JP5287015B2 - Patterning method, organic electric element, organic electroluminescent element, and organic semiconductor transistor - Google Patents

Patterning method, organic electric element, organic electroluminescent element, and organic semiconductor transistor Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a patterning method for suppressing residues at a pattern formation process from remaining in a formed recessed part or a hole in the formation of a pattern on a pattern formed layer. <P>SOLUTION: The organic semiconductor transistor element 40 includes an insulating layer 47 formed by uniformly coating an insulating material for forming a barrier wall 49 on a substrate 42 with a source electrode 44 and a drain electrode 45 formed thereon as shown in Fig.8 in a manufacturing process. A mold 60 which has a projection 60A corresponding to a pattern to be formed and is coated with a solution 62 for dissolving the insulating layer on the projection part 60A is brought into contact with the insulating layer 47. Thereby, the insulating layer 47 is dissolved and the hole part 49A corresponding to the projection part 60A is formed, and then the mold 60 is separated from the substrate 42 to pattern the hole 49A. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、パターニング方法、有機電気素子、有機電界発光素子、及び有機半導体トランジスタに関する。   The present invention relates to a patterning method, an organic electric element, an organic electroluminescent element, and an organic semiconductor transistor.

従来より、様々な基材に対してパターン形成する技術が知られている。このようなパターンを形成する方法(パターニング方法)としては、フォトリソグラフィが一般的に用いられており、一様に塗布したレジストと呼ばれる感光材料にフォトマスクを介して潜像を形成し、その後、エッチング液により不必要な部分を除去することで、所望のパターンを得ることが行われている(例えば、特許文献1〜3)。そして、例えば、このパターン形成により設けられた隔壁内の凹部または孔部内に有機化合物等の機能材料を流し込むことで、目的とする有機電気素子等の作製が実現されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, techniques for forming patterns on various substrates are known. As a method for forming such a pattern (patterning method), photolithography is generally used, and a latent image is formed through a photomask on a photosensitive material called uniformly applied resist, A desired pattern is obtained by removing unnecessary portions with an etching solution (for example, Patent Documents 1 to 3). For example, a functional material such as an organic compound is poured into a recess or a hole in a partition wall provided by this pattern formation, so that a desired organic electric element or the like is produced.

また、その他のパターニング方法として、インクジェット法により溶解孔を形成する方法も知られている(例えば、特許文献4)。インクジェット法としては、絶縁層上に、該絶縁層を溶解する溶解液を吐出することで溶解孔をパターニングする方法や、機能材料を含む溶解液を絶縁層上に吐出することで溶解孔を形成しつつ該溶解孔に機能材料を充填する方法等が用いられている。このようなインクジェット法を用いることで、フォトマスクの位置合わせの必要が無く、パターンに応じたフォトマスクの用意が不必要となり、また大型のパターン形成対象物への適用が容易となる。
特開平5−335441号公報 特開平10−12377号公報 特開平11−87063号公報 特開2006−253632号公報
As another patterning method, a method of forming a dissolution hole by an ink jet method is also known (for example, Patent Document 4). As an ink jet method, a dissolution hole is formed by discharging a solution for dissolving the insulating layer onto the insulating layer, or patterning the dissolution hole by discharging a solution containing a functional material onto the insulating layer. However, a method of filling the melting hole with a functional material is used. By using such an ink jet method, it is not necessary to align the photomask, it is not necessary to prepare a photomask according to the pattern, and it is easy to apply to a large pattern formation target.
JP-A-5-335441 Japanese Patent Laid-Open No. 10-12377 JP-A-11-87063 JP 2006-253632 A

本発明は、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、インクジェット方に比べて、パターン形成対象層へのパターン形成において、形成された凹部または孔部内にパターン形成工程における残渣が残ることが抑制されるパターニング方法を提供することにある。   This invention makes it a subject to achieve the following objectives. That is, the present invention is to provide a patterning method in which, in the pattern formation on the pattern formation target layer, the residue in the pattern formation step is suppressed from remaining in the formed recess or hole, as compared with the inkjet method. .

請求項1に係る発明は、形成対象のパターンに応じた凸部を有する鋳型の該凸部にパターン形成対象層を溶解する溶解液を塗布する塗布工程と、前記パターン形成対象層に、前記鋳型の前記溶解液の塗布された前記凸部の設けられた側から該鋳型を接触させる接触工程と、前記溶解液による溶解によって前記凸部に応じた凹部または孔部の形成された前記パターン形成対象層から、前記鋳型を剥離する剥離工程と、を有し、前記凸部の厚みが前記パターン形成対象層の厚みより大きい、パターニング方法である。 The invention according to claim 1 is a coating step of applying a solution for dissolving the pattern formation target layer to the convex portion of the mold having a convex portion corresponding to the pattern to be formed; and the mold is applied to the pattern formation target layer. A contact step of bringing the mold into contact with a side of the convex portion to which the dissolution liquid is applied, and the pattern formation target in which a concave portion or a hole portion corresponding to the convex portion is formed by dissolution with the dissolution liquid. from the layer, have a, a separation step of separating the mold, is greater than the thickness of the thickness of the convex portion is the patterned target layer, a patterning method.

請求項2に係る発明は、前記塗布工程においては、前記鋳型の前記凸部の形成された側の全面に渡って前記溶解液を塗布することを特徴とする請求項1に記載のパターニング方法である。
請求項3に係る発明は、前記塗布工程においては、前記鋳型の前記溶解液を塗布する領域を該溶解液に対して親液性に処理した後に、該溶解液を塗布することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のパターニング方法である。
請求項4に係る発明は、前記接触工程においては、前記パターン形成対象層に前記鋳型を接触させた後に、加熱及び乾燥させることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のパターニング方法である。
The invention according to claim 2 is the patterning method according to claim 1 , wherein, in the application step, the solution is applied over the entire surface of the mold on the side where the convex portions are formed. is there.
The invention according to claim 3 is characterized in that, in the application step, the solution is applied after the region of the mold to which the solution is applied is made lyophilic with respect to the solution. A patterning method according to claim 1 or 2 .
The invention according to claim 4, in the contacting step, after contacting the mold to the patterned target layer, in any one of claims 1 to 3, characterized in that to heat and dry The patterning method described.

請求項5に係る発明は、前記鋳型は、金属製であることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のパターニング方法である。
請求項6に係る発明は、前記鋳型は、弾性を有することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のパターニング方法である。
請求項7に係る発明は、前記溶解液が固形成分を含有することを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のパターニング方法である。
請求項8に係る発明は、前記固形成分が、前記パターン形成対象層を構成する材料であることを特徴とする請求項7に記載のパターニング方法である。
The invention according to claim 5 is the patterning method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the mold is made of metal.
The invention according to claim 6 is the patterning method according to any one of claims 1 to 4 , wherein the mold has elasticity.
The invention according to claim 7 is the patterning method according to any one of claims 1 to 6 , wherein the solution contains a solid component.
The invention according to claim 8 is the patterning method according to claim 7 , wherein the solid component is a material constituting the pattern formation target layer.

請求項9に係る発明は、一対の電極と、前記一対の電極の間に形成され、1または複数の有機化合物層により構成された機能部と、前記機能部を複数の領域に分割する隔壁部材と、を備え、前記一対の電極の少なくとも一方は1または複数の電極群からなり、前記隔壁部材は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によって孔部の形成されたパターン形成対象層であり、前記機能部は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によってパターン形成対象層に形成された孔部に前記1または複数の有機化合物層が充填されることによって形成される有機電気素子である The invention according to claim 9 is a partition member formed between a pair of electrodes, a functional part formed between the pair of electrodes and composed of one or a plurality of organic compound layers, and dividing the functional part into a plurality of regions. And at least one of the pair of electrodes includes one or a plurality of electrode groups, and the partition member is formed with a hole by the patterning method according to any one of claims 1 to 8. and a pattern formation target layer, wherein the functional unit, the one or more the holes formed in the pattern forming object layer by a patterning method according to any one of claims 1 to 8 the organic compound layer is an organic electronic device which is formed by being filled in.

請求項10に係る発明は、一対の電極と、前記一対の電極の間に形成され、1または複数の有機化合物層により構成された発光部と、前記発光部を複数の領域に分割する隔壁部材と、を備え、前記一対の電極の少なくとも一方は1または複数の電極群からなり、前記隔壁部材は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によって孔部の形成されたパターン形成対象層であり、前記発光部は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によってパターン形成対象層に形成された孔部に前記1または複数の有機化合物層が充填されることによって形成される有機電界発光素子である。 The invention according to claim 10 is a partition member formed between a pair of electrodes, a light emitting portion formed between the pair of electrodes and composed of one or more organic compound layers, and dividing the light emitting portion into a plurality of regions. And at least one of the pair of electrodes includes one or a plurality of electrode groups, and the partition member is formed with a hole by the patterning method according to any one of claims 1 to 8. and a pattern formation target layer, the light emitting unit, the one or more the holes formed in the pattern forming object layer by a patterning method according to any one of claims 1 to 8 It is an organic electroluminescent element formed by being filled with the organic compound layer.

請求項11に係る発明は、ソース電極と、ドレイン電極と、該ソース電極及び該ドレイン電極と導通可能に設けられた有機半導体層により構成された機能部と、該機能部に対して絶縁され且つ電場を印加されるゲート電極と、を含む有機半導体トランジスタ素子が複数配列され、該有機半導体トランジスタ素子の間を絶縁する隔壁部材を備え、該隔壁部材は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によって孔部の形成されたパターン形成対象層であり、該機能部は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によってパターン形成対象層に形成された孔部に前記有機半導体層が充填されることによって形成される有機半導体トランジスタである。 According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided a functional unit including a source electrode, a drain electrode, an organic semiconductor layer provided to be conductive with the source electrode and the drain electrode, and insulated from the functional unit. A plurality of organic semiconductor transistor elements including a gate electrode to which an electric field is applied are arranged, and a partition member that insulates between the organic semiconductor transistor elements is provided, and the partition member is any one of claims 1 to 8. a pattern formation target layer formed of the hole by the patterning method according to item 1, wherein the functional unit is a patterned target layer by the patterning method according to any one of claims 1 to 8 It is an organic semiconductor transistor formed by filling the organic semiconductor layer in the formed hole.

請求項1に係る発明によれば、インクジェット法に比べて、パターン形成対象層へのパターン形成において、形成された凹部または孔部内にパターン形成工程における残渣が残ることが抑制される、という効果を奏する。
また、請求項1に係る発明によれば、簡易な構成で容易にパターン形成対象層に貫通孔が形成される、という効果を奏する。
According to the first aspect of the present invention, compared to the ink jet method, in pattern formation on the pattern formation target layer, it is possible to suppress the residue in the pattern formation process from remaining in the formed recess or hole. Play.
Moreover, according to the invention which concerns on Claim 1, there exists an effect that a through-hole is easily formed in a pattern formation object layer by simple structure.

請求項2に係る発明によれば、請求項1に係る発明が奏する効果に加えて、簡易な構成で、容易に鋳型への溶解液の塗布が可能とされる、という効果を奏する。
請求項3に係る発明によれば、請求項1又は請求項2に係る発明が奏する効果に加えて、鋳型の溶解液の塗布された領域において、溶解液が均一に保持される、という効果を奏する。
According to the invention of claim 2 , in addition to the effect of the invention of claim 1, there is an effect that the solution can be easily applied to the mold with a simple configuration.
According to the invention of claim 3 , in addition to the effect of the invention of claim 1 or claim 2 , the effect that the solution is uniformly held in the region where the solution of the mold is applied is provided. Play.

請求項4に係る発明によれば、請求項1〜請求項3に係る発明が奏する効果に加えて、剥離工程により鋳型が剥離された後のパターン形成対象層において、形成された凹部または孔部内に溶解液及びパターン形成対象層の形成材料が入り込んで凹部または孔部を塞ぐことが抑制される、という効果を奏する。 According to the invention of claim 4 , in addition to the effects of the inventions of claims 1 to 3 , in the formed recesses or holes in the pattern formation target layer after the mold is peeled off by the peeling step There is an effect that the dissolution material and the formation material of the pattern formation target layer are prevented from entering the recesses or the hole portions to be blocked.

請求項5に係る発明によれば、請求項1〜請求項4に係る発明が奏する効果に加えて、パターン形成対象層の可撓性に応じた鋳型が選択され、好適に鋳型の凸部に応じた凹部または孔部が形成される、という効果を奏する。 According to the invention according to claim 5 , in addition to the effects produced by the invention according to claims 1 to 4 , a mold corresponding to the flexibility of the pattern formation target layer is selected, and preferably on the convex part of the mold There is an effect that a corresponding recess or hole is formed.

請求項6に係る発明によれば、請求項1〜請求項4に係る発明が奏する効果に加えて、パターン形成対象層の可撓性に応じた鋳型が選択され、好適に鋳型の凸部に応じた凹部または孔部が形成される、という効果を奏する。 According to the invention according to claim 6 , in addition to the effects produced by the invention according to claims 1 to 4 , a mold corresponding to the flexibility of the pattern formation target layer is selected, and preferably on the convex part of the mold There is an effect that a corresponding recess or hole is formed.

請求項7に係る発明によれば、請求項1〜請求項6に係る発明が奏する効果に加えて、溶解液の粘度が容易に調整されると共に、形成された孔部または凹部内に残渣が残ることが更に抑制される、という効果を奏する。 According to the invention of claim 7 , in addition to the effects of the inventions of claims 1 to 6 , the viscosity of the solution is easily adjusted, and a residue is formed in the formed hole or recess. There is an effect that the remaining is further suppressed.

請求項8に係る発明によれば、請求項7に係る発明が奏する効果に加えて、固形成分による絶縁性や耐候性の低下を防止できる、という効果を奏する。 According to the eighth aspect of the invention, in addition to the effect of the seventh aspect of the invention, there is an effect that it is possible to prevent a decrease in insulation and weather resistance due to the solid component.

請求項9に係る発明によれば、インクジェット法でパターニングした場合に比べて、有機電気素子を超寿命化させることができる、という効果を奏する。 According to the ninth aspect of the present invention, there is an effect that the organic electric element can have a long life as compared with the case where patterning is performed by the ink jet method.

請求項10に係る発明によれば、インクジェット法でパターニングした場合に比べて、有機電界発光素子を超寿命化させることができる、という効果を奏する。 According to the invention concerning Claim 10 , compared with the case where it patterns by the inkjet method, there exists an effect that an organic electroluminescent element can be made long life.

請求項11に係る発明によれば、インクジェット法でパターニングした場合に比べて、有機半導体トランジスタの駆動性が向上する、という効果を奏する。
According to the eleventh aspect of the present invention, there is an effect that the drivability of the organic semiconductor transistor is improved as compared with the case where patterning is performed by the ink jet method.

以下、本発明のパターンニング方法について、一の実施形態を説明する。
本実施の形態のパターニング方法では、パターン形成対象となるパターン形成対象層の形成された基板を用意する。そして、形成対象のパターンに応じた凸部を有すると共に、少なくとも該凸部にパターン形成対象層を溶解する溶解液の塗布された鋳型を接触させることで、パターン形成対象層を溶解することで該凸部に応じた凹部または孔部をパターン形成対象層上にパターニングする。その後に、鋳型を基板から剥離することで、鋳型の凸部に応じた凹部または孔部のパターンニングされたパターン形成対象層を形成する。
Hereinafter, one embodiment of the patterning method of the present invention will be described.
In the patterning method of the present embodiment, a substrate on which a pattern formation target layer to be a pattern formation target is formed is prepared. And it has the convex part according to the pattern of the formation object, and by making the pattern application object layer melt | dissolve by making the casting_mold | template with the solution which melt | dissolves the pattern formation object layer at least to this convex part, A concave portion or a hole portion corresponding to the convex portion is patterned on the pattern formation target layer. Thereafter, the pattern is peeled from the substrate to form a pattern formation target layer in which concave portions or hole portions corresponding to the convex portions of the mold are patterned.

本発明者らは、このパターニング方法を用いることで、パターン形成対象層にパターニングされた凹部または孔部内に、製造工程上で生じた残渣等が残ることが抑制されると共に、簡易な工程で凹部または孔部の形成、及び凹部または孔部によって形作られる隔壁が形成されることを見いだした。以下に、この詳細を説明する。   By using this patterning method, the present inventors are able to suppress residues remaining in the manufacturing process from remaining in the recesses or holes patterned in the pattern formation target layer, and to reduce the recesses in a simple process. Alternatively, it has been found that a hole is formed and a partition formed by a recess or a hole is formed. The details will be described below.

(第1の実施の形態)
本実施の形態では、パターニング方法を、有機EL(Electroluminescent)素子作製に適用した場合を説明する。
(First embodiment)
In the present embodiment, a case where the patterning method is applied to manufacturing an organic EL (Electroluminescent) element will be described.

