JP2007095517A - Pattern formation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、凸版反転オフセット印刷法を用いたパターン形成方法に関する。該パターン形成方法にてインキのパターンを形成した印刷物としては有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子)が例示でき、この有機EL素子の有機発光媒体層を凸版反転オフセット印刷法により形成する。また、前記印刷物としては、有機EL素子の他にカラーフィルタ、回路基材、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等を印刷物として例示することができる。 The present invention relates to a pattern forming method using a letterpress reverse offset printing method. Examples of the printed matter on which the ink pattern is formed by the pattern forming method include an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as an organic EL element), and an organic light emitting medium layer of the organic EL element is formed by a letterpress reverse printing method. Moreover, as said printed matter, a color filter, a circuit base material, a thin-film transistor, a microlens, a biochip etc. other than an organic EL element can be illustrated as printed matter.
例えば、前記有機EL素子は、二つの対向する電極の間に有機発光材料からなる有機発光層を形成し、有機発光層に電流を流すことで発光させるものであるが、効率良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。この有機EL素子の有機発光層を形成する有機発光材料には、低分子系と高分子系の二系統の材料がある。低分子系の材料を使用して有機発光層を成膜する場合には、蒸着法により成膜することが一般的である。そのため、大画面化には制約があった。一方、高分子系材料は、溶媒に溶かしてインキ化することができる。そのため、塗布や印刷法によって有機発光層を成膜でき、大画面化に向き、またコスト的にも有利である。 For example, in the organic EL element, an organic light emitting layer made of an organic light emitting material is formed between two opposing electrodes, and light is emitted by passing a current through the organic light emitting layer. The thickness of the light emitting layer is important, and it is necessary to make the thin film about 100 nm. Further, in order to make this a display, it is necessary to pattern it with high definition. The organic light emitting material forming the organic light emitting layer of the organic EL element includes two types of materials, low molecular weight type and high molecular weight type. When an organic light emitting layer is formed using a low molecular weight material, it is generally formed by vapor deposition. For this reason, there was a restriction on the enlargement of the screen. On the other hand, the high molecular weight material can be made into an ink by dissolving in a solvent. Therefore, the organic light emitting layer can be formed by coating or printing, which is advantageous for increasing the screen size and cost.
有機EL素子を製造する際には、有機発光層の膜厚を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。そのため、成膜方法としては、塗り分けやパターニングを行うのに好適な印刷法が適している。特に、有機EL素子やディスプレイでは、ガラス基板を用いることが多いため、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感光性樹脂版を用いる凸版印刷法が好適である。実際に、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、凸版印刷による方法などが提唱されている。 When manufacturing an organic EL element, it is necessary to make the film thickness of an organic light emitting layer into a thin film of about 100 nm. Further, in order to make this a display, it is necessary to pattern it with high definition. For this reason, as a film forming method, a printing method suitable for performing painting or patterning is suitable. In particular, since an organic EL element or a display often uses a glass substrate, an offset printing method using a rubber blanket or a relief printing method using a rubber plate or a photosensitive resin plate having the same elasticity is preferable. Actually, as an attempt by these printing methods, a method by offset printing, a method by letterpress printing, and the like have been proposed.
さらに、オフセット印刷法には凹版オフセット印刷法や凸版反転オフセット印刷法と呼ばれるものがある。凹版オフセット印刷法と凸版反転オフセット印刷法とは、何れも平滑なゴム層を印刷面となるシリコーンゴム層を有するブランケットを用いて、パターン化されたインキを被印刷基板上に転写することで共通するが、インキをパターン化する工程が異なる。 Furthermore, there are offset printing methods called intaglio offset printing methods and letterpress reverse printing methods. The intaglio offset printing method and the relief reversal offset printing method are both common by transferring a patterned ink onto a substrate to be printed using a blanket having a smooth rubber layer and a silicone rubber layer as a printing surface. However, the process of patterning the ink is different.
