有機デバイスおよびその製造方法
【課題】少なくとも１層の有機層を含む有機デバイスにおいて、層間のショートを確実に防ぎ、不良画素のない有機デバイスを実現する。
【解決手段】陽極１１と、有機層からなる発光層１２と、陰極１３を具備する有機デバイスにおいて、発光層１２を陽極１１と陰極１３とで挟み、陽極１１と発光層１２との画素端面を露出しかつ連続な面として形成する。陰極１３を発光層１２と同じ寸法か発光層１２より小さくし、陽極１１と陰極１３が短絡しない構成とする。
【解決手段】陽極１１と、有機層からなる発光層１２と、陰極１３を具備する有機デバイスにおいて、発光層１２を陽極１１と陰極１３とで挟み、陽極１１と発光層１２との画素端面を露出しかつ連続な面として形成する。陰極１３を発光層１２と同じ寸法か発光層１２より小さくし、陽極１１と陰極１３が短絡しない構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機層を積層することによって形成される有機デバイス、および、その有機デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機層を積層した有機デバイスは、対向する電極間に１００ｎｍ以下の薄い有機層を形成し、高精細にパターニングする必要がある。
【０００３】
従来の高分子有機材料を用いた有機デバイスでは、高分子材料を溶剤に溶解させ、スピンコート法およびフォトリソグラフィーによりパターニングする方法、あるいはインクジェット法が用いられてきたが、これらの方法では工程数が多いことやパターニング精度が不十分であることからスループットが低いという問題があり、凸版印刷法あるいはオフセット印刷法などの印刷法が提案されている。
【０００４】
従来の印刷法を用いた有機デバイスは、絶縁性を有する隔壁によって画素電極の一部を覆うように形成し、隔壁内に印刷版の凸部を位置合わせすることによって有機層を形成するものがあった（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、有機層をパターニングする方法としては、第１電極と第２電極間に有機ＥＬ媒介層が積層され、一つまたは複数のレーザによって画素間の有機材料を除去し、区切ることによりディスプレイを形成する方法があった（例えば、特許文献２）。
【０００６】
図７は特許文献１に記載された従来の有機デバイスの構成を示す説明図である。
【０００７】
図７において、透光性基板１０１上に画素電極である陽極１０２がパターン形成されている。陽極１０２の材料としてはＩＴＯが用いられている。陽極１０２を挟むように第一隔壁１０３ａが形成され、その上に第二隔壁１０３ｂが形成されている。第一隔壁１０３ａの高さは０．５μｍ以下、また第二隔壁１０３ｂの高さは０．３μｍ以上であり、それぞれ酸化ケイ素といった金属酸化物あるいは窒化ケイ素といった金属窒化物などによって形成されている。
【０００８】
第一隔壁１０３ａ，第二隔壁１０３ｂで仕切られた陽極１０２上に正孔輸送層１０４が形成されている。正孔輸送層１０４は、溶媒に溶解または分散させて正孔輸送材料インキとなり、スリットコーター，スピンコーターなどにより形成される。正孔輸送層１０４の上に有機発光層１０５が形成され、その上に陰極１０６が形成されている。有機発光層１０５は凸版印刷により形成され、陰極１０６はマスクを用いた真空蒸着により形成される。
【０００９】
図８（ａ）〜（ｈ）は特許文献２に記載された従来の有機デバイスの製造工程を説明するための断面図である。
【００１０】
図８（ａ）に示すように、透光性基板２０１上にＩＴＯなどの透明層をパターニングし、第１電極２０２の帯を形成し、第１電極２０２の帯に垂直な方向に電極絶縁バッファ層２０３の帯を形成する。図８（ｂ）に示すように、バッファ層２０３を含む所定領域に絶縁膜２０４を形成し、レーザビームを用いてサブピクセル形成部分の絶縁膜２０４を除去する。
【００１１】
図８（ｃ）に示すように、基板を酸素プラズマ、あるいはＵＶ／オゾンで表面処理した後、絶縁膜２０４を含む所定領域に、赤色光を発する厚み４０〜６０ｎｍの第１有機ＥＬ層２０５ａを蒸着し、その後、第２電極２０６ａを順次蒸着する。図８（ｄ）に示すように、絶縁膜２０４の他の部分をレーザビームで除去し、図８（ｅ）に示すように、基板を表面処理した後、緑色光を発する第２有機ＥＬ層２０５ｂ，第２電極２０６ｂを蒸着する。図８（ｆ）に示すように、同様な方法により、絶縁膜２０４のほかの部分をレーザビームで除去し、図８（ｇ）に示すように、基板を表面処理した後、青色光を発する第３有機ＥＬ層２０５ｃ，第３電極２０６ｃを蒸着する。
【００１２】
図８（ｈ）に示すように、隣接するサブピクセル間の電気的絶縁を確かめるために、隣接するサブピクセル間の絶縁膜２０４上に形成された第２有機ＥＬ層２０５ａ、および第２電極２０６ａをレーザビームを用いて２部分に断ち切る。この後、サブピクセルへの湿気を遮断するべく、パネル全面に保護膜２０７を形成した後、封止工程を施す。
【特許文献１】特開２００６−２８６３０９号公報（第１０頁，図２）
【特許文献２】特開２０００−１２２２０号公報（第１０〜１１頁，図７ａ〜ｈ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に記載の有機デバイスの構成では、所定の位置にインクが転写されない部分が生じるため、層間がショートするという問題があった。
【００１４】
詳しく説明すると、隔壁１０３ａおよび１０３ｂで仕切られた領域にインクを塗布するためには、印刷版の凸部が正確に隔壁間にアライメントされる必要がある。アライメントが不十分な場合には、凸部が隔壁に接触するため、凸部全面を基板に接触させることが困難となるため、インクが転写されない部分が生じる。インクが転写されない部分では、インクの上下に積層される有機層あるいは電極層が直接接触することによりショートが発生する。
【００１５】
また、特許文献２に記載の有機デバイスの製造方法では、レーザにより有機層を除去した後、除去しきれない部分をプラズマ処理により除去するが、有機層の下に第１電極が存在するため、第１電極を除去しない範囲にレーザ照射エネルギを調整する必要があり、加えられるエネルギの上限が決まる。
【００１６】
このため、レーザ照射エネルギのバラツキによってプラズマ処理により除去可能な厚み以上に有機層が残存する場合が生じ、電極間に抵抗が発生することになり、ディスプレイの性能を悪化させる原因となる。また、有機層が画素間を横断するように残存する場合には、画素間の切り分けができず、制御不可能な画素が発生することにある。
【００１７】
本発明は、前記従来技術の問題に鑑み、層間のショートを確保し、画素間を確実に切断することができる有機デバイスおよびその製造方法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】
【００１８】
前記目的を達成するために、本発明に係る有機デバイスは、基板上に第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極により挟まれた少なくとも１つの有機層を有する有機デバイスであって、前記第１電極と前記第２電極と前記有機層とにおける少なくとも前記有機層を含む画素断面を露出させ、かつ該画素断面を連続する面としたことを特徴とする。
【００１９】
また、前記第１電極の配線部を、前記有機層よりも薄いカバー層により覆ったことを特徴とする。
【００２０】
また、前記有機層に熱あるいは光を加えることにより、該有機層の端面の材質を変化させたことを特徴とする。
