JP4926858B2 - 転写材料、パターン膜の形成方法および発光素子の製造方法 - Google Patents
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Description
高精細の画素を形成する手段として、従来、マスキングして蒸着によるパターニング法、オフセット印刷方法、凹凸版による転写法、インクジェット法などが開示されている。蒸着によるパターニング方法は蒸着材料が限定されること、また大面積の製造適性に欠ける問題がある。オフセット印刷法は単層でかつ薄層には適するが複数層の構成および厚みの厚いパターニングには不向きである。インクジェット法ではインク化し得る材料に制約があるなどの問題があった。凹凸版による転写法は、改良された手段が提案され、例えば、所定のパターニング情報に従って凹凸パターン化された金型にパーフロロ化合物を含む離型層とその上に転写層を設けた転写材料を用いて半導体素子基板に圧着してパターニングする方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照。)。パターニング材料によって、パターン化される半導体素子基板の構成が異なる。例えば、半導体素子が有機発光素子で、発光層をパターン化する場合、素子基板は基板上に電極および正孔注入層、正孔輸送層、もしくは電子注入層、電子輸送層などの有機層を有し、その上に転写材料を転写する必要がある。有機層は応力により変形するために、圧着条件によっては、金型のエッジ部と中央部で圧力が均一に負荷されず、中央部が転写されないか、転写量が少なくなる現象を生じる。特に可撓性基板を用いた半導体素子の場合は、可撓性基板として用いられるプラスチックフィルムが応力変形するために、さらにその現象が強くなり、中央部が殆ど転写されない問題が生じる。さらに、大面積に転写する場合、問題はより深刻になる。転写材料を転写する装置の応力の分布を金型のエッジ部と中央部で予め調整することにより実質的圧力が均一にすることも不可能ではない。しかしながら、転写する基板の面積が異なったり、基板材料およびその構成によって応力変形が常に一定とは限らないため、その都度調整することは多大な労力と時間を要する。また、ガラスによる凸版はパターンエッジ部の面取りが不十分であると、半導体基板に損傷を与える問題があった。
<1> 半導体素子の転写法によるパターニングに用いられる転写材料であって、型基板上にリソグラフィー法によりパターン形成された樹脂層、スパッタ法、CVD法または蒸着法により形成された無機酸化物層、および転写層としての有機電界発光素子の有機発光層を有することを特徴とする転写材料。
<2> 前記無機酸化物層および前記転写層の間に離型剤を含む離型層を有することを特徴とする<1>に記載の転写材料。
<3> 前記無機酸化物層が金属酸化物を含有することを特徴とする<1>又は<2>に記載の転写材料。
<4> 前記金属酸化物がSiO2であることを特徴とする<3>に記載の転写材料。
<5> 前記無機酸化物層の表面が酸素プラズマによる親水化処理されていることを特徴とする<1>〜<4>のいずれか1項に記載の転写材料。
<6> 前記離型剤が含フッ素化合物またはシランカップリング剤であることを特徴とする<2>〜<5>のいずれか1項に記載の転写材料。
<7> 前記型基板がガラスであることを特徴とする<1>〜<6>のいずれか1項に記載の転写材料。
<8> 少なくとも型基板上にリソグラフィー法によりパターン形成された樹脂層、スパッタ法、CVD法または蒸着法により形成された無機酸化物層、および転写層としての有機電界発光素子の有機発光層を有する転写材料を半導体素子基板に圧着する工程、および該半導体素子基板より該転写材料を除荷して前記有機発光層を前記半導体素子基板に転写する工程を有する半導体素子のパターン膜の形成方法。
<9> 前記半導体素子基板の被転写面に凹凸構造を有することを特徴とする<8>に記載の半導体素子のパターン膜の形成方法。
<10> 前記凹凸構造が電極および絶縁層の少なくとも一方で形成されていることを特徴とする<9>に記載の半導体素子のパターン膜の形成方法。
<11> 少なくとも型基板上にリソグラフィー法によりパターン形成された樹脂層、スパッタ法、CVD法または蒸着法により形成された無機酸化物層、および転写層としての有機電界発光素子の有機発光層を有する転写材料を発光素子基板に圧着する工程、および該発光素子基板より該転写材料を除荷して前記有機発光層を前記発光素子基板に転写する工程を有する発光素子の製造方法。
<12> 前記発光素子基板が可撓性基板であることを特徴とする<11>に記載の発光素子の製造方法。