図1に示すように、本実施の形態で形成される有機EL素子10は、基板12、電極14、機能層20、及び電極16が順次積層され、基板12の面方向に隣接して設けられた複数の機能層20を絶縁すると共に、電極16と電極14との間を絶縁する隔壁18が設けられている。   As shown in FIG. 1, the organic EL element 10 formed in this embodiment includes a substrate 12, an electrode 14, a functional layer 20, and an electrode 16 that are sequentially stacked and provided adjacent to each other in the surface direction of the substrate 12. Further, a partition wall 18 is provided that insulates the plurality of functional layers 20 and insulates between the electrode 16 and the electrode 14.

基板12には、発光を取り出すため透明(可視光の透過率が50%以上、以下これに準ずる)なものが好ましく、例えば、ガラス基板、プラスチック基板、石英基板、PET基板、PEN基板等が用いられるが、これらに限られない。
なお、特に電子ペーパーまたはデジタルペーパーや携帯電子機器等の可撓性を求められる電子デバイス(以下、「可撓性電子デバイス」と称す)に用いられる電子回路に本実施の形態の有機EL素子10を用いる場合、基板12として可撓性がある基板12を用いることが望ましい。特に基板12として曲げ弾性率が1000MPa以上、より好ましくは5000MPa以上である基板12を用いることにより可撓性がある表示素子の駆動回路や電子回路に適応される。
The substrate 12 is preferably transparent (visible light transmittance is 50% or more, the same applies hereinafter) to extract emitted light. For example, a glass substrate, a plastic substrate, a quartz substrate, a PET substrate, a PEN substrate, or the like is used. However, it is not limited to these.
In particular, the organic EL element 10 of the present embodiment is used in an electronic circuit used in an electronic device (hereinafter, referred to as “flexible electronic device”) that is required to be flexible, such as electronic paper, digital paper, or portable electronic equipment. When using this, it is desirable to use a flexible substrate 12 as the substrate 12. In particular, by using the substrate 12 having a flexural modulus of 1000 MPa or more, more preferably 5000 MPa or more as the substrate 12, the substrate 12 can be applied to a flexible display element driving circuit or electronic circuit.

電極14には、基板12と同様に発光を取り出すため透明であって、かつ正孔の注入を行うため仕事関数が大きなものが好ましく、酸化スズインジウム(ITO)、酸化スズ(NESA)、酸化インジウム、酸化亜鉛等の酸化膜、および蒸着或いはスパッタされた金、白金、パラジウム等が用いられる。また、これらの材料の中から選択された材料を必要に応じて1種、または複数種を混合・積層して構成される。   The electrode 14 is preferably transparent so as to extract emitted light as in the case of the substrate 12, and preferably has a high work function for injecting holes. Indium tin oxide (ITO), tin oxide (NESA), indium oxide In addition, an oxide film such as zinc oxide and gold, platinum, palladium or the like deposited or sputtered are used. Further, a material selected from these materials is configured by mixing and laminating one kind or plural kinds as required.

電極16には、後述する製造工程に示されるように、真空蒸着可能で電子注入を行うために仕事関数の小さい金属が使用されるが、特に好ましくは、マグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、タンタル、インジウム、パラジウム、リチウム、カルシウム、及びこれらの合金が用いられる。また、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化スズインジウム(ITO)、酸化スズ(NESA)、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛等の金属酸化物を用いても良い。また、これらの材料の中から選択された材料を必要に応じて1種、または複数種を混合・積層して構成される。
As shown in the manufacturing process described later, the electrode 16 is made of a metal that can be vacuum-deposited and has a low work function in order to inject electrons. Particularly preferably, magnesium, aluminum, gold, silver, copper, Chromium, tantalum, indium, palladium, lithium, calcium, and alloys thereof are used. Alternatively, a metal oxide such as magnesium oxide, aluminum oxide, indium tin oxide (ITO), tin oxide (NESA), indium oxide, zinc oxide, or indium zinc oxide may be used. Further, a material selected from these materials is configured by mixing and laminating one kind or plural kinds as required.

なお、電極14及び電極16の少なくとも一方は、透明または、半透明(可視光に対する透過率30%〜50%、以下これに準ずる)であることが好ましい。   Note that at least one of the electrode 14 and the electrode 16 is preferably transparent or translucent (transmittance to visible light is 30% to 50%, and the same applies hereinafter).

隔壁18には、絶縁性(体積抵抗で1012Ωcm以上、以下これに準ずる)の材料(以下、絶縁性材料と称する)が用いられると共に、後述する有機EL素子10の製造工程において基板12上に絶縁層として形成されたときに好適な成膜特性を有することが重要である。また、この絶縁性材料は、後述する有機EL素子10の製造工程において用いられる溶解液に対して容易に溶解(溶解液100gに対して溶解する絶縁性材料のグラム数が0.1g以上、以下、これに準ずる)し、且つ、機能層20を構成する材料に対しては難溶(溶解液100gに対して溶解する絶縁性材料のグラム数が0.01g以下、以下これに準ずる)であるという条件を満たす必要がある。 The partition wall 18 is made of an insulating material (10 12 Ωcm or more in volume resistance, hereinafter referred to as an insulating material) (hereinafter referred to as an insulating material), and is used on the substrate 12 in the manufacturing process of the organic EL element 10 to be described later. It is important to have suitable film forming characteristics when formed as an insulating layer. In addition, this insulating material is easily dissolved in a solution used in the manufacturing process of the organic EL element 10 to be described later (the number of grams of the insulating material dissolved in 100 g of the solution is 0.1 g or more and below) In addition, the material constituting the functional layer 20 is hardly soluble (the number of grams of the insulating material dissolved in 100 g of the solution is 0.01 g or less, and the same applies hereinafter). It is necessary to satisfy the condition.

このような絶縁性材料としては、本実施の形態の有機EL素子10で用いられる機能層20及び後述する溶解液の組み合わせにおいては、ポリイミド樹脂や、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等のアクリル系樹脂、及びシクロオレフィンポリマー等が好適に用いられるが、有機EL素子10を構成する機能層20に用いられる材料及び溶解液として用いられる材料に応じて適宜選択すればよく、このような材料に限られない。   As such an insulating material, in the combination of the functional layer 20 used in the organic EL element 10 of the present embodiment and a solution to be described later, an acrylic resin such as polyimide resin or polymethyl methacrylate (PMMA) is used. And a cycloolefin polymer are preferably used, but may be appropriately selected according to the material used for the functional layer 20 constituting the organic EL element 10 and the material used as the solution, and is limited to such a material. Absent.

機能層20は、一対の電極間(電極14と電極16との間)に挟持された2以上の層からなる有機化合物層により構成されている。ここで、この有機化合物層は、少なくとも1層が発光層であり、他の層が正孔輸送層及び電子輸送層の何れか一方または双方のような電荷輸送層から構成されている。   The functional layer 20 is composed of an organic compound layer composed of two or more layers sandwiched between a pair of electrodes (between the electrode 14 and the electrode 16). Here, in this organic compound layer, at least one layer is a light emitting layer, and the other layer is composed of a charge transport layer such as one or both of a hole transport layer and an electron transport layer.

例えば、図2に示す有機EL素子10では、機能層20は、正孔輸送層20C、発光層20B、及び電子輸送層20Aが順に積層されて構成されている。また例えば、図3に示す有機EL素子10では、機能層20は、機能層20は、バッファ層20C、正孔輸送層20D、発光層20B、及び電子輸送層20Aが順に積層されて構成されている。
また、図4に示す有機EL素子10では、機能層20は、バッファ層20C、及びキャリア輸送能を持つ発光層20Eから構成されている。また、図5に示す有機EL素子10では、機能層20は、バッファ層20C、正孔輸送層20D、及び発光層20Bが順に積層されて構成されている。
For example, in the organic EL element 10 shown in FIG. 2, the functional layer 20 is configured by sequentially stacking a hole transport layer 20C, a light emitting layer 20B, and an electron transport layer 20A. Further, for example, in the organic EL element 10 shown in FIG. 3, the functional layer 20 is configured by laminating a buffer layer 20 </ b> C, a hole transport layer 20 </ b> D, a light emitting layer 20 </ b> B, and an electron transport layer 20 </ b> A in order. Yes.
Moreover, in the organic EL element 10 shown in FIG. 4, the functional layer 20 is comprised from 20 C of buffer layers, and the light emitting layer 20E with a carrier transport ability. In the organic EL element 10 shown in FIG. 5, the functional layer 20 is configured by sequentially stacking a buffer layer 20C, a hole transport layer 20D, and a light emitting layer 20B.

この機能層20(有機化合物層)を構成する各層の電荷輸送に用いられる電荷輸送材料(正孔輸送材料、電子輸送材料)としては、例えば、高分子電荷輸送材料が用いられる。このような高分子電荷輸送材料としては、例えば、下記一般式(I−1)〜(I−6)で表される構造から選択される少なくとも1種以上を、繰り返し単位構造に含むものが好適であるが、これに限定されるものではない。   As a charge transport material (hole transport material, electron transport material) used for charge transport of each layer constituting the functional layer 20 (organic compound layer), for example, a polymer charge transport material is used. As such a polymer charge transport material, for example, a material containing at least one selected from the structures represented by the following general formulas (I-1) to (I-6) in the repeating unit structure is preferable. However, the present invention is not limited to this.

Figure 0005287015
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なお、上記一般式(I−1)〜(I−6)中、nは1〜5000の整数を表す。   In the above general formulas (I-1) to (I-6), n represents an integer of 1 to 5000.

図2に示すような有機EL素子においては、発光層20Bには、固体状態で高い蛍光量子収率を示す化合物が発光材料として用いられる。発光材料が有機低分子の場合、真空蒸着法もしくは低分子と結着樹脂を含む溶液または分散液を塗布・乾燥することにより良好に薄膜が形成されることが条件である。また、発光材料が高分子の場合、それ自身を含む溶液または分散液を塗布・乾燥することにより良好に薄膜が形成されることが条件である。   In the organic EL device as shown in FIG. 2, a compound that exhibits a high fluorescence quantum yield in the solid state is used as the light emitting material for the light emitting layer 20B. When the light emitting material is a low molecular weight organic material, it is a condition that a thin film can be satisfactorily formed by applying and drying a vacuum deposition method or a solution or dispersion containing a low molecular weight and a binder resin. Further, when the light emitting material is a polymer, it is a condition that a thin film can be satisfactorily formed by applying and drying a solution or dispersion containing itself.

発光材料が有機低分子の場合、好適には、キレート型有機金属錯体、多核または縮合芳香環化合物、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体等が、発光材料が有機高分子の場合、好適には、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が用いられる。好適な具体例として、下記の化合物(II−1)〜化合物(II−17)が用いられるが、これらに限られるものではない。   When the light-emitting material is a low-molecular-weight organic material, preferably a chelate-type organometallic complex, a polynuclear or condensed aromatic ring compound, a perylene derivative, a coumarin derivative, a styrylarylene derivative, a silole derivative, an oxazole derivative, an oxathiazole derivative, an oxadiazole derivative When the light emitting material is an organic polymer, a polyparaphenylene derivative, a polyparaphenylene vinylene derivative, a polythiophene derivative, a polyacetylene derivative, a polyfluorene derivative, or the like is preferably used. As preferred specific examples, the following compounds (II-1) to (II-17) are used, but are not limited thereto.

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また、有機EL素子10の耐久性向上或いは発光効率の向上を目的として、上記の発光材料中にゲスト材料として発光材料と異なる色素化合物をドーピングしてもよい。真空蒸着によって発光層4を形成する場合、共蒸着によってドーピングを行い、溶液または分散液を塗布・乾燥することで発光層4を形成する場合、溶液または分散液中に混合することでドーピングを行う。   Further, for the purpose of improving the durability of the organic EL element 10 or improving the light emission efficiency, the light emitting material may be doped with a dye compound different from the light emitting material as a guest material. When the light emitting layer 4 is formed by vacuum deposition, doping is performed by co-evaporation, and when the light emitting layer 4 is formed by applying and drying a solution or dispersion, doping is performed by mixing in the solution or dispersion. .

発光層20B中における色素化合物のドーピングの割合としては0.001質量%〜40質量%程度、好ましくは0.001質量%〜10質量%程度である。このようなドーピングに用いられる色素化合物としては、発光材料との相容性が良く、かつ発光層20Bの良好な薄膜形成を妨げない有機化合物が用いられ、好適にはDCM誘導体、キナクリドン誘導体、ルブレン誘導体、ポルフィリン等が用いられる。このような化合物の好適な具体例としては、下記の化合物(III−1)〜(III−5)があげられるが、これらに限られるものではない。   The doping ratio of the dye compound in the light emitting layer 20B is about 0.001% by mass to 40% by mass, preferably about 0.001% by mass to 10% by mass. As the coloring compound used for such doping, an organic compound that has good compatibility with the light emitting material and does not hinder the formation of a good thin film of the light emitting layer 20B is used, and preferably a DCM derivative, a quinacridone derivative, rubrene. Derivatives, porphyrins and the like are used. Preferable specific examples of such compounds include the following compounds (III-1) to (III-5), but are not limited thereto.

Figure 0005287015
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また、発光材料として、真空蒸着や溶液または分散液を塗布・乾燥することが可能であるが良好な薄膜とならないものや、明確な電子輸送性を示さないものを用いる場合には、有機EL素子の耐久性向上或いは発光効率の向上を目的として、図3に示す有機EL素子10のように発光層20Bと電極16の間に電子輸送層20Aを挿入してもよい。   In addition, as a light emitting material, an organic EL element can be used in the case where a material that does not become a good thin film or that does not show a clear electron transport property can be applied by vacuum deposition, solution or dispersion, or drying. For the purpose of improving the durability or the light emission efficiency, an electron transport layer 20A may be inserted between the light emitting layer 20B and the electrode 16 as in the organic EL element 10 shown in FIG.

このような電子輸送層に用いられる電子輸送材料としては、真空蒸着法により良好な薄膜形成が可能な有機化合物が用いられ、好適にはオキサジアゾール誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体等が用いられる。好適な具体例としては、下記の化合物(VIII−1)〜(VIII−3)、(IX)があげられるが、これらに限られるものではない。   As an electron transport material used for such an electron transport layer, an organic compound capable of forming a good thin film by a vacuum deposition method is used, and preferably an oxadiazole derivative, a nitro-substituted fluorenone derivative, a diphenoquinone derivative, a thiopyran. Dioxide derivatives, fluorenylidenemethane derivatives and the like are used. Preferred specific examples include, but are not limited to, the following compounds (VIII-1) to (VIII-3) and (IX).

Figure 0005287015
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上記構成の本実施の形態の有機EL素子10は、一対の電極間(電極16及び電極14の間)に、例えば、4〜20Vで、電流密度1〜200mA/cmの直流電圧を印加することによって発光される。 The organic EL element 10 of the present embodiment configured as described above applies a DC voltage of 1 to 200 mA / cm 2 at a current density of, for example, 4 to 20 V between a pair of electrodes (between the electrode 16 and the electrode 14). To emit light.

<有機EL素子の製造方法>
次に、本実施の形態の有機EL素子10の製造方法について説明する。
本実施の形態の有機EL素子10は、以下に説明するパターニング方法を用いて好適に製造される。
<Method for producing organic EL element>
Next, the manufacturing method of the organic EL element 10 of this Embodiment is demonstrated.
The organic EL element 10 of this Embodiment is suitably manufactured using the patterning method demonstrated below.

上述のように、本実施の形態の有機EL素子10においては、有機EL素子10の製造工程において、電極14の形成された基板12上に、隔壁18を構成する上記絶縁性材料を一様に塗布して絶縁層を形成し、この絶縁層に、形成対象のパターンに応じた凸部30Aを有すると共に該凸部30Aに絶縁層を溶解する溶解液32の塗布された鋳型30を接触させることで、絶縁層を溶解して該凸部30Aに応じた孔部18Aをした後に該鋳型30を基板12から剥離することで孔部をパターニングする。これにより、機能層20を充填するための孔部が絶縁層に形成される。そして、この形成された孔部に機能層20を構成する材料を充填することで機能層20を形成した後に、電極16を設けることで作製される。以下に詳細を説明する。   As described above, in the organic EL element 10 of the present embodiment, in the manufacturing process of the organic EL element 10, the insulating material constituting the partition wall 18 is uniformly formed on the substrate 12 on which the electrodes 14 are formed. The insulating layer is formed by coating, and the insulating layer is provided with a convex portion 30A corresponding to the pattern to be formed, and the convex portion 30A applied with a solution 32 for dissolving the insulating layer is brought into contact with the convex portion 30A. Then, the hole is patterned by peeling the mold 30 from the substrate 12 after dissolving the insulating layer to form the hole 18A corresponding to the convex portion 30A. As a result, a hole for filling the functional layer 20 is formed in the insulating layer. And after forming the functional layer 20 by filling the material which comprises the functional layer 20 in this formed hole part, it produces by providing the electrode 16. FIG. Details will be described below.

