JP2008140588A - Organic el element and its manufacturing method, and letterpress - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機発光層が高分子材料からなる有機ELディスプレイパネル等に用いられる有機EL素子とその製造方法に関し、特に有機発光層を印刷法によって形成する有機EL素子及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an organic EL element used in an organic EL display panel or the like in which an organic light emitting layer is made of a polymer material, and a manufacturing method thereof, and more particularly to an organic EL element in which an organic light emitting layer is formed by a printing method and a manufacturing method thereof.
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が形成され、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、効率よく発光させるには有機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パネル化するには高精細にパターニングする必要がある。 An organic EL element is one in which 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 film thickness is important, and it is necessary to form a thin film of about 100 nm. Furthermore, in order to make this a display panel, it is necessary to pattern it with high definition.
有機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有り、一般に低分子材料は真空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にくいという問題がある。また、真空中で成膜するためにスループットが悪いという問題がある。 The organic light emitting material for forming the organic light emitting layer includes a low molecular material and a high molecular material. Generally, a low molecular material is formed into a thin film by a vacuum deposition method or the like, and is patterned using a fine pattern mask at this time. This method has a problem that the larger the substrate is, the less patterning accuracy is obtained. In addition, since the film is formed in a vacuum, there is a problem that the throughput is poor.
そこで、最近では高分子材料を溶剤に溶かして塗工液にし、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。高分子材料の塗液を用いてウェットコーティング法で有機発光層を含む有機発光媒体層を形成する場合の層構成は、陽極側から正孔輸送層、有機発光層と積層する二層構成が一般的である。このとき、有機発光層はカラーパネル化するために赤(R)、緑(G)、青(B)のそれぞれの発光色をもつ有機発光材料を溶剤中に溶解または安定して分散してなる有機発光インキを用いて塗り分ける必要がある(例えば特許文献1参照)。 Therefore, recently, a method in which a polymer material is dissolved in a solvent to form a coating solution and a thin film is formed by a wet coating method has been tried. In the case of forming an organic light emitting medium layer including an organic light emitting layer by a wet coating method using a coating material of a polymer material, the layer structure is generally a two-layer structure in which a hole transport layer and an organic light emitting layer are laminated from the anode side. Is. At this time, the organic light emitting layer is formed by dissolving or stably dispersing organic light emitting materials having respective emission colors of red (R), green (G), and blue (B) in a solvent in order to form a color panel. It is necessary to coat with organic luminescent ink (see, for example, Patent Document 1).
一方、正孔輸送層はパターニングせずに、有機ELディスプレイパネルの画像形成に関わる部分全体に全面塗布いわゆるベタ塗りする方法が一般的であり、スピンコート法やダイコート法といったコーティング法を用いて形成されてきた。これは、正孔輸送層の膜厚は一般に100nm以下の薄膜であり、層の横方向へ流れる電流よりも厚み方向へ流れる電流のほうが圧倒的に流れやすく、よって電極がパターニングされていれば、電流の画素の外へのリークは非常に少ないといわれていたためである。
ところで、本願発明者等は、ガラス基板上に陽極である画素電極をパターン形成し、画素電極間に絶縁層をパターン形成し、正孔輸送層を有機EL素子の有効面内に全面塗布し、有機発光層をパターン形成し、陰極層をパターン形成したパッシブマトリックスタイプの有機EL素子において、パターン化された電極間に流れる電流がリークし、発光効率が低下していることを確認した。
したがって、このリーク電流を防止して発光効率を良くするためには、正孔輸送層を画素電極上にのみにパターン形成し、絶縁層上には正孔輸送層を設けないようにする必要がある。
By the way, the inventors of the present application pattern a pixel electrode as an anode on a glass substrate, pattern an insulating layer between the pixel electrodes, and apply a hole transport layer over the entire surface of the organic EL element, In the passive matrix type organic EL device in which the organic light emitting layer was formed in a pattern and the cathode layer was formed in a pattern, it was confirmed that the current flowing between the patterned electrodes leaked and the light emission efficiency was lowered.
Therefore, in order to prevent this leakage current and improve luminous efficiency, it is necessary to pattern the hole transport layer only on the pixel electrode and not to provide the hole transport layer on the insulating layer. is there.
しかしながら、正孔輸送層を形成する正孔輸送材料は(3、4―ポリエチレンジオキシチオフェン)(PEDOT)といった高分子材料からなるため、この正孔輸送材料を溶媒に溶解または安定して分散させ正孔輸送インキとするには、高分子材料の溶解性の問題と、薄膜を作る必要性の両方の問題から、濃度を2%前後と低くする必要がある。
そして、濃度が2%前後の低粘度の正孔輸送インキをパターン印刷する際には、インキの広がりを防止するため隔壁が必要となる。これは、画素電極間にある絶縁層の高さを大きくし、隔壁として使用することで解決される。また、絶縁層で仕切られた画素電極内に正孔輸送インキを転写させる方法としては、インクジェット法や凸版印刷法による印刷法式が考えられる。なお、他の印刷法式としてはグラビア印刷法が考えられるが、凹凸のある被服物に対して印刷するには不向きである。
However, since the hole transport material forming the hole transport layer is made of a polymer material such as (3,4-polyethylenedioxythiophene) (PEDOT), the hole transport material is dissolved or stably dispersed in a solvent. In order to use hole transport ink, it is necessary to reduce the concentration to around 2% because of the problem of solubility of the polymer material and the necessity of forming a thin film.
