JP5369802B2

JP5369802B2 - パターン形成用凸版及び有機ｅｌ素子並びに電子回路

Info

Publication number: JP5369802B2
Application number: JP2009068827A
Authority: JP
Inventors: 哲郎大薗
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2008-06-20
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2029-03-19
Also published as: JP2010023483A

Description

本発明は、印刷法により高精細パターンを形成するためのパターン形成用凸版及びそれ
を用いた有機ＥＬ素子並びに電子回路に関する。

近年、高精細加工技術を用いた電子デバイスの開発が急速な進化を遂げている。このような電子デバイスは次世代のエレクトロニクス分野、バイオテクノロジー分野、オプトロニクス分野などの発展へ貢献することが期待されている。
高精細微細加工技術としては、従来から用いられる、ドライ薄膜技術によって作成された薄膜をフォトリソグラフィ技術によって微細加工を行う技術と、近年注目されているウエット薄膜作製技術を応用した直接パターニング技術がある。
上記ウエット薄膜作製技術による直接パターニング法は、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、スクリーン印刷法などの印刷によるものと、インクジェット法などの技術が主に使用されている。
これらのウエット薄膜作製技術を用いた微細加工技術の応用として近年注目を集めているのが、有機ＥＬ素子である。

有機ＥＬ素子は、二つの対向する電極の間に有機発光材料からなる有機発光層を形成する。多くの場合、これ以外に発光補助層を有する。発光補助層としては、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等がある。
有機ＥＬ素子の発光原理としては、二つの電極の間に電圧を印加して有機発光層に電流を流すことで発光させるものであるが、効率よく発光させるには発光層の膜厚が重要であり、１００ｎｍ程度の薄膜にする必要がある。さらに、これをディスプレイ化するには高精細にパターニングする必要がある。

有機ＥＬディスプレイ装置の有機発光層に用いられる有機発光材料には、低分子材料と高分子材料があり、一般に低分子材料は蒸着法等の真空成膜法（ドライコーティング法）により薄膜形成される。しかし、フルカラーの有機ＥＬディスプレイ装置を製造する場合、例えば、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）といった３色の異なる発光を有する有機発光層を画素毎にパターン形成する必要がある。このとき、真空成膜法により有機発光層のパターニングを行う場合には微細パターンを有するマスクを用いるが、マスクを用いてパターニングを行う方法では基板が大型化すればするほどパターニング精度が出にくいという問題がある。また、ドライコーティングであるため基板表面状のゴミや突起を十分に被覆することができずショートが発生しやすいなどの問題もある。

これに対し、有機発光材料に高分子材料を用い、有機発光材料を溶媒に溶解若しくは分散させインク（塗工液）とし、これを塗布法や印刷法といったウェットコーティング法にて薄膜形成する方法が試みられている。ウェットコーティング法を用いることによって大面積に、均一に薄膜を形成することが可能になるため、大型基板を用いた際に有利になることから盛んに研究開発が行われている。また、ウェットコーティング法を用いた場合、発光媒体層の形成工程に置いて真空装置を用いる必要がないため、蒸着法やスパッタリング法といったドライコーティング法と比較してコストの面からも有利である。
高分子系有機発光材料を用いた有機ＥＬディスプレイの構造は主に正孔輸送層／有機発光層／陰極となっており、陽極、陰極といった無機電極を除いてすべてウェットコーティング法により作成することが可能である。
薄膜形成するためのウェットコーティング法としては、スリットコート法、スピンコート法、バーコート法、ディップコート法、吐出コート法、ロールコート法等の塗布法や、凸版印刷法、インクジェット印刷法、凹版印刷法といった印刷法がある。特に、有機発光層を画素ごとにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の異なる発光色を有する有機発光層に塗り分けを行いパターニングする場合においては、塗り分け、パターニングを得意とする印刷法による薄膜形成が最も有効であると考えられる。

さらに、各種印刷法の中でも、有機ＥＬ素子やディスプレイ装置では、基板としてガラス基板を用いることが多いため、凹版印刷法等のように金属製の印刷版等の固い版を用いる方法は不向きであり、弾性を有するゴム版を用いたオフセット印刷法や、ゴムやその他の樹脂を主成分とした感光性樹脂版を用いる凸版印刷報が好適である。特許文献１，２には、凸版印刷法を用いた有機ＥＬディスプレイ装置の作成について記載されている。