本発明に於ける転写材料は、型基板上にリソグラフィー法により凸パターンが形成された樹脂層、無機酸化物層および転写層を有し、該転写材料を半導体基板に圧着すると該パターンに従って転写層が半導体基板上に転写される。本発明に於いては、凸パターンが樹脂により形成されているので、金属あるいはガラスで構成されている場合と比べて半導体基板に圧着しても半導体基板を損傷させることがない。さらに、半導体基板に多少の凹凸があっても十分な圧力で圧着して基板の凹凸に応じて転写材料の樹脂層が変形し得るので、均一に転写層を転写することができる。
好ましくは、前記無機酸化物層および前記転写層の間に離型剤を含む離型層を有する。好ましくは、前記離型剤が含フッ素化合物またはシランカップリング剤である。
好ましくは、前記無機酸化物層が金属酸化物を含有する。好ましくは、前記金属酸化物がSiO2である。
好ましくは、前記無機酸化物層の表面が酸素プラズマによる親水化処理されている。
好ましくは、前記転写層が有機電界発光素子の発光層である。
好ましくは、前記型基板がガラスである。
型基板の材質としては、ガラス、金属、高分子樹脂、半導体、絶縁体又はそれらの複合体を挙げることができる。好ましい型基板材料はガラス又は金属材料であり、より好ましくはガラスである。
本発明に於いては、型基板上にリソグラフィー法により樹脂パターンが形成される。
本発明に於ける樹脂層は、厚みが50nm以上20μm以下のポリマー層であれば、特に限定される物ではない。好ましくは、厚みが100nm以上10μm以下である。
無機酸化物層に用いられる無機酸化物としては、SiO2、SiO、TiO2、ZrO2などの金属酸化物、あるいはSiONなど一部窒素原子を含む金属酸化物を用いることが出来る。中でも、SiO2、SiOが離型材との密着性に優れることから好ましい。
無機酸化物層はスパッタ法、CVD法により形成することができる。
離型層は、金型より転写層が均一に離れて半導体基板に転写するのを補助する層である。パターンが微細になるほど転写される転写材料の単一の面積が小さくなり、剥離力が小さくなるために、補助手段としての離型層が重要は機能を果たす。
離型層の材料としては、分子間凝集力の小さいポリマー若しくはオリゴマーが用いられ、例えば、フロロカーボンポリマーやオリゴマーを挙げることができる。
本発明に於ける転写層は、半導体素子においてパターニングされるいかなる層であっても良い。例えば、電界発光素子の場合、発光層および電極である。
本発明に於いては、好ましくは有機EL素子の有機発光層である。
本発明に用いることの出来る発光層および電極については、後述する。
本発明の転写材料は、型基板の上に、少なくともパターン化された樹脂層、無機酸化物層および転写層を有する。好ましくは、前記無機酸化物層と前記転写層との間に離型層を有する。
図1は、本発明の転写材料の構成を示す模式図である。転写材料10は、型基板11の上にパターン化された樹脂層12を有し、該樹脂層12が凸版を形成している。この上に蒸着法等の手段により無機酸化物層13、離型層14、および転写層15が設けられる。凸版方式により転写に利用されるのは転写層15であるが、これらの層を設置する手段からの制約により、凹部にも無機酸化物層23、離型層24、および転写層25が形成されるが、これらは転写には無関係である。
図2は従来の金型凸版転写材料による転写工程の概念図である。金型の凸部に転写層62を有する転写材料60を有機EL基板を重ね合わせて加熱および圧着する。有機EL基板50は基板51上にITO電極52を有し、又電極の端部には絶縁層54を有し、それらの厚みによって表面は平坦ではなく、凹凸を有する。従って、転写材料60と有機EL基板50との圧着が均一に行うことが出来ず、図3に示すように転写欠落部分100を生じる。また、転写欠落を無くすために圧着圧力を高くしすぎると、電極52および絶縁層54に損傷を与え、発光不良、絶縁不良によるショートなどの故障を生じる。
図4は本発明による転写材料によって転写された有機EL基板を示す模式図である。本発明に於いては、転写材料の凸版部が樹脂により形成され、さらにその上に無機酸化物層および転写層を有するため、圧着した際に、十分な圧力を印可し有機EL基板の凹凸の吸収して転写材料と有機EL基板とが隙間無く重ね合わせても有機EL基板上の例えば電極や絶縁層に損傷を与えることなく、また、転写層にも損傷を与えることなく、転写欠落部分を生じることなく均一な転写層を形成することが出来る。
転写材料と半導体素子基板とを重ね合わせ、圧着し、転写層材料のガラス転移点もしくは溶融温度よりも高い温度に加熱した後に該転写材料と半導体素子基板の重ね合わせ状態より解放することにより転写層が転写される。従って、加熱温度は転写材料により異なるが、一般に室温〜150℃である。圧着は、圧力0.05MPa〜20MPa程度である。