When pattern printing is performed with a low-viscosity hole transport ink having a concentration of about 2%, a partition wall is necessary to prevent the ink from spreading. This can be solved by increasing the height of the insulating layer between the pixel electrodes and using it as a partition wall. Moreover, as a method of transferring the hole transport ink into the pixel electrode partitioned by the insulating layer, a printing method using an ink jet method or a relief printing method can be considered. In addition, although the gravure printing method can be considered as another printing method formula, it is unsuitable for printing on uneven clothes.
しかし、インクジェット法はインクジェットノズルから有機発光インキを被印刷部位に複数回滴下する方式であり、ノズルと被印刷基板に距離があり、インキは自身の重力でのみ隔壁内の被印刷部位に広がるものである。したがって、このインクジェット法では絶縁層に囲まれた被印刷部位全てにインキを転写することが難しく、特に画素電極の縁部においては印刷抜けが発生しやすいという問題がある。
また、インクジェット法において印刷抜けが発生しないようにする方法も考案されているが、そのためには十分にインクを開口部に盛る必要があるが、隔壁よりインクがあふれ出すことを防ぐために隔壁に撥水処理をする必要があり、その分、工程が増えてしまうという問題点がある。さらに、撥水性のある隔壁に滴下されたインクは山盛り状態になるが、このことは画素内の膜厚均一性が悪くなりやすいため、ディスプレイパネルの均一性や安定性の面で問題がある。
However, the inkjet method is a method in which organic light-emitting ink is dropped from the inkjet nozzle to the printing site multiple times, and there is a distance between the nozzle and the printing substrate, and the ink spreads to the printing site in the partition only by its own gravity. It is. Therefore, it is difficult for this ink jet method to transfer the ink to all the printing parts surrounded by the insulating layer, and there is a problem that printing omission is likely to occur especially at the edge of the pixel electrode.
In addition, a method for preventing printing omission in the ink jet method has been devised, but in order to do so, it is necessary to sufficiently fill the opening with ink, but in order to prevent ink from overflowing from the partition, There is a problem that it is necessary to perform water treatment, and the number of processes increases accordingly. Further, the ink dropped on the water-repellent partition walls is piled up, but this has a problem in the uniformity and stability of the display panel because the film thickness uniformity in the pixels tends to deteriorate.
それに対して凸版印刷法は簡便であり、インクジェット方式等と比較してスループットがよいという長所を有する。また、凸版印刷法においては、凸版の凸部を被印刷部位に押し付けるため、版による押し付けと隔壁により形成された空間を凸版が埋めることにより、インキが隔壁で囲まれた画素内を横方向に強く押し広げられる。よって、一般的に凸版印刷法はインクジェット法より画素電極の縁部においては印刷抜けが発生しにくいと言われている。 On the other hand, the relief printing method is simple and has the advantage that the throughput is better than the ink jet method or the like. In the relief printing method, in order to press the convex portion of the relief plate to the printing site, the relief is filled with the relief formed by pressing the plate and the space formed by the partition, so that the inside of the pixel surrounded by the partition is horizontally arranged. Strongly spread. Therefore, it is generally said that the relief printing method is less likely to cause printing omission at the edge of the pixel electrode than the ink jet method.
しかし凸版印刷法においても、インキが水溶性であるために隔壁といわれる絶縁層にはじきやすい。よって、隔壁と画素電極が接する縁部においては印刷抜けが発生しやすいという問題があった。 However, even in letterpress printing, the ink is water-soluble, so it easily repels an insulating layer called a partition. Therefore, there is a problem that printing omission is likely to occur at the edge where the partition wall and the pixel electrode are in contact.
そこで本発明は、有機EL素子においてパターニングされた画素電極上にのみに正孔輸送層を形成する方法を提供し、隔壁と画素電極が接する縁部においては印刷抜けが発生しない、均一性の良い表示を行うことが可能な有機EL素子及びその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a method for forming a hole transport layer only on a pixel electrode patterned in an organic EL device, and printing is not generated at the edge where the partition wall and the pixel electrode are in contact with each other, and the uniformity is good. An object of the present invention is to provide an organic EL element capable of performing display and a manufacturing method thereof.