凸版反転オフセット印刷法は、インキ供給手段からブランケットの有効面の全面にインキを塗工する工程と、被印刷基板に形成するパターンをネガパターンとした凸部を有する除去版にブランケットを押圧して分離することで、ブランケットからネガパターンによってインキを除去し、ブランケット上に所望のパターンを形成する工程と、ブランケットを被印刷基板に押圧、その後分離して、ブランケット上にあるインキパターンを被印刷基板に印刷する工程からなる(例えば、特許文献1、2参照)。
The relief reversal offset printing method is a method in which ink is applied from the ink supply means to the entire effective surface of the blanket, and the blanket is pressed against a removal plate having a convex portion in which the pattern formed on the substrate to be printed is a negative pattern. By separating, the ink is removed from the blanket with a negative pattern and a desired pattern is formed on the blanket, and the blanket is pressed against the substrate to be printed, and then separated, and the ink pattern on the blanket is printed on the substrate to be printed (For example, refer to
この凸版反転オフセット印刷法は、インキの塗布状態とインキの転移状態とを独立して制御できるため、インキ膜の均一性がよいこと、糸引き現象が発生しない良好な転移を低印圧で実現できる。従って、厚みが薄く、少しの歪みも発光不良につながる有機EL素子の発光層を形成する上で有利な方法である。
ブランケットにおいてインキとの接触面となるシリコーンゴム層は、インキ層を一定の膜厚で均一に形成させるためにインキの溶媒をある程度吸収する能力を有する必要がある。しかし、その吸収能力が大きいと、ブランケット上にあるインキはすぐに乾燥してしまい、ブランケット上のインキ層が除去版の凸部にインキが正確に転写されなくなってしまうという問題と、パターニングされたブランケット上のインキが被印刷基板上に正確に転写されなくなってしまうという問題があった。なお、「正確に転写されない」とは、ブランケット上にあるインキのすべてまたは一部が除去版の凸部または被印刷基板に転移しないという現象の他に、転移はするもののブランケット上にあるインキと、除去版または被印刷基板上にあるインキの間で糸引きが発生し、パターンが崩れてしまうといった現象も含まれる。 The silicone rubber layer serving as the contact surface with the ink in the blanket needs to have an ability to absorb the ink solvent to some extent in order to uniformly form the ink layer with a constant film thickness. However, if the absorption capacity is large, the ink on the blanket dries quickly, and the ink layer on the blanket is patterned with the problem that the ink is not accurately transferred to the convex part of the removal plate. There was a problem that the ink on the blanket could not be accurately transferred onto the substrate to be printed. Note that “not correctly transferred” means that all or part of the ink on the blanket does not transfer to the convex portion of the removal plate or the substrate to be printed, but to the ink on the blanket that is transferred. In addition, there is also a phenomenon in which stringing occurs between the ink on the removed plate or the substrate to be printed and the pattern is destroyed.
特に、有機EL素子にあっては、有機発光層は50〜100nmの厚みで設けられるため、有機発光形成材料を溶媒に溶解または分散させた有機発光インキを用い、凸版反転オフセット印刷法により被印刷基板上に有機発光層を形成する場合、ブランケット上に形成されるインキは非常に薄いために、ブランケット上にあるインキ層はすぐに乾燥してしまうという問題があった。 In particular, in an organic EL element, since the organic light emitting layer is provided with a thickness of 50 to 100 nm, printing is performed by a letterpress reverse printing method using an organic light emitting ink in which an organic light emitting forming material is dissolved or dispersed in a solvent. When the organic light emitting layer is formed on the substrate, the ink formed on the blanket is very thin, so that the ink layer on the blanket is quickly dried.
このようなブランケット上のインキ層の乾燥に対し、これまではダミーの基板を用意し、ダミー基板に対して印刷をおこない、インキの溶媒によってブランケットのシリコーンゴム層を膨潤させ、インキの転移状態を確認するという「空刷り」がおこなわれていた。そして、空刷りでインキの転移状態を確認したあとに、被印刷基板に対してパターンの形成がおこなわれていた。しかし、空刷りをおこなうと、生産効率の低下を招くという点、また、有機発光材料は非常に高価であり、空刷りによって有機発光材料が無駄になってしまうという点から、空刷りはおこないたくないという要求がある。 For the drying of the ink layer on the blanket, a dummy substrate has been prepared so far, printing is performed on the dummy substrate, and the silicone rubber layer of the blanket is swollen by the solvent of the ink, thereby changing the ink transfer state. “Empty printing” to confirm. Then, after confirming the ink transfer state by blank printing, a pattern was formed on the substrate to be printed. However, if you perform blank printing, the production efficiency will decrease, and organic light emitting materials are very expensive, and the organic light emitting materials are wasted due to blank printing, so you do not want to perform blank printing. There is no request.
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、不必要な印刷を低減することで、インキの工数や使用量を削減することができるパターン形成方法及びこれを用いて製造される有機EL素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and by reducing unnecessary printing, a pattern forming method capable of reducing the man-hour and amount of ink used, and an organic EL manufactured using the same An object is to provide an element.
上記課題を解決するため、請求項1に係る発明は 剥離容易なインキ層を有効面に備えた最表層がシリコーンゴム層であるブランケットと、非画線部を凸部とし、画線部を凹部とする凹凸表面を有する除去版とを、前記インキ層と凸部が対面するように密着させて、前記凸部に密着した非画線部のインキ層を選択的に凸版に転写させてブランケットから除去し、次に、非画線部のインキ層が除去されたブランケットを被印刷基板に密着させて、画線部に既存するブランケット上のインキを被印刷基板に転写する凸版反転オフセット印刷法において、前記ブランケットのシリコーンゴム層を溶媒により膨潤させたあと、膨潤させたシリコーンゴム層の有効面にインキ層を備えたことを特徴とするパターン形成方法とした。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
また、請求項2に係る発明は、前記ブランケットのシリコーンゴム層を膨潤させる溶媒が、インキ中に含まれる溶媒の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項1記載のパターン形成方法とした。
The invention according to
また、請求項3に係る発明は、前記ブランケットのシリコーンゴム層を膨潤させる溶媒が、沸点150℃以上の溶媒を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のパターン形成方法とした。 The invention according to claim 3 is the pattern forming method according to claim 1 or 2, wherein the solvent for swelling the silicone rubber layer of the blanket contains a solvent having a boiling point of 150 ° C or higher. .
