JP2008145922A - 樹脂凸版の製造方法及び樹脂凸版の現像装置並びに印刷物 - Google Patents

樹脂凸版の製造方法及び樹脂凸版の現像装置並びに印刷物 Download PDF

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Abstract

【課題】印刷法によって微細電子回路パターンを形成するための樹脂凸版を、版材に具備した感光性樹脂をパターン状に露光・現像して形成する製造方法であって、樹脂凸版のパターンが欠けず、印刷欠陥を引き起こさず、均一な印刷物の形成をすることができる樹脂凸版の製造方法及びそのための現像装置並びにそれを用いた印刷物を提供する。
【解決手段】現像工程が、露光済みの版材にスプレー式の噴射装置より現像液を噴射して現像することを特徴とする。
【選択図】図3

Description

本発明は樹脂凸版の製造方法及びその現像装置並びにそれを用いた印刷物に関し、特に印刷法によって微細電子回路パターンを形成するための樹脂凸版を、版材に具備した感光性樹脂をパターン状に露光・現像して形成する製造方法に関する。
近年、高精細加工技術を用いた電子デバイス開発が急速な進化を遂げている。このような電子デバイスは次世代のエレクトロニクス分野、バイオテクノロジー分野、オプトロニクス分野などの発展へ貢献することが期待される。
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。
有機発光材料には、低分子材料と高分子材料があり、一般に低分子材料は抵抗加熱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。
そこで、最近では有機発光材料に高分子材料を用い、有機発光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。薄膜形成するためのウェットコーティング法としては、スピンコート法、バーコート法、突出コート法、ディップコート法等があるが、高精細にパターニングしたりRGB3色に塗り分けしたりするためには、これらのウェットコーティング法では難しく、塗り分けパターニングを得意とする印刷法による薄膜形成が最も有効であると考えられる。
さらに各種印刷法の中でも、有機EL素子やディスプレイでは、基板としてガラス基板を用いることが多いため、グラビア印刷法等のように金属製の印刷版等の硬い版を用いる方法は不向きであり、弾性を有するゴム版を用いたオフセット印刷法や、ゴムやその他の樹脂を主成分とした感光性樹脂版を用いる凸版印刷法が適正である。実際にこれらの印刷法の試みとして、オフセット印刷による方法(特許文献1)、凸版印刷による方法(特許文献2)などが提唱されている。
また、凸版印刷法においては、これまでは主成分が疎水性のゴムにより形成された凸版である場合が多く、有機溶剤を用いた現像方法が主流であった。近年では、国際的にVOC(揮発性有機化合物)の規制が強くなるにつれ、水を主成分とする現像液を用いた現像方法が主流となりつつある(特許文献3)。
特開2001−93668号公報 特開2001−155858号公報 特開2004−70231号公報
一般的な印刷用途として用いられてきた感光性樹脂を用いた凸版の現像方法として、古くはスプレー式の現像方法が用いられてきたが、スプレー式の現像方法に独特な現像ムラ
が凸版上に見られた。この課題解決のために、ブラシ式の現像方法が考案され、均一かつ短時間で現像を行うことが可能となった。
一方、有機ELディスプレイといった、電子デバイスを凸版印刷法によって作製しようとした場合、例えば、近年、携帯電話のメインディスプレイ用途として主流となりつつある対角2インチ、320画素×240画素(QVGA)の場合、一つの画素サイズは120μm、一色あたりの表示部幅は20〜40μm程度の微細さが要求される。
従来の凸版印刷用の凸版の現像に用いられてきたブラシ式の現像方法において、そのブラシの一本あたりの直径は30から100μm程度のものが多い。このようなブラシを用いて有機ELディスプレイといった微細なパターンを要求する印刷物を形成するための凸版を現像しようとした場合、ブラシの当たり方によっては、凸版のパターンの一部が欠け、版欠陥となってしまい、これが印刷欠陥を引き起こすこととなり、均一な印刷物の形成をすることができなかった。
本発明は係る課題に鑑みなされたもので、請求項1の発明は、印刷法によって微細電子回路パターンを形成するための樹脂凸版を、版材に具備した感光性樹脂をパターン状に露光・現像して形成する製造方法であって、現像工程が、露光済みの版材にスプレー式の噴射装置より現像液を噴射して現像することを特徴とする樹脂凸版の製造方法としたものである。
本発明の請求項2の発明は、印刷法によって微細電子回路パターンを形成するための樹脂凸版を、版材に具備した感光性樹脂をパターン状に露光・現像して形成する製造方法であって、現像工程が、
第一に露光済みの版材を現像液に浸漬する工程と、
第二に露光後の不要箇所をスプレー型の噴出口より噴射される現像液により除去する工程と、
第三に現像後の現像液がスプレー型の噴出口より噴射される洗浄液により洗浄される工程と、
第四に噴射口より噴射される気体により洗浄液を除去する工程と、
を有することを特徴とする樹脂凸版の製造方法としたものである。
本発明の請求項3の発明は、樹脂凸版の凸部が、少なくとも水溶性ポリマーを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂凸版の製造方法としたものである。
本発明の請求項4の発明は、現像液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い循環槽で循環し、現像液を循環使用することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の樹脂凸版の製造方法としたものである。
本発明の請求項5の発明は、洗浄液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い非循環槽を用い常に洗浄液の交換を行いながら洗浄することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の樹脂凸版の製造方法としたものである。