上述の目的を達成するため、本発明による有機EL素子の製造方法は、画素電極と、前記画素電極上に発光領域を画定する絶縁層と、前記発光領域に形成されかつ少なくとも正孔輸送層及び有機発光層の2層を含む有機発光媒体層と、前記有機発光体層を介して前記画素電極に対向する対向電極とからなる有機EL素子の製造方法であって、前記発光領域内に凸版を用いて前記有機発光媒体層を構成する少なくとも一層を形成する工程を含む有機発光媒体層形成工程を備え、前記凸版の凸部の頂部は、前記凸部の突出方向に凸状の曲面からなる頂部用曲面で構成され、前記有機発光媒体層形成工程では、形成すべき前記層を構成するためのインキが前記頂部用曲面から前記発光領域に印刷されることを特徴とする。
また、本発明による有機EL素子の製造方法は、少なくとも画素電極と対向電極と正孔輸送層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素子の製造方法であって、基板上のパターニングされた画素電極の間に絶縁層を形成する工程と、凸版印刷法により正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散させた正孔輸送インキを凸版の凸部から前記絶縁層の間にある画素電極に印刷して正孔輸送層を形成する工程とを有し、前記凸版の凸部の形状が中凸形状であり、高低差が0.5〜5.0μmであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing an organic EL device according to the present invention includes a pixel electrode, an insulating layer defining a light emitting region on the pixel electrode, and at least a hole transport layer formed in the light emitting region. An organic EL element manufacturing method comprising an organic light emitting medium layer including two organic light emitting layers and a counter electrode facing the pixel electrode through the organic light emitter layer, wherein a relief plate is provided in the light emitting region. An organic light emitting medium layer forming step including a step of forming at least one layer constituting the organic light emitting medium layer, wherein the top portion of the convex portion of the relief plate is a top portion formed of a convex curved surface in the protruding direction of the convex portion In the organic light emitting medium layer forming step, ink for forming the layer to be formed is printed from the top curved surface to the light emitting region.
In addition, the organic EL device manufacturing method according to the present invention includes an organic light emitting medium layer including at least a pixel electrode, a counter electrode, a hole transport layer, and an organic light emitting layer. A method of manufacturing an organic EL element that emits light from a light emitting layer, wherein an insulating layer is formed between patterned pixel electrodes on a substrate, and a hole transport material is dissolved or dispersed in a solvent by a relief printing method Forming a hole transport layer by printing a hole transport ink on a pixel electrode between the insulating layer from a convex portion of a relief plate, and the shape of the convex portion of the relief plate is a middle convex shape, The height difference is 0.5 to 5.0 μm.
また本発明の有機EL素子は、少なくとも画素電極と対向電極と正孔輸送層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素子であって、基板上のパターニングされた画素電極の間に形成された絶縁層と、凸版印刷法により正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散させた正孔輸送インキを凸版の凸部から前記絶縁層の間にある画素電極に印刷して形成された正孔輸送層とを有し、前記凸版の凸部の形状が中凸形状であり、高低差が0.5〜5.0μmであることを特徴とする。
また、以上の構成において、前記凸版の凸部の表面と谷部との深さが50μm以上であることを特徴とする。また、前記凸版の構成材料が樹脂材料からなり、その硬度が18〜75(ショアD)、45〜90(ショアA)であることを特徴とする。さらに、前記正孔輸送層インキの粘度が5〜80mPa・sであることを特徴とする。
The organic EL device of the present invention comprises an organic light emitting medium layer including at least a pixel electrode, a counter electrode, a hole transport layer, and an organic light emitting layer. The organic light emitting layer emits light by passing a current from both electrodes to the organic light emitting layer. An organic EL element to be used is formed by using an insulating layer formed between patterned pixel electrodes on a substrate and a hole transport ink in which a hole transport material is dissolved or dispersed in a solvent by a relief printing method. And a hole transport layer formed by printing on a pixel electrode between the insulating layer and the insulating layer, the convex portion of the relief plate has a middle convex shape, and the height difference is 0.5-5. It is 0 μm.
Moreover, in the above structure, the depth of the surface and trough part of the convex part of the said relief plate is 50 micrometers or more, It is characterized by the above-mentioned. The constituent material of the relief printing plate is made of a resin material, and its hardness is 18 to 75 (Shore D), 45 to 90 (Shore A). Furthermore, the viscosity of the hole transport layer ink is 5 to 80 mPa · s.
