JP2019186185A - 熱転写フィルムの利用による有機発光ダイオードの連続的準備方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の真空蒸着における複雑なプロセスおよび低い材料効率を改善し、大量生産に適したＯＬＥＤの製造方法を提供する。【解決手段】熱転写フィルムの利用によって有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を連続的に準備するための方法であって、熱転写フィルム上の少なくとも２つの転写層を、熱転写プリンティングによって基板上へと順に転写する。【選択図】図１
Description
本発明は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の準備方法、特に熱転写フィルムによるＯＬＥＤの連続的な準備方法に関する。
半導体は、電気伝導性値が絶縁体と導体との間にある材料の一種である。半導体は、技術的または経済的発展に対して顕著な影響を有する。最も一般的な半導体材料には、シリコン、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、等が含まれる。シリコンは、最も一般的であり、幅広い商業的応用において利用されている。
我々の生活の実質的に全ての側面は、半導体製品に接している。例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）およびレーザーダイオード（ＬＤ）は、照明、インジケータ光源、光情報記憶システム、レーザープリンター、光ファイバー通信および医療分野、等々に応用されてきた。光検出器、太陽電池、光増幅器、トランジスタ等の他の製品は、この高度技術時代においては我々の生活に強い影響を有している。動画通信の時代においては、ディスプレイ品質は、特に重要である。
ディスプレイは、先進的技術およびパーソナルコンピューター、インターネット利用および情報通信技術の普及に伴い、人間対コンピュータの相互作用における必須手段となっている。急速に発達しつつあるディスプレイ技術は、平面パネルディスプレイ産業をさらに成長させている。
従来式のブラウン管型（ＣＲＴ型）スクリーンは、ユーザーにとって重くかさばるものである。このように、ＣＲＴスクリーンは、より薄くより大きな寸法のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）およびさらに薄く明るい液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に、徐々に置換されてきた。
有機エレクトロルミネッセンス（ＯＥＬ）とも呼ばれるＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）は、平面パネルディスプレイ技術の次世代の派生物である。コンパクトなことに加え、ＯＬＥＤディスプレイは、柔軟性、携帯性、フルカラー性能かつ高輝度、低電力消費、広い視野角、焼き付きが無いこと、等々を含む独特の利点を有している。このように、ＯＬＥＤは、平面パネルディスプレイ産業の主流となっている。大学の専門家らおよび産業的パートナー達はこの新技術の研究開発に打ち込んでいる。
ＯＬＥＤへ印加された電圧の影響下で、正孔および電子は正孔注入層および電子注入層に注入され、正孔輸送層および電子輸送層を通じて通過させられる。その後正孔および電子は発光層に入り、再結合して励起子を形成し、励起子はエネルギーの解放によって基底状態へと緩和する。一重項もしくは三重項から基底状態への励起子の緩和によって、当該エネルギーは光として解放される。利用される発光材料および電子のスピン状態に起因して、（一重項から基底状態へ）解放されたエネルギーの２５%のみが、発光に利用され、一方残りの７５％（三重項から基底状態へ）は、燐光形態または熱として解放される。放射の周波数は利用される材料のバンドギャップに依存し、生成される光の色を変動させることができる。
ＯＬＥＤの原理は、ＬＥＤ（発光ダイオード）のそれに類似している。ＯＬＥＤとＬＥＤとの差異は、ＯＬＥＤは有機化合物を発光材料として用いる事と、ＯＬＥＤの光発光では殆どの光子が可視光スペクトル内に生成される事である。
加えて、ＯＬＥＤは自己発光性であるため、バックライトを必要としない。このように、ＯＬＥＤは、最適な視認性および高い輝度を有する。ＯＬＥＤは、低駆動電圧、高効率、高速な反応、軽量、薄い側面、等々という特徴を持つ。ＬＣＤと比して、ＯＬＥＤは焼き付きがなく広い温度範囲を有する。低温におけるＯＬＥＤの反応時間は、室温におけるそれと同等であり、一方ＬＣＤには温度が影響を及ぼす。低温においてはより長い反応時間が求められ、液晶は凍ってしまうことすらあり、性能に問題が生じる。