【００２１】
また、前記有機層として、膜厚１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の発光層を設けたことを特徴とする。
【００２２】
また、前記有機層として、膜厚３０ｎｍ以上２μｍ以下の有機半導体層を設けたことを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る有機デバイスの製造方法は、基板上に第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極により挟まれた少なくとも１つの有機層を有する有機デバイスの製造方法であって、前記基板上に、前記第１電極を成膜してパターニングする工程と、前記第１電極の配線部にカバー層を成膜してパターニングする工程と、前記有機層を印刷により選択的に形成する工程と、形成された有機層パターンのエッジをレーザを用いて選択的に照射することによって、熱反応あるいは光反応により除去あるいは変質化させる工程を有することを特徴とする。
【００２４】
また、前記印刷として、フレキソ印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、スクリーン印刷のいずれかを採用することを特徴とする。
【００２５】
また、前記レーザを、マスクを用いて一括照射する工程、あるいは１つのスポットに収束させて照射する工程のいずれかを有することを特徴とする。
【００２６】
また、前記レーザとして、波長が４００ｎｍ以下の紫外線を採用することを特徴とする。
【００２７】
また、前記カバー層と前記第１電極との選択比から、前記レーザを前記カバー層と前記第１電極とに同時に照射した場合、前記第１電極が除去されたとしても前記カバー層が残存する膜厚を設定することを特徴とする。
【００２８】
前記構成の有機デバイスおよび製造方法によって、有機層を確実に均一に積層し、電極間の短絡を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の有機デバイスによれば、層間のショートを確実に防ぎ、不良画素のないデバイスを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における有機デバイスの構成を示す断面図である。
【００３２】
図１において、基板１０は、少なくとも可視光を８０％以上透過し、厚さ０．７ｍｍのガラス基板である。陽極１１は、基板１０の上にパターニングされた厚さ２００ｎｍ以下のＩＴＯから構成されており、少なくとも可視光に対して８０％以上の透過性を有し、比抵抗が１０−４Ω・ｃｍ以下であり、電極として作用するに十分低抵抗のものからなる。発光層１２は、発光特性および寿命を確保するため、厚さが１００ｎｍの有機層である。
【００３３】
陽極１１と発光層１２との画素端面は同一面を形成している。発光層１２は、電子，正孔が注入されると発光するため導電性を示すが、注入されない状態では絶縁性を示し、電子，正孔の注入により発光の制御が可能である。絶縁性が確保されない状態においては、常に電子，正孔の移動が発生している状態となり、発光のＯＮ／ＯＦＦや輝度の制御が不可能となる。
【００３４】
陰極１３は、厚さ３００ｎｍ以下であって、発光層１２上にＬｉＦ層、Ａｌ層の順で形成された２層構造をしており、発光層１２は、陽極１１と陰極１３とで挟まれ、陽極１１と発光層１２の画素端面が露出し、かつ連続な面を形成する。陰極１３は、発光層１２と同じ寸法か発光層１２より小さく、陽極１１と陰極１３は短絡しない構成をしている。
【００３５】
また、発光層１２の画素端面には、正孔，電子が注入されず絶縁性を示す薄膜１４が形成される場合もある。
【００３６】
図２は図１の有機デバイスにおける要部を示す図であって、（ａ）は基板１０および陽極１１を示す平面図、（ｂ）は側面図である。
【００３７】
図２（ａ），（ｂ）において、カバー層１６は、例えば膜厚５０ｎｍのクロムからなり、陽極１１の配線１５における画素部から引き出される部分を、距離Ｌが１０〜２００μｍの範囲において幅Ｗ方向を完全に覆うように形成されている。
【００３８】
前記構成の本実施の形態によれば、陽極１１，陰極１３より、それぞれ正孔，電子が注入され、発光層１２内において、これらが結合する際に発生するエキシトンにより発光層１２が励起されて発光する。発光層１２を流れる電流は、膜厚の３乗に反比例し、かつ印加電圧の２乗に比例するため、発光効率を上げるためには膜厚を薄くする必要がある。また正孔，電子は、ある確率で再結合するため、膜厚を厚くすることで確率を上げることができる。これらのこと、および印刷後の乾燥により発光層１２の端部の膜厚が厚くなることに鑑み、発光層１２の膜厚は１０〜１５０ｎｍとしている。
【００３９】
この際、陽極１１と発光層１２の画素端面が露出しかつ連続な面であるため、陰極１３を発光層１２と同じ寸法か、小さい寸法とすることにより、電極同士が直接触れることがなくなって、絶縁を確保することができるため、層間のショートをなくすことができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、陽極１１に透明電極を用いることにより、基板側から光の取り出しを行っている。基板１０，陽極１１，発光層１２界面に垂直の光線が入射した場合の反射率は約４〜５％である。陽極１１として用いられるＩＴＯの屈折率ｎ１は２．０近傍であって、ガラスやポリマーの屈折率ｎ２＝１．５近傍に比べ大きい。
【００４１】
図３（ａ）に陽極１１と発光層１２、および陽極１１から発光層１２に向かう光線Ａを示す。光線Ａはスネルの法則（式１）に従い屈折する。
ｎ１×ｓｉｎθ１＝ｎ２×ｓｉｎθ２‥‥（式１）
入射角θ１が大きくなるに従い出射角θ２も大きくなり、ｎ１＝１．５，ｎ２＝２．０とした場合、θ１が臨界角α＝４８．６度を超えると、図３（ｂ）に示すように、入射光は全反射することになる。
【００４２】
陽極１１の配線１５における画素からの引き出し部近傍では、前記４〜５％の界面反射によるθ１の小さい光線が存在するため、カバー層１６を設けることにより、光線Ａのように陽極１１から発光層１２へ抜ける光を反射させ、輝度を向上させることができる。
【００４３】
なお、配線１５における前記引き出し部より遠い部分では、陽極１１が導波路として機能し、伝達されたθ１が大きい光線のみとなるため、カバー層１６による効果はほとんどなくなる。
【００４４】
本実施の形態において、有機層として発光層１２を設けた例を説明したが、層数は本例に限ったものではなく、図示しないが、例えば有機デバイスの効率向上や寿命改善のためには、正孔輸送層，電子輸送層を設けた構成としてもよいし、さらには正孔注入層，電子注入層などを付加して層数を増加させてもよい。
【００４５】
また、説明を簡単にするため、図１では２つの画素の構成を例示して説明したが、有機デバイスとしては、その数量を限定するものではなく、複数のセルを有する構成とする。
【００４６】
また、本実施の形態では、陰極１３の形成までを説明したが、陰極１３の形成後に、ガラスや金属キャップ、あるいはポリマーによる封止を行うことにより、素子の劣化を防ぐことができる。
【００４７】
なお、基板１０として０．７ｍｍのガラス板を用いた例を説明したが、同等の光透過性能を持つ基板であれば、基板の厚さは問わない。また、同等の光透過性能を持つポリマー、例えばＰＥＴ樹脂，ＰＥＮ樹脂などを用いても同様の効果が得られる。
【００４８】
