JP3949045B2 - Functional element sheet and manufacturing method thereof - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吐出装置を用いて機能性材料の膜形成を行うことによって形成された機能性素子シートならびにその機能性素子シートの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年液晶ディスプレイに替わる自発光型ディスプレイとして有機物を用いた発光素子の開発が加速している。
このような素子形成は、機能材料のパターン化により行われ、一般的にはフォトリソグラフィー法により行われている。たとえば、有機物を用いた有機エレクトロルミネッセンス(以下有機ELと記す)素子としては、Appl.Phys.Lett.51(12)、21September 1987(非特許文献1,913ページ)に示されているように、低分子を蒸着法で成膜する方法が報告されている。また、有機EL素子において、カラー化の手段としては、マスク越しに異なる発光材料を所望の画素上に蒸着して形成する方法が行われている。しかしながら、このような真空成膜による方法、フォトリソグラフィー法による方法は、大面積にわたって素子を形成するには、工程数も多く、生産コストが高いといった欠点がある。
【0003】
このような課題に対して、本発明者はこのような有機EL素子に代表されるような機能性素子形成のための、機能性材料膜の形成およびパターン化にあたり、米国特許第3060429号(特許文献1)、米国特許第3298030号(特許文献2)、米国特許第3596275号(特許文献3)、米国特許第3416153号(特許文献4)、米国特許第3747120号(特許文献5)、米国特許第5729257号(特許文献6)等として知られるようなインクジェット液滴付与手段によって、真空成膜法とフォトリソグラフィー・エッチング法等によらずに、安定的に歩留まり良くかつ低コストで機能性材料を所望の位置に付与することができるのではないかと考えた。
【0004】
たとえば、機能性素子の一例として有機EL素子を考えた場合、このような有機EL素子を構成する正孔注入/輸送材料ならびに発光材料を溶媒に溶解または分散させた組成物を、インクジェットヘッドから吐出させて透明電極基板上にパターニング塗布し、正孔注入/輸送層ならびに発光材層をパターン形成すれば実現できると考えたのである。
【0005】
同様の考えを開示した先行技術としては、たとえば、特開2000−323276号公報(特許文献7)、特開2001−60493号公報(特許文献8)などが知られている。これらには、インクジェット法により有機EL素子を形成する考え方、あるいは材料面からの詳細な検討はなされているものの、このような手段で製作される機能性素子基板全体の構成についてはあまり検討されていない。
【0006】
【特許文献1】
米国特許第3060429号明細書
【特許文献2】
米国特許第3298030号明細書
【特許文献3】
米国特許第3596275号明細書
【特許文献4】
米国特許第3416153号明細書
【特許文献5】
米国特許第3747120号明細書
【特許文献6】
米国特許第5729257号明細書
【特許文献7】
特開2000−323276号公報
【特許文献8】
特開2001−60493号公報
【非特許文献1】
Appl.Phys.Lett.51(12)、21September 1987,913ページ
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
第1の目的は、機能性素子群を形成した新規な構成の機能性素子シートを提案することにある。
第2の目的は、このような新規な構成の機能性素子シートが使用される色々な局面で、その機能性素子が破損しにくいようにすることにある。
第3の目的は、新規な構成の自発光型素子シートを提案することにある。
第4の目的は、このような新規な構成の機能性素子シートの製造方法を提案することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するために、
第1に、ベースとなる柔軟性樹脂シート上に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記ベースとなる柔軟性樹脂シート上に残留させることによって機能性素子群を形成するとともに、前記固形分はその主たる組成が有機材料であって、前記機能性素子は、該ベースとなる柔軟性樹脂シートの柔軟性に形状変形が追従可能である機能性素子シートにおいて、前記機能性材料は異なる複数種類の材料であって、それによって形成される前記機能性素子は、有機EL発光素子と、該有機EL発光素子を駆動する有機半導体材料と絶縁膜材料と電極材料によって構成される有機トランジスタを含む駆動素子であり、それらを同じシート上に形成するようにした。
【0009】
第2に、上記第1に記載の機能性素子シートにおいて、前記前記機能性素子の上に別の柔軟性シートもしくは保護用有機材料を設けるようにした。
【0010】
に、柔軟性樹脂シート上に機能性素子群を形成してなる機能性素子シートの製造方法であって、ベースとなる柔軟性樹脂シートを該ベースとなる柔軟性樹脂シートより剛性の高い基板に密着してなる複合基板の柔軟性樹脂シート上に、機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記ベースとなる柔軟性樹脂シート上に残留させることによって機能性素子群を形成するとともに、前記固形分はその主たる組成を有機材料とし、前記機能性素子は、該ベースとなる柔軟性樹脂シートの柔軟性に形状変形が追従可能である機能性素子シートの製造方法において、前記機能性材料は異なる複数種類の材料とし、それによって形成される前記機能性素子は、有機EL発光素子と、該有機EL発光素子を駆動する有機半導体材料と絶縁膜材料と電極材料によって構成される有機トランジスタを含む駆動素子であり、それらを同じシート上に形成した後、前記ベースとなる柔軟性樹脂シートを前記剛性の高い基板から剥離することによって形成するようにした。
【0011】
に、柔軟性樹脂シート上に機能性素子群を形成してなる機能性素子シートの製造方法であって、ベースとなる柔軟性樹脂シートを該ベースとなる柔軟性樹脂シートより剛性の高い基板に密着してなる複合基板の柔軟性樹脂シート上に、機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記ベースとなる柔軟性樹脂シート上に残留させることによって機能性素子群を形成するとともに、前記固形分はその主たる組成を有機材料とし、前記機能性素子は、該ベースとなる柔軟性樹脂シートの柔軟性に形状変形が追従可能である機能性素子シートの製造方法において、前記機能性材料は異なる複数種類の材料とし、それによって形成される前記機能性素子は、有機EL発光素子と、該有機EL発光素子を駆動する有機半導体材料と絶縁膜材料と電極材料によって構成される有機トランジスタを含む駆動素子であり、それらを同じシート上に形成した後、前記前記機能性素子の上に別の柔軟性シートをラミネートするもしくは保護用有機材料を設け、その後、前記ベースとなる柔軟性樹脂シートを前記剛性の高い基板から剥離することによって形成するようにした。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、機能性素子の一例として有機EL素子を考えた場合である。ここでは、ガラス基板6に密着させた柔軟性シート5の上に、モザイク状に区切られたITO(インジウムチンオキサイド)透明電極パターン4、および透明電極部分を囲む障壁3を形成したものの当該電極4上に、赤、緑、青に発色する有機EL材料を溶解した溶液2を各色モザイク状に配列するように、インクジェット原理でノズル1より噴射付与する例を示している。付与方法の詳細は後述する。溶液の組成は、たとえば、以下のとおりである。
【0013】
溶液組成物
溶媒・・・ドデシルベンゼン/ジクロロベンゼン(1/1、体積比)
赤・・・・ポリフルオレン/ペリレン染料(98/2、重量比)
緑・・・・ポリフルオレン/クマリン染料(98.5/1.5、重量比)
青・・・・ポリフルオレン
【0014】
固形物の溶媒に対する割合はたとえば0.4%(重量/体積)とされる。ここで、このような溶液を付与された柔軟性シート5とガラス基板6よりなる複合基板は、たとえば、40℃で加熱し、溶媒を除去してからこの基板上に適当な金属マスクをし、アルミニウムを2000オングストロームスパッタリングし(図示せず)、ITOとアルミニウムよりリード線を引き出し、ITOを陽極、アルミニウムを陰極として素子が完成する。印加電圧は15ボルト程度で所定の形状で赤、緑、青色に発光する素子が得られる。
【0015】
なお、先に基板上に電極を形成しておいて、後からこのような溶液の液滴を噴射付与し、溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって素子形成を行ってもよい。
あるいは、微小な(0.001μm〜1μm)Au、Agなどの金属微粒子を主たる組成物が有機材料であるペースト状材料に分散させ、それを溶媒で希釈した溶液を同様にインクジェット原理で噴射付与し、電極パターンを形成してもよい。
そして、このような素子を構成した複合基板から素子が形成された柔軟性シート5を剥離し、柔軟性の機能性素子シートが得られる。
【0016】
なお、ここでは、機能性素子の一例として有機EL素子を考えた場合であるが、必ずしもこのような素子、材料に限定されるものではない。たとえば、電子放出素子を考えた場合、パラジウム系の化合物を含有する溶液が使用される。この場合は、最終形態としては、この電子放出素子シートに蛍光体を具備したフェースプレートを対向配置してパッケージングされた電子放出型ディスプレイとなる。また、機能性素子として有機トランジスタなども好適に製作できる。いずれにしろ、本発明の各種の機能性素子は、柔軟性シート上に形成され、最終的にできた機能性素子シートは柔軟性を有し、曲げたりしても壊れないものとなる。
【0017】
ここで、このような機能性材料を含有した溶液を付与する手段として、本発明では、インクジェット噴射の原理が適用される。以下に、その具体的方法を説明する。
【0018】
図2は、本発明の機能性素子シートの製造装置の一実施例を説明するための図で、図中、11は吐出ヘッドユニット(噴射ヘッド)、12はキャリッジ、13は基板保持台、14は機能性素子を形成する柔軟性シート剥離前の複合基板、15機能性材料を含有する溶液の供給チューブ、16は信号供給ケーブル、17は噴射ヘッドコントロールボックス、18はキャリッジ12のX方向スキャンモータ、19はキャリッジ12のY方向スキャンモータ、20はコンピュータ、21はコントロールボックス、22(22X1、22Y1、22X2、22Y2)は基板位置決め/保持手段である。
【0019】
図3は、本発明の機能性素子シートの製造に適用される液滴付与装置の構成を示す概略図で、図4は、図3の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの要部概略構成図である。図3の構成は、図2の構成と異なり、基板14側を移動させて機能性素子群を柔軟性シート上に形成するものである。図3及び図4において、31はヘッドアライメント制御機構、32は検出光学系、33は噴射ヘッド、34はヘッドアライメント微動機構、35は制御コンピュータ、36は画像識別機構、37はXY方向走査機構、38は位置検出機構、39は位置補正制御機構、40は噴射ヘッド駆動・制御機構、41は光軸、42は素子電極、43は液滴、44は液滴着弾位置である。吐出ヘッドユニット11の液滴付与装置(噴射ヘッド33)としては、任意の液滴を定量吐出できるものであればいかなる機構でも良く、特に数〜数100pl程度の液滴を形成できるインクジェット方式の機構が望ましい。
【0020】
インクジェット方式としては、たとえば米国特許第3683212号明細書に開示されている方式(Zoltan方式)、米国特許第3747120号明細書に開示されている方式(Stemme方式)、米国特許第3946398号明細書に開示されている方式(Kyser方式)のようにピエゾ振動素子に、電気的信号を印加し、この電気的信号をピエゾ振動素子の機械的振動に変え、該機械的振動に従って微細なノズルから液滴を吐出飛翔させるものがあり、通常、総称してドロップオンデマンド方式と呼ばれている。
【0021】
他の方式として、米国特許第3596275号明細書、米国特許第3298030号明細書等に開示されている方式(Sweet方式)がある。これは連続振動発生法によって帯電量の制御された記録液体の小滴を発生させ、この発生された帯電量の制御された小滴を、一様の電界が掛けられている偏向電極間を飛翔させることで、記録部材上に記録を行うものであり、通常、連続流方式、あるいは荷電制御方式と呼ばれている。
【0022】
さらに、他の方式として、特公昭56−9429号公報に開示されている方式がある。これは液体中で気泡を発生せしめ、その気泡の作用力により微細なノズルから液滴を吐出飛翔させるものであり、サーマルインクジェット方式、あるいはバブルインクジェット方式と呼ばれている。
【0023】
上述のように、液滴を噴射する方式は、ドロップオンデマンド方式、連続流方式、サーマルインクジェット方式等あるが、必要に応じて適宜その方式を選べばよい。
【0024】
本発明では、このような機能性素子シートの製造装置(図2)において、複合基板14は、この装置の基板位置決め/保持手段22によってその保持位置を調整して決められる。図2では簡略化しているが、基板位置決め/保持手段22は複合基板14の各辺に当接されるとともに、X方向およびそれに直交するY方向にμmオーダーで微調整できるようになっているとともに、噴射ヘッドコントロールボックス17、コンピュータ20、コントロールボックス21等と接続され、その位置決め情報および微調整変位情報等と、液滴付与の位置情報、タイミング等は、たえずフィードバックできるようになっている。
【0025】
さらに、本発明の機能性素子シートの製造装置では、X、Y方向の位置調整機構の他に図示しない(複合基板14の下に位置するために見えない)回転位置調整機構を有している。これに関連して、先に、本発明の機能性素子シートの形状および形成される機能性素子群の配列に関して説明する。
【0026】
本発明の機能性素子シートは、柔軟性を有するポリエチレン樹脂やビニル樹脂を始めとする各種の樹脂シートや高分子フィルムが好適に用いられる。また、このようなシート、フィルムは単独の材料であってもよいし、複数層積層された複合材料層であってもよい。材料の主体は、柔軟性を持たせるために、上記のような有機材料であるが、柔軟性を損なわない範囲であれば、有機材料以外の材料を含んでいてもよい。たとえば、非常に薄い(数μm〜数100μm)ガラスシートの上下面に有機材料フィルムをカバーした複合シートも好適に使用できる。なお、このような樹脂シートや高分子フィルムは軽量化にも効果的である。
