JP2004098012A - 薄膜形成方法、薄膜形成装置、光学素子、有機エレクトロルミネッセンス素子、半導体素子および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】所望のパターン領域に液状材料を塗布して成膜しようするときに、製造コストの低減化及び製造時間の短縮化を可能にするとともに、基板の被処理面全体について均一な薄膜を容易に形成することが可能な薄膜形成方法、薄膜形成装置、光学素子、有機エレクトロルミネッセンス素子、半導体素子および電子機器を提供する。
【解決手段】被処理基板である基板１０の幅と略同一の長さを持つ吐出口であってスリット形状に開けられた吐出口を有してなるスリットノズルから、液状材料を吐出して、基板１０に設けられた所望パターン領域に該液状材料を塗布する。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液状材料を塗布する工程を有する薄膜形成方法、薄膜形成装置、光学素子、有機エレクトロルミネッセンス素子、半導体素子および電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、所望のパターンに薄膜を成膜する方法としては、基板の被処理面に隔壁（バンク）を形成し、その隔壁で囲まれた領域（パターン領域）に液状材料を充填し、その液状材料を乾燥又は焼成することで成膜するという方法があった。液状材料の充填方法にはインクジェットノズルなどからその液状材料をパターン領域に吐出する液滴吐出方式がある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２９１５８３号公報
【特許文献２】
特開２００２−１２２７２７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のインクジェットノズルを用いた成膜方法では、液状材料を一滴ずつ吐出して各パターンを一カ所ずつ順次成膜するので、成膜工程が長時間となりスループットを低下させる要因になっているという問題点がある。
【０００５】
また、従来のインクジェットノズルを用いた成膜方法では、１つの基板について成膜している途中で、インクジェットノズルの吐出状態が変化してしまい、基板の被処理面全体において不均一な成膜箇所が生じる確率が比較的高かった。
【０００６】
また、液滴吐出方式によって、インクジェットノズルから吐出することが可能な液状材料の状態は限定されており、入手した液状材料について粘度及び表面張力などを調整する必要がある。そして、この調整にはかなりの量の工数と材料が必要となるので、製造コストの上昇を招いていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、所望のパターン領域に液状材料を塗布して成膜しようするときに、製造コストの低減化及び製造時間の短縮化を可能にするとともに、基板の被処理面全体について均一な薄膜を容易に形成することが可能な薄膜形成方法、薄膜形成装置、光学素子、有機エレクトロルミネッセンス素子、半導体素子および電子機器の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために本発明の薄膜形成方法は、被処理基板の幅と略同一の長さを持つ吐出口であってスリット形状に開けられた吐出口を有してなるスリットノズルから、液状材料を吐出して、該被処理基板に設けられた所望パターン領域に該液状材料を塗布することを特徴とする。
本発明によれば、被処理基板上のある１辺から対向する１辺へ１つのスリットノズルを１回走査するだけで、被処理基板全体に液状材料を塗布することができる。したがって、例えば、被処理基板の所望パターン領域に親液処理を施し、他の領域に撥液処理を施しておくことなどで、被処理基板の全体に配置された所望パターン領域にのみ、１回のスリットノズルの走査で一括して液状材料を塗布することができる。
そこで、本発明によれば、液状材料を用いて薄膜を形成する工程において、製造コストの低減化及び製造時間の短縮化が可能になるとともに、基板の被処理面全体について均一な薄膜を容易に形成することが可能になる。
また、本発明によれば、被処理基板の全体に短時間で一括して液状材料を塗布することができるので、その液状材料について粘度及び表面張力などの条件が緩やかとなり、液状材料の調整にかかる工数及び材料を低減することができる。
【０００９】
また、本発明の薄膜形成方法は、複数の前記被処理基板は、マザー基板において行列をなすように規則的な位置に配置されており、前記行列における行又は列に配置された各被処理基板に対応するように、複数の前記スリットノズルを直線上に配置し、複数の前記スリットノズルから略同時に前記液状材料を吐出することが好ましい。
本発明によれば、直線上に配置した複数のスリットノズルそれぞれを、複数の被処理基板がなす行列の行又は列に沿って１回走査するだけで、その複数の被処理基板について一括して液状材料を塗布することができる。
したがって、例えば、各被処理基板の所望パターン領域に親液処理を施し、他の領域に撥液処理を施しておくことなどで、各被処理基板の全体に配置された所望パターン領域にのみ、１回のスリットノズルの走査で一括して液状材料を塗布することができる。
そこで、本発明によれば、液状材料を用いて薄膜を形成する工程において、さらなる製造コストの低減化及び製造時間の短縮化が可能になるとともに、各被処理基板の被処理面全体について均一な薄膜を容易に形成することが可能になる。また、本発明によれば、複数の被処理基板の全体に短時間で一括して液状材料を塗布することができるので、その液状材料について粘度及び表面張力などの条件がさらに緩やかとなり、液状材料の調整にかかる工数及び材料をさらに低減することができる。
