CN108011050A - 有机el显示面板的制造方法及墨干燥装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供有机EL显示面板的制造方法及墨干燥装置,通过实现发光层(123)的膜厚的均匀化来改善亮度不均匀。有机发光面板的制造方法,包括:在沿行方向相邻的各个列堤(522Y)间的间隙(522z),以遍及列堤(22Y)的列方向端部间且在列方向连续的方式涂敷包含有机发光材料的墨的工序;在将以均匀的密度开设有多个贯通孔(400a)的整流板(400)与多个列堤分开预定距离的状态下,使涂敷墨的基板(100x)和整流板(400)相对而配置,以使多个贯通孔位于基板(100x)上的至少与多个列堤(22Y)相对的范围(10a)的工序;从包含基板(100x)以及整流板(400)的空气中排出气体的工序;以及在空气的压力为预定压力以下的状态下,通过加热基板(100x)来干燥墨的工序。
Description
技术领域
本发明涉及使用利用有机材料的电场发光现象的有机EL(ElectroLuminescence:电致发光)元件的有机EL显示面板的制造方法及用于该制造方法的墨干燥装置。
背景技术
近年来,作为使用在数码电视等的显示装置的显示面板,将有机EL元件呈矩阵状在基板上排列多个的有机EL显示面板被应用。该有机EL显示面板由于各有机EL元件进行自发光而识别性高。
在这种有机EL显示面板中,通常各有机EL元件的发光层和相邻的有机EL元件通过由绝缘材料形成的绝缘层隔开。在彩色显示用的有机EL显示面板中,这种有机EL元件形成RGB各色的像素,并且相邻的RGB的像素结合而形成在彩色显示中的单位像素。各有机EL元件具有在阳极和阴极的一对电极之间配设有包含有机发光材料的发光层等的功能膜的元件构造,并当驱动时,向一对电极对间施加电压,伴随从阳极注入发光层的孔与从阴极注入发光层的电子的再结合而发光。
近年来,作为设备的大型化的发展、效率优良的功能膜的成膜方法,提出了基于喷墨法等涂敷包含功能性材料的墨的湿法工艺。湿法工艺具有在分别涂敷功能膜时的位置精度并不取决于基板尺寸,且向器件的大型化的技术障碍相对较低的优点。在代表性的喷墨法的湿法工艺中,在涂敷装置的工作台上载置涂敷对象基板。使墨头相对于基板表面在一方向上扫描,并从喷墨头的多个喷嘴向基板表面的预定区域滴下墨。其后,使墨的溶剂蒸发干燥成形功能膜。
但是,在这种通过在基板上填充墨并干燥的方法来形成功能层的湿法工艺中,在使墨的溶剂蒸发干燥的工艺中,在成膜区域的中央部分和边缘部分,由于边缘部分比中央部分的溶剂蒸汽压低,那次溶剂的蒸发速度快。其结果,具有以下趋势:形成在基板中央部分的像素的功能层与形成在基板端部的像素的功能层的膜厚彼此不同。如此,若在基板中央部分的像素和基板边缘部分的像素中功能层的膜厚不同,则各功能层的特性也彼此不同,因此成为作为有机EL显示面板面内亮度不均匀的原因。
对此,例如,在专利文献1中提出了如下功能膜形成方法:在基板上呈线状的堤(bank)的延伸方向中的仅两端具有开口的整流板上,使覆盖基板的墨干燥。在专利文献1中记载了通过所涉及的方法,通过使溶剂向线状堤的短轴方向的移动减少,从而减少干燥不均匀并能够控制功能膜的厚度。另外,在专利文献2中提出了使用具有贯通孔的整流板,将墨的溶剂向基板的上侧排出的干燥方法。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-267428号公报
专利文献2:日本特开2007-90200号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
但是,随着面板的高精细化,存在如下技术问题:在专利文献1、2所记载的制造方法中,使基板面内的蒸汽压分布均匀化的效果微小,由于墨溶剂的蒸汽压分布而在基板面内的功能层的膜厚不均匀,成为亮度不均匀的原因。
本申请是鉴于上述技术问题而提出的,其目的在于,提供在基板上的列状涂敷区域内及列状涂敷区域间实现发光层的膜厚的均匀化来改善面内的亮度不均匀的有机EL显示面板的制造方法、以及用于该制造方法的墨干燥装置。
用于解决技术问题的技术方案
本申请的一方式的有机EL显示面板的制造方法,其特征在于,在所述有机EL显示面板中,多个像素呈行列状配置于基板上,以下工序:准备所述基板;在所述基板上呈行列状形成多个像素电极层;在至少位于所述像素电极层的行方向外缘间的所述基板上方,以在列方向上延伸的方式在行方向上排列设置多个列堤;在沿行方向相邻的各个所述列堤间的间隙,以遍及所述列堤的列方向端部间且在列方向连续的方式涂敷包含有机发光材料的墨;在将以均匀的密度开设有多个贯通孔的整流板与所述多个列堤分开预定距离的状态下,使涂敷所述墨的所述基板与所述整流板相对而配置,以使所述多个贯通孔位于所述基板上的至少与所述多个列堤相对的范围内;从包含所述基板和所述整流板的空气中排出气体;通过加热所述基板,使所述墨干燥;以及在去除了所述整流板的状态下,在所述有机功能层上方形成相对电极层。
发明效果
在本申请的一方式的有机EL显示面板的制造方法中,通过在基板上列状涂敷区域内及列状涂敷区域间实现发光层的膜厚的均匀化,能够改善在有机EL显示面板面内的亮度不均匀。
附图说明
图1是通过实施方式所涉及的有机EL显示面板10的制造方法所制造出的有机EL显示面板10的示意俯视图。
图2是图1中的X0部的放大俯视图。
图3是沿图2的Y1-Y1切断后的示意截面图。
图4是沿图2中X1-X1切断后的示意截面图。
图5是用在实施方式所涉及的有机EL显示面板10的制造方法的墨干燥装置900的示意截面图。
图6的(a)和(b)是示出墨干燥装置900中的整流板400与基板100x的位置关系的示意图,(a)是立体图,(b)是透视整流板400而示出的基板100x的俯视图。
图7是示出显示面板10的制造工序的工序图。
图8的(a)~(d)是示出在有机EL显示面板10的制造的各工序中的状态的在与图3的Y1-Y1相同位置切断的示意截面图。
图9是在有机EL显示面板10的制造方法中,示出对基板涂敷发光层形成用的墨的工序的图,并且是涂敷通过堤122X和122Y规定的格子状的区域的情况的图。
图10是在有机EL显示面板10的制造方法中,示出墨干燥工序的详细的工序图。
图11是示出墨干燥工序中室内压力的时间变化的图。
图12的(a)~(d)是示出有机EL显示面板10的制造中CF基板131制造的各工序的状态的示意截面图。
图13的(a)~(b)是示出在有机EL显示面板10的制造中CF基板131和背面面板的贴合工序的状态的在与图3中的Y1-Y1相同位置切断的示意截面图。
图14是示出有机EL显示面板10的实施例、比较例1至3中的膜厚的测定位置的示意俯视图。
图15是示出墨干燥装置的比较例2中的整流板400X2与基板100x的位置关系的立体图。
图16的(a)和(b)是示出墨干燥装置的比较例3中的整流板400X3与基板100x的位置关系的示意图,(a)是立体图,(b)是俯视图。
图17是有机EL显示面板10的实施例及比较例1的膜厚的测定结果。
图18是有机EL显示面板10的比较例2中的膜厚的测定结果。
图19是比较例3中的膜厚的测定结果。
图20的(a)和(b)是在比较例1所涉及的显示区域的中央部分与显示区域的边缘部分之间示出成膜形状的差异的说明图。
图21的(a)是比较例1中的列堤端部附近的示意俯视图,图21的(b)是沿(a)的Y2-Y2切断的示意侧截面图,图21的(c)是示出伴随时间经过膜厚的变化的示意侧截面图。
图22是示出有机EL显示面板10的比较例1中的膜形状的示意图。
图23的(a)和(b)是示出在比较例2中在显示区域的中央部分和显示区域的边缘部分之间的成膜形状的差异的说明图。
图24的(a)和(b)是示出在实施例中在显示区域的中央部分和显示区域的边缘部分之间的成膜形状的差异的说明图。
图25是用在变形例1的有机EL显示面板10的制造方法中的墨干燥装置900A的示意截面图。
图26的(a)和(b)是示出墨干燥装置900A中的整流板400A和基板100x的位置关系的示意图,(a)是立体图,(b)是透视整流板400A而示出的基板100x的俯视图。
图27是用在变形例1的有机EL显示面板的制造方法中的墨干燥装置900A的示意截面图。
图28的(a)和(b)是用在变形例2的有机EL显示面板10的制造方法的墨干燥装置900B的示意截面图。
图29是在变形例2所涉及的有机EL显示面板10的制造方法中,示出墨干燥工序的详细的工序图。
具体实施方式
《得到用于实施本发明的方式经过》
近年来,伴随面板的高精细化,涂敷在一个像素区域内的油墨的容量减少,对墨干燥工序中的排气方向的干燥时间以及像素区域内的墨形状的影响变大。因此,在专利文献1记载的制造方法中,由于产生相对于基板横向的气流,在接近外部空气的部分的干燥较快、面板中央部干燥缓慢的基板面内产生干燥时间差。
另外,在专利文献2所记载的制造方法中,通过设置在整流板的间隔部件对基板面内划分,隔断相对于基板向横向的排气的流动。认为通过从排气的能够移动距离(平均自由行程)算出与像素端的距离而配置的间隔部件,得到使气体向上方流动的效果。在具备按每一个像素而独立的像素堤的面板中,由于墨不在像素间来往,因此认为通过间隔部件对基板面内划分来隔断气体相对于基板向横向的流动,在间隔部件内功能层的膜厚的不均匀性不会成为技术问题。
但是,在基板上的列或行方向中具备连接像素和像素的线堤的面板原本构成为通过促进像素间的墨流动来抑制涂敷不均匀,因此墨容易地流动在遍及基板上的列或行方向上的像素间。因此,通过间隔部件抑制必要以上的干燥,反而有可能阻碍膜厚的均匀性。即,像素单一化的情况中像素间没有相互作用抑制干燥而能够使墨平整化,但认为在线堤的情况中,由于像素间的相互作用而使墨流动在堤内的像素间,反而在像素间造成墨表面的高度不均匀。
因此,在具备线堤的高精细面板中,如何实现干燥抑制和排气的平衡成为问题。
另外,采用遍及基板上的列或行方向通过间隔部件划分连接像素的线堤的构成允许划分间的墨的流通并隔断排气向横向的流动。因此,在划分间干燥速度产生差异的情况下,由于划分间的墨流动产生划分间的膜厚的不均匀性,并且划分间的膜厚的不均匀性也对划分内的膜厚的不均匀性造成影响。
在此,发明人对具备线堤的面板构成中,对使干燥抑制和排气平衡两立的方法进行专心地探讨,而想到本实施方式的制造方法。
《用于实施本发明的方式的概要》
本实施方式的有机EL显示面板的制造方法,其特征在于,在所述有机EL显示面板中,多个像素呈行列状配置于基板上,所述有机EL显示面板的制造方法包括以下工序:准备所述基板;在所述基板上呈行列状形成多个像素电极层;在至少位于所述像素电极层的行方向外缘间的所述基板上方,以在列方向上延伸的方式在行方向上排列设置多个列堤;在沿行方向相邻的各个所述列堤间的间隙,以遍及所述列堤的列方向端部间且在列方向连续的方式涂敷包含有机发光材料的墨;在将以均匀的密度开设有多个贯通孔的整流板与所述多个列堤分开预定距离的状态下,使涂敷所述墨的所述基板与所述整流板相对而配置,以使所述多个贯通孔位于所述基板上的至少与所述多个列堤相对的范围内;从包含所述基板和所述整流板的空气中排出气体;通过加热所述基板,使所述墨干燥;以及在去除了所述整流板的状态下,在所述有机功能层上方形成相对电极层。
根据相关的构成,通过包含相关的墨干燥工序的显示面板的制造方法,在墨干燥工序中,形成的发光层的膜形状也同样地在成膜区域的边缘部分和中央部分成为膜厚等价的形状。即,抑制在基板中央部和周边部的伴随墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡引起的膜厚变动,当在基板上的列状涂敷区域内涂敷包含有机发光材料的墨并制造时,能够缓和在列状涂敷区域内墨表面张力的失衡导致的墨对流的影响。其结果,能够在基板上的列状涂敷区域内以及列状涂敷区域间实现发光层的膜厚的均匀化,能够在非显示面板的成膜区域的边缘部分和中央部分改善发光层的膜厚的不均匀性导致而产生的显示面板内的亮度不均匀。