なお、一般に凸版印刷法とは、広義には画線部が凸形状をしている版すなわち凸版を用いる全ての印刷法を言うが、本発明で述べる凸版印刷法とは、ゴム版または樹脂版からなる凸版を用いる印刷方式を示すこととする。また、印刷業の当業者間ではゴム凸版を用いるものをフレキソ印刷といい、樹脂凸版を用いるものを樹脂凸版印刷と区別して呼んでいるが、本発明では両者を特に区別せず、凸版印刷法と呼ぶこととする。凸版印刷方式で用いられるゴム版や樹脂版は、現在は感光性のゴム版や樹脂版が主に用いられているが、凸版の材質も多様化し、感光性ゴム版と感光性樹脂版の区別も不明確になってきており、本発明ではこの区別も特に設けず、両者とも感光性樹脂凸版と呼ぶことにする。
また、絶縁層が格子状になっている場合、発光領域は窓状となっている。また、絶縁層がライン状である場合、発光領域はライン間の部分である。また、絶縁層は、一部が画素電極に重なっていても良く、重なっていなくても良い。
In general, the letterpress printing method refers to all printing methods using a plate whose image line portion has a convex shape, that is, a letterpress, in a broad sense. The letterpress printing method described in the present invention is a rubber plate or a resin plate. A printing method using a relief printing plate made of Also, among those skilled in the printing industry, those using rubber letterpress are called flexographic printing, and those using resin letterpress are called to distinguish from resin letterpress printing, but in the present invention, both are not particularly distinguished, letterpress printing method I will call it. Currently, photosensitive rubber plates and resin plates are mainly used for the relief printing system, but the material of the relief plate is also diversified, and the distinction between photosensitive rubber plates and photosensitive resin plates. In the present invention, this distinction is not particularly provided, and both are called photosensitive resin relief plates.
Further, when the insulating layer has a lattice shape, the light emitting region has a window shape. In addition, when the insulating layer has a line shape, the light emitting region is a portion between the lines. In addition, the insulating layer may partially overlap the pixel electrode or may not overlap.
本発明の有機EL素子及びその製造方法によれば、凸版印刷法により正孔輸送材料を溶媒に溶解または安定に分散させた正孔輸送インキを凸版の凸部から絶縁層の間にある画素電極に容易に転写することができる。また、隔壁と画素電極が接する縁部において印刷抜けが発生しないため、欠陥のない均一性に優れた有機EL素子を得ることができる効果がある。 According to the organic EL element and the method for producing the same of the present invention, a pixel electrode in which a hole transport ink in which a hole transport material is dissolved or stably dispersed in a solvent by a letterpress printing method is located between the convex part of the letterpress and the insulating layer Can be transferred easily. In addition, since printing omission does not occur at the edge where the partition wall and the pixel electrode are in contact with each other, there is an effect that it is possible to obtain an organic EL element excellent in uniformity without defects.
以下、本発明の実施の形態を、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に適用した例について説明する。有機EL素子の駆動方法としては、パッシブマトリックスタイプとアクティブマトリックスタイプがあるが、本発明の有機EL素子はパッシブマトリックス方式の有機EL素子、アクティブマトリックス方式の有機EL素子のどちらにも適用可能である。
パッシブマトリックス方式とはストライプ状の電極を直交させるように対向させ、その交点を発光させる方式であるのに対し、アクティブマトリックス方式は画素毎にトランジスタを形成した、いわゆる薄膜トランジスタ(TFT)基板を用いることにより、画素毎に独立して発光する方式である。
図1は本発明の実施の形態による有機ELディスプレイパネルの構造を示す断面図である。
この有機ELディスプレイパネルにおける有機EL素子は基板1上に形成される。この有機ELディスプレイパネルが基板1側から光を取り出すポトムエミッション方式の有機EL素子とする場合には、基板1として透明なものを使用する必要があるが、基板1と反対側から光を取り出すトップエミッション方式の場合は、基板1は透光性を有する必要はない。
基板1としては、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、巻取りにより高分子EL素子の製造が可能となり、安価にディスプレイパネルを提供できる。また、その場合の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、これらのフィルムは水蒸気バリア性、酸素バリア性を示す酸化ケイ素といった金属酸化物、窒化ケイ素といった酸化窒化物やポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物からなるバリア層が必要に応じて設けられる。
Hereinafter, an example in which the embodiment of the present invention is applied to a passive matrix type organic EL display panel will be described. There are a passive matrix type and an active matrix type as a driving method of the organic EL element, but the organic EL element of the present invention can be applied to both a passive matrix type organic EL element and an active matrix type organic EL element. .
The passive matrix method is a method in which stripe-shaped electrodes are opposed to each other so as to be orthogonal to each other, and light is emitted at the intersection, whereas the active matrix method uses a so-called thin film transistor (TFT) substrate in which a transistor is formed for each pixel. Thus, the light is emitted independently for each pixel.
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of an organic EL display panel according to an embodiment of the present invention.