また、請求項4に係る発明は、前記溶媒により膨潤させたシリコーンゴム層の質量が膨潤前のシリコーンゴム層の質量に対し120%から220%であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のパターン形成方法とした。 The invention according to claim 4 is characterized in that the mass of the silicone rubber layer swollen by the solvent is 120% to 220% with respect to the mass of the silicone rubber layer before swelling. Any one of the pattern forming methods described above was used.
また、請求項5に係る発明は、少なくとも画素電極と対向電極と有機発光層を含む有機発光媒体層からなり、両電極から有機発光層に電流を流すことにより有機発光層を発光させる有機EL素子において、有機発光媒体層形成材料を溶媒に溶解または分散させてなるインキを用い、請求項1乃至4のいずれかに記載のパターン形成方法を用いて有機発光媒体層のうち少なくとも1つを形成することを特徴とする有機EL素子の製造方法とした。
The invention according to claim 5 comprises an organic light emitting medium layer including at least a pixel electrode, a counter electrode, and an organic light emitting layer, and causes the organic light emitting layer to emit light by flowing current from both electrodes to the organic light emitting layer. 5, at least one of the organic light emitting medium layers is formed using the pattern forming method according to
本発明によって、空刷りを低減することで生産効率を向上させることができ、また、インキの使用量を削減することができる。 According to the present invention, it is possible to improve production efficiency by reducing empty printing, and it is possible to reduce the amount of ink used.
また、膨潤させる溶媒がインキ中に含まれる溶媒の少なくとも1つを含むことにより、膨潤させる溶媒とインキ中の溶媒が親和性を示し、膨潤させた溶媒によってブランケット上のインキがはじいてしまいインキ層が形成できないといったことを防止することができる。 In addition, since the solvent to be swollen contains at least one of the solvents contained in the ink, the solvent to be swollen and the solvent in the ink exhibit affinity, and the ink on the blanket is repelled by the swollen solvent. Can be prevented from being formed.
また、膨潤させる溶媒に沸点150℃以上の溶媒を用いることにより、ブランケットのシリコーンゴム層中にある溶媒は蒸発が抑えられ、ブランケットのシリコーンゴム層は膨潤状態を長時間維持することが可能となる。 Further, by using a solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher as the solvent to be swelled, the solvent in the blanket silicone rubber layer can be prevented from evaporating, and the blanket silicone rubber layer can maintain the swollen state for a long time. .
また、ブランケットのシリコーンゴム層の質量を膨潤前のシリコーンゴム層の質量に対し120%から220%とすることによって、ブランケットの重量を管理することにより、容易に転写可能な膨潤状態を判断することが可能となった。 In addition, by controlling the weight of the blanket by determining the mass of the silicone rubber layer of the blanket to be 120% to 220% of the mass of the silicone rubber layer before the swelling, it is possible to judge a swelling state that can be easily transferred. Became possible.
そして、これらの方法を用いて被印刷基板上にインキパターンを形成することにより安価な印刷物を得ることができた。特に、有機EL素子において、有機発光媒体層のうち少なくとも1つを本発明のパターン形成方法を用いて形成することにより、安価な有機EL素子を得ることができた。 An inexpensive printed material could be obtained by forming an ink pattern on the substrate to be printed using these methods. In particular, in an organic EL element, it was possible to obtain an inexpensive organic EL element by forming at least one of the organic light emitting medium layers using the pattern forming method of the present invention.
以下、この発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below.
なお、本発明にかかる印刷物は表示ディスプレイの表示画面を構成する光学部品として好適に利用できる。光学部品としては、例えば、有機EL素子を例示することができ、また、カラー液晶ディスプレイを構成するカラーフィルタを例示することができる。また、このほか、本発明にかかる印刷物として、回路基材、薄膜トランジスタ、マイクロレンズ、バイオチップ等を例示することができる。 The printed matter according to the present invention can be suitably used as an optical component constituting the display screen of the display. As an optical component, an organic EL element can be illustrated, for example, and the color filter which comprises a color liquid crystal display can be illustrated. In addition, examples of the printed material according to the present invention include a circuit substrate, a thin film transistor, a microlens, and a biochip.
