JP2009545853A - 有機発光ダイオードデバイスのためのパターニング及び処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1に示されるように、例示的なLITIドナーフィルムは、機械的支持のためのドナー基材100、基材100に重なり、画像形成性放射線を熱に変換するために使用される任意のLTHC層102、及び転写層106を含む。その他の層は、例えば基材上に重なる任意の中間層104、基材100とLTHC層102との間に配置される任意の下部層108を含んでもよい。「上に重なる」という用語は、場合によっては第1の層及び第2の層の間の介在層とともに第2の層の上に乗る第1の層を指す。層をレセプタ又は基材上に適用する工程は、場合によっては、層とレセプタ又は基材との間に介在層とともに層を適用することを含む。
通常、LITIドナー熱転写要素は、基材を含む。ドナー基材は、例えば、ガラス、透明フィルム、又はポリマーフィルムであってもよい。ポリマーフィルムの好適な種類の1つは、ポリエステルフィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)又はポリエチレンナフタレート(PEN)フィルムである。しかしながら、ドナーの放射がレセプタの反対側から行われる場合、その他のフィルムは、特定の波長での高光透過率、並びに特定の用途における十分な機械的及び熱的安定性を含む、適切な光学特性を有するものを含む。基材は、それ自体が画像形成性放射線吸収体材料を含んでもよく、この場合、最上層等の基材の一部分又は基材全体は(例えば、吸収体が基材にわたって均質である場合)、LTHC層として機能することができる。その場合、LTHCも基材として機能するため、基材は任意である。任意に、基材の表面は、基材の表面特性(例えば、接着特性、表面の質感、表面張力等)を制御するために、基材上に後続層を重ねる前に、当業者に既知の表面処理(例えば、空気又は窒素コロナ、プラズマ等)によって変性されてもよい。
任意の下部層は、例えば、画像形成時、ドナー基材への損傷を最小限にするように、コーティングされてもよいし、又は別の方法でドナー基材とLTHC層との間に配置されてもよい。下部層は、ドナー基材要素に対するLTHC層の接着にも影響を及ぼすことができる。典型的に、下部層は、高耐熱性(すなわち、基材よりも低い熱伝導度)を有し、断熱材として作用して、LTHC層内で発生する熱から基材を保護する。あるいは、基材より高い熱伝導度を有する下部層は、LTHC層から基材への熱輸送を強化するのに使用することができ、例えばLTHC層の過熱に起因し得る画像不具合の発生を低減する。
放射線誘起熱転写では、発光源から放射される光のエネルギーを熱転写ドナーに連結するために、熱転写ドナー内に任意の別個のLTHC層が組み込まれてもよい。LTHC層は、通常、転写層を熱転写ドナーからレセプタに転写できるようにするために、入射光を吸収し、入射光の少なくとも一部分を熱に変換する、画像形成性放射線吸収体材料を含む。ある場合には、熱転写要素は、LTHC層を含んでもよく、又、熱転写ドナーのその他の層、例えばドナー基材、転写層、又は任意の中間層の1つ以上に配置される追加の画像形成性放射線吸収体材料を含んでもよい。その他の場合、別個のLTHC層が存在せず、放射線吸収体が熱転写ドナーのその他の層、例えばドナー基材、転写層、又は任意の中間層の1つ以上に配置されてもよい。なお更なる場合では、ドナーに1つ以上の放射線吸収体を組み込む代わりに、又はそれに加えて、1つ以上の放射線吸収体がレセプタ内に配置されてもよい。
中間層は、任意要素として熱転写要素に含まれてもよい。任意の中間層は、転写層の転写部分の損傷及び汚染を最小限にするために使用されてもよく、転写層の転写部分のひずみも減少させてもよい。中間層は、熱転写要素に対する転写層の接着にも影響を及ぼしてもよいし、ないしは別の方法で画像及び非画像領域内の転写層の剥離を制御してもよい。通常、中間層は、高耐熱性を有し、特に、機能しない転写された画像をレンダリングする程度まで画像化条件下で変形又は化学的分解しない。典型的に、中間層は、転写層に実質的に転写されない。
