JP2003190874A

JP2003190874A - パターンシートの製造方法および微細パターン形成方法

Info

Publication number: JP2003190874A
Application number: JP2001397031A
Authority: JP
Inventors: Tadahiro Kikazawa; 忠宏気賀沢; Shotaro Ogawa; 正太郎小川; Ryuichi Katsumoto; 隆一勝本
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】シート状物表面に親水−撥水パターンを形成
し、次いで、そのシート状物表面の親水性を有する部分
に塗布液を塗布して固化させることによりパターンシー
トを製造するパターンシートの製造方法、およびそのパ
ターンシートを用いた微細パターン形成方法に関し、シ
ート状物の表面に、塗布液の性能を低下させることがな
い親水−撥水パターンを簡単な工程で形成することがで
きるパターンシートの製造方法、およびそのようなパタ
ーンシートの製造方法によって製造されたパターンシー
トを用いた微細パターン形成方法を提供する。【解決手段】表面が撥水性を有するシート状物２の表面
を複数の開口６０１が配列されたマスク６０で覆い、シ
ート状物２表面の、マスク６０の開口６０１から露出し
た部分のみ気体雰囲気に晒された状態で気体放電を行う
ことにより、シート状物２表面のマスク６０の開口６０
１から露出した部分を親水化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シート状物表面に
親水−撥水パターンを形成し、次いで、そのシート状物
表面の親水性を有する部分に塗布液を塗布して固化させ
ることによりパターンシートを製造するパターンシート
の製造方法、およびそのようなパターンシートの製造方
法によって製造されたパターンシートを用いた微細パタ
ーン形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラーフィルタ、有機ＥＬなどの
電子ディスプレイ用の材料として、シート上に、単色ま
たは複数色、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）３色
の、ミクロンオーダの微細なストライプ状もしくはマト
リクス状のパターンを形成したパターンシートが用いら
れている。

【０００３】このパターンシートの製造方法として、ま
ず、表面に、親水性を有する部分と撥水性を有する部分
とからなる親水−撥水パターンを有するシート状物を用
意し、次いで、このシート状物の親水性を有する部分に
塗布液を塗布して固化させることで、パターニングされ
た塗布層を有するパターンシートを製造する方法が知ら
れている。シート状物表面に親水−撥水パターンを得る
には、例えば、シート状物表面をイオン注入によってパ
ターニングする方法（特開平７−２４４３７０号公報参
照）や、親水性を有するシート状物表面に、光照射によ
って除去される撥水層を化学気相法により一旦蒸着させ
たり、あるいは撥水性を有するシート状物表面に、光照
射によって親水化する光触媒含有層を一旦形成させ、そ
れらの撥水層や光触媒含有層を光照射によってパターニ
ングする方法（特開２０００−２８２２４０号公報、特
開２０００−８７０１６号公報，特開２０００−２２３
２７０号公報，特開２００１−２５７０７３号公報参
照）が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、パター
ニングにイオン注入を用いる方法や、撥水層の蒸着に化
学気相法を用いる方法では、イオン注入や化学気相法を
実施するまでの工程が煩雑になってしまう。また、光触
媒含有層を一旦形成させる方法では、親水化した光触媒
含有層が塗布液に影響し、塗布液の性能を低下させてし
まう恐れがある。

【０００５】また、電子ディスプレイ用の材料として、
このようにして製造したパターンシートを用いずに、こ
のパターンシートに形成された塗布層を、電極が形成さ
れた支持体表面に転写し、塗布層が転写された支持体を
電子ディスプレイ用の材料として用いることもある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、シート状物の
表面に、塗布液の性能を低下させることがない親水−撥
水パターンを簡単な工程で形成することができるパター
ンシートの製造方法、およびそのようなパターンシート
の製造方法によって製造されたパターンシートを用いた
微細パターン形成方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のうちのパターンシートの製造方法は、表面が撥水性
を有するシート状物の該表面に、親水性を有する部分と
撥水性を有する部分とからなる親水−撥水パターンを形
成し、次いで、該シート状物表面の親水性を有する部分
に塗布液を塗布して固化させることによりパターンシー
トを製造するパターンシートの製造方法において、表面
が撥水性を有するシート状物の表面を複数の開口が配列
されたマスクで覆い、前記シート状物表面の、前記マス
クの開口から露出した部分のみ気体雰囲気に晒された状
態で気体放電を行うことにより、該シート状物表面の前
記マスクの開口から露出した部分を親水化することを特
徴とする。

【０００８】本発明のパターンシートの製造方法によれ
ば、上記マスクをのせて気体放電を行うことで親水−撥
水パターンが形成されるため、簡単な工程で親水−撥水
パターンを形成することができる。また、気体放電によ
る上記シート状物の表面の改質作用によってその表面を
親水化させるため、塗布液の性能を低下させる恐れがな
い親水−撥水パターンを形成することができる。

【０００９】また、本発明のパターンシートの製造方法
において、上記気体放電は、炭酸ガスを含む雰囲気中で
行うコロナ放電であることや、あるいは、上記気体放電
は、炭酸ガスを含む雰囲気中で行うプラズマ放電である
ことが好ましい。

【００１０】炭酸ガスを含む雰囲気中でコロナ放電やプ
ラズマ放電を行えば、効率よく親水化させることができ
る。また、このようにして親水化された部分は、上記塗
布液の密着性が良好なものとなる。