本発明の有機EL素子は基板上に陰極と陽極を有し、両電極の間に有機発光層(以下、単に「発光層」と称する場合がある。)を含む有機化合物層を有する。発光素子の性質上、陽極及び陰極のうち少なくとも一方の電極は、透明であることが好ましい。
本発明で使用する基板としては、有機化合物層から発せられる光を散乱又は減衰させない基板であることが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム(YSZ)、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)等の有機材料が挙げられる。
例えば、基板としてガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
透湿防止層(ガスバリア層)の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。透湿防止層(ガスバリア層)は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
陽極は、通常、有機化合物層に正孔を供給する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。前述のごとく、陽極は、通常透明陽極として設けられる。
陰極は、通常、有機化合物層に電子を注入する電極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極材料の中から適宜選択することができる。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、アルミニウムと0.01〜10質量%のアルカリ金属又はアルカリ土類金属との合金若しくはこれらの混合物(例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など)をいう。
また、陰極と前記有機化合物層との間に、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物、酸化物等による誘電体層を0.1〜5nmの厚みで挿入してもよい。この誘電体層は、一種の電子注入層と見ることもできる。誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
また、陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極の材料を1〜10nmの厚さに薄く成膜し、更にITOやIZO等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
本発明における有機化合物層について説明する。
本発明の有機電界発光素子は、発光層を含む少なくとも一層の有機化合物層を有しており、有機発光層以外の他の有機化合物層としては、前述したごとく、正孔輸送層、電子輸送層、電荷ブロック層、正孔注入層、電子注入層等の各層が挙げられる。
有機発光層は、電界印加時に、陽極、正孔注入層、又は正孔輸送層から正孔を受け取り、陰極、電子注入層、又は電子輸送層から電子を受け取り、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層である。
本発明における発光層は、発光材料のみで構成されていても良く、ホスト材料と発光材料の混合層とした構成でも良い。発光材料は蛍光発光材料でも燐光発光材料であっても良く、ドーパントは1種であっても2種以上であっても良い。ホスト材料は電荷輸送材料であることが好ましい。ホスト材料は1種であっても2種以上であっても良く、例えば、電子輸送性のホスト材料とホール輸送性のホスト材料を混合した構成が挙げられる。さらに、発光層中に電荷輸送性を有さず、発光しない材料を含んでいても良い。
また、発光層は1層であっても2層以上であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光してもよい。
遷移金属原子としては、特に限定されないが、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、及び白金が挙げられ、より好ましくは、レニウム、イリジウム、及び白金である。
ランタノイド原子としては、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネオジム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテシウムが挙げられる。これらのランタノイド原子の中でも、ネオジム、ユーロピウム、及びガドリニウムが好ましい。