また、陽極１１の材料として厚さ２００ｎｍのＩＴＯを用いた例を説明したが、同等の光透過性能，低抵抗，耐溶剤性を示すものであれば、厚さは問わず、例えば、ＩＺＯ，酸化錫，酸化亜鉛，酸化インジウム，亜鉛アルミニウム複合酸化物などの透明材料であっても同様の効果が得られる。なお、低抵抗，光透過性，加工性の点からするとＩＴＯが好適である。
【００４９】
発光層１２の厚さは、発光効率，輝度が十分得られるためには、厚さは１５０ｎｍ以下である必要があり、有機デバイスとして発光効率，輝度が確保することができる膜厚を自由に選択することが可能である。
【００５０】
有機層は発光層１２に限らず、溶媒に半導体溶質が溶解している有機半導体でもよく、半導体として駆動させるためには、乾燥、ベーク後の有機半導体層が２μｍ以下の厚さになるように構成する。有機半導体層は、３０ｎｍより薄い場合には半導体の結晶が生じ難く、膜厚が厚くなるほど移動度が向上するが、全層厚を超えるような膜厚を形成はしないため、２μｍ以下の厚みとする。図示しないが、基板上にゲート電極，ソース電極，ドレイン電極を設けてＴＦＴを構成し、有機半導体層上にコート層を設け、有機半導体層およびコート層をレーザ光により除去することも可能である。
【００５１】
発光層材料は、ポリフルオレン系，ポリアリーレン系，ポリアリーレンビニレン系，アルコキシベンゼン，アルキルベンゼンなどの高分子材料が挙げられ、発光層材料を溶解する溶媒としては、トルエン，キシレン，アセトン，アニソール，メチルエチルケトン，メチルイソブチルケトン，シクロヘキシルベンゼンなどの単独または混合溶媒があげられる。アニソール，キシレン，トルエンといった芳香族系有機溶剤は溶解性が良く好適である。
【００５２】
正孔輸送層の材料として、ＰＥＤＯＴ，ポリアニリン誘導体，ポリチオフェン誘導体などがあげられる。正孔輸送層形成材料を溶解または分散させる溶媒としては、例えば、水，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，水などの単独またはこれらの混合溶媒を用いてもよく、電子輸送層として1,2,4−トリアゾール誘導体層を設けてもよい。
【００５３】
また、カバー層１６の材料としてクロムを用いた例を説明したが、可視光を反射する材料であれば金，銀，アルミニウムなど他の材料でもよく、膜厚も有機層１２の厚み以下であれば、本例のように５０ｎｍに限らない。
【００５４】
なお、図２（ａ），（ｂ）の構成にて、陽極１１の配線１５における画素からの引き出し部にカバー層１６を設けることを説明したが、図４（ａ），（ｂ）に示すように、画素に対応する陽極１１の周囲にカバー層１６を設けるようにしてもよい。
【００５５】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における有機デバイスの製造方法を示す説明図である。図５において、図１および図２にて説明した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５６】
図５（ａ）〜（ｅ）において、レーザ光１７は波長が４００ｎｍ以下で、図示していないが光源より平行に出射されたエキシマレーザ光である。マスク１８は基板１０上部に配置され、レーザ光１７の透過可能な孔部が陽極１１および発光層１２のパターンに応じて設けられている。
【００５７】
そして、図５（ａ）の平面図と図５（ａ’）の横断面図に示すように、基板１０上に陽極１１を真空スパッタおよびフォトリソ法によりパターニングした後、配線上にカバー層を真空スパッタ法およびフォトリソ法を用いてパターニングする。発光層１２をフレキソ印刷法により印刷し（図５（ｂ））、マスク１８を透過したレーザ光１７により陽極１１および発光層１２の画素端部を照射し（図５（ｃ））、局所的に画素端部を除去する（図５（ｄ））。このとき、陽極１１と発光層１２の端部は、断面が露出しかつ連続した同一面を形成し、発光層１２の端部はレーザ光１７による局所加熱あるいは局所的な光反応により発光層が変質した絶縁性を有する薄膜１４が生じる。
【００５８】
また、レーザ光１７を照射する際には、画素端部の陽極１１および発光層１２を除去するが、陽極１１の配線を切断しないように工夫する必要がある。そこで、配線１５の引き出し部に設けたカバー層１６と陽極１１および発光層１２の選択比α（＝陽極１１および発光層１２のエッチング速度Ｖ１／カバー層のエッチング速度Ｖ０）から、カバー層１６の膜厚ｔ０と陽極１１および発光層１２の膜厚ｔ１の関係を、ｔ０／Ｖ０＞ｔ１／Ｖ１、すなわち、ｔ０＞ｔ１／αとすることによって、配線の切断を防ぐことが可能である。最後に、マスクを用いた真空蒸着法により陰極１３を蒸着する（図５（ｅ））。
【００５９】
図６は本実施の形態の製造装置の概略構成図であって、図６を参照して本実施の形態の有機デバイスの製造方法における印刷方法について説明する。図６において、図１および図２にて説明した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６０】
図６において、有機インク２０は、溶媒に溶質を溶解させ粘度が３〜５０ｃＰであり、基板１０との接触角が３０度以下のものである。粘度は、アニロックスロール２１の表面に有機インク２０を付着させインク厚さを均一にするために必要であり、粘度が高すぎると厚さが均一にならず、低すぎると有機インク２０が付着しない。また、接触角は転写性を大きく左右する。有機インク２０をアニロックスロール２１から後述するフレキソ版２４へ、またフレキソ版２４から基板１０へ転写する際に、転写元の接触角が転写先よりも高い場合には、転写元からの有機インク２０の剥離性が良く、効率よく転写できる。
【００６１】
アニロックスロール２１は、ロール中心に回転する機構を有し、乾燥後の膜厚５０ｎｍを得るため、厚さ略２μｍの有機インク２０を転写可能とするため、インク保持量の多い、線数２００線のロトフロー型の凹凸が形成され、表面は硬度確保のためクロムメッキされているものである。凹凸形状は他にもピラミッド型，格子型，斜線型，逆格子型，亀甲型などがあり、線数は２００〜１０００線の範囲で、保持するインク量により凹凸形状と線数を選択する。
【００６２】
ドクターロール２２は、回転機構を有し、表面が弾性を持った材質で構成されており、アニロックスロール２１と線接触する位置に固定される。図示していないがアニロックスロール２１との接触によりドクターロール２２の接触部が変形する量を制御できるように、ドクターロール２２は位置決め機構を有している。
【００６３】
フレキソ版２４は、弾性を有する材料で構成されており、表面に形成された凹凸パターンには凸のアライメントマークが含まれており、有機インク２０との接触角が基板１０と有機インク２０との接触角より大きく、有機インク２０に対して耐蝕性を有する版、例えば水現像タイプの版である。
【００６４】
版胴２３は、回転機構（本例では矢印にて示す時計方向に回転）を有し、表面が滑らかで変質しにくいステンレスなどの金属で構成されており、表面円周方向に沿ってフレキソ版２４が両面テープ，マグネットシートなどで固定されている。版胴２３は、表面に固定されたフレキソ版２４と基板１０が接触する位置に固定されており、図示していないがフレキソ版２４と基板１０の接触量を変更できるように、版胴位置決め機構が設けられている。
【００６５】
発光層１２は、基板１０上の陽極１１パターン上に有機インク２０が転写されたものである。有機インク２０に用いられるものとして、前記発光層１２を形成する高分子発光材料だけでなく、有機系の正孔輸送層，電子輸送層などが挙げられる。
【００６６】
