JP4706845B2 - 有機el素子の製造方法 - Google Patents
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Description
したがって、正孔輸送層を画素電極上にのみにパターン形成し、絶縁層上には正孔輸送層を設けないようにする必要があった。
そして、濃度が2%前後の低粘度の正孔輸送インキをパターン印刷する際には、インキの広がりを防止するため隔壁が必要となる。これは、画素電極間にある絶縁層の高さを大きくし、隔壁として使用することで解決される。また、絶縁層で仕切られた画素電極内に正孔輸送インキを転写させる方法としては、インクジェット法や凸版印刷法による印刷法式が考えられる。なお、他の印刷法式としてはグラビア印刷法が考えられるが、凹凸のある被服物に対して印刷するには不向きである。
また、インクジェット法において印刷抜けが発生しないようにする方法も考案されているが、そのためには十分にインクを開口部に盛る必要があるため、隔壁よりインクがあふれ出すことを防ぐために隔壁に撥水処理をする必要があり、その分、工程が増えてしまうという問題点がある。さらに、撥水性のある隔壁に滴下されたインクは山盛り状態になるが、このことは画素内の膜厚均一性が悪いことにつながるため、ディスプレイパネルの均一性や安定性の面で問題がある。
しかし、凸版印刷法で欠陥やムラの無い均一な正孔輸送層を形成して良好な有機ELディスプレイを得るためには、インキの適切な転写条件を維持できる範囲が印刷パターン毎に変化するため、印刷パターンが変わるごとに毎回十分な条件だしが必要となるという問題があった。
パッシブマトリックス方式とはストライプ状の電極を直交させるように対向させ、その交点を発光させる方式であるのに対し、アクティブマトリックス方式は画素毎にトランジスタを形成した、いわゆる薄膜トランジスタ(TFT)基板を用いることにより、画素毎に独立して発光する方式である。
この有機ELディスプレイパネルにおける有機EL素子は基板上に形成される。この有機ELディスプレイパネルが基板側から光を取り出すポトムエミッション方式の有機EL素子とする場合には、基板として透明なものを使用する必要があるが、基板と反対側から光を取り出すトップエミッション方式の場合は、基板は透光性を有する必要はない。
また、基板1としては、ガラス基板やプラスチック製のフィルムまたはシートを用いることができる。プラスチック製のフィルムを用いれば、巻取りにより高分子EL素子の製造が可能となり、安価にディスプレイパネルを提供できる。また、その場合のプラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等を用いることができる。また、これらのフィルムは水蒸気バリア性、酸素バリア性を示す酸化ケイ素といった金属酸化物、窒化ケイ素といった酸化窒化物やポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物からなるバリア層が必要に応じて設けられる。
そして、このライン状の画素電極2を形成後、隣接する画素電極の間に感光性材料を用いて、フォトリソ法により絶縁層3が形成される。
このとき、1価と2価のアルコールの比率は正孔輸送インキの安定性を損なわない範囲で印刷条件に合わせて5%〜50%の間で任意に設定することができる。また、5%未満では印刷に十分な乾燥マージンを得ることができないため好ましくない。
また、正孔輸送インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されても良い。
また、接触角が45°より大きい場合では、アニロックスロールから樹脂凸版の凸部にインキが転写されなかったり、また転写されても十分凸版上でインキがレベリングしないため、転写後の基板にはアニロックスロールの線数に由来する形でモアレが発生したりするため、好ましくない。
図示のように、本製造装置は、インクタンク10と、インキチャンバー12と、アニロックスロール14と、凸版が設けられた版16がマウントされた版胴18を有している。インクタンク10には溶媒で希釈された正孔輸送インキが収容されており、インキチャンバー12にはインクタンク10より正孔輸送インキが送り込まれるようになっている。アニロックスロール14はインキチャンバー12のインキ供給部に対して回転可能に支持されている。