具体的な配位子としては、好ましくは、ハロゲン配位子(好ましくは塩素配位子)、含窒素ヘテロ環配位子(例えば、フェニルピリジン、ベンゾキノリン、キノリノール、ビピリジル、フェナントロリンなど)、ジケトン配位子(例えば、アセチルアセトンなど)、カルボン酸配位子(例えば、酢酸配位子など)、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、シアノ配位子であり、より好ましくは、含窒素ヘテロ環配位子である。上記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、2つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
正孔注入層、正孔輸送層は、陽極又は陽極側から正孔を受け取り陰極側に輸送する機能を有する層である。正孔注入層、正孔輸送層は、具体的には、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、有機シラン誘導体、カーボン、フェニルアゾールやフェニルアジンを配位子に有するIr錯体に代表される各種金属錯体等を含有する層であることが好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層の厚さは、駆動電圧を下げるという観点から、各々500nm以下であることが好ましい。
正孔輸送層の厚さとしては、1nm〜500nmであるのが好ましく、5nm〜200nmであるのがより好ましく、10nm〜200nmであるのが更に好ましい。また、正孔注入層の厚さとしては、0.1nm〜200nmであるのが好ましく、0.5nm〜200nmであるのがより好ましく、1nm〜200nmであるのが更に好ましい。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
電子注入層、電子輸送層は、陰極又は陰極側から電子を受け取り陽極側に輸送する機能を有する層である。電子注入層、電子輸送層は、具体的には、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、等を含有する層であることが好ましい。
電子輸送層の厚さとしては、1nm〜500nmであるのが好ましく、5nm〜200nmであるのがより好ましく、10nm〜100nmであるのが更に好ましい。また、電子注入層の厚さとしては、0.1nm〜200nmであるのが好ましく、0.2nm〜100nmであるのがより好ましく、0.5nm〜50nmであるのが更に好ましい。
電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
正孔ブロック層は、陽極側から発光層に輸送された正孔が、陰極側に通りぬけることを防止する機能を有する層である。本発明において、発光層と陰極側で隣接する有機化合物層として、正孔ブロック層を設けることができる。
正孔ブロック層を構成する有機化合物の例としては、BAlq等のアルミニウム錯体、トリアゾール誘導体、BCP等のフェナントロリン誘導体、等が挙げられる。
正孔ブロック層の厚さとしては、1nm〜500nmであるのが好ましく、5nm〜200nmであるのがより好ましく、10nm〜100nmであるのが更に好ましい。
正孔ブロック層は、上述した材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
本発明において、有機EL素子全体は、保護層によって保護されていてもよい。
保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。
その具体例としては、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属、MgO、SiO、SiO2、Al2O3、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe2O3、Y2O3、TiO2等の金属酸化物、SiNx、SiNxOy等の金属窒化物、MgF2、LiF、AlF3、CaF2等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも1種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率1%以上の吸水性物質、吸水率0.1%以下の防湿性物質等が挙げられる。
さらに、本発明の有機電界発光素子は、封止容器を用いて素子全体を封止してもよい。