本発明の凸版反転オフセット印刷法に用いられるブランケットの説明断面図を図1に示した。ブランケットは、印刷時に不図示のブランケット胴に取り付けられるベース基材1と、ベース基材1を覆い、かつ、溶媒を含むインキ層が形成されるシリコーンゴム層2を備えている。
An explanatory cross-sectional view of a blanket used in the letterpress reverse offset printing method of the present invention is shown in FIG. The blanket includes a
ベース基材1としては、ブランケット胴に取り付けられることから可撓性のあるシートであれば構わないが、コスト及び寸法安定性からポリエチレンテレフタレートフィルムといったポリエステルフィルムが好適である。また、ベース部1とシリコーンゴム層2との間には、必要に応じて両者を好適に接着するためのプライマー層を設けてもよい。また、ベース基材1とブランケット胴との接触部分には、必要に応じてクッション層を設けてもよい。クッション層としてはスポンジ状の材料等を用いることができる。
The
シリコーンゴム層2のシリコーンゴム材料は主剤と硬化剤とを混合し、ベース基材1上に塗布して硬化させて形成される。シリコーンゴム材は、印刷適性のあるものであれば構わないが、RTV(室温硬化)型で付加型のシリコーンゴム材が、副生成物を発生せず、寸法安定が良いため好適である。また、シリコーンゴム層は、単層構成であっても、多層構成であっても構わない。
The silicone rubber material of the
なお、シリコーンゴム層2は、シリコーンゴム材料を型で硬化させた後に、ベース基材1と貼りあわせて形成させてもよい。また、シリコーンゴム層2のみでブランケットを構成させ、ブランケット胴に取り付けることも可能である。
The
また、ベース基材1上にシリコーンゴム材料を塗布し、硬化して得られたシリコーンゴム層2の方が、シリコーンゴム材料を型に流し込んで硬化させたあと、ベース基材1と貼りあわせて得たシリコーンゴム層よりも、表面の表面平滑性が良いことから好ましい。
Further, the
次に、本発明の凸版反転オフセット印刷法について説明する。凸版反転オフセット印刷装置の模式図を図2に示す。 Next, the relief reversal offset printing method of the present invention will be described. A schematic diagram of a letterpress reverse offset printing apparatus is shown in FIG.
ブランケット胴12に最表面が転写面となるよう、ブランケット13を取り付ける。そして、図示しないインキ供給手段からブランケット13の有効面に有機発光インキを塗布して、図2(a)に示すように、ブランケット13上にインキ層17を形成する。
A
この状態でブランケット胴12を回転し、凸部によってネガパターンが形成された除去版19の凸部とブランケット10とを圧着させるとともに、除去版19を固定したステージ11をブランケット胴12の回転に合わせて移動する。このとき、図2(b)に示すように、インキ層17のうち、除去版19の凸部に圧着した部分が、ブランケット13から除去され、除去版19の凸部に転移する。一方、ブランケット13上には、インキ層17の残りの部分からなる所望のインキのパターンが形成される。
In this state, the
次に、図3(c)に示すように、ブランケット胴12を回転し、被印刷基板16とブランケット13とを圧着させるとともに、被印刷基板16を固定したステージ11をブランケット胴12の回転に合わせて移動する。こうして、図3(d)に示すように、ブランケット13に形成された塗布膜17のパターンが、被印刷基板15に印刷される。
Next, as shown in FIG. 3C, the
本発明では、ブランケットは予め溶媒によって膨潤されている。膨潤させる溶媒としては公知のものが使用されるが、インキとの親和性を得るために、インキ中に含まれる溶媒のうち少なくとも1つを含んでいることが好ましい。また、膨潤させる溶媒としては、ブランケットの湿潤状態を維持するために、沸点150℃以上の溶媒を含むことが好ましい。 In the present invention, the blanket is previously swollen with a solvent. A known solvent is used as the solvent for swelling, but it is preferable that at least one of the solvents contained in the ink is included in order to obtain affinity with the ink. Moreover, as a solvent to swell, it is preferable to include a solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher in order to maintain the wet state of the blanket.
膨潤させたシリコーンゴム層の質量は、膨潤させる前のシリコーンゴム層の質量に対し、120%から220%であることが好ましい。質量が120%に満たない場合、ブランケットは十分に膨潤していないため、インキはブランケット上で乾燥してしまい、印刷時に正確に転写されなくなってしまう。また、質量が220%を超える場合、シリコーンゴム層の溶媒吸収能力を超えてしまい、インキハジキによってブランケット上にインキ層が形成されない可能性がある。 The mass of the swollen silicone rubber layer is preferably 120% to 220% with respect to the mass of the silicone rubber layer before swelling. When the mass is less than 120%, since the blanket is not sufficiently swollen, the ink is dried on the blanket and cannot be accurately transferred during printing. Moreover, when mass exceeds 220%, it will exceed the solvent absorption capability of a silicone rubber layer, and an ink layer may not be formed on a blanket by ink repellency.
ブランケットのシリコーンゴム層を膨潤させる手段としてはディップ法、スプレー法、ダイコート法、グラビアコート法等を挙げることができる。また、凸版反転印刷装置におけるインキ供給手段を用いることも可能である。なお、ブランケットをブランケット胴に装着する前であっても、装着した後でもよい。 Examples of means for swelling the silicone rubber layer of the blanket include dipping, spraying, die coating, and gravure coating. It is also possible to use ink supply means in a letterpress reverse printing apparatus. The blanket may be before or after being mounted on the blanket cylinder.
次に、本発明の有機EL素子の製造方法について説明する。図3に本発明の有機EL素子の説明断面図を示した。 Next, the manufacturing method of the organic EL element of this invention is demonstrated. FIG. 3 shows an explanatory cross-sectional view of the organic EL device of the present invention.