本発明の請求項6の発明は、印刷法によって微細電子回路パターンを形成するための樹脂凸版を、感光性樹脂がパターン状に露光された版材を現像して形成する現像装置であって、露光済みの版材に現像液を噴射して現像するスプレー式の噴射装置を備えたことを特徴とする樹脂凸版の現像装置としたものである。
本発明の請求項7の発明は、印刷法によって微細電子回路パターンを形成するための樹
脂凸版を、感光性樹脂がパターン状に露光された版材を現像して形成する現像装置であって、
第一に露光済みの版材を現像液に浸漬する浸漬手段と、
第二に露光後の不要箇所をスプレー型の噴出口より噴射される現像液により除去する現像手段と、
第三に現像後の現像液がスプレー型の噴出口より噴射される洗浄液により洗浄される洗浄手段と、
第四に噴射口より噴射される気体により洗浄液を除去する洗浄液除去手段と、
を有することを特徴とする樹脂凸版の現像装置としたものである。
本発明の請求項8の発明は、樹脂凸版の凸部が、少なくとも水溶性ポリマーを含むことを特徴とする請求項6または7に記載の樹脂凸版の現像装置としたものである。
本発明の請求項9の発明は、現像液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い循環槽で循環し、現像液を循環使用することを特徴とする請求項6〜8いずれか1項に記載の樹脂凸版の現像装置としたものである。
本発明の請求項10の発明は、洗浄液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い非循環槽を用い常に洗浄液の交換を行いながら洗浄することを特徴とする請求項6〜8いずれか1項に記載の樹脂凸版の現像装置としたものである。
本発明の請求項11の発明は、請求項1〜5いずれか1項の樹脂凸版の製造方法、または請求項6〜10いずれか1項の樹脂凸版の現像装置、により製造された樹脂凸版を用いて印刷されたことを特徴とする印刷物としたものである。
本発明の請求項12の発明は、回路パターンが少なくとも有機ELディスプレイの内の一部であることを特徴とする請求項11に記載の印刷物としたものである。
本発明は有機EL素子の作製に適したものであるが、その他にも液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、リアプロジェクションディスプレイ(RPJ)、表面電界ディスプレイ(SED)、電界放出ディスプレイ(FED)などを作製する際に要される微細パターンの形成にも適用することができる。
本発明を有機EL素子といった微細なパターニングを必要とする回路パターンの印刷に凸版印刷法を適用する場合、その感光性樹脂よりなる版材を現像するための方法として、噴射式ノズルを備えたスプレー式の現像装置を用いることで、凸版の凸形状を崩すことなく印刷に適した凸版を形成可能なことを見出した。
特に、第一に露光済みの版材を現像液に浸漬する工程と、第二に露光後の不要箇所をスプレー型の噴出口より噴射される現像液により除去する工程と、第三に現像後の現像液がスプレー型の噴出口より噴射される洗浄液により洗浄する工程と、第四に噴射口より噴射される気体により洗浄液を除去する工程とを有することを特徴とする現像方法を用いることにより、従来のスプレー式の現像方法で見られた現像ムラを無くし、且つ、ブラシ式の現像方法で見られた版欠陥を生じることなく樹脂凸版の製版を行うことを可能とした。
また、本発明において感光性樹脂を主原料として成る樹脂凸版の凸部に、少なくとも水溶性ポリマーを含有させることにより、有機溶剤を用いない水による現像を可能とした。
また、本発明において現像液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い循環槽で循
環させながら現像を行うことにより、現像液としての水の使用量を削減し、また、現像液に含まれる不要な感光性樹脂の回収を可能にした。
また、本発明において洗浄液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い非循環槽を用い常に洗浄液の交換を行いながら洗浄することにより、現像液中に溶存する不要な感光性樹脂成分の凸版への最付着を防止することが可能となった。
また、本発明によって微細パターン形成用凸版を形成することができた。
また、本発明の微細パターン形成用凸版を用いることで、様々な通電可能な回路パターンを形成することが可能となった。
また、本発明によって有機ELディスプレイを構成する一部を形成することが可能となった。
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本発明はこれに限るものではない。
図1は、本発明に係る印刷用凸版の一例を断面で示した説明図である。図1(a)、図1(b)ともに基材200上に凸部パターン201が形成されている。図1(b)では凸部パターンが隣接する凸部パターンに対して独立して基材上に形成されている。本発明では、図1(a)、(b)どちらの印刷用凸版を用いても構わないが、図1(b)のような、基材上に独立して凸部パターンを設けた印刷用凸版を用いることが好ましい。印刷用凸版では、凸部パターンには樹脂が好適に用いられるが、パターンを独立して形成することにより、インキの溶媒や熱による凸部パターンに用いられる樹脂の変形を抑えることができる。特に、基材として樹脂材料ではなく金属材料を用いた場合には、印刷する際により版の変形を抑えることができ好適に使用することができる。
本発明に係る印刷用凸版に用いられる版材において、凸部パターンが形成される基材としては、印刷に対する機械的強度を有すれば良く、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、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、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールなどの公知の合成樹脂、鉄や銅、アルミニウムといった公知の金属、またはそれらの積層体を用いることができる。
なお、本発明に使用する印刷用凸版を構成する基材としては、樹脂部分の寸法変化を抑えるのに十分な剛性をもっていることと、基材自身も寸法変化しにくいことが要求される。また、インキに含まれる溶媒への耐性が高いものが望ましい。したがって、基材として用いられる材料としては金属が好適に使用される。また、金属材料からなる基材の中でも、加工性、経済性からスチール基材やアルミ基材を好適に用いることができる。