特開２００１−１５５８５８号公報特開２００４−３２２３２９号公報

上述した従来の凸版印刷法では、アニロックスロール等を介して有機発光体をフレキソ版等の凸版に転写し、この有機発光体を、凸版から電極が形成された基材上に印刷して、有機発光層を形成する方法が知られている。
しかしながら、本用途のように薄膜を形成する際に、従来の版を用いた凸版印刷法においては、版上への印刷開始端などの印刷パターンの端部よりインクの乾燥が進むことおよび、印刷パターン端部における印圧集中により、複数回印刷を行うと印刷パターン端部から欠陥が発生し、正常な印刷が不能になることが発生した。

本発明は上記のような問題を解決するためになされたもので、凸版印刷法を用いて有機発光体層薄膜等のパターン形成用凸部パターンを形成する場合において、版上のパターン端部からのインクの乾燥およびパターン端部における印圧集中によるパターンの欠陥の発生を防止するパターン形成用凸版及びそれを用いて作成された有機ＥＬ素子並びに電子回路を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために請求項１の発明は、被印刷物に対してパターンを形成するパターン形成用凸版であって、平面視方形の基材を備え、前記基材上に、前記パターンの形成に必要な前記基材の表面積より小さい表面積で平面視方形の有効領域と、前記有効領域の周囲を取り囲むように枠状に設けられたダミー領域を有し、前記有効領域に、該有効領域の縦方向に延在するパターン形成用凸部パターンが前記有効領域の横方向に間隔をおいて複数形成され、前記パターン形成用凸部パターンの乾燥及び印圧集中を抑制する第１のダミー用凸部パターンが、前記各パターン形成用凸部パターンの長手方向の一端に接続され、前記第１のダミー用凸部パターンは、前記パターン形成用凸部パターンの長手方向の一端と対向する前記ダミー領域に位置し、前記パターン形成用凸部パターンの乾燥及び印圧集中を抑制する第２のダミー用凸部パターンが、前記各パターン形成用凸部パターンの長手方向の他端に接続され、前記第２のダミー用凸部パターンは、前記パターン形成用凸部パターンの長手方向の他端と対向する前記ダミー領域に位置し、さらに前記有効領域の横方向の両端に位置する前記パターン形成用凸部パターンと対向する前記ダミー領域に、前記パターン形成用凸部パターンの乾燥及び印圧集中を抑制する第３のダミー用凸部パターンが前記有効領域の縦方向と平行する方向に延在して形成され、前記第１のダミー用凸部パターンを形成する線幅は前記パターン形成用凸部パターンを形成する線幅より太く、かつ前記第２及び第３のダミー用凸部パターンを形成する線幅より太いことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のパターン形成用凸版において、前記第１のダミー用凸部パターンの線幅は前記パターン形成用凸部パターンの線幅より５％乃至７０％太く形成され、かつ前記第１のダミー用凸部パターンの長さが５０μｍ〜３００μｍの範囲内に設定されていることを特徴とする。

請求項３の発明は、有機ＥＬ素子であって、基板と、前記基板上に画素の配列パターンに対応して形成された電極を備え、前記請求項１または２記載のパターン形成用凸版を用いて前記電極上に有機発光体パターンを形成し、かつ、前記ダミー用凸部パターンによりダミー用の発光体パターンが形成されたことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３記載の有機ＥＬ素子において、前記基板は、前記画素毎にトランジスタを有する薄膜トランジスタ基板であることを特徴とする。

請求項５の発明は、電子回路であって、回路基板と、前記請求項１または２記載のパターン形成用凸版を用いて前記回路基板上に回路パターンを形成し、かつ、前記ダミー用凸部パターンによりダミー用パターンが形成されたことを特徴とする。

本発明にかかるパターン形成用凸版及びそれを用いて作成された有機ＥＬ素子並びに電子回路によれば、パターン形成用凸版におけるパターン形成用凸部パターンの端部の乾燥および端部における印圧集中を抑制するダミー用凸部パターンを有する構成になっているため、パターン形成用凸部パターン端部における乾燥及び印圧集中に起因する、パターンの欠けやワレなどの不良をなくすことができ、連続して安定したパターンを形成でき、かつ安定した印刷物を得ることができる。

