JP2010257668A - 有機ｅｌディスプレイ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】画素内の平坦性を良好にし、局所的な発光材料への負荷を減らすことにより、より長寿命の有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】基板上に第１電極を形成し、第１電極上に凸版印刷法を用いて、同一、または濃度を変化させたインキを複数回に分けて、同一パターン上に重ね塗りする有機発光層を含む有機発光媒体層を形成し、有機発光媒体層上に第２電極を形成することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法に関し、特に、輝度劣化、寿命低下を抑制する有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法に関する。

一般的に、有機ＥＬ素子は、二つの対向する電極基板の間に、有機発光材料を有する有機発光層を形成し、有機発光層に電流を流すことにより発光させるものであるが、効率良く発光させるには、有機発光層の膜厚のコントロールが重要であり、例えば膜厚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。

基板上等に形成する有機発光材料には、低分子材料と高分子材料とがある。一般に低分子材料は、基板上に抵抗加熱蒸着法（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難いという問題がある。

そこで、最近では基板上等に形成する有機発光材料に高分子材料を用い、この有機発光材料を溶剤に溶かしてインキ化して塗工インキ液にした後、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、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３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でのパターン印刷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には不向きである。そのために、弾性を有するゴム製の印刷版を用いた印刷法や、ゴム製の印刷用ブランケットを用いたオフセット印刷法や、弾性を有する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等が適正な印刷法として採用することができる。実際に、これらの印刷法として、オフセット印刷によるパターン印刷方法（特許文献１参照）、凸版印刷によるパターン印刷方法（特許文献２及び３参照）などが開示されている。

一方、凸版印刷法において塗工用の粘稠状又はチクソトロピー状のインキ又は液状のインキ（インキ液）には、最適な粘度、表面張力があることが知られており、特に液状のインキには、増粘剤といった粘度調整剤や、表面張力を調整するための界面活性剤等を添加するのが一般的である。

電子材料を印刷する場合、その溶解性に限りがあったり、不純物を嫌う場合があったり、インキ物性としての制限が大きい場合がある。

特に、有機発光材料を印刷法により印刷して成膜する場合、有機発光材料は、水やアルコール、有機溶剤といった溶媒、必要に応じてバインダー樹脂中に、分散もしくは溶解させることにより、印刷、塗工用のインキ液としてインキ化するものである。

有機発光材料をパターン成膜し、素子として駆動させる場合、その素子の耐久性は有機発光材料により成膜される膜の純度が高い方が良いとされているため、有機発光材料の膜中に残留する増粘剤などは純度を低下させる要因となるため添加することができず、この理由からも、印刷物のインキ転移性、パターン形状の安定性を得るための有機発光材料インキ液の調整可能な諸物性の範囲は限られてしまう。

上記のような理由と、特に発光材料の場合、その溶解性の低さから、一部の芳香族溶剤しか用いることができず、インキの選択幅はさほど大きくない。

また、ウェット法により発光材料を、画素に塗布していく場合、画素を隔てた隔壁にウェット液がメニスカスを形成する為、隔壁近傍の膜厚が極端に厚くなり、画素の中心部分が強く光るような現象が起きてしまう。この場合、強く光る領域が狭くなってしまう為、ディスプレイの全体の輝度を得る為に、より多い電流を流すこととなり、画素の中心部分への負荷が大きくなり輝度寿命が大幅に減少することとなってしまう。

一方、金属電極の反射光との干渉現象により、外部に取り出させる光の色が変化するが、画素内の膜厚が均一でない場合、パネル全体としての色味の制御を行うことも難しくなってしまう。

更に、画素幅の小さい１５０ｐｐｉ以上の高精細のディスプレイを作製する場合、隔壁近傍のメニスカス形成による厚膜化領域が相対的に大きくなるため（図６（ａ）及び（ｂ）参照）、画素中央部の膜への輝度依存も相対的に大きくなり、輝度寿命を大幅に減少させる結果となってしまう。

上述したように、インキ緒物性をコントロールすることは難しいため、対策として、隔壁の濡れ性を変化させ、メニスカスの形成を小さく抑えることがインクジェット印刷等で行われている。しかしながら、このような方法は、プロセスを多くし、また、プラズマ装置等の設備投資も大きくしてしまうこととなる。

特開２００１−９３６６８号公報 特開２００１−１５５８５８号公報 特開２００１−１５５８６１号公報 特開２００１−２９１５８３号公報 特開２００４−３２２３２９号公報