The organic EL element in this organic EL display panel is formed on the
As the
また、基板1の上には陽極としてパターニングされた画素電極2が設けられる。画素電極2の材料としては、ITO(インジウム錫複合酸化物)、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、酸化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、耐溶剤性があること、透明性があることなどからITOが好ましい。ITOはスパッタ法により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ライン状の画素電極2となる。
そして、このライン状の画素電極2を形成後、隣接する画素電極2の間に感光性材料を用いて、フォトリソグラフィ法により絶縁層3が形成される。
A
Then, after the line-shaped
本実施の形態における絶縁層3は、厚みが0.5umから5.0umの範囲にあることが望ましい。また、絶縁層3を隣接する画素電極2間に設けることによって、各画素電極2上に印刷された正孔輸送インキの広がりを抑え、ディスプレイ化した際に正孔輸送層4が絶縁層3上にあることによるリーク電流の発生を防ぐことができる。なお、絶縁層3が低すぎるとインキの広がりを防止できずに絶縁層3上に正孔輸送層4が形成されることとなる。
The insulating
また、例えば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において、画素電極2の間に絶縁層3を設けた場合、絶縁層3を直行して陰極層6を形成することになる。このように絶縁層3をまたぐ形で陰極層6を形成する場合、絶縁層3が高すぎると陰極層6の断線が起こってしまい表示不良となる。絶縁層3の高さが5.0μmを超えると陰極の断線が起きやすくなってしまう。
For example, in the passive matrix type organic EL display panel, when the insulating
また、絶縁層3を形成する感光性材料としてはポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらであってもよく、市販のもので構わないが、絶縁性を有する必要がある。なお、隔壁が十分な絶縁性を有さない場合には隔壁を通じて隣り合う画素電極2に電流が流れてしまい表示不良が発生してしまう。具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といったものが挙げられるが、これに限定するものではない。また、有機EL素子の表示品位を上げる目的で、光遮光性の材料を感光性材料に含有させても良い。
Further, the photosensitive material for forming the insulating
また、絶縁層3を形成する感光性樹脂はスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の塗布方法を用いて塗布され、フォトリソ法によりパターニングされる。また、感光性樹脂を用いずにグラビアオフセット印刷法、反転印刷法、フレキソ印刷法等を用いて絶縁層3を形成してもよい。
The photosensitive resin forming the insulating
以上のようにして絶縁層3を形成した後、次に正孔輸送層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。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、正孔輸送材料インキとなり、本実施の形態による凸版印刷方法を用いて形成される。なお、形成される正孔輸送層4の体積低効率は発光効率の点から1x106Ω・cm以下のものが好ましい。
After forming the insulating
また、正孔輸送材料を溶解または分散させる溶媒としては、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、イソプロパノール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソプロピル、水等の単独またはこれらの混合溶媒などが挙げられる。また、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いても良い。 Examples of the solvent for dissolving or dispersing the hole transport material include toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methanol, ethanol, isopropanol, ethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, ethyl acetate, and butyl acetate. , Isopropyl acetate, water and the like alone or a mixed solvent thereof. Moreover, surfactant, antioxidant, a viscosity modifier, a ultraviolet absorber, etc. may be added as needed.
図2は正孔輸送材料からなる正孔輸送インキを、画素電極2、絶縁層3が形成された被印刷基板上にパターン印刷する際の凸版印刷装置の概略を示している。
図示のように、本製造装置は、インクタンク10と、インキチャンバー12と、アニロックスロール14と、凸版30が設けられた版16がマウントされた版胴18を有している。インクタンク10には溶媒で希釈された正孔輸送インキが収容されており、インキチャンバー12にはインクタンク10より正孔輸送インキが送り込まれるようになっている。アニロックスロール14はインキチャンバー12のインキ供給部に対して回転可能に支持されている。
FIG. 2 shows an outline of a relief printing apparatus when pattern printing is performed on a substrate to be printed on which a
As shown in the figure, the present manufacturing apparatus has a
アニロックスロール14の回転に伴い、アニロックスロール14表面に供給された正孔輸送インキのインキ層14aは均一な膜厚に形成される。このインキ層14aはアニロックスロール14に近接して回転駆動される版胴18にマウントされた版16の凸部32に転移する。
平台20には、透明電極および絶縁層3が形成された被印刷基板24が版16の凸部32による印刷位置にまで図示しない搬送手段によって搬送されるようになっている。そして、版16の凸部32にあるインキは被印刷基板24に対して印刷され、必要に応じて乾燥工程を経て被印刷基板上に正孔輸送層4が形成される。
As the
On the flat table 20, the substrate to be printed 24 on which the transparent electrode and the insulating