【００１１】ここで、コロナ放電は、炭酸ガス濃度５０
〜１００％の雰囲気中で行うことがより好ましい。

【００１２】また、上記塗布液が、有機ＥＬ素材であっ
てもよく、あるいは、上記シート状物が、ポリテトラフ
ルオロエチレンであってもよい。

【００１３】さらに、上記マスクが、非導伝性材料であ
ることが好ましい。

【００１４】上記目的を達成する本発明のうちの微細パ
ターン形成方法は、本発明のパターンシートの製造方法
によって製造されたパターンシートを、電極の形成され
た支持体上にのせ、上記塗布液を上記支持体側へ転写す
ることを特徴とする。

【００１５】本発明の微細パターン形成方法によれば、
シート状物の表面に、簡単な工程で形成された、塗布液
の性能を低下させることがない親水−撥水パターンの、
親水性の部分に塗布して固化させた塗布層が、上記支持
体に転写される。

【００１６】また、本発明の微細パターン形成方法にお
いて、転写温度が２００℃以下であることが好ましい。

【００１７】このように転写温度を２００℃以下にする
ことで、熱による塗布層への影響をなくすことができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態として有
機薄膜層を形成する場合について説明する。この実施形
態で形成される有機薄膜層は、一対の対向電極に挟み込
まれて発光素子として使用される。すなわち、有機薄膜
層を挟み込んだ一対の対向電極間に電界を印加すること
で、有機薄膜層内に陰極から電子を注入するとともに、
陽極から正孔を注入する。注入された電子と正孔は有機
薄膜層中で再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電
子帯に戻る際にエネルギーが光として放出され、有機薄
膜層は発光する。

【００１９】以下の説明では、パターニングした有機薄
膜層をシート状の仮支持体の表面に一旦形成し、その有
機薄膜層を、支持体表面に転写することにより、支持体
表面に有機薄膜層を形成する方法について説明する。

【００２０】図１は、仮支持体に有機薄膜層を形成して
いる最中の仮支持体処理ラインの様子を簡略化して示し
た図である。

【００２１】図１に示す仮支持体処理ライン１は、本発
明のうちのパターンシートの製造方法の一実施形態であ
る、仮支持体の表面に有機薄膜層を形成する方法を実施
するためのラインであって、仮支持体を搬送しながら、
仮支持体に、コロナ処理、塗布処理、および乾燥処理を
順次施すラインである。このような仮支持体処理ライン
１には、上流端に送出ロール１０が配備され、搬送経路
に沿って、回転ロール２０、塗布装置３０、および乾燥
装置４０も配備されている。またさらに、この仮支持体
処理ライン１には、回転ロール２０に対向する位置にコ
ロナ処理装置５０が配備されている。

【００２２】図１に示す仮支持体２は、ポリテトラフル
オロエチレン（ＰＴＦＥ）からなる厚さ１００μｍの長
尺なシート状物であって、水との接触角に換算して１０
４度の撥水性を有するものである。このような仮支持体
２は、ロール状に巻回された状態で送出ロール１０にセ
ットされ、この仮支持体処理ライン１の搬送経路を搬送
される（図中の矢印参照）。なお、仮支持体は、本実施
形態のものに限らず、化学的及び熱的に安定であって、
表面が撥水性を有する、可撓性のシート状物であればよ
い。具体的には、フッ素樹脂［例えば、３フッ化塩化エ
チレン樹脂（ＰＣＴＦＥ））、ポリオレフィン（例えば
ポリエチレン、ポリプロピレン）等の薄いシート、又は
これらの積層体であることが好ましい。また、仮支持体
の厚さは、１μｍ〜３００μｍであってもよく、特に微
細パターン状の有機薄膜層を形成する場合には、３μｍ
〜２０μｍであることが好ましい。

【００２３】送出ロール１０から送り出された仮支持体
２は、まずコロナ処理される。このコロナ処理はコロナ
処理装置５０によって行われる。コロナ処理装置５０
は、チャンバ５０１とコロナ電極５０２とを備えてい
る。チャンバ５０１内の雰囲気は、炭酸ガス（ＣＯ₂）
濃度（ｍｏｌ％）９５％の雰囲気である。コロナ電極５
０２は、このようなチャンバ５０１内に、回転ロール２
０に対向するように設けられている。また、この図１に
示す仮支持体処理ライン１には、非導伝性材料からなる
無端状のマスク６０が設けられている。この無端状のマ
スク６０は、チャンバ５０１内を経由して循環するもの
である。すなわち、このマスク６０は、回転ロール２０
よりも上流側で、搬送中の仮支持体２の表面に接し、仮
支持体２の表面を覆った状態で仮支持体２とともに回転
ロール２０に巻き掛かかり、回転ロール２０よりも下流
側で、搬送中の仮支持体２の表面から離れるように循環
している。このコロナ処理では、このようにして循環す
るマスクを仮支持体にのせて処理を行う。したがって、
このようにマスク６０を循環させることで、連続してコ
ロナ処理を行うことができ、処理効率は良好になる。

【００２４】ここで、図１からを一旦離れて、図２を用
いてコロナ処理について詳述する。

【００２５】図２は、図１に示すコロナ処理装置による
コロナ処理を説明するための図である。

【００２６】図２には、搬送中の仮支持体２、回転ロー
ル２０、コロナ処理装置のコロナ電極５０２、および循
環中のマスク６０が示されている。

【００２７】回転ロール２０は、図２中の１点鎖線を中
心にして回転するものであり、グランドに接続されてい
る。一方、コロナ電極５０２には所定の高電圧が印加さ
れる。コロナ電極５０２に所定の高電圧が印加される
と、コロナ電極５０２と回転ロール２０との間で、０．
１５ｋＷ／ｍ²／ｍｉｎの大きさのコロナ放電が発生す
る。上述のごとく、チャンバ５０１内が、炭酸ガス（Ｃ
Ｏ₂）濃度（ｍｏｌ％）９８％の雰囲気下であるため、
このコロナ放電は、このような雰囲気下で発生する。