典型的に転写層は、熱転写要素に含まれる。一般的に、転写層は、例えば、蒸着、スパッタリング、若しくは溶媒コーティングによって、均一な層としてコーティングすることによって、又はデジタル印刷(例えば、デジタルインクジェット又はデジタル電子写真印刷)、リソグラフ印刷又はマスクによる蒸着若しくはスパッタリングを使用してパターンで印刷することによって、LTHC層に重ねて形成される。前述されるように、その他の任意の層、例えば任意の中間層は、任意のLTHC層と転写層との間に挿入されてもよい。
放射線(例えば、光)を使用する熱転写では、様々な放射線放射源を使用することができる。アナログ技術(例えば、マスクを通しての露光)、強力光源(例えば、キセノン閃光電球及びレーザ)が有用である。デジタル画像化技術では、赤外線、可視光線、及び紫外線レーザが特に有用である。好適なレーザには、例えば、強力(例えば、≧100mW)な信号モードの半導体レーザ、ファイバーカップル半導体レーザ、及びダイオード励起固体レーザ(例えば、Nd:YAG及びNd:YLF)が挙げられる。レーザ露光ドウェル時間は、例えば、約0.1マイクロ秒〜100マイクロ秒の範囲であってもよく、レーザフルエンスは、例えば、約0.01J/cm2〜約1J/cm2の範囲であってもよい。
画像化中、典型的に熱転写要素は、転写層の一部分をレセプタに画像化し、転写するために、レセプタに近接される。少なくとも場合によって、熱転写要素とレセプタの密接な接触を保持するために、圧力又は真空が使用されてもよい。次いで放射線源は、例えば、有機マイクロ電子デバイスを形成するためのパターンに従い、転写層の熱転写要素からレセプタへの像様転写を行うために、LTHC層(及び/又は画像形成性放射線吸収体材料を含む他の層)を像様方式(例えば、デジタル処理により、又はマスクを通してのアナログ露光)で加熱するために使用されてもよい。
レセプタ基材は、ガラス、透明フィルム、反射性フィルム、金属、半導体、様々な紙、及びプラスチックを含むが、それらに限定されない、特定の用途に好適ないかなる物質であってもよい。例えば、レセプタ基材は、ディスプレイ用途に好適ないかなる種類の基材又はディスプレイ要素であってもよい。液晶ディスプレイ又は自発光型ディスプレイ等のディスプレイで用いるのに好適なレセプタ基材には、可視光線に対して実質的に透過性である硬質又は可撓性基材が挙げられる。硬質レセプタ基材の例には、ガラス、被覆ガラス(例えば、インジウムスズ酸化物被覆ガラス)、低温ポリシリコン(LTPS)、及び硬質プラスチックが挙げられる。
LITIドナーフィルムを使用して様々な電子及び光学デバイスを製造することができる。場合によっては、デバイス又はその他の対象を形成するために、複数の熱転写要素が使用されてもよい。複数の熱転写要素は、多構成要素転写アセンブリ及び単一層を転写する熱転写要素を備える熱転写要素を含んでもよい。例えば、デバイス又はその他の対象は、多構成要素転写アセンブリを備える1つ以上の熱転写要素、及び単一層を転写する1つ以上の熱転写要素を使用して形成されてもよい。
OLEDの少なくとも一部分を形成するための多構成要素転写アセンブリの転写は、熱転写要素を使用する能動デバイスの形成における説明的かつ非制限的な実施例を提供する。多構成要素転写ユニットの一例は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許番号第6,410,201号に記載されている。少なくとも場合によって、OLEDデバイスは、薄層又カソードとアノードとの間に挟まれた好適な有機材料の層を含む。電子は、カソードから有機層に注入され、正孔は、アノードから有機層に注入される。注入された電荷が逆帯電した電極に向かって移動する際、再結合し、一般に励起子と称される電子−正孔対を形成する場合がある。これらの励起子、又は励起された状態の種は、減衰して基底状態に戻る際に光形状のエネルギーを放射する場合がある(例えば、参照により本明細書に組み込まれるT.ツツイ(T. Tsutsui)、マテリアル・リサーチ・ソサエティ広報(MRS Bulletin)、22、39〜45(1997)参照)。
本明細書に記載される実施形態は、LITIデバイスの効率を高め、動作の寿命をより長くできるようにする場合がある。LITI技術は、例えば、100ミクロン以下のパターン形状であり、パターニング精度±2ミクロン以下であるOLED材料の高解像度パターニングに非常に適している。LITI VCSM OLEDは、このクラスのOLEDが一貫して優れた性能を示すことから、特に魅力的である。