本発明の有機EL素子は、基板21上に画素電極22を有し、その上に有機発光層を含む有機発光媒体層が形成されている。そして、有機発光媒体層の上に対向電極25が形成されている。有機発光媒体層は有機発光層単独でも構わないが、有機発光層の他に有機発光層での発光を補助する目的で、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層が適宜設けられる。図1では正孔輸送層3と有機発光層(241、242、243)の2層構成とした。図1では、有機発光層は赤色有機発光層(241)、緑色有機発光層(242)、青色有機発光層(243)の三色とした。また、画素電極間には必要に応じて隔壁が設けられる。
The organic EL element of the present invention has a
基板としては、絶縁性を有する基板であればいかなる基板を使用することもできる。この基板側から光を取り出すボトムエミッション方式の場合には、基板として透明なものを使用する必要がある。例えば、ガラス基板やプラスチック製のフィルムまたはシートを用いることができる。プラスチック製のフィルムを用いれば、巻き取りにより有機EL素子の製造が可能となり、安価に素子を提供できる。プラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等を用いることができる。また、光を基板と反対側から取り出すトップエミッション方式の場合には不透明な基板を用いることもできる。 As the substrate, any substrate can be used as long as it is an insulating substrate. In the case of the bottom emission method in which light is extracted from the substrate side, it is necessary to use a transparent substrate. For example, a glass substrate or a plastic film or sheet can be used. If a plastic film is used, an organic EL element can be manufactured by winding, and the element can be provided at a low cost. As the plastic, for example, polyethylene terephthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyethersulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate and the like can be used. In the case of a top emission method in which light is extracted from the side opposite to the substrate, an opaque substrate can be used.
また、これらの基板は、あらかじめ加熱処理をおこなうことにより、基板内部や表面に吸着した水分を極力低減することが好ましい。また、基板上に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、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してから使用することが好ましい。 Moreover, it is preferable to reduce the water | moisture content adsorb | sucked in the board | substrate inside or the surface as much as possible by heat-processing these board | substrates beforehand. Further, in order to improve the adhesion depending on the material to be laminated on the substrate, it is preferable to use after performing surface treatment such as ultrasonic cleaning treatment, corona discharge treatment, plasma treatment, UV ozone treatment.
また、これらの基板には薄膜トランジスタ(TFT)を形成して、アクティブマトリックス方式の駆動用基板としても良い。TFTの材料としては、ポリチオフェンやポリアニリン、銅フタロシアニンやペリレン誘導体等の有機TFTでもよく、また、アモルファスシリコンやポリシリコンTFTでもよい。 In addition, a thin film transistor (TFT) may be formed on these substrates to form an active matrix driving substrate. The TFT material may be an organic TFT such as polythiophene, polyaniline, copper phthalocyanine or perylene derivative, or may be amorphous silicon or polysilicon TFT.
次に、この基板上に、画素電極として陽極を形成する。陽極の材料として、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)、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物が利用できる。形成方法としてはドライコーティング方式が利用できる。例えば、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、スパッタリング法等である。そして、真空製膜された金属酸化物被膜にフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチング又はドライエッチングして、パターン状に加工することができる。なお、抵抗を下げるために透明電極には銅、クロム、アルミニウム、チタン等の金属もしくはこれらの積層物を補助電極として部分的に併設することができる。 Next, an anode is formed on the substrate as a pixel electrode. Metal composite oxides such as ITO (indium tin composite oxide), IZO (indium zinc composite oxide), and zinc aluminum composite oxide can be used as the anode material. A dry coating method can be used as a forming method. For example, resistance heating vapor deposition, electron beam vapor deposition, reactive vapor deposition, ion plating, and sputtering. Then, a photoresist can be applied to the vacuum-formed metal oxide film, exposed and developed, and processed into a pattern by wet etching or dry etching. In order to reduce the resistance, a metal such as copper, chromium, aluminum, titanium, or a laminate thereof can be partially provided as an auxiliary electrode on the transparent electrode.
次に、有機発光媒体層を形成する。有機発光媒体層は、有機発光層単独から構成されたものでもよいし、有機発光層と正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層といった発光を補助するための層との積層構造としてもよい。なお、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層は適宜選択される。 Next, an organic light emitting medium layer is formed. The organic light emitting medium layer may be composed of an organic light emitting layer alone, or an organic light emitting layer and a layer for assisting light emission such as a hole transport layer, a hole injection layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. A laminated structure may be used. The hole transport layer, hole injection layer, electron transport layer, and electron injection layer are appropriately selected.
有機発光層は電流を流すことにより発光する層である。有機発光層の形成す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−キノラート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノラート)アルミニウム錯体、ビス(8−キノラート)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−キノラート)アルミニウム錯体、ビス(2−メチルー5−トリフルオロメチルー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−メチルー5−シアノー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−(パラートシル)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、ポリー2,5−ジヘプチルオキシーパラーフェニレンビニレンなどの低分子系発光材料が使用できる。 The organic light emitting layer is a layer that emits light when an electric current is passed. Organic light-emitting materials formed by the organic light-emitting layer include 9,10-diarylanthracene derivatives, pyrene, coronene, perylene, rubrene, 1,1,4,4-tetraphenylbutadiene, tris (8-quinolato) aluminum complex, tris (4-methyl-8-quinolato) aluminum complex, bis (8-quinolato) zinc complex, tris (4-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolato) aluminum complex, tris (4-methyl-5-cyano-) 8-quinolate) aluminum complex, bis (2-methyl-5-trifluoromethyl-8-quinolinolato) [4- (4-cyanophenyl) phenolate] aluminum complex, bis (2-methyl-5-cyano-8-quinolinolato) [4- (4-Cyanophenyl) phenolate] aluminum complex, Lis (8-quinolinolato) scandium complex, bis [8- (paratosyl) aminoquinoline] zinc complex and cadmium complex, 1,2,3,4-tetraphenylcyclopentadiene, poly-2,5-diheptyloxy-paraphenylene vinylene, etc. The low molecular weight light emitting material can be used.