另外,在其它方式中,在上述任意的构成中,可以构成为在使所述墨干燥的工序中,将所述整流板与所述基板相对的状态下,所述贯通孔的开口长度相对于所述整流板与所述列堤的最小间隙的比率为0.5以上2以下。
根据相关的构成,在基板和整流板之间的空间中,抑制从基板上的划分区域蒸发的墨的溶剂的蒸汽向基板的平面方向移动,能够使溶剂的蒸汽经由贯通孔向整流板上方放出。
另外,在其它方式中,在上述任意的构成中,可以构成为在所述整流板上,所述整流板与所述多个列堤相对的范围中的开口率为10%以上60%以下。
另外,在其它方式中,在上述任意的构成中,可以构成为在所述整流板上,所述整流板与所述多个列堤相对的范围中的开口率为20%以上40%以下。
根据相关的构成,在基板和整流板之间的空间中,抑制从基板上的划分区域蒸发的墨的溶剂的蒸汽向基板的平面方向移动,能够具体地实现使溶剂的蒸汽中大部分的蒸汽适当地经由贯通孔向整流板上方放出的构成。
另外,在其它方式中,在上述任意的构成中,可以构成为所述整流板具有围绕与所述多个列堤相对的所述整流板面上的区域的周壁,在使所述墨干燥的工序中,当在俯视观察所述基板时,所述周壁围绕所述多个列堤。
根据相关构成,大致缓解行列方向上的基板中央部和周边部的随着墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡引起的膜厚变动。其结果,能够进一步改善在成膜区域的边缘部分和中央部分发光层的膜厚不均匀性导致而产生的亮度不均匀。
本实施方式的墨干燥装置,其特征在于,用于墨的干燥,在基板上排列设置的多个列堤中,在沿行方向相邻的各个列堤间的间隙,以遍及所述列堤的列方向端部间且在列方向连续的方式涂敷所述墨,所述墨干燥装置包括:室,设置涂敷有所述墨的基板;支承台,在所述室内载置所述基板;整流板,以均匀的密度开设多个孔;保持单元,在将所述整流板与所述多个列堤分开预定距离的状态下,使所述整流板与所述支承台相对,以使所述多个贯通孔位于所述基板上的至少与所述多个列堤相对的范围内;排出单元,排出所述室内的气体;以及加热单元,加热所述基板。
另外,在其它方式中,在上述任意的构成中,可以构成为在使所述整流板与所述支承台相对的状态下,所述贯通孔的开口长度相对于所述整流板与所述列堤的最小间隙的比率为0.5以上2以下。另外,在其它方式中,在上述任意构成中,可以构成为在所述整流板上,所述整流板与所述多个列堤相对的范围中的开口率为20%以上60%以下。另外,在其它方式中,在上述任意构成中,可以构成为在所述整流板上,所述整流板与所述多个列堤相对的范围中的开口率为20%以上40%以下。另外,在其它方式中,在上述任意构成中,可以构成为所述整流板具有围绕与所述多个列堤相对的所述整流板面上的区域的周壁,在使所述整流板与载置所述基板的所述支承台相对的状态下,当俯视观察所述基板时,所述周壁围绕所述多个列堤。
在使用相关的墨干燥装置的墨干燥工序中,在与形成的发光层的膜形状也同样地在成膜区域的边缘部分和中央部分成为膜厚等价的形状。其结果,能够在非显示面板的成膜区域的边缘部分和中央部分改善发光层的膜厚不均匀性导致而产生的显示面板面内的亮度不均匀。
另外,在其它方式中,墨干燥装置在上述任意构成中,还可以构成为还包括:覆盖机构,能够开闭开设于所述整流板的多个贯通孔的一部分或全部。
根据相关的构成,在关闭贯通孔的一部分或全部的预定时间的过程中,将墨的溶剂的蒸汽在整流板和基板的间隙内空气中的墨溶剂的蒸汽浓度保持为较高的状态,能够抑制墨的溶剂从基板上的划分区域的蒸发。
另外,在使用相关的墨干燥装置的墨干燥工序中,在所述有机EL显示面板中,多个像素呈行列状配置于基板上,所述有机EL显示面板的制造方法包括以下工序:准备所述基板;在所述基板上呈行列状形成多个像素电极层;在至少位于所述像素电极层的行方向外缘间的所述基板上方,以在列方向上延伸的方式在行方向上排列设置多个列堤;在行方向上相邻的各个所述列堤间的间隙,以遍及所述列堤的列方向端部间且在列方向连续的方式涂敷包含有机发光材料的墨;在将以均匀的密度开设多个贯通孔并安装有能够开闭该贯通孔的覆盖机构的整流板与所述多个列堤分开预定距离的状态下,在通过所述覆盖机构关闭所述贯通孔的一部分或全部的状态下使涂敷有所述墨的所述基板和所述整流板相对而配置,并保持预定时间,以使所述多个贯通孔位于所述基板上的至少与所述多个列堤相对的范围内;使所述覆盖机构动作而打开所述贯通孔;从包含所述基板和所述整流板的空气中排出气体;通过加热所述基板,使所述墨干燥;以及在去除了所述整流板的状态下,在所述有机功能层上方形成相对电极层。
根据相关的构成,在预定时间的期间,间隙内的墨向列方向移动,在预定时间内膜厚不均匀被平整,减少喷墨方式中喷出口的墨喷出量的不均匀或不喷出等导致的墨涂敷垂直度的沿列方向的膜厚不均匀。并且,能够抑制伴随在行列方向的基板中央部和周边部的墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡,或列方向的基板中央部和周边部的墨表面张力的失衡导致的膜厚变动。
其结果,能够在成膜区域的边缘部分和中央部分进一步改善发光层的膜厚不均匀性导致而产生的亮度不均匀。
《实施方式》
1.显示面板10的整体构成
1.1概要
使用附图说明本实施方式的显示面板10。此外,附图为示意图,其比例尺有时与实际不同。
图1是显示面板10的示意俯视图。
显示面板10是利用有机化合物的电场发光现象的有机EL显示面板,在形成有薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)的基板100x(TFT基板)呈行列状配置各个构成像素的多个有机EL显示元件100,具有由上面发光的顶部发光型的构成。在此,在本说明书中,将图1的X方向、Y方向、Z方向分别作为显示面板10的行方向、Y方向、厚度方向。
如图1所示,显示面板10由划分区域10a(在X、Y方向分别为10Xa、10Ya,无需区分的情况下设为10a)和非划分区域10b(在X、Y方向分别为10Xb、10Yb,在无需区分的条件下设为10b)构成,划分区域10a呈矩阵状划分基板100x上,配置有限制RGB各色的发光单位的列堤522Y和行堤122X,非划分区域10b在划分区域10a的周围。划分区域10a的列方向的外周缘相当于列堤522Y的列方向的端部522Ye。在非划分区域10b形成有围绕划分区域10a的矩形状的密封部件300。并且,划分区域10a由包含基板中心的显示元件排列区域10e和在显示元件排列区域10e的周围的非发光区域10ne构成。显示元件排列区域10e是在通过列堤522Y和行堤122X限制的各划分形成有有机EL显示元件100的区域,非发光区域10ne是在各划分没有形成有机EL显示元件100的区域。另外,X、Y方向的非发光区域10ne的长度优选是相对于由相邻的列堤522Y和相邻的行堤122X所围着的子像素100se区域在X、Y方向的长度的分别为2倍以上10倍以下。在本实施方式中,X、Y方向均为4倍。
1.2显示元件排列区域10e的构成
图2是图1中的X0部的放大俯视图。
在显示面板10的显示元件排列区域10e呈行列状配置与有机EL显示元件100对应的单位像素100e。在各单位像素100e中,形成有通过有机化合物发光的区域的、发红色光的100aR、发绿色光的100aG、发青色光的100aB(以后,在不区分100aR、100aG、100aB的情况下,简称为“100a”)三种自发光区域100a。即,如图2所示,与在行方向并列的自发光区域100aR、100aG、100aB的各个对应的三个子像素100se成为一组,构成彩色显示的单位像素100e。
另外,如图2所示,在显示面板10上,多个像素电极层119在基板100x上分别在行以及列方向上分开预定的距离的状态下呈行列状配置。像素电极层119在俯视下为矩形形状。呈行列状配置的像素电极层119与在行方向上依次并列的三个自发光区域100aR、G、B对应。
在显示面板10中,堤122的形状采用所谓的线状的绝缘层形式,在位于在行方向上相邻的两个像素电极层119的行方向外缘以及外缘间的基板100x上的区域上方,在行方向排列设置多个各条在列方向(图2的Y方向)延伸的列堤522Y。
另一方面,在位于在列方向上相邻的两个像素电极层119的列方向外缘以及外缘间的基板100x上的区域上方,在列方向排列设置多个各条在行方向(图2的X方向)延伸的行堤122X。形成有行堤122X的区域在像素电极层119上方的发光层123由于不产生有机电场发光而成为非自发光区域100b。因此,自发光区域100a在列方向的外缘通过行堤122X的列方向外缘预定。
当将彼此相邻的列堤522Y间定义为间隙522z时,在间隙522z存在与自发光区域100aR对应的红色间隙522zR、与自发光区域100aG对应的绿色间隙522zG、与自发光区域100aB对应的青色间隙522zB(以后,在不区分间隙522zR、间隙522zG、间隙522zB的情况下,设为“间隙522z”),显示面板10采用列堤522Y和间隙522z交替并列多个的构成。
另外,如图2所示,在显示面板10中,多个自发光区域100a和非自发光区域100b沿间隙522z在列方向交替并列排列。在非自发光区域100b存在连接像素电极层119和TFT的源极的连接凹部119c(接触孔),设置用于对于像素电极层119电连接的像素电极层119上的接触区域119b(接触窗)。
另外,在一个子像素100se中,设置在列方向的列堤522Y和设置在行方向的行堤122X正交,自发光区域100a在列方向上位于行堤122X和行堤122X之间。
2.显示面板10的各部分构成
使用图3以及图4的示意截面图说明显示面板10的有机EL显示元件100的构成。图3是沿图2中的Y1-Y1切断的示意截面图。图4是沿图2中的X1-X1切断的示意截面图。
本实施方式的显示面板10构成有在Z轴方向下方形成有薄膜晶体管的基板100x(TFT基板),在其上构成有机EL元件部。
(1)基板100x(TFT基板)
基板100x是显示面板10的支承部件,具有基材(未图示)、形成在基材上的薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)层(未图示)、形成在基材上以及TFT层上的层间绝缘层(未图示)。
基材是显示面板10的支承部件,是平板状。作为基材的材料,能够使用具有电绝缘性的材料,例如玻璃材料、树脂材料、半导体材料、涂敷绝缘层的金属材料等。例如,能够采用玻璃基板、石英基板、硅基板、硫化钼、铜、锌、铝、不锈钢、镁、铁、镍、金、银等的金属板、镓砷基等的半导体基板、塑料基板等。
TFT层由形成在基材上面的多个TFT以及布线形成。TFT根据来自显示面板10的外部电路的驱动信号,电连接于与自身对应的像素电极层119和外部电源,由电极、半导体层、绝缘层等的多层构造形成。布线电连接TFT、像素电极层119、外部电源、外部电路等。
位于基板100x的上面的层间绝缘层在因TFT层而存在凹凸的基板100x的上表面的至少使子像素100se平坦化。另外,层间绝缘层埋住布线以及TFT之间,使布线以及TFT之间电绝缘。
TFT上方的绝缘层例如能够使用氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)或氮氧化硅(SiON)、氧化硅(SiO)或氮氧化硅(SiON)。作为TFT的连接电极层,例如能够采用钼(Mo)、铜(Cu)、铜锰(CuMn)的层叠体。位于基板100x的上表面的层间绝缘层例如使用聚酰亚胺系树脂、丙烯酸系树脂、硅氧烷系树脂、酚醛清漆型苯酚系树脂等的有机化合物形成,层厚例如设为2000nm~8000nm的范围。