図6(A)に示すように、まず、電極14の設けられた基板12を用意する。そして、図6(B)に示すように、この基板12上に、隔壁18を構成するための上記絶縁性材料を一様に塗布することで最終的には隔壁18として機能する絶縁層17を形成する。
上述のように絶縁性材料としては、優れた絶縁性を有すると共に良好な成膜条件を満たす材料が用いられ、且つ、後述する溶解液に溶け、機能層20を形成する材料に対しては難溶であるという性質を満たせばどのような材料であってもよい。
As shown in FIG. 6A, first, a substrate 12 provided with an electrode 14 is prepared. Then, as shown in FIG. 6B, an insulating layer 17 that finally functions as the partition wall 18 is formed by uniformly applying the insulating material for forming the partition wall 18 on the substrate 12. Form.
As described above, as the insulating material, a material having excellent insulating properties and satisfying a good film forming condition is used, and it is difficult for a material that forms a functional layer 20 to be dissolved in a solution to be described later. Any material may be used as long as it satisfies the property of being dissolved.

また、上記「良好な成膜条件」とは、絶縁性材料により電極14の形成された基板12上に絶縁性材料を塗布して絶縁層17を形成したときに、面内膜厚分布が中心値から±20%以下となる条件を示している。   Further, the above “good film forming conditions” mean that the in-plane film thickness distribution is the center when the insulating layer 17 is formed by applying the insulating material onto the substrate 12 on which the electrode 14 is formed with the insulating material. The condition of ± 20% or less from the value is shown.

絶縁性材料を基板12上に塗布する方法としては、スピンコート、ディップ、及びキャスティング等の方法が用いられる他、インクジェット、印刷、バーコード等の種々の方法を用いても良く、これらの方法に限られない。   As a method of applying the insulating material onto the substrate 12, methods such as spin coating, dipping, and casting may be used, and various methods such as ink jet, printing, and barcode may be used. Not limited.

次に、絶縁層17上に形成するパターン(本実施の形態では、機能層20を形成するための孔部)に応じた凸部30Aを有する鋳型30を用意する。
この鋳型30としては、基板12として可撓性のある基板12を用いる場合には、基板/鋳型間の密着性の点から、基板12と同程度の可撓性のある鋳型を用いるのが好ましい。
Next, a mold 30 having a convex portion 30A corresponding to a pattern (in this embodiment, a hole for forming the functional layer 20) formed on the insulating layer 17 is prepared.
As the mold 30, when a flexible substrate 12 is used as the substrate 12, it is preferable to use a mold that is as flexible as the substrate 12 in terms of adhesion between the substrate and the mold. .

次に、この鋳型30の凸部30Aに溶解液を塗布する(図6(C))。本実施の形態においては、この凸部30Aの厚みは、基板12上に形成されている絶縁層17の厚みより大きくなるように調整されているとする。
凸部30Aの厚みを絶縁層17の厚みより大きくなるように調整することで、後述する工程において、該凸部30Aに応じて絶縁層17に形成された凹部が、絶縁層17を厚み方向に貫通する貫通孔として形成される。
Next, a solution is applied to the convex portion 30A of the mold 30 (FIG. 6C). In the present embodiment, it is assumed that the thickness of the convex portion 30 </ b> A is adjusted to be larger than the thickness of the insulating layer 17 formed on the substrate 12.
By adjusting the thickness of the convex portion 30A to be larger than the thickness of the insulating layer 17, in a process described later, the concave portion formed in the insulating layer 17 according to the convex portion 30A causes the insulating layer 17 to move in the thickness direction. It is formed as a through hole that penetrates.

なお、本実施の形態では、凸部30Aの形成された鋳型30によって絶縁層17を貫通する貫通孔を設け、この貫通孔に後述する機能層20を充填することで、機能層20が電極14に接するように構成することが好ましいため、凸部30Aの厚みを絶縁層17の厚みより大きくするように予め調整したが、例えば、単に絶縁層17に非貫通の凹部を設けたい場合には、凹部30Aの厚みは絶縁層17の厚み未満であってもよいことはいうまでもない。   In the present embodiment, a through hole penetrating the insulating layer 17 is provided by the mold 30 on which the convex portion 30A is formed, and the functional layer 20 is filled with a functional layer 20 to be described later, so that the functional layer 20 becomes the electrode 14. Since the thickness of the convex portion 30A is adjusted in advance to be larger than the thickness of the insulating layer 17, for example, when it is desired to simply provide a non-penetrating concave portion in the insulating layer 17, It goes without saying that the thickness of the recess 30 </ b> A may be less than the thickness of the insulating layer 17.

そして、この鋳型30の凸部30Aに、絶縁層17を溶解する溶解液を塗布する。凸部30Aのみに溶解液を塗布する方法としては、凸部のみを溶解液に浸漬させる方法(ディップ法)等が用いられる。   Then, a solution for dissolving the insulating layer 17 is applied to the convex portions 30 </ b> A of the mold 30. As a method for applying the solution only to the convex portion 30A, a method of dipping only the convex portion in the solution (dip method) or the like is used.

この溶解液は、後述する工程において絶縁層17上に鋳型30を接触させたときに、鋳型30上の溶解液の塗布されている領域が、絶縁層17上の凹部を設けたい領域(パターンを形成する対象となる領域)に接するように塗布すればよい。
このため、鋳型30の凸部30Aに対応するパターンを絶縁層17上に形成する場合には、鋳型30を絶縁層17に接触させたときにパターン形成対象となる領域にのみ溶解液を塗布すればよい。
When the mold 30 is brought into contact with the insulating layer 17 in a process to be described later, the solution is applied to the region where the solution on the mold 30 is applied (the pattern is to be provided with a recess on the insulating layer 17). Application may be made so as to be in contact with a region to be formed).
For this reason, when a pattern corresponding to the convex portion 30A of the mold 30 is formed on the insulating layer 17, the solution is applied only to a region to be patterned when the mold 30 is brought into contact with the insulating layer 17. That's fine.

溶解液の塗布量は、鋳型30上の溶解液の塗布された領域が、鋳型30が絶縁層17に接触されたときに該接触領域において絶縁層17を溶解可能な量であればよい。   The application amount of the dissolving liquid may be an amount in which the area where the dissolving liquid is applied on the mold 30 can dissolve the insulating layer 17 in the contact area when the mold 30 is in contact with the insulating layer 17.

なお、本実施の形態では、凸部30Aにのみ溶解液を塗布する場合を説明するが、本実施の形態のように、鋳型30の凸部30Aの厚みを絶縁層17の厚みより大きくなるように調整した場合には、鋳型30を絶縁層17に接触させた場合に接触する対象となる領域は凸部30Aのみであることから、溶解液の塗布は、凸部30A以外の領域について行っても良い。すなわち、溶解させる対象となる領域が凸部30Aの接触する領域のみであっても、後述する工程において鋳型30を凸部30Aの設けられている側から絶縁層17に接触させたときに、凸部30Aが絶縁層17を介して基板12上の電極14に突き当たることから、鋳型30の凸部30A以外の領域についても溶解液を塗布してもよい。このようにすれば、簡易な工程で容易に溶解液の塗布が可能とされる。   In the present embodiment, the case where the solution is applied only to the convex portion 30A will be described. However, the thickness of the convex portion 30A of the mold 30 is larger than the thickness of the insulating layer 17 as in the present embodiment. In the case where the mold 30 is adjusted, the region to be contacted when the mold 30 is brought into contact with the insulating layer 17 is only the convex portion 30A. Therefore, the solution is applied to the region other than the convex portion 30A. Also good. That is, even if the region to be melted is only the region where the convex portion 30A is in contact, when the mold 30 is brought into contact with the insulating layer 17 from the side where the convex portion 30A is provided in the process described later, the convex portion Since the portion 30A hits the electrode 14 on the substrate 12 via the insulating layer 17, the solution may be applied to the region other than the convex portion 30A of the mold 30. In this way, the solution can be easily applied by a simple process.

この溶解液としては、絶縁層17を構成する材料を溶解すると共に、電極14及び基板12を構成する材料については難溶である材料を用いれば良く、絶縁層17を構成する材料に応じて定められる。溶解液としては、例えば、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、キシレン、トリメチルベンゼン、モノクロロベンゼン、オルトジクロロベンゼン等が用いられるが、上記特性を満たせば、これらに限られない。   As this solution, a material that forms the insulating layer 17 is dissolved, and a material that hardly dissolves may be used as the material that forms the electrode 14 and the substrate 12, and is determined according to the material that forms the insulating layer 17. It is done. Examples of the solution include isopropyl alcohol, ethylene glycol, xylene, trimethylbenzene, monochlorobenzene, orthodichlorobenzene and the like, but are not limited to these as long as the above characteristics are satisfied.

この溶解液には、好ましくは、鋳型30からの液だれ抑制のための粘度調整のために、各種固形成分を分散または含有してもよい。溶解液の粘度は、液垂れ抑制の観点から、10mPa・s以上1000mPa・s以下であることが好ましく、20mPa・s以上200mPa・s以下であることがより好ましい。
この固形成分としては、粘度調整に用いられ、且つ周辺部の電気特性に影響を与えない材料であればどのような材料であっても良いが、好ましくは、異種材料の混合による絶縁性や耐候性の低下防止の理由から、溶解する対象となる絶縁層17を構成する材料と同一材料を含む事が好ましい。絶縁層17を構成する材料を固形成分として含むことで、溶解液の一部が絶縁層17に形成された孔部または凹部内に残った場合であっても、同一物質であるため化学的性質が変化せず、固形成分による絶縁性や耐候性の低下が防止されるため、素子としての機能低下が抑制される。
In the solution, various solid components may be dispersed or contained in order to adjust the viscosity for suppressing dripping from the mold 30. The viscosity of the solution is preferably 10 mPa · s or more and 1000 mPa · s or less, and more preferably 20 mPa · s or more and 200 mPa · s or less, from the viewpoint of suppressing dripping.
The solid component may be any material as long as it is used for viscosity adjustment and does not affect the electrical characteristics of the peripheral portion. Preferably, the insulation and weather resistance by mixing different materials are used. For the purpose of preventing the deterioration of the property, it is preferable that the same material as the material constituting the insulating layer 17 to be dissolved is included. By including the material constituting the insulating layer 17 as a solid component, even if a part of the solution remains in the hole or recess formed in the insulating layer 17, it is the same substance and therefore has chemical properties. Does not change, and the deterioration of the insulation and weather resistance due to the solid component is prevented, so that the functional degradation as an element is suppressed.

なお、この鋳型30の溶解液32を塗布する対象となる領域(本実施の形態では凸部30A)には、親液化処理を施した後に、溶解液32を塗布することが好ましい。鋳型30の表面を親液化処理した後に溶解液32を塗布することで、溶解液32が鋳型30から液垂れを起こしたり、鋳型30に塗布された溶解液32の厚みが不均一となったりする事が抑制される。   In addition, it is preferable to apply | coat the solution 32 after performing a lyophilic process to the area | region (projection part 30A in this Embodiment) which becomes the object which applies the solution 32 of this casting_mold | template 30. FIG. By applying the dissolution liquid 32 after the surface of the mold 30 is made lyophilic, the dissolution liquid 32 causes dripping from the mold 30 or the thickness of the dissolution liquid 32 applied to the mold 30 becomes uneven. Things are suppressed.

この親液化処理の方法としては、有機溶媒による線上、UVオゾン処理、プラズマ照射処理、Oアッシング、紫外線照射、レーザー照射、カップリング剤塗布、強酸・強アルカリ処理、グラフト重合等が挙げられるが、これらに限られない。 Examples of the lyophilic treatment method include a line with an organic solvent, UV ozone treatment, plasma irradiation treatment, O 2 ashing, ultraviolet irradiation, laser irradiation, coupling agent coating, strong acid / strong alkali treatment, graft polymerization and the like. Not limited to these.

次に、少なくとも凸部30Aに溶解液32の塗布された鋳型30を、凸部30Aの形成されている側が絶縁層17に接するように基板12に接触させる(図6(D)及び図6(E)接触工程)。   Next, the mold 30 having the solution 32 applied to at least the convex portion 30A is brought into contact with the substrate 12 so that the side on which the convex portion 30A is formed is in contact with the insulating layer 17 (FIG. 6D and FIG. 6). E) Contact process).

この接触工程において、鋳型30の凸部30Aの溶解液の塗布されている領域が接することによって、絶縁層17の全領域の内の該凸部30A上に塗布された溶解液に接した領域が溶解される。このため、この鋳型30を基板12から剥離すると、絶縁層17には、凸部30Aに応じた孔部18Aが形成されると共に、絶縁層17に形成された孔部18Aによって結果的に絶縁性材料による隔壁18が形成される(図6(F)参照)。   In this contact step, the region in contact with the solution applied to the convex portion 30A in the entire region of the insulating layer 17 is brought into contact with the region where the convex portion 30A of the mold 30 is applied. Dissolved. For this reason, when the mold 30 is peeled from the substrate 12, the insulating layer 17 is formed with holes 18A corresponding to the convex portions 30A, and as a result, the holes 18A formed in the insulating layer 17 are insulated. A partition wall 18 made of a material is formed (see FIG. 6F).

なお、この接触工程においては、高率良く且つ効果的に絶縁層17を溶解して凸部30Aに応じた孔部18Aを形成するために、鋳型30を基板12に接触させた状態で熱処理を行うことで溶解液を乾燥させることが好ましい。基板12から鋳型30を剥離する前のこの接触工程において、熱処理を行い、溶解液を乾燥させることで、未乾燥の溶解液が絶縁層17との界面に残ることにより絶縁層17に形成された孔部18Aの形状が変形することが抑制される。   In this contact step, heat treatment is performed with the mold 30 in contact with the substrate 12 in order to dissolve the insulating layer 17 efficiently and effectively to form the hole 18A corresponding to the convex portion 30A. It is preferable to dry the solution by carrying out the process. In this contact step before peeling the mold 30 from the substrate 12, heat treatment is performed and the solution is dried, so that an undried solution remains at the interface with the insulation layer 17, thereby forming the insulating layer 17. The deformation of the shape of the hole 18A is suppressed.

この熱処理の条件としては、凸部30Aに溶解液の塗布された鋳型30を基板12上の絶縁層17に接触させた状態で、該溶解液を乾燥させる程度の熱を所定時間加えれば良く、溶解液の組成、製造工程時の環境等によって適宜調整すればよい。   As a condition for this heat treatment, heat for drying the solution may be applied for a predetermined time in a state where the mold 30 with the solution applied to the convex portion 30A is in contact with the insulating layer 17 on the substrate 12. What is necessary is just to adjust suitably with the composition of a solution, the environment at the time of a manufacturing process, etc.

次に、図6(G)に示すように、絶縁層17に孔部18Aが形成されることで隔壁18及び孔部18Aの形成された基板12の該孔部18A内に、上記機能層20の構成材料を充填する。機能層20の構成材料の充填方法としては、インクジェット法が多く用いられるが、孔部18A内に上記機能層20が形成されればよく、インクジェット法に限られない。   Next, as shown in FIG. 6G, the functional layer 20 is formed in the hole 18A of the substrate 12 where the partition wall 18 and the hole 18A are formed by forming the hole 18A in the insulating layer 17. The constituent material is filled. As a method for filling the constituent material of the functional layer 20, an ink jet method is often used. However, the functional layer 20 may be formed in the hole 18A, and is not limited to the ink jet method.

次に、図6(H)に示すように、機能層20上に、電極16を形成することで、有機EL素子10が製造される。この電極16の形成には、真空蒸着法等が用いられる。   Next, as shown in FIG. 6H, the organic EL element 10 is manufactured by forming the electrode 16 on the functional layer 20. For the formation of the electrode 16, a vacuum deposition method or the like is used.

上述のように、本実施の形態の有機EL素子10においては、有機EL素子10の製造工程において、電極14の形成された基板12上に、隔壁18を構成する上記絶縁性材料を一様に塗布して絶縁層17を形成し、この絶縁層17に、形成対象のパターンに応じた凸部30Aを有すると共に該凸部30Aに絶縁層17を溶解する溶解液32の塗布された鋳型30を接触させることで、絶縁層17を溶解する。そして、この溶解によって該凸部30Aに応じた孔部18Aを絶縁層17に形成した後に該鋳型30を基板12から剥離することで隔壁18(絶縁層17)によって区切られた孔部18Aをパターニングする。このため、孔部18A内に絶縁層17を構成する材料が混入することが抑制されると共に、孔部18A内に残渣が残ることが抑制される。   As described above, in the organic EL element 10 of the present embodiment, in the manufacturing process of the organic EL element 10, the insulating material constituting the partition wall 18 is uniformly formed on the substrate 12 on which the electrodes 14 are formed. The insulating layer 17 is formed by coating, and the insulating layer 17 has a projection 30A corresponding to a pattern to be formed and a mold 30 coated with a solution 32 that dissolves the insulating layer 17 in the projection 30A. By contacting, the insulating layer 17 is dissolved. Then, the hole 18A corresponding to the convex portion 30A is formed in the insulating layer 17 by this dissolution, and then the mold 30 is peeled from the substrate 12, thereby patterning the hole 18A delimited by the partition wall 18 (insulating layer 17). To do. For this reason, it is suppressed that the material which comprises the insulating layer 17 mixes in the hole 18A, and it is suppressed that a residue remains in the hole 18A.