（ａ）は本発明にかかるパターン形成用凸版の一例を示す断面図であり、（ｂ）は本発明にかかるパターン形成用凸版の他の例を示す断面図である。本発明にかかるパターン形成用凸版のパターン形成用凸部パターン及びダミー用凸部パターンの説明図である。本発明の凸版の製造に用いられる凸版印刷装置の概略図である。本発明の凸版を用いて印刷した基板の概略図である。本発明の有機ＥＬ素子の1画素の概略断面図である。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について図１（ａ），（ｂ）を参照して詳細に説明する。なお。本発明はこれに限るものではない。
図１（ａ），（ｂ）に示すパターン形成用凸版は、基材１０と、この基材１０上に形成された樹脂材からなるパターン形成用凸部パターン１１を備えて構成される。
図１（ａ）では、ストライプ状に配列されたパターン形成用凸部パターン１１が隣接するパターン形成用凸部パターンに対して独立して基材１０上に形成されている。また、図１（ｂ）では、ストライプ状に配列されたパターン形成用凸部パターンが隣接するパターン形成用凸部パターン１１に対して連続して基材１０上に形成されている。

なお、本発明では、図１（ａ）及び（ｂ）のどちらのパターン形成用凸版を用いてもかまわない。
また、必要に応じてパターン形成用凸部パターン１１を形成する樹脂層と基材１０の間に紫外線反射防止効果、耐水性、耐油性、撥水性、接着性などを付与するための層を加えてもよい。

本実施の形態におけるパターン形成用凸版に用いられる版材において、パターン形成用凸部パターン１１が形成される基材１０としては、印刷に対する機械的強度を有すればよく、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールなどの公知の合成樹脂、鉄や銅、アルミニウムといった公知の金属、またはそれらの積層体を用いることができる。

なお、本実施の形態に使用するパターン形成用凸版を構成する基材１０としては、高い寸法安定性を保持するものが望ましい。従って、基材として用いられる材料としては金属が好適に使用される。
この場合、基材１０に用いられる金属としては、鉄、アルミニウム、銅、亜鉛、ニッケル、チタン、クロム、金、銀やそれらの合金、積層体などがあげられるが、特に加工性経済性から鉄を主成分とするスチール基材やアルミ基材を好適に用いることができる。

パターン形成用凸版のパターン形成用凸部パターンを形成する樹脂の一成分となるポリマーは、ニトリルゴム、シリコーンゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、アクリコニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴムなどのゴムの他に、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールなどの合成樹脂やそれらの共重合体、セルロースなどの天然高分子などから一種類以上選択することができる。
また、少なくとも、ポリビニルアルコール、ポリアミド、ポリウレタン、酢酸セルロースやコハク酸エステル、部分ケン化ポリ酢酸ビニル、カチオン型ピペラジン含有ポリアミドやこれらの誘導体と言った水溶性溶剤に可溶なものを一種類以上含有することによって耐溶剤性を有することができるようになる。

本実施の形態における樹脂材からなるパターン形成用凸部パターンは、ポジ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法、ネガ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法、射出成型法、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、孔版印刷法、レーザーアブレーション法等の種々のパターン成型法を用いることができるが、パターン形成用凸部パターンの高精細さの観点から、感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法が望ましく、また、要求精度の凸版を形成可能且つ版として良好な形状をえることができるネガ型感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法が最も望ましい。
感光性樹脂を用いたフォトリソグラフィ法をパターン形成用凸部パターン形成法として適用する場合、基材層、反射抑制層、感光性樹脂層が順次積層されている板状感光性樹脂積層体から凸版のパターン形成用凸部パターンを形成することが最も望ましい。感光性樹脂の成型方法は、射出成型法、突出成型法、ラミネート法、バーコート法、スリットコート法、カンマコート法などの公知の方法を用いることができる。

次に、基材上にパターン形成用凸部パターンを形成する場合のパターン形成用凸版の実施の形態について図２を参照して説明する。
パターン形成用凸版のパターン形成用凸部パターンとしては、本発明のダミー用凸部パターン付きのストライプパターンを用いる。
本実施の形態に示すパターン形成用凸版１００は、有機ＥＬ素子などの基板に相当する被印刷物に対してパターンを形成するのに必要な有効領域１０ａと、この有効領域１０ａの周囲に設けられたダミー領域１０ｂを有する基材１０を備え、有効領域１０ａには、有機ＥＬ素子の下部電極などを構成するためのストライプ状のパターン形成用凸部パターンがフォトリソグラフィ法により形成され、また、ダミー領域１０ｂには上記パターン形成用凸部パターンの乾燥及び印圧集中を抑制するダミー用凸部パターンがフォトリソグラフィ法により形成される。
ここで、有効領域とは、例えば有機ＥＬ素子基板において、有効なＥＬ表示が可能な画素を形成するための下部電極などのパターンが形成される印刷部位であり、また、ダミー領域は有効なＥＬ表示が不可能で有効領域を外れた部位である。