(2)像素电极层119
在位于基板100x的上表面的层间绝缘层上,以子像素100se单位设置像素电极层119。像素电极层119用于向发光层123供给载流子,例如作为阳极发挥功能的情况下,向发光层123供给孔。像素电极层119的形状是矩形形状的平板状,像素电极层119在行方向隔开间隔δX,并在各个间隙522z沿列方向空出间隔δY地配置在基板100x上。另外,通过开设在基板100x的上表面的接触孔,连接使像素电极层119的一部分向基板100x方向凹入的像素电极层119的连接凹部119c和TFT的源极。
像素电极119由金属材料构成。在顶部发光型的情况下,通过最适当地设定层厚并采用光共振器结构,调整射出的光的色度提高亮度,因此像素电极层119的表面部需要具有高的反射性。像素电极层119可以是层叠从金属层、合金层、透明导电膜中选择的多个膜的结构。作为金属层,例如能够由包含银(Ag)或铝(Al)的金属材料构成。作为合金层,例如能够使用APC(银、钯、铜的合金)、ARA(银、铷、金的合金)、MoCr(钼和铬的合金)、NiCr(镍和铬的合金)等。作为透明导电层的构成材料,例如能够使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等。
(3)孔注入层120、孔输送层121
在像素电极层119上依次层叠孔注入层120、孔输送层121,孔输送层121与孔注入层120接触。孔注入层120、孔输送层121具有将从像素电极层119注入的孔输送到发光层123的功能。
孔注入层120例如是由银(Ag)、钼(Mo)、铬(Cr)、钒(V)、钨(W)、镍(Ni)、铱(Ir)等的氧化物、或者PEDOT(聚噻吩和聚苯乙烯磺酸的混合物)等的导电性聚合物材料形成的层。
孔输送层121例如能够使用例如聚芴或其衍生物、或者芳基胺或其衍生物等的高分子化合物等。
(4)堤122
以覆盖像素电极层119、孔注入层120以及孔输送层121的端缘的方式形成由绝缘物形成的堤122。堤122具有在列方向延伸、在行方向排列设置多个的列堤522Y,在行方向延伸、在列方向排列设置多个的行堤122X,如图2所示,列堤522Y以沿着与堤122X正交的行方向的状态设置,列堤522Y和行堤122X成为格子状(以后,在不区别行堤122X、列堤522Y的情况下设为“堤122”)。另外,列堤522Y在比堤122X的上表面122Xb高的位置具有上表面522Yb。
行堤122X的形状是在行方向延伸的线状,在列方向平行切断的截面是将上方设为尖细的顺锥形梯形状。行堤122X以贯穿各列堤522Y的方式,在沿着与列方向正交的行方向的状态设置,各个在比列堤522Y的上表面522Yb低的位置具有上122Xb。因此,通过行堤122X和列堤522Y,形成与自发光区域100a对应的开口。
行堤122X用于控制包含作为发光层123的材料的有机化合物的墨向列方向流动。因此,行堤122X需要对于墨的亲液性为预定的值以上。根据该构成,提高包含作为发光层123的材料的有机化合物的墨向列方向的流动性,控制子像素间的墨涂敷量的变动。由于行堤122X像素电极层119不露出,在行堤122X存在的区域不发光而无助于亮度。
堤122X的厚度的上限膜厚在比2000nm厚的情况下,墨的湿润扩散恶化,在1200nm以下的情况下,墨的湿润扩散更加优化。另外,若下限膜厚为100nm以上,则像素电极层119端部被堤122覆盖,像素电极层119和相对电极层125不会短路而能够以一定的成品率制造。若为200nm以上,则减轻膜厚不均匀以及上述短路不良,能够稳定地制造。在堤122设置连接槽部的情况下的、槽部的底的膜厚也同样。
因此,行堤122X的厚度例如为100nm以上2000nm以下,更优选为200nm以上1200nm以下。在本实施方式中,设为约1000nm。
列堤522Y堵塞包含作为发光层123的材料的有机化合物的墨向列方向流动而形成,限制发光层123的行方向外缘。列堤522Y的形状是在行方向延伸的线状,在列方向平行切断的截面是将上方收窄的梯形形状。
列堤522Y限定在行方向的各子像素100se的发光区域100a的外缘。因此,列堤522Y需要对于墨的排斥液体性为预定的值以上。
列堤522Y的厚度例如为100nm以上5000nm以下,更优选为200nm以上3000nm以下。在本实施方式中,设为约2000nm。
堤122为了防止像素电极层119的外缘和相对电极层125之间在厚度方向(Z方向)的电流泄漏,堤122需要具备体积电阻率为1×106Ωcm以上的绝缘性。因此,堤122采取如后所述由预定的绝缘材料形成的构成。
堤122使用树脂等的有机材料形成具有绝缘性。作为用于堤122的形成中有机材料的例子,举出丙烯酸系树脂、聚酰亚胺系树脂、酚醛清漆型苯酚树脂等。堤122优选具有有机溶剂耐性。更优选地,期待使用丙烯酸系树脂。作为折射率低的反射镜是优选的。
或者,堤122在使用无机材料的情况下,从折射率的观点出发,例如优选使用氧化硅(SiO)。或者,例如,使用氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)等的无机材料形成。
如上所述,堤122X是约1000nm的层。但是,层厚并不限定于此,例如能够设为100nm~2000nm的范围。另外,列堤522Y是约2000nm的层。但是,层厚并不限定于此,例如能够设为100nm~5000nm的范围。
并且,堤122在制造工序中,会实施蚀刻处理、烘烤处理等,优选由对这些处理不会过度变形、变质等耐性较高的材料形成。
另外,为了使表面具有防水性,能够对表面进行氟素处理。另外,在列堤522Y的形成中可以使用含有氟素的材料。另外,为了降低在列堤522Y的表面的防水性,可以对列堤522Y进行紫外线照射,在低温下进行烘烤处理。
(5)发光层123
显示面板10具有列堤522Y和间隙522z交互排列多个的构成。在由列堤522Y预定的间隙522z中,发光层123在列方向延伸形成。在与自发光区域100aR对应的红色间隙522zR、与自发光区域100aG对应的绿色间隙522zG、与自发光区域100aB对应的青色间隙522zB分别形成有发出各色的光的发光层123。
发光层123是由有机化合物形成的层,具有在内部通过孔与电子再结合来发光的功能。
由于发光层123仅在从像素电极层119供给载流子的部分发光,因此在层间作为绝缘物的行堤122X存在的范围内,不会产生有机化合物的电场发光现象。因此,发光层123仅在没有行堤122X的部分发光,该部分成为自发光区域100a,自发光区域100a在列方向的外缘通过行堤122X的列方向外缘限定。
发光层123中行堤122X的侧面以及上表面122Xb上方的部分119b不发光,该部分成为非自发光区域100b。发光层123在自发光区域100a中位于孔输送层121的上表面,在非自发光区域100b中位于行堤122X的上表面以及侧面上。
此外,如图7所示,发光层123不仅在自发光区域100a,还连续延伸到相邻的非自发光区域100b。通过这样的方式,发光层123的形成时,涂敷在自发光区域100a的墨能够通过涂敷在非自发光区域100b的墨向列方向流动,在列方向的像素间能够使该膜厚平整化。但是,在非自发光区域100b中,通过行堤122X,能够程度良好地抑制墨的流动。因此,在列方向不易产生大的膜厚不均匀从而改善每个像素的亮度不均匀。
在发光层123的形成中使用的材料需要使用能够采用湿式印刷法制膜的发光性的有机材料。
具体而言,优选例如专利公开公报(日本·特开平5-163488号公报)中记载的类喔星(oxnoid)化合物、苝化合物、香豆素化合物、氮杂香豆素化合物、噁唑化合物、噁二唑化合物、紫环酮(perinone)化合物、吡咯并吡咯化合物、萘化合物、蒽化合物、芴化合物、荧蒽化合物、并四苯化合物、芘化合物、晕苯化合物、喹诺酮化合物以及氮杂喹诺酮化合物、吡唑啉衍生物以及吡唑啉酮衍生物、若丹明化合物、(chrysene)化合物、菲化合物、环戊二烯化合物、二苯基乙烯化合物、二苯基苯醌化合物、苯乙烯基化合物、丁二烯化合物、双氰亚甲基吡喃化合物、双氰亚甲基噻喃化合物、荧光素化合物、吡喃鎓化合物、噻喃鎓化合物、硒杂环己二烯鎓化合物、碲杂环己二烯鎓化合物、芳香族坎利酮化合物、低聚亚苯基化合物、噻吨化合物、蒽化合物、花青苷化合物、吖啶化合物、8-羟基喹啉化合物的金属配合物、2,2’-联吡啶化合物的金属配合物、席夫碱与III族金属的配合物、8-羟基喹啉(喔星)金属配合物、稀土类配合物等荧光物质形成。
(6)电子输送层124
在堤122上以及由堤122限定的开口内,在发光层123上形成有电子输送层124。另外,在本例中,还配置在从发光层123露出的各列堤522Y的上表面522Yb上。电子输送层124具有将从相对电极层125注入的电子输送到发光层123的功能。电子输送层124例如使用氧二氮茂衍生物(OXD)、苯***衍生物(TAZ)、邻二氮杂菲衍生物(BCP、Bphen)等形成。
(7)相对电极层125
以覆盖电子输送层124的方式,层叠形成相对电极层125。关于相对电极层125,在与显示面板10整体连接的状态下形成,可以以像素单位或几个像素单位连接于母线布线(省略图示)。相对电极层125是与像素电极层119成对、通过夹着发光层123作成通电路径,向发光层123供给载流子,例如在作为阴极发挥功能的情况下,向发光层123供给电子。相对电极层125沿电子输送层124的表面形成,成为与各发光层123共通的电极。相对电极层125使用具有透光性的导电材料。例如,使用氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等形成。另外,也可以使用将银(Ag)或铝(Al)等薄膜化的电极。
(8)密封层126
以覆盖相对电极层125的方式,层叠形成密封层126。密封层126用于抑制发光层123接触水分或空气等而劣化。密封层126以覆盖相对电极层125的上表面的方式遍及显示面板10整面设置。密封层126例如使用氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)等的透光性材料形成。另外,在使用氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)等的材料形成的层上,可以设置由丙烯酸树脂、硅树脂等的树脂材料形成的密封树脂层。
(9)接合层127
在密封层126的Z轴方向上方配置有在上方基板130的Z轴方向下侧的主面形成有滤色层128的CF基板131,通过接合层127接合。接合层127具有使从基板100x到密封层126的各层形成的背面面板和CF基板131贴合,并防止各层曝露于水分或空气中的功能。接合层127的材料例如能够采用丙烯酸树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂等的透光性材料树脂材料。
(10)上方基板130
在接合层127上设置/接合有在上方基板130形成有滤色层128的CF基板131。由于显示面板10是顶部发光型,因此上方基板130例如使用盖玻璃、透明树脂膜等的光透过性材料。另外,通过上方基板130,能够实现显示面板10的刚性提高,水分或空气等的侵入防止等。作为透光性材料,例如能够采用玻璃基板、石英基板、塑料基板等。
(11)滤色层128
在上方基板130中,与像素的各色自发光区域100a对应的位置形成有滤色层128。滤色层128是用于使与R、G、B对应的波长的可见光透过而设置的透明层,具有透过从各色像素射出的光,校正其色度的功能。例如,在本例中,红色间隙522zR内的自发光区域100aR、绿色间隙522zG内的自发光区域100aG、青色间隙522zB内的自发光区域100aB的上方分别形成红色、绿色、青色的滤色层128R、G、B。滤色层128具体而言,例如对于以像素单位呈行列状形成多个开口部的滤色器形成用的盖玻璃形成的上方基板130,由涂敷含有滤色材料以及溶剂的墨的工序形成。