また、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、ポリフィリン系蛍光体、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対等、Ir錯体等の燐光性発光体などの低分子系発光材料を、高分子中に分散させたものが使用できる。高分子としてはポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等が使用できる。また、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系、ポリフルオレン、ポリフェニレンビニレン、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発光材料であってもよい。また、これら高分子材料に前記低分子材料の分散又は共重合した材料や、その他既存の発光材料を用いることもできる。 Further, coumarin phosphors, perylene phosphors, pyran phosphors, anthrone phosphors, polyphyrin phosphors, quinacridone phosphors, N, N′-dialkyl-substituted quinacridone phosphors, naphthalimide phosphors, A material obtained by dispersing a low molecular weight light emitting material such as an N, N′-diaryl-substituted pyrrolopyrrole-based fluorescent pair or a phosphorescent light emitter such as an Ir complex in a polymer can be used. As the polymer, polystyrene, polymethyl methacrylate, polyvinyl carbazole and the like can be used. Further, it may be a polymer light emitting material such as polyarylene, polyarylene vinylene, polyfluorene, polyphenylene vinylene, polyparaphenylene vinylene, polythiophene or polyspiro. In addition, a material obtained by dispersing or copolymerizing the low molecular material in these high molecular materials, or other existing light emitting materials can be used.
正孔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。 As a material for the hole transport layer, metal phthalocyanines such as copper phthalocyanine and tetra (t-butyl) copper phthalocyanine and metal-free phthalocyanines, quinacridone compounds, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) Cyclohexane, N, N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, N, N′-di (1-naphthyl) -N, Aromatic amine low molecular hole injection and transport materials such as N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine, polyaniline, polythiophene, polyvinylcarbazole, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) ) And polystyrene sulfonic acid and other polymer hole transport materials, polythiophene oligomer materials, and other existing hole transport materials It is possible to choose from.
また、電子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、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。 As a material for the electron transport layer, 2- (4-bifinylyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, 2,5-bis (1-naphthyl)- 1,3,4-oxadiazole, an oxadiazole derivative, a bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinolato) beryllium complex, a triazole compound, or the like can be used.
有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、ヘキサン、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、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、2−メチル−(t−ブチル)ベンゼン、1,2,3,4−テトラメチルベンゼン、ペンチルベンゼン、1,3,5−トリエチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、1,3,5−トリ−イソプロピルベンゼン等を単独又は混合して用いることができる。 また、有機発光インキには、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。 Solvents that dissolve or disperse the organic light emitting material include toluene, xylene, acetone, hexane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, butyl acetate, 2-methyl- (t-butyl) Benzene, 1,2,3,4-tetramethylbenzene, pentylbenzene, 1,3,5-triethylbenzene, cyclohexylbenzene, 1,3,5-tri-isopropylbenzene and the like can be used alone or in combination. . Moreover, surfactant, antioxidant, a viscosity modifier, a ultraviolet absorber, etc. may be added to organic luminescent ink as needed.
正孔輸送材料、電子輸送材料を溶解または分散させる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、アセトン、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、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水等の単独またはこれらの混合溶剤などが挙げられる。特に、水またはアルコール類が好適である。 Solvents that dissolve or disperse the hole transport material and electron transport material include, for example, toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, butyl acetate, water, etc. Alternatively, a mixed solvent thereof can be used. In particular, water or alcohols are suitable.
有機発光層の形成方法としては本発明の凸版反転オフセット印刷法を用いることができる。このとき、ブランケットを膨潤させる溶媒としては、有機発光材料を溶解または分させた溶媒が使用できる。例えば、トルエン、キシレン、アセトン、ヘキサン、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、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水等、2−メチル−(t−ブチル)ベンゼン、1,2,3,4−テトラメチルベンゼン、ペンチルベンゼン、1,3,5−トリエチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、1,3,5−トリ−イソプロピルベンゼンが挙げられる。特に、沸点が150℃以上である2−メチル−(t−ブチル)ベンゼン、1,2,3,4−テトラメチルベンゼン、ペンチルベンゼン、1,3,5−トリエチルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、1,3,5−トリ−イソプロピルベンゼンが好適に使用される。 As a method for forming the organic light emitting layer, the letterpress reverse printing method of the present invention can be used. At this time, as the solvent for swelling the blanket, a solvent in which the organic light emitting material is dissolved or separated can be used. For example, toluene, xylene, acetone, hexane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethyl acetate, butyl acetate, water, 2-methyl- (t-butyl) benzene, 1, 2, 3 , 4-tetramethylbenzene, pentylbenzene, 1,3,5-triethylbenzene, cyclohexylbenzene, 1,3,5-tri-isopropylbenzene. In particular, 2-methyl- (t-butyl) benzene, 1,2,3,4-tetramethylbenzene, pentylbenzene, 1,3,5-triethylbenzene, cyclohexylbenzene, 1,3 having a boiling point of 150 ° C. or higher. , 5-tri-isopropylbenzene is preferably used.
