JP2007179856A

JP2007179856A - 無機ｅｌディスプレイ及びその製造方法

Info

Publication number: JP2007179856A
Application number: JP2005376565A
Authority: JP
Inventors: Takao Taguchi; 貴雄田口
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2005-12-27
Filing date: 2005-12-27
Publication date: 2007-07-12
Anticipated expiration: 2025-12-27
Also published as: JP4882047B2

Abstract

【課題】凸版印刷法により高い輝度の無機ＥＬ発光体層を高い生産性で形成することを可能とする無機ＥＬディスプレイの製造方法を提供すること。
【解決手段】基体上に、ＺｎＳ及びＧａＡｓを含有する粒子、バインダー樹脂、及び溶剤を含むインキを凸版印刷法により印刷することにより無機ＥＬ発光層を形成する工程を具備する無機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記凸版印刷法に使用する凸版が、水現像タイプの感光性樹脂を含むことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、無機ＥＬディスプレイ及びその製造方法に係り、特に、凸版印刷法による無機ＥＬ発光層の形成に関する。

ＥＬディスプレイは、一対の電極間にＥＬ発光層を介在させ、電極を通してＥＬ発光層に電圧をかけて発光させ、電圧を制御して表示を行うものである。無機発光体を用いる無機ＥＬディスプレイと有機発光体を用いる有機ＥＬディスプレイとがある。

有機ＥＬディスプレイは、無機ＥＬディスプレイよりも低電圧で動作可能である等の様々な利点を有しているが、有機ＥＬ発光体が劣化し易く、無機ＥＬディスプレイよりも寿命が大幅に低いという弱点がある。そこで、高寿命の無機ＥＬ発光体を用いた無機ＥＬディスプレイの開発が望まれている。

しかし、無機ＥＬ発光体は、未だ十分な輝度が得られておらず、マトリクスディスプレイへの適用は困難であり、十分な輝度を示す無機ＥＬ発光体が望まれていた。

近年、無機ＥＬ発光体の研究が進み、高い輝度を有する、ＺｎＳ及びＧａＡｓを含有するＥＬ発光体が開発されるに至った（例えば、特許文献１参照）。このようなＥＬ発光体は、通常、蒸着等の気相法により成膜される。しかし、気相法による成膜方法は、大掛かりな装置を必要とし、製造コストが高いという問題があるため、低製造コストでの成膜が可能な凸版印刷法による成膜が考えられる。

凸版印刷法は、例えば、感光性樹脂からなる凸版を用いて印刷を行う印刷法であり、このような感光性樹脂凸版は、画線部にのみ光が透過するマスクを利用して感光性樹脂を露光し、画線部を硬化させ、未硬化部分を溶剤等で洗い流すことにより形成される。感光性樹脂凸版には、有機溶剤で洗い出す有機溶剤現像タイプの感光性樹脂により形成されたものと、水で洗い出す水現像タイプの感光性樹脂により形成されたものとがある。一般の凸版印刷においては、主として有機溶剤タイプ現像タイプの感光性樹脂により形成された凸版が使用されている。

しかし、このような凸版を用いて凸版印刷法により無機ＥＬ発光体を印刷しようとすると、凸版を構成する感光性樹脂が膨潤してしまうという問題が生ずる。これまで、無機ＥＬ発光体層を凸版印刷法により形成するには、どのようなタイプの感光性樹脂凸版を用いたらよいかについては、未だ十分な検討がなされていない。
特開２００５−３３９９２４

本発明は、以上のような事情の下になされ、凸版印刷法により高い輝度の無機ＥＬ発光体層を形成することを可能とする無機ＥＬディスプレイの製造方法を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、そのような方法により製造された無機ＥＬディスプレイを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の第１の態様は、基体上に、ＺｎＳ及びＧａＡｓを含有する粒子、バインダー樹脂、及び有機溶剤を含むインキを凸版印刷法により印刷することにより無機ＥＬ発光層を形成する工程を具備する無機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記凸版印刷法に使用する凸版が、水現像タイプの感光性樹脂を含むことを特徴とする無機ＥＬディスプレイの製造方法を提供する。

このような無機ＥＬディスプレイの製造方法において、感光性樹脂として、ポリアミド系の感光性樹脂を用いることができる。

本発明の第２の態様は、上記方法により製造された無機ＥＬディスプレイを提供する。

本発明によると、ＺｎＳ及びＧａＡｓを含有する無機ＥＬ発光層を凸版印刷法により形成するとともに、凸版印刷法に用いる凸版を水現像タイプの感光性樹脂により構成しているため、凸版を構成する感光性樹脂が膨潤することがなく、高輝度の無機ＥＬディスプレイを高い生産性で製造することが可能である。

以下、発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る無機ＥＬディスプレイの概略を示す断面図である。図１に示すように、透明基板１上に、透明電極１２、絶縁層１３、無機ＥＬ発光層１４、絶縁層１５、及び対向電極１６を順次積層することにより、無機ＥＬディスプレイが構成されている。

透明基板１１としては、透光性を有し、ある程度の強度を有するものであれば、任意の材質を使用することができる。そのようなものとして、例えば、ガラス板、プラスティックフィルム、プラスティックシートを用いることができる。

透明電極１２としては、ＩＴＯを用いることができる。
絶縁膜１３，１５としては、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４等を用いることができる。
対向電極１６としては、Ａｌ、Ｍｇ等の金属を用いることができる。
無機ＥＬ発光層１４は、ＺｎＳ及びＧａＡｓを含有する粒子、バインダー樹脂、及び有機溶剤を含む凸版印刷用インキを、凸版印刷法により印刷し、熱処理することにより形成される。凸版印刷により形成された無機ＥＬ発光層の膜厚は、例えば、０．１〜５０μｍであるのが好ましい。