3.墨干燥装置
(1)整体构成
接着,说明显示面板10的制造方法中使用的墨干燥装置的构成。图5是用在实施方式的有机EL显示面板10的制造方法中的墨干燥装置900的示意截面图。
墨干燥装置900是在后述的墨干燥工序中,通过在减压下使被填充在基板100x上的列堤522Y间的间隙522z内的包含有机发光材料的墨干燥的烘烤处理,用于形成发光层123的制造装置。
如图5所示,墨干燥装置900包括:室500,容纳在列堤522Y间的间隙522z内涂敷包含有机发光材料的墨的基板100x;以及支承台700,在室500内载置基板100x。并且,还包括:整流板400,在从基板100x上的列堤522Y分开预定距离的状态下,相对于基板100x相对配置;分隔件800,使整流板400从列堤522Y分开预定距离,作为与基板100x相对的保持单元。另外,还包括:真空泵600,连接于室500,从室500吸引气体,向室500外排气;加热器(未图示),加热支承台700上的基板100x。加热器能够使用设置在支承台700的热板、对室500内加热的烘箱。
支承台700由耐热性优异的金属、或陶瓷板形成。支承台700构成为通过驱动单元(未图示),在室500内和外之间双方向可移动。
整流板400由具有耐溶剂性的不锈钢、铝、铜、铁等的金属或陶瓷板形成,设置多个贯通孔400a。整流板400构成为由升降单元(未图示)在Z方向的双方向上可移动支承台700的上方。
作为保持单元的分隔件800是通过在支承台700的外周附近设置多个的金属的支柱状的间隙形成单元,整流板400通过升降单元向下方移动接近支承台700时,通过保持整流板400,将支承台700和整流板400的间隙限制在预定距离。
室500内的向真空泵600的排气路的开口500a优选位于支承台700的下方。如图5所示,能够以包围支承台700和整流板400的方式形成气流,在配置限制RGB各色的发光单位的列堤522Y和行堤122X的划分区域10a内能够经由贯通孔400a以更均匀的速度向整流板400上方放出蒸汽Air1。
(2)整流板400
接着,详细说明整流板400。图6的(a)和(b)是示出墨干燥装置900的整流板400和基板100x的位置关系的示意图,(a)是立体图,(b)是透视示出整流板400的基板100x的俯视图。
如图5、6所示,整流板400在X方向、Y方向上,至少比基板100x上的至少划分区域10a大。另外,在相对于基板100x相对配置的状态下,在整流板400上的设置贯通孔400a的区域400aArea中,包含基板100x上的至少与划分区域10a相对的区域。例如,如图6的(b)所示,可以构成为在区域400aArea包含基板100x。
在基板100x上的至少与划分区域10a相对的范围中的贯通孔400a的开口面积的总和相对于配置有列堤522Y和行堤122X的划分区域10a的面积,优选为10%以上60%以下,较优选20%以上40%以下。另外,贯通孔400a的直径优选为2mm以上50mm以下,较优选3mm以上20mm以下。是为了减少路径电阻,提高排气的平衡。通过减少流路电阻,防止为了排出基板100x和整流板400间的大气需要的时间过大,在该时间在间隙522z内产生墨流动,能够防止在间隙522z内产生膜厚的不平衡。贯通孔400a的直径在上述范围内,可以在与划分区域10a相对的范围内不同,也可以在划分区域10a内保持分布变化。在相对于基板100x相对配置的状态下,整流板400和基板100x上的列堤522Y的间隙优选为3mm以上50mm以下,较优选5mm以上20mm以下。孔形状例如优选为圆形、正方形、六角形等。另外,当将贯通孔400a的形状作为圆形时,贯通孔400a的直径对于整流板400和基板100x上的列堤522Y的最小间隙的比率优选为0.5以上2以下,较优选为0.8以上1.5以下。在本实施方式中,比率设为1。贯通孔400a的形状可以不是圆形,此时,贯通孔400a在X方向以及Y方向的开口长度的平均值包含在上述的直径的优选的数值范围内即可。
贯通孔400a在基板100x上的至少与划分区域10a相对的范围内均匀地分布。在整流板400中,优选贯通孔400a交错配置。在相同开口率下,与呈排列状排列贯通孔400a的情况相比,在交错配置的构成中,气流的流动上升,形成的墨层123的膜厚的均匀性也提高。在呈排列状排列贯通孔400a的情况下,在整流板400上,清楚地区分开孔的部分和没有开孔的部分。另外,与交错配置贯通孔400a的情况相比,构成没有打孔的部分连续统一的区域,没有打孔的区域占整流板400的面积相对变大。其结果,排气时在面板基板和整流板之间有些紊流而增加膜厚的不均匀。
在交错的配置中,相邻的贯通孔400a间的间隔例如为20mm以上30mm以下。但是,相邻的贯通孔400a间的间隔可以在与划分区域10a相对的范围内不同,也可以在划分区域10a内因分布而变化。
贯通孔400a的直径对于整流板400和基板100x上的列堤522Y的间隙的比率通过限制在上述范围内,如图5所示,在基板100x和整流板400间的空间中,从基板100x上的划分区域10a蒸发的墨的溶剂的蒸汽Air1向基板100x的平面方向的移动被抑制,经由贯通孔400a将溶剂的蒸汽Air1放出到整流板400上方。
并且,在本实施方式中,如上所述,贯通孔400a的直径和间隔采用在基板100x上的至少与划分区域10a相对的范围中均匀地配置的构成。因此,从划分区域10a蒸发的墨的溶剂的蒸汽Air1在划分区域10a内经由贯通孔400a以均匀的速度将蒸汽Air1放出到整流板400上方。
另外,贯通孔400a的直径对于整流板400与基板100x上的列堤522Y的间隙的比率限制在上述范围内的状态下,可以使贯通孔400a的直径和间隔的任一方或双方分布在基板100x上的至少与划分区域10a相对的范围内。由此,能够较好地控制从划分区域10a蒸发的墨的溶剂的蒸汽Air1的、在划分区域10a内的向整流板400上方的蒸发速度的分布。
以上,在说明的使用墨干燥装置900的墨干燥工序中,与形成的发光层123的膜形状也同样地,在成膜区域的边缘部分和中央部分成为膜厚等价的形状。即,抑制在基板中央部和周边部的随着墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡引起的膜厚变动,同时如后所述,当在基板上的列状涂敷区域内涂敷包含有机发光材料的墨制造时,能够缓和在列状涂敷区域内墨表面张力的失衡导致的墨对流的影响。
其结果,在包含相关的墨干燥工序的显示面板10的制造方法中,能够在非显示面板10的成膜区域的边缘部分和中央部分改善发光层123的膜厚不均匀性导致而产生的亮度不均匀。
4.显示面板10的制作方法
接着,对显示面板10的制作方法进行说明。图7是示出显示面板10的制作工序的工序图。图8的(a)~(d)、图13的(a)(b)是示出在有机EL显示面板10的制造的各工序中的状态的与图2的Y1-Y1相同位置切断的示意截面图。
(1)像素电极层119的形成
首先,如图7、8(a)所示,准备在形成到层间绝缘层的TFT基板100x0。在层间绝缘层设置接触孔,形成像素电极层119(步骤S10)。
像素电极层119的形成在使用溅射法或真空蒸镀法等形成金属膜后,使用光刻法以及蚀刻法进行图案化。此外,像素电极层119成为与TFT电极电连接的状态。
(2)孔注入层120、孔输送层121的形成
接着,如图8的(b)所示,对像素电极层119上形成孔注入层120、孔输送层121(步骤S20、30)。孔注入层120、孔输送层121使用溅射法,形成由氧化金属(例如氧化钨)形成的膜,或者使用溅射法堆积由金属(例如钨)形成的膜,通过烧制氧化形成。其后,使用光刻法以及蚀刻法在各像素单位图案化。
(3)堤122的形成
如图8的(b)所示,以覆盖孔输送层121的边缘部的方式形成堤122。在堤122的形成中,首先形成行堤122X(步骤S40),其后,以形成预定各像素的间隙522z的方式形成列堤522Y(步骤S50),设置成在间隙522z内的行堤122X和行堤122X之间露出孔输送层121的表面。
堤122的形成首先在孔输送层121上层叠形成由堤122的构成材料(例如感光性树脂材料)形成的膜。而且,对树脂膜图案化,依次形成行堤122X、列堤522Y。行堤122X、列堤522Y的图案化例如在树脂膜的上方利用掩膜进行曝光,通过显像工序、烧制工序(约230℃、约60分)进行。
在堤122X的形成工序中,首先,使用旋转涂敷法等,形成由有机系的感光性树脂材料,例如丙烯酸系树脂、聚酰亚胺系树脂、酚醛清漆型苯酚树脂等形成的感光性树脂膜后,干燥,在使溶剂挥发至某程度后,重叠实施预定的开口部的光掩膜,从其上进行紫外线照射曝光由感光性树脂等形成的光刻胶,在该光刻胶上转印光掩膜具有的图案。接着,通过显像感光性树脂,对堤122X图案化,形成绝缘层。通常,使用被称作正片型的光刻胶。正片型被曝光的部分通过显像去除。没有被曝光的掩膜图案的部分不显像以堤122约500nm左右的厚度残留。
列堤522Y的形成首先使用旋转涂敷法等,层叠形成由列堤522Y的构成材料(例如感光性树脂材料)形成的膜。而且,使树脂膜图案化,设置间隙522z,形成列堤522Y。间隙522z的形成通过在树脂膜的上方配置掩膜曝光,其后通过显像进行。列堤522Y在列方向上延伸设置,在行方向上经由间隙522z排列设置。
另外,列堤522Y由于堵塞作为发光层123的材料的包含有机化合物的墨向列方向的流动,限制形成的发光层123的行方向外缘,因此列堤522Y需要对墨的排斥液体性在预定的值以上。另一方面,行堤122X为了控制发光层123的墨向列方向的流动,行堤122X需要对于墨的亲液性在预定的值以上。
为了使列堤522Y的表面具有防水性,能够对列堤522Y的表面进行CF4等离子处理。另外,也可以在列堤522Y的形成中使用包含氟素的材料,或者混合含有氟素的材料的组合物。
在制造上,堤122X的上限膜厚为1000nm以下,进一步减小制造时的膜厚不均匀并能够控制底部线宽。另外,下限膜厚需要膜厚变薄同时使膜厚和底部线宽同程度,下限膜厚为200nm以上,通过分辨率的制约能够得到希望的底部线宽。因此,从制造工艺的观点,堤122X的厚度例如优选为200mm以上1000nm以下。在本实施方式中,设为约500nm。
在制造上,堤522Y的上限膜厚从削减成本的提高生产性的观点期待为1500nm以下。另外,下限膜厚需要膜厚变薄同时使膜厚和底部线宽同程度,下限膜厚为1000nm以上,能够通过分辨率的制约得到希望的底部线宽。另外,在伴随溶液涂敷的工艺的情况下,底部的凹凸的膜厚的均匀性提高。由此,通过需要尽可能减少TFT的差异,确定绝缘膜的下限膜厚,优选为500nm以上。因此,在制造工艺的观点上,堤522Y的厚度例如优选为500nm以上1500nm以下。在本实施方式中,设为约1000nm。
(4)发光层123的形成
如图8的(c)所示,在通过列堤522Y限定的各间隙522z内从孔输送层121侧依次层叠形成发光层123(步骤S60)。
发光层123的形成使用喷墨法,在由列堤522Y预定的间隙522z内涂敷包含有机发光材料的墨(步骤S61)后,通过烧制使墨干燥(步骤S62)进行。
具体而言,在该工序中,作为副像素形成区域的间隙522z,通过喷墨法分别填充包含R、G、B任一个的有机发光层的材料的墨123RI、123GI、123BI,在减压下使填充的墨干燥,通过烘烤处理,形成发光层123R、123G、123B(图8的(c))。
(4-1)关于墨涂敷方法(步骤S60)