なお、図６において、２６は、基板１０のアライメントマークに焦点が合わせられた観察装置、２７は、基板１０の下に設置されて基板１０の面に対して平行な方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動可能なステージである。
【００６７】
また、印刷前に、有機インク２０を転写させたい陽極１１上には、有機インク２０に対して親液性を示す処理を施し、有機インク２０を転写させたくない陽極１１が形成されている部分には撥液性を示す処理を施してもよい。
【００６８】
詳細に説明すると、フッ素プラズマ処理を基板１０の全面に施し、基板１０の全面を撥液性にする。次に、親液性を得たい陽極１１上にレーザ光を照射し、フッ素成分を飛ばすことで親液性を得ることも可能である。
【００６９】
また、他の方法として、有機層１２の厚みに比べ十分に薄い有機膜、例えば撥液性を示す単分子膜をフォトリソグラフィーにより、パターニングすることによっても、親液領域と撥液領域を得ることが可能である。単分子膜としては、有機硫黄化合物の自己組織化膜（ＳＡＭ膜：Self-Assembled Monolayers）などがあげられる。ＳＡＭ膜は、金属表面上に有機分子が規則正しく並ぶ単分子膜であり、金属と反応しやすい置換基を有する有機分子の溶液に金属を接触させ、不要な部分を現像により除去することにより形成される。
【００７０】
このような構成によって、有機インク２０を、回転しているアニロックスロール２１に供給し、ドクターロール２２との接触量を位置決め機構により調整しながら、アニロックスロール２１上のインク膜厚を均一にする。アニロックスロール２１は、回転しながら版胴２３上に固定されたフレキソ版２４と接触することにより、均一厚さのインクがフレキソ版２４に転写される。フレキソ版２４は、版胴２３と共に回転しながら、基板１０および陽極１１に線接触する。
【００７１】
フレキソ版２４上のパターンを陽極１１上に転写させる際に、フレキソ版２４と基板１０のアライメントマークを観察装置２６で観察し、ステージ２７を動かして補正することにより、陽極１１上にフレキソ版２４の凸部が精度良く接触し、精度の良い転写が可能である。
【００７２】
有機インク２０を陽極１１上に転写した後、有機インク２０を乾燥させることによって発光層１２が得られる。本実施の形態では印刷により１層のみ形成したが、複数の層を印刷する場合には、これらの工程を繰り返すことにより形成することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、印刷方法として、フレキソ印刷を用いたが、グラビア印刷，グラビアオフセット印刷，スクリーン印刷などの方法を用いても同様の効果が得られる。
【００７４】
また、インク膜厚を均一にするために、ドクターロール２２を用いたが、代わりに弾性を有する板状のドクターブレードを用いてもよい。
【００７５】
また、レーザとしてエキシマレーザを用いたが、紫外線領域であれば、ＹＡＧレーザ，ＹＶＯ４レーザなどの第三高調波，第四高調波を用いてもよいし、選択的にレーザ光を照射するためにマスクを用いているが、結像光学系を用いてスポット状に集光して選択的に照射することでも同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の有機デバイスは、層間のショートを確実に防ぎ、不良画素のないデバイスを実現することができ、有機ＥＬなどの有機材料を用いた有機デバイスの用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態１における有機デバイスの構成を示す断面図
【図２】本実施の形態の有機デバイスにおける要部を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図
【図３】本実施の形態の有機デバイスにおける光線の状態を示す説明図
【図４】本実施の形態の有機デバイスにおける他のカバー層の形成例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図
【図５】（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施の形態２における有機デバイスの製造方法を示す説明図
【図６】本実施の形態の製造装置の概略構成図
【図７】従来の有機デバイスの構成を示す説明図
【図８】従来の有機デバイスの製造工程を説明するための断面図
【符号の説明】
【００７８】
１０ 基板
１１ 陽極
１２ 発光層
１３ 陰極
１４ 薄膜
１５ 配線
１６ カバー層
１７ レーザ光
１８ マスク
２０ 有機インク
２１ アニロックスロール
２２ ドクターロール
２３ 版胴
２４ フレキソ版
２６ 観察装置
２７ ステージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機層を積層することによって形成される有機デバイス、および、その有機デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機層を積層した有機デバイスは、対向する電極間に１００ｎｍ以下の薄い有機層を形成し、高精細にパターニングする必要がある。
【０００３】
従来の高分子有機材料を用いた有機デバイスでは、高分子材料を溶剤に溶解させ、スピンコート法およびフォトリソグラフィーによりパターニングする方法、あるいはインクジェット法が用いられてきたが、これらの方法では工程数が多いことやパターニング精度が不十分であることからスループットが低いという問題があり、凸版印刷法あるいはオフセット印刷法などの印刷法が提案されている。
【０００４】
従来の印刷法を用いた有機デバイスは、絶縁性を有する隔壁によって画素電極の一部を覆うように形成し、隔壁内に印刷版の凸部を位置合わせすることによって有機層を形成するものがあった（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、有機層をパターニングする方法としては、第１電極と第２電極間に有機ＥＬ媒介層が積層され、一つまたは複数のレーザによって画素間の有機材料を除去し、区切ることによりディスプレイを形成する方法があった（例えば、特許文献２）。
【０００６】
図７は特許文献１に記載された従来の有機デバイスの構成を示す説明図である。
【０００７】
図７において、透光性基板１０１上に画素電極である陽極１０２がパターン形成されている。陽極１０２の材料としてはＩＴＯが用いられている。陽極１０２を挟むように第一隔壁１０３ａが形成され、その上に第二隔壁１０３ｂが形成されている。第一隔壁１０３ａの高さは０．５μｍ以下、また第二隔壁１０３ｂの高さは０．３μｍ以上であり、それぞれ酸化ケイ素といった金属酸化物あるいは窒化ケイ素といった金属窒化物などによって形成されている。
【０００８】
第一隔壁１０３ａ，第二隔壁１０３ｂで仕切られた陽極１０２上に正孔輸送層１０４が形成されている。正孔輸送層１０４は、溶媒に溶解または分散させて正孔輸送材料インキとなり、スリットコーター，スピンコーターなどにより形成される。正孔輸送層１０４の上に有機発光層１０５が形成され、その上に陰極１０６が形成されている。有機発光層１０５は凸版印刷により形成され、陰極１０６はマスクを用いた真空蒸着により形成される。
【０００９】
図８（ａ）〜（ｈ）は特許文献２に記載された従来の有機デバイスの製造工程を説明するための断面図である。
【００１０】