このような樹脂シートや高分子フィルムは剛性がないため、機能性素子シート製作時には、これらの柔軟性シート材料より剛性の高い材料であるガラス基板、アルミナ等のセラミック基板、ステンレスを始めとする各種金属基板等に密着させ、複合基板14の形で機能性素子シートの製造装置にセットされ、柔軟性シート面に液滴付与される。すなわち、柔軟性シート材料より剛性の高い材料基板を支持体として利用している。機能性素子が形成された後は、前述のように、支持体である基板から素子が形成された柔軟性シートを剥離し、柔軟性の機能性素子シートが得られる。
【0027】
本発明の機能性素子シート製作に使用する各種の樹脂シートや高分子フィルムを密着させた複合基板の形状は、このような基板を経済的に生産、供給する、あるいは最終的に製作される機能性素子シートの用途などを考慮して、矩形(直角4辺形)とされる。つまり、その矩形形状を構成する縦2辺、横2辺はそれぞれ、縦2辺が互いに平行、横2辺が互いに平行であり、かつ縦横の辺は直角をなすような基板である。
【0028】
このような複合基板に対して、本発明では、形成される機能性素子群をマトリックス状に配列し、このマトリックスの互いに直交する2方向が、この基板の縦方向の辺あるいは横方向の辺の方向と平行であるように機能性素子群を配列する。このように機能性素子群をマトリックス状に配列する理由、および、基板の縦横の辺をそのマトリックスの直交する2方向と平行になるようにする理由を以下に述べる。
【0029】
図2あるいは図3に示したように、本発明では、最初に複合基板14と吐出ヘッドユニット11の溶液噴射口面の位置関係が決められた後は、特に位置制御を行うことはない。つまり、吐出ヘッドユニット11は複合基板14に対して一定の距離を保ちながら機能性素子群の形成面である柔軟性シート面に対して平行にX、Y方向の相対移動を行いつつ、上記溶液(たとえば有機EL材料、あるいは導電性材料を溶解した溶液、有機半導体材料など)の噴射を行う。つまり、このX方向及びY方向は互いに直交する2方向であり、複合基板14の位置決めを行う際に、複合基板14の縦辺あるいは横辺をそのY方向あるいはX方向と平行になるようにしておけば、形成される機能性素子群もそのマトリックス状配列の2方向がそれぞれ平行であるため、相対移動を行いつつ噴射する機構のみで高精度の素子群形成を行うことができる。言い換えるならば、本発明のような複合基板形状、機能性素子群のマトリックス状配列、直交するX、Yの2方向の相対移動装置にすれば、素子形成の液滴噴射を行う前の複合基板14の位置決めを正確に行えば、高精度な機能性素子群のマトリックス状配列が得られるということである。
【0030】
ここで、先ほどの回転位置調整機構に戻って説明する。前述のように、本発明では、素子形成の液滴噴射を行う前の複合基板14の位置決めを正確に行い、XおよびY方向の相対移動のみを行い、他の制御を行わず、高精度な機能性素子群のマトリックス状配列を得ようというものである。その際、問題となるのは、最初に複合基板14の位置決めを行う際の回転方向(X、Yの2方向で決定される平面に対して垂直方向の軸に対する回転方向)のズレである。
この回転方向のズレを補正するために、本発明では、前述のように、図示しない(複合基板14の下に位置して見えない)回転位置調整機構を有している。これにより回転方向のズレも補正し、複合基板14の辺を位置決めすると、本発明の装置では、XおよびY方向のみの相対移動で、高精度な機能性素子群のマトリックス状配列が得られる。
【0031】
以上は、回転位置調整機構を、図2の基板位置決め/保持手段で22(22X1、22Y1、22X2、22Y2)とは別物の機構として説明した(複合基板14の下に位置して見えない)が、基板位置決め/保持手段22に回転位置調整機構を持たせることも可能である。例えば、基板位置決め/保持手段22は、複合基板14の辺に当接され、基板位置決め/保持手段22全体が、X方向あるいはY方向に位置を調整できるようになっているが、基板位置決め/保持手段22の複合基板14の辺に当接される部分において、距離をおいて設けられた2本のネジが独立に動くようにしておけば、角度調整が可能である。なお、この回転位置制御情報も上記のX、Y方向の位置決め情報および微調整変位情報等と同様に噴射ヘッドコントロールボックス17、コンピュータ20、コントロールボックス21等と接続され、液滴付与の位置情報、タイミング等がたえずフィードバックできるようになっている。
【0032】
次に、本発明の位置決めの他の手段、構成について説明する。上記の説明は、基板位置決め/保持手段22は、複合基板14の辺に当接され、基板位置決め/保持手段22全体が、X方向あるいはY方向に位置を調整できるようにしたものであるが、ここでは、複合基板14の辺ではなく、複合基板14の柔軟性シート面上に互いに直交する2方向に帯状パターンを設けるようにした例について説明する。前述のように、本発明では柔軟性シート面上に機能性素子群をマトリックス状に配列して形成されるが、ここでは、前記のような互いに直交する2方向の帯状パターンをこのマトリックスの互いに直交する2方向と平行になるように形成しておく。このようなパターンは、柔軟性シート面上にフォトファブリケーション技術によって容易に形成できる。
【0033】
あるいは、上述のようなパターンをその目的のためだけに作成するのではなく、素子電極42(図4)や、各素子のX方向配線やY方向配線等の配線パターンを、本発明の互いに直交する2方向の帯状パターンとみなしてもよい。このような帯状パターンを設けておけば、図4で後述するような、CCDカメラとレンズとを用いた検出光学系32によってパターン検出ができ、位置調整にフィードバックできる。
【0034】
次に、上記X、Y方向に対して垂直方向であるZ方向であるが、本発明では、最初に複合基板14と吐出ヘッドユニット11の溶液噴射口面の位置関係が決められた後は、特に位置制御を行うことはない。つまり、吐出ヘッドユニット11は複合基板14に対して一定の距離を保ちながらX、Y方向の相対移動を行いつつ、機能性材料を含有する溶液の噴射を行うが、その噴射時には、吐出ヘッドユニット11のZ方向の位置制御は特に行わない。その理由は、噴射時にその制御を行うと、機構、制御システム等が複雑になるだけではなく、柔軟性シート面への液滴付与による機能性素子の形成が遅くなり、生産性が著しく低下するからである。
【0035】
かわりに、本発明では複合基板14の平面度やその複合基板14を保持する部分の装置の平面度、さらに吐出ヘッドユニット11をX、Y方向に相対移動を行わせるキャリッジ機構等の精度を高めるようにすることで、噴射時のZ方向制御を行わず、吐出ヘッドユニット11と複合基板14のX、Y方向の相対移動を高速で行い、生産性を高めている。一例をあげると、本発明の溶液付与時(噴射時)における複合基板14と吐出ヘッドユニット11の溶液噴射口面の距離の変動は5mm以下におさえられている(複合基板14のサイズが200mm×200mm以上、4000mm×4000mm以下の場合で)。
【0036】
なお、通常X、Y方向の2方向で決まる平面は水平(鉛直方向に対して垂直な面)に維持されるように装置構成されるが、複合基板14が小さい場合(例えば500mm×500mm以下の場合)には必ずしもX、Y方向の2方向で決まる平面を水平にする必要はなく、その装置にとってもっとも効率的な複合基板14の配置の位置関係になるようにすればよい。
【0037】
次に、本発明の他の実施例を説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。図3は、図2の場合と違い、吐出ヘッドユニット31と複合基板14の相対移動を行う際に、複合基板14側を移動させる例である。図4は、図3の装置の吐出ヘッドユニットを拡大して示した概略構成図である。まず、図3において、37はXY方向走査機構であり、その上に複合基板14が載置してある。複合基板14上の柔軟性シート面に形成される機能性素子はたとえば図1のものと同じ構成であり、単素子としては図1に示した構成と同様に、柔軟性シート5、障壁3、ITO透明電極4よりなっている。この複合基板14の上方に液滴を付与する吐出ヘッドユニット11が位置している。本実施例では、吐出ヘッドユニット11は固定で、複合基板14がXY方向走査機構37により任意の位置に移動することで吐出ヘッドユニット11と複合基板14との相対移動が実現される。
【0038】
次に、図4により吐出ヘッドユニット11の構成を説明する。図4において、32は柔軟性シート5上の画像情報を取り込む検出光学系であり、液滴43を吐出させるインクジェットヘッド33に近接し、検出光学系32の光軸41および焦点位置と、インクジェットヘッド33による液滴43の着弾位置44とが一致するよう配置されている。この場合、図3に示す検出光学系32とインクジェットヘッド33との位置関係はヘッドアライメント微動機構34とヘッドアライメント制御機構31により精密に調整できるようになっている。また、検出光学系32には、CCDカメラとレンズとを用いている。
【0039】
図3において、36は先の検出光学系32で取り込まれた画像情報を識別する画像識別機構であり、画像のコントラストを2値化し、2値化した特定コントラスト部分の重心位置を算出する機能を有したものである。具体的には、(株)キーエンス製の高精度画像認識装置、VX−4210を用いることができる。これによって得られた画像情報に機能性素子基板(複合基板)14上における位置情報を与える手段が位置検出機構38である。これには、XY方向走査機構37に設けられたリニアエンコーダ等の測長器を利用することができる。また、これらの画像情報と柔軟性シート5上での位置情報をもとに、位置補正を行うのが位置補正制御機構39であり、この機構によりXY方向走査機構37の動きに補正が加えられる。また、インクジェットヘッド制御・駆動機構40によってインクジェットヘッド33が駆動され、液滴が柔軟性シート5上に付与される。これまで述べた各制御機構は、制御用コンピュータ35により集中制御される。
【0040】
なお、以上の説明は、吐出ヘッドユニット11は固定で、複合基板14がXY方向走査機構37により任意の位置に移動することで吐出ヘッドユニット11と複合基板14との相対移動を実現しているが、図2のように、複合基板14を固定とし、吐出ヘッドユニット11がXY方向に走査するような構成としてもよいことはいうまでもない。特に200mm×200mm程度の中型基板〜2000mm×2000mmあるいはそれ以上の大型の複合基板を用いる場合には、後者のように複合基板14を固定とし、吐出ヘッドユニット11が直交するX、Yの2方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直交する2方向に順次行うようにする構成としたほうがよい。
【0041】
本発明では、複合基板14のサイズが200mm×200mm〜400mm×400mm程度の中型基板の場合においては、インクジェットプリンタの紙搬送を行うようにすることも考えられる。つまりキャリッジ12に搭載された吐出ヘッドユニット11が、X方向のみ(もしくはY方向のみ)に走査され、複合基板14がY方向(もしくはX方向)に搬送される。その場合は生産性が著しく向上する。
【0042】
複合基板14のサイズが200mm×200mm程度以下の場合には、液滴付与のための吐出ヘッドユニットを200mmの範囲をカバーできるラージアレイマルチノズルタイプとし、吐出ヘッドユニットと複合基板14の相対移動を直交する2方向(X方向、Y方向)に行うことなく、1方向のみ(例えばX方向のみ)に相対移動させて行うことも可能であり、また量産性も高くすることができるが、複合基板14のサイズが200mm×200mm以上の場合には、そのような200mmの範囲をカバーできるラージアレイマルチノズルタイプの吐出ヘッドユニットを製作することは技術的/コスト的に実現困難であり、本発明のように吐出ヘッドユニット11が直交するX、Yの2方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直交する2方向に順次行うようにする構成としたほうがよい。
【0043】
特に、最終的な機能性素子シートとしては、200mm×200mmより小さいものを製作する場合であっても、大きなシートから複数個取りして製作するような場合には、その元の複合基板14(機能性素子シート)は、400mm×400mm〜2000mm×2000mmあるいはそれ以上のものを使用することになるので、吐出ヘッドユニット11が直交するX、Yの2方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直交する2方向に順次行うようにする構成としたほうがよい。
【0044】
液滴43の材料には、先に述べた有機EL材料の他に、例えばポリフェニレンビニレン系(ポリパラフェニリレンビニレン系誘導体)、ポリフェニレン系誘導体、その他、ベンゼン誘導体に可溶な低分子系有機EL材料、高分子系有機EL材料、ポリビニルカルバゾール等の材料を用いることができる。有機EL材料の具体例としては、ルブレン、ペリレン、9、10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。また、有機EL表示における周辺材料である電子輸送性、ホール輸送性材料も本発明の機能性素子を製作する機能材料として使用される。
【0045】
他の本発明の機能性素子を製作する機能材料としては、有機半導体材料が挙げられる。有機半導体材料としては低分子化合物および高分子化合物があり、低分子化合物としては以下の様なものが例示される。
すなわち、フタロシアニン系誘導体、ナフタロシアニン系誘導体、アゾ化合物系誘導体、ペリレン系誘導体、インジゴ系誘導体、キナクリドン系誘導体、アントラキノン類などの多環キノン系誘導体、シアニン系誘導体、フラーレン類誘導体、あるいは、インドール、カルバゾール、オキサゾール、インオキサゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサアジアゾール、ピラゾリン、チアチアゾール、トリアゾールなどの含窒素環式化合物誘導体、ヒドラジン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、スチルベン類、アントラキノンジフェノキノン等のキノン化合物誘導体、アントラセン、ペンタセン、ピレン、フェナントレン、コロネンなどの多環芳香族化合物誘導体などである。これらの低分子化合物はアモルファス状態であることが良く、アモルファス状態が安定なスターバースト型の分子形状であることが好ましい。
【0046】
高分子化合物としては、上述した低分子化合物の構造がポリエチレン鎖、ポリシロキサン鎖、ポリエーテル鎖、ポリエステル鎖、ポリアミド鎖、ポリイミド鎖などの通常の電気的に不活性な高分子鎖の主鎖中に、あるいは側鎖としてペンダント状に結合したものが用いられる。
【0047】
また、高分子化合物としては以下に例示されるような共役性高分子化合物も良好に用いることが出来る。
