JP2012146444A - Organic electronics device manufacturing method and organic electronics device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機トランジスタや有機エレクトロルミネッセンス等の有機エレクトロニクスデバイスの製造方法、及び有機エレクトロニクスデバイスに関する。 The present invention relates to a method for producing an organic electronic device such as an organic transistor or organic electroluminescence, and an organic electronic device.
有機エレクトロニクスデバイスの一つである有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)は、有機発光層と有機発光補助層とを有する有機発光媒体層が一対の電極間に配置された複数の積層構造からなり、該有機発光媒体層に電流が流れることにより発光する。有機ELを効率良く発光させるには、有機発光媒体層の膜厚のコントロールが重要であり、膜厚を10〜100nm(ナノメートル)程度に極めて薄膜にする必要がある。さらに、有機ELをディスプレイ化するには、有機発光媒体層を形成する材料を基板上に高精細にパターニングする必要がある。このように、有機ELの製造においては、有機発光媒体層の薄膜化と高精細のパターン形成とを両立できるプロセスが求められる。また、有機トランジスタの有機半導体層の形成においても同様の技術が求められる。 Organic electroluminescence (organic EL), which is one of organic electronic devices, is composed of a plurality of laminated structures in which an organic light emitting medium layer having an organic light emitting layer and an organic light emitting auxiliary layer is disposed between a pair of electrodes. Light is emitted when a current flows through the light emitting medium layer. In order to efficiently emit light from the organic EL, it is important to control the film thickness of the organic light emitting medium layer, and it is necessary to make the film thickness as thin as about 10 to 100 nm (nanometers). Furthermore, in order to make an organic EL display, it is necessary to pattern the material for forming the organic light emitting medium layer on the substrate with high definition. Thus, in the manufacture of organic EL, a process that can achieve both the thinning of the organic light emitting medium layer and the formation of a high-definition pattern is required. Similar techniques are also required in the formation of organic semiconductor layers of organic transistors.
有機発光媒体層を形成する材料のパターニングは、これまで微細パターンのメタルマスクを用いた抵抗加熱蒸着法(真空蒸着法)等により行われてきた。しかし、この方法では、基板が大型化するほど、パターニング精度が出難いという問題があった。 The patterning of the material forming the organic light emitting medium layer has so far been performed by resistance heating vapor deposition (vacuum vapor deposition) using a fine pattern metal mask. However, this method has a problem that patterning accuracy is less likely to occur as the substrate becomes larger.
これに対して、最近では、有機発光媒体層を形成する材料が溶媒に溶解した塗工用インク液をウェットコーティング法により基板上に塗布して薄膜を形成する方法が行われている。こ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、吐出コート法、ディップコート法等がある。
しかし、高精細にパターニングしたり、レッド(R)とグリーン(G)とブルー(B)の3色に塗り分けしたりすることは、該ウェットコーティング法では難しい。これらの高精細のパターン形成、塗り分けパターニングに対しては、パターン印刷法による薄膜形成が有効である。
On the other hand, recently, a method of forming a thin film by applying a coating ink solution in which a material for forming an organic light emitting medium layer is dissolved in a solvent onto a substrate by a wet coating method has been performed. Examples of the wet coating method include a spin coating method, a bar coating method, a discharge coating method, and a dip coating method.
However, it is difficult for the wet coating method to perform patterning with high definition or to separate the three colors of red (R), green (G), and blue (B). For these high-definition pattern formation and coating patterning, thin film formation by a pattern printing method is effective.
有機EL素子や有機ELディスプレイでは、基板としてガラス基板が多用されている。そのため、有機ELの製造においては、グラビア印刷法等のような金属製やセラミック製等の硬い印刷版を用いる方法は不向きである。
有機ELの製造において好適なパターン印刷法としては、弾性を有するゴム製の印刷版を用いた印刷法、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(たとえば特許文献1参照)、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や凹版印刷法(たとえば特許文献2参照)、パターンの所定の領域に塗工用インク液を打ち込むインクジェット印刷法(たとえば特許文献3参照)等を採用することができる。
また、シリコーンブランケット上に、有機発光材料と溶媒とを含有するインクを塗布して有機エレクトロニクス層のパターンを形成してから基板に転写する反転オフセット印刷法が提案されている(特許文献4参照)。該反転オフセット印刷法によれば、有機エレクトロニクス層は基板への転写時に乾燥がある程度進み、基板に転写された段階では流動性が無いため、転写後の有機エレクトロニクス層の膜厚均一性を高くできるとされている。
In an organic EL element or an organic EL display, a glass substrate is frequently used as a substrate. Therefore, in the production of organic EL, a method using a hard printing plate made of metal or ceramic such as gravure printing is not suitable.
As a pattern printing method suitable for the production of organic EL, a printing method using a rubber printing plate having elasticity, an offset printing method using a rubber printing blanket (see, for example, Patent Document 1), and elasticity. A letterpress printing method or intaglio printing method using a photosensitive resin plate mainly composed of rubber or other resin (see, for example, Patent Document 2), or an ink jet printing method in which a coating ink liquid is driven into a predetermined area of a pattern (for example, a patent) Reference 3) can be employed.
Further, a reverse offset printing method has been proposed in which an ink containing an organic light emitting material and a solvent is applied on a silicone blanket to form an organic electronics layer pattern, and then transferred to a substrate (see Patent Document 4). . According to the reverse offset printing method, the organic electronics layer is dried to some extent when transferred to the substrate, and has no fluidity when transferred to the substrate, so that the thickness uniformity of the organic electronics layer after transfer can be increased. It is said that.
従来、有機トランジスタの有機半導体層を形成する材料、又は有機ELの有機発光媒体層を形成する材料をパターン印刷法により基板に印刷して成膜する場合、有機発光材料が水又は有機溶媒(必要に応じてバインダー樹脂)中に分散又は溶解したインクが用いられている。
しかし、一般的にインク化の可能な有機発光材料は、溶媒に対する溶解性が高い場合であっても、溶媒に対する最大固形分比が5質量%程度であり、これを超えると有機発光材料が固体として析出しやすい。このため、インクの高粘度化は難しい。有機トランジスタの有機半導体層を形成する材料は、有機ELの有機発光媒体層を形成する材料とほぼ同様のパイ共役系の芳香族構造のものが多く利用されているものの、有機ELの有機発光媒体層を形成する材料よりも材料同士の相互作用が強いため、一般的に溶媒への溶解性が低い。
Conventionally, when a material for forming an organic semiconductor layer of an organic transistor or a material for forming an organic light emitting medium layer of an organic EL is printed on a substrate by a pattern printing method, the organic light emitting material is water or an organic solvent (necessary Depending on the case, ink dispersed or dissolved in a binder resin) is used.
However, in general, an organic light-emitting material that can be converted to an ink has a maximum solid content ratio of about 5% by mass with respect to the solvent even when the solubility in the solvent is high. It is easy to precipitate as. For this reason, it is difficult to increase the viscosity of the ink. The organic semiconductor layer of the organic transistor is made of an organic EL organic light emitting medium, although many of the materials having the same pi-conjugated aromatic structure as the organic EL organic light emitting medium layer are used. Since the interaction between materials is stronger than the material forming the layer, the solubility in a solvent is generally low.
一方、有機エレクトロニクス層を形成する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、成膜される膜の純度が高い方が良いとされている。このため、増粘剤などの粘度調整剤は、成膜される膜中に残留して純度を低下させる要因となるために添加しにくい。このような理由から、有機エレクトロニクス層を形成する材料のインクを数十mPa・s以上へ高粘度化することは難しい。特に分子量が10万以下の材料の高粘度化は望めない。 On the other hand, when the material for forming the organic electronics layer is formed into a pattern and driven as an element, it is said that the durability of the element is preferably higher in the purity of the film to be formed. For this reason, viscosity modifiers such as thickeners are difficult to add because they remain in the film to be deposited and cause a decrease in purity. For this reason, it is difficult to increase the viscosity of the ink of the material forming the organic electronics layer to several tens mPa · s or more. In particular, it is impossible to increase the viscosity of a material having a molecular weight of 100,000 or less.