在发光层123的墨的涂敷中,首先,使用液滴喷出装置,进行用于形成发光层123的溶液的涂敷。用于对基板100x形成红色发光层、绿色发光层、青色发光层的任一个的墨的涂敷结束时,接着,重复进行在该基板上涂敷其它色的墨,然后在该基板上涂敷第三色的墨的工序,依次涂敷三色的墨。由此,在基板100x上,在图的纸面横向上重复排列形成红色发光层、绿色发光层、青色发光层。
接着,详细说明使用喷墨法,在间隙522z内涂敷发光层123的墨的方法。图9是示出对基板涂敷发光层形成用的墨的工序的图,是与列堤522Y间的间隙522z同样地涂敷的情况下的示意图。
在发光层123的形成时,使用用于形成发光层123的作为溶液的墨,在多个线堤间的各区域中,在红色副像素用的间隙522zR内形成发光层123R、在绿色副像素用的间隙522zG内形成发光层123G、以及在青色副像素用的间隙522zB内形成发光层123B。发光层123R、发光层123G或发光层123B厚度不同。具体而言,通过使在间隙522zR内涂敷的墨的量比在间隙522zB以及间隙522zG内涂敷的墨量多,能够形成为发光层123R的厚度比发光层123B以及发光层123G的厚度大。
为了简化说明,在此,通过将从喷嘴喷出的墨量设定为第一条件,在基板上的多个第一色的间隙涂敷墨,接着,将从喷嘴喷出的墨量设定为第二条件,在该基板上的多个第二色的间隙涂敷墨,然后,将从喷嘴喷出的墨量设定为第三条件,在该基板上的多个第三色的间隙涂敷墨的方法,依次在全部三色的间隙涂敷墨。重复进行对于基板100x向第一色的间隙的墨涂敷结束时,接着在该基板的第二色的间隙涂敷墨,进一步在该基板的第三色的间隙涂敷墨的工序,依次涂敷三色的间隙用的墨。
在上文中,对多个基板向第一色的间隙的墨涂敷结束时,重复进行接着对该多个基板上第二色的间隙涂敷墨,然后在该多个基板的第三色的间隙涂敷墨的工序,可以依次涂敷三色的间隙用的墨。
另一方面,也可以在将从喷嘴喷出的墨量设定为第一条件,在一枚基板上的第一色的间隙涂敷墨后,将墨量变更为第二条件,在相邻的第二色的间隙涂敷墨,进一步将墨量变更为第三条件,在相邻的第三色的间隙涂敷墨,使墨量返回第一条件,在相邻的第一色的间隙涂敷墨,重复该动作,在三色的全部间隙连续涂敷墨。
(在列堤522Y间的间隙522z同样地涂敷的方法)
接着,说明在一色的间隙中涂敷墨(例如红色间隙用的墨)的方法。
发光层123不仅在发光区域100a,还连续延伸到相邻的非自发光区域100b。通过这样的方式,发光层123的形成时,涂敷在发光区域100a的墨通过涂敷在非自发光区域100b的墨在列方向流动,在列方向的像素间该膜厚平整化。但是,在非自发光区域100b中,通过行堤122X,能够程度良好地抑制墨的流动。因此,在列方向上不易产生大的膜厚不均匀而改善每个像素的亮度不均或寿命降低。
在本涂敷方法中,如图7的(a)所示,将基板100x以列堤522Y沿着Y方向的状态载置在液滴喷出装置的工作台上,在X方向扫描沿Y方向呈线状配置多个喷出口624d1的喷墨头622,同时通过按照设定的着落目标,从各喷出口624d1向列堤522Y彼此的间隙522z内着落墨来进行。
此外,以相同的涂敷量涂敷发光层123的墨的区域是在x方向相邻排列的三个区域中的一个。
发光层123的形成方法并不限定于此,可以通过喷墨法或凹版印刷法之外的方法,例如分配法、喷嘴涂敷法、旋转涂敷法、凹版印刷、凸版印刷等的公知的方法滴下/涂敷墨。
(4-2)关于墨干燥方法(步骤S62)
说明通过烧制使涂敷的墨干燥的墨干燥工序。图10是在有机EL显示面板10的制造方法中,示出墨干燥工序的详细的工序图。图11是示出墨干燥工序中室内压力的时间变化的图。
在步骤S620中,将在列堤522Y间的间隙522z内涂敷包含有机发光材料的墨的基板100x载置在支承台700上,通过驱动单元(未图示)使支承台700向室500内移动,将基板100x容纳在室500内。
在步骤S621中,在室500内,通过升降单元(未图示)使整流板400从上方向下方移动,保持在设置在支承台700的外周附近的多个分隔件800。由此,将支承台700和整流板400的间隙限制在预定距离,整流板400和基板100x上的列堤522Y的间隙被限制在预定距离范围内。
在该状态下,驱动真空泵600,将室500内的压力从大气压减压到真空(步骤S622)。图11是示出墨干燥工序中室500内压力的时间变化的图。如图11所示,在本实施方式中,将室500内的压力从约100kPa在约1分钟减压到约10Pa的1/10000,在3分钟减压到1Pa的1/100000,其后,减压到0.1Pa。在减压过程中,在主要从开始的2分到3分的时间Tini中,如图5所示,产生从支承台700和整流板400所在的位置的室500内向外的气流。同样地从涂敷在基板100x的墨蒸发的溶剂蒸汽也在主要的时间Tini的时间带中,从基板100x和整流板400的间隙向室500外放出。
如上所述,在墨干燥装置900中,整流板400和基板100x上的列堤522Y的间隙被限制在预定的范围内,并且贯通孔400a的直径对于整流板400和基板100x上的列堤522Y的间隙的比率被限制在预定的范围内。并且,贯通孔400a的直径和间隔均匀地配置在基板100x上至少与划分区域10a相对的范围内。
因此,在基板100x和整流板400间的空间中,抑制从基板100x上的划分区域10a蒸发的墨的溶剂的蒸汽向基板100x的平面方向移动,从划分区域10a蒸发的墨的溶剂的蒸汽在划分区域10a内经由贯通孔400a以均匀地速度向整流板400上方放出蒸汽。
接着,室500内的压力减压到预定的基准值以下,维持基准值以下,蒸发填充的墨中包含的溶剂,使墨干燥。其后,通过在基板100x实施烘烤处理,形成发光层123(步骤S623)。烘烤处理通过预定条件的烧制工序(加热温度约150℃、加热时间约60分、在15分以上45分以内的条件下进行真空烧制的工序)进行。
结束烧制工序后,在室500内导入气体(步骤S624),通过升降单元(未图示)向上方移动整流板400,使其从基板100x退避,通过驱动单元(未图示)使支承台700向室500外移动,使形成发光层123的基板100x搬出室500外(步骤S625),结束墨干燥工序。
(5)电子输送层124、相对电极层125以及密封层126的形成
如图8的(d)所示,在间隙522z内,以及列堤522Y上,作为固态膜使用真空蒸镀法等形成电子输送层124(步骤S70)。在间隙522z内以及列堤522Y上以作为固态膜覆盖电子输送层124的方式,依次层叠形成相对电极层125以及密封层126(步骤S80、S90)。相对电极层125以及密封层126能够使用CVD法、溅射法等形成。
(6)CF基板131的形成
接着,形成CF基板131(步骤S100)。图12的(a)~(d)是示出有机EL显示面板10的制造中CF基板131制造的各工序的状态的示意截面图。
在CF基板131的形成中,首先,准备透明的上方基板130(图12的(a))。接着,在上方基板130的表面,使以紫外线固化树脂成分为主成分的滤色层128(例如,G)的材料分散在溶剂中,涂敷胶128X(图12的(b))、去除预定溶剂后,载置预定的图案掩膜PM2,进行紫外线照射(图12的(c))。其后,进行处理,去除图案掩膜PM2以及未固化的胶128X进行显像后,形成滤色层128(G)(图12的(d))。对于各色的滤色材料同样地重复该图12的(b)、(d)的工序,形成滤色层128(R)、128(B)。此外,代替使用胶127X,还可以使用售卖的滤色制品。
(7)CF基板131和背面面板的贴合
接着,贴合CF基板131和背面面板(步骤S110)。
在工序中,首先在从基板100x到密封层126的各层形成的背面面板,涂敷以丙烯酸树脂、硅树脂、聚酰亚胺树脂等的紫外线固化型树脂为主成分的接合层127的材料(图13的(a))。
接着,对涂敷的材料进行紫外线照射,在符合背面面板和CF基板131的相对位置关系的状态下,贴合两基板。此时,注意在两者之间不要进入气体。其后,烧制两基板完成密封工序后,完成显示面板10(图13的(b))。
6.关于显示面板10的制造方法的效果
以下,说明从显示面板10得到的效果。
6.1膜厚测量结果
发明人测量显示面板10的发光层123的膜厚的分布。图13是示出显示面板10的实施例、比较例1至3的、膜厚的测定位置的示意俯视图。在本试验中,从列堤522Y的列方向端部522Ye到端部522Ye测量显示面板10的实施例中的、划分区域10a在X方向中心线上的基板100x上的发光层123的膜厚的分布。
(1)测试样品
接着,说明实施例、比较例1至3的方法。
实施例的样品是在墨干燥工序中,使用实施例的墨干燥装置900制造的显示面板10。
比较例1的结果是在墨干燥工序中,从墨干燥装置900中去除整流板400的使用比较例1的墨干燥装置制造的显示面板的膜厚测量结果。
比较例2的结果是在墨干燥工序中,从墨干燥装置900改变整流板400而完全不设置贯通孔的整流板400X2的使用比较例2的墨干燥装置制造的显示面板的膜厚测量结果。图15是墨干燥装置的比较例2的整流板400X2和基板100x的位置关系的立体图。
比较例3的结果是在墨干燥工序中,从墨干燥装置900改变整流板400,与基板100x的划分区域10a相对的范围,或者由该范围的边缘以X、Y方向均以0mm~50mm内方为外缘的范围的任一个为开口的使用整流板400X3的比较例2的墨干燥装置制造的显示面板的膜厚测量结果。图16是示出墨干燥装置的比较例3的整流板400X3和基板100x的位置关系的示意图,(a)是立体图,(b)是俯视图。
(2)测量结果
图17是显示面板10的实施例以及比较例1的膜厚的测定结果。在比较例1中,在列堤522Y的上端部(0mm位置),与从上端部分开约20mm的位置相比较,膜厚最大减少18nm。另外,在下端部(220mm位置),与从下端部分开约40mm的位置相比较,膜厚最大减少13nm。对此,在显示面板10的实施例中,观测到列堤522Y的上端部(0mm位置)以及下端部(220mm位置)的膜厚的减少仅为3nm~5nm左右。
根据以上的结果,确认在显示面板10中,对于从墨干燥装置900去除整流板400的比较例1,在沿着相邻的列堤522Y间的间隙522YZ的列状涂敷区域内提高功能层的膜厚的均匀性。
图18是比较例2的膜厚的测定结果。在比较例2中,在列堤522Y的上端部(0mm位置),与从上端部分开约100mm的位置相比较,膜厚最大减少25nm。另外,在下端部(220mm位置),与相同位置相比较,膜厚最大减少23nm。
根据以上的结果,确认在显示面板10中,对于使用完全不设置贯通孔的整流板400X2的比较例2,在沿着相邻的列堤522Y间的间隙522YZ的列状涂敷区域内提高功能层的膜厚的均匀性。另外,在与比较例1的比较中,相比于比较例1,在比较例2中,确认在沿着间隙522YZ的列状涂敷区域内功能层的膜厚的变动较大。
图19是将比较例3的膜厚的测量结果与比较例1的膜厚的测量结果一起示出的图。作为比较例3,示出改变整流板400使用将基板100x的划分区域10a相对的范围作为开口的整流板的通过比较例3A的墨干燥装置制造的显示面板的膜厚,以及使用将与划分领域10a相对的范围的外缘向X、Y方向均20mm内部为外缘的范围为开口的整流板的比较例3B的墨干燥装置制造的显示面板的膜厚两者。
在比较例3A中,在列堤522Y的上端部(0mm位置),与从上端部分开约20mm的位置相比较,膜厚最大减少15nm。另外,在下端部(220mm位置),与从下端部分开约40mm的位置相比较,膜厚最大减少15nm,是与比较例1同样的结果。
在比较例3B中,在列堤522Y的上端部(0mm位置),与从上端部分开约70mm的位置相比较,膜厚最大减少11nm。另外,与从下端部分开约60mm的位置相比较,在下端部(220mm位置)膜厚最大减少10nm,确认比比较例1和比较例3A优化5nm左右。
在与上述实施例的比较中,与比较例3A、比较例3B一起,确认在沿着间隙522YZ的列状涂敷区域内功能层的膜厚的变动较大。