本発明は、画素内の平坦性を良好にし、局所的な発光材料への負荷を減らすことにより、より長寿命の有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、基板上に第１電極を形成し、第１電極上に凸版印刷法を用いて、複数回に分けて、同一パターン上に重ね塗りする有機発光層を含む有機発光媒体層を形成し、有機発光媒体層上に第２電極を形成することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法である。

本発明の請求項２に係る発明は、有機発光層は、同一、または濃度を変化させたインキを複数回に分けて、重ね塗りすることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法である。

本発明の請求項３に係る発明は、重ね塗りが二度塗りであることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法である。

本発明の請求項４に係る発明は、有機ＥＬディスプレイが１５０ｐｐｉ以上の高精細ディスプレイであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法である。

本発明の請求項５に係る発明は、基板と、基板上に形成された第１電極と、第１電極上に形成された複数回に分けて、同一パターン上に重ね塗りする有機発光層を含む有機発光媒体層と、有機発光媒体層上に形成された第２電極と、を備えることを特徴とする有機ＥＬディスプレイである。

本発明の請求項６に係る発明は、有機発光層は、同一、または濃度を変化させたインキを複数回に分けて、重ね塗りすることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬディスプレイである。

本発明の請求項７に係る発明は、重ね塗りが二度塗りであることを特徴とする請求項５または６に記載の有機ＥＬディスプレイである。

本発明の請求項８に係る発明は、有機ＥＬディスプレイが１５０ｐｐｉ以上の高精細ディスプレイであることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイである。

本発明によれば、画素内の平坦性を良好にし、局所的な発光材料への負荷を減らすことにより、より長寿命の有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイを示す概略断面図である。 本発明の実施の形態に係る凸版印刷機を示す概略模式図である。 本発明の実施の形態に係る凸版印刷機の印刷用凸版を示す概略側断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施例及び比較例に係る有機ＥＬディスプレイの発光状態を示す図である。 本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイの画素内平坦率の定義を示す概略断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、有機ＥＬディスプレイの低精細ディスプレイと高精細ディスプレイの平坦率の差を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明は、凸版印刷法により電子材料をディスプレイとして印刷する際の、画素内の膜厚均一性を得ることを特徴とする。図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０を示す概略断面図である。図１に示すように、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０は、基板３１、第１電極３２、有機発光媒体層３３、第２電極３５を備え、さらに隣り合う電極間を絶縁させる隔壁（絶縁層）３６を備えている。有機発光媒体層３３は、正孔注入層３３４、正孔輸送層３３３、有機発光層３３２、電子注入層３３１を備えている。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０は、有機発光媒体層３３を挟持する第１電極（透明電極）３２と第２電極（対向電極）３５とが、相互に交差する陽極ラインと陰極ラインとであり、陽極ラインと陰極ラインとの交点を選択的に発光させるパッシブマトリクス駆動型有機ＥＬディスプレイについて好適に適用することができる。また、第１電極（透明電極）３２または第２電極（対向電極）３５が画素電極である各画素に駆動用の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が配置され、この薄膜トランジスタで画素に電流を流し発光させるアクティブマトリクス駆動型有機ＥＬディスプレイについても好適に適用することができる。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０の基板３１側が表示側である場合、基板３１には、透光性があり、ある程度の強度がある基材を使用することができる。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、厚さ０．２ｍｍ〜１．０ｍｍの薄いガラス基板を用いれば、バリア性が非常に高い薄型の有機ＥＬディスプレイ３０を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０の第１電極３２には、透明または半透明の電極を形成することのできる導電性物質を好適に使用することができる。

第１電極３２が陽極である場合、例えば、インジウムと錫の複合酸化物（以下、「ＩＴＯ」と略す。）、インジウムと亜鉛の複合酸化物（以下、「ＩＺＯ」と略す。）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム及び亜鉛アルミニウム複合酸化物等が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。

低抵抗であること、耐溶剤性があること、透明性が高い等からＩＴＯを好ましく用いることができ、基板３１上に真空蒸着法またはスパッタリング法などにより成膜することができる。

また、オクチル酸インジウムやアセトンインジウムなどの前駆体を基板３１上に塗布後、熱分解により酸化物を形成する塗布熱分解法等により形成することができる。あるいは、金属としてアルミニウム、金及び銀等の金属を半透明状に蒸着することができる。あるいはポリアニリン等の有機半導体も用いることができる。