また、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を封入してもよい。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが、例えば、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが、例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。
本発明の有機電界発光素子の駆動方法については、特開平2−148687号、同6−301355号、同5−29080号、同7−134558号、同8−234685号、同8−241047号の各公報、特許第2784615号、米国特許5828429号、同6023308号の各明細書、等に記載の駆動方法を適用することができる。
無機電界発光素子は、電極間に配置した高誘電率を有する酸化物からなる第1及び第2絶縁膜、それら絶縁膜の間に狭持された硫化物からなる発光層等の機能層を含む。絶縁層としては、五酸化タンタル(Ta2O5)、酸化チタン(TiO2)、酸化イットリウム(Y2O3)、チタン酸バリウム(BaTiO3)、チタン酸ストロンチウム(SrTiO3)、等の材料を用いることができる。発光層としては、硫化亜鉛(ZnS)、硫化カルシウム(CaS)、硫化ストロンチウム(SrS)、バリウムチオアルミネート(BaAl2S4)、等の材料を発光層の母体材料に用い、発光中心としてマンガン(Mn)、等の遷移金属元素やユーロピウム(Eu)、セリウム(Ce)、テルビウム(Tb)、等の希土類元素を微量含有したものを用いることができる。
本発明の有機EL表示装置は、携帯電話ディスプレイ、パーソナルデジタルアシスタント(PDA)、コンピュータディスプレイ、自動車の情報ディスプレイ、TVモニター、あるいは一般照明を含む広い分野で幅広い分野で応用される。
1.転写材料の作製
1)本発明の転写材料の形成
25mm×25mmの大きさの厚み7mmガラス板を型基板として、その上にフォトレジストとしてフォトレジストOFPR−800(東京応化工業(株)製)を用いて、400μm×800μm、深さ15μm、ピッチ3mmの樹脂パターンを形成した。
酸化ケイ素SiO2を蒸着した(厚み200nm)。
フッ素化合物の離型材として、ダイキン工業社製のオプツールDSXを用いて、無機酸化物層(SiO2層)の表面に厚み3nmの離型層を設けた。
発光層:4,4’−di−(N−carbazole)−biphenyl(CBPと略記する)およびTris(1−phenylisoquinoline)Iridium(III)(Ir(ppy)3と略記する)をIr(ppy)3がCBPに対して5質量%となるように共蒸着した。厚みは30nmであった。
正孔輸送層:N,N’−ジナフチル−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(α−NPDと略記する)を厚み10nmに蒸着した。
転写材料1に於ける無機酸化物層の厚み、離型層を有しない転写材料を作製した。
転写材料2:転写材料1に於いて、無機酸化物層の厚みを100nmとした。
転写材料3:転写材料1に於いて、離型層を除いた。
転写材料1において、パターン化された樹脂層を用いずに、代わりにガラス基板をフォトエッチング法により凸版パターンを形成した。凸部の高さは転写材料1と同じに調整した。その上に転写材料1と同様に離型層および有機EL発光層を設けて、比較の転写材料Aを作製した。
4)その他の比較の転写材料の作製
比較の転写材料B:転写材料1に於いて、無機酸化物層及び離型層を有しない転写材料を作製した。
比較の転写材料C:転写材料1に於いて、無機酸化物層を有しない転写材料を作製した。
1)基板絶縁膜形成
5×5インチの大きさのポリエチレンナフタレート(PENと略称する)フイルム上に、SiONをスパッタリングにより500nmに蒸着し、基板絶縁膜を形成した。
上記基板を洗浄後、酸化インジウム錫(ITOと略記)をスパッタリングにより40nmに成膜した。次にフォトレジストを塗布し、その上にフォトマスクを重ね、それを通して露光し、加熱により未露光部を硬化させ、続くアルカリ現像液による処理により未硬化のレジストを除去した。次にエッチング液を作用させ、硬化フォトレジストで被覆されていない部分の電極部を溶解し除去した。最後にフォトレジストを剥離してパターニングされた陽極が形成された。
露光条件:5sec.(超高圧水銀ランプのg線、100mJ/cm2相当)
現像条件
現像液NMD−3(東京応化(株)製):30sec.(浸漬)+30sec.(攪拌)
リンス:純水超音波洗浄、1min.2回
ポストべーク:120℃、30min.
エッチング条件:エッチング液、シュウ酸
レジスト剥離条件:剥離液−104(東京応化(株)製)、5min.(浸漬)2回
洗浄:IPA超音波で5min.2回、純水超音波洗浄を5min.
