説明

パターン形成用凸版及び有機EL素子並びに電子回路

【課題】版上の印刷パターン端部からのインクの乾燥による印刷パターンの欠陥の発生を防止するパターン形成用凸版を提供する。
【解決手段】パターン形成用凸版100は、表面に有機EL素子などの基板に相当する被印刷物に対して印刷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には前記印刷パターンを形成するためのストライ状のパターン形成用凸部パターン12が印刷により形成され、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ダミー用凸部パターン13が印刷により形成されている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【0004】
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。
【0005】
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。
【0006】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2001−155858号公報
【特許文献2】特開2004−322329号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
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。
【0009】
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。
【課題を解決するための手段】
【0010】
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、基材を備え、前記基材上に、前記パターンの形成に必要な有効領域と、前記有効領域の周囲に設けられたダミー領域を有し、前記有効領域に前記パターンを形成するためのパターン形成用凸部パターンが形成され、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ダミー用凸部パターンが形成されている凸版と該凸版を用いて形成された層を有する有機EL素子及び電子回路であることを特徴とする。
【0011】
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と連続するように設けられていることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項1記載のパターン形成用凸版において、前記ダミー用凸部パターンと前記パターン形成用凸部パターンとは分離していることを特徴とする。
【0012】
請求項4の発明は、請求項1乃至3に何れか1項記載のパターン形成用凸版において、前記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いことを特徴とする。
請求項5の発明は、請求項1乃至4に何れか1項記載のパターン形成用凸版において、前記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%太く形成されていることを特徴とする。
請求項6の発明は、請求項1、3、4、5に何れか1項記載のパターン形成用凸版において、前記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周囲の少なくとも一部を取り囲むように設けられていることを特徴とする。
【0013】
請求項7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延長上で不連続に配列した複数のドット部から構成されていることを特徴とする。
請求項8の発明は、請求項7記載のパターン形成用凸版において、前記ドット部の間隔は2μm以上乃至30μm以下であることを特徴とする。
【0014】
請求項9の発明は、請求項1乃至8に何れか1項記載のパターン形成用凸版において、前記パターン形成用凸部パターンを形成する樹脂材の層と前記基材と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層が設けられていることを特徴とする。
【0015】
請求項10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乃至9の何れか1項に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11の発明は、請求項10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。
【0016】
請求項12の発明は、電子回路であって、回路基板と、前記請求項1乃至9の何れか1項に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。
【発明の効果】
【0017】
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。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】(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。
【図2】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。
【図3】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。
【図4】本発明の凸版を用いて印刷した基板の概略図である。
【図5】本発明の有機EL素子の1画素の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
(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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
(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。
【0043】
(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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
(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。
【符号の説明】
【0048】
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。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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、
基材を備え、
前記基材上に、前記パターンの形成に必要な有効領域と、前記有効領域の周囲に設けられたダミー領域を有し、
前記有効領域に前記パターンを形成するためのパターン形成用凸部パターンが形成され、
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ダミー用凸部パターンが形成されている、
ことを特徴とするパターン形成用凸版。
【請求項2】
前記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と連続するように設けら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。
【請求項3】
前記ダミー用凸部パターンと前記パターン形成用凸部パターンとは分離し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。
【請求項4】
前記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いことを特徴とする請求項1乃至3に何れか1項記載のパターン形成用凸版。
【請求項5】
前記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%太く形成されていることを特徴とする請求項1乃至4に何れか1項記載のパターン形成用凸版。
【請求項6】
前記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周囲の少なくとも一部を取り囲むように設けられていることを特徴とする請求項1、3、4、5に何れか1項記載のパターン形成用凸版。
【請求項7】
前記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延長上で不連続に配列した複数のドット部から構成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。
【請求項8】
前記ドット部の間隔は2μm以上乃至30μm以下であることを特徴とする請求項7記載のパターン形成用凸版。
【請求項9】
前記パターン形成用凸部パターンを形成する樹脂材の層と前記基材と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層が設けられていることを特徴とする請求項1乃至8に何れか1項記載のパターン形成用凸版。
【請求項10】
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乃至9の何れか1項に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。
【請求項11】
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10記載の有機EL素子。
【請求項12】
回路基板と、
前記請求項1乃至9の何れか1項に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。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2010−23483(P2010−23483A)
【公開日】平成22年2月4日(2010.2.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−68827(P2009−68827)
【出願日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】