より詳細に説明すると、図２（ａ−１）に示すパターン形成用凸版１００では、ストライプ状のパターン形成用凸部パターン１２は基板１０の上下方向に延在し、かつ基板１０の上下方向と直交する方向に間隔をおいて有効領域１０ａに複数配列形成され、パターン形成用凸版のダミー用凸部パターン１３Ａは、パターン形成用凸部パターン１２の上下両端と連続し、基材１０の上下に位置するダミー領域１０ｂに臨む箇所、及び基材１０の左右方向のダミー領域１０ｂに臨む箇所にそれぞれ設けられている。

図２（ｂ−１）に示すパターン形成用凸版１００では、ストライプ状のパターン形成用凸部パターン１２は基板１０の上下方向に延在し、かつ基板１０の上下方向と直交する方向に間隔をおいて有効領域１０ａに複数配列形成され、パターン形成用凸版のダミー用凸部パターン１３Ｂは、パターン形成用凸部パターン１２とは分離されて、基材１０の上下に位置するダミー領域１０ｂに臨む箇所に基板１０の上下方向と直交する方向に延在してそれぞれ設けられている。

図２（ａ−２）に示すパターン形成用凸版１００では、ストライプ状のパターン形成用凸部パターン１２は基板１０の上下方向に延在し、かつ基板１０の上下方向と直交する方向に間隔をおいて有効領域１０ａに複数配列形成され、パターン形成用凸版のダミー用凸部パターン１３Ｃは、パターン形成用凸部パターン１２の上下両端と連続し、基材１０の上下に位置するダミー領域１０ｂに臨む箇所、及び基材１０の左右に位置するダミー領域１０ｂに臨む箇所に基板１０の上下方向に延在してそれぞれ設けられる。そして、左右のダミー領域１０ｂに臨む箇所に設けられたダミー用凸部パターン１３Ｃの線幅は、パターン形成用凸部パターン１２の線幅より太くしてある。

ダミー用凸部パターン１３Ｃの線幅は、例えば、有効領域１０ａ内に存在するパターン形成用凸部パターン１２よりも５％〜７０％ほど線幅が太くすることによって、乾燥、印圧集中の防止の効果を最も好適に得られる。また、線幅がパターン形成用凸部パターン１２の線幅の１０５％よりも小さいと、乾燥、印圧集中の防止の効果が期待できず、逆にパターン形成用凸部パターン１２の線幅の１７０％よりも大きくなると隣り合うストライプ状凸部パターン同士で干渉が起こり印刷物の不良を起こすことになる。
したがって、ダミー用凸部パターン１３Ｃが形成されるダミー領域１０ｂとしては、全体のパターン端部から有効領域１０ａと隣接しているストライプ状の凸部パターンを除いた領域に形成されることが望ましい。有効領域にダミー用凸部パターン１３が隣接すると押圧力が不均衡になり凹凸パターンの不良に繋がる。

図２（ｂ−２）に示すパターン形成用凸版１００では、ストライプ状のパターン形成用凸部パターン１２は基板１０の上下方向に延在し、かつ基板１０の上下方向と直交する方向に間隔をおいて有効領域１０ａに複数配列形成され、パターン形成用凸版のダミー用凸部パターン１３Ｄは、パターン形成用凸部パターン１２とは分離され、かつパターン形成用凸部パターン１２の上端（パターンの形成開始端）から基材１０の上部に位置するダミー領域１０ｂに臨む箇所に不連続に配列した複数のドット部から構成される。
ドット部からなるダミー用凸部パターン１３Ｄの間隔は、２μｍ以上乃至３０μｍ以下であることが望ましい。２μｍよりも小さいとパターンの解像不良等により、有効領域パターンと境目がなくなり本発明の効果が得られない。また３０μｍよりも間隔を大きくすると、版端部よりの乾燥を防止および印圧集中を防止するダミー凸部パターンとしての効果が低くなるため、望ましくない。