また、正孔輸送層、電子輸送層の形成方法としては、ウェットコート法が挙げられる。ウェットコート法としては、スピンコート法、ダイコート法、ディップコート法、吐出コート法、プレコート法、ロールコート法、バーコート法等の塗布方式がある。また、凸版印刷法、インクジェット印刷法の印刷法を利用しても良い。また、本発明のオフセット印刷法を用いてもよい。 Moreover, a wet coating method is mentioned as a formation method of a positive hole transport layer and an electron carrying layer. As the wet coating method, there are coating methods such as a spin coating method, a die coating method, a dip coating method, a discharge coating method, a pre-coating method, a roll coating method, and a bar coating method. Moreover, you may utilize the printing method of a relief printing method and the inkjet printing method. Moreover, you may use the offset printing method of this invention.
次に、対向電極として陰極を形成する。陰極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。または電子注入効率と安定性を両立させるため、低仕事関数な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。なお、トップエミッション方式の場合は対向電極は透明性を有する必要がある。例えば、これら金属または金属合金材料による層とITO等の透明導電材料との組み合わせで透明電極を得ることができる。 Next, a cathode is formed as a counter electrode. As the cathode material, a substance having high electron injection efficiency is used. Specifically, a single metal such as Mg, AL, or Yb is used, or a compound such as Li, oxidized Li, or LiF is sandwiched by about 1 nm at the interface in contact with the light emitting medium, and Al or Cu having high stability and conductivity is laminated. And use. Alternatively, in order to achieve both electron injection efficiency and stability, one or more metals such as Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, and Yb having a low work function and stable Ag, Al An alloy system with a metal element such as Cu is used. Specifically, alloys such as MgAg, AlLi, and CuLi can be used. In the case of the top emission method, the counter electrode needs to have transparency. For example, a transparent electrode can be obtained by a combination of a layer made of these metals or metal alloy materials and a transparent conductive material such as ITO.
対向電極の形成方法は、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。厚さは10nm〜1μm程度が望ましい。また、本発明では画素電極を陽極、対向電極を陰極としたが、画素電極を陰極、対向電極を陽極としても構わない。 As a method for forming the counter electrode, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method can be used depending on the material. The thickness is preferably about 10 nm to 1 μm. In the present invention, the pixel electrode is an anode and the counter electrode is a cathode. However, the pixel electrode may be a cathode and the counter electrode may be an anode.
そして、ガラスキャップ等により接着剤を介して封止をおこない、水分や酸素による陰極や発光媒体層の劣化を防止する。なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 And it seals through an adhesive agent with a glass cap etc., and prevents deterioration of the cathode and the light emitting medium layer due to moisture and oxygen. The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
TSE3032(A)(GE東芝シリコーン製2液型シリコーンゴム主剤)100重量部と、TSE3032(B)(GE東芝シリコーン製2液型シリコーンゴム硬化剤)10重量部とを混合し、シリコーンゴム組成物を得た。この組成物をベース部であるPET基材上にナイフコーターを用い塗布し、70℃で2時間加熱し硬化反応をさせた。その後、シクロヘキシルベンゼンの入ったバットの中に1時間漬け込んだ。膨潤後のシリコーンゴム層の質量を測定したら、膨潤前のシリコーンゴム層の質量に対して145%であった。これにより、膨潤されたブランケットを得た。 100 parts by weight of TSE3032 (A) (GE Toshiba Silicone two-part silicone rubber main component) and 10 parts by weight of TSE3032 (B) (GE Toshiba Silicone two-part silicone rubber curing agent) are mixed to form a silicone rubber composition. Got. This composition was applied onto a PET base material as a base portion using a knife coater and heated at 70 ° C. for 2 hours to cause a curing reaction. After that, it was soaked in a vat containing cyclohexylbenzene for 1 hour. When the mass of the silicone rubber layer after swelling was measured, it was 145% with respect to the mass of the silicone rubber layer before swelling. Thereby, a swollen blanket was obtained.
一方、基板としてITO付きガラス基板を用意し、そのITOを所定のパターンにエッチングして透明導電層を作成した。そして、透明導電層の上に、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をスピンコート法により塗布して、厚さ50nmの正孔輸送層を設けた。このようにして、基板と透明導電層と正孔輸送層とを有する被印刷基板を得た。 On the other hand, a glass substrate with ITO was prepared as a substrate, and the ITO was etched into a predetermined pattern to form a transparent conductive layer. Then, on the transparent conductive layer, a mixture of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrenesulfonic acid was applied by a spin coating method to provide a hole transport layer having a thickness of 50 nm. Thus, the to-be-printed substrate which has a board | substrate, a transparent conductive layer, and a positive hole transport layer was obtained.