平台20には、透明電極および絶縁層が形成された被印刷基板24が版16の凸部による印刷位置にまで図示していない搬送手段によって搬送されるようになっている。そして、版16の凸部にあるインキは被印刷基板24に対して印刷され、必要に応じて乾燥工程を経て被印刷基板上に正孔輸送層が形成される。
(実施例1)
ここでは、以下のような実施例1、2と比較例1、2、3について試作と測定を行った。
まず、体格1.8インチサイズのガラス基板の上にスパッタ法を用いてITO(インジウム−錫酸化物)薄膜を形成し、フォトリソ法と酸溶液によるエッチングでITO膜をパターニングして画素電極を形成した。画素電極のラインパターンは、線幅136μm、スペース30μmでラインが約32mm角の中に192ライン形成されるパターンとした。
このPEDOT水溶液を用いて粘度を測定したところ12mPa・sであった。このとき凸版表面と正孔輸送インキによる接触角は25°であった。
上記のインキ及び版を用いて凸版印刷法にて絶縁層間に正孔輸送層を形成した。印刷には180線/インチのアニロックスロールを使用し、印刷後、200°C30分大気中で乾燥を行い正孔輸送層を形成した。このときの膜厚は50nmとなった。形成された正孔輸送層に対し、パターニング状態の確認を行った。
このようにして得られた有機ELディスプレイパネルの表示部の周辺部には各画素電極に接続されている陽極側の取り出し電極と、陰極側の取り出し電極があり、これらを電源に接続することにより、この有機ELディスプレイパネルの点灯表示確認を行い、発光状態のチェックを行った。
(実施例2)
(比較例1)
まず比較例1として、正孔輸送インキとしてバイトロンAI−4083 70重量部、メタノール 30重量部を混合、調液しインキとし、それ以外は実施例1と同様に作製した。
(比較例2)
次に比較例2として、正孔輸送インキとしてバイトロンAI−4083 40重量部、イソプロピルアルコール30重量部、エチレングリコール30重量部を混合、調液しインキとし、それ以外は実施例1と同様に作製した。
(比較例3)
次に比較例3として、正孔輸送インキとしてバイトロン AI−4083 70重量部、イソプロピルアルコール 20重量部、グリセリン 10重量部 を混合、調液しインキとし。それ以外は実施例1と同様に作製した。
図示のように、比較例に比べて本発明の実施例で良好な結果が得られることが分かる。
Claims (3)
- 少なくとも画素電極と陰極と正孔輸送層と有機発光層を含む有機発光媒体層からなり、両電極から有機発光層に電流を流すことにより有機発光層を発光させる有機EL素子の製造方法であって、
基板上のパターニングされた画素電極の間に絶縁層を形成する工程と、
凸版印刷法により正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散させた正孔輸送インキを凸版の凸部から前記絶縁層の間にある画素電極に印刷して正孔輸送層を形成する工程と、
有機発光材料を溶媒に溶解または分散させた有機発光インキを凸版の凸部から前記正孔輸送層上に印刷して有機発光層を形成する工程と、
を有し、
前記正孔輸送インキに、少なくとも3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)を含み、その溶媒組成が少なくとも1価のアルコールとしてイソプロピルアルコールと2価のアルコールとしてエチレングリコールからなる正孔輸送インキを用い、
前記有機発光層を形成する工程で用いる凸版が水現像タイプの感光性樹脂凸版であり、
前記正孔輸送インキは、正孔輸送インキに占める1価および2価のアルコールの重量分率の合計が5%〜50%である
ことを特徴とする有機EL素子の製造方法。 - 前記正孔輸送インキは、正孔輸送インキ中の1価及び2価のアルコールの沸点がそれぞれ200°C以下であることを特徴とする請求項1記載の有機EL素子の製造方法。
- 前記正孔輸送インキは、凸版表面と正孔輸送インキとの接触角が15〜45°であることを特徴とする請求項1または2記載の有機EL素子の製造方法。
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