しかしながら、（ＯＬＥＤのような）半導体製品の製造過程の間、ある問題が生じる。高真空条件下で、原材料が加熱され、電流、電子ビーム照射およびレーザー等によって原子もしくは分子へと蒸発させられ、その後基板上に要求されたように均等に堆積する。真空蒸着の間、金属マスクが要求される。当該方法についてはスケールの拡大が難しい。何故ならば、金属マスクの高度に正確な位置決めが求められ、より大きな金属マスクは精度を容易に欠くからである。このように、利用される基板は、小さな縮尺のそれに制限され、スケールを拡大し難く、大量生産不可能である。金属マスクのコストは非常に高く、金属マスクの製造の間、清浄過程が求められる。金属マスクの位置決めは非常に正確であるべきである。
さらに加えて、真空蒸着の間、多くのＯＬＥＤ材料が消費される。真空蒸着は単純であるが、そのプロセスの後に上記基板へ到達する材料は１０−４０％のみであるため、非効率的である。
このように、改善する余地があり、（例えば大縮尺製品の大量生産の難しさや、低い材料効率のような）従来式の真空蒸着の間生じる課題を解決するための、新しいＯＬＥＤが提供される必要が有る。
それゆえ、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を熱転写フィルムの利用によって連続的に準備するための方法を提供する事は、本発明の最大の目標である。熱転写印刷によって、複雑なプロセスおよび低い材料効率という従来式の真空蒸着の課題を解決する。そのために、上記熱転写フィルム上の少なくとも２つの転写層は、加熱され、順に基板上へと転写される。上記真空蒸着の後には、５０％よりも少ない材料だけが、上記基板へと到達する。
上記の目標を達するための、熱転写フィルムの利用によって有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を準備する本発明に係る方法は、下記のステップを含む。先ず、第一の熱転写フィルムおよび第二の熱転写フィルムを用意する。第一の熱転写フィルムは、頂部から底部へ順に第一の耐熱層、第一のベース層、第一の機能層、および第一の転写層を有する。第二の熱転写フィルムは頂部から底部へ順に第二の耐熱層、第二のベース層、第二の機能層、および第二の転写層を有する。その後、基板を用意し上記基板を上記第一の熱転写フィルムの下に配置する。上記第一の転写層を上記基板上へと転写するために上記第一の熱転写フィルムを加熱する。次に、上記第二の熱転写フィルムの下になるように上記基板を移動させる。後に、上記第二の転写層を上記基板の上の上記第一の転写層上へと転写するために上記第二の転写層を加熱する。
第一の熱転写フィルムおよび第二の熱転写フィルムを用意する上記工程は、第一の耐熱層を生成するために耐熱層溶液を第一のベース層の第一の面上に塗布する工程と、第一の機能層を生成するために機能層溶液を上記第一のベース層の第二の面上に塗布する工程であって、上記第一の機能層の第三の面が上記第二の面の上に位置している工程と、第一の転写層が上記第一の機能層の第四の面上に配置される配置プロセスを実行する工程と、第一の熱転写フィルムを生成する工程とをさらに含む。
第一の熱転写フィルムおよび第二の熱転写フィルムを用意する上記工程は、第二の耐熱層を生成するために第二のベース層の第一の面上に耐熱層溶液を塗布する工程と、第二の機能層を生成するために機能層溶液を上記第二のベース層の第二の面上に塗布する工程であって、上記第二の機能層の第三の面が上記第二の面の上に位置している工程と、第二の転写層が上記第二の機能層の第四の面上に配置される配置プロセスを実行する工程と、第二の熱転写フィルムを生成する工程とをさらに含む。
上記第一の熱転写フィルムおよび上記第二の熱転写フィルムは、結合されている。
上記第一の耐熱層２０および上記第二の耐熱層２０’はともに、ステアリン酸亜鉛（ＳＰＺ−１００Ｆ）、ステアリルリン酸亜鉛（ＬＢＴ−１８３０）、およびセスロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ−５０４−０．２）からなる。
上記第一の耐熱層および上記第二の耐熱層の厚さは、０．１μｍから３μｍの範囲である。
上記第一のベース層および上記第二のベース層は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成される。
上記第一のベース層および上記第二のベース層の厚さは、２μｍから１００μｍの範囲である。
上記第一の機能層および上記第二の機能層は、銀、アルミニウム、マグネシウムおよびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成される。
上記第一の機能層および上記第二の機能層は、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、四硝酸ペンタエリスリトール（ＰＥＴＮ）、トリニトロトルエン（ＴＮＴ）、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂、ＰＶＢ樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成される。
上記第一の機能層および上記第二の機能層の厚さは、０．３μｍから１０μｍの範囲である。