なお、本例では凸版30に使用した感光性樹脂凸版30は水現像タイプのものを使用した。感光性樹脂版には、露光した樹脂版を現像する際に用いる現像液が有機溶剤である溶剤現像タイプのものと現像液が水である水現像タイプのものがある。一般に溶剤現像タイプのものは水系のインキに耐性を示し、水現像タイプのものは有機溶剤系のインキに耐性を示す傾向があるが、この限りではなく、正孔輸送インキに耐性を持ったものであれば、いずれの樹脂凸版30も用いることができる。
In this example, the photosensitive
ここで樹脂凸版30により画素電極2上に正孔輸送層4を所望に厚膜形成するために、樹脂凸版30の凸部32の形状が中凸形状となっている。
詳細に説明すると、図3に示すように、凸版30の凸部32の頂部32Aは、凸部32の突出方向に凸状の曲面からなる頂部用曲面34で構成されている。
凸部32は、基台部32Bと前記頂部32Aとからなっており、基台部32Bの断面は、下底36Aと、頂部32Aとの境をなす上底36Bと、それら下底36Aと上底36Bの両端を接続する両側の側辺36Cとからなる台形を呈している。
そして、頂部用曲面34は、上底36Bと交わる両側の側辺36Cの端部に連続状に接続されている。
基台部32Bの断面形状をなす台形の上底36Bは、凸部32の断面形状において、両側面の傾斜角度が急激に変化する点を結んだ線に対応する。また、台形の上底36Bの長さは下底36Aの長さよりも大であっても良く、上底36Bと下底36Aの長さが同一であっても良い。
頂部用曲面34は、上底36Bと、頂部用曲面34の先端との高低差が0.5〜5.0μmであることが望ましい。高低差が0.5μm以下だと、PEDOT膜の平坦性の効果が薄れてしまう。また逆に高低差が5.0μm以上の場合には、レリーフから版の凸版30への転移量が不安定になったり、レリーフにインキが流れ込みやすくなり、ムラの原因となる。
また、頂部用曲面34の曲率半径は、5〜2500μmであることが望ましい。この範囲以下であると、転移量が不安定になったり、レリーフにインキが流れ込みやすくなり、この範囲以上であると、隔壁と画素電極が接する縁部において印刷抜けが発生しやすくなる。
Here, in order to form the desired thickness of the hole transport layer 4 on the
More specifically, as shown in FIG. 3, the
The
The top
The trapezoidal upper base 36B having a cross-sectional shape of the base portion 32B corresponds to a line connecting points where the inclination angles of both side surfaces change rapidly in the cross-sectional shape of the
The top
The curvature radius of the top
また、凸部32の頂部32Aの頂部用曲面34の先端と、隣接する凸部32の間の谷部との深さの差は50μm以上であることが好ましい。これより凸部32と凹部との差が小さいと、印刷条件によっては凸部32だけでなく、凹部までも基板に接触してしまい、余計な部分にインキが転写してしまいリーク等の不具合が発生するためである。
Moreover, it is preferable that the difference in depth between the tip of the top
次に、樹脂凸版30の硬度は45〜90度(ショアA)、18〜75度(ショアD)であることが好ましい。硬度が45度未満(ショアA)であると、印圧に対するマージンが狭く画線がよれたりつぶれたりしてしまい、均一なパターン形成をすることが非常に難しくなってしまうためである。また、75度(ショアD)より大きい場合では、パターン形成に適切な印圧が高くなりすぎ、基板や絶縁層3に負荷がかかりすぎ、ワレやひずみ、キズを生じてしまう危険があるからである。
Next, the hardness of the
また、正孔輸送層4インキの粘度としては5〜80mPa・sであることが好ましい。これは、本実施の形態で用いる凸版30印刷法ではアニロックスロール14から凸版30上へのインキの転写が最初に行われるが、80mPa・s以上の粘度ではアニロックスロール14から凸版30上へインキが転写した後、凸版30上で十分インキがレベリングせず、従って印刷パターンにアニロックスロール14起因のモアレが発生することがあるためである。
The viscosity of the hole transport layer 4 ink is preferably 5 to 80 mPa · s. This is because, in the relief printing method used in this embodiment, the ink is first transferred from the anilox roll 14 onto the
次に、以上のような正孔輸送層4の形成後、有機発光層5を形成する。有機発光層5は電流を通すことにより発光する層であり、有機発光層5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、キナクリドン系、N,N’―ジアルキル置換キナクリドン系、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フルオレン系の高分子材料が挙げられる。
Next, after the formation of the hole transport layer 4 as described above, the organic
これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。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、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剤が有機発光材料の溶解性の面から好適である。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良い。 These organic light emitting materials are dissolved or stably dispersed in a solvent to form an organic light emitting ink. Examples of the solvent for dissolving or dispersing the organic light-emitting material include toluene, xylene, acetone, anisole, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, or a mixed solvent thereof. Among these, aromatic organic solvents such as toluene, xylene, and anisole are preferable from the viewpoint of solubility of the organic light emitting material. Moreover, surfactant, antioxidant, a viscosity modifier, a ultraviolet absorber, etc. may be added to organic luminescent ink as needed.