【００２８】続いて、図３を用いて、図２に示すマスク
６０について詳述する。

【００２９】図３は、図２に示すマスクの一部を示す図
である。

【００３０】図３の左側には、マスク６０の一部を示す
平面図が示されており、図３の右側には、この左側の平
面図中の１点鎖線で囲んだ範囲を拡大した部分拡大図が
示されている。

【００３１】この図３に示すマスク６０はポリイミドか
らなるものであるが、ポリイミドに限らず、非導電性材
料からなるものであればよい。このマスク６０には、マ
トリクス状に複数の矩形孔６０１が設けられている。こ
れらの矩形孔６０１それぞれは、右側の部分拡大図に示
すように、縦の長さが１００μｍ、横の長さが５０μｍ
である。また、互いに隣接する矩形孔６０１どうしの
縦、横それぞれの間隔は１０μｍである。

【００３２】このようなマスク６０の循環速度と、仮支
持体２の搬送速度は同速度であり、両者は重なった状態
で回転ロール２０に巻き掛けられる。すなわち、回転ロ
ール２０上では、仮支持体表面の、マスク６０の矩形孔
６０１から露出した部分が、チャンバ内の雰囲気に晒さ
れる。したがって、コロナ電極に所定の高電圧が印加さ
れてコロナ放電が発生すると、その露出した部分が、炭
酸ガスを含む雰囲気中のコロナ放電によってコロナ処理
される。炭酸ガスを含む雰囲気中でコロナ放電が生じる
と、その雰囲気がプラズマ状態になりラジカルが生じ
る。この際、雰囲気中の炭酸ガス濃度が高ければ高いほ
ど、仮支持体表面の分子鎖を切るラジカルの発生が抑え
られ、逆に、仮支持体表面の親水化に寄与するラジカル
の発生が盛んになる。仮支持体表面の、マスク６０の矩
形孔６０１から露出した部分は、この親水化に寄与する
ラジカルが結合して、水との接触角に換算して６０度の
親水性を有する部分になる。なお、仮支持体表面の分子
鎖が切られると、その分子鎖が切られた部分は低分子化
し、後に説明する塗布液が塗布されても密着性が悪くな
る。

【００３３】以上説明したようなコロナ処理により、撥
水性を有する仮支持体表面のうち、マスク６０の矩形孔
６０１から露出した部分のみが親水化され、マトリクス
状の親水―撥水パターンが形成される。本実施形態にお
けるコロナ処理では、仮支持体表面にマスクをのせてコ
ロナ放電を行うことで親水−撥水パターンを形成するこ
とができるため、簡単な工程で親水−撥水パターンを形
成することができる。

【００３４】また、コロナ処理に代えてプラズマ処理を
行っても、簡単な工程で親水−撥水パターンを形成する
ことができる。このプラズマ処理でも仮支持体表面に図
３に示すようなマスクをのせて処理を行う。プラズマ処
理では、Ａｒ等の不活性ガスを主成分とするガスに炭酸
ガスを混合させた混合ガスの雰囲気下でプラズマ放電を
生じさせることにより、コロナ処理と同じく、仮支持体
表面のうちの、マスク６０の矩形孔６０１から露出した
部分のみを親水化させる。

【００３５】ここで図１を再び用いて、仮支持体処理ラ
イン１におけるコロナ処理より後の処理について説明す
る。

【００３６】親水―撥水パターンが形成された仮支持体
２は、塗布装置３０に搬送されて塗布処理される。この
塗布処理で塗布される塗布液３は、少なくとも一種の発
光性化合物を含有するものである。発光性化合物の含有
量は、特に制限されないが、例えば０．１〜７０質量％
であり、１〜２０質量％であることが好ましい。発光性
化合物の含有量が０．１質量％未満であるか、７０質量
％を超えると、発光効果が十分に発揮されない場合があ
る。また、発光性化合物は特に限定的されるものではな
く、蛍光発光性化合物であっても燐光発光性化合物であ
ってもよいし、あるいは蛍光発光性化合物及び燐光発光
性化合物を同時に用いてもよい。