上記第一の転写層および上記第二の転写層は、正孔注入材料、正孔輸送材料、ＲＧＢ光発光材料、電子輸送材料、電子注入材料、金属ナノマテリル、カーボンナノチューブ導電性材料およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成される。
上記第一の転写層および上記第二の転写層は、アリールアミン、アイオノマーのポリマー混合物、Ｐ型ドーパント、フェニルアリールアミン、有機蛍光材料、有機燐光材料、熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ）、重金属錯体、有機多環芳香族、多環芳香族炭化水素（ＰＡＨ）、青色発光材料、緑色発光材料、赤色発光材料、複素環化合物、オキサジアゾール誘導体、金属キレート、アゾール系誘導体、キノロン誘導体、キノキサリン誘導体、アントラゾリン誘導体、フェナンスロリン誘導体、シロール誘導体、フルオロベンゼン誘導体、Ｎ型ドーパント、金属、合金、金属錯体、金属化合物、金属酸化物、エレクトロルミネセンス材料、電子活性材料およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成される。
上記第一の転写装置および上記第二の転写層の厚さは、２０ｎｍから２００ｎｍの範囲である。
上記第一の転写層および第二の転写層の上記配置プロセスは、真空蒸着、スピンコーティング、スロットダイコーティング、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、およびスパッタリングからなるグループから選択される。
上記第一の転写層および上記第二の転写層は、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、および陰極からなるグループの隣接する組み合わせから選択される。
上記基板は、ガラス、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成される。
上記第一の転写層を上記基板の上へと転写するために上記第一の熱転写フィルムを加熱する上記工程中、ならびに、上記第二の転写層を基板上の上記第一の転写層上へと転写するために上記第二の熱転写フィルムを加熱する上記工程中で、熱プリントヘッド（ＴＰＨ）が、上記第一の熱転写フィルムおよび上記第二の熱転写フィルムの加熱のために使用される。
上記第一の転写層を上記基板の上へと転写するために上記熱転写フィルムを加熱する上記工程中、ならびに、上記第二の転写層を基板上の上記第一の転写層上へと転写するために上記第二の熱転写フィルムを加熱する上記工程中で、上記第一の熱転写フィルムおよび第二の熱転写フィルムは最高で摂氏８０―３００度（℃）まで加熱される。
上記の目的および他の目的を達成するために本発明によって採用された構造および上記技術的手段は、好ましい実施形態および付随する図面による以下の詳細な記載を参照することによって、最もよく理解される。
図１は、本発明に係る一実施形態の工程を示すフローチャートである。
図２Ａは、本発明に係る一実施形態の、それぞれの工程を示す概要図である。
図２Ｂは、本発明に係る一実施形態の、それぞれの工程を示す概要図である。
図２Ｃは、本発明に係る一実施形態の、それぞれの工程を示す概要図である。
図２Ｄは、本発明に係る一実施形態の、それぞれの工程を示す概要図である。
図２Ｅは、本発明に係る一実施形態の、それぞれの工程を示す概要図である。
図３Ａは、本発明に係る一実施形態の、第一の熱転写フィルムの構造を示す概要図である。
図３Ｂは、本発明に係る一実施形態の、第一の熱転写フィルムの準備工程を示すフローチャートである。
図４Ａは、本発明に係る一実施形態の、第二の熱転写フィルムの構造を示す概要図である。
図４Ｂは、本発明に係る一実施形態の、第二の熱転写フィルムの準備工程を示すフローチャートである。
図５は、本発明に係る別の一実施形態の、構造を示す概要図である。
図６Ａは、本発明に係る、緑色発光材料を用いた一実施形態の試験結果を示す概要図である。
図６Ｂは、本発明に係る、緑色発光材料を用いた一実施形態の試験結果を示す概要図である。
図６Ｃは、本発明に係る、緑色発光材料を用いた一実施形態の構造を示す概要図である。
本発明の特徴および機能についての理解のため、下記の実施形態および関連する記載を参照されたい。
高い製造コストをもたらす、従来式の真空蒸着の課題（スケール拡大の困難性および低い材料歩留りのような課題）を解決するために、本発明に係る、熱転写フィルムを用いたＯＬＥＤの連続的な準備のための方法が、提供される。
本発明に係る熱転写フィルムの利用によりＯＬＥＤを連続的に準備する上記方法の特徴、構造を、以下に記載の実施形態によって、開示する。
本発明に係る熱転写フィルムの利用により有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を連続的に準備する方法は、図１および図２Ａ−２Ｅに示すように、以下に記載の工程を含む。