本実施例は、上述のプロセス/デバイス修正を導入する前のLITI OLED性能を対応する従来の真空コーティングされた対照デバイスと比較して示す。
ITO/PEDOT CH8000/1TNATA/sTAD/三重項ホスト:Irppy/BAlq/Alq/LiF/Al/Agを作製した(デバイス1.1)。
ITO/PEDOT CH8000/1TNATA/sTAD/三重項ホスト:Irppy/BAlq/Alq/LiF/Al/Agを作製した(デバイス1.2)。
本実施例は、上述のプロセス/デバイス修正を導入後に製造されたIrppy緑色及び赤色ドーパント赤色LITIデバイスの性能を示す(対応する従来の真空コーティング対照デバイスと比較して)。
ITO/PEDOT CH8000/正孔輸送材料/sTAD/三重項ホスト:Irppy(三重項ホスト:赤色ドーパント/BAlq/Alq/LiF/Al/Agの
緑色及び赤色対照真空コーティングデバイス(CONVデバイス)を作製した(デバイス2.1及び2.2)。
ITO/PEDOT CH8000/正孔輸送材料/sTAD/三重項ホスト:Irppy(三重項ホスト:赤色ドーパント)/BAlq/Alq/LiF/Al/Agの
緑色及び赤色LITIデバイス(LITIデバイス)を作製した(デバイス2.3及び2.4)。
本実施例は、PEDOT HIL及び有機溶液コーティングHILを含み、その他のすべての層と組み合わせられ、真空中で作製されたVCSM OLEDは、真空層を置く前にHIL構造体がアニールされた場合、著しく改善された動作寿命を示すことを実証した。又、これは、このような2層溶液コーティングHILを熱アニーリングすることにより、経時的電圧クリープが大幅に減少することも示す。
ITO/PEDOT CH8000/正孔輸送材料/sTAD/三重項ホスト:Irppy/BAlq/Alq/LiF/Al/Ag(デバイス3.1)、及び
ITO/PEDOT CH8000/正孔輸送材料*/sTAD/三重項ホスト:Irppy/BAlq/Alq/LiF/Al/Ag(デバイス3.2)
を作製した(*アニールされたPEDOT CH8000/正孔輸送材料)。
本実施例では、表9に記載される手順に従い、以下のLITI OLED(三重項ホスト:Irppyは、LITI転写された層)、
ITO/PEDOT CH8000/正孔輸送材料/sTAD/三重項ホスト:Irppy/BAlq/Alq/LiF/Al/Ag(デバイスX.1)と、
ITO/PEDOT CH8000/正孔輸送材料/sTAD/三重項ホスト:Irppy*/BAlq/Alq/LiF/Al/Ag(デバイスX.2)と、
ITO/PEDOT CH8000/正孔輸送材料*/sTAD/三重項ホスト:Irppy*/BAlq/Alq/LiF/Al/Ag(デバイスX.3)と、
を作製した(*アニールされた層)。本実施例に使用されたドナーフィルムは、03091101 YSコーティングロールに属する。レーザ画像化条件は、画像化平面でのレーザ出力が1Wで線量が0.8〜0.9J/cm2であった。
J1での寿命=J0での寿命×(J0/J1)1.6
又は
L1での寿命=L0での寿命×(L0/L1)1.6を使用して得られた。
Claims (22)
- レセプタ上に画像を転写するための方法であって、
基材上に光熱変換層と、該光熱変換層上にコーティングされた転写層とを提供する工程と、
該転写層を該レセプタの表面に接触させて置く工程と、
該像様パターン中の該光熱変換層を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する該転写層の一部分を該レセプタに熱的に転写する工程と、
該照射する工程の前に、該レセプタ上の少なくとも1つの層をアニールする工程と、
を含む、方法。 - 不活性又は真空制御環境中で該アニールする工程を行う工程を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 該置く工程の前に、該光熱変換層と該転写層との間に中間層を配置する工程を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 該置く工程の前に、該レセプタ上に正孔注入層を適用する工程を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 該照射する工程の前に、該正孔注入層をアニールする工程を更に含む、請求項4に記載の方法。