【００３７】本実施形態においては、発光輝度及び発光
効率の点から燐光発光性化合物を用いている。具体的に
は、三重項励起子から発光することができる化合物であ
るオルトメタル化錯体を用いている。ここにいうオルト
メタル化錯体とは、山本明夫著「有機金属化学基礎と
応用」，１５０頁及び２３２頁，裳華房社（１９８
２年）、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉ
ｓｔｒｙａｎｄＰｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓｏｆ
ＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＣｏｍｐｏｕｎｄｓ」，
７１〜７７頁及び１３５〜１４６頁，Ｓｐｒｉｎｇｅ
ｒ−Ｖｅｒｌａｇ社（１９８７年）等に記載されている
化合物群の総称である。オルトメタル化錯体を形成する
配位子は特に限定されないが、２−フェニルピリジン誘
導体、７，８−ベンゾキノリン誘導体、２−（２−チエ
ニル）ピリジン誘導体、２−（１−ナフチル）ピリジン
誘導体又は２−フェニルキノリン誘導体であることが好
ましい。これら誘導体は置換基を有していてもよい。ま
た、これらのオルトメタル化錯体形成に必須の配位子以
外に他の配位子を有していてもよい。オルトメタル化錯
体を形成する中心金属としては、遷移金属であればいず
れも使用可能であり、ロジウム、白金、金、イリジウ
ム、ルテニウム、パラジウム等を好ましく用いることが
できる。このようなオルトメタル化錯体を含む有機化合
物層は、発光輝度及び発光効率に優れている。オルトメ
タル化錯体については、特願２０００−２５４１７１号
の段落番号０１５２〜０１８０にもその具体例が記載さ
れている。また、本実施形態で用いたオルトメタル化錯
体は、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，３０，１６８
５，１９９１、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２７，
３４６４，１９８８、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，
３３，５４５，１９９４、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｉ
ｍ．Ａｃｔａ，１８１，２４５，１９９１、
Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，３３５，
２９３，１９８７、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓ
ｏｃ．，１０７，１４３１，１９８５等に記載
の公知の手法で合成することができる。

【００３８】また、オルトメタル化錯体に代えて、ポル
フィリン錯体を用いてもよい。ポルフィリン錯体もオル
トメタル化錯体と同じく燐光発光性化合物である。ポル
フィリン錯体の中ではポルフィリン白金錯体が好まし
い。なお、燐光発光性化合物は単独で使用しても２種以
上を併用してもよい。

【００３９】さらに、発光性化合物として蛍光発光性化
合物を用いる場合には、ベンゾオキサゾール誘導体、ベ
ンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ス
チリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニ
ルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導
体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、ペリレン
誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ア
ルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエ
ン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリ
ドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリ
ジン誘導体、スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリデ
ン化合物、金属錯体（８−キノリノール誘導体の金属錯
体、希土類錯体等）、高分子発光性化合物（ポリチオフ
ェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビ
ニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等）等を用いるこ
とができる。これらは単独で用いても二種以上を混合し
て用いてもよい。

【００４０】またさらに、塗布液３には必要に応じて、
ホスト化合物、ホール輸送材料、電子輸送材料、電気的
に不活性なポリマーバインダー等を含有させてもよい。

【００４１】ホスト化合物とはその励起状態から発光性
化合物へエネルギー移動が起こり、その結果、その発光
性化合物を発光させる化合物である。その具体例として
は、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサ
ゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール
誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導
体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ア
リールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチ
リルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラ
ゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香
族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族
ジメチリデン化合物、ポルフィリン化合物、アントラキ
ノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノ
ン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミ
ド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリル
ピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラ
カルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリ
ノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、ベン
ゾオキサゾールやベンゾチアゾール等を配位子とする金
属錯体、ポリシラン化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ
ール）誘導体、アニリン共重合体、チオフェンオリゴマ
ー、ポリチオフェン等の導電性高分子、ポリチオフェン
誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレ
ン誘導体、ポリフルオレン誘導体等があげられる。ホス
ト化合物は１種単独で使用しても２種以上を併用しても
よい。

【００４２】ホール輸送材料は陽極からホールを注入す
る機能、ホールを輸送する機能、及び陰極から注入され
た電子を障壁する機能のいずれかを有しているものであ
れば特に限定されず、低分子材料であっても高分子材料
であってもよい。その具体例としては、カルバゾール誘
導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキ
サジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリー
ルアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導
体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導
体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン
誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチ
ルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化
合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン化合
物、ポルフィリン化合物、ポリシラン化合物、ポリ（Ｎ
−ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン共重合体、チ
オフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分
子、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポ
リフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等
があげられる。これらは単独で使用しても２種以上を混
合して使用してもよい。

【００４３】電子輸送材料は陰極から電子を注入する機
能、電子を輸送する機能、及び陽極から注入されたホー
ルを障壁する機能のいずれかを有しているものであれば
特に限定されず、例えばトリアゾール誘導体、オキサゾ
ール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フルオレノン誘
導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導
体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘
導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン
誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレ
ン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン
誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタロフ
タロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾール
等を配位子とする金属錯体、アニリン共重合体、チオフ
ェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子、ポ
リチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェ
ニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が使用
可能である。

【００４４】ポリマーバインダーとしては、ポリ塩化ビ
ニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメ
タクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステ
ル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタ
ジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、
ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹
脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステ
ル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリ
ビニルブチラール、ポリビニルアセタール等が使用可能
である。塗布液にポリマーバインダーを含有させると、
塗布液を、容易に且つ大面積に塗布することができる。

【００４５】このような塗布液３を塗布する塗布装置３
０は、ロールコート法を採用した塗布装置であって、ロ
ールコータ３０１を備えている。このロールコータ３０
１は、その表面が搬送されてきた仮支持体表面に接する
ように配置されており、塗布処理中には回転させられ
る。塗布処理では、ロールコータ３０１を回転させるこ
とで、ロールコータ表面に塗布液３を供給しつつ仮支持
体表面に塗布液を塗布する。なお、スピンコート法、ス
クリーン印刷法、グラビアコート法（例えばマイクログ
ラビアコート法）、ディップコート法、キャスト法、ダ
イコート法、バーコート法、エクストルージェンコート
法、インクジェット塗布法等を採用した塗布装置を用い
てもよい。