また、高精細な凸部パターンを容易に加工できることから、版材に用いられる樹脂層としては感光性樹脂を用いることが望ましく、例えば、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感光性樹脂が挙げられる。このとき、ポリマーとしては、後ほど示す樹脂材料の中から適宜選択することができる。また、ポリマーとしては、後述の場合と同様に有機溶剤に対する耐性が高いという点で水溶性ポリマーを好適に用いることができ、水溶性ポリマーを用いた場合においては、後述する現像工程において現像液として水を使用することが可能となる。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を用いることができ、光重合開始剤としては例えば芳香族カルボニル化合物を用いることができる。
感光性樹脂を用いフォトリソグラフィー法により凸部パターン形成をする場合において、本発明の印刷用凸版の一例としてネガ型の感光性樹脂を用いた場合を示す。図2に印刷用凸版の製造方法の説明断面図を示した。まず、図2(a)に示したように、基材200上に感光性樹脂202aが一面に形成された版材を用意する。次に、図2(b)に示したように、遮光部205と透光部を有しており、且つ、透光部によってパターンが形成されたフォトマスク206を感光性樹脂上に配置する。フォトマスクは、透光性を有するガラス104上に例えばクロム薄膜からなる遮光部205がパターニングされた構造をしており、クロム薄膜が形成されている箇所が遮光部205、クロム薄膜が形成されていない箇所が透光部となる。
次に、図2(c)に示したように、該フォトマスクを介して、紫外光に代表される活性エネルギー線207を照射し、露光する。このとき、フォトマスクの透光部を通過して活性エネルギー線が照射された部分が硬化される。
次にフォトマスクを樹脂凸版から外し、後述の本発明の現像方法を実施する。現像により露光によって光が照射されなかった未硬化部分を除去し、図2(d)に示したような、本発明の樹脂凸版となる。このとき、未硬化部分が水により溶解、除去可能な水現像タイプの樹脂凸版を用いた場合には、現像液として水が用いられる。また、現像後に、樹脂層を更に硬化させることを目的としてベークや後露光をおこなっても良い。
なお、感光性樹脂としては、光照射部分が硬化し非照射部分が現像液に溶解するネガ型であっても、光照射部分が現像液に溶解し非照射部分が硬化状態を維持するポジ型のどちらを選ぶことも可能であるが、良好な凸形状得るためにはネガ型の感光性樹脂を用いることが望ましい。
この感光性樹脂層の一成分となるポリマーは、ニトリルゴム、シリコーンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリロニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴムなどのゴムの他に、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエーテルスルホン、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、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールなどの合成樹脂やそれらの共重合体、セルロースなどの天然高分子などから一種類以上を選択することができるが、有機発光材料などといった塗工液を塗布する場合、有機溶剤に対する耐溶剤性の観点から、フッ素系エラストマーやポリ四フッ化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ六フッ化ビニリデンやそれらの共重合体といったフッ素系樹脂が望ましい。
また、少なくとも、ポリアミド、ポリウレタン、ポリビニルアルコール、酢酸セルロースコハク酸エステル、部分ケン化ポリ酢酸ビニル、カチオン型ピペラジン含有ポリアミドやこれらの誘導体といった水溶性溶剤に可溶なものを一種類以上含有することにより水を用いた現像が可能となるため、これらの内から一つ以上を選択し用いることが最も望ましい。
また凸部を支持する基材200は、金属、ゴム、樹脂などを用いることができるが、温度や湿度といった印刷環境の変化に対し、サイズ変化が小さい金属製の基材を用いることが望ましい。
なお、本例に用いる凸版を印刷用シリンダー上に形成させるための手段は、シリンダー上で直接製版を行う工程、もしくは、別途製版した版をシリンダーに設置する工程のどち
らを用いても良いが、方法の簡便さからは平板の状態で露光、現像、乾燥、後露光といった一連の製版作業を行い、その後にシリンダー上に設置することが最も望ましい。
次に、本例における現像装置の一例として、ネガ型の感光性樹脂を用い、平板型枚葉式の現像装置について説明する。なお、本発明はこれに限るものではない。
本例の現像装置は、以下の構成である。すなわち、露光済みの版材を現像液に浸漬する浸漬手段と、露光後の不要箇所をスプレー型の噴出口より噴射される現像液により除去する現像手段と、現像後の現像液がスプレー型の噴出口より噴射される洗浄液により洗浄される洗浄手段と、噴射口より噴射される気体により洗浄液を除去する洗浄液除去手段とを有する。これを用いた現像工程について以下に述べる。
まず、図3(a)のように第一の工程として浸漬手段によって、露光済みの版材を浸漬するのに充分な量の現像液が充填された浸漬層に浸漬する。なお、同時刻に版全体が浸漬されている必要はなく、少なくとも露光済みの版材の一部が浸漬されていれば良い。
次に、図3(b)のように第二の工程として現像手段によって、現像液を用いた少なくとも一つ以上のスプレー噴射装置による現像を行う。このときのスプレー噴射パターンは円形拡散型、扇状拡散型、乱射型、噴霧型といった公知のものを任意に選択することができる。また、スプレーの噴射口と露光済みの版材との距離Lについても任意に選択することができる。なお、この間版材の全体は常に現像液中に浸漬されていることが望ましい。