すなわち、ポリパラフェニレン等の芳香族系共役性高分子、ポリアセチレン等の脂肪族系共役性高分子、ポリピロールやポリチオフェン率の複素環式共役性高分子、ポリアニリン類やポリフェニレンサルファイド等の含ヘテロ原子共役性高分子、ポリ(フェニレンビニレン)やポリ(アリーレンビニレン)、ポリ(チエニレンビニレン)等の上記共役性高分子の構成単位が交互に結合した構造を有する複合型共役系高分子等の炭素系共役性高分子が好適に用いられる。
さらには、ポリシラン類やジシラニレンアリレンポリマー類、(ジシラニレン)エテニレンポリマー類、(ジシラニレン)エチニレンポリマー類といったジシラニレン−炭素系共役性ポリマ−構造などのオリゴシラン類と炭素系共役性構造が交互に連鎖した高分子類などが好適に用いられる。
【0048】
こうした主鎖型の共役性高分子鎖の方がキャリア移動度などキャリア輸送性が優れていることから、先のペンダント型よりも好ましい。
他にも、リン系、窒素系などの無機元素からなる高分子鎖でも良い。
更には、フタロシアナートポリシロキサンなどの高分子鎖に芳香族系配位子が配位した高分子類でも良い。
【0049】
また、ペリレンテトラカルボン酸の様なペリレン類を熱処理して縮環させたラダー状の高分子でも良い。さらにはポリアクリロニトリルなどシアノ基を有するポリエチレン誘導体を熱処理して得られるラダー型高分子でも良い。
さらには、ペロブスカイト類に有機化合物がインターカレートした複合材料でも良い。
【0050】
他の本発明の機能性素子を製作する機能材料としては、この他に半導体等に多用される層間絶縁膜のシリコンガラスの前駆物質であるか、シリカガラス形成材料を挙げることができる。かかる前駆物質として、ポリシラザン(例えば東燃製)、有機SOG材料等が挙げられる。
【0051】
また、電極材料としては、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、ポリピロール類などの共役性高分子化合物を含む有機導電材料などが用いられる。
更に、他の例として、カラーフィルター用材料が挙げられる。具体的には、スミカレッドB(商品名、住友化学製染料)、カヤロンフアストイエローGL(商品名、日本化薬製染料)、ダイアセリンフアストブリリアンブルーB(商品名、三菱化成製染料)等の昇華染料等を用いることができる。
【0052】
本発明の溶液組成物において、ベンゼン誘導体の沸点が150℃以上であることが好ましい。このような溶媒の具体例としては、O−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、1、2、3−トリクロロベンゼン、O−クロロトルエン、p−クロロトルエン、1−クロロナフタレン、ブロモベンゼン、O−ジブロモベンゼン、1−ジブロモナフタレン等が挙げられる。これらの溶媒を用いることにより、溶媒の揮散が防げるので好適である。これらの溶媒は芳香族化合物に対する溶解度が大きく好適である。また、本発明の溶液組成物ドデシルベンゼンを含むことが好ましい。ドデシルベンゼンとしてはn−ドデシルベンゼン単一でも良く、また異性体の混合物を用いることもできる。
【0053】
この溶媒は沸点300℃以上、粘度6cp以上(20℃)の特性を有し、この溶媒単一でももちろん良いが、他の溶媒に加えることにより、溶媒の揮散を効果的に防げ、好適である。また、上記溶媒のうちドデシルベンゼン以外は粘度が比較的小さいため、この溶媒を加えることにより粘度も調整できるため非常に好適である。本発明によれば、上述したような溶液組成物を吐出装置により柔軟性シート上に吐出により供給した後、柔軟性シートが密着された複合基板を吐出時温度より高温で処理して膜化する機能膜形成法が提供される。吐出温度は室温であり、吐出後基板を柔軟性シート材料が変形しない範囲内で加熱することが好ましい。このような処理をすることにより、吐出時溶媒の揮散、温度の低下により析出した内容物が再溶解され、均一、均質な機能膜を得ることができる。
【0054】
上述の機能膜の作製法において、吐出組成物を吐出装置により柔軟性シート上に供給後、複合基板を吐出時温度より高温に処理する際に、加圧しながら加熱することが好ましい。このように処理することにより、加熱時の溶媒の揮散を遅らすことができ、内容物の再溶解が更に促進される。その結果、均一、均質な機能膜を得ることができる。また、上述の機能膜の作製法において、前記複合基板を高温処理後直ちに減圧にし、溶媒を除去することが好ましい。このように処理することにより、溶媒の濃縮時の内容物の相分離を防ぐことができる。
【0055】
いずれの材料、あるいは機能性素子においても、本発明は該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって素子形成を行うものであり、この固形物がそれぞれの素子の機能を発生させるものであり、溶媒(揮発成分)はインクジェット原理で液滴を噴射付与するための手段(vehicle)である。またその固形分(機能発現材料)の主たる構成材料は有機物よりなる。これは有機材料の特性として、柔軟性シート上に機能性素子を形成した場合に、柔軟性シートが変形した場合に機能性素子も破損することなく、その変形に追従して変形させることができるからである。このような柔軟性のある機能性素子シートは、変形自在な機能性素子シートを実現し、紙のようなディスプレイ、トランジスタなどの用途に道が開ける。
【0056】
こうした液滴43を吐出ヘッドユニット(噴射ヘッド)11により所望の素子電極部に付与する際には、付与すべき位置を検出光学系32と画像識別装置36とで計測し、その計測データ、吐出ヘッドユニット(噴射ヘッド)11の吐出口面と複合基板14の距離、キャリッジの移動速度に基づいて補正座標を生成し、この補正座標通りに複合基板14前面を吐出ヘッドユニット(噴射ヘッド)11をX、Y方向に移動せしめながら液滴を付与する。検出光学系32としては、CCDカメラ等とレンズを組み合わせたものを用い、画像識別装置36としては、市販のもので画像を2値化しその重心位置を求めるもの等を用いることができる。
【0057】
このように、本発明では、吐出ヘッドユニット(噴射ヘッド)11は複合基板14に対して一定の距離を保ちながら平行にX方向(あるいはY方向、もしくはX、Yの2方向)にキャリッジ移動を行いつつ溶液の噴射を行い、柔軟性シート上に機能性素子群を形成する。その際、各素子を形成するための溶液の噴射を行う毎にキャリッジ移動を止めて噴射を行うと高精度な素子群を形成することが可能である。しかし、生産性が著しく低下するので、前述のように、そのキャリッジ移動を止めることなく、順次溶液の噴射を行うようにしている。
【0058】
次に、本発明に好適に適用される液体噴射ヘッドについて、図5、図6を用いて説明する。この例は7ノズルの例である。この液体噴射ヘッドは、溶液56が導入される流路45内にエネルギー作用部としてピエゾ素子46を設けたものである。ピエゾ素子46にパルス状の信号電圧を印加して図5(A)に示すようにピエゾ素子46を歪ませると、流路45の容積が減少すると共に圧力波が発生し、その圧力波によってノズル1から液滴43が吐出する。図5(B)はピエゾ素子46の歪がなくなって流路45の容積が増大した状態である。
【0059】
ここで、ノズル1直前の流路45に導入される溶液56は、フィルター57を通過してきたものである。本発明では、このように、フィルター57を噴射ヘッド内に設け、ノズル1の最近傍にフィルター除去機能を持たせている。このようなフィルター57は小型の簡易フィルターとすることによって、図6に示したように噴射ヘッド11内に組み込むことが可能となっている。そして噴射ヘッド11そのものもコンパクト化を実現できている。
【0060】
このようなフィルター57は、たとえばステンレスメッシュフィルターが好適に用いられ、その孔径(フィルターメッシュサイズ)は、0.5μm〜2μmとされる。
【0061】
次に、本発明に好適に適用される液体噴射ヘッドの他の例について、図7を用いて説明する。この例はサーマル方式(バブル方式)の液体噴射ヘッドの例である。
ここで示した液体噴射ヘッドは、溶液が流れる流路短部から液滴が噴射するタイプのものであり、エッジシューター型と呼ばれるものである。
ここでは、液体噴射ヘッドのノズル数を4個とした例を示している。この液体噴射ヘッドは、発熱体基板66と蓋基板67とを接合させることにより形成されており、発熱体基板66は、シリコン基板68上にウエハプロセスによって個別電極69と共通電極70とエネルギー作用部である発熱体71とを形成することによって構成されている。
【0062】
一方、前記蓋基板67には、機能性材料を含有する溶液が導入される流路を形成するための溝74と、流路に導入される前記溶液を収容する共通液室を形成するための凹部領域75とが形成されており、これらの発熱体基板66と蓋基板67とを図7(A)に示すように接合させることにより、前記流路及び前記共通液室が形成される。なお、発熱体基板66と蓋基板67とを接合させた状態においては、前記流路の底面部に前記発熱体71が位置し、流路の端部にはこれらの流路に導入された溶液の一部を液滴として吐出させるための前記ノズル65が形成されている。なお、ここでは、ノズル形状は矩形であるが、これは丸形状であってもよい。なお、前記蓋基板67には、供給手段(図示せず)によって前記供給液室内に溶液を供給するための溶液流入口76が形成されている。なお、図7(B)は、発熱体基板66と蓋基板67とを分解した時の斜視図、図7(C)は、図7(B)に示した蓋基板67を裏側から見た斜視図である。
【0063】
本発明では、複数の液滴により1つの機能性素子を形成する、あるいは複数滴によって、機能性素子などを形成するパターンを、ドットを重ね打ちしたり接触させたりして形成する。よって、このようなマルチノズル型の液体噴射ヘッドを用いると大変効率的に機能性素子を形成することができる。なお、この例では4ノズルの液体噴射ヘッドを示しているが、必ずしも4ノズルに限定されるものではなく、ノズル数が多ければ多いほど機能性素子の形成が効率的になることは言うまでもない。ただし、単純に多くすればよいということではなく、多くすれば液体噴射ヘッドも高価になり、また噴射ノズルの目詰まりによる確率も高くなるので、それらも考慮し装置全体のバランス(装置コストと機能性素子の製作効率のバランス)を考えて決められる。
【0064】
図8は、上述のようにして製作されたマルチノズル型の液体噴射ヘッドをノズル側から見た図を示している。本発明では、このようなマルチノズル型の液体噴射ヘッドを図9に示すように、噴射する溶液ごとに設け、キャリッジ搭載される。図10はその斜視図である。
図9、図10にはそれぞれのマルチノズル型の液体噴射ヘッドをA、B、C、Dと符号をつけているが、それぞれ各液体噴射ヘッドA、B、C、Dはノズル部分が各液体噴射ヘッドごとに離間して構成されるとともに各液体噴射ヘッドごとに異なる種類の機能性材料を含有した溶液を噴射する。
【0065】
本発明は、上述のようなマルチノズル型の液体噴射ヘッドを利用してそれぞれの液体噴射ヘッドで異なる種類の機能性材料を含有した溶液を噴射し、機能性素子シートを製作するものであり、最終的に製作される機能性素子シートは、たとえば、有機EL素子であったり、有機トランジスタであったりするようにそれぞれ機能発現するものである。
【0066】
次に、このような本発明の製造装置に、ポリエチレンシートとパイレックス(登録商標)ガラス基板よりなる複合基板をセットし、ポリエチレンシート上に実際に溶液を噴射して、機能性素子として有機EL素子を形成した場合の条件の1例を以下に示す。
基板サイズは400mm×550mmで、ポリエチレンシート厚さは1mm、パイレックス(登録商標)ガラス基板厚さは5mmとした。両者はポリエチレンシート自体の表面の軽微な粘着作用により間に空気層が入らないようにして密着している。
使用した噴射ヘッドは、図6に示したようなピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型液体噴射ヘッドで、ノズル径はΦ22μmで、ノズル数32のマルチノズルタイプとした。ノズル配列密度は、200dpi1列配列とした。これを3個積層し、キャリッジ搭載した。
【0067】
使用した溶液は、以下の3種類の溶液であり、O−ジクロロベンゼン/ドデシルベンゼンの混合溶液に、それぞれ、溶液1はポリフルオレン/ペリレン染料(98/2、重量比)を、溶液2はポリフルオレン/クマリン染料(98.5/1.5、重量比)を、溶液3はポリフルオレンを0.1重量パーセントずつ混合した溶液である。
【0068】
ピエゾ素子への入力電圧を24Vとし、駆動周波数は、12kHzとした。その際ジェット初速度として、8m/sを得ており、1滴の質量は4plである。キャリッジ走査速度(X方向)は、5m/sとした。なお噴射ヘッドノズルと複合基板間の距離は2.5mmとした。
また、滴飛翔時の滴の形状を、素子形成と同じ条件で別途噴射、観察し、その形状が、基板面に付着する直前(本発明例では2.5mm)にほぼ丸い滴になるように駆動波形を制御して噴射させた。なお、完全に丸い球状が得られず、飛翔方向に伸びた柱状であっても、駆動波形を制御し、その直径の3倍以内の長さにした。また、その際、飛翔滴後方に複数の微小な滴を伴うことのない駆動条件(駆動波形)を選んだ。
【0069】
その後、ITOとアルミニウムよりリード線を引き出した後、機能性素子群(ここでは有機EL発光素子群)を形成したポリエチレンシートをパイレックス(登録商標)ガラス基板から剥離し、剛性のない柔軟性の機能性素子シート(有機EL発光素子シート)を得た。これにITOを陽極、アルミニウムを陰極として10Vの電圧を印加したところ、良好に赤、緑、青色の発光が得られた。
なお、本発明は、このようなピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドの例に限定されず、サーマルインクジェット原理の噴射ヘッドも好適に利用できることはいうまでもない。
【0070】
また、電極形成においても、前述のような、ポリアニリン類、ポリチオフェン類、ポリピロール類などの共役性高分子化合物を含む有機導電材料などを液滴噴射して行い、全て有機材料で製作してもよいことはいうまでもない。
【0071】
このようにして製作された柔軟性の機能性素子シート(有機EL発光素子シート)は、たとえば、その柔軟性ならびに樹脂の軽量性を活かして、曲げることの可能で持ち運びができる紙のような表示装置(ペーパーライクディスプレイ)として使用することができる。
あるいは、布等と同じように扱い、衣服の一部あるいは全部をこの柔軟性の機能性素子シート(有機EL発光素子シート)とし、夜間での作業者の存在を示す発光衣類としての使用方法やイベントなどの効果的な発光(照明)衣類としての使用方法もある。いずれも、有機材料である樹脂の軽量性、柔軟性を利用することによりなせるわざである。
また、壁等に貼り付けて大型のディスプレイとしての使用方法も可能である。
その場合も、柔軟性を利用できるので、壁などが平板状ではなく曲面であっても、それにならうように、貼り付けることができ、その用途は大変広い。
【0072】
