は実施例１と同様に有機ＥＬ素子を作製し、ガラスキャップ封止後、実施例１と同様に発光させ観察したところ、発光ムラは５％以下であった。

（ａ）本発明の印刷体の一実施例の断面図である。（ｂ）本発明で用いることのできる基板の一例の断面図である。本発明で用いることのできる基体の一例の斜視図である。本発明で用いることのできる基体の他の例の上面図である。本発明で用いることのできる印刷方法の一例を説明する模式図である。本発明で用いることのできる印刷方法の他の例を説明する模式図である。本発明の製造方法の一実施形態を示す工程図である。本発明の製造方法の一実施形態を示す工程図である。本発明の製造方法の一実施形態を示す説明図である。

符号の説明

１０：有機ＥＬ素子１１：基板１２：第一電極１３：隔壁１４：有機発光媒体層１５：第二電極１６：封止体１６ａ：封止材１６ｂ：樹脂層
１１１：支持体１１２：活性層１１３：ゲート絶縁膜１１４：ゲート電極１１５：層間絶縁膜１１６：ドレイン電極１１７：平坦化層１１８：コンタクトホール１１９：データ線１２０：薄膜トランジスタ
２０、３０：基体２１：基板２２、３１：第一電極２３、３２：第二隔壁２４、３３：第一隔壁
４１：インクタンク４２：インクチャンバー４３：アニロックスロール４４：インク４５：凸版４６：版胴４７：ステージ４８：被印刷基板
５１：ブランケット胴５２：シリコーンブランケット５３：積層材料５３ａ：積層材料５３ｂ：積層材料５３ｃ：有機機能性薄膜５４：凸刷版５４ａ：凸部５５：被印刷基板
６１：基板６２：第一電極６３１：第一隔壁６３１ａ：第一隔壁下部６３１ｂ：第一隔壁上部６３２：第二隔壁６４：開口部６５：有機発光媒体層６５ａ：電荷輸送層６５ｂ：有機発光層
８１：印刷版（凸版）８１ａ：画線部（凸部）８１ｂ：非画線部（凹部）８２：印刷胴８３：支持体８４：インク８５：被印刷基板

Claims

基体と、基体上に設けられた隔壁と、隔壁に区画された領域内に形成された有機機能性薄膜を具備する印刷体の製造方法であって、
前記隔壁は第一直線に平行な第一隔壁と第二直線に平行な第二隔壁から形成された格子状であり、
第一隔壁に対応した画線部を有する印刷版を用い有機機能性薄膜を印刷法により形成することを特徴とする印刷体の製造方法。
前記第一隔壁よりも前記第二隔壁の幅が狭いことを特徴とする請求項１記載の印刷体の製造方法。
前記第一隔壁よりも前記第二隔壁の厚みが薄いことを特徴とする請求項１または２記載の印刷体の製造方法。
前記印刷版は凸版であることを特徴とする請求項１乃至３記載の印刷体の製造方法。
前記第一隔壁に対応した画線部を有する印刷版を用いた印刷法は
１）支持体上にインク状の積層材料を積層し、
２）前記支持体上に積層材料を備えた転写体と、前記積層材料の不要部に対応する凸部を備えた凸刷版とを、前記積層材料と前記凸刷版の凸部とが対面するように接触させ、これを密着させて、前記転写体から、前記積層材料の不要部を除去することによって積層材料のパターニングを行い、
３）前記支持体上にパターニング済みの積層材料を備えた転写体と、被転写体とを、前記積層材料と前記被転写体とが対面するように接触させ、これを密着させて、前記転写体から、前記パターニング済みの積層材料を前記被転写体上に転写する、
凸版反転オフセット法であることを特徴とする請求項１乃至３記載の印刷体の製造方法。
前記有機機能性薄膜の下方に第一電極を、上方に第二電極をさらに備え、当該有機機能性薄膜は有機発光媒体層であることを特徴とする請求項１乃至５記載の印刷体の製造方法。
前記有機発光媒体層は電荷輸送層であることを特徴とする請求項６記載の印刷体の製造方法。
前記有機発光媒体層は発光層であることを特徴とする請求項６または７記載の印刷体の製造方法。
請求項１乃至８記載の方法により製造されたことを特徴とする印刷体。