第二の工程は、現像液としての水の使用量を削減し、また、現像液に含まれる不要な感光性樹脂の回収を可能にするために、現像液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い循環槽で循環させながら現像を行うことがもっとも望ましい。なお、現像後の排水の大部分はpHがほぼ中性の水でありまた有害な化学物質をほとんど含まないため、産業廃棄物回収業者への依頼の他に、希釈、薬剤処理等を行うことで各自治体の環境基準に従い排出することもできる。
次に、図3(c)のように第三の工程として戦場手段によって、洗浄液を用いた少なくとも一つ以上のスプレー噴射装置による洗浄を行う。このときのスプレー噴射パターンは円形拡散型、扇状拡散型、乱射型、噴霧型といった公知のものを任意に選択することができる。また、スプレーの噴射口と露光済みの版材との距離Lについても任意に選択することができる。なお、この間版材の全体は常に現像液中に浸漬されていることが望ましい。
第三の工程は、現像液中に溶存する不要な感光性樹脂成分の凸版への最付着を防止するために、洗浄液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い非循環槽を用い常に洗浄液の交換を行いながら洗浄を行うことが望ましい。なお、洗浄液を噴射するノズルを複数用意し、一部は循環水を用い、一部は非循環水を用いることで洗浄液の削減を行うこともできる。
次に、図3(d)のように第四の工程として洗浄液除去手段によって、噴射口より噴射される気体により洗浄液を除去することにより、洗浄液の除去を行う。この時の噴射口の形状は点状でも線状でも良く、また、噴射圧力は形成するパターンに合わせて任意に選択することができる。なお、噴射口の数は一つないしは二つ以上を必要とする。
また、前述の第一の工程から第四の工程それぞれの工程の間において、どのような処理も行わないブランクが存在していても良く、また、簡易的な洗浄、乾燥などの工程を含んでも良い。
なお、露光済みの版材の現像装置内での搬送は、ローラーによる搬送やマグネット式の搬送といった公知のものを利用することができる。
次に、本件によりパターン形成された樹脂製の凸版を用いた回路パターンの製造方法の一例として、有機EL素子の作製方法について説明する。なお、本発明はこれに限るものではない。
本発明によりパターン形成された凸版は、凸部パターンを樹脂製とすることにより、ガラス基板のような硬質な被印刷体に対しても、被印刷体を傷つけることなくインキパターンを形成することができる。
従って、本発明によってパターン形成された印刷用凸版を用い、凸版印刷法により有機ELディスプレイ用電極基板といった高い精度を必要とする被印刷基板表面にインキパターンを形成する印刷物を製造することができる。以下にその製造方法について示す。図4に本発明の印刷物の製造に用いられる凸版印刷装置の概略図を示した。ステージ107には被印刷基板106が固定されており、本発明によってパターン形成された印刷用凸版104は版胴105に固定され、印刷用凸版104はインキ供給体であるアニロックスロール103と接しており、アニロックスロール103はインキ補充装置101とドクター102を備えている。
まず、インキ補充装置101からアニロックスロール103へインキを補充し、アニロックスロール103に供給されたインキ108のうち余分なインキは、ドクター102により除去される。インキ補充装置101には、滴下型のインキ補充装置、ファウンテンロール、スリットコータ、ダイコータ、キャップコータなどのコータやそれらを組み合わせたものなどを用いることもできる。ドクター102にはドクターブレードの他にドクターロールといった公知の物を用いることもできる。また、アニロックスロール103は、クロム製やセラミックス製のものを用いることができる。また、印刷用凸版へのインキ供給体としてシリンダー状のアニロックスロールではなく、平版のアニロックス版を用いることも可能である。平版のアニロックス版は、例えば、図4の被印刷基板106の位置に配置され、インキ補充装置によりアニロックス版全面にインキを補充した後、版胴を回転させることにより被印刷基板へのインキの供給をおこなうことができる。
印刷用凸版へのインキ供給体であるアニロックスロール103表面にドクターによって均一に保持されたインキは、版胴105に取り付けられた印刷用凸版104の凸部パターンに転移、供給される。そして、版胴105の回転に合わせて印刷用凸版104の凸部パターンと基板は接しながら相対的に移動し、インキ108はステージ107上にある被印刷基板106の所定位置に転移し被印刷基板にインキパターン108aを形成する。被印刷基板にインキパターンが設けられた後は、必要に応じてオーブンなどによる乾燥工程を設けることができる。
なお、印刷用凸版上にあるインキを被印刷基板に印刷するときにおいては、版胴105の回転にあわせ被印刷基板106が固定されたステージ17を移動させる方式であってもよいし、図4上部の版胴105、印刷用凸版104、アニロックスロール103、インキ補充装置101からなる印刷ユニットを版胴の回転に合わせ移動させる方式であってもよい。また、本発明の印刷用凸版は版胴15上に樹脂層を形成し、直接製版し、凸部パターンを形成してもよい。
なお、図4は1枚毎に被印刷基板にインキパターンを形成する枚葉式の凸版印刷装置であるが、本発明の印刷物の製造方法にあって被印刷基板がウェブ状で巻き取り可能である場合には、ロール・ツゥー・ロール方式の凸版印刷装置を用いることもできる。ロール・
ツゥー・ロール方式の凸版印刷装置を用いた場合には連続してインキパターンを形成することが可能となり、製造コストを低くすることが可能となる。
次に、本発明によってパターン形成した印刷用凸版を用いた印刷物の製造方法の一例として、有機EL素子の製造方法について説明する。なお、本発明はこれに限るものではない。図5に本発明の有機EL素子の説明断面図を示した。有機EL素子の駆動方法としては、パッシブマトリックス方式とアクティブマトリックス方式があるが、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5に示すように、本発明の有機EL素子は、基板1の上に、陽極としてストライプ状に第一電極2を有している。隔壁は第一電極間に設けられ、第一電極端部のバリ等よるショートを防ぐことを目的として第一電極端部を覆うことがましい。