凸版印刷用インキに含まれるＺｎＳ及びＧａＡｓを含有する無機発光材料粒子は、ＺｎＳを付活剤や共付活剤により付活した後、Ｍｎの存在下で、ＧａＡｓと反応させることにより生成することができる。付活剤としては、銅を、共付活剤としては、ＣｌやＢｒのようなハロゲンを用いることができる。

より具体的には、ＺｎＳ粉末と付活剤、例えばＣｕＯ_４とを混合して、焼成し、次いで焼成体を粉砕し、更にＧａＡｓ粉末を加えて焼成し、洗浄し、乾燥することにより得ることができる。ＺｎＳとＧａＡｓの混合物の焼成温度は、３００〜１０００℃程度であるのが好ましい。また、ＺｎＳとＧａＡｓの混合割合は、１：９〜９：１であるのが好ましい。

バインダー樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリビニルカルバゾール等を用いることができる。

無機発光材料粒子を溶解・分散させる有機溶剤としては、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有機溶媒が挙げられる。

なお、無機発光インキには印刷適性を向上させるために必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を添加してもよい。

無機ＥＬ発光層１４は、ＺｎＳ及びＧａＡｓを含有する粒子、バインダー樹脂、及び有機溶剤を含む凸版印刷用インキを、水現像タイプの感光性樹脂を含む凸版を用いて、表面に透明電極１２及び絶縁層１３を有する基体１１上に印刷することにより形成される。このように、凸版を水現像タイプの感光性樹脂により構成しているため、凸版がインキに含まれる有機溶剤により膨潤し、変形や損傷を生ずることが防止される。

本実施形態に係る方法に使用される凸版に含まれる水現像タイプの感光性樹脂としては公知のもので構わないが、例えば、親水性のポリマーと不飽和結合を含むモノマーと光重合開始材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、セルロース誘導体が挙げられる。また、不飽和結合を含む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。

水現像タイプの感光性樹脂は親水性成分を多く含むが、いわゆる一般印刷に使われるインキは水、アルコール系であることが多いため、水現像タイプの感光性樹脂版で印刷時に版が膨潤、変形してしまい、親水性と疎水性のバランスをとることが困難であった。しかし、本発明では、無機ＥＬ発光層形成用インキは有機溶剤を含むため、親水性が高い方が有機溶剤に対する親和性が低く、インキ耐性が高くなり、現像適性とインキ耐性の両立が容易である。

トルエンの溶解度パラメータ（以下、ＳＰ値）は８．９であり、キシレンのＳＰ値は８．８である。これに対して、ポリアミド（ナイロン）のＳＰ値は１３．６、ポリビニルアルコールのＳＰ値は１２．６、セルロースのＳＰ値は１５．７であり、トルエン、キシレンのＳＰ値と十分に離れていることから、これらの親水性ポリマーを含む水現像タイプの感光性樹脂は、トルエン、キシレンに対して十分な耐性を有していることが分かる。

本発明で用いる感光性樹脂凸版は、トルエンまたはキシレンに２４時間浸潰したときの膨張率が５％以下となる。したがって、凸版印別法にて長時間連続して無機ＥＬ発光層の印刷を行なった際に、樹脂凸版の膨潤や変形が低減され、所望のパターンを得ることができる。

樹脂凸版は基材とあわせ版材となり、版材は凸版印刷時に版胴にマウントされる。基材としてはポリエステルシート、スチール板、アルミ板等が挙げられる。

次に、本実施形態における、凸版印刷法による無機ＥＬ発光層の形成方法の一例を示す。本実施形態に用いる凸版印刷装置は、表面に凸版が設けられた版材が表面にマウントされたロール状版胴を備えている。このロール状版胴は、凸版にインキを付与するためのアニロックスロールと接しており、アニロックスロールは、インキチャンバーのインキ供給部に接して回転可能に支持されている。このインキチャンバーには、インクタンクが接続されており、インクタンク内に収容されている凸版印刷用インキがインキチャンバーに供給されるようになっている。

アニックスロールの回転に伴い、インキチャンバーからアニックスロール表面に供給された凸版印刷用インキは、アニックスロール表面に均一な膜厚のインキ層を形成する。このインキ層のインキはアニックスロールに近接して回転駆動される版胴にマウントされた版材の凸版表面に転移する。そして、凸版表面にあるインキは被印刷基体である、表面に透明電極１２及び絶縁層１３を有する基体１１に対して印刷される。

このようにして形成された無機ＥＬ発光層１４上には、常法により絶縁層１５及び対向電極１６が形成されて、無機ＥＬディスプレイが完成する。

本発明の一実施形態に係るELディスプレイの断面図である。

符号の説明

１１・・・透明基板、１２・・・透明電極、１３，１５・・・絶縁層、１４・・・無機ＥＬ発光層、１６・・・対向電極。

Claims

基体上に、ＺｎＳ及びＧａＡｓを含有する粒子、バインダー樹脂、及び有機溶剤を含むインキを凸版印刷法により印刷することにより無機ＥＬ発光層を形成する工程を具備する無機ＥＬディスプレイの製造方法において、前記凸版印刷法に使用する凸版が、水現像タイプの感光性樹脂を含むことを特徴とする無機ＥＬディスプレイの製造方法。
前記感光性樹脂が、ポリアミド系であることを特徴とする請求項１に記載の無機ＥＬディスプレイの製造方法。
請求項１又は２に記載の方法により製造された無機ＥＬディスプレイ。