さらに、上述のように、凸部30Aの厚みを絶縁層17の厚みより大きくすることで、上記接触工程において形成される凸部30Aに応じた凹部が絶縁層17を厚み方向に貫通する貫通孔(孔部18A)として形成されるので、この孔部18A内に機能層20を充填した後に電極16を設けて有機EL素子10を構成したときに、電極16と電極14との間に挟持された機能層20と、該電極16及び電極14との間に、これらの機能層20、電極16、及び電極14以外を構成する材料が混入することが抑制され、コンタクト不良が抑制される。   Further, as described above, by making the thickness of the convex portion 30A larger than the thickness of the insulating layer 17, a through hole through which the concave portion corresponding to the convex portion 30A formed in the contact step penetrates the insulating layer 17 in the thickness direction. (Hole 18A) is formed between the electrode 16 and the electrode 14 when the organic EL element 10 is configured by providing the electrode 16 after filling the functional layer 20 in the hole 18A. In addition, the material other than the functional layer 20, the electrode 16, and the electrode 14 is prevented from being mixed between the functional layer 20 and the electrode 16 and the electrode 14, and contact failure is suppressed.

(第2の実施の形態)
上記第1の実施の形態では、本実施の形態のパターニング方法を、有機EL素子作製に適用した場合を説明したが、本実施の形態では、パターニング方法を、有機半導体トランジスタの作製に適用した場合を説明する。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the case where the patterning method of the present embodiment is applied to the fabrication of an organic EL element has been described. However, in the present embodiment, the patterning method is applied to the fabrication of an organic semiconductor transistor. Will be explained.

図7に示すように、本実施の形態で形成される有機半導体トランジスタ41は、複数の有機半導体トランジスタ素子40を含んで構成されている。各有機半導体トランジスタ素子40は、ソース電極44と、ドレイン電極45と、ソース電極44及びドレイン電極45と導通可能に設けられた機能層50と、該機能層50に対して絶縁され且つ電場を印加することが可能なゲート電極48と、を含む構成を有している。詳細には、基板42上にソース電極44及びドレイン電極45が所定間隔をもって設けられ、且つこれらのソース電極44及びドレイン電極45を被覆するように機能層50が設けられている。この機能層50上には、絶縁層46を介してゲート電極48が設けられ、これにより有機半導体トランジスタ素子40が構成されている。   As shown in FIG. 7, the organic semiconductor transistor 41 formed in the present embodiment includes a plurality of organic semiconductor transistor elements 40. Each organic semiconductor transistor element 40 includes a source electrode 44, a drain electrode 45, a functional layer 50 provided to be conductive with the source electrode 44 and the drain electrode 45, and an electric field that is insulated from the functional layer 50. And a gate electrode 48 that can be configured. Specifically, the source electrode 44 and the drain electrode 45 are provided on the substrate 42 with a predetermined interval, and the functional layer 50 is provided so as to cover the source electrode 44 and the drain electrode 45. On the functional layer 50, a gate electrode 48 is provided via an insulating layer 46, thereby forming the organic semiconductor transistor element 40.

この有機半導体トランジスタ素子40は、図7に示すように、同一の基板42上に所定の間隔をもって配列され、これらの有機半導体トランジスタ素子40間には、これらの素子間を絶縁する隔壁49が設けられている。この隔壁49は、本実施の形態のパターニング方法によって孔部がパターニングされることによって形成される(詳細後述)。なお、本発明の有機半導体トランジスタ素子40の形状は、必要に応じて、所望の形状とすることができるが、薄膜状であることが好ましい。   As shown in FIG. 7, the organic semiconductor transistor elements 40 are arranged on the same substrate 42 with a predetermined interval, and a partition wall 49 is provided between the organic semiconductor transistor elements 40 to insulate these elements. It has been. The partition walls 49 are formed by patterning holes by the patterning method of the present embodiment (details will be described later). In addition, although the shape of the organic semiconductor transistor element 40 of this invention can be made into a desired shape as needed, it is preferable that it is a thin film form.

以下、図を参照しつつ、本実施の形態の有機半導体トランジスタ素子40の構成及び製造方法についてより詳細に説明する。   Hereinafter, the configuration and manufacturing method of the organic semiconductor transistor element 40 of the present embodiment will be described in more detail with reference to the drawings.

ソース電極44、ドレイン電極45、およびゲート電極48に用いられる電極材料としては、効率よく電荷注入される材料が用いられ、具体的には、金属、金属酸化物、導電性高分子等が使用される。金属としてはマグネシウム、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、タンタル、インジウム、パラジウム、リチウム、カルシウムおよびこれらの合金が挙げられる。金属酸化物としては、酸化リチウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化スズインジウム(ITO)、酸化スズ(NESA)、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛等の金属酸化膜があげられる。導電性高分子としては、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリチオフェン誘導体、ポリピロール、ポリピリジン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等があげられる。   As an electrode material used for the source electrode 44, the drain electrode 45, and the gate electrode 48, a material into which charge is efficiently injected is used. Specifically, a metal, a metal oxide, a conductive polymer, or the like is used. The Examples of the metal include magnesium, aluminum, gold, silver, copper, chromium, tantalum, indium, palladium, lithium, calcium, and alloys thereof. Examples of the metal oxide include metal oxide films such as lithium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, indium tin oxide (ITO), tin oxide (NESA), indium oxide, zinc oxide, and indium zinc oxide. Examples of the conductive polymer include polyaniline, polythiophene, polythiophene derivatives, polypyrrole, polypyridine, and a complex of polyethylenedioxythiophene and polystyrene sulfonic acid.

なお、これらの電極に用いられる材料と機能層50に用いられる後述する高分子化合物とのイオン化ポテンシャルの差が大きいと電荷注入特性が悪くなるため、ドレイン電極45及びソース電極44の少なくとも一方に用いられる材料のイオン化ポテンシャルと、機能層50に用いられる高分子化合物とのイオン化ポテンシャルの差が1.0eV以内であることが好ましく、特に0.5eV以内であることがさらに好ましい。また、このような電極−高分子化合物間のイオン化ポテンシャルの差という観点からは、電極材料としては、特にAuを用いることが好ましい。   Note that if the difference in ionization potential between the material used for these electrodes and a polymer compound described later used for the functional layer 50 is large, the charge injection characteristics deteriorate, so that it is used for at least one of the drain electrode 45 and the source electrode 44. The difference between the ionization potential of the obtained material and the polymer compound used for the functional layer 50 is preferably within 1.0 eV, and more preferably within 0.5 eV. In view of the difference in ionization potential between the electrode and the polymer compound, it is particularly preferable to use Au as the electrode material.

隔壁49及び絶縁層46は、各電極間(ソース電極44、ドレイン電極45、及びゲート電極48)や、ゲート電極48と機能層50とを絶縁する絶縁部材として機能し、この絶縁部材としては、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化タンタル、酸化アルミニウム、酸化チタン等の無機物、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンブタジエン共重合体、塩化ビニルデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂等の有機絶縁高分子等の絶縁性材料が挙げられるが、これに限定されるものではない。   The partition wall 49 and the insulating layer 46 function as an insulating member that insulates between the electrodes (the source electrode 44, the drain electrode 45, and the gate electrode 48) and the gate electrode 48 and the functional layer 50. Inorganic substances such as silicon dioxide, silicon nitride, tantalum oxide, aluminum oxide, titanium oxide, polycarbonate resin, polyester resin, methacrylic resin, acrylic resin, polyvinyl chloride resin, cellulose resin, urethane resin, epoxy resin, polystyrene resin, polyvinyl acetate resin Insulating materials such as, but not limited to, styrene butadiene copolymers, vinyl chloride-acrylonitrile copolymers, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymers, and organic insulating polymers such as silicone resins. It is not something.

機能層50としては、上記第1の実施の形態の機能層20で用いた高分子電荷輸送材料が好適に用いられ、具体的には、第1の実施の形態において、機能層20における高分子電荷輸送材料として挙げた、一般式(I−2)〜(I−4)で表される構造から選択される少なくとも1種以上を、繰り返し単位構造に含むものが好適であるが、これに限定されるものではない。   As the functional layer 50, the polymer charge transport material used in the functional layer 20 of the first embodiment is preferably used. Specifically, in the first embodiment, the polymer in the functional layer 20 is used. It is preferable that the repeating unit structure contains at least one selected from the structures represented by the general formulas (I-2) to (I-4) as the charge transporting material, but is not limited thereto. Is not to be done.

基板42としては、リン等を高濃度にドープしたシリコン単結晶やガラス、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリススチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンブタジエン共重合体、塩化ビニルデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコン樹脂等のプラスチック基板等が挙げられるが、これに限定されるものではない。
特に、電子ペーパーまたはデジタルペーパーや携帯電子機器等の可撓性を求められる電子デバイス(以下、「可撓性電子デバイス」と称す)に用いられる電子回路に本実施の形態の有機半導体トランジスタ素子40を用いる場合、基板42として可撓性がある基板42を用いることが望ましい。特に基板42として曲げ弾性率が1000MPa以上、より好ましくは5000MPa以上である基板42を用いることにより可撓性がある表示素子の駆動回路や電子回路に適応される。
As the substrate 42, silicon single crystal or glass doped with phosphorus or the like in high concentration, glass resin, polycarbonate resin, polyester resin, methacrylic resin, acrylic resin, polyvinyl chloride resin, cellulose resin, urethane resin, epoxy resin, police styrene resin, polyvinyl Examples include, but are not limited to, acetate resins, styrene butadiene copolymers, vinyl chloride-acrylonitrile copolymers, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymers, plastic substrates such as silicone resins, and the like. .
In particular, the organic semiconductor transistor element 40 of the present embodiment is used in an electronic circuit used for an electronic device (hereinafter referred to as “flexible electronic device”) that is required to be flexible, such as electronic paper, digital paper, or portable electronic equipment. When using this, it is desirable to use a flexible substrate 42 as the substrate 42. In particular, by using the substrate 42 having a flexural modulus of 1000 MPa or more, more preferably 5000 MPa or more as the substrate 42, the substrate 42 can be applied to a flexible display element driving circuit or electronic circuit.


これは、本実施の形態の有機半導体トランジスタ素子40は、機能層50部分が、上述したような高分子化合物を主成分として含むために十分な弾性を有しており、可撓性のある基板42上に素子を形成しても、大きな変形や、変形の繰り返しに耐え、安定した性能が維持されるためである。
.
This is because the organic semiconductor transistor element 40 of the present embodiment has sufficient elasticity that the functional layer 50 portion contains the above-described polymer compound as a main component, and is a flexible substrate. This is because even if an element is formed on 42, it can withstand large deformations and repeated deformations and maintain stable performance.

なお、本実施の形態において、「可撓性電子デバイス」とは、〔1〕その使用態様が、上述した電子ペーパーやデジタルペーパー等のように、電源のオン/オフ状態に係わらず、平坦な状態から曲げたり、撓ませたり、屈曲させたりした状態としたり、あるいは、その逆の態様で使用することが可能であり、〔2〕その構成が、基板と、該基板上に1個以上設けられた有機半導体トランジスタ素子とを少なくとも含み、〔3〕上記〔1〕項に説明したような可撓性が、有機半導体トランジスタ素子が設けられた基板部分において少なくとも求められる電子デバイスを意味する。さらに水分や酸素による有機半導体トランジスタ素子40の劣化を防ぐために、保護層(図示省略)を設けてもよい。具体的な保護層の材料としては、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al等の金属、MgO、SIO、TIO等の金属酸化物、ポリエチレン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂が挙げられる。保護層の形成には、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ重合法、CVD法、コーティング法が適用される。 In the present embodiment, the “flexible electronic device” means [1] the usage state is flat regardless of the on / off state of the power supply, such as the electronic paper and digital paper described above. It can be used in a bent state, bent state, bent state, or vice versa. [2] The structure is provided with one or more substrates on the substrate. [3] means an electronic device in which flexibility as described in the above item [1] is required at least in the substrate portion provided with the organic semiconductor transistor element. Further, a protective layer (not shown) may be provided in order to prevent deterioration of the organic semiconductor transistor element 40 due to moisture or oxygen. Specific examples of the protective layer material include metals such as In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, and Al, metal oxides such as MgO, SIO 2 , and TIO 2 , polyethylene resins, polyurea resins, and polyimide resins. Resin. For forming the protective layer, a vacuum deposition method, a sputtering method, a plasma polymerization method, a CVD method, or a coating method is applied.

以上に説明した本実施の形態の有機半導体トランジスタ素子40は、機能層50部分に使用する高分子化合物の種類や、素子の構成等を適宜選択することにより、オン/オフ比が102〜105程度の範囲内で有機半導体トランジスタ素子の用途に応じて調整される。   The organic semiconductor transistor element 40 of the present embodiment described above has an on / off ratio of about 102 to 105 by appropriately selecting the type of polymer compound used in the functional layer 50 portion, the structure of the element, and the like. Within the range, it is adjusted according to the use of the organic semiconductor transistor element.

<有機半導体トランジスタ素子の製造方法>
本実施の形態の有機半導体トランジスタ素子40の製造方法について説明する。
本実施の形態の有機半導体トランジスタ素子40は、以下に説明するパターニング方法を用いて好適に製造される。
<Method for manufacturing organic semiconductor transistor element>
A method for manufacturing the organic semiconductor transistor element 40 of the present embodiment will be described.
The organic semiconductor transistor element 40 of this Embodiment is suitably manufactured using the patterning method demonstrated below.

上述のように、本実施の形態の有機半導体トランジスタ素子40においては、製造工程において、図8に示すように、ソース電極44及びドレイン電極45の形成された基板42上に、隔壁49を構成する上記絶縁性材料を一様に塗布して絶縁層47を形成し、この絶縁層47に、形成対象のパターンに応じた凸部60Aを有すると共に該凸部60Aに絶縁層を溶解する溶解液62の塗布された鋳型60を接触させることで、絶縁層47を溶解して該凸部60Aに応じた孔部49Aを形成した後に該鋳型60を基板42から剥離することで孔部49Aをパターニングする。これにより、機能層50を充填するための孔部49Aが絶縁層47に形成される。そして、この形成された孔部49Aに機能層50を構成する材料を充填することで機能層50を形成した後に、絶縁層60及びゲート電極48を設けることで作製される。以下に詳細を説明する。   As described above, in the organic semiconductor transistor element 40 of the present embodiment, in the manufacturing process, as shown in FIG. 8, the partition wall 49 is formed on the substrate 42 on which the source electrode 44 and the drain electrode 45 are formed. The insulating material 47 is uniformly applied to form the insulating layer 47, and the insulating layer 47 has a convex portion 60A corresponding to the pattern to be formed and dissolves the insulating layer in the convex portion 60A. After the insulating layer 47 is dissolved to form a hole 49A corresponding to the convex portion 60A, the mold 60 is peeled from the substrate 42 to pattern the hole 49A. . As a result, a hole 49 </ b> A for filling the functional layer 50 is formed in the insulating layer 47. Then, after the functional layer 50 is formed by filling the formed hole 49A with the material constituting the functional layer 50, the insulating layer 60 and the gate electrode 48 are provided. Details will be described below.

図8(A)に示すように、まず、ソース電極44及びドレイン電極45の設けられた基板42を用意する。そして、図8(B)に示すように、この基板42上に、隔壁49を構成するための上記絶縁性材料を一様に塗布することで最終的には隔壁49として機能する絶縁層47を形成する。なお、この絶縁性材料としては、優れた絶縁性を有すると共に良好な成膜条件を満たす材料が用いられ、且つ、後述する溶解液に溶け、機能層50を形成する材料に対しては難溶であるという性質を満たせばどのような材料であってもよい。   As shown in FIG. 8A, first, a substrate 42 provided with a source electrode 44 and a drain electrode 45 is prepared. Then, as shown in FIG. 8B, an insulating layer 47 that finally functions as the partition wall 49 is formed by uniformly applying the insulating material for forming the partition wall 49 onto the substrate 42. Form. As this insulating material, a material having excellent insulating properties and satisfying a good film forming condition is used, and it is hardly soluble in a material that dissolves in a solution to be described later and forms the functional layer 50. Any material may be used as long as it satisfies the property of being.