Ｓ１：第一の熱転写フィルムが、頂部から底部へ順に第一の耐熱層、第一のベース層、第一の機能層、および第一の転写層を備える一方、第二の熱転写フィルムは頂部から底部へ順に第二の耐熱層、第二のベース層、第二の機能層、および第二の転写層を有する、第一の熱転写フィルムおよび第二の熱転写フィルムを用意する工程。
Ｓ３：基板を用意し、上記第一の熱転写フィルムの下に上記基板を配置する工程。
Ｓ５：上記第一の転写層を上記基板上へ転写するために上記第一の熱転写フィルムを加熱する工程。
Ｓ７：上記基板を上記第二の熱転写フィルムの下になるように移動させる。
Ｓ９：上記第二の転写層を上記基板上の上記第一の転写層上へと転写するために、上記第二の熱転写フィルムを加熱する。
図２および上記工程Ｓ１を参照に、第一の熱転写フィルム１および第二の熱転写フィルム１’を用意する。第一の熱転写フィルム１は、頂部から底部まで順に耐熱層２０、ベース層１０、機能層３０および第一の転写層４０を備える。
上記第二の熱転写フィルム１’は、頂部から底部まで順に第二の耐熱層２０’、第二のベース層１０’、第二の機能層３０’、および第二の転写層４０’からなる。
図３Ａおよび図３Ｂを参照に、第一の熱転写フィルムの構造を示す概要図および第一の熱転写フィルムを準備するための工程を示すフローチャートを開示する。上記工程Ｓ１は下記の工程をさらに含む。
Ｓ１１：第一の耐熱層を生成するために第一のベース層の第一の面上に耐熱層溶液を塗布する。
Ｓ１３：第一の機能層を生成するために機能層溶液を上記第一のベース層の第二の面上に塗布し、上記第一の機能層の第三の面は上記第二の面の上に位置する。
Ｓ１５：第一の転写層が上記第一の機能層の第四の面上に配置される配置プロセスを実行する。
Ｓ１７：第一の熱転写フィルムを生成する。
図４Ａおよび図４Ｂを参照に、第二の熱転写フィルムの構造を示す概要図および第二の熱転写フィルムを準備するための工程を示すフローチャートを開示する。上記工程Ｓ１は下記の工程をさらに含む。
Ｓ２１：第二の耐熱層を生成するために第二のベース層の第一の面上に耐熱層溶液を塗布する。
Ｓ２３：第二の機能層を生成するために機能層溶液を上記第二のベース層の第二の面上に塗布し、上記第二の機能層の第三の面は上記第二の面の上に位置する。
Ｓ２５：第二の転写層が上記第二の機能層の第四の面上に配置される配置プロセスを実行する。
Ｓ２７：第二の熱転写フィルムを生成する。
上記第一の耐熱層２０および上記第二の耐熱層２０’はともに、ステアリン酸亜鉛（ＳＰＺ−１００Ｆ）、ステアリルリン酸亜鉛（ＬＢＴ−１８３０）およびセルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ−５０４−０．２）からなる。上記第一の耐熱層２０および上記第二の耐熱層２０’の厚さは、０．１μｍから３μｍの範囲である。
上記工程Ｓ１１およびＳ２１の上記耐熱層溶液は下記のように準備される。６０．２ｇのブタノン（ＭＥＫ）、２５．８ｇのトルエン、１．６ｇのステアリン酸亜鉛（ＳＰＺ−１００Ｆ）、１ｇのステアリルリン酸亜鉛（ＬＢＴ−１８３０）、０．５ｇのナノ改良粘土（Ｃ３４−Ｍ３０）、０．２ｇの塗料添加物（ＫＰ−３４１）、０．２ｇのアニオン界面活性剤（ＫＣ−９１８）、１０ｇのセルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ−５０４−０．２）および０．２５ｇの分散剤（ＢＹＫ１０３）を用意し、混合して第一の溶液を得る。その後、すべての上記溶質を完全に溶解させるため、上記第一の溶液を２時間撹拌する。
次に、３ｇの脂肪族アルコールポリオキシエチレンエーテル（ＡＥＯ）（Ｌ７５）および３ｇのブタノン（ＭＥＫ）を用意し、第二の溶液を生成する。最後に、上記第一の溶液および上記第二の溶液とを混合し、上記耐熱層溶液を得る。
次に、異なるメッシュカウント１３５、１５０または２５０で、輪転グラビア印刷機（Ｈｓｉｎｇ Ｗｅｉ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．）を使用し、上記第一のベース層１０の第一の面１１および上記第二のベース層１０’の第一の面１１’の上に耐熱層溶液をそれぞれ印刷する。次に、上記ベース層１０および上記第二のベース層１０’はオーブンにおいて５０℃から１２０℃で１分から１０分間加熱される。
上記ベース層１０および上記第二のベース層１０’は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により、生成される。上記ベース層１０および上記ベース層１０’の厚さはともに２μｍから１００μｍの範囲である。
上記第一の機能層３０および上記第二の機能層３０’は、銀、アルミニウム、マグネシウムおよびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により、生成される。