図２（ａ−３）に示すパターン形成用凸版１００では、ストライプ状のパターン形成用凸部パターン１２は基板１０の上下方向に延在し、かつ基板１０の上下方向と直交する方向に間隔をおいて有効領域１０ａに複数配列形成され、パターン形成用凸版のダミー用凸部パターン１３Ｅ１，１３Ｅ２は、パターン形成用凸部パターン１２の上下両端と連続し、基材１０の上下に位置するダミー領域１０ｂに臨む箇所にそれぞれ設けられ、さらに、ダミー用凸部パターン１３Ｅ３は、基材１０の左右に位置するダミー領域１０ｂに臨む箇所に基板１０の上下方向に延在してそれぞれ設けられる。そして、基材１０の上部に位置するダミー領域１０ｂに臨む箇所に設けられたダミー用凸部パターン１３Ｅ１の線幅は、ダミー用凸部パターン１３Ｅ２，１３Ｅ３より太く、かつパターン形成用凸部パターン１２の線幅より太くしてある。
また、図２（ａ−３）に示すパターン形成用凸版１００の構成は、次のように言い表わすことができる。
基材１０は平面視方形状を呈しており、この基材１０上に、パターンの形成に必要な、基材１０の表面積より小さい表面積で平面視方形の有効領域１０ａと、有効領域１０ａの周囲を取り囲むように枠状に設けられたダミー領域１０ｂを有している。
有効領域１０ａに、該有効領域１０ａの縦方向に延在するパターン形成用凸部パターン１２が有効領域１０ａの横方向に間隔をおいて複数形成されている。
パターン形成用凸部パターン１２の乾燥及び印圧集中を抑制する第１のダミー用凸部パターン１３Ｅ１が、各パターン形成用凸部パターン１２の長手方向の一端に接続され、かつ、この各第１のダミー用凸部パターン１３Ｅ１は、パターン形成用凸部パターン１２の長手方向の一端と対向するダミー領域１０ｂに位置している。
また、パターン形成用凸部パターン１２の乾燥及び印圧集中を抑制する第２のダミー用凸部パターン１３Ｅ２が、各パターン形成用凸部パターン１２の長手方向の他端に接続され、かつ、この各第２のダミー用凸部パターン１３Ｅ２は、パターン形成用凸部パターン１２の長手方向の他端と対向するダミー領域１０ｂに位置している。
さらに、有効領域１０ａの横方向の両端に位置するパターン形成用凸部パターン１２と対向するダミー領域１０ｂには、パターン形成用凸部パターン１２の乾燥及び印圧集中を抑制する第３のダミー用凸部パターン１３Ｅ３が有効領域１０ａの縦方向と平行する方向に延在して形成されている。
また、第１のダミー用凸部パターン１３Ｅ１を形成する線幅は、パターン形成用凸部パターン１２を形成する線幅より太く、かつ第２及び第３のダミー用凸部パターン１３Ｅ２、１３Ｅ３を形成する線幅より太くしてある。

このダミー用凸部パターン１３Ｅ１の線幅は、例えば、有効領域１０ａ内に存在するパターン形成用凸部パターン１２よりも５％〜７０％ほど線幅が太くすることによって、乾燥、印圧集中の防止の効果を最も好適に得られる。また、線幅がパターン形成用凸部パターン１２の線幅の１０５％よりも小さいと、乾燥防止の効果が期待できず、逆にパターン形成用凸部パターン１２の線幅の１７０％よりも大きくなると隣り合うストライプ状凸部パターン同士で干渉が起こり印刷物の不良を起こすことになる。
また、線幅を太くしたダミー用凸部パターン１３Ｅ１の長さは５０〜３００μｍとすることが望ましい。この範囲内にすることによって、乾燥および印圧集中を防止し、印刷開始端部より発生する印刷不良を最小限に抑えることができる。

図２（ｂ−３）に示すパターン形成用凸版１００では、ストライプ状のパターン形成用凸部パターン１２は基板１０の上下方向に延在し、かつ基板１０の上下方向と直交する方向に間隔をおいて有効領域１０ａに複数配列形成され、パターン形成用凸版のダミー用凸部パターン１３Ｆは、パターン形成用凸部パターン１２とは分離され、かつ基材１０の上部に位置するダミー領域１０ｂに臨む箇所に基板１０の上下方向と直交する方向に延在して設けられ、さらに、基材１０の左右に位置するダミー領域１０ｂに臨む箇所に基板１０の上下方向に延在して設けられ、パターン形成用凸部パターン１２の上端側及び左右両側を囲うように形成されている。
この場合、パターン形成用凸部パターン１２の周囲を覆う形としては、全体を覆う形状、先端部の一部分を囲む形状のいずれでも良いが、ダミー用凸部パターン１３Ｆが全体にあると、基材の非有効エリアを増やす必要があるため、周囲を覆うように形成することが望ましい。
また、パターン形成用凸部パターン囲い込むダミー用凸部パターン１３Ｆとパターン形成用凸部パターン１２間の距離は１００μｍ以上乃至１０００μｍ以下であることが望ましい。１００μｍよりも小さいと印圧不良の原因となり、パターン欠けに繋がる。また１０００μｍよりも間隔を大きくすると、ダミー用凸部パターンとしての効果が低くなるため、望ましくない。