以上は、有機EL発光素子シートの使用例を示したものであるが、同様の製作技術で、有機トランジスタなどの電子デバイスも製作できる。このような有機の電子デバイスは、上記の有機EL発光素子を駆動するデバイスとすることができるので、有機EL素子と同じシート上に作りこむことにより、駆動回路、メモリーなども備えたペーパーライクディスプレイが実現する。
【0073】
なお、このような有機電子デバイスは、必ずしも、このような発光素子と同時に製作、使用しなければならないというものではなく、単独の電子デバイスとして使用してもいいのはいうまでもない。特に、本発明の柔軟性の機能性素子シートは、インクジェット原理を利用して大型のシートとして製作できるので、それを小さくチップ化することにより、低コスト大量生産の有機材料による電子デバイスが実現できる。
【0074】
ところで、以上の説明は製作するうえでの原理的な説明だけであるが、実際に使用する際には、発光素子にしろ電子デバイスにしろ、それがそのまま露出している(むき出し)状態では、不具合があるので、ベースとなっている柔軟性シートと同様な特性を示すような柔軟性のシートをラミネートしたり、保護用の有機材料を溶媒に希釈した溶液を塗布したりして、保護するのが望ましい。具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂などが好適に使用される。あるいは、プラスチック等の透明カバープレートを対向配置、ケーシング(パッケージング)してもよい。
【0075】
なお、最初に、図1で障壁3の中に液滴を噴射付与する例を示しているが、本発明の機能性素子群を形成するに当たっては、必ずしも、図1に示したような障壁3は必要ではなく、平板上の基板に直接電極パターン形成や、液滴付与による機能性素子を形成していることをことわっておく。また、図4で液滴が基板面に斜めに噴射する図を示したが、これは検出光学系32と、噴射ヘッド33を併せて図示するためにこのように液滴が斜めに飛翔している図としたが、実際には基板に対してほぼ垂直に当たるように噴射付与することもことわっておく。
【0076】
さらに、噴射溶液としてレジスト材料などを用いることによって、レジストパターンやレジスト材料による3次元構造体を形成する場合にも適用され、本発明でいうところの機能性素子とは、このようなレジスト材料のような樹脂材料によって形成される膜パターンあるいは3次元構造体も含むものである。
【0077】
また、微小な(0.001μm〜1μm)Au、Agなどの金属微粒子を有機溶剤中に分散した溶液も本発明に好適に使用される機能性材料を含有する溶液である。このような溶液は、上記のような発光素子あるいは有機トランジスタなどの電極パターンを形成するのに好適に使用される。
【0078】
【発明の効果】
柔軟性シート上に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記柔軟性シート上に残留させることによって機能性素子群を形成するようにしたので、新規な構成の機能性素子シートが効率よく低コストで製作できるようになった。
【0079】
上述のような新規な構成の機能性素子シートにおいて、前記固形分はその主たる組成が有機材料であるとともに、前記機能性素子は、該柔軟性シートの柔軟性に形状変形が追従可能であるようにしたので、このような機能性素子シートに力が加わって曲げられたりするような状況で使用されても、その機能性素子が破損せず、外力に対して丈夫な機能性素子シートとすることができた。
【0080】
また、上述のような新規な構成の機能性素子シートにおいて、前記有機材料は有機EL材料であるようにしたので、外力に対して変形可能で丈夫な、全く新規な自発光型ディスプレイが実現できた。
【0081】
柔軟性シート上に機能性素子群を形成してなる機能性素子シートの製造方法であって、柔軟性シートを該柔軟性シートより剛性の高い基板に密着してなる複合基板の柔軟性シート上に、機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記柔軟性シート上に残留させることによって機能性素子群を形成した後、前記柔軟性シートを剥離することによって形成するようにしたので、従来にない全く新規な構成で外力に対して丈夫な機能性素子シートを効率よく低コストで製作できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例にかかる吐出組成物を用い機能性素子を作製する一工程を模式的に示す斜視図である。
【図2】 本発明の機能性素子基板の製造装置の一実施例を説明するための図である。
【図3】 本発明の機能性素子基板の製造に適用される液滴付与装置を示す概略構成図である。
【図4】 図3の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの要部概略構成図である。
【図5】 本発明に好適に使用されるピエゾ素子利用の噴射ヘッドの液滴噴射原理を説明する図である。
【図6】 本発明に好適に使用されるピエゾ素子利用の噴射ヘッドの構造を示す図である。
【図7】 本発明に好適に適用されるサーマル方式(バブル方式)の液体噴射ヘッドの例である。
【図8】 マルチノズル型の液体噴射ヘッドをノズル側から見た図である。
【図9】 マルチノズル型の液体噴射ヘッドを噴射する溶液ごとに積層し、ユニット化した図である。
【図10】 このようにユニット化したヘッドの斜視図ある。
【符号の説明】
1…(液体噴射ヘッド)ノズル、2…インクジェット法で吐出される有機EL材料、3…有機物(ポリイミド)障壁、4…ITO透明電極、5…プラスチック基板、6…ガラス基板、11…吐出ヘッドユニット(噴射ヘッド)、12…キャリッジ、13…基板保持台、14…基板、15…機能性材料を含有する溶液の供給チューブ、16…信号供給ケーブル、17、21…コントロールボックス、18…X方向スキャンモータ、19…Y方向スキャンモータ、20…コンピュータ、22…基板位置決め/保持手段、31…ヘッドアライメント制御機構、32…検出光学系、33…インクジェットヘッド、34…ヘッドアライメント微動機構、35…制御コンピュータ、36…画像識別機構、37…XY方向走査機構、38…位置検出機構、39…位置補正制御機構、40…インクジェットヘッド駆動・制御機構、41…光軸、42…素子電極、43…液滴、44…液滴着弾位置、45…流路、46…ピエゾ素子、56…溶液、57…フィルター、65…ノズル、66…発熱体基板、67…蓋基板、68…シリコン基板、69…個別電極、70…共通電極、71…発熱体、74…溝、75…凹部領域、76…溶液流入口。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a functional element sheet formed by forming a film of a functional material using a discharge device and a method for manufacturing the functional element sheet.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the development of light-emitting elements using organic substances has been accelerated as a self-luminous display that replaces a liquid crystal display.
Such element formation is performed by patterning a functional material, and is generally performed by a photolithography method. For example, as an organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) element using an organic substance, Appl. Phys. Lett. 51 (12), 21 September 1987 (Non-Patent Document 1, page 913), a method for forming a film of low molecules by vapor deposition has been reported. Further, in the organic EL element, as a means for coloring, a method in which a different light emitting material is deposited on a desired pixel through a mask is performed. However, such a method by vacuum film formation and a method by photolithography have the disadvantages that the number of steps is large and the production cost is high in order to form elements over a large area.
[0003]
In response to such a problem, the present inventor, in forming and patterning a functional material film for forming a functional element represented by such an organic EL element, disclosed US Pat. No. 3,060,429 (patent) Document 1), US Pat. No. 3,298,030 (Patent Document 2), US Pat. No. 3,596,275 (Patent Document 3), US Pat. No. 3,416,153 (Patent Document 4), US Pat. No. 3,747,120 (Patent Document 5), US Patent No. 5729257 (Patent Document 6) or the like can be used to apply a functional material at a stable yield and low cost, regardless of the vacuum film forming method and the photolithography / etching method. We thought that it could be applied to a desired position.
[0004]
For example, when an organic EL element is considered as an example of a functional element, a composition in which a hole injecting / transporting material and a light emitting material constituting such an organic EL element are dissolved or dispersed in a solvent is discharged from an inkjet head. It was thought that this could be realized by patterning and coating on the transparent electrode substrate and patterning the hole injection / transport layer and the light emitting material layer.
[0005]
As prior arts that disclose the same idea, for example, JP 2000-323276 A (Patent Document 7), JP 2001-60493 A (Patent Document 8), and the like are known. For these, although the concept of forming an organic EL element by the ink jet method or a detailed study from the material side has been made, the structure of the entire functional element substrate manufactured by such means has not been studied much. Absent.
[0006]
[Patent Document 1]
U.S. Pat. No. 3,060,429
[Patent Document 2]
US Pat. No. 3,298,030
[Patent Document 3]
US Pat. No. 3,596,275
[Patent Document 4]
U.S. Pat. No. 3,416,153
[Patent Document 5]
U.S. Pat. No. 3,747,120
[Patent Document 6]
US Pat. No. 5,729,257
[Patent Document 7]
JP 2000-323276 A
[Patent Document 8]
JP 2001-60493 A
[Non-Patent Document 1]
Appl. Phys. Lett. 51 (12), 21 September 1987, pages 913
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above situation,
The first object is to propose a functional element sheet having a novel configuration in which a functional element group is formed.
The second object is to prevent the functional element from being damaged in various situations where the functional element sheet having such a novel configuration is used.
The third object is to propose a self-luminous element sheet having a novel configuration.