第１電極３２は、必要に応じてエッチング等によりパターニングを行うことができる。また、ＵＶ処理、プラズマ処理などにより表面の活性化を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０の有機発光媒体層３３には、複数の機能層のいずれかより選択され、例えば、正孔注入層３３４、正孔輸送層３３３、有機発光層３３２、正孔ブロック層（図示せず）、電子輸送層（図示せず）、電子注入層３３１等が挙げられる。

十分な発光効率及び発光輝度、寿命を得る為には、そのうち有機発光層３３２と他の１層以上の機能層を積層した構造が好ましい。

図１に示す本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０においては、正孔注入層３３４、正孔輸送層３３３、有機発光層３３２、電子注入層３３１の４層が有機発光媒体層３３として選択され、積層されているが、層構成は任意に選択することができる。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０の正孔注入層３３４及び正孔輸送層３３３に用いる正孔注入性材料及び正孔輸送性材料としては、一般に正孔輸送材料として用いられているものを好適に使用することができ、例えば、低分子系材料としては銅フタロシアニンやその誘導体、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（ＴＰＤ）及びトリフェニルアミン誘導体等の芳香族アミン系などが挙げられ、真空中での真空蒸着法等のドライプロセスにより成膜することができる。

また、これらの材料をトルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルアニソール、ジメチルアニソール、安息香酸エチル、安息香酸メチル、メシチレン、テトラリン、アミルベンゼン、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、シクロヘキサノール及び水等の単独または混合溶媒に溶解または分散させて正孔注入塗布液及び正孔輸送塗布液として用いれば、大気中でのウエットプロセスにより成膜することができる。

また、高分子系材料としては、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やＰＰＶ誘導体及びＰＡＦ誘導体等が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。これら正孔注入性材料及び正孔輸送性材料はトルエン、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、シクロヘキサノール及び水等の単独または混合溶媒に溶解または分散させて正孔注入塗布液及び正孔輸送塗布液とし、大気中でのウエットプロセスにより成膜することができる。

また、無機の正孔輸送層３３３として、Ｃｕ_２Ｏ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｍｎ_２Ｏ_３、ＦｅＯｘ（ｘ〜０．１）、ＮｉＯ、ＣｏＯ、Ｐｒ_２Ｏ_３、Ａｇ_２Ｏ、ＭｏＯ_２、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、ＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２、ＴｈＯ_２、Ｖ_２Ｏ_５、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、ＭｏＯ_３、ＷＯ_３及びＭｎＯ_２等などの無機材料を真空蒸着法やスパッタリング法等を用いて形成することができる。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０の有機発光層３３２に用いられる有機発光材料としては、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などの高分子中に低分子の蛍光色素を溶解させたものや、ポリフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリアルキルフルオレン誘導体（ＰＡＦ）等の高分子発光体が用いられる。

これらの高分子有機発光材料（高分子有機ＥＬ素子用発光材料）は、溶剤に溶解又は安定して分散でき、インキ化することによって塗布法や印刷法により成膜することができるため、低分子発光材料を用いた有機ＥＬディスプレイ３０の製造と比較して、大気圧下での成膜ができ、設備コストが安いという利点がある。

有機発光層３３２の形成は、２回以上、同一のインキを印刷、または、２回目以降に更に濃度の薄いインキを用いて印刷することで、画素内の有機発光層３３２の膜厚を均一にすることができる。特にディスプレイパターンが１５０ｐｐｉ以上の高精細ディスプレイである場合、画素幅が小さくなるが、隔壁３６近傍の膜厚の厚い領域は精細度の低い場合の画素と同程度である為、相対的に平坦性が悪くなる。

ここで、平坦率の定義、低精細ディスプレイと高精細ディスプレイの平坦率の差について図５、図６（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。まず、図５に示すように、有機ＥＬディスプレイの画素内の平坦率の定義は、高低差の小さい領域として高低差が１０ｎｍの領域Ｙを画素幅Ｘで割り求めることができる（画素内平坦率％＝高低差の小さい（高低差１０ｎｍ）領域Ｙ／画素幅Ｘ×１００）。