ところで、オフセット印刷法、凸版印刷法、凹版印刷法等の各種パターン印刷法に用いられるインクには、最適な粘度があることが知られている。
ところが、有機エレクトロニクスデバイスの製造においては、上記のように、有機エレクトロニクス層を形成する材料のインクが低粘度であるという制約から、使用できるプロセスが限られてくる。
該プロセスに用いる方法として前述したウェットコーティング法は、インクが低粘度であっても、概ね使用することが可能である。
一方、前述したパターン印刷法(オフセット印刷法、凸版印刷法など)では、有機エレクトロニクス層の膜厚が不均一になりやすいため、有機エレクトロニクス層を形成する材料のインクはパターンを再現性良く形成することが難しい粘度領域を有していると云える。
By the way, it is known that the ink used for various pattern printing methods, such as an offset printing method, a relief printing method, and an intaglio printing method, has an optimal viscosity.
However, in the manufacture of organic electronics devices, as described above, the processes that can be used are limited due to the restriction that the ink of the material forming the organic electronics layer has a low viscosity.
The wet coating method described above as a method used in the process can be generally used even if the ink has a low viscosity.
On the other hand, in the above-described pattern printing methods (offset printing method, letterpress printing method, etc.), the film thickness of the organic electronics layer tends to be non-uniform, so the ink of the material forming the organic electronics layer forms the pattern with good reproducibility. It can be said that it has a difficult viscosity region.
また、ディスプレイの画素構造に代表されるように、基板上に樹脂等で形成された隔壁と該隔壁に囲まれた開口部とを有するパターン付き基板に、ウェットコーティング法やインクジェット印刷法によりインクを該開口部に流入させる方法が実際のプロセスとして行われている。
この場合、低粘度のインクを該開口部に流入させると、該隔壁にインクが付着し、隔壁近傍には表面張力により曲率を持ったメニスカス構造が形成される。そのため、隔壁近傍の有機エレクトロニクス層端部が厚膜化してしまうという現象を避けることができない。
In addition, as represented by the pixel structure of a display, ink is applied to a patterned substrate having a partition formed of resin or the like on the substrate and an opening surrounded by the partition by a wet coating method or an inkjet printing method. The method of flowing into the opening is performed as an actual process.
In this case, when low viscosity ink is allowed to flow into the opening, the ink adheres to the partition wall, and a meniscus structure having a curvature due to surface tension is formed in the vicinity of the partition wall. Therefore, the phenomenon that the end of the organic electronics layer near the partition wall becomes thick cannot be avoided.
また、隔壁にフッ素化炭素ガスを用いたプラズマ処理を施し、開口部にインクジェット印刷法によりインクを打ち込んだ場合、隔壁表面とインクとの親和性が低くなっているため、インクが開口部中央側へ偏ることにより、開口部周辺側の有機エレクトロニクス層端部が薄膜化しやすい。この場合、隔壁のインクに対する濡れ性や乾燥条件の制御がいずれも難しいため、有機エレクトロニクス層の膜厚均一性を高めることが困難である。 In addition, when plasma treatment using a fluorinated carbon gas is performed on the partition wall and ink is driven into the opening by an ink jet printing method, the affinity between the partition wall surface and the ink is low. By biasing toward the end, the organic electronics layer end on the peripheral side of the opening tends to be thin. In this case, since it is difficult to control the wettability of the partition walls with respect to the ink and the drying conditions, it is difficult to improve the film thickness uniformity of the organic electronics layer.
また、ディスプレイ画面等を製造するために、ある程度大きな面積のパターン印刷を行う場合、パターン周辺(ディスプレイ周辺)側とその中央側とでは、蒸気圧等の溶媒雰囲気が異なるため、乾燥速度に違いが生じる。そのため、複数の素子間で、メニスカス構造が不均一に形成される、流入するインク量が異なる等、有機エレクトロニクス層の膜厚に差が生じ、素子ごとに性能が少しずつ異なる結果となってしまう。特に、形成しようとするパターンの精細度が細かいほど、この影響は大きくなる。 In addition, when pattern printing of a certain large area is performed to produce a display screen or the like, there is a difference in drying speed because the solvent atmosphere such as vapor pressure is different between the pattern periphery (display periphery) side and the center side. Arise. Therefore, the meniscus structure is unevenly formed among a plurality of elements, and the film thickness of the organic electronics layer is different, for example, the amount of ink flowing in is different, resulting in slightly different performance for each element. . In particular, this influence increases as the definition of the pattern to be formed becomes finer.
これに対して、各パターン印刷法において、乾燥速度を一様にするため、高沸点の溶媒を用いて乾燥速度を緩やかにしたり、基板上の不必要な箇所にも印刷を意図的に行い、必要箇所との蒸気圧の差をなくしたりする方法が提案されている。
しかし、これらの方法においては、高沸点の溶媒を乾燥させるためにスループットが低減したり、有機エレクトロニクス層を形成する材料が高温乾燥により性能劣化を生じたり、不要な場所に印刷することにより、有機エレクトロニクス層を形成する材料の消費量が増加して原価コストが増したりする等の問題がある。
On the other hand, in each pattern printing method, in order to make the drying speed uniform, the drying speed is moderated by using a high boiling point solvent, or printing is performed intentionally on unnecessary portions on the substrate, There has been proposed a method for eliminating the difference in vapor pressure from a necessary location.
However, in these methods, the throughput is reduced in order to dry the solvent having a high boiling point, the performance of the material forming the organic electronics layer is deteriorated due to high temperature drying, or printing is performed in an unnecessary place, so that the organic There are problems such as an increase in the consumption of materials forming the electronics layer and an increase in cost.
特許文献4の発明においては、弾力性のあるシリコーンブランケットが変形しやすいため、印刷時の印圧や有機エレクトロニクス層を形成する材料に含まれる溶媒等による膨潤が避けられず、形成するパターンの位置精度を得ることが非常に難しいという問題がある。 In the invention of Patent Document 4, since the elastic silicone blanket is easily deformed, the printing pressure and the swelling due to the solvent contained in the material forming the organic electronics layer cannot be avoided, and the position of the pattern to be formed There is a problem that it is very difficult to obtain accuracy.
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、上記問題を解決する新しい印刷法を用いた有機エレクトロニクスデバイスの製造方法、及び有機エレクトロニクスデバイスを課題とする。
具体的には、低粘度のインクを用いた印刷において、高精細なパターン印刷の再現性に優れ、かつ、有機エレクトロニクス層の膜厚均一性が高い有機エレクトロニクスデバイスの製造方法、及び有機エレクトロニクスデバイスを提供することを課題とする。特に、有機エレクトロニクス層をその端部まで均一な厚さで成膜できる有機エレクトロニクスデバイスの製造方法、及び有機エレクトロニクスデバイスを提供することを課題とする。
This invention is made | formed in view of the said situation, and makes the subject the manufacturing method of an organic electronics device using the new printing method which solves the said problem, and an organic electronics device.
Specifically, in printing using low-viscosity ink, an organic electronics device manufacturing method and an organic electronics device having excellent reproducibility of high-definition pattern printing and high film thickness uniformity of the organic electronics layer The issue is to provide. In particular, it is an object of the present invention to provide an organic electronic device manufacturing method and an organic electronic device capable of forming an organic electronic layer with a uniform thickness up to the end thereof.
上記の課題を解決するために、本発明は以下の構成を採用した。
すなわち、本発明の一態様による有機エレクトロニクスデバイスの製造方法は、有機エレクトロニクス層を形成するインクに含まれる溶媒に対して撥液性を示す撥液性部と、該溶媒に対して親液性を示す親液性部とを有するパターンが形成されたパターン付き基板を作製する工程と、ブランケット上に前記インクを塗布して有機エレクトロニクス層を形成する工程と、前記パターン付き基板に前記有機エレクトロニクス層を接触させて、前記親液性部に前記有機エレクトロニクス層を転写する工程とを有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following configuration.