【００４６】以上説明したような塗布処理が施される
と、搬送されてきた仮支持体の、撥水性を有する部分で
は塗布された塗布液がはじかれ、親水性を有する部分の
みに塗布液３が残留する。このように、本実施形態で
は、塗布処理を施す前に、仮支持体表面に他の塗布液を
塗布することがないため、塗布液の性能を低下させる恐
れがない。

【００４７】なお、青色の発光性化合物を含有する塗布
液と、緑色の発光性化合物を含有する塗布液と、赤色の
発光性化合物を含有する塗布液それぞれを用意し、それ
らの塗布液を塗布用マスクを介して順次所定のパターン
に塗布することにより、青、緑及び赤の３原色の発光画
素がパターニングされた有機薄膜層を仮支持体の表面に
形成することもできる。塗布用マスクの材質は限定的で
ないが、金属、ガラス、セラミック、耐熱性樹脂等の耐
久性があって安価なものが好ましい。またこれらの材料
を組み合わせて使用することもできる。また機械的強度
及び有機薄膜層の発光画素のパターン精度の観点から、
マスクの厚さは２〜１００μｍであることが好ましく、
５〜６０μｍがより好ましい。

【００４８】最後に、塗布液が塗布された仮支持体２
は、乾燥装置４０に搬送されて乾燥処理される。この乾
燥処理では、先の塗布処理で塗布された塗布液が乾燥さ
れて固化される。固化された塗布液は有機薄膜層にな
る。したがって、乾燥処理が施された仮支持体には、親
水パターンにそって有機薄膜層が形成される。

【００４９】続いて、このようにして製造された仮支持
体の表面に形成された有機薄膜層を、電極の形成された
支持体表面に転写することにより、支持体表面に有機薄
膜層を形成する方法について説明する。

【００５０】図４は、仮支持体における有機薄膜層の形
成から支持体における有機薄膜層の形成までの大まかな
流れを仮支持体と支持体とを用いて示した図である。

【００５１】図４の（ａ）から（ｃ）までは、上述した
仮支持体における有機薄膜層の形成の流れを示したもの
であって、（ａ）は、コロナ処理の様子を模式的に示す
図であり、（ｂ）はそのコロナ処理が施された後の仮支
持体を模式的に示す図である。（ａ）に示すコロナ処理
は、上述したように、炭酸ガスを含む雰囲気中のコロナ
放電によって、撥水性を有する仮支持体２の表面のう
ち、マスク６０の矩形孔６０１から露出した部分のみを
親水化させる処理である。このようなコロナ処理を施す
ことで、（ｂ）に示すように、仮支持体２の表面には、
マトリクス状の親水―撥水パターンが形成される。
（ｂ）以降の各図では、仮支持体２の表面のうち、親水
化された親水化部分２１をハッチングによって表してい
る。（ｃ）は、有機薄膜層が形成された仮支持体を模式
的に示す図である。仮支持体２の表面のうち、親水化さ
れた親水化部分２１のみに有機薄膜層３０が形成されて
いる。

【００５２】図４の（ｄ）と（ｅ）は、支持体表面に有
機薄膜層を形成する流れを示したものであって、この支
持体表面への有機薄膜層の形成においては、大きく分け
て転写処理と剥離処理が行われる。（ｄ）は、その転写
処理の様子を示す図であり、（ｅ）は、その剥離処理の
様子を示す図である。

【００５３】まず、支持体４は、基板４１の上に透明電
極４２が形成されたものである。したがって、支持体４
の表面は透明電極４２の表面になる。

【００５４】基板４１は、ガラスからなるものである。
しかしながら、ガラスに限らず、ジルコニア安定化イッ
トリウム（ＹＳＺ）等の無機材料、ポリエチレンテレフ
タレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン
ナフタレート等のポリエステルやポリスチレン、ポリカ
ーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、
アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシ
クロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリ
フルオロエチレン）、テフロン（登録商標）、ポリテト
ラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体等の高分子
材料等からなるものであってよい。中でも、支持体４に
フレキシブルな有機薄膜層を形成するためには高分子材
料が好ましく、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶
縁性及び加工性に優れ、且つ低通気性及び低吸湿性であ
るポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルスル
ホンや、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、テフロ
ン、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合
体等のフッ素原子を含む高分子材料がより好ましい。な
お、基板４１は、これらの単一材料で形成しても、２種
以上の材料で形成してもよい。

【００５５】また、基板４１は板状の単層構造であるが
積層構造であってもよく、基板４１の形状、大きさ等は
有機薄膜層の用途及び目的に応じて適宜選択することが
できる。さらに、有機薄膜層から発せられる光を散乱又
は減衰させることがない点で、基板４１は無色透明であ
るが、有色透明であってもよい。

【００５６】このような基板４１の上に形成される透明
電極４２は、有機薄膜層にホール（正孔）を供給する陽
極としての機能を有するが、陰極として機能させること
もできる。以下、透明電極４２を陽極とする場合につい
て説明する。

【００５７】本実施形態の透明電極４２は、酸化インジ
ウムスズ（ＩＴＯ）からなるものである。この透明電極
４２の形状、構造、大きさ等は特に制限されず、有機薄
膜層の用途及び目的に応じて適宜選択することができ
る。なお、透明電極４２を形成する材料としては、酸化
インジウムスズ（ＩＴＯ）に限られることなく、様々な
金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの
混合物等を用いることができ、仕事関数が４ｅＶ以上の
材料であることが好ましい。具体的には、アンチモンを
ドープした酸化スズ（ＡＴＯ）、フッ素をドープした酸
化スズ（ＦＴＯ）、半導性金属酸化物（酸化スズ、酸化
亜鉛、酸化インジウム、、酸化亜鉛インジウム（ＩＺ
Ｏ）等）、金属（金、銀、クロム、ニッケル等）、これ
ら金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、無機
導電性物質（ヨウ化銅、硫化銅等）、有機導電性材料
（ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等）及
びこれらとＩＴＯとの積層物等があげられる。