次に、本発明のパターン形成用凸版を用いた有機ＥＬ素子の製造方法の一例について図３を参照して詳細に述べる。
図３に本発明のパターン形成用凸版を用いた有機ＥＬ素子製造装置の一例を示す。
図３において、インク補充装置３１から凸版へのインキング装置３２へ有機発光材料を含むインク３３の補充を行い、インキング装置３２に補充された有機発光材料を含むインク３３はドクター装置３４により除去することができる。インク補充装置３１には、滴下型の補充装置の他に、ファウンテンロールやスリットコータ、ダイコータ、キャップコータなどのコータやそれらを組み合わせたものなどを用いることもできる。ドクター装置３４にはドクターロールの他にドクターブレードを用いることもできる。

ドクター装置３４により余剰なインクが除去された後、シリンダー35上に設置された有機EL素子作成用凸版の凸部にインキングを行う。有機ＥＬ素子作製用凸版３７へのインキングは、少なくとも該版の画像形成部分に行われれば良い。有機ＥＬ素子作製用凸版３７へインキングされたインクは、被転写体３６へ印刷される。被転写体３６に用いることができる基材としては、ガラスの他に水蒸気などに対するバリア性を持ったフィルムなどの透光性基材を用いることができる。被転写体３６へ印刷された有機発光材料を含むインク３３は乾燥することにより、有機ＥＬ素子の有機発光層を形成する。

本発明のパターン形成用凸版を用いて有機発光体を形成した有機ＥＬ素子の一例を図４を参照して説明する。図４（ａ）は有機ＥＬ素子を平面視した上面図であり、図４（ｂ）はその断面図である。
この図４において、有機ＥＬ素子は、基板２１を備え、この基板２１上には、画素の配列パターンに対応してストライプ状の電極２２が形成されている。
また、このようにストライプ状の電極２２を有する各電極２２上には、図２に示すパターン形成用凸版を用いて、有機発光体パターン２３を形成し、さらに、電極２２が形成されていない基板２１の領域（ダミー領域）には、図２に示すパターン形成用凸版を用いて印刷された、ダミー用の発光体パターン２４が形成されている。
なお、有機ＥＬ素子において、基板２１は、画素毎にトランジスタを有する薄膜トランジスタ基板から構成される。
また、本発明にかかるパターン形成用凸版は、上述した有機ＥＬ素子の製造に限らず、導電性ペーストを用いた配線、有機半導体材料を用いた有機ＴＦＴなどの電子回路の製造にも適用することができる。

また、本発明にかかるパターン形成用凸版は、高精細なパターン印刷を行うのに好適であり、特に電子材料の印刷を行うのに適している。一例として、図５に、このパターン形成用凸版を用いて製造される有機ＥＬ素子の一発光単位５０を示す。
この有機ＥＬ素子の一発光単位５０は、透光性基板５１と透明導電層５２とホール注入層５３と有機発光層５４と陰極層５５とを具備するものである。
この有機ＥＬ素子において、透光性基板５１を基材、透明導電層５２を電極、有機発光層５４を画像形成領域により転写された有機発光体として、本発明の製造方法を適用することができる。

この有機ＥＬ素子の一発光単位５０において、透光性基板５１としては、ガラス基板やプラスチック製のフィルムまたはシートを用いることができる。プラスチック製のフィルムを用いれば、巻き取りにより有機発光素子の製造が可能となり、安価に素子を提供できる。そのプラスチックとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルスルホン、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート等を用いることができる。
また、透明導電層５２を成膜しない側にセラミック蒸着フィルムやポリ塩化ビニリデン、ポリ塩化ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体鹸化物等の他のガスバリア性フィルムを積層してもよい。
透明導電層５２をなす材料としては、インジウムと錫の複合酸化物（以下ＩＴＯという）が挙げられる。また、アルミニウム、金、銀等の金属が半透明状に蒸着されたものや、ポリアニリン等の有機半導体などが挙げられる。
正孔注入層５３をなす材料としては、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリ（３，４−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との混合物等の導電性高分子材料が挙げられる。

有機発光層５４は有機発光体を含有する層であり、電圧の印加により発光する層である。有機発光材料としては、例えば、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィリン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系等の有機溶剤に可溶な有機発光材料や該有機発光材料をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系などの高分子有機発光材料が挙げられる。
陰極層５５を形成する材料としては、有機発光媒体層の発光特性に応じたものを使用でき、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、アルミニウムなどの金属単体やこれらと金、銀などの安定な金属との合金などが挙げられる。また、インジウム、亜鉛、錫などの導電性酸化物を用いることもできる。