そして、本発明の有機EL素子は、第一電極2上であって、隔壁7で区画された領域(発光領域L、画素部)に有機発光層及び発光補助層からなる有機EL層を有している。電極間に挟まれる有機EL層は、有機発光層単独から構成されたものであってもよいし、有機発光層と発光補助層との積層構造から構成されたものでもよい。発光補助層としては正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層が挙げられる。図5では発光補助層である正孔輸送層3と有機発光層(41、42、43)との積層構造からなる構成を示している。第一電極2上に正孔輸送層3が設けられ、正孔輸送層3上に赤色(R)有機発光層41、緑色(G)有機発光層42、青色(B)有機発光層43がそれぞれ設けられている。
次に、有機発光媒体層上に陽極である第一電極2と対向するように陰極として第二電極5が配置される。パッシブマトリックス方式の場合、ストライプ状を有する第一電極と直交する形で第二電極はストライプ状に設けられる。アクティブマトリックス方式の場合、第二電極は、有機EL素子全面に形成される。更に、図示していないが、環境中の水分、酸素の第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極への侵入を防ぐために有効画素全面に対してガラスキャップ等による封止体が設けられ、接着剤を介して基板と貼りあわされる。
本発明の有機EL素子は、少なくとも基板と、当該基板に支持されたパターン状の第一電極と、有機発光層と、第二電極を具備する。本発明の有機EL素子は、図5とは逆に、第一電極を陰極、第二電極を陽極とする構造であっても良い。また、ガラスキャップ等の封止体の代わりに有機発光媒体層や電極を外部の酸素や水分の浸入から保護するためにパッシベーション層や外部応力から保護する保護層、あるいはその両方の機能備えた封止基材を備えてもよい。
次に、有機EL素子の製造方法を説明する。
本発明にかかる基板としては、絶縁性を有する基板であればいかなる基板も使用することができる。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有機EL素子とする場合には、基板として透明なものを使用する必要がある。
例えば、基板としてはガラス基板や石英基板が使用できる。また、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、ポリアクリレート、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であっても良い。これら、プラスチックフィルムやシートに、有機発光媒体層への水分の侵入を防ぐことを目的として、金属酸化物薄膜、金属弗化物薄膜、金属窒化物薄膜、金属酸窒化膜薄膜、あるいは高分子樹脂膜を積層したものを基板として利用してもよい。
また、これらの基板は、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基板内部や表面に吸着した水分を極力低減することがより好ましい。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。
また、これらに薄膜トランジスタ(TFT)を形成して、アクティブマトリックス方式の有機EL素子用の基板とすることが可能である。本発明のアクティブマトリックス方式の基板の一例の説明断面図を図6に示す。本発明の有機EL素子基板とする場合には、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2)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TFT120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ェンオリゴマー、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、SiH4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、Si26ガスを用いてLPCVD法により、また、SiH4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SiO2、ポリシリコン膜を熱酸化して得られるSiO2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。
TFT120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(TFT)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2)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。
TFT120とドレイン電極116と有機EL素子の画素電極(第一電極2)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SiO2、スピンオンガラス、SiN(Si34)、TaO(Ta25)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TFT120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μm、例えば3μm程度あればよい。
基板上には第一電極2が設けられる。第一電極を陽極とした場合、その材料としては、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)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、亜鉛アルミニウム複合酸化物等の金属複合酸化物や金、白金、クロムなどの金属材料を単層または積層したものをいずれも使用できる。第一電極の形成方法は、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、スパッタリング法等の乾式成膜法を用いることができる。
なお、低抵抗であること、溶剤耐性があること、また、ボトムミッション方式としたときには透明性が高いことなどからITOが好ましく使用できる。ITOはスパッタ法によりガラス基板上に形成され、フォトリソ法によりパターニングされて第一電極2となる。