That is, the method for manufacturing an organic electronics device according to one embodiment of the present invention includes a liquid repellent portion that exhibits liquid repellency with respect to a solvent contained in the ink forming the organic electronics layer, and a lyophilic property with respect to the solvent. A step of producing a patterned substrate on which a pattern having a lyophilic portion is formed, a step of applying the ink on a blanket to form an organic electronics layer, and the organic electronics layer on the patterned substrate. And a step of transferring the organic electronics layer to the lyophilic portion in contact with each other.
本発明の一態様による有機エレクトロニクスデバイスの製造方法は、前記撥液性部を、四フッ化炭素ガスでプラズマ処理することにより形成することを特徴とする。
本発明の一態様による有機エレクトロニクスデバイスの製造方法は、前記撥液性部を、フッ素樹脂を含有するレジストによるパターニングを行うことにより形成することを特徴とする。
The organic electronic device manufacturing method according to an aspect of the present invention is characterized in that the liquid repellent portion is formed by plasma treatment with carbon tetrafluoride gas.
The organic electronic device manufacturing method according to an aspect of the present invention is characterized in that the liquid repellent portion is formed by patterning with a resist containing a fluororesin.
本発明の一態様による有機エレクトロニクスデバイスは、前記本発明の有機エレクトロニクスデバイスの製造方法により製造されたことを特徴とする。 An organic electronic device according to an aspect of the present invention is manufactured by the method for manufacturing an organic electronic device of the present invention.
本発明によれば、低粘度のインクを用いた印刷において、高精細なパターン印刷の再現性に優れ、かつ、有機エレクトロニクス層の膜厚均一性が高く、特に有機エレクトロニクス層をその端部まで均一な厚さで成膜できる有機エレクトロニクスデバイスの製造方法、及び有機エレクトロニクスデバイスを提供することができる。 According to the present invention, in printing using low-viscosity ink, the reproducibility of high-definition pattern printing is excellent, and the film thickness uniformity of the organic electronics layer is high. A method for producing an organic electronic device capable of forming a film with a sufficient thickness and an organic electronic device can be provided.
<有機エレクトロニクスデバイスの製造方法>
本発明の一実施形態による有機エレクトロニクスデバイスの製造方法は、有機エレクトロニクス層を形成するインクに含まれる溶媒に対して撥液性を示す撥液性部と、該溶媒に対して親液性を示す親液性部とを有するパターンが形成されたパターン付き基板を作製する工程(以下「パターン付き基板作製工程」という。)と、ブランケット上に前記インクを塗布して有機エレクトロニクス層を形成する工程(以下「有機エレクトロニクス層形成工程」という。)と、前記パターン付き基板に前記有機エレクトロニクス層を接触させて、前記親液性部に前記有機エレクトロニクス層を転写する工程(以下「転写工程」という。)とを有する。
本実施形態は、有機薄膜トランジスタ(TFT)等の有機トランジスタ、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)、有機ELディスプレイ等の有機エレクトロニクスデバイスを製造する方法である。
<Method for manufacturing organic electronics device>
An organic electronics device manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes a liquid repellent portion that exhibits liquid repellency with respect to a solvent contained in ink forming an organic electronics layer, and a liquid lyophobic property with respect to the solvent. A step of manufacturing a patterned substrate on which a pattern having a lyophilic part is formed (hereinafter referred to as “patterned substrate manufacturing step”), and a step of forming an organic electronics layer by applying the ink on a blanket ( Hereinafter referred to as “organic electronics layer forming step”) and a step of bringing the organic electronics layer into contact with the patterned substrate and transferring the organic electronics layer to the lyophilic portion (hereinafter referred to as “transfer step”). And have.
The present embodiment is a method of manufacturing an organic electronic device such as an organic transistor such as an organic thin film transistor (TFT), organic electroluminescence (organic EL), or organic EL display.
(インク)
インクは、有機エレクトロニクス層を構成する材料と溶媒とを含有する。
有機エレクトロニクス層を構成する材料としては、有機トランジスタの場合及び有機ELの場合、それぞれ以下に示すものが挙げられる。
有機トランジスタの場合、半導体材料としてペンタセン、ナフタセン、チフェンオリゴマー、ペリレン、α−セキシフェニル又はその誘導体、ナフタレン、アントラセン、ルブレン又はその誘導体、コロネン又はその誘導体、金属含有/非含有フタロシアニン又はその誘導体などの低分子半導体;チオフェンやフルオレンをベースとしたポリアルキルチオフェン、ポリアルキルフルオレン又はその誘導体などの高分子半導体が挙げられる。
有機ELの場合、発光材料として低分子材料、高分子材料のいずれも用いることができる。高分子材料は、溶媒に溶解又は安定に分散でき、インクとしての安定性が良好であることから好ましい。近年ではインクとして塗布可能な低分子材料もある。これまで低分子材料を真空蒸着法で成膜するのが主流であったが、高分子材料を用いることで、大気圧下での成膜が可能となり、設備コストが安いという利点もある。発光材料として具体的には、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の高分子中に低分子の蛍光色素を溶解させたもの;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)等の高分子蛍光体などが挙げられる。なかでも、リン光発光性の高分子材料は発光効率が高いことから好ましい。
溶媒としては、水、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、アニソール、メシチレン、メトキシトルエン、アミルベンゼン、テトラリン、ジメチルテトラリン、ジメトキシベンゼン、フェニルシクロヘキサン等が挙げられる。
インク中の有機エレクトロニクス層を構成する材料の含有量は、溶媒に対する溶解性又は分散性が良好であることから、インクの総質量に対して0.3〜2.5質量%であることが好ましく、0.5〜1.5質量%であることがより好ましい。
(ink)
The ink contains a material constituting the organic electronics layer and a solvent.
Examples of the material constituting the organic electronics layer include the followings in the case of organic transistors and organic ELs.
In the case of an organic transistor, pentacene, naphthacene, thiophene oligomer, perylene, α-sexiphenyl or a derivative thereof, naphthalene, anthracene, rubrene or a derivative thereof, coronene or a derivative thereof, metal-containing / non-containing phthalocyanine or a derivative thereof, etc. Low molecular semiconductors: High molecular semiconductors such as polyalkylthiophene, polyalkylfluorene or derivatives thereof based on thiophene or fluorene.
In the case of the organic EL, any of a low molecular material and a high molecular material can be used as the light emitting material. The polymer material is preferable because it can be dissolved or stably dispersed in a solvent and has good ink stability. In recent years, there are also low molecular weight materials that can be applied as inks. Conventionally, the formation of a low molecular material by vacuum deposition has been the mainstream, but the use of a polymer material has the advantage that film formation under atmospheric pressure is possible and the equipment cost is low. Specific examples of the luminescent material include low molecular fluorescent dyes dissolved in polymers such as polystyrene, polymethyl methacrylate, and polyvinyl carbazole; polyphenylene vinylene derivatives (PPV), polyalkylfluorene derivatives (PAF), and the like. Examples thereof include molecular phosphors. Among these, a phosphorescent polymer material is preferable because of high luminous efficiency.
Examples of the solvent include water, toluene, xylene, ethylbenzene, anisole, mesitylene, methoxytoluene, amylbenzene, tetralin, dimethyltetralin, dimethoxybenzene, and phenylcyclohexane.
The content of the material constituting the organic electronics layer in the ink is preferably 0.3 to 2.5% by mass with respect to the total mass of the ink because the solubility or dispersibility in the solvent is good. More preferably, the content is 0.5 to 1.5% by mass.
以下、本発明の有機エレクトロニクスデバイスの製造方法の一実施形態として、有機ELディスプレイの製造方法について説明する。 Hereinafter, an organic EL display manufacturing method will be described as an embodiment of the organic electronic device manufacturing method of the present invention.