次に、低精細ディスプレイと高精細ディスプレイの平坦率の差について説明する。低精細ディスプレイの場合の平坦率の変化を図６（ａ）に示し、高精細ディスプレイの場合の平坦率の変化を図６（ｂ）に示す。図６（ａ）に示す８０ｐｐｉの低精細ディスプレイは、高低差の小さい領域７０μｍを画素幅８０μｍで割り平坦率を求めると８７．５％になる。また、図６（ｂ）に示す１８０ｐｐｉの高精細ディスプレイは、高低差の小さい領域１５μｍを画素幅２５μｍで割り平坦率を求めると６０．０％になる。図６（ａ）と図６（ｂ）のディスプレイの平坦率は、メニスカスの形状に差異が無いため相対的に図６（ｂ）に示す１８０ｐｐｉの高精細ディスプレイの平坦率が低下してしまう。なお、平坦率は、１０ｎｍの高低差のない領域の画素に占める割合であるが、１０ｎｍとは、有機ＥＬディスプレイの発光の効率低下が概ね５％以内である膜厚差である。

また、１５０ｐｐｉ以上の高精細ディスプレイ（図６（ｂ））の場合、版のパターンも細くなる為、その上に保持できるインキ量も少なくなってしまう。従って、一回の印刷で必要な膜厚を得ようとする場合、インキの高濃度化が必要とされるが、上述したように、溶解性の低さにより非常に難しい。このような面でも、発光材料を複数回重ね印刷することにより、膜厚をかせぐことに対しても有利である。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０の電子注入層３３１には、アルカリ土類金属、フッ化リチウムや酸化リチウム等のアルカリ金属やアルカリ土類金属の塩や酸化物等を好適に用いることができ、真空中の真空蒸着法等のドライプロセス法により成膜することができる。

有機発光媒体層３３の各層の厚みは任意であるが５０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましい。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０の第２電極３５が陰極の場合には、Ｍｇ、Ａｌ及びＹｂ等の金属単体、電子注入効率と安定性を両立させることのできる仕事関数の低い金属と安定な金属との合金系、例えば、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ及びＣｕＬｉ等の合金が使用できる。

陰極の形成方法は材料に応じて、抵抗加熱蒸着法などの真空蒸着法、電子ビーム法及びスパッタリング法等を用いることができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。陰極の厚さは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が好ましい。

図１に示す本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０においては、基板３１上に陽極としての電極から積層されているが、陰極としての電極からの積層も適宜可能である。

また、図１においては、基板３１側が表示側であるが、基板３１側と反対側からの表示も適宜可能である。

第１電極３２を好適に形成した後、必要に応じ、隣接する電極間に、例えば、感光性材料を用いて、フォトリソグラフィ法等の方法により隔壁３６を形成することができる。

隔壁３６を隣接する電極間に設けることにより、各電極上に塗布される有機発光媒体層３０３の材料からなる塗布液の拡がりを抑えることができる。

特には、有機発光層３３２の混色を防止することができる。また、隣り合う電極に電流が流れないようにできる。

隔壁３６を形成する感光性材料としてはポジ型レジスト、ネガ型レジスト等を好適に使用することができる。絶縁性を有する材料としては、例えば、ポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系といったものが挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。

また、有機ＥＬディスプレイ３０の表示特性を向上させるため、光遮光性の材料を感光性材料に含有させることもできる。さらには、塗布液の隔壁３６への拡がりを防ぐために、撥液性材料を感光性材料に含有させることもできる。

隔壁３６を形成する感光性樹脂はスピンコート法、バーコート法、ロールコート法、ダイコート法、グラビアコート法等の塗布方法を用いて塗布することができ、フォトリソグラフィ法等によりパターニングすることができる。

スピンコート法を使用した場合、１回の塗布では所望の膜厚の塗布膜を得られないことがあるが、その場合は同様の工程を複数回繰り返すことにより、所望の膜厚を得ることができる。

必要に応じ、形成された隔壁３６をプラズマ洗浄、ＵＶ洗浄などの処理を施し、表面を撥液性に調整することもできる。

図示しないが、積層された第１電極３２、有機発光媒体層３３、第２電極３５及び隔壁３６を覆うように封止基板を設けることができる。封止基板は、有機ＥＬディスプレイ３０内に侵入する周囲のガスが有機発光媒体層３３の寿命に影響を与える。特に水分（水蒸気）や酸素は金属電極の劣化をもたらし、ダークスポットと称する非発光領域が生じてしまうために封止基板によって封止して水蒸気や酸素に対するバリア性を得ようとしている。