The fourth object is to propose a method for manufacturing a functional element sheet having such a novel configuration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides:
First, droplets of a solution containing a functional material are sprayed on a flexible resin sheet serving as a base, volatilizing components in the solution are volatilized, and solid content is applied to the flexible resin sheet serving as the base. The functional component group is formed by remaining in the substrate, and the solid component is mainly composed of an organic material, and the functional component follows the flexibility of the flexible resin sheet serving as the base. In the functional element sheet that is possible, the functional material is a plurality of different types of materials, and the functional element formed thereby is organic EL A light emitting element; Organic EL Organic driving light-emitting elements Semiconductor materials, insulating film materials and electrodes Depending on the material Organic A driving element including a transistor was formed on the same sheet.
[0009]
Second The above 1 In the functional element sheet described above, another flexible sheet or a protective organic material is provided on the functional element.
[0010]
First 3 A functional element sheet manufacturing method comprising a functional element group formed on a flexible resin sheet, wherein the flexible resin sheet serving as a base is a substrate having a higher rigidity than the flexible resin sheet serving as a base. On the flexible resin sheet of the composite substrate formed in close contact, a droplet of a solution containing a functional material is sprayed and applied to volatilize a volatile component in the solution, so that the solid content becomes the base of the flexible resin sheet. A functional element group is formed by allowing it to remain on top, and the solid component is mainly composed of an organic material, and the functional element can follow the flexibility of the flexible resin sheet serving as the base. In the method for producing a functional element sheet, the functional material is a plurality of different materials, and the functional element formed thereby is an organic material. EL A light emitting element; Organic EL Organic driving light-emitting elements Semiconductor materials, insulating film materials and electrodes Depending on the material Organic A driving element including a transistor is formed on the same sheet, and then formed by peeling the flexible resin sheet serving as the base from the highly rigid substrate.
[0011]
First 4 A functional element sheet manufacturing method comprising a functional element group formed on a flexible resin sheet, wherein the flexible resin sheet serving as a base is a substrate having a higher rigidity than the flexible resin sheet serving as a base. On the flexible resin sheet of the composite substrate formed in close contact, a droplet of a solution containing a functional material is sprayed and applied to volatilize a volatile component in the solution, so that the solid content becomes the base of the flexible resin sheet. A functional element group is formed by allowing it to remain on top, and the solid component is mainly composed of an organic material, and the functional element can follow the flexibility of the flexible resin sheet serving as the base. In the method for producing a functional element sheet, the functional material is a plurality of different materials, and the functional element formed thereby is an organic material. EL A light emitting element; Organic EL Organic driving light-emitting elements Semiconductor materials, insulating film materials and electrodes Depending on the material Organic It is a driving element including a transistor, and after forming them on the same sheet, another flexible sheet is laminated on the functional element or a protective organic material is provided, and then the base flexibility The resin sheet was formed by peeling from the rigid substrate.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a case where an organic EL element is considered as an example of a functional element. Here, on the flexible sheet 5 adhered to the glass substrate 6, an ITO (indium tin oxide) transparent electrode pattern 4 divided in a mosaic shape and a barrier 3 surrounding the transparent electrode portion are formed. In the above example, the solution 2 in which the organic EL material that develops red, green, and blue is dissolved is sprayed from the nozzle 1 by the ink jet principle so as to be arranged in each color mosaic. Details of the providing method will be described later. The composition of the solution is, for example, as follows.
[0013]
Solution composition
Solvent: dodecylbenzene / dichlorobenzene (1/1, volume ratio)
Red ... Polyfluorene / perylene dye (98/2, weight ratio)
Green ... Polyfluorene / coumarin dye (98.5 / 1.5, weight ratio)
Blue ... Polyfluorene
[0014]
The ratio of the solid to the solvent is, for example, 0.4% (weight / volume). Here, the composite substrate composed of the flexible sheet 5 and the glass substrate 6 provided with such a solution is heated at 40 ° C., for example, and after removing the solvent, a suitable metal mask is formed on the substrate, Aluminum is sputtered by 2000 angstrom (not shown), lead wires are drawn from ITO and aluminum, and the device is completed using ITO as an anode and aluminum as a cathode. An element that emits red, green, and blue light in a predetermined shape with an applied voltage of about 15 volts is obtained.
[0015]
An element is formed by previously forming electrodes on the substrate, and then spraying and applying droplets of such a solution to volatilize the volatile components in the solution and leave the solid content on the substrate. Formation may be performed.
Alternatively, fine (0.001 μm to 1 μm) fine metal particles such as Au and Ag are dispersed in a pasty material whose main composition is an organic material, and a solution obtained by diluting it with a solvent is sprayed and applied in the same manner. An electrode pattern may be formed.
And the flexible sheet | seat 5 in which the element was formed is peeled from the composite substrate which comprised such an element, and a flexible functional element sheet | seat is obtained.
[0016]
In addition, although it is a case where an organic EL element is considered here as an example of a functional element, it is not necessarily limited to such an element and material. For example, when an electron-emitting device is considered, a solution containing a palladium-based compound is used. In this case, the final form is an electron-emitting display that is packaged by opposingly arranging a face plate having a phosphor on the electron-emitting element sheet. Moreover, an organic transistor etc. can be suitably manufactured as a functional element. In any case, the various functional elements of the present invention are formed on a flexible sheet, and the final functional element sheet has flexibility and does not break even when bent.
[0017]
Here, as a means for applying a solution containing such a functional material, the principle of inkjet ejection is applied in the present invention. The specific method will be described below.
[0018]
FIG. 2 is a view for explaining one embodiment of the functional element sheet manufacturing apparatus of the present invention. In the figure, 11 is an ejection head unit (jet head), 12 is a carriage, 13 is a substrate holder, 14 Is the composite substrate before peeling the flexible sheet forming the functional element, 15 the supply tube of the solution containing the functional material, 16 is the signal supply cable, 17 is the ejection head control box, 18 is the X direction scan motor of the carriage 12 , 19 is a Y-direction scan motor of the carriage 12, 20 is a computer, 21 is a control box, 22 (22X 1 , 22Y 1 , 22X 2 , 22Y 2 ) Is a substrate positioning / holding means.
[0019]
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a droplet applying device applied to the production of the functional element sheet of the present invention, and FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part of an ejection head unit of the droplet applying device in FIG. It is. The configuration in FIG. 3 is different from the configuration in FIG. 2 in that the functional element group is formed on the flexible sheet by moving the substrate 14 side. 3 and 4, 31 is a head alignment control mechanism, 32 is a detection optical system, 33 is an ejection head, 34 is a head alignment fine movement mechanism, 35 is a control computer, 36 is an image identification mechanism, 37 is an XY direction scanning mechanism, Reference numeral 38 denotes a position detection mechanism, 39 denotes a position correction control mechanism, 40 denotes an ejection head drive / control mechanism, 41 denotes an optical axis, 42 denotes an element electrode, 43 denotes a droplet, and 44 denotes a droplet landing position. The droplet applying device (ejection head 33) of the discharge head unit 11 may be any mechanism as long as it can discharge a given amount of droplets in a fixed amount, and in particular, an ink jet mechanism that can form droplets of several to several hundred pl. Is desirable.
[0020]
Examples of the ink jet method include a method disclosed in US Pat. No. 3,683,212 (Zoltan method), a method disclosed in US Pat. No. 3,747,120 (Stemme method), and US Pat. No. 3,946,398. As in the disclosed method (Kyser method), an electrical signal is applied to the piezo-vibration element, this electrical signal is converted into mechanical vibration of the piezo-vibration element, and droplets are discharged from a fine nozzle according to the mechanical vibration. Is generally called a drop-on-demand system.
[0021]
As other methods, there are methods (Sweet method) disclosed in US Pat. No. 3,596,275, US Pat. No. 3,298,030, and the like. This generates a recording liquid droplet with a controlled charge amount by a continuous vibration generation method, and the generated charge amount controlled droplet flies between deflection electrodes to which a uniform electric field is applied. Thus, recording is performed on a recording member, which is usually called a continuous flow method or a charge control method.
[0022]
Furthermore, as another method, there is a method disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-9429. This is a method in which bubbles are generated in a liquid and droplets are ejected and ejected from fine nozzles by the action force of the bubbles, which is called a thermal ink jet method or a bubble ink jet method.
[0023]
As described above, methods for ejecting droplets include a drop-on-demand method, a continuous flow method, a thermal ink jet method, and the like, and the method may be appropriately selected as necessary.
[0024]
In the present invention, in such a functional element sheet manufacturing apparatus (FIG. 2), the composite substrate 14 is determined by adjusting its holding position by the substrate positioning / holding means 22 of this apparatus. Although simplified in FIG. 2, the substrate positioning / holding means 22 is in contact with each side of the composite substrate 14 and can be finely adjusted in the order of μm in the X direction and the Y direction orthogonal thereto. These are connected to the ejection head control box 17, the computer 20, the control box 21, etc., and the positioning information, fine adjustment displacement information, etc., the position information of the droplet application, the timing, etc. can be constantly fed back.
[0025]
Furthermore, the functional device sheet manufacturing apparatus of the present invention has a rotation position adjustment mechanism (not shown because it is located below the composite substrate 14), in addition to the position adjustment mechanism in the X and Y directions. . In this connection, the shape of the functional element sheet of the present invention and the arrangement of the functional element group to be formed will be described first.
[0026]
As the functional element sheet of the present invention, various resin sheets and polymer films including a flexible polyethylene resin and vinyl resin are preferably used. Further, such a sheet or film may be a single material or a composite material layer in which a plurality of layers are laminated. The main component of the material is the organic material as described above in order to provide flexibility, but it may contain a material other than the organic material as long as the flexibility is not impaired. For example, a composite sheet having an organic material film covered on the upper and lower surfaces of a very thin (several μm to several 100 μm) glass sheet can also be suitably used. Such resin sheets and polymer films are also effective in reducing the weight.
Since such resin sheets and polymer films are not rigid, various functionalities such as glass substrates, ceramic substrates such as alumina, and stainless steel, which are higher in rigidity than these flexible sheet materials, are used when functional element sheets are manufactured. It is brought into close contact with a metal substrate or the like, set in a functional device sheet manufacturing apparatus in the form of a composite substrate 14, and droplets are applied to the flexible sheet surface. That is, a material substrate having higher rigidity than the flexible sheet material is used as the support. After the functional element is formed, as described above, the flexible sheet on which the element is formed is peeled from the substrate that is the support, and a flexible functional element sheet is obtained.
[0027]
The shape of the composite substrate in which various resin sheets and polymer films used for the production of the functional element sheet of the present invention are adhered is the function of economically producing, supplying, or finally producing such a substrate. In consideration of the use of the conductive element sheet, etc., it is rectangular (right-angled quadrilateral). That is, the two vertical and horizontal sides constituting the rectangular shape are substrates in which the two vertical sides are parallel to each other, the two horizontal sides are parallel to each other, and the vertical and horizontal sides form a right angle.
[0028]
With respect to such a composite substrate, in the present invention, the functional element groups to be formed are arranged in a matrix, and two directions orthogonal to each other of the matrix are the vertical side or the horizontal side of the substrate. The functional element group is arranged so as to be parallel to the direction. The reason why the functional element groups are arranged in a matrix and the reason why the vertical and horizontal sides of the substrate are parallel to two orthogonal directions of the matrix will be described below.
[0029]
As shown in FIG. 2 or FIG. 3, in the present invention, after the positional relationship between the composite substrate 14 and the solution ejection port surface of the ejection head unit 11 is first determined, the position control is not particularly performed. That is, the discharge head unit 11 performs relative movement in the X and Y directions in parallel with the flexible sheet surface, which is the surface on which the functional element group is formed, while maintaining a certain distance from the composite substrate 14. (For example, an organic EL material or a solution in which a conductive material is dissolved, an organic semiconductor material, or the like) is sprayed. That is, the X direction and the Y direction are two directions orthogonal to each other. When positioning the composite substrate 14, the vertical or horizontal side of the composite substrate 14 is set to be parallel to the Y direction or the X direction. In this case, since the functional element group to be formed is parallel to the two directions of the matrix arrangement, it is possible to form the element group with high accuracy only by a mechanism that performs ejection while performing relative movement. In other words, if a composite substrate shape, a matrix arrangement of functional element groups, and a relative movement device in two directions of X and Y orthogonal to each other as in the present invention are used, the composite substrate before element formation droplet ejection is performed. If the positioning of 14 is accurately performed, a highly accurate matrix arrangement of functional element groups can be obtained.
[0030]
Here, the description will be returned to the rotational position adjustment mechanism. As described above, in the present invention, the composite substrate 14 is accurately positioned before droplet ejection for element formation is performed, only relative movement in the X and Y directions is performed, and no other control is performed. It is intended to obtain a matrix arrangement of functional elements. In this case, a problem is a shift in the rotation direction (the rotation direction with respect to the axis perpendicular to the plane determined by the two directions X and Y) when the composite substrate 14 is first positioned.