第一電極2を形成後、第一電極縁部を覆うようにして隔壁7が形成される。隔壁7は絶縁性を有する必要があり、感光性材料等を用いることができる。感光性材料としては、ポジ型であってもネガ型であってもよく、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、ポリイミド樹脂、およびシアノエチルプルラン等を用いることができる。また、隔壁形成材料として、SiO2、TiO2等を用いることもできる。
隔壁形成材料が感光性材料の場合、形成材料溶液をスリットコート法やスピンコート法により全面コーティングしたあと、露光、現像といったフォトリソ法によりパターニング
がおこなわれる。スピンコート法の場合、隔壁の高さは、スピンコートするときの回転数等の条件でコントロールできるが、1回のコーティングでは限界の高さがあり、それ以上高くするときは複数回スピンコートを繰り返す手法を用いる。
感光性材料を用いてフォトリソ法により隔壁を形成する場合、その形状は露光条件や現像条件により制御可能である。例えば、ネガ型の感光性樹脂を塗布し、露光・現像した後、ポストベークして、隔壁を得るときに、隔壁端部の形状を順テーパー形状としたい場合には、この現像条件である現像液の種類、濃度、温度、あるいは現像時間を制御すればよい。現像条件を穏やかなものとすれば、隔壁端部は順テーパー形状となり、現像条件を過酷にすれば、隔壁端部は逆テーパー形状となる。
また、隔壁形成材料がSiO2、TiO2の場合、スパッタリング法、CVD法といった乾式成膜法で形成可能である。この場合、隔壁のパターニングはマスクやフォトリソ法により行うことができる。
次に、有機発光層及び発光補助層からなる有機EL層を形成する。電極間に挟まれる有機EL層としては、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、電荷発生層といった発光を補助するための発光補助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、電荷発生層は必要に応じて適宜選択される。
そして、本発明は有機発光層や正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層といった発光補助層からなる有機EL層のうち少なくとも1層を、有機EL層材料を溶媒に溶解、または分散させたインキを用い、基材上に樹脂からなる凸部パターンを有する樹脂凸版を印刷版とした凸版印刷法により前記第一電極の上方に印刷して形成する際に適用することができる。以降、本発明において、有機発光材料を溶媒に溶解、または分散させた有機発光インキを用いた場合について示す。
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−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−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−2,5−ジヘプチルオキシ−パラ−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。
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体等、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(2−デシルオキシ−1,4−フェニレン)(DO−PPP)やポリ[2,
5−ビス−[2−(N,N,N−トリエチルアンモニウム)エトキシ]−1,4−フェニル−アルト−1,4−フェニルレン]ジブロマイドなどのPPP誘導体、ポリ[2−(2’−エチルヘキシルオキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン](MEH−PPV)、ポリ[5−メトキシ−(2−プロパノキシサルフォニド)−1,4−フェニレンビニレン](MPS−PPV)、ポリ[2,5−ビス−(ヘキシルオキシ)−1,4−フェニレン−(1−シアノビニレン)](CN−PPV)、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)(PDAF)、ポリスピロフルオレンなどの高分子発光材料であってもよい。PPV前駆体、PPP前駆体などの高分子前駆体が挙げられる。また、その他既存の発光材料を用いることもできる。
正孔輸送層を形成する正孔輸送材料としては、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、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。
また、電子輸送層を形成する電子輸送材料としては、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。
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。
正孔輸送材料、電子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、正孔輸送材料をインキ化する場合には水またはアルコール類が好適である。
有機発光層や発光補助層は湿式成膜法により形成される。なお、これらの層が積層構造から構成される場合には、その各層の全てを湿式成膜法により形成する必要はない。湿式成膜法としては、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法と、凸版印刷法、インクジェット印刷法、オフセット印刷法、グラビア印刷法等の印刷法が挙げられる。特に、RGB三色の有機発光層をパターン形成する場合、印刷法によって画素部に選択的に形成することができ、カラー表示のできる有機EL素子を製造することが可能となる。有機発光媒体層の膜厚は、単層又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50nm〜150nmである。
繰り返しになるが、本発明は有機発光インキを用い凸版印刷法により有機発光層形成する場合だけでなく、正孔輸送インキや電子輸送インキを用い凸版印刷法により正孔輸送層や電子輸送層といった発光補助層を形成する場合にも使用することができる。
次に、第二電極を形成する。第二電極を陰極とした場合そ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。また、トップエミッション方式の有機EL素子とする場合は、陰極は透明性を有する必要があり、例えば、これら金属とITO等の透明導電層の組み合わせによる透明化が可能となる。