なお、「溶解液に溶ける」、「溶解液に難溶である」、及び「良好な成膜条件」等の本ン実施の形態で用いている言葉の定義は、第1の実施の形態と同一であるため、詳細な説明を省略する。   The definitions of terms used in the present embodiment, such as “soluble in a solution”, “slightly soluble in a solution”, and “good film forming conditions”, are the same as those in the first embodiment. Since they are the same, detailed description is omitted.

この絶縁性材料を基板42上に塗布する方法としては、スピンコート、ディップ、及びキャスティング等の方法が用いられる他、インクジェット、印刷、バーコード等の種々の方法を用いても良く、これらの方法に限られない。   As a method of applying this insulating material onto the substrate 42, methods such as spin coating, dipping, and casting may be used, and various methods such as ink jet, printing, and barcode may be used. Not limited to.

次に、絶縁層47上に形成するパターン(本実施の形態では、機能層50を形成するための孔部)に応じた凸部60Aを有する鋳型60を用意する。次に、この鋳型60の凸部60Aに溶解液を塗布する(図8(C))。鋳型60としては、パターン形成対象の層(本実施の形態では絶縁層47)の弾性率やパターニングのしやすさ等に応じて、金属製の弾性率の低い材料により構成されたものを用いても良いし、弾性を有する材料により構成されたものを用いても良い。   Next, a mold 60 having a convex portion 60A corresponding to a pattern to be formed on the insulating layer 47 (in the present embodiment, a hole for forming the functional layer 50) is prepared. Next, a solution is applied to the convex portion 60A of the mold 60 (FIG. 8C). The mold 60 is made of a metal material having a low elastic modulus in accordance with the elastic modulus of the pattern formation target layer (insulating layer 47 in the present embodiment), the ease of patterning, or the like. Alternatively, a material made of an elastic material may be used.

本実施の形態では、鋳型60に形成されている凸部60Aの厚みは、基板42上に形成されている絶縁層47の厚みより大きくなるように調整されているとする。
凸部60Aの厚みを絶縁層47の厚みより大きくなるように調整することで、後述する工程において、該凸部60Aに応じて絶縁層47に形成された凹部が、絶縁層47を厚み方向に貫通する貫通孔(孔部49A)として形成される。
In the present embodiment, it is assumed that the thickness of the convex portion 60 </ b> A formed on the mold 60 is adjusted to be larger than the thickness of the insulating layer 47 formed on the substrate 42.
By adjusting the thickness of the convex portion 60A to be larger than the thickness of the insulating layer 47, in a process described later, the concave portion formed in the insulating layer 47 according to the convex portion 60A causes the insulating layer 47 to move in the thickness direction. It is formed as a through hole (hole 49A) that penetrates.

なお、本実施の形態では、凸部60Aの形成された鋳型60によって絶縁層47を貫通する貫通孔を設け、この貫通孔に後述する機能層50を充填することで、機能層50がソース電極44及びドレイン電極45に接するように構成することが好ましいため、凸部60Aの厚みを絶縁層47の厚みより大きくするように予め調整したが、例えば、単に絶縁層47に非貫通の凹部を設けたい場合には、凹部60Aの厚みは絶縁層47の厚み未満であってもよいことはいうまでもない。   In the present embodiment, a through-hole penetrating the insulating layer 47 is provided by the mold 60 in which the convex portion 60A is formed, and the functional layer 50 is filled with a later-described functional layer 50 so that the functional layer 50 becomes the source electrode. 44 and the drain electrode 45 are preferably in contact with each other. Therefore, the thickness of the convex portion 60A is adjusted in advance to be larger than the thickness of the insulating layer 47. For example, a non-penetrating concave portion is simply provided in the insulating layer 47. Needless to say, the thickness of the recess 60 </ b> A may be less than the thickness of the insulating layer 47.

そして、この鋳型60の凸部60Aに、絶縁層47を溶解する溶解液を、第1の実施の形態と同様にして塗布する。   Then, a solution for dissolving the insulating layer 47 is applied to the convex portions 60A of the mold 60 in the same manner as in the first embodiment.

この溶解液は、後述する工程において絶縁層47上に鋳型60を接触させたときに、鋳型60上の溶解液の塗布されている領域が、絶縁層47上の凹部を設けたい領域(パターンを形成する対象となる領域)に接するように塗布すればよい。
このため、鋳型60の凸部60Aに対応するパターンを絶縁層47上に形成する場合には、鋳型60を絶縁層47に接触させたときにパターン形成対象となる領域にのみ溶解液を塗布すればよい。
When the casting solution 60 is brought into contact with the insulating layer 47 in a process to be described later, the solution is applied to the region on the casting layer 60 where the dissolving solution is applied (the pattern is to be provided with a recess on the insulating layer 47). Application may be made so as to be in contact with a region to be formed).
For this reason, when a pattern corresponding to the convex portion 60A of the mold 60 is formed on the insulating layer 47, the solution is applied only to the region to be patterned when the mold 60 is brought into contact with the insulating layer 47. That's fine.

なお、本実施の形態では、凸部60Aにのみ溶解液を塗布する場合を説明するが、第1の実施の形態と同様に、鋳型60の凸部60Aの厚みを絶縁層47の厚みより大きくなるように調整した場合には、鋳型60を絶縁層47に接触させた場合に接触する対象となる領域は凸部60Aのみであることから、溶解液の塗布は、凸部60A以外の領域について行っても良い。このようにすれば、簡易な工程で容易に溶解液の塗布が可能とされる。   In the present embodiment, the case where the solution is applied only to the convex portion 60A will be described. However, as in the first embodiment, the thickness of the convex portion 60A of the mold 60 is larger than the thickness of the insulating layer 47. In the case where adjustment is performed, since the region to be contacted is only the convex portion 60A when the mold 60 is brought into contact with the insulating layer 47, the application of the solution is performed on the region other than the convex portion 60A. You can go. In this way, the solution can be easily applied by a simple process.

この溶解液としては、絶縁層47を構成する材料を溶解すると共に、ソース電極44及びドレイン電極45を構成する材料については難溶である材料を用いれば良く、絶縁層47を構成する材料に応じて定められる。溶解液としては、第1の実施の形態で用いた溶解液等が挙げられるが、上記特性を満たせば、これらに限られない。   As the solution, a material that forms the insulating layer 47 is dissolved, and a material that forms the source electrode 44 and the drain electrode 45 may be a hardly soluble material, depending on the material that forms the insulating layer 47. Determined. Examples of the solution include the solution used in the first embodiment, but are not limited thereto as long as the above characteristics are satisfied.

また、第1の実施の形態と同様に、この鋳型60の溶解液62を塗布する対象となる領域(本実施の形態では凸部60A)には、親液化処理を施した後に、溶解液62を塗布することが好ましい。鋳型60の表面を親液化処理した後に溶解液62を塗布することで、溶解液62が鋳型60から液垂れを起こしたり、鋳型60に塗布された溶解液62の厚みが不均一となったりする事が抑制される。この親液化処理の方法としては、第1の実施の形態と同様の方法が挙げられるため、記載を省略する。   Further, as in the first embodiment, the lyophilic treatment is performed on the region (the projecting portion 60A in the present embodiment) to which the dissolution liquid 62 of the mold 60 is applied, and then the dissolution liquid 62 is applied. Is preferably applied. By applying the solution 62 after the surface of the mold 60 has been made lyophilic, the solution 62 may dripping from the mold 60 or the thickness of the solution 62 applied to the mold 60 may be uneven. Things are suppressed. As a method for this lyophilic treatment, the same method as in the first embodiment can be cited, and thus the description is omitted.

さらに、第1の実施の形態で用いた溶解液と同様に、この溶解液には、好ましくは、鋳型60からの液だれ抑制のための粘度調整のために、各種固形成分を分散または含有してもよい。この固形成分としては、粘度調整に用いられ、且つ周辺の電気特性に影響を与えない材料であればどのような材料であっても良いが、好ましくは、溶解する対象となる絶縁層47を構成する材料と同一材料を含む事が好ましい。絶縁層47を構成する材料を固形成分として含むことで、溶解液の一部が絶縁層47に形成された孔部または凹部内に残った場合であっても、素子としての機能低下が抑制される。
この溶解液中に含まれる固形成分の含有量は、第1の実施の形態と同じであるため説明を省略する。
Further, similar to the solution used in the first embodiment, this solution preferably contains various solid components dispersed or contained for viscosity adjustment for suppressing dripping from the mold 60. May be. The solid component may be any material as long as it is used for viscosity adjustment and does not affect the electrical characteristics of the surroundings. Preferably, the insulating layer 47 to be dissolved is formed. It is preferable to include the same material as the material to be processed. By including the material constituting the insulating layer 47 as a solid component, even if a part of the solution remains in the hole or the recess formed in the insulating layer 47, the function deterioration as an element is suppressed. The
Since the content of the solid component contained in the solution is the same as that in the first embodiment, description thereof is omitted.

次に、少なくとも凸部60Aに溶解液62の塗布された鋳型60を、凸部60Aの形成されている側が絶縁層47に接するように基板42に接触させる(図8(D)、図8(E)接触工程)。   Next, at least the casting mold 60 with the solution 62 applied to the convex portion 60A is brought into contact with the substrate 42 so that the side on which the convex portion 60A is formed contacts the insulating layer 47 (FIG. 8D, FIG. E) Contact process).

この接触工程において、鋳型60の凸部60Aの溶解液の塗布されている領域が接することによって、絶縁層47の全領域の内の該凸部60A上に塗布された溶解液に接した領域が溶解される。このため、この鋳型60を基板42から剥離すると(図8(F)参照)、絶縁層47には、凸部60Aに応じた孔部49Aが形成されると共に、絶縁層47に形成された孔部49Aによって結果的に絶縁性材料による隔壁49が形成される(図8(F)参照)。   In this contact step, the region where the solution of the convex portion 60A of the mold 60 is applied comes into contact, so that the region in contact with the solution applied on the convex portion 60A of the entire region of the insulating layer 47 is formed. Dissolved. For this reason, when the mold 60 is peeled from the substrate 42 (see FIG. 8F), the insulating layer 47 is provided with holes 49A corresponding to the convex portions 60A and the holes formed in the insulating layer 47. As a result, a partition wall 49 made of an insulating material is formed by the portion 49A (see FIG. 8F).

なお、この接触工程においては、第1の実施の形態と同様に、高率良く且つ効果的に絶縁層47を溶解して凸部60Aに応じた孔部49Aを形成するために、鋳型60を基板42に接触させた状態で熱処理を行うことで溶解液を乾燥させることが好ましい。基板42から鋳型60を剥離する前のこの接触工程において、熱処理を行い、溶解液を乾燥させることで、未乾燥の溶解液が絶縁層47との界面に残ることにより絶縁層47に形成された孔部49Aの形状が変形することが抑制される。   In this contact step, as in the first embodiment, the mold 60 is used to dissolve the insulating layer 47 with high efficiency and effectively to form the hole 49A corresponding to the convex portion 60A. It is preferable to dry the solution by performing heat treatment in contact with the substrate 42. In this contact step before the mold 60 is peeled from the substrate 42, heat treatment is performed and the solution is dried, so that an undried solution remains at the interface with the insulation layer 47, thereby forming the insulating layer 47. The deformation of the hole 49A is suppressed.

この熱処理の条件としては、凸部60Aに溶解液の塗布された鋳型60を基板42上の絶縁層47に接触させた状態で、該溶解液を乾燥させる程度の熱を所定時間加えれば良く、溶解液の組成、製造工程時の環境等によって適宜調整すればよい。   As a condition for this heat treatment, heat for drying the solution may be applied for a predetermined time in a state where the mold 60 with the solution applied to the convex portion 60A is in contact with the insulating layer 47 on the substrate 42. What is necessary is just to adjust suitably with the composition of a solution, the environment at the time of a manufacturing process, etc.

次に、図8(G)に示すように、絶縁層47に孔部49Aが形成されることで隔壁49及び孔部49Aの形成された基板42の該孔部49A内に、上記機能層50の構成材料を充填する。機能層50の構成材料の充填方法としては、インクジェット法が多く用いられるが、孔部49A内に上記機能層50が形成されればよく、インクジェット法に限られない。   Next, as shown in FIG. 8G, the functional layer 50 is formed in the hole 49A of the substrate 42 in which the partition wall 49 and the hole 49A are formed by forming the hole 49A in the insulating layer 47. The constituent material is filled. As a method of filling the constituent material of the functional layer 50, an ink jet method is often used. However, the functional layer 50 may be formed in the hole 49A, and is not limited to the ink jet method.

次に、図8(H)に示すように、機能層20上に、絶縁層47の形成時と同様にして上記絶縁性材料を塗布することにより絶縁層46を形成した後に、図8(I)に示すようにゲート電極48を形成することで、複数の有機半導体トランジスタ素子40の設けられた有機半導体トランジスタ41が形成される。なお、このゲート電極48の形成には、真空蒸着法等を用いればよい。   Next, as shown in FIG. 8H, after the insulating layer 46 is formed on the functional layer 20 by applying the insulating material in the same manner as in the formation of the insulating layer 47, the structure shown in FIG. The organic semiconductor transistor 41 provided with the plurality of organic semiconductor transistor elements 40 is formed by forming the gate electrode 48 as shown in FIG. The gate electrode 48 may be formed by using a vacuum vapor deposition method or the like.

上述のように、本実施の形態の有機半導体トランジスタ41においては、製造工程において、ソース電極44及びドレイン電極45の形成された基板42上に、隔壁49を構成する上記絶縁性材料を一様に塗布して絶縁層47を形成し、この絶縁層47に、形成対象のパターンに応じた凸部60Aを有すると共に該凸部60Aに絶縁層47を溶解する溶解液62の塗布された鋳型60を接触させることで、絶縁層47を溶解する。そして、この溶解によって該凸部60Aに応じた孔部49Aを絶縁層47に形成した後に該鋳型60を基板42から剥離することで隔壁49(絶縁層47)によって区切られた孔部49Aをパターニングする。このため、孔部49A内に絶縁層47を構成する材料が混入することが抑制されると共に、孔部47A内に残渣が発生することが抑制される。   As described above, in the organic semiconductor transistor 41 of the present embodiment, in the manufacturing process, the insulating material constituting the partition wall 49 is uniformly formed on the substrate 42 on which the source electrode 44 and the drain electrode 45 are formed. The insulating layer 47 is formed by coating, and the insulating layer 47 has a projection 60A corresponding to the pattern to be formed and a mold 60 coated with a solution 62 that dissolves the insulating layer 47 in the projection 60A. By contacting, the insulating layer 47 is dissolved. Then, holes 49A corresponding to the projections 60A are formed in the insulating layer 47 by this dissolution, and then the mold 60 is peeled from the substrate 42, thereby patterning the holes 49A delimited by the partition walls 49 (insulating layer 47). To do. For this reason, it is suppressed that the material which comprises the insulating layer 47 mixes in the hole 49A, and it is suppressed that a residue generate | occur | produces in the hole 47A.

さらに、上述のように、凸部60Aの厚みを絶縁層47の厚みより大きくすることで、上記接触工程において形成される凸部60Aに応じた凹部が絶縁層47を厚み方向に貫通する貫通孔(孔部49A)として形成されるので、この孔部49A内に機能層50を充填した後に絶縁層46及びゲート電極48を設けて有機半導体トランジスタ素子40を構成したときに、ソース電極44とドレイン電極45との間の機能層50と、これらのソース電極44及びドレイン電極45各々との間に、これらの機能層50、ソース電極44、及びドレイン電極45以外を構成する材料が混入することが抑制され、コンタクト不良が抑制される。   Further, as described above, by making the thickness of the convex portion 60A larger than the thickness of the insulating layer 47, a through hole in which the concave portion corresponding to the convex portion 60A formed in the contact step penetrates the insulating layer 47 in the thickness direction. Since the hole 49A is filled with the functional layer 50 and then the insulating layer 46 and the gate electrode 48 are provided to form the organic semiconductor transistor element 40, the source electrode 44 and the drain Materials other than the functional layer 50, the source electrode 44, and the drain electrode 45 may be mixed between the functional layer 50 between the electrode 45 and the source electrode 44 and the drain electrode 45. It is suppressed and contact failure is suppressed.

なお、上記第1の実施の形態及び第2の実施の形態では、本実施の形態のパターニング方法を、有機EL素子の製造、及び有機半導体トランジスタ素子の製造に適用した場合を説明したが、本実施の形態のパターニング方法は、凹部または孔部を形成することによってパターニングを行う用途であれば、どのようなものに適用してもよい。特に、電極間になんらかの機能層を構成するために、機能層を充填するための凹部や孔部を形成する場合や、隔壁を設けるために隔壁となる領域以外の領域に凹部や孔部を設ける場合等に適用可能であり、上記実施の形態に限られない。   In the first and second embodiments, the case where the patterning method of the present embodiment is applied to the manufacture of an organic EL element and an organic semiconductor transistor element has been described. The patterning method according to the embodiment may be applied to any application as long as patterning is performed by forming a recess or a hole. In particular, in order to form a functional layer between the electrodes, a concave portion or a hole for filling the functional layer is formed, or a concave portion or a hole is provided in a region other than the region to be a partition for providing the partition. The present invention is applicable to cases and the like, and is not limited to the above embodiment.