6.2关于膜厚测量结果
考察由显示面板10得到的发光层123的膜厚测量结果。
(1)关于比较例1
(行列方向的基板中央部和周边部的墨溶剂的蒸汽浓度分布导致的膜厚变动)
关于通过在基板上填充墨并干燥的方法形成功能层的湿法工艺,发明人对在基板上的显示区域的中央部分和显示区域的边缘部分的干燥速度差的成膜形状的不均匀进行了探讨。
图20的(a)和(b)是示出在比较例1的显示区域的中央部分和显示区域的边缘部分间成膜形状的不同的说明图。在图20的(a)中,100x是基板,522Y是配置在基板100x的列堤,限制相邻的列堤522Y间的间隙522z。123是用于形成发光层而在间隙522z填充的墨。
如图17所示,在使列存储体522Y的高度在面内均匀制作元件的情况下,在墨的溶剂的蒸汽浓度高、干燥慢的显示区域的中央部分A1的子像素中,由于位于划分区域10a的外周附近相对蒸汽浓度低而干燥较快的显示区域的边缘部分B1或C1的子像素相比,成为发光层123侧壁附近薄膜化、像素中央厚膜化的结果。
如图20的(a)、(b)所示,在干燥较慢的中央部分A1中,在蒸发溶剂的过程中,构成发光层123的墨的固体成分沉降,向间隙522z的底部移动,增加底部的膜厚。
这样,在比较例1中,产生行列方向上在基板中央部和周边部随着墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡导致的膜厚变动。
(列方向的基板中央部和周边部的墨表面张力的失衡导致的膜厚变动)
图21的(a)是比较例1的列堤522Y的端部522Ye附近的基板100X的示意俯视图,(b)是沿(a)的Y2-Y2切断的示意截面图。(c)是随着时间经过示出发光层123Y的膜厚的变化的沿(a)的Y2-Y2切断的示意侧截面图。如图21的(a)、(b)所示,在基板100X中,配置列堤522Y以及行堤122X。
如图21的(c)所示,比较例1的涂敷在基板100x上的发光层123Y的墨从列堤522Y的端部522Ye开始溶剂的干燥。其理由是,关于湿法工艺,在使墨的溶剂蒸发干燥的工艺中,在成膜区域的中央部分和边缘部分,由于边缘部分比中央部分的溶剂蒸气压降低从而溶剂的干燥速度变大。成膜区域是通过湿法工艺涂敷墨的区域,是与图1示出的划分区域10a相同的区域。因此,通过干燥进行溶剂的蒸发,相比于每单位面积的剩余溶剂量少的端部522Ye附近的墨,溶剂的蒸发较慢的每单位面积的残留溶剂量较多的端部522Ye内部的墨的表面张力不均匀。而且,端部522Ye附近的墨因来自比端部522Ye的内部的墨的表面张力向内部吸引而产生向内部的墨对流。其结果,端部522Ye附近的墨向端部522Ye的更里面移动,端部522Ye的里面的墨膜厚增加。
如图21的(c)的上段向下段阶段性所示,随着时间经过从端部522Ye向内部逐渐进行溶剂的干燥,伴随于此,通过墨从端部522Ye向内部移动,墨膜厚也从端部522Ye向内部逐渐增加。最终地,在成膜区域的中央部分墨膜厚最大,如图22所示,形成的发光层123Y的膜形状也同样地在成膜区域的列方向的中央部分成为膜厚最大的形状。
这样,在比较例1中,产生列方向上的基板中央部和周边部的墨表面张力的失衡导致的膜厚变动。
(2)关于比较例2
图23的(a)和(b)是示出在比较例2的显示区域的中央部分和显示区域的边缘部分之间成膜形状的差异的说明图。如图18所示,在使用完全不设置贯通孔的整流板400X2进行墨干燥的比较例2中,在与比较例1的比较中,成为更靠近一侧壁附近的薄膜化而像素中央厚膜化的结果。即,在墨的溶剂的蒸汽浓度高、干燥慢的显示区域的中央部分A2的子像素中,与位于划分区域10a的外周附近相对蒸汽浓度低而干燥较快的显示区域的边缘部分B2或C2的子像素相比,更靠近一侧壁附近的薄膜化、像素中央厚膜化的倾向更强。
如图23的(a)和(b)所示,通过使用完全不设置贯通孔的整流板400X2,墨的溶剂的蒸汽不从整流板400X2和基板100x的间隙向上方放出(Fz2),仅从间隙的外周缘放出(Fx1、2),因此,中央部分A2和边缘部分B2或C2的蒸汽浓度的差进一步增大。因此,与比较例1相比,在进一步抑制干燥的中央部分A2中,在溶剂蒸发的过程中,构成发光层123墨的固体成分沉降,向间隙522z的底部移动,增加底部的膜厚。
这样,在比较例2中,相对于比较例1扩大行列方向上在基板中央部和周边部伴随墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡导致的膜厚变动。
另一方面,关于列方向上基板中央部和周边部的墨表面张力的失衡导致的膜厚变动,比较例2与比较例1相同。
(3)关于实施例
图24的(a)和(b)是示出在实施例的显示区域的中央部分和显示区域的边缘部分之间成膜形状的差异的说明图。如图17所示,在使用以均匀的密度开设多个贯通孔400a的整流板400进行墨干燥的实施例中,结果是在位于显示区域的中央部分A3的子像素和划分区域10a的外周附近的显示区域的边缘部分B3或C3的子像素之间,相对于比较例1、2减少发光层123的膜厚的差。
如图24的(a)和(b)所示,通过使用以均匀的密度设置多个贯通孔400a的整流板400,墨的溶剂的蒸汽从整流板400和基板100x的间隙主要通过贯通孔400a大多向上方放出(Fzl),为了从外周缘放出(Fx1、2)的蒸汽在面内的移动减少,因此减少中央部分A3和边缘部分B3或C3的蒸汽浓度的差,中央部分A3和周缘部分B3或C3的溶剂的蒸发速度的差减少。因此,与周缘部分B3或C3相比较,在中央部分A3蒸发溶剂的过程中,在进一步抑制干燥的中央部分A2中,在溶剂蒸发的过程中,能够抑制构成发光层123墨的固形成分沉降向间隙522z的底部移动从而增加底部的膜厚的倾向。
这样,在实施例中,相对于比较例1、2扩大行列方向上基板中央部和周边部随着墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡导致的膜厚变动。
另一方面,关于列方向上在基板中央部和周边部的墨表面张力的失衡导致的膜厚变动,相对于比较例1、2,实施例得到改善。在实施例中,通过减少在基板中央部和周边部的墨溶剂的蒸汽浓度分布导致的膜厚变动,在列状涂敷区域内的墨表面张力的失衡的产生原因的蒸发速度差减少,因此减少墨表面张力的失衡。
由以上,在实施例中,如图24的(b)所示,在与形成的发光层123的膜形状同样地也在成膜区域的边缘部分和中央部分成为膜厚等价的形状。即,抑制在基板中央部和周边部的伴随墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡导致的膜厚变动,同时当在基板上的列状涂敷区域内涂敷包含有机发光材料的墨进行制造时,能够缓和在列状涂敷区域内墨表面张力的失衡导致的墨对流的影响。其结果,能够改善在成膜区域的边缘部分和中央部分发光层123的膜厚的不均匀性导致而产生的亮度不均匀。
7.小结
如以上说明,在实施方式1的显示面板10的制作方法中,其特征在于,包括:在沿行方向相邻的各个列堤522Y间的间隙522z,以遍及列堤522Y的列方向端部间且在列方向连续的方式涂敷包含有机发光材料的墨的工序;在将以均匀的密度设置多个贯通孔400a的整流板400与多个列堤分开预定距离的状态下,使涂敷墨的基板100x和整流板400相对而配置,以使多个贯通孔位于基板100x上的至少与多个列堤522Y相对的范围10a的工序;从包含基板100x以及整流板400的空气中排出气体的工序;以及在空气的压力为预定压力以下的状态下,通过加热基板100x使墨干燥的工序。
通过包含该墨干燥工序的显示面板10的制造方法,在墨干燥工序中,形成的发光层123的膜形状也同样地在成膜区域的边缘部分和中央部分成为膜厚等价的形状。
如上述,采用贯通孔400a的直径和间隔均匀地配置在基板100x上的至少与划分区域10a相对的范围内的构成。因此,从划分区域10a蒸发的墨的溶剂的蒸汽在划分区域10a内经由贯通孔400a以均匀的速度将蒸汽向整流板400上方放出。
因此,抑制在基板100x的中央部和周边部的伴随墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡导致的膜厚变动,同时当在基板100x上的列状涂敷区域内涂敷包含有机发光材料的墨进行制造时,能够缓和在列状涂敷区域内墨表面张力的失衡导致的墨对流的影响。其结果,能够在基板100x上的列状涂敷区域522z内以及列状涂敷区域522z之间实现发光层123的膜厚的均匀化。即,能够改善在非显示面板10的成膜区域的边缘部分和中央部分因发光层123的膜厚不均匀性导致而产生的显示面板10面内的亮度不均匀。
另外,可以构成为在使墨干燥的工序中使整流板400与基板100x相对的状态下,贯通孔的开口长度对于整流板400与列堤的最小间隙的比率为0.5以上2以下。
根据该构成,在基板100x和整流板400之间的空间中,抑制从基板100x上的划分区域10a蒸发的膜的溶剂的蒸汽向基板100x的平面方向移动,能够使溶剂的蒸汽经由贯通孔400a向整流板上方放出。
另外,可以构成为在整流板上,整流板在与多个列堤相对的范围的开口率为10%以上60%以下,更加优选开口率为20%以上40%以下。
根据该构成,在基板100x和整流板400之间的空间中,抑制从基板100x上的划分区域10a蒸发的墨的溶剂的蒸汽向基板100x的平面方向移动,能够实现使溶剂的蒸汽中大部分的蒸汽适当地经由贯通孔400a向整流板400上方放出的构成。
另外,在实施方式1的显示面板10的制造方法中使用的墨干燥装置900,其特征在于,用于墨的干燥,在基板100x上排列设置的多个列堤中,在沿行方向相邻的各个列堤间的间隙,以遍及列堤的列方向端部间且在列方向连续的方式涂敷墨,墨干燥装置包括:室,设置涂敷墨的基板100x;支承台,在室内载置基板100x;整流板400,以均匀的密度开设多个孔;分隔件,在将整流板400与多个列堤分开预定距离的状态下,使整流板400与载置涂敷墨的基板100x的支承台相对,以使多个贯通孔位于基板100x上的至少与多个列堤相对的范围;以及排出室内的气体的单元;加热设置在室内的基板100x的单元。
在使用相关的墨干燥装置900的墨干燥工序中,在与形成的发光层123的膜形状同样地也在成膜区域的边缘部分和中央部分成为膜厚等价的形状。即,能够抑制在基板100x中央部和周边部伴随墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡导致的膜厚变动。其结果,在基板上的列状涂敷区域内涂敷包含有机发光材料的墨进行制造的显示面板中,能够改善在非显示面板10的成膜区域的边缘部分和中央部分因发光层123的膜厚不均匀性导致而产生的亮度不均匀。
8.变形例1
接着,说明使用变形例1的墨干燥装置900A的显示面板10A的制造方法。
在使用实施方式1的墨干燥装置900的显示面板10的制造方法中,构成为在墨干燥工序中,以均匀的密度设置多个贯通孔400a的整流板400从多个列堤分开预定距离的状态下,与涂敷墨的基板相对配置。但是,整流板的形状并不限于上述可以适当变更。
图25的(a)和(b)是用在变形例的有机EL显示面板10的制造方法的墨干燥装置900A的示意截面图。图26是示出墨干燥装置900A的整流板400A和基板100x的位置关系的示意图,(a)是立体图,(b)是透视示出整流板400A的基板100x的俯视图。
如图25、图26所示,采用墨干燥装置900A以均匀的密度设置多个贯通孔400aa,同时具有围绕与多个列堤522Y相对的面上的区域的周壁400Ab的整流板400A的构成。而且,在墨干燥工序中,在整流板400A从多个列堤522Y分开预定距离的状态下使涂敷所述墨的基板100x和整流板400A相对配置的状态下,当俯视基板100x时周壁400Ab采用围绕多个列堤522Y的构成。关于在整流板400A的周壁400Ab之外的要素,以及墨干燥装置900A的整流板400A以外的构成,与墨干燥装置900的各构成相同,省略说明。