[パターン付き基板作製工程]
本工程では、有機エレクトロニクス層を形成するインクに含まれる溶媒に対して撥液性を示す撥液性部と、該溶媒に対して親液性を示す親液性部とを有するパターンが形成されたパターン付き基板を作製する。
図1は、パターン付き基板の一実施形態例を示し、図1(a)は平面図、図1(b)は図1(a)中のA−A線に沿う断面図である。
本実施形態のパターン付き基板10は、基板13と、基板13の一方の面に積層された透明電極14と、透明電極14上に形成された隔壁12とを有する。パターン付き基板10には、隔壁12と隔壁12で囲まれた開口部11がそれぞれ表面処理されて、撥液性部12aと親液性部11aとからなる格子状のパターンが形成されている。親液性部11aは発光画素部分となる。
[Pattern manufacturing process with pattern]
In this step, a pattern having a liquid-repellent part that exhibits liquid repellency with respect to the solvent contained in the ink that forms the organic electronics layer and a lyophilic part that exhibits lyophilicity with respect to the solvent is formed. A substrate with a patterned pattern is produced.
1A and 1B show an embodiment of a substrate with a pattern, FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
The
パターン付き基板10は、たとえば以下のようにして作製することができる。
基板13上に、透明電極用材料を真空蒸着法又はパターニングにより成膜して透明電極14を積層する。
基板13としては、ガラス基板、フレキシブルなフィルム状基板が挙げられる。基板13の厚さは0.02〜1mm(ミリメートル)程度が好ましい。
透明電極14は、基板13側から光を取り出す場合には金属酸化膜(ITO)等が用いられ、基板13と反対側から光を取り出す場合には反射率の高い金属電極等が用いられる。
透明電極14が積層された基板13としては、パッシブ駆動の、電気信号の入出力用の配線パターンを有するもの等を用いることができる。
The patterned
A
Examples of the
For the
As the
次いで、透明電極14上に、レジストを用いて格子状のパターンを描くようにパターニングを行う。これにより、隔壁12と隔壁12で囲まれた開口部11とが格子状に形成される。
レジストとしては、ポリイミド系、ノボラック系、アクリル系等の通常用いられる高分子レジストを用いることができ、ポジ型のレジストでも、ネガ型のレジストでもよい。
隔壁12の高さは、5μm(マイクロメートル)以下とすることが好ましい。
Next, patterning is performed on the
As the resist, a commonly used polymer resist such as polyimide, novolak, and acrylic can be used, and may be a positive resist or a negative resist.
The height of the
その後、開口部11と隔壁12とをそれぞれ表面処理することにより、開口部11表面が上記インクに含まれる溶媒に対して親液性を示す親液性部11aとなり、隔壁12表面が該溶媒に対して撥液性を示す撥液性部12aとなるパターン付き基板10が作製される。
Thereafter, the surface of the
本発明において「溶媒に対して親液性を示す」とは、接触角測定装置(協和界面科学株式会社製、製品名:Face Contact Angle Meter モデルCA−D)により測定される、上記インクに含まれる溶媒に対する接触角が20°(度)以下であることを意味する。
また、「溶媒に対して撥液性を示す」とは、前記接触角測定装置により測定される、上記インクに含まれる溶媒に対する接触角が50°以上であることを意味する。上記インクに含まれる溶媒が特にトルエン、キシレン、アニソール等の芳香族化合物の場合、転写される有機エレクトロニクス層の膜厚均一性が高まることから、撥液性部12aの該溶媒に対する接触角を70°以上とすることが好ましい。
In the present invention, “showing lyophilicity with respect to a solvent” is included in the ink, which is measured by a contact angle measuring device (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., product name: Face Contact Angle Meter model CA-D). It means that the contact angle with respect to the solvent is 20 ° (degrees) or less.
Further, “showing liquid repellency with respect to the solvent” means that the contact angle with respect to the solvent contained in the ink is 50 ° or more as measured by the contact angle measuring device. When the solvent contained in the ink is an aromatic compound such as toluene, xylene, and anisole, the uniformity of the thickness of the transferred organic electronics layer is increased. Therefore, the contact angle of the liquid
開口部11を表面処理して親液性部11aを形成する方法としては、酸素プラズマ処理、紫外線/オゾン洗浄などが挙げられる。
Examples of the method for forming the
隔壁12を表面処理して撥液性部12aを形成する方法としては、スプレーコート、カーテンコート、ダイコート、ディップコートなどの一般的なコーティング方法により撥液性材料を隔壁12表面に塗布する方法が挙げられる。
なかでも簡便な方法であることから、スプレーコート、ディップコートにより撥液性材料を隔壁12表面に塗布する方法が好ましい。ただし、これらの方法を用いる場合、開口部11又は親液性部11aに撥液性材料が付着しないようにするため、開口部11又は親液性部11aにレジストを塗布し、形成される該レジストの膜表面に撥液性材料層を形成した後、該レジストの膜を現像により除去することが好ましい。
撥液性材料としては、フッ素樹脂、シリコーン系材料(シリコーン樹脂など)を溶媒に溶解又は分散したもの等が挙げられる。
As a method of forming the
Among these, a method of applying a liquid repellent material to the surface of the
Examples of the liquid repellent material include those obtained by dissolving or dispersing a fluororesin and a silicone-based material (silicone resin or the like) in a solvent.
また、隔壁12を表面処理して撥液性部12aを形成する方法としては、簡便な方法であることから、四フッ化炭素ガスでプラズマ処理する方法が好ましい。四フッ化炭素ガスを用いると、樹脂部分のみをフッ素化することができて、隔壁12表面に撥液性を付与することができる。
Moreover, as a method of forming the liquid-
親液性部11aと撥液性部12aとを形成する方法としては、より簡便なことから、透明電極14上に開口部11と隔壁12とを格子状に形成した後、酸素プラズマ処理、又は紫外線/オゾン洗浄の少なくとも一方を行うことにより開口部11に親液性を付与し、その後、四フッ化炭素ガスでプラズマ処理することにより隔壁12表面に撥液性を付与する方法が好ましい。
なお、隔壁12表面に撥液性を付与した後、開口部11に親液性を付与することもできる。酸素プラズマ処理、又は紫外線/オゾン洗浄の影響で、隔壁12表面への撥液性付与の効果が低減する場合がある。その場合、隔壁12表面を加熱処理することにより撥液性が高まる。
As a method of forming the
In addition, after imparting liquid repellency to the surface of the
[有機エレクトロニクス層形成工程]
本工程では、ブランケット上に前記インクを塗布して有機エレクトロニクス層を形成する。
図2は、ブランケット上に有機エレクトロニクス層(有機EL層)を形成する方法の一実施形態例を説明するための断面図である。
本実施形態の方法では、ごく簡単な円圧式の印刷機20が用いられている。印刷機20は、回転軸を中心に回転するブランケット胴21と、ブランケット胴21表面の一部に固定されたブランケット22と、ブランケット22にインクを供給するインク吐出口23とを備えている。
ブランケット胴21としては、金属製又は樹脂製の硬質ロール、適度な弾力性を有する硬質ロール等が用いられる。
ブランケット22には、インクに含まれる溶媒(特にトルエン、キシレン、アニソール等の芳香族化合物)に対する溶媒耐性が要求される。
ブランケット22の素材としては、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、ウレタンゴム等のゴム;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等の合成樹脂、又はこれらの合成樹脂を構成する繰返し単位の2種以上を有する共重合体;セルロース等の天然高分子、フッ素樹脂などを用いることができる。なかでも、パターン付き基板10への転写の際における剥離性が良好であることから、ゴム、フッ素樹脂が好ましい。ゴムのなかでもシリコーンゴムが特に好ましい。
[Organic electronics layer formation process]
In this step, the ink is applied on a blanket to form an organic electronics layer.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining an embodiment of a method for forming an organic electronics layer (organic EL layer) on a blanket.