上記第一の機能層３０および上記第二の機能層３０’は、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、四硝酸ペンタエリスリトール（ＰＥＴＮ）、トリニトロトルエン（ＴＮＴ）、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂、ＰＶＢ樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂およびこれらの組み合わせからなるグループから材料が選択される。
上記工程Ｓ１３およびＳ２３における上記機能層溶液は下記のように準備される。１４．８５ｇのトリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、０．９３ｇのポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、１０ｇの１−メトキシ―２−プロパノール中の２．７８ｇの水性樹脂（Ｊｏｎｃｒｙ６７１）および１０ｇのブタノン（ＭＥＫ）を溶解させ、第三の溶液を生成する。５ｇのブタノン（ＭＥＫ）中に１．２５ｇのＵＶ硬化剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９）を溶解させ、第四の溶液を生成する。２．５ｇのブタノン（ＭＥＫ）中に０．１９ｇの光重合開始剤（Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４）を溶解させ、第五の溶液を生成する。
次に、５ｇの第三の溶液、０．８１ｇの第四の溶液および０．３５２ｇの第五の溶液を混合し、原液を形成する。最後に、ブタノン（ＭＥＫ）を溶媒として用い、上記原液を、要求される重量パーセント濃度へと希釈する。
次に、上記第一のベース層１０の第二の面１２上および上記第二のベース層１０’の第二の面１２上に上記機能層溶液を印刷するため、電気式グラビアコーティング機（ＲＫ ｐｒｉｎｔｃｏａｔ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＫプリンティングプルーファー）を用い、１３５または２５０のような異なるメッシュカウントで印刷する。次に、第一のベース層１０および上記第二のベース層１０’はオーブンにて３０℃から１４０℃で１分から３０分間加熱され、後にＵＶ照射によって硬化され、上記第一の機能層３０および上記第二の機能層３０’を形成する。上記第一の機能層３０の第三の面３１が上記第二の面１２の上方に位置する一方、上記第二の機能層３０’の第三の面３１’は上記第二の面１２’の上方に位置する。第一の機能層３０の厚さおよび第二の機能層３０’の厚さは、０．３μｍから１０μｍの範囲である。
上記第一の転写層４０および上記第二の転写層４０’は、正孔注入材料、正孔輸送材料、ＲＧＢ光発光材料、電子輸送材料、電子注入材料、金属ナノマテリアル、カーボンナノチューブ導電性材料、およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により、生成される。
上記第一の転写層４０および上記第二の転写層４０’の厚さは、２０ｎｍから２００ｎｍの範囲である。上記第一の転写層４０および上記第二の転写層４０’は、陽極、正孔注入材料、正孔輸送材料、発光層、電子輸送層、電子注入層、および陰極、の隣接する組み合わせからなるグループから選択される。
上記陰極および上記陽極は一般的に、金属、合金、金属化合物、金属酸化物、電子活性材料、導電性分散剤および導電性ポリマー、のような導電性材料により生成される。例えば当該材料には、金、プラチナ、パラジウム、アルミニウム、カルシウム、チタン、窒化チタン（ＴｉＮ）、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、フッ素添加スズ酸化物（ＦＴＯ）、ポリアニリン、等々が含まれる。
上記正孔注入層は、アリールアミン、（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳのような）アイオノマーのポリマー混合物、Ｐ型ドーパント、およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により、生成される。
上記正孔輸送層は、アリールアミン、フェニルアリールアミンおよびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により、生成される。
上記発光層は、有機蛍光材料、有機燐光材料、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）材料、（イリジウム、プラチナ、銀、オスミウム、鉛のような）重金属化合物、有機多環芳香族、多環芳香族炭化水素（ＰＡＨ）、青色発光材料、緑色発光材料、赤色発光材料、エレクトロルミネッセンス材料、およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により、生成される。