図８（ａ）に示すように、透光性基板２０１上にＩＴＯなどの透明層をパターニングし、第１電極２０２の帯を形成し、第１電極２０２の帯に垂直な方向に電極絶縁バッファ層２０３の帯を形成する。図８（ｂ）に示すように、バッファ層２０３を含む所定領域に絶縁膜２０４を形成し、レーザビームを用いてサブピクセル形成部分の絶縁膜２０４を除去する。
【００１１】
図８（ｃ）に示すように、基板を酸素プラズマ、あるいはＵＶ／オゾンで表面処理した後、絶縁膜２０４を含む所定領域に、赤色光を発する厚み４０〜６０ｎｍの第１有機ＥＬ層２０５ａを蒸着し、その後、第２電極２０６ａを順次蒸着する。図８（ｄ）に示すように、絶縁膜２０４の他の部分をレーザビームで除去し、図８（ｅ）に示すように、基板を表面処理した後、緑色光を発する第２有機ＥＬ層２０５ｂ，第２電極２０６ｂを蒸着する。図８（ｆ）に示すように、同様な方法により、絶縁膜２０４のほかの部分をレーザビームで除去し、図８（ｇ）に示すように、基板を表面処理した後、青色光を発する第３有機ＥＬ層２０５ｃ，第３電極２０６ｃを蒸着する。
【００１２】
図８（ｈ）に示すように、隣接するサブピクセル間の電気的絶縁を確かめるために、隣接するサブピクセル間の絶縁膜２０４上に形成された第２有機ＥＬ層２０５ａ、および第２電極２０６ａをレーザビームを用いて２部分に断ち切る。この後、サブピクセルへの湿気を遮断するべく、パネル全面に保護膜２０７を形成した後、封止工程を施す。
【特許文献１】特開２００６−２８６３０９号公報（第１０頁，図２）
【特許文献２】特開２０００−１２２２０号公報（第１０〜１１頁，図７ａ〜ｈ）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、特許文献１に記載の有機デバイスの構成では、所定の位置にインクが転写されない部分が生じるため、層間がショートするという問題があった。
【００１４】
詳しく説明すると、隔壁１０３ａおよび１０３ｂで仕切られた領域にインクを塗布するためには、印刷版の凸部が正確に隔壁間にアライメントされる必要がある。アライメントが不十分な場合には、凸部が隔壁に接触するため、凸部全面を基板に接触させることが困難となるため、インクが転写されない部分が生じる。インクが転写されない部分では、インクの上下に積層される有機層あるいは電極層が直接接触することによりショートが発生する。
【００１５】
また、特許文献２に記載の有機デバイスの製造方法では、レーザにより有機層を除去した後、除去しきれない部分をプラズマ処理により除去するが、有機層の下に第１電極が存在するため、第１電極を除去しない範囲にレーザ照射エネルギを調整する必要があり、加えられるエネルギの上限が決まる。
【００１６】
このため、レーザ照射エネルギのバラツキによってプラズマ処理により除去可能な厚み以上に有機層が残存する場合が生じ、電極間に抵抗が発生することになり、ディスプレイの性能を悪化させる原因となる。また、有機層が画素間を横断するように残存する場合には、画素間の切り分けができず、制御不可能な画素が発生することにある。
【００１７】
本発明は、前記従来技術の問題に鑑み、層間のショートを確保し、画素間を確実に切断することができる有機デバイスおよびその製造方法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】
【００１８】
前記目的を達成するために、本発明に係る有機デバイスは、基板上に第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極により挟まれた少なくとも１つの有機層を有する有機デバイスであって、前記第１電極と前記第２電極と前記有機層とにおける少なくとも前記有機層を含む画素断面を露出させ、かつ該画素断面を連続する面としたことを特徴とする。
【００１９】
また、前記第１電極の配線部を、前記有機層よりも薄いカバー層により覆ったことを特徴とする。
【００２０】
また、前記有機層に熱あるいは光を加えることにより、該有機層の端面の材質を変化させたことを特徴とする。
【００２１】
また、前記有機層として、膜厚１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の発光層を設けたことを特徴とする。
【００２２】
また、前記有機層として、膜厚３０ｎｍ以上２μｍ以下の有機半導体層を設けたことを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る有機デバイスの製造方法は、基板上に第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極により挟まれた少なくとも１つの有機層を有する有機デバイスの製造方法であって、前記基板上に、前記第１電極を成膜してパターニングする工程と、前記第１電極の配線部にカバー層を成膜してパターニングする工程と、前記有機層を印刷により選択的に形成する工程と、形成された有機層パターンのエッジをレーザを用いて選択的に照射することによって、熱反応あるいは光反応により除去あるいは変質化させる工程を有することを特徴とする。
【００２４】
また、前記印刷として、フレキソ印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、スクリーン印刷のいずれかを採用することを特徴とする。
【００２５】
また、前記レーザを、マスクを用いて一括照射する工程、あるいは１つのスポットに収束させて照射する工程のいずれかを有することを特徴とする。
【００２６】
また、前記レーザとして、波長が４００ｎｍ以下の紫外線を採用することを特徴とする。
【００２７】
また、前記カバー層と前記第１電極との選択比から、前記レーザを前記カバー層と前記第１電極とに同時に照射した場合、前記第１電極が除去されたとしても前記カバー層が残存する膜厚を設定することを特徴とする。
【００２８】
前記構成の有機デバイスおよび製造方法によって、有機層を確実に均一に積層し、電極間の短絡を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の有機デバイスによれば、層間のショートを確実に防ぎ、不良画素のないデバイスを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における有機デバイスの構成を示す断面図である。
【００３２】
図１において、基板１０は、少なくとも可視光を８０％以上透過し、厚さ０．７ｍｍのガラス基板である。陽極１１は、基板１０の上にパターニングされた厚さ２００ｎｍ以下のＩＴＯから構成されており、少なくとも可視光に対して８０％以上の透過性を有し、比抵抗が１０−４Ω・ｃｍ以下であり、電極として作用するに十分低抵抗のものからなる。発光層１２は、発光特性および寿命を確保するため、厚さが１００ｎｍの有機層である。
【００３３】
陽極１１と発光層１２との画素端面は同一面を形成している。発光層１２は、電子，正孔が注入されると発光するため導電性を示すが、注入されない状態では絶縁性を示し、電子，正孔の注入により発光の制御が可能である。絶縁性が確保されない状態においては、常に電子，正孔の移動が発生している状態となり、発光のＯＮ／ＯＦＦや輝度の制御が不可能となる。
【００３４】
陰極１３は、厚さ３００ｎｍ以下であって、発光層１２上にＬｉＦ層、Ａｌ層の順で形成された２層構造をしており、発光層１２は、陽極１１と陰極１３とで挟まれ、陽極１１と発光層１２の画素端面が露出し、かつ連続な面を形成する。陰極１３は、発光層１２と同じ寸法か発光層１２より小さく、陽極１１と陰極１３は短絡しない構成をしている。
【００３５】