通过该构成,能够停止墨的溶剂的蒸汽从整流板400A和基板100x的间隙的外周缘放出(Fx0),墨的溶剂的蒸汽全部通过整流板400A的贯通孔400a向上方放出(Fz1)。由此,能够进一步减少中央部分A4和边缘部分B4或C4的蒸汽浓度的差。
图27的(a)和(b)是示出在变形例的显示区域的中央部分和显示区域的边缘部分之间成膜形状的差异的说明图。在以均匀的密度开设多个贯通孔400a、并在外周缘设置周壁400Ab的整流板400A进行墨干燥的变形例中,在位于显示区域的中央部分A4的子像素和划分区域10a的外周附近的显示区域的边缘部分B4或C4的子像素之间,相对于实施例,发光层123的膜厚的差等同或减少。
如图27的(a)和(b)所示,通过使用在边缘设置周壁400Ab的整流板400A,墨的溶剂的蒸汽从整流板400和基板100x的间隙通过贯通孔400a全部放出(Fz1),能够停止从外周缘的蒸汽的放出(Fx0),进一步减少中央部分A4和边缘部分B4或C4的蒸汽浓度的差。因此,在中央部分A4中,能够大致消除发光层123墨的底部的膜厚增加。在相对于基板100x相对配置的状态下,整流板400和基板100x上的列堤522Y的间隙为20mm以上的情况下,优选使用设置周壁400Ab的整流板400A。在间隙为20mm以上的情况下,蒸发的墨的溶剂的蒸汽会在基板100x的平面方向上产生移动。另外,X、Y方向的整流板400的长度在与同方向的基板100x的长度近似的情况下,优选使用设置周壁400Ab的整流板400A。在这种情况下,也会产生墨溶剂的蒸汽向基板100x的平面方向的移动。
此外,在以上,整流板400A的周壁400Ab不接触基板100x的表面是必要的。
以上,如所说明,在变形例中,整流板400具有围绕与多个列堤522Y相对的整流板400面上的区域的周壁400Ab,在使墨干燥的工序中,当俯视基板100x时,周壁400Ab采用围绕多个列堤522Y的构成。根据该构成,相对于比较例1、2大致缓解行列方向上在基板中央部和周边部伴随墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡导致的膜厚变动。
另一方面,关于列方向的基板中央部和周边部的墨表面张力的失衡导致的膜厚变动,变形例相对于实施例得到改善。在变形例中,通过减少基板中央部和周边部的墨溶剂的蒸汽浓度分布导致的膜厚变动,进一步减少在列状涂敷区域内的墨表面张力的失衡。
其结果,在成膜区域的边缘部分和中央部分能够进一步改善发光层123的膜厚不均匀性导致而产生的亮度不均匀。
9.变形例2
接着,说明变形例2的墨干燥装置900B的构成和使用它的显示面板的制造方法。
9.1墨干燥装置900B的构成
在使用实施方式1的墨干燥装置900的显示面板10的制造方法中,构成为在墨干燥工序中,在以均匀的密度设置多个贯通孔400a的整流板400从多个列堤分开预定距离的状态下,与涂敷墨的基板相对配置。但是,整流板的贯通孔400a并不限于上述而可以适当变更。
图28的(a)和(b)是用在变形例2的有机EL显示面板的制造方法的墨干燥装置900B的示意截面图。如图28的(a)(b)所示,墨干燥装置900B与实施方式的墨干燥装置900同样地,具有以均匀的密度设置多个贯通孔400a的整流板400。而且,在墨干燥装置900B中,在具备能够开闭开设在整流板400的多个贯通孔400a的一部分或全部的覆盖机构450的点上与墨干燥装置900不同。在此,关闭贯通孔400a的全部是指通过盖完全闭合各贯通孔400a。另一方面,闭合贯通孔400a的一部分是指对于各贯通孔400a中的各个局部性地用盖减少各贯通孔的开口率的情况和多个贯通孔中在一部分贯通孔盖盖减少开口的贯通孔的比例的情况两者。关于在墨干燥装置900B的覆盖机构450之外的构成,与墨干燥装置900的各构成相同,省略说明。
图28的(a)示出覆盖机构450闭合贯通孔400a的全部的状态。设置在覆盖机构450的盖部450b位于整流板400的贯通孔400a的上方,覆盖贯通孔400a的各开口。在该状态下,墨的溶剂的蒸汽通过覆盖机构450的盖部450b遮蔽,而不通过整流板400A的贯通孔400a向上方放出(图28的(a)Fz0)。
图28的(b)示出覆盖机构450打开贯通孔400a的状态。设置在覆盖机构450的孔部450a位于整流板400的贯通孔400a的上方,盖部450b移动到不与贯通孔400a重叠的位置,解除贯通孔400a的盖。在该状态下,墨的溶剂的蒸汽通过整流板400的贯通孔400a向上方放出(图28的(b)Fz1)。
通过这样的方式,墨干燥装置900B采用如下的构成:整流板400具备能够开闭设置在整流板400的多个贯通孔400a的一部分或全部的覆盖机构450,在墨干燥工序中,整流板400在从多个列堤522Y分开预定距离的状态下、与涂敷墨的基板100x和整流板400相对配置的状态下,俯视基板100x时,多个贯通孔400a位于多个列堤522Y上方。
根据该构成,在闭合贯通孔400a的一部分或全部的预定时间的过程中,墨的溶剂的蒸汽在整流板400A和基板100x的间隙内空气中的墨溶剂的蒸汽Air1的蒸汽浓度保持在较高的状态下,能够抑制墨溶剂从基板100x上的划分区域10a蒸发。
9.2使用墨干燥装置900B的墨干燥方法
接着,说明使用墨干燥装置900B的墨干燥方法(图7中的步骤S62)。图29是在有机EL显示面板10的制作方法中,示出使用墨干燥装置900B的墨干燥工序的详细的工序图。在图29中,关于步骤S621B1、步骤S621B2之外的工序,与图10示出的实施方式的墨干燥方法的各步骤相同。
在步骤S620中,将在列堤522Y的间隙522z内涂敷包含有机发光材料的墨的基板100x载置于支承台700,向室500内移动,将基板100x容纳在室500内。
在步骤S621B1中,在室500内,使整流板400从上方向下方移动,保持于在支承台700的外周附近设置多个的分隔件800。如上所述,墨干燥装置900B具备能够开闭设置在整流板400的多个贯通孔400a的覆盖机构450。在步骤S621B1中,设置在覆盖机构450的盖部450b位于整流板400的贯通孔400a的上方,在覆盖贯通孔400a的一部分或全部的状态下,使基板100x和整流板400相对配置,保持预定时间。此处,在覆盖贯通孔400a的一部分或全部的状态下,使基板100x和整流板400相对保持的时间依据排气配置文件(排气速度)而改变,但例如优选为从排气开始30秒以上180秒以下。
由此,支承台700和整流板400的间隙被限制在预定距离,在预定时间闭合贯通孔400a的状态下,整流板400和基板100x上的列堤522Y的间隙由于被限制在预定距离范围内而能够抑制墨干燥。即,将整流板400和基板100x上的列堤522Y的间隙内空气中的墨溶剂的蒸汽Air1的蒸汽浓度保持在较高的状态,在基板100x上制作溶剂蒸汽的饱和域,能够抑制墨溶剂从基板100x上的划分区域10a的蒸发。因此,在墨喷出后,在构成列状涂敷区域的间隙522z内,产生墨喷出口的墨喷出量不均衡而导致的膜厚不均,但由于在闭合贯通孔400a的一部分或全部的预定时间的过程中,允许墨在基板100x的间隙522z内向列方向移动,间隙522z内的墨向列方向移动,在预定时间内平整膜厚不均匀。其结果,减少喷墨方式的喷出口的墨喷出量的不均匀或不喷出等引起的墨涂敷垂直度沿列方向的膜厚不均匀。
其后,使覆盖机构450动作,设置在覆盖机构450的盖部450b移动到不与贯通孔400a重叠的位置,解除贯通孔400a的盖,孔部450a位于整流板400的贯通孔400a的上方,使贯通孔400a开口(步骤S621B1)。
在该状态下,驱动真空泵600,将室500内的压力从大气压减压到真空(步骤S622)。在步骤S622的墨干燥工序中,室500内压力的时间变化与图11示出的方式相同。在减压过程中,在主要从开始的2分到3分的时间Tini中,如图28的(b)所示,产生从支承台700和整流板400所在的室500内向外部的气流Fl1。被气流Fl1吸引,从涂敷在基板100x的墨蒸发的溶剂蒸汽主要在时间Tini的时间带中,从基板100x和整流板400的间隙通过贯通孔400a向整流板400上方移动,通过气流Fl1向室500外放出。
接着,室500内的压力减压到预定的标准值以下,蒸发填充的墨所包含的溶剂使墨干燥,其后,对基板100x实施烘烤处理,形成发光层123(步骤S623)。
烧制工序结束后,在室500内导入气体(步骤S624),使整流板400从基板100x退避,使支承台700向室500外移动,使形成有发光层123的基板100x移出室500外(步骤S625),结束墨干燥工序。
以上,如所说明,在变形例2的墨干燥装置900B以及使用它的墨干燥方法中,具有具备能够开闭设置在整流板400的多个贯通孔400a的一部分或全部的覆盖机构450的构成,设置在覆盖机构450的盖部450b位于整流板400的贯通孔400a的上方,在覆盖贯通孔400a的一部分或全部的状态下,将基板100x和整流板400的间隙限制在预定的范围内,相对配置,保持预定时间。
由此,在预定时间的过程中,间隙522z内的墨向列方向移动,膜厚不均匀在预定时间内被平整,喷墨方式中喷出口的墨喷出量的不均匀或不喷出等导致的墨涂敷垂直度沿列方向的膜厚不均匀减少。
并且,在预定时间经过后,将整流板400和基板100x上的列堤522Y的间隙被限制在预定的范围内,并且贯通孔400a的直径对于整流板400和基板100x上的列堤522Y的间隙的比率被限制在预定的范围内。并且,贯通孔400a的直径和间隔均匀地配置在基板100x上至少与划分区域10a相对的范围内。
因此,在基板100x和整流板400间的空间,抑制从基板100x上的划分区域10a蒸发的墨的溶剂的蒸汽向基板100x的平面方向移动,从划分区域10a蒸发的墨的溶剂的蒸汽在划分区域10a内经由贯通孔400a以均匀地速度向整流板400上方放出蒸汽。
其结果,能够抑制在行列方向的基板中央部和周边部的伴随墨溶剂的蒸汽浓度分布的溶剂蒸发速度的失衡,或在列方向的基板中央部和周边部的墨表面张力的失衡导致的膜厚变动,在成膜区域的边缘部分和中央部分进一步改善发光层123的膜厚的不均匀性导致而产生的亮度不均匀。
此外,在墨干燥装置900B中,也与变形例1的墨干燥装置900A同样地,可以构成为设置围绕与多个列堤522Y相对的面上的区域的周壁。
10.总结
如以上说明,根据上述实施方式的制造方法,在基板上的列状涂敷区域内涂敷包含有机发光材料的墨而制造的显示面板中,通过在列状涂敷区域内以及列状涂敷区域间实现发光层123的膜厚的均匀化,能够改善在成膜区域的边缘部分和中央部分因发光层123的膜厚的不均匀性导致而产生的亮度不均匀。
《其它变形例》
在实施方式中,说明了本实施方式的显示面板10,但本发明去除其本质的特征性的构成要素,并不受到以上实施方式的任何限定。例如,对各实施方式实施本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式,或者通过在不脱离本发明的宗旨的范围内任意组合各实施方式的构成要素以及功能而实现的方式也包含在本发明中。在下文中,作为这种方式的一例,说明显示面板10的变形例。
(1)在实施方式中,在显示面板10的量产工序中,对于由一枚基板同时形成显示面板10的枚数,没有进行确定的枚数的说明。但是,在显示面板10的量产工序中,在进行从一枚基板同时形成多个显示面板10的多面获取的情况下,对于各显示面板10的各个划分区域10a成为一个成膜区域是不言而喻的。即使在多面获得的情况下,当相邻的成膜区域(划分区域10a)分开预定的距离以上时,是因为在各成膜区域中边缘部分比中央部分的容积蒸汽压低。