- 該置く工程の前に、該レセプタ上に正孔輸送層を適用する工程を更に含む、請求項1に記載の方法。
- 該照射する工程の前に、該正孔輸送層をアニールする工程を更に含む、請求項6に記載の方法。
- 該レセプタが、ガラス、透明フィルム、又は液晶ディスプレイ基材のうちの1種を含む、請求項1に記載の方法。
- レセプタ上に画像を転写するための方法であって、
基材上に光熱変換層と、該光熱変換層上にコーティングされた転写層とを提供する工程と、
該転写層を該レセプタの表面に接触させて置く工程と、
該像様パターン中の該光熱変換層を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する該転写層の一部分を該レセプタに熱的に転写する工程と、
該照射する工程の前に、該レセプタ上の少なくとも1つの層をアニールする工程と、
該レセプタに転写した後で、該転写層の該一部分をアニールする工程と、
を含む、方法。 - 不活性又は真空制御環境中で該アニールする工程を行う工程を更に含む、請求項9に記載の方法。
- 該置く工程の前に、該光熱変換層と該転写層との間に中間層を配置する工程を更に含む、請求項9に記載の方法。
- 該置く工程の前に、該レセプタ上に正孔注入層を適用する工程を更に含む、請求項9に記載の方法。
- 該照射する工程の前に、該正孔注入層をアニールする工程を更に含む、請求項12に記載の方法。
- 該置く工程の前に、該レセプタ上に正孔輸送層を適用する工程を更に含む、請求項9に記載の方法。
- 該照射する工程の前に、該正孔輸送層をアニールする工程を更に含む、請求項14に記載の方法。
- 該レセプタが、ガラス、透明フィルム、又は液晶ディスプレイ基材のうちの1種を含む、請求項9に記載の方法。
- 有機発光ダイオードデバイスを形成するための方法であって、
レセプタ上に正孔注入層を適用する工程と、
該正孔注入層をアニールする工程と、
該レセプタ上に正孔輸送層を適用する工程と、
該正孔輸送層をアニールする工程と、
基材上に光熱変換層と、該光熱変換層上にコーティングされる転写層とを提供する工程と、
該転写層を該レセプタの表面に接触させて置く工程と、
該像様パターン中の該光熱変換層を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する該転写層の一部分を該レセプタに熱的に転写する工程と、
を含む、方法。 - 該レセプタ上に転写した後で、該転写層の該一部分をアニールする工程を更に含む、請求項17に記載の方法。
- 該適用する工程が、該正孔注入層を溶液コーティングする工程と、該正孔輸送層を溶液コーティングする工程とを含む、請求項17に記載の方法。
- 該レセプタが、ガラス、透明フィルム、又は液晶ディスプレイ基材のうちの1種を含む、請求項17に記載の方法。
- レセプタ上に画像を転写するための方法であって、
基材上に転写層を提供する工程と、
放射線吸収体を含むレセプタを提供する工程と、
該転写層を該レセプタの表面に接触させて置く工程と、
該像様パターン中の該放射線吸収体を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する該転写層の一部分を該レセプタに熱的に転写する工程と、
該照射する工程の前に、該レセプタ上の少なくとも1つの層をアニールする工程と、
を含む、方法。 - レセプタ上に画像を転写するための方法であって、
放射線吸収体及び転写層を含むドナーを提供する工程と、
レセプタを提供する工程と、
該転写層を該レセプタの表面に接触させて置く工程と、
該像様パターン中の該放射線吸収体を光源を用いて照射して、像様パターンに対応する該転写層の一部分を該レセプタに熱的に転写する工程と、
該照射する工程の前に、該レセプタ上の少なくとも1つの層をアニールする工程と、
を含む、方法。
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