以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(実施例A1)
洗浄後乾燥させた2mm幅の短冊型ITO電極をエッチングにより形成したガラス基板上に、シクロオレフィンポリマーの3.0質量%テトラリン溶液を用いてスピンコート法により、厚さ300nmの絶縁層を一様に形成し、十分乾燥した。次に、凸部の形成された鋳型(凸部の厚み100μm、凸部の形状:20μm×20μmの柱状、凸部以外の部分の厚み500μmの凸部に、溶解液として、テトラリンを浸漬法を用いて塗布した。
(Example A1)
An insulating layer having a thickness of 300 nm is uniformly formed by spin coating using a 3.0 mass% tetralin solution of a cycloolefin polymer on a glass substrate on which a 2 mm-wide strip-shaped ITO electrode that has been washed and dried is etched. And dried well. Next, a mold having a convex portion (thickness of the convex portion 100 μm, convex shape: columnar shape of 20 μm × 20 μm, and a convex portion having a thickness of 500 μm other than the convex portion, tetralin is immersed as a solution in the immersion method. Applied.

次に、CCDカメラにより手動で位置合わせを行いながら、前記ガラス基板上に形成した絶縁層上に、溶解液を塗布した凸部が接触するように鋳型を重ね合わせて、を用いて、1MPaの強さの圧力をかけることで凸部に対応する孔部を形成した。そして、このガラス基板上に鋳型を重ね合わせた状態で、25℃40%RHの環境下に1時間放置することで溶解液を乾燥させた後に、鋳型をガラス基板から剥離した。ガラス基板表面を目視にて確認したところ、絶縁層には、鋳型の凸部に対応する孔部(孔部の深さ300nm、孔部の形状:20μm×20μmの柱状)が形成されていた。   Next, while aligning manually with a CCD camera, the mold is overlaid on the insulating layer formed on the glass substrate so that the convex portion coated with the dissolving solution contacts, A hole corresponding to the convex portion was formed by applying a strong pressure. Then, with the mold superimposed on the glass substrate, the solution was dried by leaving it in an environment of 25 ° C. and 40% RH for 1 hour, and then the mold was peeled from the glass substrate. When the surface of the glass substrate was visually confirmed, a hole corresponding to the convex portion of the mold (depth of the hole 300 nm, shape of the hole: columnar shape of 20 μm × 20 μm) was formed in the insulating layer.

次に、この形成された孔部に、機能層として、ポリフルオレン系発光材料(例示化合物(II−16)において、n=8、y=0としたもの、Mw1.8×10−6)の2.0質量%の1,2,4トリメチルベンゼン溶液を、インクジェット法を用いて充填した。これによって、膜厚80nmの発光部としての機能層を形成した。さらに、この機能層上に、真空蒸着によってCa/Alをそれぞれ30nm、200nmの厚さで形成することで、有機EL素子A1を作製した。 Next, a polyfluorene-based light-emitting material (in the exemplary compound (II-16), where n = 8 and y = 0, Mw 1.8 × 10 −6 ) is used as a functional layer in the formed hole. A 2.0 mass% 1,2,4 trimethylbenzene solution was filled using an inkjet method. Thereby, a functional layer as a light emitting portion having a thickness of 80 nm was formed. Further, an organic EL element A1 was produced by forming Ca / Al with a thickness of 30 nm and 200 nm, respectively, on this functional layer by vacuum deposition.

(実施例A2)
洗浄後乾燥させた2mm幅の短冊型ITO電極をエッチングにより形成したガラス基板上に、ポリイミドの3.0質量%1,2,4トリクロロベンゼン溶液を用いてスピンコート法により、厚さ300nmの絶縁層を一様に形成し、十分乾燥した。次に、凸部の形成された鋳型(凸部の厚み100μm、凸部の形状:20μm×20μmの柱状、凸部以外の部分の厚み500μm)を用意し、凸部の形成されている側の面にUVオゾンクリーナー(UV42、日本レーザー電子社製)を用いて10分間UVオゾン処理を行うことで、鋳型の表面を親液化した。
(Example A2)
Insulation with a thickness of 300 nm by spin coating using a 3.0 mass% 1,2,4 trichlorobenzene solution of polyimide on a glass substrate formed by etching a 2 mm wide strip-shaped ITO electrode that has been washed and dried. The layer was formed uniformly and dried thoroughly. Next, a mold having a convex portion (thickness of the convex portion 100 μm, shape of the convex portion: 20 μm × 20 μm columnar shape, thickness of the portion other than the convex portion 500 μm) is prepared, and on the side where the convex portion is formed The surface of the mold was made lyophilic by performing UV ozone treatment on the surface for 10 minutes using a UV ozone cleaner (UV42, manufactured by Nippon Laser Electronics Co., Ltd.).

次に、この表面を親液化された鋳型の凸部に、溶解液として、1,2,4トリクロロベンゼンを浸漬法を用いて塗布した。   Next, 1,2,4 trichlorobenzene was applied as a solution to the convex portion of the mold, which was made lyophilic, using a dipping method.

次に、CCDカメラにより手動で位置合わせを行いながら、前記ガラス基板上に形成した絶縁層上に、溶解液を塗布した凸部が接触するように鋳型を重ね合わせて、圧力をかけることで凸部に対応する孔部を形成した。そして、このガラス基板上に鋳型を重ね合わせた状態で、25℃40%RHの環境下に1時間放置することで溶解液を乾燥させた後に、鋳型をガラス基板から剥離した。ガラス基板表面を目視にて確認したところ、絶縁層には、鋳型の凸部に対応する孔部(孔部の深さ300nm、孔部の形状:20μm×20μmの柱状)が形成されていた。   Next, while aligning manually with a CCD camera, the mold is overlaid on the insulating layer formed on the glass substrate so that the convex portion coated with the dissolving solution is in contact with it, and a convex is applied by applying pressure. A hole corresponding to the portion was formed. Then, with the mold superimposed on the glass substrate, the solution was dried by leaving it in an environment of 25 ° C. and 40% RH for 1 hour, and then the mold was peeled from the glass substrate. When the surface of the glass substrate was visually confirmed, a hole corresponding to the convex portion of the mold (depth of the hole 300 nm, shape of the hole: columnar shape of 20 μm × 20 μm) was formed in the insulating layer.

次に、この形成された孔部に、機能層として、実施例A1と同じポリフルオレン系発光材料の2.0質量%の1,2,4トリメチルベンゼン溶液を、インクジェット法を用いて充填した。これによって、膜厚80nmの発光部としての機能層を形成した。さらに、この機能層上に、真空蒸着によってCa/Alをそれぞれ30nm、200nmの厚さで形成することで、有機EL素子A2を作製した。   Next, a 2.0 mass% 1,2,4 trimethylbenzene solution of the same polyfluorene-based luminescent material as in Example A1 was filled in the formed hole portion as a functional layer using an ink jet method. Thereby, a functional layer as a light emitting portion having a thickness of 80 nm was formed. Further, an organic EL element A2 was produced by forming Ca / Al with a thickness of 30 nm and 200 nm on the functional layer by vacuum deposition, respectively.

(実施例A3)
洗浄後乾燥させた2mm幅の短冊型ITO電極をエッチングにより形成したガラス基板上に、PMMA(ポリメチルメタクルレート)の2.0質量%1,2,4トリクロロベンゼン溶液を用いてスピンコート法により、厚さ100nmの絶縁層を一様に形成し、十分乾燥した。次に、凸部の形成された鋳型(凸部の厚み100μm、凸部の形状:20μm×20μmの柱状、凸部以外の部分の厚み500μm)を用意し、凸部の形成されている側の面にUVオゾンクリーナー(UV42、日本レーザー電子社製)を用いて10分間UVオゾン処理を行うことで、鋳型の表面を親液化した。
(Example A3)
Spin coating using a 2.0 mass% 1,2,4 trichlorobenzene solution of PMMA (polymethylmethacrylate) on a glass substrate on which a 2 mm wide strip-shaped ITO electrode that has been washed and dried is etched. Thus, an insulating layer having a thickness of 100 nm was uniformly formed and sufficiently dried. Next, a mold having a convex portion (thickness of the convex portion 100 μm, shape of the convex portion: 20 μm × 20 μm columnar shape, thickness of the portion other than the convex portion 500 μm) is prepared, and the side where the convex portion is formed The surface of the mold was made lyophilic by performing UV ozone treatment on the surface for 10 minutes using a UV ozone cleaner (UV42, manufactured by Nippon Laser Electronics Co., Ltd.).

次に、この表面を親液化された鋳型の凸部に、溶解液として、1,2,4トリクロロベンゼンを浸漬法を用いて塗布した。   Next, 1,2,4 trichlorobenzene was applied as a solution to the convex portion of the mold, which was made lyophilic, using a dipping method.

次に、CCDカメラにより手動で位置合わせを行いながら、前記ガラス基板上に形成した絶縁層上に、溶解液を塗布した凸部が接触するように鋳型を重ね合わせて圧力をかけるとことで凸部に対応する孔部を形成した。そして、このガラス基板上に鋳型を重ね合わせた状態で、130℃40%RHの環境下に10分間放置することで熱処理を施した後に、鋳型をガラス基板から剥離した。ガラス基板表面を目視にて確認したところ、絶縁層には、鋳型の凸部に対応する孔部(孔部の深さ300nm、孔部の形状:20μm×20μmの柱状)が形成されていた。   Next, while aligning manually with a CCD camera, the mold is placed on the insulating layer formed on the glass substrate so that the convex part coated with the solution is in contact with the mold, and pressure is applied by applying pressure. A hole corresponding to the portion was formed. Then, the mold was peeled off from the glass substrate after being heat-treated by being left standing in an environment of 130 ° C. and 40% RH for 10 minutes in a state where the mold was superimposed on the glass substrate. When the surface of the glass substrate was visually confirmed, a hole corresponding to the convex portion of the mold (depth of the hole 300 nm, shape of the hole: columnar shape of 20 μm × 20 μm) was formed in the insulating layer.

次に、この形成された孔部に、機能層として、実施例A1と同じポリフルオレン系発光材料の2.0質量%の1,2,4トリメチルベンゼン溶液を、インクジェット法を用いて充填した。これによって、膜厚80nmの発光部としての機能層を形成した。さらに、この機能層上に、真空蒸着によってCa/Alをそれぞれ30nm、200nmの厚さで形成することで、有機EL素子A3を作製した。   Next, a 2.0 mass% 1,2,4 trimethylbenzene solution of the same polyfluorene-based luminescent material as in Example A1 was filled in the formed hole portion as a functional layer using an ink jet method. Thereby, a functional layer as a light emitting portion having a thickness of 80 nm was formed. Further, an organic EL element A3 was produced by forming Ca / Al with a thickness of 30 nm and 200 nm, respectively, on the functional layer by vacuum deposition.

(比較例A1)
上記実施例A1において、絶縁層に形成する孔部を、インクジェット法を用いて形成した以外は、実施例A1と同様にして比較有機EL素子A1を作製した。
具体的には、実施例A1と同じ方法によりガラス基板上に形成した絶縁層上に、実施例A1で調整した溶解液を、インクジェット吐出装置(Dimatix社製、商品名:DMP−2831)を用いて吐出した。なお、吐出量は、一箇所あたり10pl×5滴
とした。
溶解液の吐出されたガラス基板の絶縁層表面を目視にて確認したところ、絶縁層には、孔部(孔部の深さ300nm、孔部の形状:直径60μmmの円筒状)が形成されていた。
(Comparative Example A1)
A comparative organic EL element A1 was produced in the same manner as in Example A1, except that the hole formed in the insulating layer in Example A1 was formed using an inkjet method.
Specifically, the ink prepared in Example A1 is applied to the solution prepared in Example A1 on the insulating layer formed on the glass substrate by the same method as in Example A1, using an inkjet discharge device (trade name: DMP-2831 manufactured by Dimatix). Was discharged. The discharge amount was 10 pl × 5 drops per location.
When the surface of the insulating layer of the glass substrate on which the dissolved solution was discharged was visually confirmed, a hole (a hole depth of 300 nm, a hole shape: a cylindrical shape with a diameter of 60 μm) was formed in the insulating layer. It was.

次に、この形成された孔部に、実施例A1と同じ方法により、機能層としての実施例A1と同じポリフルオレン系発光材料の2.0質量%の1,2,4トリメチルベンゼン溶液をインクジェット法を用いて充填した。これによって、膜厚80nmの発光部としての機能層を形成した。さらに、この機能層上に、真空蒸着によってCa/Alをそれぞれ30nm、200nmの厚さで形成することで、比較有機EL素子A1を作製した。   Next, a 2.0 mass% 1,2,4 trimethylbenzene solution of the same polyfluorene-based light-emitting material as that of Example A1 as a functional layer is inkjetted into the formed hole by the same method as Example A1. Filled using the method. Thereby, a functional layer as a light emitting portion having a thickness of 80 nm was formed. Furthermore, comparative organic EL element A1 was produced by forming Ca / Al with a thickness of 30 nm and 200 nm, respectively, on this functional layer by vacuum deposition.

(比較例A2)
上記実施例A2において、絶縁層に形成する孔部を、インクジェット法を用いて比較例A1と同じ方法及び条件により形成した以外は、実施例A2と同様にして比較有機EL素子A2を作製した。
(Comparative Example A2)
A comparative organic EL element A2 was produced in the same manner as in Example A2, except that the hole formed in the insulating layer in Example A2 was formed by the same method and conditions as in Comparative Example A1 using the inkjet method.

(比較例A3)
上記実施例A3において、絶縁層に形成する孔部を、インクジェット法を用いて比較例A1と同じ方法及び条件により形成した以外は、実施例A3と同様にして比較有機EL素子A3を作製した。
(Comparative Example A3)
A comparative organic EL element A3 was produced in the same manner as in Example A3 except that in Example A3, the hole formed in the insulating layer was formed by the same method and conditions as in Comparative Example A1 using the inkjet method.

−評価−
以上のようにして作製した有機EL素子について、形成された隔壁の均一性、孔部内(機能層)への絶縁性材料による残渣、機能した画素の各々について評価を行った。
-Evaluation-
With respect to the organic EL element produced as described above, the uniformity of the formed partition, the residue due to the insulating material in the hole (functional layer), and the functioned pixel were evaluated.

―隔壁の均一性評価―
絶縁層に孔部を設けることによって形成された隔壁(絶縁層の内の孔部以外の領域、すなわち、孔部間の隔壁)について、鋳型の凸部に応じた孔部が形成されているか否かについて評価した。評価基準は以下の通りである。評価結果は表1に示した。
絶縁層に設けられた孔部の形状及び深さは、レーザー顕微鏡(キーエンス製、VK−9700)を用いて測定した。
―Evaluation of partition wall uniformity―
Whether or not a hole corresponding to the convex portion of the mold is formed for a partition formed by providing a hole in the insulating layer (a region other than the hole in the insulating layer, that is, a partition between the holes). I evaluated it. The evaluation criteria are as follows. The evaluation results are shown in Table 1.
The shape and depth of the hole provided in the insulating layer were measured using a laser microscope (manufactured by Keyence, VK-9700).

G1:隔壁は均一に形成されており、且つ鋳型の凸部の形状、位置、及び大きさに対応する孔部が形成されることで均一形状、位置、大きさの隔壁が形成されている。
G2:隔壁の一部に孔部への垂れ込みが観察される、または隔壁の位置が鋳型の凸部の位置に対してずれて(位置ずれして)いる箇所がある。
G3:隔壁が形成されていない。
G1: The partition walls are uniformly formed, and the partition walls having a uniform shape, position, and size are formed by forming holes corresponding to the shape, position, and size of the convex portions of the mold.
G2: There is a portion where a part of the partition wall is observed to sag into the hole, or the partition wall position is shifted (displaced) from the position of the convex portion of the mold.
G3: No partition is formed.

―孔部内の残渣評価―
孔部の残渣について以下の評価を行った。評価基準は以下の通りであり、残渣の評価は光学顕微鏡(オリンパス製、GX71)による目視検査で行った。なお、評価結果は表1に示した。
-Residue evaluation in the hole-
The following evaluation was performed about the residue of the hole. The evaluation criteria are as follows, and the residue was evaluated by visual inspection using an optical microscope (Olympus, GX71). The evaluation results are shown in Table 1.

G1:残渣なし
G2:孔部の周辺に残渣がみられる。
G3:全面に渡って残渣が見られる。
G1: No residue G2: A residue is seen around the hole.
G3: A residue is seen over the entire surface.