上記電子輸送層は、複素環化合物、オキサジアゾール誘導体、金属キレート、アゾール系誘導体、キノロン誘導体、キノキサリン誘導体、アントラゾリン誘導体、フェナンスロリン誘導体、シロール誘導体、フルオロベンゼン誘導体、およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により、生成される。
上記電子注入層は、Ｎ型ドーパント、金属錯体および（アルカリ金属化合物およびアルカリ土類金属化合物、等々のような）金属化合物から選択された材料により生成される。
上記工程Ｓ１５および上記工程Ｓ２５において、上記第一の転写層４０および上記第二の転写層４０’を配置するための上記配置プロセスは、真空蒸着、スピンコーティング、スロットダイコーティング、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、およびスパッタリングからなるグループから選択される。上記第一の転写層４０および上記第二の転写層４０’は、上記第一の機能層３０の第四の面３２および上記第二の機能層３０’の第四の面３２’にそれぞれ配置される。
上記工程Ｓ３および図２Ｂを参照に、基板５０を用意し、上記基板５０を上記第一の熱転写フィルム１の下に配置する。
上記基板は、ガラス、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成される。
上記工程Ｓ５および図２Ｃに示すように、第一の転写層４０を基板５０上へと転写するために上記熱転写フィルム１を加熱し、第一の耐熱層２０、第一のベース層１０、および第一の機能層３０を除去する。工程Ｓ５では、熱プリントヘッド（ＴＰＨ）が、第一の熱転写フィルム１を摂氏８０度から３００度（℃）まで加熱するために用いられる。第一の耐熱層２０、第一のベース層１０、および第一の機能層３０は、熱転写印刷後、除去される。
上記工程Ｓ７および図２Ｄを参照に、上記第二の熱転写フィルム１’の下になるように、上記基板５０を移動させる。
次に上記工程Ｓ９および図２Ｅに示すように、第二の転写層４０’を、基板５０上の上記第一の転写層４０上へと転写するために上記第二の熱転写フィルム１’を加熱し、第二の耐熱層２０’、第二のベース層１０’、および第二の機能層３０’を除去する。上記工程Ｓ９では、熱プリントヘッド（ＴＰＨ）が、第二の熱転写フィルム１’を摂氏８０度から３００度（℃）まで加熱するために用いられる。第二の耐熱層２０’、第二のベース層１０’、および第二の機能層３０’は、熱転写印刷後、除去される。
最後に、熱転写フィルム１の印刷を実行し続け、上記陽極、上記正孔注入層、上記正孔輸送層、上記発光層、上記電子輸送層、上記電子注入層、および上記陰極が順に基板５０上に堆積される迄熱転写印刷を実行する。このように、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は形成される。
図５を参照に、別の実施形態を明らかにする。図に示すように、上記第一の熱転写フィルム１および上記第二の熱転写フィルム１’は結合されており、上記第一の転写層４０および上記第二の転写層４０’を上記基板５０上へと転写するために、ベルトコンベヤ上で上記熱プリントヘッド（ＴＰＨ）により加熱される。
図６Ａおよび図６Ｂを参照に、緑色発光材料を用いた一実施形態の構造を示す概要図を明らかにする。上記第一の熱転写フィルム１の上記第一の転写層４０（ドナーフィルム１）中で、４，４’，４’’―トリス（カルバゾール―９―イル）―トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）は、正孔輸送層として（約４００Åの厚さで）使用され、上記第一の機能層３０上に配置された。次に、上記第一の機能層３０は加熱され、ガラス基板５０（Ｓｕｂ）上へと転写された。上記基板５０は既に、前もって真空蒸着によってインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）を伴って提供されていて、当該ＩＴＯは陽極として利用される。次にＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリ（３，４―エチレンジオキシチオフェン）―ポリ（スチレンスルホネート））がスピンコーティングによって塗布され、上記正孔注入層として利用される。上記ＴＰＨが加熱と転写のために使用され、その結果が図６Ａに示される。当該ＴＣＴＡの厚さ（ＴＨＫ）は４４６．４Åであり、当該実験を繰り返した後の転写比率は９９％よりも高い。次に、連続的に転写を実行する。上記第二の熱転写フィルム１’の上記第二の転写層４０’（ドナーフィルム１’）は、２層式転写層である。１，３，５―トリス（１―フェニル―１Ｈ―ベンズイミダゾール―２―イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）が電子輸送層として利用され、ＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３（４，４’―ビス（カルバゾール―９―イル）ビフェニル：トリス（２―フェニルピリジン）イリジウム―（ＩＩＩ））（厚さ約５００Å）が上記発光層として利用され、共に上記第二の機能層３０’に配置される。