【００５８】また、透明電極４２は真空蒸着法により基
板上に形成されたものである。なお、透明電極４２の形
成方法は、透明電極材料との適性を考慮して適宜選択す
ればよく、印刷法、コーティング法等の湿式方法、真空
蒸着法をはじめとするスパッタリング法、イオンプレー
ティング法等の物理的方法、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法
等の化学的方法等があげられる。本実施形態のように透
明電極材料としてＩＴＯを用いる場合には、真空蒸着法
の他、直流又は高周波スパッタ法、イオンプレーティン
グ法等を用いることができる。また透明電極４２の材料
として有機導電性材料を用いる場合には、湿式製膜法が
好適である。

【００５９】このようにして形成された透明電極４２の
厚さは１０μｍであるが、その材料に応じて１０ｎｍ〜
５０μｍの範囲で適宜選択すればよく、５０ｎｍ〜２０
μｍの範囲で適宜選択することが好ましい。また、透明
電極４２の抵抗値は１０³Ω／□以下にすることが好ま
しく、１０²Ω／□以下にすることがより好ましい。さ
らに、透明電極４２は無色透明であっても有色透明であ
ってもよい。またさらに、透明電極側から有機薄膜層の
発光を取り出すためには、その透過率を６０％以上にす
ることが好ましく、７０％以上にすることがより好まし
い。透過率は分光光度計を用いた公知の方法に従って測
定することができる。なお、「透明導電膜の新展開」
（沢田豊監修、シーエムシー刊、１９９９年）等に詳細
に記載されている電極も本実施形態の透明電極として適
用することができる。特に耐熱性の低いプラスチック基
板の上に透明電極を形成する場合には、透明電極材料と
してＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で
製膜することが好ましい。

【００６０】（ｄ）に示す転写処理は、仮支持体２の表
面に形成された有機薄膜層３０を、このような支持体４
の透明電極４２表面に対面させた状態で、仮支持体２と
支持体３との間に挟み込み、透明電極４２表面に密着さ
せる。この際、熱ヘッドを用いて、有機薄膜層３０を加
熱して軟化させる。熱ヘッドとしては、例えば熱転写プ
リント用の熱ヘッド等を用いることができる。また、有
機薄膜層３０の加熱は、熱ヘッドを用いることに限ら
ず、ラミネータ、赤外線ヒータ、レーザ等を用いた加熱
方法を用いることもできる。また、有機薄膜層３０を加
熱する温度（転写温度）は特に限定的でなく、有機薄膜
層の材質において変更することができるが、ほとんどの
有機被膜層の耐熱温度が２００℃以下であるという実情
から、転写温度も２００℃以下にすることが好ましい。
このような転写処理により、仮支持体２の表面に形成さ
れた有機薄膜層３０は、透明電極４２表面に接着する。

【００６１】（ｅ）に示す剥離処理は、転写処理によっ
て透明電極４２表面に接着した有機薄膜層３０から仮支
持体２を引きはがし、透明電極４２表面に有機薄膜層３
０のみを残留させる処理である。この剥離処理を終える
ことにより、支持体４表面に有機薄膜層４２が形成され
る。このようにして形成する有機薄膜層の厚さは１０〜
２００ｎｍにすることが好ましく、２０〜８０ｎｍにす
ることがより好ましい。厚さが２００ｎｍを超えると駆
動電圧が上昇する場合があり、１０ｎｍ未満であると有
機薄膜層が短絡する場合がある。

【００６２】なお、以上説明した有機薄膜層を形成する
方法は、電子ディスプレイ用の多色微細パターンの形成
に、広く適用することができる。

【００６３】

【実施例】以下、本発明の微細パターン形成方法を適用
した実施例について説明する。

【００６４】（実施例１）水との接触角に換算して１０
４度の撥水性を有する、厚さが１００μｍのポリテトラ
フルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルムに、図３を用い
て説明したポリイミド製のマスクをのせ、コロナ処理装
置（春日電機（株）製ＨＦ−８０２）を用いて、ＣＯ₂
濃度９５ｍｏｌ％の雰囲気下にて、０．１５ｋＷ／ｍ²
／ｍｉｎの大きさのコロナ放電を発生させコロナ処理を
行った。このコロナ処理により、ＰＴＦＥフィルムの表
面には、水との接触角に換算して６０度の親水性パター
ンが形成された。続いて、このような親水性パターンが
形成されたＰＴＦＥフィルムの表面に、有機ＥＬ発光素
材をロールコータにて１０ｍ／ｍｉｎの速度で塗布し
た。この結果、ＰＴＦＥフィルム表面の親水性パターン
の部分のみに３０ｃｃ／ｍ ²の有機ＥＬ発光素材が塗布
された。その後、ＰＴＦＥフィルムを１００℃で乾燥す
ることで、ＰＴＦＥフィルム表面に、有機ＥＬ発光層の
微細パターンを形成した。