In order to correct this shift in the rotational direction, the present invention has a rotational position adjustment mechanism (not shown) that is not shown (not visible under the composite substrate 14) as described above. Accordingly, when the displacement in the rotational direction is also corrected and the side of the composite substrate 14 is positioned, the apparatus of the present invention can obtain a highly accurate matrix arrangement of functional element groups by relative movement only in the X and Y directions.
[0031]
The rotational position adjusting mechanism is the same as that of the substrate positioning / holding means of FIG. 1 , 22Y 1 , 22X 2 , 22Y 2 Although it is described as a separate mechanism (not visible under the composite substrate 14), the substrate positioning / holding means 22 may have a rotational position adjusting mechanism. For example, the substrate positioning / holding means 22 is brought into contact with the side of the composite substrate 14 so that the entire position of the substrate positioning / holding means 22 can be adjusted in the X direction or the Y direction. If the two screws provided at a distance are moved independently at the portion of the means 22 that is in contact with the side of the composite substrate 14, the angle can be adjusted. This rotational position control information is also connected to the ejection head control box 17, the computer 20, the control box 21, etc. in the same manner as the positioning information and fine adjustment displacement information in the X and Y directions, and the droplet application position information, The timing can be constantly fed back.
[0032]
Next, other means and configuration of positioning according to the present invention will be described. In the above description, the substrate positioning / holding means 22 is brought into contact with the side of the composite substrate 14 so that the entire position of the substrate positioning / holding means 22 can be adjusted in the X direction or the Y direction. Here, an example in which strip-like patterns are provided in two directions orthogonal to each other on the flexible sheet surface of the composite substrate 14 instead of the sides of the composite substrate 14 will be described. As described above, in the present invention, the functional element groups are formed in a matrix on the flexible sheet surface, but here, the above-described two-direction band-shaped patterns orthogonal to each other are formed on the matrix. It is formed so as to be parallel to two orthogonal directions. Such a pattern can be easily formed on the flexible sheet surface by a photofabrication technique.
[0033]
Alternatively, the pattern as described above is not created only for that purpose, and the element electrode 42 (FIG. 4) and the wiring patterns such as the X-direction wiring and the Y-direction wiring of each element are orthogonal to each other of the present invention. It may be regarded as a two-directional strip pattern. If such a belt-like pattern is provided, pattern detection can be performed by a detection optical system 32 using a CCD camera and a lens as will be described later with reference to FIG.
[0034]
Next, in the Z direction, which is a direction perpendicular to the X and Y directions, in the present invention, after the positional relationship between the composite substrate 14 and the solution ejection surface of the ejection head unit 11 is first determined, There is no particular position control. That is, the ejection head unit 11 ejects a solution containing a functional material while performing a relative movement in the X and Y directions while maintaining a certain distance from the composite substrate 14. 11 position control in the Z direction is not performed. The reason for this is that if the control is performed at the time of injection, not only the mechanism and control system become complicated, but also the formation of functional elements by applying droplets to the flexible sheet surface becomes slow, and the productivity is significantly reduced. Because.
[0035]
Instead, in the present invention, the flatness of the composite substrate 14 and the flatness of the portion of the apparatus that holds the composite substrate 14, and the accuracy of the carriage mechanism that relatively moves the discharge head unit 11 in the X and Y directions are improved. By doing so, the Z direction control at the time of jetting is not performed, and the relative movement of the ejection head unit 11 and the composite substrate 14 in the X and Y directions is performed at high speed, thereby improving the productivity. As an example, the variation in the distance between the composite substrate 14 and the solution ejection port surface of the ejection head unit 11 at the time of application of the solution according to the present invention is suppressed to 5 mm or less (the size of the composite substrate 14 is 200 mm × 200 mm or more and 4000 mm × 4000 mm or less).
[0036]
In addition, although the apparatus is configured so that the plane determined by two directions of X and Y directions is normally maintained in a horizontal direction (a plane perpendicular to the vertical direction), when the composite substrate 14 is small (for example, 500 mm × 500 mm or less) In this case, the plane determined by the two directions of X and Y is not necessarily horizontal, and it is only necessary to make the positional relationship of the arrangement of the composite substrates 14 most efficient for the apparatus.
[0037]
Next, although other examples of the present invention are described, the present invention is not limited to these examples. FIG. 3 is an example in which the side of the composite substrate 14 is moved when the ejection head unit 31 and the composite substrate 14 are moved relative to each other, unlike the case of FIG. 2. FIG. 4 is an enlarged schematic configuration diagram showing the discharge head unit of the apparatus of FIG. First, in FIG. 3, reference numeral 37 denotes an XY direction scanning mechanism, on which the composite substrate 14 is placed. The functional element formed on the flexible sheet surface on the composite substrate 14 has, for example, the same configuration as that of FIG. 1, and as a single element, similar to the configuration shown in FIG. It consists of an ITO transparent electrode 4. Disposed above the composite substrate 14 is an ejection head unit 11 that applies droplets. In the present embodiment, the ejection head unit 11 is fixed, and the composite substrate 14 is moved to an arbitrary position by the XY direction scanning mechanism 37, whereby the relative movement between the ejection head unit 11 and the composite substrate 14 is realized.
[0038]
Next, the configuration of the ejection head unit 11 will be described with reference to FIG. In FIG. 4, reference numeral 32 denotes a detection optical system that captures image information on the flexible sheet 5, close to the inkjet head 33 that ejects the droplet 43, the optical axis 41 and the focal position of the detection optical system 32, and the inkjet head. It is arranged so that the landing position 44 of the droplet 43 by 33 coincides. In this case, the positional relationship between the detection optical system 32 and the inkjet head 33 shown in FIG. 3 can be precisely adjusted by the head alignment fine movement mechanism 34 and the head alignment control mechanism 31. The detection optical system 32 uses a CCD camera and a lens.
[0039]
In FIG. 3, reference numeral 36 denotes an image identification mechanism for identifying image information captured by the previous detection optical system 32, and has a function of binarizing the contrast of the image and calculating the center of gravity position of the binarized specific contrast portion. I have it. Specifically, VX-4210, a high-accuracy image recognition device manufactured by Keyence Corporation can be used. A means for giving position information on the functional element substrate (composite substrate) 14 to the image information thus obtained is a position detection mechanism 38. For this purpose, a length measuring device such as a linear encoder provided in the XY direction scanning mechanism 37 can be used. The position correction control mechanism 39 corrects the position based on the image information and the position information on the flexible sheet 5, and this mechanism corrects the movement of the XY direction scanning mechanism 37. . Further, the inkjet head 33 is driven by the inkjet head control / drive mechanism 40, and droplets are applied onto the flexible sheet 5. Each control mechanism described so far is centrally controlled by the control computer 35.
[0040]
In the above description, the ejection head unit 11 is fixed, and the composite substrate 14 is moved to an arbitrary position by the XY direction scanning mechanism 37 to realize relative movement between the ejection head unit 11 and the composite substrate 14. However, it is needless to say that the composite substrate 14 may be fixed and the ejection head unit 11 may scan in the XY directions as shown in FIG. In particular, when using a medium-sized substrate of about 200 mm × 200 mm to a large composite substrate of 2000 mm × 2000 mm or more, the composite substrate 14 is fixed as in the latter, and the X and Y directions in which the ejection head unit 11 is orthogonal to each other. It is better to adopt a configuration in which the liquid droplets are sequentially applied in such two orthogonal directions.
[0041]
In the present invention, when the size of the composite substrate 14 is a medium-sized substrate of about 200 mm × 200 mm to 400 mm × 400 mm, it is also conceivable to perform paper conveyance of the ink jet printer. That is, the ejection head unit 11 mounted on the carriage 12 is scanned only in the X direction (or only in the Y direction), and the composite substrate 14 is conveyed in the Y direction (or X direction). In that case, productivity is remarkably improved.
[0042]
When the size of the composite substrate 14 is about 200 mm × 200 mm or less, the ejection head unit for applying droplets is a large array multi-nozzle type that can cover the range of 200 mm, and the ejection head unit and the composite substrate 14 are moved relative to each other. It is possible to perform relative movement in only one direction (for example, only in the X direction) without performing in two orthogonal directions (X direction and Y direction), and the mass productivity can be improved. When the size of 14 is 200 mm × 200 mm or more, it is difficult to realize a large array multi-nozzle type discharge head unit capable of covering such a range of 200 mm in terms of technology / cost. In this way, the ejection head unit 11 scans in two directions of X and Y orthogonal to each other, and the application of the liquid droplets in this way It is better to adopt a configuration that sequentially performs in two orthogonal directions.
[0043]
In particular, as a final functional element sheet, even when a sheet having a size smaller than 200 mm × 200 mm is manufactured, when a plurality of large functional sheets are manufactured from a large sheet, the original composite substrate 14 ( Since the functional element sheet) is 400 mm × 400 mm to 2000 mm × 2000 mm or more, the ejection head unit 11 is scanned in two directions of X and Y orthogonal to each other, and the liquid droplets of the solution are used. It is better to adopt a configuration in which the application is sequentially performed in such two orthogonal directions.
[0044]
As the material of the droplet 43, in addition to the organic EL material described above, for example, polyphenylene vinylene (polyparaphenylylene vinylene derivative), polyphenylene derivative, and other low molecular organic EL soluble in benzene derivatives. Materials such as materials, polymer organic EL materials, and polyvinyl carbazole can be used. Specific examples of the organic EL material include rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, quinacridone, polythiophene derivatives, and the like. In addition, electron transporting and hole transporting materials, which are peripheral materials in organic EL display, are also used as a functional material for producing the functional element of the present invention.
[0045]
Other functional materials for producing the functional element of the present invention include organic semiconductor materials. Examples of the organic semiconductor material include a low molecular compound and a high molecular compound, and examples of the low molecular compound include the following.
That is, polycyclic quinone derivatives such as phthalocyanine derivatives, naphthalocyanine derivatives, azo compound derivatives, perylene derivatives, indigo derivatives, quinacridone derivatives, anthraquinones, cyanine derivatives, fullerene derivatives, or indoles, Nitrogen-containing cyclic compound derivatives such as carbazole, oxazole, inoxazole, thiazole, imidazole, pyrazole, oxadiazole, pyrazoline, thiathiazole, triazole, hydrazine derivative, triphenylamine derivative, triphenylmethane derivative, stilbene, anthraquinone di Quinone compound derivatives such as phenoquinone, and polycyclic aromatic compound derivatives such as anthracene, pentacene, pyrene, phenanthrene, and coronene. These low-molecular compounds are preferably in an amorphous state, and preferably have a starburst type molecular shape in which the amorphous state is stable.
[0046]
As the polymer compound, the structure of the low molecular compound described above is in the main chain of a normal electrically inactive polymer chain such as polyethylene chain, polysiloxane chain, polyether chain, polyester chain, polyamide chain, polyimide chain, etc. Alternatively, a pendant bonded as a side chain is used.
[0047]
In addition, as the polymer compound, a conjugated polymer compound as exemplified below can also be used favorably.
That is, aromatic conjugated polymers such as polyparaphenylene, aliphatic conjugated polymers such as polyacetylene, heterocyclic conjugated polymers with polypyrrole and polythiophene ratios, heteroatom-containing conjugates such as polyanilines and polyphenylene sulfide Carbons such as composite conjugated polymers having a structure in which structural units of the above conjugated polymers such as poly (phenylene vinylene), poly (arylene vinylene) and poly (thienylene vinylene) are alternately bonded. A conjugated polymer is preferably used.
In addition, oligosilanes such as polysilanes, disilanylene allylene polymers, (disilanylene) ethenylene polymers, and (disilanylene) ethynylene polymers such as disilanylene-carbon conjugated polymer structures and carbon-based conjugated structures Polymers that are alternately linked are preferably used.
[0048]
Such a main chain type conjugated polymer chain is preferable to the previous pendant type because of its superior carrier transport properties such as carrier mobility.
In addition, polymer chains made of inorganic elements such as phosphorus and nitrogen may be used.
Furthermore, polymers in which an aromatic ligand is coordinated to a polymer chain such as phthalocyanate polysiloxane may be used.
[0049]
Further, a ladder-like polymer obtained by heat-treating perylenes such as perylenetetracarboxylic acid and ring-condensing may be used. Furthermore, a ladder-type polymer obtained by heat-treating a polyethylene derivative having a cyano group such as polyacrylonitrile may be used.
Furthermore, a composite material in which an organic compound is intercalated into perovskites may be used.
[0050]
Other functional materials for producing the functional element of the present invention include silicon glass precursors for interlayer insulating films frequently used for semiconductors and the like, or silica glass forming materials. Examples of the precursor include polysilazane (for example, manufactured by Tonen), organic SOG material, and the like.