―機能した画素の評価―
作製した有機EL素子について、真空中(133.3×10−3Pa(10−3Torr))で基板側に設けられた電極側をプラス、対向する電極側をマイナスとして直流電圧を印加し、形成されている複数の機能層(すなわち発光領域)の内の発光領域が、機能層の全領域に対して何%であるかを、機能している画素の割合として、残渣の評価同様に発光状態を光学顕微鏡(オリンパス製、GX71)で拡大観察し発光面積を計算した。評価結果を表1に示した。なお、機能している面積の割合が95%を超える場合には、電極と機能層間のコンタクト不良は生じておらず、また、機能層の充填された孔部内に絶縁性材料の残渣は残っていないと言える。
―Evaluation of functional pixels―
For the produced organic EL element, a DC voltage was applied in vacuum (133.3 × 10 −3 Pa (10 −3 Torr)) with the electrode side provided on the substrate side being positive and the opposite electrode side being negative. Emission is performed in the same manner as the residue evaluation, with the percentage of functioning pixels as the percentage of the light-emitting area of the plurality of functional layers (that is, the light-emitting area) formed with respect to the entire area of the functional layer. The state was magnified with an optical microscope (Olympus, GX71), and the light emission area was calculated. The evaluation results are shown in Table 1. When the ratio of the functioning area exceeds 95%, there is no contact failure between the electrode and the functional layer, and the residue of the insulating material remains in the hole filled with the functional layer. I can say no.

―駆動評価―
作製した有機EL素子について、真空中(133.3×10−3Pa(10−3Torr))で基板側に設けられた電極側をプラス、対向する電極側をマイナスとして直流電圧を印加すると共に除々に印加電圧を上昇させて、形成されている複数の機能層が発光を開始する電圧(立ち上がり電圧)、素子寿命、及び発光状態を評価した。評価結果は表2に示した。
なお、素子寿命の評価は、初期輝度が100cd/mとなるように電流値を調整し、定電流駆動により輝度が該初期輝度を超えてから半減するまでの時間を素子寿命(時間)として測定した。評価結果を表2に示した。
―Drive evaluation―
About the produced organic EL element, while applying a DC voltage in vacuum (133.3 × 10 −3 Pa (10 −3 Torr)), the electrode side provided on the substrate side is positive and the opposite electrode side is negative. The applied voltage was gradually increased to evaluate the voltage (rising voltage) at which the plurality of formed functional layers start to emit light, the device life, and the light emission state. The evaluation results are shown in Table 2.
The device life is evaluated by adjusting the current value so that the initial luminance is 100 cd / m 2, and the time from when the luminance exceeds the initial luminance by constant current driving until it is halved as the device lifetime (hours). It was measured. The evaluation results are shown in Table 2.

また、発光状態は、発光面を拡大観察し、発光ムラを目視観察して評価した。評価基準は下記の通りである。評価結果を表2に示した。   The light emission state was evaluated by observing the light emitting surface in an enlarged manner and visually observing light emission unevenness. The evaluation criteria are as follows. The evaluation results are shown in Table 2.

G1:発光状態が全面に渡って均一であることから良好である。
G2:発光状態が不均一であり、ムラがある。
G3:発光しない。
G1: Good because the light emission state is uniform over the entire surface.
G2: The light emission state is uneven and uneven.
G3: Does not emit light.

Figure 0005287015
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Figure 0005287015
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表1及び表2に示すように、本実施例のパターン形成方法により孔部を形成することで有機EL素子を作製した実施例A1〜A3は、インクジェット法により孔部を形成した比較例A1〜A3に比べて、孔部内に残渣が見られず、且つ隔壁均一性、機能した画素、立ち上がり電圧、寿命、及び発光状態の全ての評価項目において、良好な結果が得られた。このことから、本実施例のパターン形成方法を用いれば、パターン形成により形成される孔部内への残渣の残留が抑制されるとともに、均一で且つ目的に応じたパターンが短時間で容易に形成されるといえる。また、実施例A1〜A3では、電極と機能層とのコンタクト不良も抑制されているといえる。   As shown in Table 1 and Table 2, Examples A1 to A3, in which organic EL elements were produced by forming holes by the pattern forming method of this example, were Comparative Examples A1 to A1 in which holes were formed by the inkjet method. Compared with A3, no residue was found in the hole, and good results were obtained in all evaluation items of partition uniformity, functioning pixels, rising voltage, lifetime, and light emitting state. For this reason, if the pattern forming method of this embodiment is used, the residue remaining in the hole formed by pattern formation is suppressed, and a uniform and suitable pattern can be easily formed in a short time. It can be said. Further, in Examples A1 to A3, it can be said that the contact failure between the electrode and the functional layer is also suppressed.

(実施例B1)
ガラス基板上に金属マスクを設置して金を100nmの膜厚で成膜し、ソース電極及びドレイン電極を設けた。この基板上に、シクロオレフィンポリマーの3.0質量%のテトラリン溶液を用いてスピンコート法により、厚さ300nmの絶縁層を一様に形成し、十分乾燥した。次に、凸部の形成された鋳型(凸部の厚み100μm、凸部の形状:20μm×200μmの柱状、凸部以外の部分の厚み500μm)の凸部に、溶解液として、テトラリンを、浸漬法を用いて塗布した。
(Example B1)
A metal mask was placed on the glass substrate, gold was deposited to a thickness of 100 nm, and a source electrode and a drain electrode were provided. An insulating layer having a thickness of 300 nm was uniformly formed on this substrate by spin coating using a 3.0% by mass tetralin solution of a cycloolefin polymer and sufficiently dried. Next, tetralin as a solution is immersed in the convex portion of the mold having the convex portion (thickness of the convex portion 100 μm, convex shape: column shape of 20 μm × 200 μm, thickness of the portion other than the convex portion 500 μm). It was applied using the method.

次に、CCDカメラにより手動で位置合わせを行いながら、前記ガラス基板上に形成した絶縁層上に、溶解液を塗布した凸部が接触するように鋳型を重ね合わせて圧力をかけることで凸部に対応する孔部を形成した。そして、このガラス基板上に鋳型を重ね合わせた状態で、25℃40%RHの環境下に1時間放置することで溶解液を乾燥させた後に、鋳型をガラス基板から剥離した。ガラス基板表面を目視にて確認したところ、絶縁層には、鋳型の凸部に対応する孔部(孔部の深さ300nm、孔部の形状:20μm×200μmの柱状)が形成されていた。   Next, while aligning manually with a CCD camera, the convex part is formed by applying pressure by overlaying the mold so that the convex part coated with the solution is in contact with the insulating layer formed on the glass substrate. The hole part corresponding to was formed. Then, with the mold superimposed on the glass substrate, the solution was dried by leaving it in an environment of 25 ° C. and 40% RH for 1 hour, and then the mold was peeled from the glass substrate. When the surface of the glass substrate was visually confirmed, holes (depth of hole: 300 nm, shape of hole: column shape of 20 μm × 200 μm) corresponding to the convex portions of the mold were formed in the insulating layer.

次に、この形成された孔部に、機能層として、上記第1の実施の形態で示した高分子材料(例示化合物(I−1)、Mw1.4×10−6)の2.0質量%の1,2,4トリメチルベンゼン溶液を、インクジェット法を用いて充填した。これによって、膜厚80nmの機能層を形成した。さらに、この機能層上に、シクロオレフィンポリマーの3.0質量%のテトラリン溶液を用いてスピンコート法により、厚さ100nmの絶縁層を一様に形成し、十分乾燥することで絶縁層を形成後、真空蒸着法によりAlを200nmの膜厚で成膜することでゲート電極することで、有機半導体トランジスタ素子B1を作製した。 Next, 2.0 mass of the polymer material (Exemplary Compound (I-1), Mw1.4 × 10 −6 ) shown in the first embodiment as a functional layer in the formed hole. % 1,2,4 trimethylbenzene solution was filled using the inkjet method. As a result, a functional layer having a thickness of 80 nm was formed. Furthermore, an insulating layer having a thickness of 100 nm is uniformly formed on this functional layer by spin coating using a 3.0 mass% tetralin solution of a cycloolefin polymer, and the insulating layer is formed by sufficiently drying. Subsequently, an organic semiconductor transistor element B1 was produced by forming a gate electrode by depositing Al with a film thickness of 200 nm by a vacuum deposition method.

(実施例B2)
ガラス基板上に金属マスクを設置して金を100nmの膜厚で成膜し、ソース電極及びドレイン電極を設けた。この基板上に、ポリイミドの3.0質量%の1,2,4トリクロロベンゼン溶液を用いてスピンコート法により、厚さ300nmの絶縁層を一様に形成し、十分乾燥した。次に、凸部の形成された鋳型(凸部の厚100μm、凸部の形状:20μm×200μmの柱状、凸部以外の部分の厚み500μm)を用意し、凸部の形成されている側の面にUVオゾンクリーナー(UV42、日本レーザー電子社製)を用いて10分間UVオゾン処理を行うことで、鋳型の表面を親液化した。
(Example B2)
A metal mask was placed on the glass substrate, gold was deposited to a thickness of 100 nm, and a source electrode and a drain electrode were provided. On this substrate, an insulating layer having a thickness of 300 nm was uniformly formed by spin coating using a 1,2,4 trichlorobenzene solution of 3.0% by mass of polyimide and sufficiently dried. Next, a mold having a convex portion (thickness of the convex portion of 100 μm, shape of the convex portion: columnar shape of 20 μm × 200 μm, thickness of the portion other than the convex portion of 500 μm) is prepared, and on the side where the convex portion is formed The surface of the mold was made lyophilic by performing UV ozone treatment on the surface for 10 minutes using a UV ozone cleaner (UV42, manufactured by Nippon Laser Electronics Co., Ltd.).

次に、この表面を親液化された鋳型の凸部に、溶解液として、1,2,4トリクロロベンゼンを、浸漬法を用いて塗布した。   Next, 1,2,4 trichlorobenzene was applied as a solution to the convex portion of the mold having the surface made lyophilic using a dipping method.

次に、CCDカメラにより手動で位置合わせを行いながら、前記ガラス基板上に形成した絶縁層上に、溶解液を塗布した凸部が接触するように鋳型を重ね合わせて圧力をかけることで凸部に対応する孔部を形成した。そして、このガラス基板上に鋳型を重ね合わせた状態で、25℃40%RHの環境下に1時間放置することで溶解液を乾燥させた後に、鋳型をガラス基板から剥離した。ガラス基板表面を目視にて確認したところ、絶縁層には、鋳型の凸部に対応する孔部(孔部の深さ300nm、孔部の形状:20μm×200μmの柱状)が形成されていた。   Next, while aligning manually with a CCD camera, the convex part is formed by applying pressure by overlaying the mold so that the convex part coated with the solution is in contact with the insulating layer formed on the glass substrate. The hole part corresponding to was formed. Then, with the mold superimposed on the glass substrate, the solution was dried by leaving it in an environment of 25 ° C. and 40% RH for 1 hour, and then the mold was peeled from the glass substrate. When the surface of the glass substrate was visually confirmed, holes (depth of hole: 300 nm, shape of hole: column shape of 20 μm × 200 μm) corresponding to the convex portions of the mold were formed in the insulating layer.

次に、この形成された孔部に、機能層として、上記第1の実施の形態で示した高分子材料(例示化合物(I−1)、Mw1.4×10−6)の2.0質量%の1,2,4トリメチルベンゼン溶液を、インクジェット法を用いて充填した。これによって、膜厚80nmの機能層を形成した。さらに、この機能層上に、シクロオレフィンポリマーの3.0質量%のテトラリン溶液を用いてスピンコート法により、厚さ100nmの絶縁層を一様に形成し、十分乾燥することで絶縁層を形成後、真空蒸着法によりAlを200nmの膜厚で成膜することでゲート電極することで、有機半導体トランジスタ素子B2を作製した。 Next, 2.0 mass of the polymer material (Exemplary Compound (I-1), Mw1.4 × 10 −6 ) shown in the first embodiment as a functional layer in the formed hole. % 1,2,4 trimethylbenzene solution was filled using the inkjet method. As a result, a functional layer having a thickness of 80 nm was formed. Furthermore, an insulating layer having a thickness of 100 nm is uniformly formed on this functional layer by spin coating using a 3.0 mass% tetralin solution of a cycloolefin polymer, and the insulating layer is formed by sufficiently drying. Thereafter, an organic semiconductor transistor element B2 was fabricated by forming a gate electrode by depositing Al with a film thickness of 200 nm by a vacuum deposition method.

(実施例B3)
ガラス基板上に金属マスクを設置して金を100nmの膜厚で成膜し、ソース電極及びドレイン電極を設けた。この基板上に、ポリイミドの3.0質量%の1,2,4トリクロロベンゼン溶液を用いてスピンコート法により、厚さ300nmの絶縁層を一様に形成し、十分乾燥した。次に、凸部の形成された鋳型(凸部の厚み100μm、凸部の形状:20μm×200μmの柱状、凸部以外の部分の厚み500μm)を用意し、凸部の形成されている側の面にUVオゾンクリーナー(UV42、日本レーザー電子社製)を用いて10分間UVオゾン処理を行うことで、鋳型の表面を親液化した。
(Example B3)
A metal mask was placed on the glass substrate, gold was deposited to a thickness of 100 nm, and a source electrode and a drain electrode were provided. On this substrate, an insulating layer having a thickness of 300 nm was uniformly formed by spin coating using a 1,2,4 trichlorobenzene solution of 3.0% by mass of polyimide and sufficiently dried. Next, a mold (convex thickness 100 μm, convex shape: column shape of 20 μm × 200 μm, thickness other than the convex part 500 μm) on which the convex part is formed is prepared. The surface of the mold was made lyophilic by performing UV ozone treatment on the surface for 10 minutes using a UV ozone cleaner (UV42, manufactured by Nippon Laser Electronics Co., Ltd.).

次に、この表面を親液化された鋳型の凸部に、溶解液として、1,2,4トリクロロベンゼンを浸漬法を用いて塗布した。   Next, 1,2,4 trichlorobenzene was applied as a solution to the convex portion of the mold, which was made lyophilic, using a dipping method.

次に、CCDカメラにより手動で位置合わせを行いながら、前記ガラス基板上に形成した絶縁層上に、溶解液を塗布した凸部が接触するように鋳型を重ね合わせて圧力をかけるとことで凸部に対応する孔部を形成した。そして、このガラス基板上に鋳型を重ね合わせた状態で、130℃40%RHの環境下に10分間放置することで熱処理を施した後に、鋳型をガラス基板から剥離した。ガラス基板表面を目視にて確認したところ、絶縁層には、鋳型の凸部に対応する孔部(孔部の深さ300nm、孔部の形状:20μm×200μmの柱状)が形成されていた。   Next, while aligning manually with a CCD camera, the mold is placed on the insulating layer formed on the glass substrate so that the convex part coated with the solution is in contact with the mold, and pressure is applied by applying pressure. A hole corresponding to the portion was formed. Then, the mold was peeled off from the glass substrate after being heat-treated by being left standing in an environment of 130 ° C. and 40% RH for 10 minutes in a state where the mold was superimposed on the glass substrate. When the surface of the glass substrate was visually confirmed, holes (depth of hole: 300 nm, shape of hole: column shape of 20 μm × 200 μm) corresponding to the convex portions of the mold were formed in the insulating layer.

次に、この形成された孔部に、機能層として、上記第1の実施の形態で示した高分子材料(例示化合物(I−1)、Mw1.4×10−6)の2.0質量%の1,2,4トリメチルベンゼン溶液を、インクジェット法を用いて充填した。これによって、膜厚80nmの機能層を形成した。さらに、この機能層上に、シクロオレフィンポリマーの3.0質量%のテトラリン溶液を用いてスピンコート法により、厚さ100nmの絶縁層を一様に形成し、十分乾燥することで絶縁層を形成後、真空蒸着法によりAlを200nmの膜厚で成膜することでゲート電極することで、有機半導体トランジスタ素子B3を作製した。 Next, 2.0 mass of the polymer material (Exemplary Compound (I-1), Mw1.4 × 10 −6 ) shown in the first embodiment as a functional layer in the formed hole. % 1,2,4 trimethylbenzene solution was filled using the inkjet method. As a result, a functional layer having a thickness of 80 nm was formed. Furthermore, an insulating layer having a thickness of 100 nm is uniformly formed on this functional layer by spin coating using a 3.0 mass% tetralin solution of a cycloolefin polymer, and the insulating layer is formed by sufficiently drying. Thereafter, an organic semiconductor transistor element B3 was fabricated by forming a gate electrode by depositing Al with a film thickness of 200 nm by a vacuum deposition method.