次に、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイ３０の有機発光媒体層３３を形成する凸版印刷法について図２を参照して説明する。本発明の実施の形態に係る凸版印刷法は、例えば、図２に示すように円圧式の凸版印刷機１又は図示しないが円圧式の凸版オフセット印刷機を用いることができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。

図２に示すように、本発明の実施の形態に係る円圧式の凸版印刷機１は、インキタンク２と、インキ供給部であるインキ吐出部（チャンバ）３と、矢印方向に回転する金属製又は樹脂製の硬質ロール、又は適度な弾力性のある硬質ロールを有するアニロックスロール５と、印刷用凸版１０と、印刷用凸版１０を周面に装着し、矢印方向に回転する版胴６とを備えている。版胴６の下方には、水平方向（矢印方向）に反復移動する被印刷体固定定盤８を備え、被印刷体固定定盤８上には被印刷体７が装着固定されている。ここで、印刷用凸版１０には、凸版のベース基材層１１と、ベース基材層１１上に形成された凸状部形成材層１２（以下、単に「凸状部１２」という場合がある。）を備えている。

インキタンク２にはインキ４１が収容されており、インキ吐出部３にはインキタンク２よりインキ４１が送り込まれるようになっている。アニロックスロール５は、インキ吐出部３に近接し、版胴６の印刷用凸版１０に接して回転するようになっている。

アニロックスロール５の回転に伴い、インキ吐出部３からアニロックスロール５の周面に吐出したインキ膜４２は、ドクタ９などにより均一な膜厚に掻き取られ、アニロックスロール５の周面に均一な膜厚のインキ膜４２として転移する。その後、版胴６周面に取り付けられた印刷用凸版１０の凸状部１２の頂部面に、アニロックスロール５周面のインキ膜４２が均一な膜厚にて転移する。

さらに、被印刷体固定定盤８上の被印刷体７（印刷基板）は、印刷用凸版１０の凸状部１２による凸部パターンと被印刷体７との位相位置を調整する位置調整機構により位相位置を調整しながら図２に示すように印刷開始位置まで図面左方向に水平移動する。

その後に、被印刷体固定定盤８は、被印刷体７面に版胴６の印刷用凸版１０の凸状部１２を所定印圧にて接触させながら、版胴６の回転速度に整合して図面右方向に水平移動し、印刷用凸版１０の凸状部１２の頂部面のインキ４３による凸部パターンを被印刷体７面に印刷する。

印刷後の被印刷体７は、被印刷体固定定盤８上から取り除かれた後、次の被印刷体７が被印刷体固定定盤８上に装着固定される。この動作を繰り返すことにより印刷が実施される。

また、図示しないが円圧式の凸版オフセット印刷機としては、シリンダ状の回転するブランケット胴と、定位置に固定配置された平坦な圧定盤とによる印刷機がある。これは平坦な印刷用凸版を水平に載置して位置決め固定する平坦な版固定定盤と、被印刷体（印刷基板）を水平に載置して位置決め固定する平坦な被印刷体固定定盤（圧定盤）と、版固定定盤上に載置固定した印刷用凸版の上面を周接移動（転動）して、頂部面にインキを付着させるインキ供給ローラと、インキ供給ローラが待機中に印刷用凸版の上面を周接移動（転動）して頂部面に付着しているインキを表面ゴム製のブランケット面に転移させ、さらに転動してブランケット面に転移したインキを被印刷体固定定盤上に載置固定した被印刷体（印刷基板）に転写して印刷するブランケット胴を備えている。

図３に示すように、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ発光層３３２作製のための印刷用凸版１０の概略側断面図である。印刷用凸版１０は、凸版のベース基材層１１と、ベース基材層１１上に形成された凸状部形成材層１２とで構成されている。

本発明の実施の形態に係る凸版印刷機１の印刷用凸版１０の材料としては、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及び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を用いることができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。

なかでも、水溶性ポリマーを主成分として含む材料は、塗工インキ液の成分である有機発光材料の溶液や分散液を構成している有機溶剤への耐性も高いため、これを用いることが望ましい。

ここで、例えば、電子材料の一つである有機発光材料の塗工インキ液としては、沸点が低いほど、乾燥工程が容易になるという利点があるものの、印刷プロセスの時間を考慮すると、あまりに沸点の低い溶剤を用いると、凸版上部でインキが乾燥してしまう。そのため、インキには沸点１３０℃以上の溶剤を適度に混合し、インキの乾燥を防ぐことができる。