In the method of this embodiment, a very simple circular pressure
As the
The
The
本実施形態によれば、ブランケット胴21が回転軸を中心に矢印方向に回転しながら、インク吐出口23からブランケット22上にインクが供給される。そして、ブランケット22全面に供給されたインクは、ブランケット22上で流動しない程度まで乾燥されて、ブランケット22全面を覆う有機EL層30が均一な厚さで成膜される。
この乾燥条件は、インク組成、転写条件(印圧、印刷速度、湿度等)などによって適宜決定すればよい。たとえばインクに含まれる溶媒の種類に応じて、以下に示す乾燥温度、乾燥時間とすることが好ましい。ただし、以下に示す各溶媒における乾燥温度、乾燥時間は、インクに含まれる有機EL層30を構成する材料の種類、溶媒として混合溶媒を用いる場合などによって制御される。
(A群)
乾燥温度:トルエン110℃、キシレン138℃、エチルベンゼン136℃
乾燥時間:前記の各乾燥温度で5〜10秒間程度
(B群)
乾燥温度:アニソール154℃、メシチレン165℃、メトキシトルエン174℃
乾燥時間:前記の各乾燥温度で10〜30秒間程度
(C群)
乾燥温度:アミルベンゼン205℃、テトラリン207℃、ジメトキシベンゼン207℃、フェニルシクロヘキサン240℃
乾燥時間:前記の各乾燥温度で30秒から数分間程度
According to the present embodiment, ink is supplied from the
The drying conditions may be appropriately determined depending on the ink composition, transfer conditions (printing pressure, printing speed, humidity, etc.) and the like. For example, it is preferable to set the drying temperature and drying time shown below according to the type of solvent contained in the ink. However, the drying temperature and drying time in each solvent shown below are controlled by the type of material constituting the
(Group A)
Drying temperature: toluene 110 ° C, xylene 138 ° C, ethylbenzene 136 ° C
Drying time: About 5 to 10 seconds at each of the above drying temperatures (Group B)
Drying temperature: Anisole 154 ° C, mesitylene 165 ° C, methoxytoluene 174 ° C
Drying time: About 10 to 30 seconds at each of the above drying temperatures (Group C)
Drying temperature: amylbenzene 205 ° C, tetralin 207 ° C, dimethoxybenzene 207 ° C, phenylcyclohexane 240 ° C
Drying time: 30 seconds to several minutes at each of the above drying temperatures
ブランケット22上へのインクの供給量は、設定される有機EL層30の膜厚に応じて適宜決定すればよい。
The amount of ink supplied onto the
[転写工程]
本工程では、前記パターン付き基板に、前記ブランケット上に形成された有機エレクトロニクス層を接触させて、前記親液性部に前記有機エレクトロニクス層を転写する。
図3(a)〜(c)は、ブランケット上に形成された有機エレクトロニクス層(有機EL層)をパターン付き基板に転写する方法の一実施形態例を説明するための断面図である。
[Transfer process]
In this step, the organic electronics layer formed on the blanket is brought into contact with the patterned substrate, and the organic electronics layer is transferred to the lyophilic portion.
3A to 3C are cross-sectional views for explaining an embodiment of a method for transferring an organic electronics layer (organic EL layer) formed on a blanket to a substrate with a pattern.
本実施形態においては、移動定盤40上に載せられたパターン付き基板10と印刷機20とが所定の位置に配置されている(図3(a))。
設定された印刷速度等に対応する速度で、ブランケット胴21は回転軸を中心に矢印方向に回転し、パターン付き基板10は矢印方向に進む。
その際、撥液性部12aと親液性部11aに、有機EL層30が接触する(図3(b))。
図4は、図3(b)の一部を拡大した断面図である。
撥液性部12aと親液性部11aに有機EL層30が接触することにより、有機EL層30は、撥液性部12aには転写されず、親液性部11aには転写される。
このようにして、ブランケット22上に形成された有機EL層30が、パターン付き基板10の親液性部11aのみに転写される(図3(c))。
In the present embodiment, the patterned
The
At that time, the
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a part of FIG.
When the
In this way, the
次に、乾燥等を行うことにより、転写後の有機EL層30に残留する溶媒を除去する。
次いで、真空蒸着法又はパターニングによって、有機EL層30上にカルシウム層、アルミニウム層などを積層して陰極を形成する。
その後、封止等することにより有機ELディスプレイが製造される。
Next, the solvent remaining in the
Next, a cathode is formed by laminating a calcium layer, an aluminum layer, or the like on the
Then, an organic EL display is manufactured by sealing or the like.
(作用効果)
図1〜4に示す本実施形態の有機エレクトロニクスデバイスの製造方法においては、基板13側にパターンが形成されていることにより、パターン位置が常に一定である。そのため、ブランケット22側には、ブランケット22全面に有機EL層30を成膜するだけでよく、基板13側に転写する際、有機EL層30の転写位置を気にする必要がなく、高精細なパターン印刷を再現性良く行うことができる。加えて、収率やスループットの面で有利に有機EL素子を生産することができる。
また、本実施形態の有機エレクトロニクスデバイスの製造方法においては、いったんブランケット22上に有機EL層30が形成される。これにより、低粘度のインクでも安定に成膜することができる。さらに、ブランケット22上に所定の膜厚で形成された有機EL層30を基板13側に転写するため、有機EL層30の膜厚均一性が高い。加えて、撥液性部12aと親液性部11aとを有するパターンが形成されたパターン付き基板10が用いられていることにより、親液性部11aのみに有機EL層30が転写され、開口部11周辺(有機EL層30端部)まで均一な厚さで有機EL層30を成膜することができる。これにより、有機EL素子が画素全面で均一な発光を示すようになる。
(Function and effect)
In the manufacturing method of the organic electronics device of this embodiment shown in FIGS. 1 to 4, the pattern position is always constant because the pattern is formed on the
Moreover, in the manufacturing method of the organic electronics device of this embodiment, the
図5は、開口部周辺における、有機EL層の膜形状を示す断面図である。
図5(a)は本発明、図5(b)はインクジェット法、図5(c)はスピンコート法によりそれぞれ形成された有機EL層の膜形状を示している。
図5(a)においては、開口部周辺(隔壁12との界面)まで均一な膜厚の有機EL層30が形成されている。これは、いったんブランケット22上に所定の膜厚で形成された有機EL層30が基板13側に転写されること、また、ブランケット22上の有機EL層30は、ブランケット22上で流動しない程度まで乾燥され、適度に溶媒を含んでいるため、親液性部11aとの親和力により容易にブランケット22から剥離し得ることに因る。
図5(b)においては、開口部周辺が薄膜化している。これは、撥液性部12aとインクとの親和性が低くなっていることにより、インク表面が開口部中央側へ偏りやすいためである。
図5(c)においては、開口部周辺が厚膜化している。これは、低粘度のインクが開口部に流入すると、隔壁12の開口部側の面にインクが付着し、表面張力により曲率を持ったメニスカス構造が形成されるためである。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the film shape of the organic EL layer around the opening.
5A shows the film shape of the organic EL layer formed by the present invention, FIG. 5B shows the ink jet method, and FIG. 5C shows the spin coating method.
In FIG. 5A, the
In FIG. 5B, the periphery of the opening is thinned. This is because the ink surface tends to be biased toward the center of the opening due to the low affinity between the
In FIG. 5C, the periphery of the opening is thickened. This is because when low-viscosity ink flows into the opening, the ink adheres to the surface of the
本発明の製造方法には、有機エレクトロニクス材料全般を用いることができる。
特に、親液性部11aに有機EL層30が転写される本実施形態の製造方法は、有機EL層30自体が親液性を有する層となることから、有機材料を積層する場合に適している。
In the production method of the present invention, all organic electronic materials can be used.