(比較例B1)
上記実施例B1において、絶縁層に形成する孔部を、インクジェット法を用いて形成した以外は、実施例B1と同様にして比較有機半導体トランジスタ素子B1を作製した。
具体的には、実施例B1と同じ方法によりガラス基板上に形成した絶縁層上に、実施例B1で調整した溶解液を、インクジェット吐出装置(Dimatix社製、商品名:DMP−2831)を用いて吐出した。なお、吐出量は、一箇所あたり10pl×5滴とした。
溶解液の吐出されたガラス基板の絶縁層表面を目視にて確認したところ、絶縁層には、孔部(孔部の深さ300nm、孔部の形状:直径60μmmの円筒状)が形成されていた。
(Comparative Example B1)
A comparative organic semiconductor transistor element B1 was produced in the same manner as in Example B1, except that the hole formed in the insulating layer in Example B1 was formed using an inkjet method.
Specifically, the ink prepared in Example B1 was applied to the solution prepared in Example B1 on the insulating layer formed on the glass substrate by the same method as in Example B1, using an inkjet discharge device (trade name: DMP-2831). And discharged. The discharge amount was 10 pl × 5 drops per location.
When the surface of the insulating layer of the glass substrate on which the dissolved solution was discharged was visually confirmed, a hole (a hole depth of 300 nm, a hole shape: a cylindrical shape with a diameter of 60 μm) was formed in the insulating layer. It was.

次に、この形成された孔部に、実施例B1と同じ方法により、機能層として上記第1の実施の形態で示した高分子材料(例示化合物(I−1)、Mw1.4×10−6)の2.0質量%の1,2,4トリメチルベンゼン溶液を、インクジェット法を用いて充填した。これによって、膜厚80nmの発光部としての機能層を形成した。さらに、この機能層上に、シクロオレフィンポリマーの3.0質量%のテトラリン溶液を用いてスピンコート法により、厚さ100nmの絶縁層を一様に形成し、十分乾燥することで絶縁層を形成後、真空蒸着法によりAlを200nmの膜厚で成膜することでゲート電極することで、比較有機半導体トランジスタ素子B1を作製した。 Then, the hole that is this formation, example in the same manner as B1, polymeric materials indicated as a functional layer in the first embodiment (exemplary compound (I-1), Mw1.4 × 10 - 6 ) The 2.0 mass% 1,2,4 trimethylbenzene solution of 6 ) was filled using the inkjet method. Thereby, a functional layer as a light emitting portion having a thickness of 80 nm was formed. Furthermore, an insulating layer having a thickness of 100 nm is uniformly formed on this functional layer by spin coating using a 3.0 mass% tetralin solution of a cycloolefin polymer, and the insulating layer is formed by sufficiently drying. Then, comparative organic semiconductor transistor element B1 was produced by forming a gate electrode by depositing Al with a film thickness of 200 nm by a vacuum deposition method.

(比較例B2)
上記実施例B2において、絶縁層に形成する孔部を、インクジェット法を用いて比較例B1と同じ方法及び条件により形成した以外は、実施例B2と同様にして比較有機半導体トランジスタ素子B2を作製した。
(Comparative Example B2)
In Comparative Example B2, a comparative organic semiconductor transistor element B2 was produced in the same manner as in Example B2, except that the hole formed in the insulating layer was formed by the same method and conditions as in Comparative Example B1 using the inkjet method. .

(比較例B3)
上記実施例B3において、絶縁層に形成する孔部を、インクジェット法を用いて比較例B1と同じ方法及び条件により形成した以外は、実施例B3と同様にして比較有機半導体トランジスタ素子B3を作製した。
(Comparative Example B3)
In Comparative Example B3, a comparative organic semiconductor transistor element B3 was produced in the same manner as in Example B3, except that the hole formed in the insulating layer was formed by the same method and conditions as in Comparative Example B1 using the inkjet method. .

−評価−
以上のようにして作製した有機半導体トランジスタ素子について、素子の製造に要した時間(タクトタイム)、形成され隔壁の均一性、孔部内(機能層)への絶縁性材料による残渣、機能した素子の各々について評価を行った。
-Evaluation-
Regarding the organic semiconductor transistor element manufactured as described above, the time required for manufacturing the element (tact time), the uniformity of the partition wall formed, the residue due to the insulating material in the hole (functional layer), the function element Each was evaluated.

―隔壁の均一性評価―
絶縁層に孔部を設けることによって形成された隔壁(絶縁層の内の孔部以外の領域、すなわち、孔部間の隔壁)について、鋳型の凸部に応じた孔部が形成されているか否かについて目視評価を行った。評価基準は以下の通りである。評価結果は表3に示した。
―Evaluation of partition wall uniformity―
Whether or not a hole corresponding to the convex portion of the mold is formed for a partition formed by providing a hole in the insulating layer (a region other than the hole in the insulating layer, that is, a partition between the holes). A visual evaluation was performed. The evaluation criteria are as follows. The evaluation results are shown in Table 3.

G1:隔壁は均一に形成されており、且つ鋳型の凸部の形状、位置、及び大きさに対応する孔部が形成されることで均一形状、位置、大きさの隔壁が形成されている。
G2:隔壁の一部に孔部への垂れ込みが観察される、または隔壁の位置が鋳型の凸部の位置に対してずれて(位置ずれして)いる箇所がある。
G3:隔壁が形成されていない。
G1: The partition walls are uniformly formed, and the partition walls having a uniform shape, position, and size are formed by forming holes corresponding to the shape, position, and size of the convex portions of the mold.
G2: There is a portion where a part of the partition wall is observed to sag into the hole, or the partition wall position is shifted (displaced) from the position of the convex portion of the mold.
G3: No partition is formed.

―孔部内の残渣評価―
孔部の残渣について以下の評価を行った。評価基準は以下の通りであり、残渣の評価は光学顕微鏡(オリンパス製、GX71)による目視検査で行った。なお、評価結果は表3に示した。
-Residue evaluation in the hole-
The following evaluation was performed about the residue of the hole. The evaluation criteria are as follows, and the residue was evaluated by visual inspection using an optical microscope (Olympus, GX71). The evaluation results are shown in Table 3.

G1:残渣なし
G2:孔部の周辺に残渣がみられる。
G3:全面に渡って残渣が見られる。
G1: No residue G2: A residue is seen around the hole.
G3: A residue is seen over the entire surface.

―機能した素子の評価―
作製した有機半導体トランジスタ素子について、ゲート電圧(20V)を印加したときのソースとドレイン間の電流を測定し、電流が測定された(電流が流れた)場合を「機能している」とした。)を認定し、同一基板上に形成されている複数の素子の内の、機能している素子の割合を評価した。評価結果は表3に示した。なお、機能している素子の割合が95%を超える場合には、電極と機能層間のコンタクト不良は生じておらず、また、機能層の充填された孔部内に絶縁性材料の残渣は残っていないと言える。
―Evaluation of functional devices―
With respect to the produced organic semiconductor transistor element, the current between the source and drain when a gate voltage (20 V) was applied was measured, and the case where the current was measured (current flowed) was defined as “functioning”. ) Was evaluated, and the ratio of functioning elements among a plurality of elements formed on the same substrate was evaluated. The evaluation results are shown in Table 3. When the ratio of the functioning elements exceeds 95%, there is no contact failure between the electrode and the functional layer, and the residue of the insulating material remains in the hole filled with the functional layer. I can say no.

―駆動評価―
作製した有機半導体トランジスタ素子を半導体パラメーターアナライザー(アジレントテクノロジー社製、4155C)を用いて、ゲート電圧を印加した時の電流−電圧特性を測定し、キャリア移動度(線形領域)とオン/オフ比を算出した。算出結果は、表4に示した。
―Drive evaluation―
Using the semiconductor parameter analyzer (Agilent Technology Co., Ltd., 4155C), measured the current-voltage characteristics when the gate voltage was applied to the prepared organic semiconductor transistor element, and the carrier mobility (linear region) and the on / off ratio were determined. Calculated. The calculation results are shown in Table 4.

Figure 0005287015
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Figure 0005287015
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表3及び表4に示すように、本実施例のパターン形成方法により孔部を形成することで有機半導体トランジスタ素子を作製した実施例B1〜B3は、インクジェット法により孔部を形成した比較例B1〜B3に比べて、孔部内に残渣が見られず、且つ隔壁均一性、機能した画素の全ての評価項目において、良好な結果が得られた。また、有機半導体トランジスタ素子のオン/オフ比についても、実施例B〜B3は、比較例B1〜B3に比べて良好な結果が得られた。このことから、本実施例のパターン形成方法を用いれば、パターン形成により形成される孔部内への残渣の残留が抑制されるとともに、均一で且つ目的に応じたパターンが短時間で容易に形成されるといえる。また、実施例B1〜B3では、ソース電極及びドレイン電極と機能層とのコンタクト不良も抑制されているといえる。   As shown in Tables 3 and 4, Examples B1 to B3, in which organic semiconductor transistor elements were formed by forming holes by the pattern forming method of this example, were comparative examples B1 in which holes were formed by the inkjet method. Compared to ˜B3, no residue was found in the hole, and good results were obtained in all evaluation items of the uniformity of the partition walls and the functioning pixels. Moreover, also about the on / off ratio of the organic-semiconductor transistor element, Example B-B3 obtained the favorable result compared with comparative example B1-B3. For this reason, if the pattern forming method of this embodiment is used, the residue remaining in the hole formed by pattern formation is suppressed, and a uniform and suitable pattern can be easily formed in a short time. It can be said. In Examples B1 to B3, it can be said that the contact failure between the source and drain electrodes and the functional layer is also suppressed.

本発明のパターニング方法を用いて作製された有機EL素子の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the organic EL element produced using the patterning method of this invention. 機能層の総攻勢の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the total attack of a functional layer. 機能層の総攻勢の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the total attack of a functional layer. 機能層の総攻勢の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the total attack of a functional layer. 機能層の総攻勢の一例を示す模式断面図である。It is a schematic cross section which shows an example of the total attack of a functional layer. (A)〜(H)本発明のパターニング方法を用いて作製される有機EL素子の製造課程を示す模式図である。(A)-(H) It is a schematic diagram which shows the manufacture process of the organic EL element produced using the patterning method of this invention. 本発明のパターニング方法を用いて作製された有機半導体トランジスタ素子の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the organic-semiconductor transistor element produced using the patterning method of this invention. (A)〜(I)本発明のパターニング方法を用いて作製される有機半導体トランジスタ素子の一例を示す模式図である。(A)-(I) It is a schematic diagram which shows an example of the organic-semiconductor transistor element produced using the patterning method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 有機EL素子
12 基板
14 電極
16 電極
17 絶縁層
20 機能層
40 有機半導体トランジスタ素子
41 有機半導体トランジスタ
42 基板
44 ソース電極
45 ドレイン電極
46 絶縁層
47 絶縁層
48 ゲート電極
49 隔壁
49A 孔部
50 機能層
60 絶縁層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Organic EL element 12 Substrate 14 Electrode 16 Electrode 17 Insulating layer 20 Functional layer 40 Organic semiconductor transistor element 41 Organic semiconductor transistor 42 Substrate 44 Source electrode 45 Drain electrode 46 Insulating layer 47 Insulating layer 48 Gate electrode 49 Partition 49A Hole 50 Functional layer 60 Insulating layer

Claims (11)

形成対象のパターンに応じた凸部を有する鋳型の該凸部にパターン形成対象層を溶解する溶解液を塗布する塗布工程と、
前記パターン形成対象層に、前記鋳型の前記溶解液の塗布された前記凸部の設けられた側から該鋳型を接触させる接触工程と、
前記溶解液による溶解によって前記凸部に応じた凹部または孔部の形成された前記パターン形成対象層から、前記鋳型を剥離する剥離工程と、
を有し、
前記凸部の厚みが前記パターン形成対象層の厚みより大きい、パターニング方法。
An application step of applying a solution for dissolving the pattern formation target layer to the convex portion of the mold having a convex portion corresponding to the pattern to be formed;
A contact step of bringing the mold into contact with the pattern formation target layer from a side of the mold on which the lysing solution is applied;
A peeling step of peeling the mold from the pattern formation target layer in which a concave portion or a hole portion corresponding to the convex portion is formed by dissolution with the dissolving solution;
I have a,
The patterning method whose thickness of the said convex part is larger than the thickness of the said pattern formation object layer .
前記塗布工程においては、前記鋳型の前記凸部の形成された側の全面に渡って前記溶解液を塗布することを特徴とする請求項1に記載のパターニング方法。 The patterning method according to claim 1 , wherein in the coating step, the solution is applied over the entire surface of the mold on the side where the convex portions are formed. 前記塗布工程においては、前記鋳型の前記溶解液を塗布する領域を該溶解液に対して親液性に処理した後に、該溶解液を塗布することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のパターニング方法。 3. The application step according to claim 1 or 2 , wherein in the application step, the solution is applied after the region of the mold to which the solution is applied is made lyophilic with respect to the solution. The patterning method as described. 前記接触工程においては、前記パターン形成対象層に前記鋳型を接触させた後に、加熱及び乾燥させることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のパターニング方法。 The patterning method according to claim 1 , wherein, in the contacting step, the mold is brought into contact with the pattern formation target layer, and then heated and dried. 前記鋳型は、金属製であることを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のパターニング方法。 The patterning method according to claim 1 , wherein the mold is made of metal. 前記鋳型は、弾性を有することを特徴とする請求項1〜請求項4の何れか1項に記載のパターニング方法。 The patterning method according to claim 1 , wherein the mold has elasticity. 前記溶解液が固形成分を含有することを特徴とする請求項1〜請求項6の何れか1項に記載のパターニング方法。 The patterning method according to claim 1, wherein the solution contains a solid component. 前記固形成分が、前記パターン形成対象層を構成する材料であることを特徴とする請求項7に記載のパターニング方法。 The patterning method according to claim 7 , wherein the solid component is a material constituting the pattern formation target layer. 一対の電極と、前記一対の電極の間に形成され、1または複数の有機化合物層により構成された機能部と、前記機能部を複数の領域に分割する隔壁部材と、を備え、
前記一対の電極の少なくとも一方は1または複数の電極群からなり、
前記隔壁部材は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によって孔部の形成されたパターン形成対象層であり、
前記機能部は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によってパターン形成対象層に形成された孔部に前記1または複数の有機化合物層が充填されることによって形成される有機電気素子。
A pair of electrodes, a functional part formed between the pair of electrodes and composed of one or a plurality of organic compound layers, and a partition member that divides the functional part into a plurality of regions,
At least one of the pair of electrodes is composed of one or a plurality of electrode groups,
It said partition member is a pattern formation target layer formed of the hole by the patterning method according to any one of claims 1 to 8,
The functional unit, the one or a plurality of organic compound layers is filled into a hole formed in pattern formation target layer by the patterning method according to any one of claims 1 to 8 Organic electric element formed by.
一対の電極と、前記一対の電極の間に形成され、1または複数の有機化合物層により構成された発光部と、前記発光部を複数の領域に分割する隔壁部材と、を備え、
前記一対の電極の少なくとも一方は1または複数の電極群からなり、
前記隔壁部材は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によって孔部の形成されたパターン形成対象層であり、
前記発光部は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によってパターン形成対象層に形成された孔部に前記1または複数の有機化合物層が充填されることによって形成される有機電界発光素子。
A pair of electrodes, a light emitting part formed between the pair of electrodes and composed of one or more organic compound layers, and a partition member that divides the light emitting part into a plurality of regions,
At least one of the pair of electrodes is composed of one or a plurality of electrode groups,
It said partition member is a pattern formation target layer formed of the hole by the patterning method according to any one of claims 1 to 8,
The light emitting unit, the one or a plurality of organic compound layers is filled into a hole formed in pattern formation target layer by the patterning method according to any one of claims 1 to 8 Organic electroluminescent device formed by
ソース電極と、ドレイン電極と、該ソース電極及び該ドレイン電極と導通可能に設けられた有機半導体層により構成された機能部と、該機能部に対して絶縁され且つ電場を印加されるゲート電極と、を含む有機半導体トランジスタ素子が複数配列され、該有機半導体トランジスタ素子の間を絶縁する隔壁部材を備え、
該隔壁部材は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によって孔部の形成されたパターン形成対象層であり、
該機能部は、請求項1〜請求項8の何れか1項に記載のパターニング方法によってパターン形成対象層に形成された孔部に前記有機半導体層が充填されることによって形成される有機半導体トランジスタ。
A source electrode, a drain electrode, a functional part configured by an organic semiconductor layer provided to be conductive with the source electrode and the drain electrode, and a gate electrode insulated from the functional part and applied with an electric field; A plurality of organic semiconductor transistor elements including a partition member that insulates between the organic semiconductor transistor elements,
The partition wall member is a pattern formation target layer formed of the hole by the patterning method according to any one of claims 1 to 8,
The organic semiconductor transistor formed by filling the organic semiconductor layer in the hole formed in the pattern formation target layer by the patterning method according to claim 1. .
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