[0051]
As the electrode material, an organic conductive material containing a conjugated polymer compound such as polyaniline, polythiophene, or polypyrrole is used.
Another example is a color filter material. Specifically, Sumika Red B (trade name, Sumitomo Chemical dye), Kayaron Fast Yellow GL (trade name, Nippon Kayaku dye), Diaserine Fast Brilliant Blue B (trade name, Mitsubishi Kasei dye), etc. Sublimation dyes and the like can be used.
[0052]
In the solution composition of the present invention, the boiling point of the benzene derivative is preferably 150 ° C. or higher. Specific examples of such a solvent include O-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene, O-chlorotoluene, p-chlorotoluene, 1-chloronaphthalene, bromobenzene, O-dibromo. Examples thereof include benzene and 1-dibromonaphthalene. Use of these solvents is preferable because volatilization of the solvent can be prevented. These solvents are preferable because of their high solubility in aromatic compounds. The solution composition of the present invention preferably contains dodecylbenzene. As dodecylbenzene, n-dodecylbenzene alone may be used, or a mixture of isomers may be used.
[0053]
This solvent has a boiling point of 300 ° C. or more and a viscosity of 6 cp or more (20 ° C.). Of course, this solvent alone may be used, but by adding it to other solvents, it is possible to effectively prevent the solvent from evaporating and is suitable. . Also, since the viscosity of the above solvents other than dodecylbenzene is relatively small, it is very suitable because the viscosity can be adjusted by adding this solvent. According to the present invention, after supplying the solution composition as described above onto a flexible sheet by a discharge device, the composite substrate to which the flexible sheet is adhered is processed at a temperature higher than the discharge temperature to form a film. A functional film forming method is provided. The discharge temperature is room temperature, and it is preferable to heat the substrate after discharge within a range in which the flexible sheet material is not deformed. By performing such a treatment, the content deposited due to the volatilization of the solvent during discharge and the decrease in temperature is redissolved, and a uniform and homogeneous functional film can be obtained.
[0054]
In the above-described functional film manufacturing method, it is preferable to heat the composite substrate after applying the discharge composition onto the flexible sheet by a discharge device and then processing the composite substrate at a temperature higher than the discharge temperature. By treating in this way, volatilization of the solvent during heating can be delayed, and the re-dissolution of the contents is further promoted. As a result, a uniform and homogeneous functional film can be obtained. In the method for producing a functional film, the composite substrate is preferably decompressed immediately after the high temperature treatment to remove the solvent. By treating in this way, phase separation of the contents during the concentration of the solvent can be prevented.
[0055]
In any material or functional element, the present invention performs element formation by volatilizing a volatile component in the solution and leaving a solid content on the substrate. The solvent (volatile component) is a means for ejecting droplets by the ink jet principle. The main constituent material of the solid content (function-expressing material) is made of an organic substance. As a characteristic of the organic material, when a functional element is formed on a flexible sheet, it can be deformed following the deformation without damaging the functional element when the flexible sheet is deformed. Because. Such a flexible functional element sheet realizes a functional element sheet that can be deformed, and opens the way to displays such as paper and transistors.
[0056]
When such a droplet 43 is applied to a desired element electrode portion by the ejection head unit (ejection head) 11, the position to be applied is measured by the detection optical system 32 and the image identification device 36, and the measurement data, ejection Correction coordinates are generated based on the distance between the ejection port surface of the head unit (ejection head) 11 and the composite substrate 14 and the moving speed of the carriage, and the ejection head unit (ejection head) 11 is placed on the front surface of the composite substrate 14 according to the correction coordinates. Droplets are applied while moving in the X and Y directions. As the detection optical system 32, a combination of a CCD camera or the like and a lens can be used. As the image identification device 36, a commercially available one that binarizes an image and obtains its center of gravity can be used.
[0057]
As described above, in the present invention, the ejection head unit (jet head) 11 moves the carriage in the X direction (or Y direction, or two directions of X and Y) in parallel while maintaining a certain distance from the composite substrate 14. While performing, the solution is sprayed to form a functional element group on the flexible sheet. At that time, each time the solution for forming each element is ejected, the carriage movement is stopped and the ejection is performed, so that a highly accurate element group can be formed. However, since the productivity is remarkably lowered, as described above, the solution is sequentially ejected without stopping the carriage movement.
[0058]
Next, a liquid jet head suitably applied to the present invention will be described with reference to FIGS. This example is an example of 7 nozzles. In this liquid ejecting head, a piezo element 46 is provided as an energy acting part in a flow path 45 into which a solution 56 is introduced. When a pulsed signal voltage is applied to the piezo element 46 to distort the piezo element 46 as shown in FIG. 5A, the volume of the flow path 45 is reduced and a pressure wave is generated. A droplet 43 is discharged from 1. FIG. 5B shows a state in which the piezoelectric element 46 is no longer distorted and the volume of the flow path 45 is increased.
[0059]
Here, the solution 56 introduced into the flow path 45 immediately before the nozzle 1 has passed through the filter 57. In the present invention, the filter 57 is thus provided in the ejection head, and the filter removal function is provided in the vicinity of the nozzle 1. Such a filter 57 can be incorporated into the ejection head 11 as shown in FIG. The ejection head 11 itself can also be made compact.
[0060]
As such a filter 57, for example, a stainless mesh filter is preferably used, and the pore diameter (filter mesh size) is set to 0.5 μm to 2 μm.
[0061]
Next, another example of the liquid ejecting head suitably applied to the present invention will be described with reference to FIG. This example is an example of a thermal type (bubble type) liquid jet head.
The liquid ejecting head shown here is of a type in which droplets are ejected from a short channel portion in which a solution flows, and is called an edge shooter type.
Here, an example in which the number of nozzles of the liquid ejecting head is four is shown. This liquid ejecting head is formed by bonding a heating element substrate 66 and a lid substrate 67. The heating element substrate 66 is formed on a silicon substrate 68 by an individual electrode 69, a common electrode 70, and an energy application unit by a wafer process. It is comprised by forming the heat generating body 71 which is.
[0062]
On the other hand, the lid substrate 67 is provided with a groove 74 for forming a channel into which a solution containing a functional material is introduced, and a common liquid chamber for storing the solution introduced into the channel. A recess region 75 is formed, and the heat generating substrate 66 and the lid substrate 67 are joined as shown in FIG. 7A, whereby the flow path and the common liquid chamber are formed. In the state where the heating element substrate 66 and the lid substrate 67 are joined, the heating element 71 is located on the bottom surface of the channel, and the solution introduced into these channels at the end of the channel. The nozzle 65 for ejecting a part of the nozzle as a droplet is formed. Here, the nozzle shape is rectangular, but it may be round. The lid substrate 67 is formed with a solution inlet 76 for supplying a solution into the supply liquid chamber by a supply means (not shown). 7B is a perspective view when the heating element substrate 66 and the lid substrate 67 are disassembled, and FIG. 7C is a perspective view when the lid substrate 67 shown in FIG. 7B is viewed from the back side. FIG.
[0063]
In the present invention, a single functional element is formed by a plurality of liquid droplets, or a pattern for forming a functional element or the like by a plurality of liquid droplets is formed by overlapping or contacting dots. Therefore, when such a multi-nozzle type liquid jet head is used, a functional element can be formed very efficiently. In this example, a four-nozzle liquid ejecting head is shown, but the present invention is not necessarily limited to four nozzles. Needless to say, the larger the number of nozzles, the more efficiently the functional elements are formed. However, this is not simply a matter of increasing the number, and if it increases, the liquid jet head becomes expensive, and the probability of clogging of the jet nozzle increases. The balance of the production efficiency of the conductive element).
[0064]
FIG. 8 shows a view of the multi-nozzle type liquid jet head manufactured as described above, as viewed from the nozzle side. In the present invention, such a multi-nozzle type liquid jet head is provided for each solution to be jetted and mounted on a carriage as shown in FIG. FIG. 10 is a perspective view thereof.
In FIGS. 9 and 10, the multi-nozzle type liquid jet heads are labeled A, B, C, and D, respectively, but each of the liquid jet heads A, B, C, and D has a nozzle portion of each liquid jet head. A solution containing different types of functional materials is ejected for each liquid ejecting head while being configured to be separated for each ejecting head.
[0065]
The present invention uses a multi-nozzle type liquid ejecting head as described above to eject a solution containing a different type of functional material in each liquid ejecting head to produce a functional element sheet. The finally produced functional element sheet exhibits functions such as, for example, an organic EL element or an organic transistor.
[0066]
Next, a composite substrate made of a polyethylene sheet and a Pyrex (registered trademark) glass substrate is set in such a manufacturing apparatus of the present invention, and a solution is actually injected onto the polyethylene sheet, so that an organic EL element is used as a functional element. An example of the conditions when forming is shown below.
The substrate size was 400 mm × 550 mm, the polyethylene sheet thickness was 1 mm, and the Pyrex (registered trademark) glass substrate thickness was 5 mm. The two are in close contact with each other so that an air layer does not enter between them due to a slight adhesive action on the surface of the polyethylene sheet itself.
The used ejection head is a drop-on-demand type liquid ejection head using a piezo element as shown in FIG. 6 and has a nozzle diameter of Φ22 μm and a multi-nozzle type with 32 nozzles. The nozzle arrangement density was 200 dpi in one row. Three of these were stacked and mounted on a carriage.
[0067]
The solutions used were the following three types of solutions. In the mixed solution of O-dichlorobenzene / dodecylbenzene, solution 1 was polyfluorene / perylene dye (98/2, weight ratio), and solution 2 was poly (polyethylene). Fluorene / coumarin dye (98.5 / 1.5, weight ratio), solution 3 is a solution in which 0.1% by weight of polyfluorene is mixed.
[0068]
The input voltage to the piezo element was 24 V, and the drive frequency was 12 kHz. At that time, 8 m / s is obtained as the initial jet velocity, and the mass of one drop is 4 pl. The carriage scanning speed (X direction) was 5 m / s. The distance between the ejection head nozzle and the composite substrate was 2.5 mm.
In addition, the droplet shape at the time of droplet flight is separately ejected and observed under the same conditions as the element formation so that the shape becomes a substantially round droplet immediately before adhering to the substrate surface (2.5 mm in the example of the present invention). The drive waveform was controlled and sprayed. In addition, even when the round spherical shape was not obtained, and the columnar shape was extended in the flight direction, the drive waveform was controlled so that the length was within 3 times the diameter. At that time, a driving condition (driving waveform) that does not involve a plurality of minute droplets behind the flying droplets was selected.
[0069]
Then, after drawing out the lead wire from ITO and aluminum, the polyethylene sheet on which the functional element group (herein, the organic EL light emitting element group) is formed is peeled off from the Pyrex (registered trademark) glass substrate, and the flexible function without rigidity. A functional element sheet (organic EL light-emitting element sheet) was obtained. When a voltage of 10 V was applied to this with ITO as the anode and aluminum as the cathode, red, green and blue light emission was obtained satisfactorily.
The present invention is not limited to an example of a drop-on-demand type ink jet head using such a piezo element, and it goes without saying that a jet head based on a thermal ink jet principle can also be suitably used.
[0070]
Further, in the electrode formation, the organic conductive material containing a conjugated polymer compound such as polyaniline, polythiophene, polypyrrole or the like as described above may be ejected by droplets, and all may be made of an organic material. Needless to say.
[0071]
The flexible functional element sheet (organic EL light-emitting element sheet) manufactured in this way is, for example, a paper-like display that can be bent and carried by taking advantage of its flexibility and the light weight of the resin. It can be used as a device (paper-like display).
Alternatively, it can be handled in the same way as a cloth, and a part or all of the clothes can be used as a functional element sheet (organic EL light emitting element sheet) with flexibility, and can be used as a light emitting garment indicating the presence of workers at night. There is also a method of using it as an effective luminescent (lighting) garment such as an event. Both of these are the works that can be achieved by utilizing the light weight and flexibility of resin, which is an organic material.
Also, it can be used as a large display by being attached to a wall or the like.
Even in that case, since flexibility can be utilized, even if the wall or the like is not a flat plate but a curved surface, it can be attached so as to follow it, and its application is very wide.
[0072]
The above shows an example of using an organic EL light emitting element sheet, but an electronic device such as an organic transistor can also be manufactured with the same manufacturing technique. Such an organic electronic device can be used as a device for driving the organic EL light-emitting element, so that it can be formed on the same sheet as the organic EL element, thereby providing a paper-like display having a drive circuit, a memory, and the like. Is realized.
[0073]
In addition, such an organic electronic device does not necessarily have to be manufactured and used at the same time as such a light emitting element, and it goes without saying that it may be used as a single electronic device. In particular, since the flexible functional element sheet of the present invention can be manufactured as a large sheet using the ink jet principle, an electronic device using a low-cost mass-produced organic material can be realized by making it a small chip. .