また、ポリアリーレンビニレン系高分子発光体であるポリ(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)を1,3,5−トリエチルベンゼンに溶解し、有機発光インキを得た。 Also, poly (2-methoxy-5- (2′-ethylhexyloxy) -1,4-phenylenevinylene), which is a polyarylene vinylene polymer light-emitting material, is dissolved in 1,3,5-triethylbenzene, and organic A luminescent ink was obtained.
得られたブランケットをブランケット胴に装着し、凸版反転オフセット印刷装置を用い、上述した方法によって被印刷基板に対し有機発光インキをパターン印刷した。このとき、インキの乾燥による糸引きが発生することなく印刷1回目よりパターニングすることができた。そして、有機発光インキが印刷された被印刷基板に対し、加熱・真空乾燥をおこない有機発光層を形成した。 The obtained blanket was mounted on a blanket cylinder, and an organic light-emitting ink was pattern-printed on the substrate to be printed by the above-described method using a relief printing offset printing apparatus. At this time, patterning could be performed from the first printing without stringing due to drying of the ink. And the organic light emitting layer was formed by heating and vacuum-drying with respect to the to-be-printed substrate in which the organic light emitting ink was printed.
さらに、有機発光層が形成された被印刷基板に対し、リチウムおよびアルミニウムを真空蒸着して、それぞれ0.5nm、100nmの厚さの薄膜を形成して陰極層を設け、有機EL素子1を得た。得られた有機EL素子に8Vの電圧を印可したところ、100cd/m2のパターン化された発光を示した。
Further, lithium and aluminum are vacuum-deposited on the substrate to be printed on which the organic light emitting layer is formed to form a thin film having a thickness of 0.5 nm and 100 nm, respectively, and a cathode layer is provided to obtain the
(比較例)
実勢例と同様、TSE3032(A)(GE東芝シリコーン製2液型シリコーンゴム主剤)100重量部と、TSE3032(B)(GE東芝シリコーン製2液型シリコーンゴム硬化剤)10重量部とを同様に混合し、得られたシリコーンゴム組成物をPET基材上にナイフコーターを用い塗布し、70℃で2時間加熱し硬化反応をさせた。
(Comparative example)
Similarly to the actual example, 100 parts by weight of TSE3032 (A) (two-part silicone rubber main component made by GE Toshiba Silicone) and 10 parts by weight of TSE3032 (B) (two-part silicone rubber curing agent made by GE Toshiba Silicone) were similarly used. The resulting silicone rubber composition was applied onto a PET substrate using a knife coater and heated at 70 ° C. for 2 hours to cause a curing reaction.
得られたブランケットを用い、ブランケットを溶媒に膨潤させることなく被印刷基板に有機発光インキを印刷したところ、印刷回数15回目までインキ膜の糸引きがみられ、パターンを正確に形成することができなかった。 Using the resulting blanket, the organic light-emitting ink was printed on the substrate to be printed without swelling the blanket with a solvent. As a result, the ink film was stringed up to the 15th printing and the pattern could be formed accurately. There wasn't.
1 シリコーンゴム層
2 ベース基材
11 ステージ
12 ブランケット胴
13 ブランケット
16 被印刷基板
17 インキ層
19 除去版
21 基板
22 画素電極
23 対向電極
241 赤色有機発光層
242 緑色有機発光層
243 青色有機発光層
25 陰極
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記ブランケットのシリコーンゴム層を溶媒により膨潤させたあと、膨潤させたシリコーンゴム層の有効面にインキ層を備えたことを特徴とするパターン形成方法。 The ink layer comprises a blanket having an effective surface with an easily peelable ink layer and the outermost layer being a silicone rubber layer, and a removal plate having a concavo-convex surface with a non-image area as a protrusion and a image area as a recess. And the convex portion are in close contact with each other, and the ink layer of the non-image area in close contact with the convex portion is selectively transferred to the relief plate and removed from the blanket. In the letterpress reverse offset printing method in which the removed blanket is brought into close contact with the substrate to be printed, and the ink on the blanket existing on the image line portion is transferred to the substrate to be printed.
A method for forming a pattern, comprising the step of swelling a silicone rubber layer of the blanket with a solvent and then providing an ink layer on an effective surface of the swollen silicone rubber layer.
有機発光媒体層形成材料を溶媒に溶解または分散させてなるインキを用い、請求項1乃至4のいずれかに記載のパターン形成方法を用いて有機発光媒体層のうち少なくとも1つを形成することを特徴とする有機EL素子の製造方法。 In an organic EL element comprising an organic light emitting medium layer including at least a pixel electrode, a counter electrode, and an organic light emitting layer, and causing an organic light emitting layer to emit light by passing a current from both electrodes to the organic light emitting layer,
Forming at least one of the organic light emitting medium layers using the pattern forming method according to any one of claims 1 to 4, using an ink obtained by dissolving or dispersing an organic light emitting medium layer forming material in a solvent. A method for producing an organic EL element, which is characterized.
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