(2)在上述实施方式中,例如如图1所示,示出如下例子:显示面板10由划分区域10a和非划分区域10b(在X、Y方向分别为10Xb、10Yb,在无需区分的条件下设为10b)构成,划分区域10a呈矩阵状划分基板100x上,配置有限制RGB各色的发光单位的列堤522Y和行堤122X,非划分区域10b在划分区域10a的周围。但是,可以构成为在配置列堤522Y和行堤122X的划分区域10a的周围或周围的一部分设置由格子状的绝缘层划分的周边划分领域。在周边划分领域中,通过格子状的绝缘层划分的部分也与划分领域10a同样地,涂敷用于形成红色发光层、绿色发光层、青色发光层的墨。并且,可以在周边划分领域的周围设置非划分领域10b。
(3)在上述实施方式中,如图1所示,在显示面板10中,构成为从基板100x上的划分区域10a的外缘,以预定的划分数,在各划分形成有没有形成有机EL显示元件100的非发光区域10ne。但是,到列堤522Y的端部522Ye,可以在基板100x上的各划分配置像素电极层119作为显示元件排列区域10e。能够有效地活用基板上的成膜区域,能够扩大显示元件排列区域10e,有助于削减成本。
(4)在显示面板10中,构成为在作为各色子像素100se的间隙522z的上方具备由透光性材料形成的上方基板130,形成有滤色层128。但是,在例示的显示面板10中,不设置由透光性材料形成的上方基板130,可以构成为在间隙522z的上方不设置滤色层128的构成。由此,抑制外光的反射和提高发光效率之外,还能够减少制造成本。
(5)在显示面板10中,构成为发光层123在列方向行堤上连续延伸。但是,在上述构成中,发光层123也可以是在行堤上每个像素断续的构成。根据相关的构成,能够改善墨的溶剂的蒸汽浓度的分布导致的亮度不均匀。
(6)在显示面板10中,设为配置在行方向相邻的列堤522Y间的间隙522z的子像素100se的发光层123发出的光的色彼此不同的构成,配置在列方向相邻的行堤122x间的间隙的子像素100se的发光层123发出的光的色为相同的构成。但是,在上述构成中,行方向相邻的子像素100se的发光层123发出的光的色相同,设为在列方向相邻的子像素100se的发光层123发出的光的色彼此不同的构成。另外,也可以是在行列方向的两方相邻的子像素100se的发光层123发出的光的色彼此不同的构成。根据相关的构成,能够改善墨的溶剂的蒸汽浓度的分布导致的亮度不均匀。
(7)其它
在实施方式的显示面板10中,在像素100e中有红色像素、绿色像素、青色像素三种,但本发明并不限定于此。例如,发光层可以是一种,发光层也可以是发出红、绿、青、黄色光的四种。
另外,在上述实施方式中,像素100e呈矩阵状排列构成,但本发明并不限定于此。例如,当将像素区域的间隔设为1间隔时,对于在彼此相邻的间隙彼此间,像素区域在列方向错开半间隔的构成也有效果。在高精细化发展的显示面板中,细微的列方向上的错开在视觉上难以识别,但即使在持有某程度的宽度的直线上(或者交错)排列膜厚不均匀,视觉上也为带状。因此,在这种情况下通过抑制亮度不均呈上述交错状排列,能够提高显示面板的显示品质。
另外,在显示面板10中,在全部的间隙522z中配置像素电极层119,但本发明并不限定于该构成。例如,为了形成母线等,可以存在没有形成像素电极层119的间隙522z。
另外,在上述实施方式中,是在像素电极层119和相对电极层125之间存在孔注入层120、孔输送层121、发光层123以及电子输送层124的构成,但本发明并不限定于此。例如,也可以构成为不使用孔注入层120、孔输送层121以及电子输送层124,在像素电极层119和相对电极层125之间仅存在发光层123。另外,例如,可以是具备孔注入层、孔输送层、电子输送层、电子注入层等的构成中,或同时具备这些的多个或全部的构成。另外,这些层无需全部由有机化合物形成,也可以通过无机物等构成。
另外,在上述实施方式中,作为发光层123的形成方法,可以为使用印刷法、旋转涂敷法、喷墨法等的湿式成膜方法的构成,但本发明并不限定于此。例如,能够使用真空蒸镀法、电子束蒸镀法、溅射法、反应性溅射法、离子镀法、化学气相沉积法等的干式成膜方法。并且,各构成部位的材料能够适当采用公知的材料。
在上述的方式中,采用在EL元件部的下部配置有作为正极的像素电极层119,在TFT的源极连接像素电极层119的构成,但还能够采用在EL元件部的下部配置相对电极层、在上方配置正极的构成。在这种情况下,对于TFT的漏极,连接配置在下部的负极。
并且,在上述实施方式中,将顶部发光型的EL显示面板作为一例,本发明并不限定于此。例如,能够应用底部发光型的显示面板等。在这种情况下,关于各构成,能够适当地变更。
《补充》
以上说明的实施方式均示出本发明的优选的一具体例。实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、工序、工序的顺序等是一个例子,目的不在于限定本发明的范围。另外,实施方式中的构成要素中,关于示出本发明的最上位概念的独立权利要求中未记载的工序,作为构成较优选的方式的任意的构成要素说明。
另外,执行上述工序的顺序是用于具体说明本发明的例示,可以为上述以外的顺序。另外,上述工序的一部分也可以与其它工序同时(并列)执行。
另外,为了使发明容易理解,存在在上述各实施方式中举出的各图的构成要素的比例尺与实际不同的情况。另外,本发明并不限定于上述各实施方式,在不脱离本发明的宗旨的范围内可进行各种变更。
另外,可以组合各实施方式以及其变形例的功能中的至少一部分。
并且,对于本实施方式实施本领域技术人员能够想到的范围内的变更的各种变形例也包含于本发明中。
工业上的可利用性
本发明的有机EL显示面板的制造方法以及用于该制造方法的墨干燥装置能够广泛地应用于电视机、个人计算机、便携电话等的装置、具有显示面板的各种电子设备的显示面板等的制造中。另外,还能广泛地充分利用在包含使用墨涂敷工序形成功能层的工序的电子设备的制造等中。
附图标记说明
10有机EL显示面板;100有机EL元件;100e单位像素;
100se子像素;100a自发光区域;100b非自发光区域;
100x基板(TFT基板);119像素电极层;
119b接触区域(接触窗口);119c连接凹部;120孔注入层;
121孔输送层;122绝缘层;122x行堤;522Y列堤;
123发光层;124电子输送层;125相对电极层;126密封层;
127接合层;128滤色层;130上方基板;131 CF基板;
400 400A整流板;400a贯通孔;400Ab周壁;450覆盖机构;
400a孔部;400b盖部;500室;500a开口;600真空泵;
700支承台;800分隔件(保持单元);900、900A墨干燥装置。
Claims (15)
1.一种有机EL显示面板的制造方法,在所述有机EL显示面板中,多个像素呈行列状配置于基板上,
所述有机EL显示面板的制造方法包括以下工序:
准备所述基板;
在所述基板上呈行列状形成多个像素电极层;
在至少位于所述像素电极层的行方向外缘间的所述基板上方,以在列方向上延伸的方式在行方向上排列设置多个列堤;
在沿行方向相邻的各个所述列堤间的间隙,以遍及所述列堤的列方向端部间且在列方向连续的方式涂敷包含有机发光材料的墨;
在将以均匀的密度开设有多个贯通孔的整流板与所述多个列堤分开预定距离的状态下,使涂敷所述墨的所述基板与所述整流板相对而配置,以使所述多个贯通孔位于所述基板上的至少与所述多个列堤相对的范围内;
从包含所述基板和所述整流板的空气中排出气体;
通过加热所述基板,使所述墨干燥;以及
在去除了所述整流板的状态下,在所述有机功能层上方形成相对电极层。
2.根据权利要求1所述的有机EL显示面板的制造方法,其中,
在使所述墨干燥的工序中,将所述整流板与所述基板相对的状态下,所述贯通孔的开口长度相对于所述整流板与所述列堤的最小间隙的比率为0.5以上2以下。
3.根据权利要求2所述的有机EL显示面板的制造方法,其中,
在所述整流板上,所述整流板与所述多个列堤相对的范围中的开口率为10%以上60%以下。
4.根据权利要求2所述的有机EL显示面板的制造方法,其中,
在所述整流板上,所述整流板与所述多个列堤相对的范围中的开口率为20%以上40%以下。
5.根据权利要求1所述的有机EL显示面板的制造方法,其中,
所述整流板具有围绕与所述多个列堤相对的所述整流板面上的区域的周壁,在使所述墨干燥的工序中,当在俯视观察所述基板时,所述周壁围绕所述多个列堤。
6.一种墨干燥装置,用于墨的干燥,在基板上排列设置的多个列堤中,在沿行方向相邻的各个列堤间的间隙,以遍及所述列堤的列方向端部间且在列方向连续的方式涂敷所述墨,所述墨干燥装置包括:
室,设置涂敷有所述墨的基板;
支承台,在所述室内载置所述基板;
整流板,以均匀的密度开设多个孔;
保持单元,在将所述整流板与所述多个列堤分开预定距离的状态下,使所述整流板与所述支承台相对,以使所述多个贯通孔位于所述基板上的至少与所述多个列堤相对的范围内;
排出单元,排出所述室内的气体;以及
加热单元,加热所述基板。
7.根据权利要求6所述的墨干燥装置,其中,
在使所述整流板与所述支承台相对的状态下,所述贯通孔的开口长度相对于所述整流板与所述列堤的最小间隙的比率为0.5以上2以下。
8.根据权利要求7所述的墨干燥装置,其中,
在所述整流板上,所述整流板与所述多个列堤相对的范围中的开口率为20%以上60%以下。
9.根据权利要求7所述的墨干燥装置,其中,
在所述整流板上,所述整流板与所述多个列堤相对的范围中的开口率为20%以上40%以下。
10.根据权利要求6所述的墨干燥装置,其中,
所述整流板具有围绕与所述多个列堤相对的所述整流板面上的区域的周壁,在使所述整流板与载置所述基板的所述支承台相对的状态下,当俯视观察所述基板时,所述周壁围绕所述多个列堤。
11.根据权利要求6至10中任一项所述的墨干燥装置,其中,
所述墨干燥装置还包括:
覆盖机构,能够开闭开设于所述整流板的多个贯通孔的一部分或全部。
12.一种有机EL显示面板的制造方法,在所述有机EL显示面板中,多个像素呈行列状配置于基板上,
所述有机EL显示面板的制造方法包括以下工序:
准备所述基板;
在所述基板上呈行列状形成多个像素电极层;
在至少位于所述像素电极层的行方向外缘间的所述基板上方,以在列方向上延伸的方式在行方向上排列设置多个列堤;
在行方向上相邻的各个所述列堤间的间隙,以遍及所述列堤的列方向端部间且在列方向连续的方式涂敷包含有机发光材料的墨;
在将以均匀的密度开设多个贯通孔并安装有能够开闭该贯通孔的覆盖机构的整流板与所述多个列堤分开预定距离的状态下,在通过所述覆盖机构关闭所述贯通孔的一部分或全部的状态下使涂敷有所述墨的所述基板和所述整流板相对而配置,并保持预定时间,以使所述多个贯通孔位于所述基板上的至少与所述多个列堤相对的范围内;
使所述覆盖机构动作而打开所述贯通孔;
从包含所述基板和所述整流板的空气中排出气体;
通过加热所述基板,使所述墨干燥;以及
在去除了所述整流板的状态下,在所述有机功能层上方形成相对电极层。
13.根据权利要求12所述的有机EL显示面板的制造方法,其中,
在使所述墨干燥的工序中,使所述整流板与所述基板相对的状态下,所述贯通孔的开口长度相对于所述整流板与所述列堤的最小间隙的比率为0.5以上2以下。
14.根据权利要求13所述的有机EL显示面板的制造方法,其中,
在所述整流板上,所述整流板与所述多个列堤相对的范围中的开口率为10%以上60%以下。
15.根据权利要求13所述的有机EL显示面板的制造方法,其中,
在所述整流板上,所述整流板与所述多个列堤相对的范围中的开口率为20%以上40%以下。
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