In particular, the manufacturing method of this embodiment in which the
本発明の有機エレクトロニクスデバイスの製造方法は、図1に示す実施形態に限らず、格子状以外のパターン構造が形成されたパターン付き基板を用いてもよい。
また、図1に示す実施形態において、隔壁12を親液性部とし、開口部11を撥液性部としてもよい。
また、パターン付き基板作製工程で、透明電極14上に隔壁12と隔壁12で囲まれた開口部11とを形成(パターン構造を形成)する方法として、樹脂を用いたパターン印刷法等を用いることもできる。
また、撥液性部を形成する方法としては、上記レジストにフッ素樹脂、シリコーン系材料(シリコーン樹脂など)を加えた材料を用いてパターニングを行うことにより隔壁を形成する方法も好ましい。なかでも、フッ素樹脂を含有するレジストによるパターニングを行う方法が特に好ましい。この場合、形成される隔壁は、その表面のみならず隔壁全体が上記インクに含まれる溶媒に対して撥液性を示すため、パターン欠陥の少ない印刷物が得られやすい。該フッ素樹脂としては、フッ素系エラストマー、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、又はこれらの重合体を構成する繰返し単位の2種以上を有する共重合体が挙げられる。
また、隔壁を設けていない、撥液性部と親液性部とを有するパターンが形成されたパターン付き基板を用いることもできる。この場合、ブランケット上に形成される有機エレクトロニクス層の乾燥状態を制御することにより、有機エレクトロニクス層の転写を良好に行うことができる。
また、前述した各工程の前後にその他の工程を有していてもよい。その他の工程としては、パターン付き基板作製工程と有機エレクトロニクス層形成工程との間に設けられる正孔輸送層形成工程などが挙げられる。
The method for producing an organic electronic device of the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 1, and a patterned substrate on which a pattern structure other than a lattice shape is formed may be used.
In the embodiment shown in FIG. 1, the
Further, in the patterned substrate manufacturing process, a pattern printing method using a resin or the like is used as a method for forming the
In addition, as a method for forming the liquid repellent portion, a method of forming a partition wall by patterning using a material obtained by adding a fluororesin or a silicone-based material (silicone resin or the like) to the resist is also preferable. Among these, a method of performing patterning with a resist containing a fluororesin is particularly preferable. In this case, since the partition formed is not only the surface but also the entire partition exhibits liquid repellency with respect to the solvent contained in the ink, it is easy to obtain a printed matter with few pattern defects. Examples of the fluororesin include a fluoroelastomer, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, poly (vinylidene fluoride), or a copolymer having two or more repeating units constituting these polymers.
Further, a substrate with a pattern in which a pattern having a liquid repellent part and a lyophilic part, which is not provided with a partition wall, can be used. In this case, the organic electronics layer can be transferred satisfactorily by controlling the dry state of the organic electronics layer formed on the blanket.
Moreover, you may have another process before and after each process mentioned above. Examples of the other steps include a hole transport layer forming step provided between the patterned substrate manufacturing step and the organic electronics layer forming step.
本発明の有機エレクトロニクスデバイスの製造方法の他の実施形態として、有機薄膜トランジスタ(TFT)を以下のようにして製造する方法が挙げられる。
基板上にゲート電極を形成し、その全面にゲート絶縁膜を積層し、このゲート絶縁膜上部に、有機半導体層を構成する材料と溶媒とを含有するインクを用い、前述したパターン付き基板作製工程、有機エレクトロニクス層形成工程及び転写工程と同様にして有機半導体層を形成し、その後にソース電極及びドレイン電極を所定のチャネル間隔にて形成することによりTFTが製造される。
Another embodiment of the method for producing an organic electronic device of the present invention includes a method for producing an organic thin film transistor (TFT) as follows.
Forming a gate electrode on a substrate, laminating a gate insulating film on the entire surface, and using the ink containing the material constituting the organic semiconductor layer and a solvent on the gate insulating film, the above-described patterned substrate manufacturing process A TFT is manufactured by forming an organic semiconductor layer in the same manner as the organic electronics layer forming step and the transfer step, and then forming a source electrode and a drain electrode at a predetermined channel interval.
なお、有機エレクトロニクス層を基板側にパターン状に転写する必要がない場合、有機エレクトロニクス層が転写される面の全面を親液性部とした支持体(基板と透明電極との積層体)を用いることによって、該親液性部に、ブランケット上に形成された有機エレクトロニクス層を全面転写することができる。この方法により、該支持体周辺まで均一な膜厚の有機エレクトロニクス層を形成できる。 When it is not necessary to transfer the organic electronics layer to the substrate side in a pattern, a support (laminated body of a substrate and a transparent electrode) is used in which the entire surface on which the organic electronics layer is transferred is a lyophilic portion. Thus, the entire surface of the organic electronics layer formed on the blanket can be transferred to the lyophilic portion. By this method, an organic electronics layer having a uniform film thickness can be formed up to the periphery of the support.
<有機エレクトロニクスデバイス>
本発明の一実施形態による有機エレクトロニクスデバイスは、前記本発明の一実施形態による有機エレクトロニクスデバイスの製造方法により製造されたものである。
<Organic electronics devices>
An organic electronic device according to an embodiment of the present invention is manufactured by the method for manufacturing an organic electronic device according to the embodiment of the present invention.
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
・有機発光層用インク(X)の調製
有機EL層を構成する発光材料として、下記化学式(1)で表されるポリ(パラフェニレンビニレン)誘導体からなる高分子蛍光体を用いた。式中のnは繰返し数を表す。
溶媒として、キシレンとアニソールとの質量比で1:1の混合溶媒を用いた。
前記高分子蛍光体を前記混合溶媒に溶解することにより、高分子蛍光体濃度が0.6質量%の有機発光層用インク(X)を調製した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail using examples, but the present invention is not limited to these examples.
-Preparation of Organic Light-Emitting Layer Ink (X) As a light-emitting material constituting the organic EL layer, a polymeric fluorescent substance composed of a poly (paraphenylene vinylene) derivative represented by the following chemical formula (1) was used. N in the formula represents the number of repetitions.
As the solvent, a 1: 1 mixed solvent of xylene and anisole was used.
By dissolving the polymeric fluorescent substance in the mixed solvent, an organic light emitting layer ink (X) having a polymeric fluorescent substance concentration of 0.6% by mass was prepared.
・印刷機
印刷機は、図2に示す印刷機20と略同一の実施形態のものを用いた。
印刷機として具体的には、ロール部(ブランケット胴)と、該ロール部表面の一部に固定された印刷用ブランケットと、該印刷用ブランケットに有機発光層用インク(X)を供給するエアー押し出し方式のスリットダイ(スリット幅30μm)とを備えた印刷テスト機を用いた。
印刷用ブランケットは、2液型シリコーンゴム(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製)を、長さ150mm、幅100mm、厚さ5mmに成形したものを用い、ロール部に巻きつけ、両面テープで固定した。
-Printing machine The printing machine used the substantially same embodiment as the
Specifically, as a printing machine, a roll part (a blanket cylinder), a printing blanket fixed to a part of the surface of the roll part, and an air extrusion for supplying the organic light emitting layer ink (X) to the printing blanket A printing test machine equipped with a system type slit die (
The printing blanket is a two-part silicone rubber (made by Momentive Performance Materials Japan G.K.) molded into a length of 150 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 5 mm. Fixed with.
(実施例1)
[パターン付き基板作製工程]
100mm角、厚さ0.7mmのガラス基板上に、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)のITO膜側に、ポジ型感光性ポリイミドDL1000(東レ株式会社製)を、フォトリソグラフィ法により厚さ3μmでパターン成膜した。
Example 1
[Pattern manufacturing process with pattern]
A positive electrode is formed on the ITO film side of a transparent electrode base material (manufactured by Geomat Co., Ltd.) in which an ITO film having a surface resistivity of 15Ω is formed in a circuit pattern on a 100 mm square, 0.7 mm thick glass substrate. Photosensitive polyimide DL1000 (manufactured by Toray Industries, Inc.) was formed into a pattern with a thickness of 3 μm by photolithography.
図6は、本実施例においてフォトリソグラフィ法により得られた、隔壁と該隔壁に囲まれた開口部とからなるパターンの平面図である。
隔壁12の高さ3μm、1つの開口部11のサイズは縦108μm、横76μmであった。このサイズの開口部11が、縦ピッチ318μm(平面図中の縦方向の矢印)、横ピッチ106μm(平面図中の横方向の矢印)で、縦50個、横150個配列した、擬似的なパッシブ型ディスプレイ構造を作製した。
FIG. 6 is a plan view of a pattern made of a partition and an opening surrounded by the partition, obtained by photolithography in this example.