乾燥:N2ブローおよび120℃でべーク1h。
<正孔注入層>
4,4’,4’’−トリス(2−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(2−TNATAと略記する)を抵抗加熱真空蒸着により厚み140nmに蒸着した。
N,N’−ジナフチル−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(α−NPDと略記する)を抵抗加熱真空蒸着により厚み10nmに蒸着した。
先に作製した本発明による転写材料もしくは比較の転写材料と上記各層を設置した可撓性フィルム基板とを転写層を有する面と正孔輸送層を有する面とが相対するように重ね合わせ、下記条件で圧着した。圧着後、フィルムを引きはがした。
圧力:圧力を1.8MPa、0.8MPa、0.3MPaと変えて圧着した。
温度および圧着時間:室温で15秒
下記層を順次、抵抗加熱真空蒸着法により中間層の上に設けた。
電子輸送層:トリス(8−ヒドロキシキノニナート)アルミニウム(Alq3と略記する)、厚み20nm。
電子注入層:LiF、厚み1nm。
抵抗加熱真空蒸着法によりAlを厚み200nmに蒸着し、陰極を形成した。
有機EL素子を設けたTFT基板上に、封止膜として2μmのSiNX膜をプラズマCVD(PECVD)により成膜した。さらに、封止膜の上に、保護フイルム(PENフィルムのSiONを50nm蒸着したもの)を熱硬化型エポキシ樹脂接着剤により接着(90℃,3h.)した。
1)評価条件
<転写の均一性>
得られた有機EL素子にUV光を照射し、その発光の均一性を目視により評価し、下記にランク分けした。
○:均一に転写した。
△:一部の凹凸の或る箇所に転写欠落があった。
×:平坦部でも転写欠落があった。
電流を印可して、発光強度、駆動電圧を測定し、電極の損傷度を評価した。
○:発光輝度が正常であり、駆動電圧も正常であった。
△:輝度の低下、もしくは駆動電圧が上昇した。
×:発光しない領域があった。
得られた結果を表2に示した。
本発明の有機EL素子は、発光がムラなく均一であり、また電極破壊も発生せず転写が均一に電極等に損傷を与えずに行われたことを裏付けた。一方、比較の有機EL素子は、転写欠落が発生し、特にガラス凸版では電極破壊が発生した。
11:型基板
12:樹脂層
13、23:無機酸化物層
14、24:離型層
15、25:転写層
50:有機EL基板
51:基板
52:電極(ITO)
54:絶縁層
60:金型転写材料
62:転写層
Claims (12)
- 半導体素子の転写法によるパターニングに用いられる転写材料であって、型基板上にリソグラフィー法によりパターン形成された樹脂層、スパッタ法、CVD法または蒸着法により形成された無機酸化物層、および転写層としての有機電界発光素子の有機発光層を有することを特徴とする転写材料。
- 前記無機酸化物層および前記転写層の間に離型剤を含む離型層を有することを特徴とする請求項1に記載の転写材料。
- 前記無機酸化物層が金属酸化物を含有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の転写材料。
- 前記金属酸化物がSiO2であることを特徴とする請求項3に記載の転写材料。
- 前記無機酸化物層の表面が酸素プラズマによる親水化処理されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の転写材料。
- 前記離型剤が含フッ素化合物またはシランカップリング剤であることを特徴とする請求項2〜請求項5のいずれか1項に記載の転写材料。
- 前記型基板がガラスであることを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の転写材料。
- 少なくとも型基板上にリソグラフィー法によりパターン形成された樹脂層、スパッタ法、CVD法または蒸着法により形成された無機酸化物層、および転写層としての有機電界発光素子の有機発光層を有する転写材料を半導体素子基板に圧着する工程、および該半導体素子基板より該転写材料を除荷して前記有機発光層を前記半導体素子基板に転写する工程を有する半導体素子のパターン膜の形成方法。
- 前記半導体素子基板の被転写面に凹凸構造を有することを特徴とする請求項8に記載の半導体素子のパターン膜の形成方法。
- 前記凹凸構造が電極および絶縁層の少なくとも一方で形成されていることを特徴とする請求項9に記載の半導体素子のパターン膜の形成方法。
- 少なくとも型基板上にリソグラフィー法によりパターン形成された樹脂層、スパッタ法、CVD法または蒸着法により形成された無機酸化物層、および転写層としての有機電界発光素子の有機発光層を有する転写材料を発光素子基板に圧着する工程、および該発光素子基板より該転写材料を除荷して前記有機発光層を前記発光素子基板に転写する工程を有する有機電界発光素子の製造方法。
- 前記発光素子基板が可撓性基板であることを特徴とする請求項11に記載の有機電界発光素子の製造方法。
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