次に、上記ＴＰＨは、上記第一の転写層４０（ＴＣＴＡ）上への上記電子輸送層および上記発光層の加熱と転写のために使用される。上記転写の後、上記電子注入層として利用されるリチウムフッ化物（ＬｉＦ）および陰極として利用されるアルミニウム（Ａｌ）が、真空蒸着によってＴＰＢＩ上に配置され、上記有機発光ダイオードを形成する。図６Ｂに示すように、ＴＣＴＡ／ＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３／ＴＰＢＩの厚さは、１３８３Åであり、実験を繰り返した後の転写比率は９９％よりも高い。上記正孔輸送層、上記発光層および上記電子輸送層が熱転写印刷によって配置されているのに加えて、上記ＯＬＥＤのそれぞれの層（例えば上記陽極、上記正孔注入層、上記電子注入層、および陰極等々）は、熱転写印刷によって上記基板５０上へと転写され得る。
図６Ｃを参照に、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）６１、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ６２、４，４’，４’’―トリス（カルバゾール―９―イル）―トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）６３、ＣＢＰ：Ｉｒ（ｐｐｙ）３６４、１，３，５―トリス（１―フェニル―１Ｈ―ベンズイミダゾール―２―イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）６５、リチウムフッ化物（ＬｉＦ）６６、およびアルミニウム６７は順に上記基板５０上に積層される。
当業者には、付加的な利点や修正が容易に生起されるであろう。それゆえに、より広い態様における本発明は、特定の詳細およびここで示され記載された代表的な装置に、制限されない。したがって、当該添付の特許請求の範囲およびそれらの同等物によって定義されるように、一般的な発明の基本概念の範囲または精神から出ることなしに、様々な変更がなされてもよい。
Claims (20)
- 熱転写フィルムを用いて有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を連続的に準備する方法であって、
頂部から底部へ順に、第一の耐熱層、第一のベース層、第一の機能層、および第一の転写層を有する第一の熱転写フィルムと、頂部から底部へ順に、第二の耐熱層、第二のベース層、第二の機能層、および第二の転写層を有する第二の熱転写フィルムとを用意する工程と、
基板を用意し上記基板を上記第一の熱転写フィルムの下に配置する工程と、
上記第一の転写層を上記基板上へと転写するために上記第一の熱転写フィルムを加熱する工程と、
上記基板を上記第二の熱転写フィルムの下になるように移動させる工程と、
上記第二の転写層を上記基板の上の上記第一の転写層上へと転写するために上記第二の転写層を加熱する工程とを含むことを特徴とする方法。 - 第一の熱転写フィルムおよび第二の熱転写フィルムを用意する上記工程は、
第一の耐熱層を生成するために耐熱層溶液を第一のベース層の第一の面上に塗布する工程と、
第一の機能層を生成するために機能層溶液を上記第一のベース層の第二の面上に塗布する工程であって、上記第一の機能層の第三の面が上記第二の面の上に位置している工程と、
第一の転写層が上記第一の機能層の第四の面上に配置される配置プロセスを実行する工程と、
第一の熱転写フィルムを生成する工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 第一の熱転写フィルムおよび第二の熱転写フィルムを用意する上記工程は、
第二の耐熱層を生成するために第二のベース層の第一の面上に耐熱層溶液を塗布する工程と、
第二の機能層を生成するために機能層溶液を上記第二のベース層の第二の面上に塗布する工程であって、上記第二の機能層の第三の面が上記第二の面の上に位置している工程と、
第二の転写層が上記第二の機能層の第四の面上に配置される配置プロセスを実行する工程と、
第二の熱転写フィルムを生成する工程とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 上記第一の熱転写フィルムおよび上記第二の熱転写フィルムは、結合されていることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一の耐熱層および上記第二の耐熱層はともに、ステアリン酸亜鉛、ステアリルリン酸亜鉛、およびセスロースアセテートプロピオネートからなることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一の耐熱層および上記第二の耐熱層の厚さは、０．