有機発光層5の形成方法としては、本実施の形態による凸版印刷法の他にインクジェット法や凹版オフセット印刷法、凸版反転オフセット印刷法等によりパターン形成することが可能である。なお、本実施の形態による凸版印刷法を用いる場合は、有機発光インキに適した樹脂凸版30を使用することができ、中でも水現像タイプの感光性樹脂凸版30が好適である。
As a method for forming the organic light-emitting
次に、以上のような有機発光層5の形成後、陰極層6を画素電極2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。この陰極層6の材料としては、有機発光層5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、アルミニウムなど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6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。
Next, after forming the organic
なお、本実施の形態の有機EL素子は、陽極である画素電極2と陰極層6の間に陽極層側から正孔輸送層4と有機発光層5を積層した構成であるが、陽極層と陰極層6の間において正孔輸送層4、有機発光層5以外に正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層といった層を必要に応じ選択した積層構造をとることができる。また、これらの層を形成する際にも本発明の形成方法を使用できる。さらには、画素電極2を陰極とし、対向電極を陽極とすることもできる。
The organic EL element of the present embodiment has a configuration in which the hole transport layer 4 and the organic
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7と接着剤8を用いて密閉封止し、有機ELディスプレイパネルを得ることができる。また、基板が可撓性を有する場合には、封止剤と可撓性フィルムを用いて封止を行っても良い。
(実施例1)
Finally, in order to protect these organic EL constituents from external oxygen and moisture, the organic EL display panel can be obtained by hermetically sealing with a
(Example 1)
次に、本発明の実施例について説明する。
ここでは、以下のような実施例1〜3と比較例1〜4について試作と測定を行った。
まず、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2を形成した。ディスプレイ1面当たりの画素電極2のラインパターンは、線幅40μm、スペース20μmでラインが1950ライン形成されるパターンとした。
Next, examples of the present invention will be described.
Here, trial manufacture and measurement were performed for the following Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4.
First, an ITO (indium-tin oxide) thin film is formed on a 300 mm square glass substrate by sputtering, and the ITO film is patterned by photolithography and etching with an acid solution. The
次に絶縁層3を以下のように形成した。まず、画素電極2を形成したガラス基板上にアクリル系のフォトレジスト材料を全面スピンコートした。スピンコートの条件を150rpmで5秒間回転させた後、500rpmで20秒間回転させ1回コーティングとし、絶縁層3の高さを1.5μmとした。全面に塗布したフォトレジスト材料に対し、フォトリソ法により画素電極2の間にラインパターンを有する絶縁層3を形成した。
Next, the insulating
次に、正孔輸送インキとしてPEDOT溶液であるバイトロンAI―4083 80重量部、イソプロピルアルコール 20重量部を混合、調液し粘度15mPa・sのインキを用意した。版材としては凸版30の凸部32の中凸形状にし、その高低差を2.0μmとし、凸版30の凸部32と凹部の差は100μmとなるように製版を行った。版材の硬度は77(ショアA)のものを使用した。上記のインキ及び版を用いて凸版印刷法にて絶縁層3間に正孔輸送層4を形成した。印刷には180線/インチのアニロックスロールを使用し、印刷後、200°C、30分大気中で乾燥を行い正孔輸送層4を形成した。このときの膜厚は50nmとなった。そして、形成された正孔輸送層4に対し、パターニング状態の確認を行った。
Next, 80 parts by weight of Vitron AI-4083 as a PEDOT solution and 20 parts by weight of isopropyl alcohol were mixed and prepared as a hole transport ink to prepare an ink having a viscosity of 15 mPa · s. The plate was made to have a middle convex shape of the
次に、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1%になるようにトルエンに溶解させた有機発光インキを用い、絶縁層3に挟まれた画素電極2の真上にそのラインパターンにあわせて有機発光層5を凸版印刷法で印刷を行った。このとき150線/インチのアニロックスロール及び水現像タイプの感光性樹脂版を使用した。この結果、印刷、乾燥後の有機発光層5の膜厚は80nmとなった。
Next, an organic light-emitting ink in which a polyphenylene vinylene derivative, which is an organic light-emitting material, is dissolved in toluene so as to have a concentration of 1% is used, and the line pattern is aligned directly above the
その上にCa、Alからなる陰極層6を画素電極2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加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ディスプレイパネルを作製した。
これにより得られた有機ELディスプレイパネルの表示部の周辺部には各画素電極2に接続されている陽極側の取り出し電極と、陰極側の取り出し電極があり、これらを電源に接続することにより、得られた有機ELディスプレイパネルの点灯表示確認を行い、発光状態のチェックを行った。
(実施例2)
A
In the periphery of the display part of the organic EL display panel obtained in this way, there are an extraction electrode on the anode side connected to each
(Example 2)
正孔輸送層4印刷用の凸版30の凸部32が中凸形状であって、その高低差を5.0μmとした以外は実施例1と同様とした。
(実施例3)
The same procedure as in Example 1 was performed except that the
(Example 3)
正孔輸送層4印刷用の凸版30の凸部32と凹部の高さの差を60μmとした以外は実施例1と同様とした。
The hole transport layer 4 was the same as Example 1 except that the height difference between the
また、比較例として以下のような条件で作製した。
[比較例1]
正孔輸送層4印刷用の凸版30の凸部32が中凸形状であって、その高低差を8.0μmとした以外は実施例1と同様とした。
[比較例2]
正孔輸送層4印刷用の凸版30の凹部と凸部32の差が30μmである凸版30を用いた以外は実施例1と同様とした。
[比較例3]
正孔輸送層4形成のため、凸版印刷法の凸版30の硬度を25(ショアA)とした以外は実施例1と同様に作製した。
[比較例4]
正孔輸送インキとして実施例1で作製したインキに対しポリエチレングリコールを10重量部添加し、正孔輸送インキを作製した。このときインキの粘度は95mPa・sであった。このインキを用いて実施例1と同様にパネルの作製を行った。
Moreover, it produced on condition as follows as a comparative example.