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、スパッタリング法等の乾式成膜法を用いることができる。また、第二電極をパターンとする必要がある場合には、マスク等によりパターニングすることができる。第二電極の厚さは10nm〜1000nmが好ましい。なお、本発明では第一の電極を陰極、第二の電極を陽極とすることも可能である。
有機EL素子としては電極間に有機発光層を挟み、電流を流すことで発光させることが可能であるが、有機発光材料や発光補助層形成材料、電極形成材料の一部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。
封止体は、例えば第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極が形成された基板に対して、凹部を有するガラスキャップ、金属キャップを用いて、第一電極、有機発光媒体層、第二電極上空に凹部があたるようにして、その周辺部についてキャップと基板を接着剤を介して接着させることにより封止がおこなわれる。
また、封止体は、例えば第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極が形成された基板に対して、封止材上に樹脂層を設け、該樹脂層により封止材と基板を貼りあわせることによりおこなうことも可能である。
このとき封止材としては、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/m2/day以下であることが好ましい。
樹脂層としては、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する方法の一例として、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。
第一電極、有機発光層、発光補助層、第二電極が形成された基板と封止体の貼り合わせは封止室でおこなわれる。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。なお、ここでは封止材上に樹脂層を形成したが、基板上に樹脂層を形成して封止材と貼りあわせることも可能である。
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体とすることも可能であり、また、これらを組み合わせることも可能である。
以下に、実施例について示す。
(被印刷基板の作製)
300mm角のガラス基板上に、スパッタ法を用いてITO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膜をストライプ状にパターニングした。陽極であるITOのラインパターンは、線幅100μm、スペース50μmで、ラインが192ラインで形成されるパターンとした。その上に、スピンコーターを用いて正孔輸送層としてポリ(3,4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(PEDOT/PSS)1.5wt%水溶液を100nm膜厚で成膜した。さらにこの成膜されたPEDOT/PSS薄膜を減圧下100℃で1時間乾燥することで、被印刷基板を作製した。
(有機発光層形成用インキの調製)
赤色、緑色、青色(RGB)の3色からなる以下の有機発光インキを調製した。
赤色発光インク(R):ポリフルオレン系誘導体のトルエン1質量%溶液(住友化学社製赤色発光材料 商品名Red1100)
緑色発光インク(G):ポリフルオレン系誘導体のトルエン1質量%溶液(住友化学社製緑色発光材料 商品名Green1300)
青色発光インク(B):ポリフルオレン系誘導体のトルエン1質量%溶液(住友化学社製青色発光材料 商品名Blue1100)
(印刷用凸版の作製)
ポリアミドを主成分とする耐溶剤性の感光性樹脂を、厚さ200μmのSUS304基材表面に、版材の総厚が1.1mmとなるように溶融塗工し、凸版のもととなる感光性樹脂材を形成した。この版材に対し、前述の被印刷基板に相当するネガパターン(開口線幅100μm、非開口スペース350μm、総線数64本)の東京プロセスサービス社製フィルムマスクを70mmHgで減圧密着させ、オーク製作所社製紫外線点光源により露光した。露光の後、5秒間の水への浸漬、5分間のスプレー現像、1分間のスプレー洗浄、2分間の圧縮空気(196kPa)による余剰な洗浄液の除去を行った後、70℃に設定した常圧のオーブンにて20分間乾燥した。これにより凸部高さ620μm、凸部ライン幅100μm、スペース350μmの凸版を形成した。なお、有機ELディスプレイの作製のために、赤、青、緑の各色用に別途製版を行った。
(有機EL素子の製造)
上記高精細印刷用凸版を枚葉式の印刷機のシリンダーに固定した。これと上記の有機発光インキを用いて、被印刷基板に対し印刷を各色についておこなった。有機発光層は、赤
色有機発光層、緑色有機発光層、青色有機発光層がストライプ状に並ぶように印刷した。各色について印刷をおこなった後、オーブン内にて130℃で1時間乾燥を行った。形成されたパターン各色の平均膜厚は102nmだった。乾燥の後、印刷により形成した有機発光層上にカルシウムを10nm成膜し、さらにその上に銀を300nm真空蒸着し、最後にガラスキャップを用い封止をおこない本発明の有機EL素子を作製した。この有機EL素子の発光特性を見たところ、パターン箇所内全面において5Vにおいて平均輝度183cd/m2、輝度バラつき±2.3%の均一な発光が得られた。
<比較例>
(印刷用凸版の作製)
ポリアミドを主成分とする耐溶剤性の感光性樹脂を、厚さ200μmのSUS304基材表面に、版材の総厚が1.1mmとなるように溶融塗工し、凸版のもととなる感光性樹脂材を形成した。この版材に対し、前述の被印刷基板に相当するネガパターン(開口線幅100μm、非開口スペース350μm、総線数64本)の東京プロセスサービス社製フィルムマスクを70mmHgで減圧密着させ、オーク製作所社製紫外線点光源露光機により露光した。露光の後、10cm角のプラスチック板に平均直径100μmのブラシが直径5mmで1cm間隔の格子状にならんだ一般印刷用途用の樹脂版に用いられる手現像用ブラシを用い、25℃の水中で5分間擦りながら現像を行った。流水で洗浄した後、2分間の圧縮空気(196kPa)による余剰な洗浄液の除去を行った後、70℃に設定した常圧のオーブンにて20分間乾燥した。これにより凸部高さ620μm、凸部ライン幅100μm、スペース350μmの凸版を形成した。なお、有機ELディスプレイの作製のために、赤、青、緑の各色用に別途製版を行った。