沸点１３０℃以上の溶剤としては、例えば、２，３−ジメチルアニソール、２，５−ジメチルアニソール、２，６−ジメチルアニソール、トリメチルアニソール、テトラリン、安息香酸メチル、安息香酸エチル、シクロヘキシルベンゼン、ｎ−アミルベンゼン、ｔｅｒｔ−アミルベンゼン、ジフェニルエーテル及びジメチルスルホキシドなどの中から１種、又は複数種を選択することができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。

印刷用凸版１０としては、前述した、材質を用いることができるが、市販のフレキソ版や樹脂凸版を用いることができる。

本発明の実施の形態に係る印刷用凸版１０は、凸版印刷法（印刷用凸版１０を用いて印刷する印刷機）による印刷機に装着して印刷することができ、例えば、円圧式の凸版印刷機１、又は円圧式の凸版オフセット印刷機などに装着して印刷することができるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。

本発明の実施の形態に係る有機ＥＬディスプレイは、有機発光層の発光材料インキを凸版印刷法を用いて２回成膜することで、画素を区切る隔壁３６近傍の厚膜化を抑制し、有機発光層の平坦率を良好にでき、長寿命の有機ＥＬディスプレイを作製することができる。

以下に、本発明に係る実施例及び比較例によりさらに説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。

［１８０ｐｐｉパターンの印刷］
（有機発光層３３２形成用塗工インキ液４３の調製）
高分子蛍光体又は高分子蛍光体と結着用の高分子樹脂とを溶剤に塗工インキ液濃度が２．０重量％となるように溶解させ、有機発光層３３２形成用塗工インキ液４３を調製した。ここで、高分子蛍光体には、ポリフルオレン誘導体からなるＧ（緑）単色の発光材料を用いた。インキ溶剤組成は、キシレン（沸点１３９℃）を８８．４重量％、シクロヘキシルベンゼン（沸点２３９℃）を１０．０重量％、また、発光材料は１．６重量％とした。

（被印刷体７の作製）
１５０ｍｍ角、厚さ０．４ｍｍのガラス基板３１上に、表面抵抗率１５ΩのＩＴＯ膜を回路パターン状に成膜した透明電極作製用基材、ジオマテック（株）製を用いて、第１電極３２を陽極として形成した。

次に、第１電極３２であるＩＴＯ膜の面上に、スピンコート法を用いて正孔輸送層３３３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）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１８０℃にて、１時間乾燥することにより、被印刷体７（印刷基板）を作製した。

（印刷用凸版１０の作製）
ベース基材層１１として、厚さ０．３ｍｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基材上に、凸状部１２として感光性水溶性ポリマー（水溶性樹脂）を１５０℃で加熱溶融したものを、スピンコート法を用いて０．１μｍの厚さで形成して、凸状部１２の形成層を積層形成した。

（印刷用凸版１０のパターン形成）
印刷用凸版１０を、フォトリソグラフィ法により、凸形成部と凹部とを、Ｌ／Ｓ＝２５／１１６μｍで形成した。（１８０ｐｐｉ相当）パターンライン状のパターンである。

（印刷用凸版１０による有機発光層３３２形成用塗工インキ液の印刷）
まず、図１に示すような本実施例１に係る印刷用凸版１０を、円圧式凸版印刷機１の版胴６の周面に装着固定し、被印刷体７（印刷基板）を、被印刷体固定定盤８上に載置固定した。

そして、線数５００線／インチのアニロックスロール５及び版胴６を回転させて、有機発光層３３２形成用の塗工インキ液４２を、アニロックスロール（インキ供給ローラ）５の周面に均一膜にて供給し、アニロックスロール５を介して、印刷用凸版１０の凸状部１２の頂部面にインキ液４２を供給した。その後、被印刷体７（印刷基板）のＩＴＯ膜パターン形成面側にＩＴＯ膜パターンに整合させて、印刷用凸版１０の頂部面によるパターン状の塗工インキ液４２の印刷を行った。真空下１５０℃にて１０分間乾燥を行った後、再び、同一画素に同一のインキにて印刷を行った。

［比較例１］
実施例１と同様の方法を用いて形成するが、有機発光層３３２の印刷を１回のみとした。

［比較例２］
実施例１と同様の方法を用いて形成するが、有機発光層３３２の印刷を１回のみとし、また、膜厚を実施例１と同等にするため、インキ組成を、キシレン（沸点１３９℃）を８７．２重量％、シクロヘキシルベンゼン（沸点２３９℃）を１０．０重量％、また、発光材料は２．８重量％とした。