上述した有機発光素子を、本発明のパターン形成用凸版を用いて製造するには、被転写体として透光性基板５１上に透明導電層５２、ホール注入層５３を積層したものを用い、インクとして有機発光材料を含むインクを用いる。
有機発光材料を含むインクは上述のように凸版の凸部パターンへ供給され、上述の被転写基板へ印刷される。発光材料を溶解または分散させるような、インクに用いられる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエチレン、水などの単独またはこれらの混合溶媒などが挙げられる。特に芳香族系溶剤およびハロゲン系溶剤は有機発光材料を溶かすのに優れている。
また、有機発光材料を含むインクには、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤、乾燥剤などが添加されても良い。

次に、本発明の実施例について説明する。
（実施例1）
厚さ０．２ｍｍのＳＵＳ３０４製の板の表面に反射抑制層として黒色油性染料を厚さ１．５μｍになるようにダイコート法により塗工した。この積層体の表面にポリアミドを主成分とするネガ型感光性樹脂を総厚が０．１ｍｍとなるように塗工し、版のベースとした。その後、この版材に対し、ストライプ状のパターン形成用凸部パターンと、本発明のダミー用凸部パターンを供えたパターンに相当するネガパターン（有効領域開口線幅１０６μｍ、非開口スペース３９２μｍ、総有効線数６４本）のクロムマスクを用いて５０μｍのプロキシミティギャップを開けて、アライナーにて露光した。ダミー用凸部パターンとしては有効エリアに該当するストライプ状のパターン形成用凸部パターンと連続して形成されており、このストライプ状のパターン形成用凸部パターンの印刷開始端から１５０μｍまでの線幅が他の部分よりも５０μｍ太くなるようにした。露光の後、温水を掛け流しながら現像を行い、凸部高さ７５μｍ、凸部パターンの線幅を１０６μｍ、スペースを３９２μｍのダミー用凸部パターン付き凸版を形成した。形成した凸版を枚葉型凸版印刷機にセットした後、０．７ｍｍのアルカリガラス上に印刷を行い、印刷欠陥の多少を評価した結果、乾燥および印圧集中に起因する印刷欠陥は確認されなかった。

（実施例２）
実施例１においてダミー用凸部パターンとして、パターン形成用凸部パターンと不連続にダミー用凸部パターンが形成されており、ダミー用凸部パターンが各パターン形成用凸部パターンの延長線上にドット状に形成されており、1つ1つのドットのサイズが、３００μｍ×１５６μｍであり、そのドットが５μｍ間隔で４つ配置されているパターンとした。その他は実施例1と同様である。実施例1と同様に印刷テストを行った結果、乾燥および印圧集中に起因する印刷欠陥は確認されなかった。

（実施例３）
本発明のダミー用凸部パターン付き版を用いて作成した有機ＥＬ素子の例を示す。
１００ｍｍ角のガラス基板の上にスパッタ法を用いてＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）薄膜を形成し、フォトリソ法と酸溶液によるエッチングでＩＴＯ膜をパターニングして、画素電極を形成した。画素電極のパターン形成用凸部パターンは、線幅が１０６μｍ、スペースが２５μｍのパターンとした。また、ＩＴＯ膜の膜厚は１５０ｎｍとした。
次に感光性樹脂を用いて隔壁を形成する。画素電極を形成したガラス基板をアセトン、純水、ブラシ洗浄、超音波洗浄などのウェットプロセスによる洗浄を行った後に、ポジ型感光性ポリイミドを全面スピンコートした。スピンコートの条件を１５０ｒｐｍで５秒間回転させた後５００ｒｐｍで２０秒間回転させ、膜厚を２．０μｍとした。全面に塗布した感光性材料に対し、i線ステッパーを用いて７５ｍｊ／ｃｍ²露光した。露光した後現像を行いそのあとで、２２０℃で３０分ベークし隔壁を得た。こうして形成された隔壁は、幅は２１μｍ、膜厚は１．８μｍとなった。

次に、正孔輸送層インクとしてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水分散液であるバイトロンＣＨ−８０００を６０％、超純水を２０％、１−プロパノールを２０％混合し、インクとした。上記のインクを用いてスリットコート法にて基板上に正孔輸送層を形成し、膜厚を60nmとした。尚、正孔輸送インク塗布前の基板に前処理としてオーク製作所製ＵＶ／Ｏ３洗浄装置にて３分間紫外線照射を行った。
次に、有機発光材料であるポリフェニレンビニレン誘導体を濃度２％になるようにトルエンに溶解させた有機発光インクを用い、本発明のダミーパターン付き凸版と図３に示す凸版印刷機を用いて発光層を所定のパターン内に印刷した。