また、発光層１２の画素端面には、正孔，電子が注入されず絶縁性を示す薄膜１４が形成される場合もある。
【００３６】
図２は図１の有機デバイスにおける要部を示す図であって、（ａ）は基板１０および陽極１１を示す平面図、（ｂ）は側面図である。
【００３７】
図２（ａ），（ｂ）において、カバー層１６は、例えば膜厚５０ｎｍのクロムからなり、陽極１１の配線１５における画素部から引き出される部分を、距離Ｌが１０〜２００μｍの範囲において幅Ｗ方向を完全に覆うように形成されている。
【００３８】
前記構成の本実施の形態によれば、陽極１１，陰極１３より、それぞれ正孔，電子が注入され、発光層１２内において、これらが結合する際に発生するエキシトンにより発光層１２が励起されて発光する。発光層１２を流れる電流は、膜厚の３乗に反比例し、かつ印加電圧の２乗に比例するため、発光効率を上げるためには膜厚を薄くする必要がある。また正孔，電子は、ある確率で再結合するため、膜厚を厚くすることで確率を上げることができる。これらのこと、および印刷後の乾燥により発光層１２の端部の膜厚が厚くなることに鑑み、発光層１２の膜厚は１０〜１５０ｎｍとしている。
【００３９】
この際、陽極１１と発光層１２の画素端面が露出しかつ連続な面であるため、陰極１３を発光層１２と同じ寸法か、小さい寸法とすることにより、電極同士が直接触れることがなくなって、絶縁を確保することができるため、層間のショートをなくすことができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、陽極１１に透明電極を用いることにより、基板側から光の取り出しを行っている。基板１０，陽極１１，発光層１２界面に垂直の光線が入射した場合の反射率は約４〜５％である。陽極１１として用いられるＩＴＯの屈折率ｎ１は２．０近傍であって、ガラスやポリマーの屈折率ｎ２＝１．５近傍に比べ大きい。
【００４１】
図３（ａ）に陽極１１と発光層１２、および陽極１１から発光層１２に向かう光線Ａを示す。光線Ａはスネルの法則（式１）に従い屈折する。
ｎ１×ｓｉｎθ１＝ｎ２×ｓｉｎθ２‥‥（式１）
入射角θ１が大きくなるに従い出射角θ２も大きくなり、ｎ１＝１．５，ｎ２＝２．０とした場合、θ１が臨界角α＝４８．６度を超えると、図３（ｂ）に示すように、入射光は全反射することになる。
【００４２】
陽極１１の配線１５における画素からの引き出し部近傍では、前記４〜５％の界面反射によるθ１の小さい光線が存在するため、カバー層１６を設けることにより、光線Ａのように陽極１１から発光層１２へ抜ける光を反射させ、輝度を向上させることができる。
【００４３】
なお、配線１５における前記引き出し部より遠い部分では、陽極１１が導波路として機能し、伝達されたθ１が大きい光線のみとなるため、カバー層１６による効果はほとんどなくなる。
【００４４】
本実施の形態において、有機層として発光層１２を設けた例を説明したが、層数は本例に限ったものではなく、図示しないが、例えば有機デバイスの効率向上や寿命改善のためには、正孔輸送層，電子輸送層を設けた構成としてもよいし、さらには正孔注入層，電子注入層などを付加して層数を増加させてもよい。
【００４５】
また、説明を簡単にするため、図１では２つの画素の構成を例示して説明したが、有機デバイスとしては、その数量を限定するものではなく、複数のセルを有する構成とする。
【００４６】
また、本実施の形態では、陰極１３の形成までを説明したが、陰極１３の形成後に、ガラスや金属キャップ、あるいはポリマーによる封止を行うことにより、素子の劣化を防ぐことができる。
【００４７】
なお、基板１０として０．７ｍｍのガラス板を用いた例を説明したが、同等の光透過性能を持つ基板であれば、基板の厚さは問わない。また、同等の光透過性能を持つポリマー、例えばＰＥＴ樹脂，ＰＥＮ樹脂などを用いても同様の効果が得られる。
【００４８】
また、陽極１１の材料として厚さ２００ｎｍのＩＴＯを用いた例を説明したが、同等の光透過性能，低抵抗，耐溶剤性を示すものであれば、厚さは問わず、例えば、ＩＺＯ，酸化錫，酸化亜鉛，酸化インジウム，亜鉛アルミニウム複合酸化物などの透明材料であっても同様の効果が得られる。なお、低抵抗，光透過性，加工性の点からするとＩＴＯが好適である。
【００４９】
発光層１２の厚さは、発光効率，輝度が十分得られるためには、厚さは１５０ｎｍ以下である必要があり、有機デバイスとして発光効率，輝度が確保することができる膜厚を自由に選択することが可能である。
【００５０】
有機層は発光層１２に限らず、溶媒に半導体溶質が溶解している有機半導体でもよく、半導体として駆動させるためには、乾燥、ベーク後の有機半導体層が２μｍ以下の厚さになるように構成する。有機半導体層は、３０ｎｍより薄い場合には半導体の結晶が生じ難く、膜厚が厚くなるほど移動度が向上するが、全層厚を超えるような膜厚を形成はしないため、２μｍ以下の厚みとする。図示しないが、基板上にゲート電極，ソース電極，ドレイン電極を設けてＴＦＴを構成し、有機半導体層上にコート層を設け、有機半導体層およびコート層をレーザ光により除去することも可能である。
【００５１】
発光層材料は、ポリフルオレン系，ポリアリーレン系，ポリアリーレンビニレン系，アルコキシベンゼン，アルキルベンゼンなどの高分子材料が挙げられ、発光層材料を溶解する溶媒としては、トルエン，キシレン，アセトン，アニソール，メチルエチルケトン，メチルイソブチルケトン，シクロヘキシルベンゼンなどの単独または混合溶媒があげられる。アニソール，キシレン，トルエンといった芳香族系有機溶剤は溶解性が良く好適である。
【００５２】
正孔輸送層の材料として、ＰＥＤＯＴ，ポリアニリン誘導体，ポリチオフェン誘導体などがあげられる。正孔輸送層形成材料を溶解または分散させる溶媒としては、例えば、水，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，水などの単独またはこれらの混合溶媒を用いてもよく、電子輸送層として1,2,4−トリアゾール誘導体層を設けてもよい。
【００５３】
また、カバー層１６の材料としてクロムを用いた例を説明したが、可視光を反射する材料であれば金，銀，アルミニウムなど他の材料でもよく、膜厚も有機層１２の厚み以下であれば、本例のように５０ｎｍに限らない。
【００５４】
なお、図２（ａ），（ｂ）の構成にて、陽極１１の配線１５における画素からの引き出し部にカバー層１６を設けることを説明したが、図４（ａ），（ｂ）に示すように、画素に対応する陽極１１の周囲にカバー層１６を設けるようにしてもよい。
【００５５】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における有機デバイスの製造方法を示す説明図である。図５において、図１および図２にて説明した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５６】
図５（ａ）〜（ｅ）において、レーザ光１７は波長が４００ｎｍ以下で、図示していないが光源より平行に出射されたエキシマレーザ光である。マスク１８は基板１０上部に配置され、レーザ光１７の透過可能な孔部が陽極１１および発光層１２のパターンに応じて設けられている。
【００５７】
そして、図５（ａ）の平面図と図５（ａ’）の横断面図に示すように、基板１０上に陽極１１を真空スパッタおよびフォトリソ法によりパターニングした後、配線上にカバー層を真空スパッタ法およびフォトリソ法を用いてパターニングする。発光層１２をフレキソ印刷法により印刷し（図５（ｂ））、マスク１８を透過したレーザ光１７により陽極１１および発光層１２の画素端部を照射し（図５（ｃ））、局所的に画素端部を除去する（図５（ｄ））。このとき、陽極１１と発光層１２の端部は、断面が露出しかつ連続した同一面を形成し、発光層１２の端部はレーザ光１７による局所加熱あるいは局所的な光反応により発光層が変質した絶縁性を有する薄膜１４が生じる。