【００６５】続いて、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）か
らなる透明電極が形成されたガラス基板上に、その透明
電極に有機ＥＬ発光層が対面するようにＰＴＦＥフィル
ムを導き、回転する２本のゴムロール間にてラミネート
するタイプのラミネータ（大成ラミネータ（株）製ファ
ーストラミネータＶＡ−４００ＩＩＩ）を用いて、圧力
３ｋｇ／ｃｍ²、温度１６０℃、送出速度５．０ｃｍ／
ｍｉｎの条件で、ガラス基板とＰＴＦＥフィルムを熱圧
着させ、ＰＴＦＥフィルム表面に形成された有機ＥＬ発
光層を透明電極表面に転写し、ガラス基板上に有機ＥＬ
発光層を形成した。

【００６６】（実施例２）実施例１とは異なる雰囲気下
でコロナ処理を行った他は、実施例１と同じ条件でガラ
ス基板上に有機ＥＬ発光層を形成した。この実施例２に
おけるコロナ処理は、ＣＯ₂濃度６０ｍｏｌ％の雰囲気
下で行った。

【００６７】（実施例３）実施例２と同じく、実施例１
とは異なる雰囲気下でコロナ処理を行った他は、実施例
１と同じ条件でガラス基板上に有機ＥＬ発光層を形成し
た。この実施例３におけるコロナ処理は、ＣＯ₂濃度４
０ｍｏｌ％の雰囲気下で行った。

【００６８】（実施例４）この実施例４でも、実施例１
とは異なる雰囲気下でコロナ処理を行った他は、実施例
１と同じ条件でガラス基板上に有機ＥＬ発光層を形成し
た。この実施例４におけるコロナ処理は、空気雰囲気下
で行った。

【００６９】（実施例５）実施例１とは異なる大きさの
コロナ放電を発生させコロナ処理を行った他は、実施例
１と同じ条件でガラス基板上に有機ＥＬ発光層を形成し
た。この実施例５におけるコロナ処理では、０．０３ｋ
Ｗ／ｍ²／ｍｉｎの大きさのコロナ放電を発生させて行
った。

【００７０】（実施例６）実施例１のコロナ処理に代え
て、プラズマ処理を行った他は、実施例１と同じ条件で
ガラス基板上に有機ＥＬ発光層を形成した。プラズマ処
理は、ヤマト科学社製ＰＡ６００Ｄのプラズマ処理装置
を用いて、チャンバ内に１０ｃｃ／ｍｉｎの導入速度で
Ａｒ９０％，ＣＯ₂１０％の混合ガスを導入し、真空度
０．０１Ｔｏｒｒで３００Ｗの大きさのプラズマ放電を
５秒間発生させて行った。

【００７１】（比較例）上述の各実施例との比較のた
め、コロナ処理もプラズマ処理を行わずにガラス基板上
に有機ＥＬ発光層を形成した。この比較例では、コロナ
処理を行わなかった点を除いて、実施例１と同じ条件で
有機ＥＬ発光層を形成した。

【００７２】以上説明した各実施例および比較例いずれ
においても使用した、図３に示すポリイミド製のマスク
６０の一つの矩形孔６０１の大きさを１００％とし、こ
の矩形孔６０１の大きさに対する、ガラス基板上に形成
した有機ＥＬ発光層の一つの微細な矩形パターンの大き
さの比率を、ガラス基板上に形成される有機ＥＬ発光層
の形成率として求めた。表１に、各実施例および比較例
それぞれによって形成された有機ＥＬ発光層の形成率を
示す。

【００７３】

【表１】

【００７４】表１は、各実施例および比較例ごとの、ガ
ラス基板上における有機ＥＬ発光層の形成率と親水化判
定結果を横一列ずつ示すものである。比較例では、有機
ＥＬ発光層の形成率が０％になっているが、これは、有
機ＥＬ発光層がガラス基板上に全く形成されなかったこ
とを表している。親水化判定結果は、ＰＴＦＥフィルム
表面の親水化を判定した結果である。すなわち、各実施
例および比較例における形成率から、ガラス基板上での
有機ＥＬ発光層の形成率が高いということは、ＰＴＦＥ
フィルム上での形成率も高いことを表し、ＰＴＦＥフィ
ルム上での形成率が高いということは、ＰＴＦＥフィル
ム表面における、マスク３０のマトリクス状のパターン
に従った親水化が確実に行われていることを表すものと
してＰＴＦＥフィルム表面の親水化を判定した。ここで
は、形成率７０％未満を親水化不十分と判定して不合格
（×）とし、形成率７０％以上の中でも、形成率９９％
以上を三重丸、形成率９５％以上９９％未満を二重丸、
形成率７０％以上９５％未満を一重丸とした。実施例１
における形成率から、ＣＯ₂濃度９５ｍｏｌ％の雰囲気
下におけるコロナ処理を行うと、ＰＴＦＥフィルム表面
が、マスク３０のマトリクス状のパターンに従って確実
に親水化されることがわかる。また、実施例４と比較例
における形成率を比べると、コロナ処理を行う雰囲気下
のＣＯ₂濃度を空気よりも高めなくても、コロナ処理を
行うだけで、ＰＴＦＥフィルム表面は十分に親水化され
ることがわかる。しかしながら、実施例１から実施例４
それぞれにおける形成率を比べると、コロナ処理を行う
雰囲気下のＣＯ₂濃度は高ければ高いほど好ましいこと
がわかる。本発明者らは、この点についてさらなる検討
を進めた結果、コロナ処理を行う雰囲気下のＣＯ₂濃度
は、５０％以上であることが好ましく、８０％以上であ
ることがさらに好ましく、最も好ましくは９５％以上で
あるという結論に達した。また、実施例５における形成
率から、コロナ放電の大きさがある程度小さくても、Ｐ
ＴＦＥフィルム表面は親水化されることがわかる。本発
明者らは、この点についてさらなる検討を進めた結果、
コロナ放電の大きさが逆に大きすぎても、ＰＴＦＥフィ
ルム表面をあらしてしまい、有機ＥＬ発光素材を塗布し
た時に塗布不良になる恐れがあり、コロナ放電の大きさ
は、０．０５ｋＷ／ｍ²／ｍｉｎ以上０．３ｋＷ／ｍ²／
ｍｉｎ以下であることが好ましく、０．１ｋＷ／ｍ²／
ｍｉｎ以上０．２ｋＷ／ｍ²／ｍｉｎ以下であることが
さらに好ましく、最も好ましくは０．１２ｋＷ／ｍ²／
ｍｉｎ以上０．１８ｋＷ／ｍ²／ｍｉｎ以下であるとい
う結論に達した。さらに、実施例６における形成率か
ら、一般的にはＡｒ等の不活性ガスのみの雰囲気下で行
われるプラズマ処理もＣＯ₂を含む雰囲気下でプラズマ
処理を行うことで、ＰＴＦＥフィルム表面が、マスク３
０のマトリクス状のパターンに従ってほぼ確実に親水化
されることがわかる。