The height of the
次に、ITO表面を酸素プラズマで3分間処理することにより親液性を付与した。その後、四フッ化炭素ガスでプラズマ処理することにより、前記隔壁表面に撥液性を付与した。
この時点での隔壁表面の接触角は、キシレンに対する接触角で86°であった。開口部表面の接触角は、キシレンに対する接触角で11°であった。接触角は、接触角測定装置(協和界面科学株式会社製、製品名:Face Contact Angle Meter モデルCA−D)を用いて測定した。
以上により、撥液性部と親液性部とを有するパターンが形成されたパターン付き基板を作製した(得られたパターン付き基板は、図1に示す実施形態と略同一である)。
Next, lyophilicity was imparted by treating the ITO surface with oxygen plasma for 3 minutes. Thereafter, plasma treatment was performed with carbon tetrafluoride gas to impart liquid repellency to the partition wall surface.
At this time, the contact angle of the partition wall surface was 86 ° with respect to xylene. The contact angle of the surface of the opening was 11 ° as a contact angle with respect to xylene. The contact angle was measured using a contact angle measuring device (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., product name: Face Contact Angle Meter model CA-D).
Thus, a patterned substrate on which a pattern having a liquid repellent portion and a lyophilic portion was formed was produced (the obtained patterned substrate is substantially the same as the embodiment shown in FIG. 1).
[有機エレクトロニクス層形成工程]
ロール部を、回転軸を中心に回転させながら、スリットダイから印刷用ブランケット全面に有機発光層用インク(X)を供給した。次いで、25℃で15秒間、印刷用ブランケット全面に供給された有機発光層用インク(X)を、印刷用ブランケット上で流動しない程度まで乾燥し、印刷用ブランケット全面を覆う有機EL層を均一な厚さ(53nm)で成膜した。
[Organic electronics layer formation process]
The organic light emitting layer ink (X) was supplied from the slit die to the entire surface of the printing blanket while rotating the roll portion around the rotation axis. Next, the organic light emitting layer ink (X) supplied to the entire surface of the printing blanket is dried at 25 ° C. for 15 seconds until it does not flow on the printing blanket, and the organic EL layer covering the entire surface of the printing blanket is uniformly formed. The film was formed with a thickness (53 nm).
[転写工程]
図3(a)〜(c)に示す実施形態と略同一の実施形態により転写を行った。具体的には、移動定盤上に載せたパターン付き基板と、印刷用ブランケット上に有機EL層が形成された印刷機とを所定の位置に配置し、前の工程における乾燥処理15秒間が経過した時点から、パターン付き基板に、印刷用ブランケット上に形成された有機EL層を接触させ始めて転写した。この結果、パターン付き基板の親液性部のみに有機EL層が転写された。
[Transfer process]
Transfer was carried out according to an embodiment substantially the same as the embodiment shown in FIGS. Specifically, a substrate with a pattern placed on a moving surface plate and a printing press having an organic EL layer formed on a printing blanket are placed at predetermined positions, and the drying process in the previous step has elapsed for 15 seconds. From this point, the organic EL layer formed on the printing blanket was brought into contact with the substrate with pattern and transferred. As a result, the organic EL layer was transferred only to the lyophilic portion of the patterned substrate.
次に、有機EL層が転写されたパターン付き基板を、100℃の真空オーブンにて2時間乾燥し、転写後の有機EL層に残留する溶媒を除去した。
次いで、パターン付き基板を真空蒸着機(ULVAC社製)に入れ、カルシウム層7nm、アルミニウム層80nmを順次積層して陰極を形成して、複数の有機EL素子からなる有機ELディスプレイを得た。
Next, the substrate with a pattern to which the organic EL layer was transferred was dried in a vacuum oven at 100 ° C. for 2 hours to remove the solvent remaining in the organic EL layer after transfer.
Subsequently, the substrate with a pattern was put into a vacuum evaporation machine (manufactured by ULVAC), and a cathode layer was formed by sequentially laminating a calcium layer 7 nm and an aluminum layer 80 nm to obtain an organic EL display composed of a plurality of organic EL elements.
(実施例2)
実施例1と同様にして、撥液性部と親液性部とを有するパターンが形成されたパターン付き基板を作製した。
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, a patterned substrate on which a pattern having a liquid repellent part and a lyophilic part was formed was produced.
次に、得られたパターン付き基板に、インクジェット法により、下記化学式(2)で表されるポリ(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)を膜厚50nmで成膜して正孔輸送層を形成した。
次いで、このPEDOT/PSS薄膜を、減圧下、180℃で1時間乾燥した。
Next, a poly (3,4) ethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS) represented by the following chemical formula (2) is formed into a film with a film thickness of 50 nm on the obtained patterned substrate by an inkjet method. Thus, a hole transport layer was formed.
Subsequently, this PEDOT / PSS thin film was dried at 180 ° C. for 1 hour under reduced pressure.
その後、実施例1と同様にして、[有機エレクトロニクス層形成工程]、[転写工程]、乾燥、陰極の形成をそれぞれ行うことにより、複数の有機EL素子からなる有機ELディスプレイを得た。 Thereafter, in the same manner as in Example 1, an [organic electronics layer forming step], a [transfer step], drying, and formation of a cathode were performed to obtain an organic EL display composed of a plurality of organic EL elements.
(比較例1)
前記化学式(1)で表されるポリ(パラフェニレンビニレン)誘導体からなる高分子蛍光体をシクロヘキシルベンゼンに溶解することにより、高分子蛍光体濃度が1.5質量%の有機発光層用インク(Y)を調製した。
実施例2において、インクジェット法により正孔輸送層を形成した後、有機発光層用インク(Y)もインクジェット法により成膜して有機EL層を形成した。
次に、ホットプレート100℃にて10分間乾燥し、続けて100℃の真空オーブンにて2時間乾燥し、有機EL層に残留する溶媒を除去した。
次いで、実施例1と同様にして陰極を形成して、複数の有機EL素子からなる有機ELディスプレイを得た。
(Comparative Example 1)
An organic light emitting layer ink (Y) having a polymer phosphor concentration of 1.5 mass% is prepared by dissolving a polymer phosphor composed of a poly (paraphenylene vinylene) derivative represented by the chemical formula (1) in cyclohexylbenzene. ) Was prepared.
In Example 2, after forming the hole transport layer by the inkjet method, the organic light emitting layer ink (Y) was also formed by the inkjet method to form the organic EL layer.
Next, it was dried at a hot plate at 100 ° C. for 10 minutes and then dried in a vacuum oven at 100 ° C. for 2 hours to remove the solvent remaining in the organic EL layer.
Next, a cathode was formed in the same manner as in Example 1 to obtain an organic EL display composed of a plurality of organic EL elements.
<評価結果>
実施例1では、転写の際、厳密な位置合わせが不要であり、高精細なパターン印刷の再現性に優れていた。
実施例1の製造方法により製造された有機ELディスプレイに、ITO膜を介して電圧を印加して発光状態の確認を行ったところ、画素内の膜厚分布は48nm±8nmであった。この結果より、膜厚均一性の高いこと、有機EL層端部まで厚さが均一であることが確認できた。
また、画素全面で均一な発光を示した。発光の輝度は10Vにて30cd/m2であった。
<Evaluation results>
In Example 1, strict alignment was not required during transfer, and the reproducibility of high-definition pattern printing was excellent.
When a voltage was applied to the organic EL display manufactured by the manufacturing method of Example 1 through the ITO film to check the light emission state, the film thickness distribution in the pixel was 48 nm ± 8 nm. From this result, it was confirmed that the film thickness was high and the thickness was uniform up to the end of the organic EL layer.
Further, uniform light emission was exhibited over the entire pixel surface. The luminance of light emission was 30 cd / m 2 at 10V.