【００５８】
また、レーザ光１７を照射する際には、画素端部の陽極１１および発光層１２を除去するが、陽極１１の配線を切断しないように工夫する必要がある。そこで、配線１５の引き出し部に設けたカバー層１６と陽極１１および発光層１２の選択比α（＝陽極１１および発光層１２のエッチング速度Ｖ１／カバー層のエッチング速度Ｖ０）から、カバー層１６の膜厚ｔ０と陽極１１および発光層１２の膜厚ｔ１の関係を、ｔ０／Ｖ０＞ｔ１／Ｖ１、すなわち、ｔ０＞ｔ１／αとすることによって、配線の切断を防ぐことが可能である。最後に、マスクを用いた真空蒸着法により陰極１３を蒸着する（図５（ｅ））。
【００５９】
図６は本実施の形態の製造装置の概略構成図であって、図６を参照して本実施の形態の有機デバイスの製造方法における印刷方法について説明する。図６において、図１および図２にて説明した構成要素と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００６０】
図６において、有機インク２０は、溶媒に溶質を溶解させ粘度が３〜５０ｃＰであり、基板１０との接触角が３０度以下のものである。粘度は、アニロックスロール２１の表面に有機インク２０を付着させインク厚さを均一にするために必要であり、粘度が高すぎると厚さが均一にならず、低すぎると有機インク２０が付着しない。また、接触角は転写性を大きく左右する。有機インク２０をアニロックスロール２１から後述するフレキソ版２４へ、またフレキソ版２４から基板１０へ転写する際に、転写元の接触角が転写先よりも高い場合には、転写元からの有機インク２０の剥離性が良く、効率よく転写できる。
【００６１】
アニロックスロール２１は、ロール中心に回転する機構を有し、乾燥後の膜厚５０ｎｍを得るため、厚さ略２μｍの有機インク２０を転写可能とするため、インク保持量の多い、線数２００線のロトフロー型の凹凸が形成され、表面は硬度確保のためクロムメッキされているものである。凹凸形状は他にもピラミッド型，格子型，斜線型，逆格子型，亀甲型などがあり、線数は２００〜１０００線の範囲で、保持するインク量により凹凸形状と線数を選択する。
【００６２】
ドクターロール２２は、回転機構を有し、表面が弾性を持った材質で構成されており、アニロックスロール２１と線接触する位置に固定される。図示していないがアニロックスロール２１との接触によりドクターロール２２の接触部が変形する量を制御できるように、ドクターロール２２は位置決め機構を有している。
【００６３】
フレキソ版２４は、弾性を有する材料で構成されており、表面に形成された凹凸パターンには凸のアライメントマークが含まれており、有機インク２０との接触角が基板１０と有機インク２０との接触角より大きく、有機インク２０に対して耐蝕性を有する版、例えば水現像タイプの版である。
【００６４】
版胴２３は、回転機構（本例では矢印にて示す時計方向に回転）を有し、表面が滑らかで変質しにくいステンレスなどの金属で構成されており、表面円周方向に沿ってフレキソ版２４が両面テープ，マグネットシートなどで固定されている。版胴２３は、表面に固定されたフレキソ版２４と基板１０が接触する位置に固定されており、図示していないがフレキソ版２４と基板１０の接触量を変更できるように、版胴位置決め機構が設けられている。
【００６５】
発光層１２は、基板１０上の陽極１１パターン上に有機インク２０が転写されたものである。有機インク２０に用いられるものとして、前記発光層１２を形成する高分子発光材料だけでなく、有機系の正孔輸送層，電子輸送層などが挙げられる。
【００６６】
なお、図６において、２６は、基板１０のアライメントマークに焦点が合わせられた観察装置、２７は、基板１０の下に設置されて基板１０の面に対して平行な方向（Ｘ，Ｙ方向）に移動可能なステージである。
【００６７】
また、印刷前に、有機インク２０を転写させたい陽極１１上には、有機インク２０に対して親液性を示す処理を施し、有機インク２０を転写させたくない陽極１１が形成されている部分には撥液性を示す処理を施してもよい。
【００６８】
詳細に説明すると、フッ素プラズマ処理を基板１０の全面に施し、基板１０の全面を撥液性にする。次に、親液性を得たい陽極１１上にレーザ光を照射し、フッ素成分を飛ばすことで親液性を得ることも可能である。
【００６９】
また、他の方法として、有機層１２の厚みに比べ十分に薄い有機膜、例えば撥液性を示す単分子膜をフォトリソグラフィーにより、パターニングすることによっても、親液領域と撥液領域を得ることが可能である。単分子膜としては、有機硫黄化合物の自己組織化膜（ＳＡＭ膜：Self-Assembled Monolayers）などがあげられる。ＳＡＭ膜は、金属表面上に有機分子が規則正しく並ぶ単分子膜であり、金属と反応しやすい置換基を有する有機分子の溶液に金属を接触させ、不要な部分を現像により除去することにより形成される。
【００７０】
このような構成によって、有機インク２０を、回転しているアニロックスロール２１に供給し、ドクターロール２２との接触量を位置決め機構により調整しながら、アニロックスロール２１上のインク膜厚を均一にする。アニロックスロール２１は、回転しながら版胴２３上に固定されたフレキソ版２４と接触することにより、均一厚さのインクがフレキソ版２４に転写される。フレキソ版２４は、版胴２３と共に回転しながら、基板１０および陽極１１に線接触する。
【００７１】
フレキソ版２４上のパターンを陽極１１上に転写させる際に、フレキソ版２４と基板１０のアライメントマークを観察装置２６で観察し、ステージ２７を動かして補正することにより、陽極１１上にフレキソ版２４の凸部が精度良く接触し、精度の良い転写が可能である。
【００７２】
有機インク２０を陽極１１上に転写した後、有機インク２０を乾燥させることによって発光層１２が得られる。本実施の形態では印刷により１層のみ形成したが、複数の層を印刷する場合には、これらの工程を繰り返すことにより形成することができる。
【００７３】
なお、本実施の形態では、印刷方法として、フレキソ印刷を用いたが、グラビア印刷，グラビアオフセット印刷，スクリーン印刷などの方法を用いても同様の効果が得られる。
【００７４】
また、インク膜厚を均一にするために、ドクターロール２２を用いたが、代わりに弾性を有する板状のドクターブレードを用いてもよい。
【００７５】
また、レーザとしてエキシマレーザを用いたが、紫外線領域であれば、ＹＡＧレーザ，ＹＶＯ４レーザなどの第三高調波，第四高調波を用いてもよいし、選択的にレーザ光を照射するためにマスクを用いているが、結像光学系を用いてスポット状に集光して選択的に照射することでも同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明の有機デバイスは、層間のショートを確実に防ぎ、不良画素のないデバイスを実現することができ、有機ＥＬなどの有機材料を用いた有機デバイスの用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の実施の形態１における有機デバイスの構成を示す断面図
【図２】本実施の形態の有機デバイスにおける要部を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図