【００７５】また、本発明者らは、ガラス基板とＰＴＦ
Ｅフィルムを熱圧着させる際の温度（転写温度）につい
ても検討を進めた結果、転写温度が、有機ＥＬ発光素材
の耐熱温度を超えると有機ＥＬ発光素材を失効させてし
まう恐れがあり、反対にあまり低すぎても転写効率に劣
ることが判明した。そこで、本発明者らは、転写温度
は、６０℃以上２００℃以下であることが好ましく、８
０℃以上１８０℃以下であることがさらに好ましく、最
も好ましくは１００℃以上１５０℃以下であるという結
論に達した。

【００７６】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、シート状物の表面に、塗布液の性能を低下させるこ
とがない親水−撥水パターンを簡単な工程で形成するこ
とができるパターンシートの製造方法、およびそのよう
なパターンシートの製造方法によって製造されたパター
ンシートを用いた微細パターン形成方法を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】仮支持体に有機薄膜層を形成している最中の仮
支持体処理ラインの様子を簡略化して示した図である。

【図２】図１に示すコロナ処理装置によるコロナ処理を
説明するための図である。

【図３】図２に示すマスクの一部を示す図である。

【図４】仮支持体における有機薄膜層の形成から支持体
における有機薄膜層の形成までの大まかな流れを仮支持
体と支持体とを用いて示した図である。

【符号の説明】

１仮支持体処理ライン２０回転ロール３０塗布装置４０乾燥装置５０コロナ処理装置６０マスク６０１矩形孔２０１チャンバ５０２コロナ電極２仮支持体２１親水化部分３塗布液３０有機薄膜層４支持持体４１基板４２透明電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者勝本隆一静岡県富士宮市大中里200番地富士写真フイルム株式会社内Ｆターム(参考） 4D075 AC21 AC43 AC72 AC96 AD09 AE02 BB26Z BB44Y BB49Y BB52Y BB91Y CA37 CB08 CB37 DA04 DA06 DB13 DB14 DB36 DB37 DB39 DB48 DB53 DC24 EA07 EB07 EB08 EB12 EB14 EB15 EB19 EB22 EB32 EB33 EB35 EB36 EB38 EB39 EB43 EB44 EC07 EC60

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面が撥水性を有するシート状物の該表
面に、親水性を有する部分と撥水性を有する部分とから
なる親水−撥水パターンを形成し、次いで、該シート状
物表面の親水性を有する部分に塗布液を塗布して固化さ
せることによりパターンシートを製造するパターンシー
トの製造方法において、表面が撥水性を有するシート状物の表面を複数の開口が
配列されたマスクで覆い、前記シート状物表面の、前記マスクの開口から露出した
部分のみ気体雰囲気に晒された状態で気体放電を行うこ
とにより、該シート状物表面の前記マスクの開口から露
出した部分を親水化することを特徴とするパターンシー
トの製造方法。
【請求項２】前記気体放電は、炭酸ガスを含む雰囲気
中で行うコロナ放電であることを特徴とする請求項１記
載のパターンシートの製造方法。
【請求項３】前記気体放電は、炭酸ガスを含む雰囲気
中で行うプラズマ放電であることを特徴とする請求項１
記載のパターンシートの製造方法。
【請求項４】前記気体放電は、炭酸ガス濃度５０〜１
００％の雰囲気中で行うコロナ放電であることを特徴と
する請求項１又は２記載のパターンシートの製造方法。
【請求項５】前記塗布液が、有機ＥＬ素材であること
を特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項記載の
パターンシートの製造方法。
【請求項６】前記シート状物が、ポリテトラフルオロ
エチレンであることを特徴とする請求項１から５のうち
いずれか１項記載のパターンシートの製造方法。
【請求項７】前記マスクが、非導伝性材料であること
を特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項記載の
パターンシートの製造方法。
【請求項８】請求項１から７のうちいずれか１項記載
のパターンシートの製造方法によって製造されたパター
ンシートを、電極の形成された支持体上にのせ、前記塗
布液を前記支持体側へ転写することを特徴とする微細パ
ターン形成方法。
【請求項９】転写温度が２００℃以下であることを特
徴とする請求項８記載の微細パターン形成方法。