実施例2では、転写の際、厳密な位置合わせが不要であり、高精細なパターン印刷の再現性に優れていた。
実施例2の製造方法により製造された有機ELディスプレイに、ITO膜を介して電圧を印加して発光状態の確認を行ったところ、画素内の膜厚分布は45nm±9nmであった。この結果より、膜厚均一性の高いこと、有機EL層端部まで厚さが均一であることが確認できた。加えて、有機材料(PEDOT/PSS)が親液層として画素内に成膜されている場合でも印刷性に影響は無く、均一な膜厚で有機EL層を形成できることも確認できた。
また、画素全面で均一な発光を示した。実施例2では正孔輸送層を導入したため、実施例1の場合よりも輝度が向上し、発光の輝度は10Vにて150cd/m2であった。
In Example 2, strict alignment was not required during transfer, and the reproducibility of high-definition pattern printing was excellent.
When a voltage was applied to the organic EL display manufactured by the manufacturing method of Example 2 through the ITO film to check the light emission state, the film thickness distribution in the pixel was 45 nm ± 9 nm. From this result, it was confirmed that the film thickness was high and the thickness was uniform up to the end of the organic EL layer. In addition, even when the organic material (PEDOT / PSS) was formed in the pixel as a lyophilic layer, it was confirmed that the printability was not affected and the organic EL layer could be formed with a uniform film thickness.
Further, uniform light emission was exhibited over the entire pixel surface. In Example 2, since a hole transport layer was introduced, the luminance was improved as compared with Example 1, and the luminance of light emission was 150 cd / m 2 at 10V.
比較例1では、インクジェット法を用いているため、塗布ムラが生じ、高精細なパターン印刷の再現性に劣っていた。
比較例1の製造方法により製造された有機ELディスプレイに、ITO膜を介して電圧を印加して発光状態の確認を行ったところ、画素内の膜厚分布は50nm±22nmであり、画素中央部が厚くて膜厚が70nm程度、画素周辺部の膜厚が30nm以下となり、凸形状をしていた。
また、電流の流れやすい画素周辺部分が強く発光し、不均一な発光となった。さらに、画素周辺部分が薄いため、ショートを引き起こし、発光をしない画素も多くみられた。
In Comparative Example 1, since the inkjet method was used, coating unevenness occurred and the reproducibility of high-definition pattern printing was poor.
When a voltage was applied to the organic EL display manufactured by the manufacturing method of Comparative Example 1 through the ITO film to confirm the light emission state, the film thickness distribution in the pixel was 50 nm ± 22 nm, and the center of the pixel Is thick, the film thickness is about 70 nm, the film thickness around the pixel is 30 nm or less, and has a convex shape.
Further, the periphery of the pixel where current easily flows emitted light strongly, resulting in uneven light emission. Furthermore, since the peripheral portion of the pixel is thin, many pixels that cause a short circuit and do not emit light are also seen.
10 パターン付き基板
11 開口部
11a 親液性部
12 隔壁
12a 撥液性部
13 基板
14 透明電極
20 印刷機
21 ブランケット胴
22 ブランケット
23 インク吐出口
30 有機EL層
40 移動定盤
DESCRIPTION OF
Claims (4)
ブランケット上に前記インクを塗布して有機エレクトロニクス層を形成する工程と、
前記パターン付き基板に前記有機エレクトロニクス層を接触させて、前記親液性部に前記有機エレクトロニクス層を転写する工程と
を有することを特徴とする有機エレクトロニクスデバイスの製造方法。 A substrate with a pattern on which a pattern having a liquid repellent part exhibiting liquid repellency with respect to a solvent contained in ink forming the organic electronics layer and a lyophilic part exhibiting lyophilic property with respect to the solvent is formed A step of producing
Applying the ink on a blanket to form an organic electronics layer;
And a step of bringing the organic electronics layer into contact with the substrate with pattern and transferring the organic electronics layer to the lyophilic portion.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019225702A1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | セントラル硝子株式会社 | Method for producing substrate with patterned film and fluorine-containing copolymer |
KR102717640B1 (en) * | 2018-05-23 | 2024-10-16 | 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 | Method for manufacturing a substrate having a pattern film |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003059655A (en) * | 2001-08-09 | 2003-02-28 | Dainippon Printing Co Ltd | Manufacturing method of el element |
JP2003100454A (en) * | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Dainippon Printing Co Ltd | Transfer sheet |
JP2003229255A (en) * | 2002-02-04 | 2003-08-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Manufacturing method of organic electroluminescence device |
JP2004171882A (en) * | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Casio Comput Co Ltd | Display device, and manufacturing method and manufacturing device of display device |
JP2004259580A (en) * | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Casio Comput Co Ltd | Method of manufacturing display device and transfer roller |
JP2009099278A (en) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Sharp Corp | Manufacturing method of organic electroluminescent display device, and organic electroluminescent display device |
-
2011
- 2011-01-11 JP JP2011002974A patent/JP2012146444A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003059655A (en) * | 2001-08-09 | 2003-02-28 | Dainippon Printing Co Ltd | Manufacturing method of el element |
JP2003100454A (en) * | 2001-09-25 | 2003-04-04 | Dainippon Printing Co Ltd | Transfer sheet |
JP2003229255A (en) * | 2002-02-04 | 2003-08-15 | Sanyo Electric Co Ltd | Manufacturing method of organic electroluminescence device |
JP2004171882A (en) * | 2002-11-19 | 2004-06-17 | Casio Comput Co Ltd | Display device, and manufacturing method and manufacturing device of display device |
JP2004259580A (en) * | 2003-02-26 | 2004-09-16 | Casio Comput Co Ltd | Method of manufacturing display device and transfer roller |
JP2009099278A (en) * | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Sharp Corp | Manufacturing method of organic electroluminescent display device, and organic electroluminescent display device |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019225702A1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | セントラル硝子株式会社 | Method for producing substrate with patterned film and fluorine-containing copolymer |
WO2019225703A1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-11-28 | セントラル硝子株式会社 | Method for producing substrate with patterned film |
CN112205077A (en) * | 2018-05-23 | 2021-01-08 | 中央硝子株式会社 | Method for manufacturing substrate with patterned film |
CN112219451A (en) * | 2018-05-23 | 2021-01-12 | 中央硝子株式会社 | Method for producing substrate with patterned film and fluorine-containing copolymer |
JPWO2019225703A1 (en) * | 2018-05-23 | 2021-06-17 | セントラル硝子株式会社 | Manufacturing method of substrate with pattern film |
JPWO2019225702A1 (en) * | 2018-05-23 | 2021-07-15 | セントラル硝子株式会社 | Manufacturing method of substrate with pattern film and fluorine-containing copolymer |
JP7360053B2 (en) | 2018-05-23 | 2023-10-12 | セントラル硝子株式会社 | Method for manufacturing substrate with pattern film and fluorine-containing copolymer |
TWI820136B (en) * | 2018-05-23 | 2023-11-01 | 日商中央硝子股份有限公司 | Method for manufacturing substrate with patterned film and fluorine-containing copolymer |
TWI820137B (en) * | 2018-05-23 | 2023-11-01 | 日商中央硝子股份有限公司 | Method for manufacturing substrate with patterned film |
JP7397338B2 (en) | 2018-05-23 | 2023-12-13 | セントラル硝子株式会社 | Method for manufacturing substrate with patterned film |
US12038691B2 (en) | 2018-05-23 | 2024-07-16 | Central Glass Company, Limited | Method for producing substrate with patterned film |
US12038692B2 (en) | 2018-05-23 | 2024-07-16 | Central Glass Company, Limited | Method for producing substrate with patterned film and fluorine-containing copolymer |
JP7518453B2 (en) | 2018-05-23 | 2024-07-18 | セントラル硝子株式会社 | Method for producing substrate with patterned film and fluorine-containing copolymer |
CN112205077B (en) * | 2018-05-23 | 2024-07-26 | 中央硝子株式会社 | Method for manufacturing patterned film substrate |
CN112219451B (en) * | 2018-05-23 | 2024-08-23 | 中央硝子株式会社 | Method for producing patterned film substrate, and fluorocopolymer |
KR102717640B1 (en) * | 2018-05-23 | 2024-10-16 | 샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드 | Method for manufacturing a substrate having a pattern film |
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