１μｍから３μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一のベース層および上記第二のベース層は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一のベース層および上記第二のベース層の厚さは、２μｍから１００μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一の機能層および上記第二の機能層は、銀、アルミニウム、マグネシウムおよびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一の機能層および上記第二の機能層は、トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、四硝酸ペンタエリスリトール（ＰＥＴＮ）、トリニトロトルエン（ＴＮＴ）、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂、ＰＶＢ樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一の機能層および上記第二の機能層の厚さは、０．３μｍから１０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一の転写層および上記第二の転写層は、正孔注入材料、正孔輸送材料、ＲＧＢ光発光材料、電子輸送材料、電子注入材料、金属ナノマテリル、カーボンナノチューブ導電性材料およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一の転写層および上記第二の転写層は、アリールアミン、アイオノマーのポリマー混合物、Ｐ型ドーパント、フェニルアリールアミン、有機蛍光材料、有機燐光材料、熱活性化遅延蛍光材料（ＴＡＤＦ）、重金属錯体、有機多環芳香族、多環芳香族炭化水素（ＰＡＨ）、青色発光材料、緑色発光材料、赤色発光材料、複素環化合物、オキサジアゾール誘導体、金属キレート、アゾール系誘導体、キノロン誘導体、キノキサリン誘導体、アントラゾリン誘導体、フェナンスロリン誘導体、シロール誘導体、フルオロベンゼン誘導体、Ｎ型ドーパント、金属、合金、金属錯体、金属化合物、金属酸化物、エレクトロルミネセンス材料、電子活性材料およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一の転写装置および上記第二の転写層の厚さは、２０ｎｍから２００ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記配置プロセスは、真空蒸着、スピンコーティング、スロットダイコーティング、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、およびスパッタリングからなるグループから選択されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
- 上記配置プロセスは、真空蒸着、スピンコーティング、スロットダイコーティング、インクジェット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、およびスパッタリングからなるグループから選択されることを特徴とする請求項３に記載の方法。
- 上記第一の転写層および上記第二の転写層は、陽極、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、および陰極からなるグループの隣接する組み合わせから選択されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記基板は、ガラス、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）およびこれらの組み合わせからなるグループから選択された材料により生成されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一の転写層を上記基板の上へと転写するために上記第一の熱転写フィルムを加熱する上記工程中、ならびに、上記第二の転写層を基板上の上記第一の転写層上へと転写するために上記第二の熱転写フィルムを加熱する上記工程中で、熱プリントヘッド（ＴＰＨ）が、上記第一の熱転写フィルムおよび上記第二の熱転写フィルムの加熱のために使用されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 上記第一の転写層を上記基板の上へと転写するために上記熱転写フィルムを加熱する上記工程中、ならびに、上記第二の転写層を基板上の上記第一の転写層上へと転写するために上記第二の熱転写フィルムを加熱する上記工程中で、上記第一の熱転写フィルムおよび第二の熱転写フィルムは最高で摂氏８０―３００度（℃）まで加熱されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
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