(有機EL素子の製造)
上記高精細印刷用凸版を枚葉式の印刷機のシリンダーに固定した。これと上記の有機発光インキを用いて、被印刷基板に対し印刷を各色についておこなった。有機発光層は、赤色有機発光層、緑色有機発光層、青色有機発光層がストライプ状に並ぶように印刷した。各色について印刷をおこなった後、オーブン内にて130℃で1時間乾燥を行った。形成されたパターンの膜厚は各色の平均値は108nmだった。乾燥の後、印刷により形成した有機発光層上にカルシウムを10nm成膜し、さらにその上に銀を300nm真空蒸着し、最後にガラスキャップを用い封止をおこない本発明の有機EL素子を作製した。この有機EL素子の発光特性を見たところ、パターン箇所内全面において5Vにおいて平均輝度178cd/cm2、輝度バラつき±18.6%の発光となり、実施例に劣る結果であった。
本発明に係る印刷用凸版の一例を断面で示した説明図である。 本発明に係る印刷用凸版の製造方法の一例を断面で示した説明図である。 本発明に係る現像装置の一例を模式的に示した説明図である。 本発明の印刷物の製造に用いられる凸版印刷装置の一例の概略図である。 本発明に係る有機EL素子の一例を断面で示した説明図である。 本発明のアクティブマトリックス方式の基板の一例の説明断面図である。
符号の説明
1・・・・・・基板
2・・・・・・第一電極
3・・・・・・正孔輸送層
41・・・・・有機発光層
42・・・・・有機発光層
43・・・・・有機発光層
5・・・・・・第二電極
7・・・・・・隔壁
8・・・・・・封止材
9・・・・・・樹脂層
101・・・・インキ補充装置
102・・・・ドクター
103・・・・アニロックスロール
104・・・・印刷用凸版
105・・・・版胴
106・・・・被印刷基板
107・・・・ステージ
108・・・・インキ
108a・・・インキパターン
111・・・・支持体
114・・・・ゲート電極
117・・・・平坦化層
118・・・・コンタクトホール
120・・・・TFT
200・・・・基材
201・・・・凸部パターン
202a・・・感光性樹脂
202b・・・硬化した感光性樹脂
204・・・・ガラス基板
205・・・・遮光部
206・・・・フォトマスク
207・・・・活性エネルギー線

Claims (12)

  1. 印刷法によって微細電子回路パターンを形成するための樹脂凸版を、版材に具備した感光性樹脂をパターン状に露光・現像して形成する製造方法であって、現像工程が、露光済みの版材にスプレー式の噴射装置より現像液を噴射して現像することを特徴とする樹脂凸版の製造方法。
  2. 印刷法によって微細電子回路パターンを形成するための樹脂凸版を、版材に具備した感光性樹脂をパターン状に露光・現像して形成する製造方法であって、現像工程が、
    第一に露光済みの版材を現像液に浸漬する工程と、
    第二に露光後の不要箇所をスプレー型の噴出口より噴射される現像液により除去する工程と、
    第三に現像後の現像液がスプレー型の噴出口より噴射される洗浄液により洗浄される工程と、
    第四に噴射口より噴射される気体により洗浄液を除去する工程と、
    を有することを特徴とする樹脂凸版の製造方法。
  3. 樹脂凸版の凸部が、少なくとも水溶性ポリマーを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の樹脂凸版の製造方法。
  4. 現像液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い循環槽で循環し、現像液を循環使用することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の樹脂凸版の製造方法。
  5. 洗浄液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い非循環槽を用い常に洗浄液の交換を行いながら洗浄することを特徴とする請求項1〜3いずれか1項に記載の樹脂凸版の製造方法。
  6. 印刷法によって微細電子回路パターンを形成するための樹脂凸版を、感光性樹脂がパターン状に露光された版材を現像して形成する現像装置であって、露光済みの版材に現像液を噴射して現像するスプレー式の噴射装置を備えたことを特徴とする樹脂凸版の現像装置。
  7. 印刷法によって微細電子回路パターンを形成するための樹脂凸版を、感光性樹脂がパターン状に露光された版材を現像して形成する現像装置であって、
    第一に露光済みの版材を現像液に浸漬する浸漬手段と、
    第二に露光後の不要箇所をスプレー型の噴出口より噴射される現像液により除去する現像手段と、
    第三に現像後の現像液がスプレー型の噴出口より噴射される洗浄液により洗浄される洗浄手段と、
    第四に噴射口より噴射される気体により洗浄液を除去する洗浄液除去手段と、
    を有することを特徴とする樹脂凸版の現像装置。
  8. 樹脂凸版の凸部が、少なくとも水溶性ポリマーを含むことを特徴とする請求項6または7に記載の樹脂凸版の現像装置。
  9. 現像液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い循環槽で循環し、現像液を循環使用することを特徴とする請求項6〜8いずれか1項に記載の樹脂凸版の現像装置。
  10. 洗浄液としてpHが5.8以上8.6以下の水を用い非循環槽を用い常に洗浄液の交換を行いながら洗浄することを特徴とする請求項6〜8いずれか1項に記載の樹脂凸版の現
    像装置。
  11. 請求項1〜5いずれか1項の樹脂凸版の製造方法、または請求項6〜10いずれか1項の樹脂凸版の現像装置、により製造された樹脂凸版を用いて印刷されたことを特徴とする印刷物。
  12. 回路パターンが少なくとも有機ELディスプレイの内の一部であることを特徴とする請求項11に記載の印刷物。
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