その上にＣａ、Ａｌからなる陰極層を画素電極のストライプパターンと直交するようなストライプパターンで抵抗加熱蒸着法によりマスク蒸着して形成した。最後にこれらの有機ＥＬ構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップとエポキシ系の接着剤を用いて密閉封止し、有機ＥＬディスプレイを作製した。
得られた有機ＥＬディスプレイの表示部の周辺部には各画素電極に接続されている陽極側の取り出し電極と、陰極側の取り出し電極があり、これらを電源に接続することにより、有機ＥＬディスプレイパネルを得た。この有機ＥＬディスプレイパネルを発光したところ版の乾燥および印圧集中による欠陥は一切見られなかった。

次に比較例について説明する。
（比較例１）
実施例１において本発明のダミー用凸部パターンを持たない有効領域のみのパターンを持つ版を用いて印刷を実施した。実施例１と同様の手法を用いて印刷テストを行ったところ、版上でのインクの乾燥および端部への印圧集中によって印刷パターンにワレ、欠け等の欠陥が見られた。

（比較例２）
実施例３において有機ＥＬディスプレイの有機発光層を形成する際に、ダミーパターンを有しないパターンを用いて印刷した。その他は実施例３と同様である。この有機ＥＬディスプレイパネルを発光表示したところ、版の乾燥および端部への印圧集中による、パターンの欠け、ワレが多数見られた。

１００……パターン形成用凸版、１０……基材、１１……パターン形成用凸部パターン、１０ａ……有効領域、１０ｂ……ダミー領域、１２……パターン形成用凸部パターン、１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１３Ｅ１，１３Ｅ２，１３Ｅ３……ダミー用凸部パターン。

Claims

被印刷物に対してパターンを形成するパターン形成用凸版であって、
平面視方形の基材を備え、
前記基材上に、前記パターンの形成に必要な前記基材の表面積より小さい表面積で平面視方形の有効領域と、前記有効領域の周囲を取り囲むように枠状に設けられたダミー領域を有し、
前記有効領域に、該有効領域の縦方向に延在するパターン形成用凸部パターンが前記有効領域の横方向に間隔をおいて複数形成され、
前記パターン形成用凸部パターンの乾燥及び印圧集中を抑制する第１のダミー用凸部パターンが、前記各パターン形成用凸部パターンの長手方向の一端に接続され、
前記第１のダミー用凸部パターンは、前記パターン形成用凸部パターンの長手方向の一端と対向する前記ダミー領域に位置し、
前記パターン形成用凸部パターンの乾燥及び印圧集中を抑制する第２のダミー用凸部パターンが、前記各パターン形成用凸部パターンの長手方向の他端に接続され、
前記第２のダミー用凸部パターンは、前記パターン形成用凸部パターンの長手方向の他端と対向する前記ダミー領域に位置し、
さらに前記有効領域の横方向の両端に位置する前記パターン形成用凸部パターンと対向する前記ダミー領域に、前記パターン形成用凸部パターンの乾燥及び印圧集中を抑制する第３のダミー用凸部パターンが前記有効領域の縦方向と平行する方向に延在して形成され、
前記第１のダミー用凸部パターンを形成する線幅は前記パターン形成用凸部パターンを形成する線幅より太く、かつ前記第２及び第３のダミー用凸部パターンを形成する線幅より太い、
ことを特徴とするパターン形成用凸版。
前記第１のダミー用凸部パターンの線幅は前記パターン形成用凸部パターンの線幅より５％乃至７０％太く形成され、かつ前記第１のダミー用凸部パターンの長さが５０μｍ〜３００μｍの範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１記載のパターン形成用凸版。
基板と、前記基板上に画素の配列パターンに対応して形成された電極を備え、
前記請求項１または２記載のパターン形成用凸版を用いて前記電極上に有機発光体パターンを形成し、かつ、前記ダミー用凸部パターンによりダミー用の発光体パターンが形成されたことを特徴とする有機ＥＬ素子。
前記基板は、前記画素毎にトランジスタを有する薄膜トランジスタ基板であることを特徴とする請求項３記載の有機ＥＬ素子。
回路基板と、
前記請求項１または２記載のパターン形成用凸版を用いて前記回路基板上に回路パターンを形成し、かつ、前記ダミー用凸部パターンによりダミー用パターンが形成されたことを特徴とする電子回路。