[0074]
By the way, the above explanation is only a principle explanation in manufacturing, but in actual use, whether it is a light emitting element or an electronic device, it is exposed as it is (exposed), Because there is a defect, it is protected by laminating a flexible sheet that exhibits the same characteristics as the base flexible sheet, or by applying a solution diluted with a protective organic material in a solvent. Is desirable. Specifically, an epoxy resin, an acrylic resin, or the like is preferably used. Alternatively, a transparent cover plate made of plastic or the like may be disposed facing and casing (packaged).
[0075]
First, FIG. 1 shows an example in which droplets are jetted and applied into the barrier 3, but in forming the functional element group of the present invention, the barrier 3 as shown in FIG. 1 is not necessarily used. It is not necessary, but it should be noted that a functional element is formed directly on a flat substrate by forming an electrode pattern or applying droplets. Further, FIG. 4 shows a diagram in which droplets are ejected obliquely onto the substrate surface. This is because the droplets fly obliquely in this manner in order to illustrate the detection optical system 32 and the ejection head 33 together. It should be noted that, in practice, the spraying is applied so that it is substantially perpendicular to the substrate.
[0076]
Furthermore, by using a resist material or the like as the spray solution, the present invention is also applied to the case where a three-dimensional structure is formed from a resist pattern or a resist material. The functional element in the present invention refers to such a resist material. A film pattern or a three-dimensional structure formed of such a resin material is also included.
[0077]
A solution in which fine metal particles (0.001 μm to 1 μm) such as Au and Ag are dispersed in an organic solvent is also a solution containing a functional material suitably used in the present invention. Such a solution is suitably used for forming an electrode pattern such as the above light emitting element or organic transistor.
[0078]
【The invention's effect】
A functional element group is formed by spraying droplets of a solution containing a functional material on a flexible sheet, volatilizing a volatile component in the solution, and leaving a solid content on the flexible sheet. As a result, a functional element sheet having a new configuration can be manufactured efficiently and at low cost.
[0079]
In the functional element sheet having a novel structure as described above, the solid component is mainly composed of an organic material, and the functional element is capable of following the deformation of the flexibility of the flexible sheet. Therefore, even if it is used in a situation where force is applied to such a functional element sheet and bent, the functional element is not damaged, and a functional element sheet that is strong against external force is obtained. I was able to.
[0080]
In addition, in the functional element sheet having the above-described novel configuration, the organic material is an organic EL material, so that it is possible to realize a completely new self-luminous display that is deformable and strong against external force. It was.
[0081]
A method for producing a functional element sheet formed by forming a functional element group on a flexible sheet, wherein the flexible sheet is in close contact with a substrate having rigidity higher than that of the flexible sheet. After forming a functional element group by spraying a droplet of a solution containing a functional material, volatilizing a volatile component in the solution, and leaving a solid content on the flexible sheet, Since the flexible sheet is formed by peeling, a functional element sheet that is strong against external force can be manufactured efficiently and at a low cost with a completely new configuration that has not been conventionally used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view schematically showing one process for producing a functional element using a discharge composition according to an example of the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining an embodiment of the functional element substrate manufacturing apparatus of the present invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a droplet applying device applied to manufacture of a functional element substrate of the present invention.
4 is a schematic configuration diagram of a main part of an ejection head unit of the droplet applying device shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a diagram illustrating a droplet ejection principle of an ejection head using a piezoelectric element that is preferably used in the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing the structure of a jet head using a piezoelectric element that is preferably used in the present invention.
FIG. 7 is an example of a thermal type (bubble type) liquid jet head suitably applied to the present invention.
FIG. 8 is a view of a multi-nozzle type liquid ejecting head as viewed from the nozzle side.
FIG. 9 is a diagram in which a multi-nozzle type liquid jet head is stacked for each solution to be jetted and unitized.
FIG. 10 is a perspective view of the head unitized in this way.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... (Liquid ejecting head) Nozzle, 2 ... Organic EL material discharged by inkjet method, 3 ... Organic substance (polyimide) barrier, 4 ... ITO transparent electrode, 5 ... Plastic substrate, 6 ... Glass substrate, 11 ... Discharge head unit (Jet head), 12 ... carriage, 13 ... substrate holder, 14 ... substrate, 15 ... supply tube for solution containing functional material, 16 ... signal supply cable, 17, 21 ... control box, 18 ... X-direction scan Motor: 19 ... Y-direction scan motor, 20 ... computer, 22 ... substrate positioning / holding means, 31 ... head alignment control mechanism, 32 ... detection optical system, 33 ... ink jet head, 34 ... head alignment fine movement mechanism, 35 ... control computer , 36 ... Image identification mechanism, 37 ... XY direction scanning mechanism, 38 ... Position detection mechanism, 3 ... Position correction control mechanism, 40 ... Inkjet head drive / control mechanism, 41 ... Optical axis, 42 ... Element electrode, 43 ... Droplet, 44 ... Droplet landing position, 45 ... Flow path, 46 ... Piezo element, 56 ... Solution 57 ... Filter, 65 ... Nozzle, 66 ... Heat generating substrate, 67 ... Cover substrate, 68 ... Silicon substrate, 69 ... Individual electrode, 70 ... Common electrode, 71 ... Heat generating member, 74 ... Groove, 75 ... Recessed region, 76 ... solution inlet.

Claims (4)

ベースとなる柔軟性樹脂シート上に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記ベースとなる柔軟性樹脂シート上に残留させることによって機能性素子群を形成するとともに、前記固形分はその主たる組成が有機材料であって、前記機能性素子は、該ベースとなる柔軟性樹脂シートの柔軟性に形状変形が追従可能である機能性素子シートにおいて、前記機能性材料は異なる複数種類の材料であって、それによって形成される前記機能性素子は、有機EL発光素子と、該有機EL発光素子を駆動する有機半導体材料と絶縁膜材料と電極材料によって構成される有機トランジスタを含む駆動素子であり、それらを同じシート上に形成したことを特徴とする機能性素子シート。Injecting and applying droplets of a solution containing a functional material onto a flexible resin sheet serving as a base, volatilizing volatile components in the solution, and leaving solid content on the flexible resin sheet serving as the base A functional element group is formed, and the solid component is mainly composed of an organic material, and the functional element has a function that can follow the flexibility of the flexible resin sheet serving as the base. in sexual element sheet, the functional material is a different type of material, it the functional element formed by an organic EL light emitting element, an organic semiconductor material and an insulating film for driving the organic EL light emitting element a driving device comprising an organic transistor formed me by the material and the electrode material, the functional element sheet characterized by forming them on the same sheet. 前記前記機能性素子の上に別の柔軟性シートもしくは保護用有機材料を設けたことを特徴とする請求項1に記載の機能性素子シート。The functional element sheet according to claim 1, wherein another functional sheet or a protective organic material is provided on the functional element. 柔軟性樹脂シート上に機能性素子群を形成してなる機能性素子シートの製造方法であって、ベースとなる柔軟性樹脂シートを該ベースとなる柔軟性樹脂シートより剛性の高い基板に密着してなる複合基板の柔軟性樹脂シート上に、機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記ベースとなる柔軟性樹脂シート上に残留させることによって機能性素子群を形成するとともに、前記固形分はその主たる組成を有機材料とし、前記機能性素子は、該ベースとなる柔軟性樹脂シートの柔軟性に形状変形が追従可能である機能性素子シートの製造方法において、前記機能性材料は異なる複数種類の材料とし、それによって形成される前記機能性素子は、有機EL発光素子と、該有機EL発光素子を駆動する有機半導体材料と絶縁膜材料と電極材料によって構成される有機トランジスタを含む駆動素子であり、それらを同じシート上に形成した後、前記ベースとなる柔軟性樹脂シートを前記剛性の高い基板から剥離することによって形成することを特徴とする機能性素子シートの製造方法。A method for producing a functional element sheet comprising a functional element group formed on a flexible resin sheet, wherein the flexible resin sheet serving as a base is in close contact with a substrate having higher rigidity than the flexible resin sheet serving as a base. A droplet of a solution containing a functional material is sprayed on the flexible resin sheet of the composite substrate, and the volatile components in the solution are volatilized, and the solid content is applied to the base flexible resin sheet. A functional element group is formed by allowing the solid content to remain, and the solid component is mainly composed of an organic material. The functional element can follow the flexibility of the flexible resin sheet serving as the base. the method of manufacturing a functional element sheet, the functional material is a different type of material, the functional element formed thereby has to drive the organic EL device, the organic EL light emitting element A driving device comprising an organic transistor formed me by the organic semiconductor material and the insulating film material and an electrode material, after forming them on the same sheet, high flexibility resin sheet serving as the base of the rigid substrate A method for producing a functional element sheet, wherein the functional element sheet is formed by peeling from a functional element sheet. 柔軟性樹脂シート上に機能性素子群を形成してなる機能性素子シートの製造方法であって、ベースとなる柔軟性樹脂シートを該ベースとなる柔軟性樹脂シートより剛性の高い基板に密着してなる複合基板の柔軟性樹脂シート上に、機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記ベースとなる柔軟性樹脂シート上に残留させることによって機能性素子群を形成するとともに、前記固形分はその主たる組成を有機材料とし、前記機能性素子は、該ベースとなる柔軟性樹脂シートの柔軟性に形状変形が追従可能である機能性素子シートの製造方法において、前記機能性材料は異なる複数種類の材料とし、それによって形成される前記機能性素子は、有機EL発光素子と、該有機EL発光素子を駆動する有機半導体材料と絶縁膜材料と電極材料によって構成される有機トランジスタを含む駆動素子であり、それらを同じシート上に形成した後、前記前記機能性素子の上に別の柔軟性シートをラミネートするもしくは保護用有機材料を設け、その後、前記ベースとなる柔軟性樹脂シートを前記剛性の高い基板から剥離することによって形成することを特徴とする機能性素子シートの製造方法。A method for producing a functional element sheet comprising a functional element group formed on a flexible resin sheet, wherein the flexible resin sheet serving as a base is in close contact with a substrate having higher rigidity than the flexible resin sheet serving as a base. A droplet of a solution containing a functional material is sprayed on the flexible resin sheet of the composite substrate, and the volatile components in the solution are volatilized, and the solid content is applied to the base flexible resin sheet. A functional element group is formed by allowing the solid content to remain, and the solid component is mainly composed of an organic material. The functional element can follow the flexibility of the flexible resin sheet serving as the base. the method of manufacturing a functional element sheet, the functional material is a different type of material, the functional element formed thereby has to drive the organic EL device, the organic EL light emitting element A driving device comprising an organic transistor formed me by the organic semiconductor material and the insulating film material and an electrode material, after forming them on the same sheet, another flexible sheet over the said functional element A method for producing a functional element sheet, comprising: laminating or providing a protective organic material, and then peeling the flexible resin sheet serving as the base from the highly rigid substrate.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102484215A (en) * 2009-08-24 2012-05-30 E.I.内穆尔杜邦公司 Organic light-emitting diode luminaires
WO2018146950A1 (en) 2017-02-09 2018-08-16 住友化学株式会社 Method for manufacturing organic electronic device

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4626196B2 (en) * 2004-07-05 2011-02-02 セイコーエプソン株式会社 Droplet discharge device and method of manufacturing electro-optical device
JP4756128B2 (en) 2004-10-20 2011-08-24 日揮触媒化成株式会社 Coating liquid for forming protective film for semiconductor processing, method for preparing the same, and protective film for semiconductor processing obtained therefrom
KR100738103B1 (en) * 2006-02-04 2007-07-12 삼성전자주식회사 Method of fabricating color filter
US8476620B2 (en) 2009-08-24 2013-07-02 E I Du Pont De Nemours And Company Organic light-emitting diode luminaires
WO2011028482A2 (en) 2009-08-24 2011-03-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Organic light-emitting diode luminaires
EP2471119A2 (en) * 2009-08-24 2012-07-04 E. I. du Pont de Nemours and Company Organic light-emitting diode luminaires
JP5736879B2 (en) * 2011-03-22 2015-06-17 セイコーエプソン株式会社 Manufacturing method of organic EL device
JP6635582B2 (en) * 2015-09-28 2020-01-29 リンテック株式会社 Method for producing antifouling sheet

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102484215A (en) * 2009-08-24 2012-05-30 E.I.内穆尔杜邦公司 Organic light-emitting diode luminaires
WO2018146950A1 (en) 2017-02-09 2018-08-16 住友化学株式会社 Method for manufacturing organic electronic device
KR20190113897A (en) 2017-02-09 2019-10-08 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 Manufacturing method of organic electronic device
US10950825B2 (en) 2017-02-09 2021-03-16 Sumitomo Chemical Company, Limited Method for manufacturing organic electronic device

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