実施例１と同様の方法で、有機発光層３３２の印刷までを行うが、１回目の印刷インキとして、インキ溶剤組成は、キシレン（沸点１３９℃）を８９．０重量％、シクロヘキシルベンゼン（沸点２３９℃）を１０．０重量％、また、発光材料は１．０重量％とし、２回目の印刷インキとして、キシレン（沸点１３９℃）を８８．０重量％、シクロヘキシルベンゼン（沸点２３９℃）を１０．０重量％、また、発光材料を２．０重量％とした。

［有機発光層３３２の比較］
表１は、実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２の画素内平坦率、膜厚、膜厚バラツキを示している。表１に示すように、実施例１の２回印刷、また、実施例２のインキ濃度を変えて２回印刷を行うことにより、画素内の平坦性が格段に向上していることがわかる。一方、比較例１の１回印刷では、画素内平坦率は３８％であり、比較例２の１回印刷では、画素内平坦率は５３％であることがわかる。

［評価］
実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２のように印刷法を用いて成膜した有機発光層３３２のパネル上に陰極を成膜し、電気を印加してエレクトロルミネッセンス発光を観察した。観察した結果を図４（ａ）〜（ｃ）に示す。図４（ａ）、は実施例２の平坦性８９％である発光の様子を示し、（ｂ）は、比較例１の平坦性３８％である発光の様子を示し、（ｃ）は、比較例２の平坦性５３％である発光の様子を示している。

図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、画素周辺部の有機発光層３３２の膜厚が厚い部分は電気が流れにくく、発光が弱くなってしまうことがわかる。つまり、平坦性によって明らかな発光の差が出てくる。

また、本発明によると、実施例２のように有機発光層３３２を２回印刷することで、図４（ａ）に示すように、画素の周辺部まで発光させることができる。実施例と比較例の違いは、ある輝度を得ようとする場合、有機発光層３３２に対する負荷を中央部に集中させるか、画素全面に分散させることができるかという違いを生じるため、パネルの発光寿命に直接的に関わってくる。すなわち、図４（ａ）に示すような発光画素の場合、パネルの発光半減寿命は１０００ｃｄ／ｍ^２開始で４８５０時間、（ｂ）の場合１８００時間、（ｃ）の場合３１６０時間となった。

つまり、本発明によれば、有機発光層３３２を２回印刷して成膜することで、画素内平坦性を良好にでき、長寿命である有機ＥＬディスプレイを得ることができた。

１…凸版印刷機、２…インキタンク、３…インキ吐出部（チャンバ）、４１…インキ、４２…インキ膜、４３…インキ、５…アニロックスロール（インキ供給ローラ）、６…版胴、７…被印刷体、８…被印刷体固定定盤、９…ドクタ、１０…印刷用凸版、１１…ベース基材層、１２…凸状部形成材層（凸状部）、３０…有機ＥＬディスプレイ、３１…基板、３２…第１電極、３３…有機発光媒体層、３３１…電子注入層、３３２…有機発光層、３３３…正孔輸送層、３３４…正孔注入層、３５…第２電極、３６…隔壁

Claims (8)

1. 基板上に第１電極を形成し、
   前記第１電極上に凸版印刷法を用いて、複数回に分けて、同一パターン上に重ね塗りする有機発光層を含む有機発光媒体層を形成し、
   前記有機発光媒体層上に第２電極を形成することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
2. 前記有機発光層は、同一、または濃度を変化させたインキを複数回に分けて、重ね塗りすることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
3. 前記重ね塗りが二度塗りであることを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
4. 前記有機ＥＬディスプレイが１５０ｐｐｉ以上の高精細ディスプレイであることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
5. 基板と、
   前記基板上に形成された第１電極と、
   前記第１電極上に形成された複数回に分けて、同一パターン上に重ね塗りする有機発光層を含む有機発光媒体層と、
   前記有機発光媒体層上に形成された第２電極と、
   を備えることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
6. 前記有機発光層は、同一、または濃度を変化させたインキを複数回に分けて、重ね塗りすることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬディスプレイ。
7. 前記重ね塗りが二度塗りであることを特徴とする請求項５または６に記載の有機ＥＬディスプレイ。
8. 前記有機ＥＬディスプレイが１５０ｐｐｉ以上の高精細ディスプレイであることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の有機ＥＬディスプレイ。