【図３】本実施の形態の有機デバイスにおける光線の状態を示す説明図
【図４】本実施の形態の有機デバイスにおける他のカバー層の形成例を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図
【図５】（ａ）〜（ｅ）は本発明の実施の形態２における有機デバイスの製造方法を示す説明図
【図６】本実施の形態の製造装置の概略構成図
【図７】従来の有機デバイスの構成を示す説明図
【図８】従来の有機デバイスの製造工程を説明するための断面図
【符号の説明】
【００７８】
１０ 基板
１１ 陽極
１２ 発光層
１３ 陰極
１４ 薄膜
１５ 配線
１６ カバー層
１７ レーザ光
１８ マスク
２０ 有機インク
２１ アニロックスロール
２２ ドクターロール
２３ 版胴
２４ フレキソ版
２６ 観察装置
２７ ステージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極により挟まれた少なくとも１つの有機層を有する有機デバイスであって、
前記第１電極と前記第２電極と前記有機層とにおける少なくとも前記有機層を含む画素断面を露出させ、かつ該画素断面を連続する面としたことを特徴とする有機デバイス。
【請求項２】
前記第１電極の配線部を、前記有機層よりも薄いカバー層により覆ったことを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項３】
前記有機層に熱あるいは光を加えることにより、該有機層の端面の材質を変化させたことを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項４】
前記有機層として、膜厚１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の発光層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項５】
前記有機層として、膜厚３０ｎｍ以上２μｍ以下の有機半導体層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項６】
基板上に第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極により挟まれた少なくとも１つの有機層を有する有機デバイスの製造方法であって、
前記基板上に、前記第１電極を成膜してパターニングする工程と、前記第１電極の配線部にカバー層を成膜してパターニングする工程と、前記有機層を印刷により選択的に形成する工程と、形成された有機層パターンのエッジをレーザを用いて選択的に照射することによって、熱反応あるいは光反応により除去あるいは変質化させる工程を有することを特徴とする有機デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記印刷として、フレキソ印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、スクリーン印刷のいずれかを採用することを特徴とする請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記レーザを、マスクを用いて一括照射する工程、あるいは１つのスポットに収束させて照射する工程のいずれかを有することを特徴とする請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記レーザとして、波長が４００ｎｍ以下の紫外線を採用することを特徴とする請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記カバー層と前記第１電極との選択比から、前記レーザを前記カバー層と前記第１電極とに同時に照射した場合、前記第１電極が除去されたとしても前記カバー層が残存する膜厚を設定することを特徴とする請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項１】
基板上に第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極により挟まれた少なくとも１つの有機層を有する有機デバイスであって、
前記第１電極と前記第２電極と前記有機層とにおける少なくとも前記有機層を含む画素断面を露出させ、かつ該画素断面を連続する面としたことを特徴とする有機デバイス。
【請求項２】
前記第１電極の配線部を、前記有機層よりも薄いカバー層により覆ったことを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項３】
前記有機層に熱あるいは光を加えることにより、該有機層の端面の材質を変化させたことを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項４】
前記有機層として、膜厚１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の発光層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項５】
前記有機層として、膜厚３０ｎｍ以上２μｍ以下の有機半導体層を設けたことを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項６】
基板上に第１電極と、第２電極と、前記第１電極と前記第２電極により挟まれた少なくとも１つの有機層を有する有機デバイスの製造方法であって、
前記基板上に、前記第１電極を成膜してパターニングする工程と、前記第１電極の配線部にカバー層を成膜してパターニングする工程と、前記有機層を印刷により選択的に形成する工程と、形成された有機層パターンのエッジをレーザを用いて選択的に照射することによって、熱反応あるいは光反応により除去あるいは変質化させる工程を有することを特徴とする有機デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記印刷として、フレキソ印刷、グラビア印刷、グラビアオフセット印刷、スクリーン印刷のいずれかを採用することを特徴とする請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記レーザを、マスクを用いて一括照射する工程、あるいは１つのスポットに収束させて照射する工程のいずれかを有することを特徴とする請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記レーザとして、波長が４００ｎｍ以下の紫外線を採用することを特徴とする請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項１０】
前記カバー層と前記第１電極との選択比から、前記レーザを前記カバー層と前記第１電極とに同時に照射した場合、前記第１電極が除去されたとしても前記カバー層が残存する膜厚を設定することを特徴とする請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−４５３７（Ｐ２００９−４５３７Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６３５９９（Ｐ２００７−１６３５９９）
【出願日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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