[Comparative Example 1]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the
[Comparative Example 2]
The same procedure as in Example 1 was performed except that the
[Comparative Example 3]
It was produced in the same manner as in Example 1 except that the hardness of the
[Comparative Example 4]
As a hole transport ink, 10 parts by weight of polyethylene glycol was added to the ink prepared in Example 1 to prepare a hole transport ink. At this time, the viscosity of the ink was 95 mPa · s. A panel was produced using this ink in the same manner as in Example 1.
以上のような実施例1〜3及び比較例1〜4での正孔輸送層4のラインパターン形状の評価結果と、作製した有機ELディスプレイの表示状態の評価結果を図4に示している。
図示のように、比較例に比べて本発明の実施例で良好な結果が得られることが分かる。
FIG. 4 shows the evaluation results of the line pattern shape of the hole transport layer 4 in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4 as described above and the evaluation result of the display state of the produced organic EL display.
As shown, it can be seen that better results are obtained with the example of the present invention than with the comparative example.
1……基板、2……画素電極、3……絶縁層、4……正孔輸送層、5……有機発光層、6……陰極層、7……ガラスキャップ、8……接着剤、10……インクタンク、12……インキチャンバー、14……アニロックスロール、14a……インキ層、16……版、18……版胴、20……平台、24……被印刷基板、30……凸版、32……凸部、34……頂部用曲面。
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記発光領域内に凸版を用いて前記有機発光媒体層を構成する少なくとも一層を形成する工程を含む有機発光媒体層形成工程を備え、
前記凸版の凸部の頂部は、前記凸部の突出方向に凸状の曲面からなる頂部用曲面で構成され、
前記有機発光媒体層形成工程では、形成すべき前記層を構成するためのインキが前記頂部用曲面から前記発光領域に印刷される、
ことを特徴とする有機EL素子の製造方法。 A pixel electrode; an insulating layer defining a light emitting region on the pixel electrode; an organic light emitting medium layer formed in the light emitting region and including at least two layers of a hole transport layer and an organic light emitting layer; and the organic light emitter layer A method of manufacturing an organic EL element comprising a counter electrode facing the pixel electrode via
An organic light emitting medium layer forming step including a step of forming at least one layer constituting the organic light emitting medium layer using a relief plate in the light emitting region;
The top part of the convex part of the relief plate is composed of a curved surface for the top part that is a convex curved surface in the protruding direction of the convex part,
In the organic light emitting medium layer forming step, ink for constituting the layer to be formed is printed from the top curved surface to the light emitting region.
The manufacturing method of the organic EL element characterized by the above-mentioned.
前記基台部の断面は、下底と、前記頂部との境をなす上底と、それら下底と上底の両端を接続する両側の側辺とからなる台形を呈し、
前記頂部用曲面は、前記上底と交わる前記両側の側辺の端部に連続状に接続されている、
ことを特徴とする請求項1または2記載の有機EL素子の製造方法。 The convex part is composed of a base part and the top part,
The cross-section of the base portion has a trapezoidal shape composed of a lower base, an upper base that forms a boundary with the top portion, and both sides that connect both ends of the lower base and the upper base,
The top curved surface is continuously connected to the end portions of the sides on both sides intersecting the upper base,
The method for producing an organic EL element according to claim 1 or 2.
前記凸版の凸部の頂部は、前記凸部の突出方向に凸状の曲面からなる頂部用曲面で構成されている、
ことを特徴とする凸版。 A letterpress used in letterpress printing,
The top part of the convex part of the relief plate is composed of a curved surface for the top part that is a convex curved surface in the protruding direction of the convex part,
Letterpress characterized by that.
前記基台部の断面は、下底と、前記頂部との境をなす上底と、それら下底と上底の両端を接続する両側の側辺とからなる台形を呈し、
前記頂部用曲面は、前記上底と交わる前記両側の側片の端部に連続状に接続されている、
ことを特徴とする請求項10記載の凸版。 The convex part is composed of a base part and the top part,
The cross-section of the base portion has a trapezoidal shape composed of a lower base, an upper base that forms a boundary with the top portion, and both sides that connect both ends of the lower base and the upper base,
The curved surface for the top portion is continuously connected to the end portions of the side pieces on both sides that intersect with the upper bottom.
The relief printing plate of Claim 10 characterized by the above-mentioned.
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