【００１０】
また、本発明の薄膜形成方法は、前記直線上に配置された複数のスリットノズルは、１つのノズルに複数の前記吐出口が形成されたものであり、各吐出口は、１つの液状材料供給部に繋がっていることが好ましい。
本発明によれば、１つの液状材料供給部から各スリットノズルの吐出口へ液状材料が供給されるので、各吐出口での液状材料の圧力が均一化され、複数の被処理基板に対してより均一に液状材料を塗布することができる。
【００１１】
また、本発明の薄膜形成方法は、前記直線上に配置された複数のスリットノズルは、各スリットノズルが着脱自在に結合されたものであり、前記マザー基板上に配置された複数の被処理基板がなす行列の行又は列の数と同一の個数の該スリットノズルが結合されたものであることが好ましい。
本発明によれば、各スリットノズルが着脱自在に結合されたものであるので、マザー基板などの上に配置された複数の被処理基板がなす行列の行又は列の数にスリットノズルの数を容易に合わせることができる。
【００１２】
また、本発明の薄膜形成方法は、前記被処理基板における所望パターン領域について、前記液状材料を塗布する前に、親液処理を施しておくことが好ましい。本発明によれば、スリットノズルによって被処理基板全体に塗布された液状材料が親液処理された所望パターン領域では残り、他の領域に塗布された液状材料はその領域からはじき出されるので、スリットノズルを用いて簡易に所望パターン領域にのみ液状材料を充填することができる。
【００１３】
また、本発明の薄膜形成方法は、前記被処理基板における所望パターン領域の外側について、前記液状材料を塗布する前に、撥液処理を施しておくことが好ましい。
本発明によれば、撥液処理された所望パターン領域の外側に塗布された液状材料はその領域からはじき出され、撥液処理されていない所望パターン領域に液状材料が充填されるので、スリットノズルを用いて簡易に所望パターン領域にのみ液状材料を充填することができる。
【００１４】
また、本発明の薄膜形成方法は、前記スリットノズルが、毛細管現象を用いて前記液状材料を被処理面に供給するものであることが好ましい。
本発明によれば、毛細管現象を用いて液状材料を下側から上側に供給することができるので、被処理基板の被処理面を下に向けた状態でその被処理面に液状材料を塗布することができる。結果的に、親液部分にのみ均一に成膜できる。
【００１５】
また、本発明の薄膜形成方法は、複数の前記スリットノズルから前記液状材料を吐出するときに、前記マザー基板と該複数のスリットノズルとのうちの少なくとも一方を移動させ、該スリットノズルが前記被処理基板上に来たときは、該スリットノズルの吐出口を該被処理基板の被処理面に近づけ、該スリットノズルが前記被処理基板上から離れたときは、該スリットノズルの吐出口を前記マザー基板の面から遠ざけることが好ましい。
本発明によれば、マザー基板上に配置された複数の被処理基板にのみ液状材料を塗布することができ、簡易に且つ迅速に複数の被処理基板に液状材料を塗布することができる。
【００１６】
また、本発明の薄膜形成方法は、前記スリットノズルが前記被処理基板上に来たときは、該スリットノズルの吐出口から前記液状材料を吐出させ、該スリットノズルが該被処理基板上から離れたときは、該スリットノズルの吐出口からの該液状材料の吐出を停止させることが好ましい。
本発明によれば、被処理基板の全体に、簡易に且つ迅速に液状材料を塗布することができる。
【００１７】
また、本発明の薄膜形成方法は、前記液状材料の濃度を制御することで、前記所望パターン領域に塗布された液状材料による薄膜の厚さを制御することが好ましい。
本発明によれば、液状材料の濃度を制御することで、液状材料によって形成する薄膜の厚さを簡易に制御することができる。
【００１８】
また、本発明の薄膜形成方法は、前記所望パターン領域は、隔壁で囲まれていることが好ましい。
本発明によれば、例えば、所望パターン領域については親液処理を施しておき、所望パターン領域を囲んでいる隔壁については撥液処理を施しておくことで、所望パターン領域にのみ精密に液状材料を充填することができる。
【００１９】
また、本発明の薄膜形成方法は、前記複数の被処理基板がなす行列における行又は列方向へ１回だけ前記複数のスリットノズルを移動させる過程で、該複数の被処理基板全ての所望パターン領域に前記液状材料を塗布することが好ましい。本発明によれば、スリットノズルを１回走査するだけで、複数の被処理基板全ての所望パターン領域に液状材料を塗布することができるので、スループットを向上させることができるとともに、複数の被処理基板について膜厚などの均一度を向上させることができる。
【００２０】
また、本発明の薄膜形成装置は、液状材料を吐出する吐出口であって、被処理基板の幅と略同一の長さを持ちスリット形状に開けられた吐出口を有してなるスリットノズルを備えることを特徴とする。
本発明によれば、被処理基板上のある１辺から対向する１辺へ１つのスリットノズルを１回走査するだけで、被処理基板全体に液状材料を塗布することができる。したがって、例えば、被処理基板の所望パターン領域に親液処理を施し、他の領域に撥液処理を施しておくことなどで、被処理基板の全体に配置された所望パターン領域にのみ、１回のスリットノズルの走査で一括して液状材料を塗布することができる。
【００２１】
また、本発明の薄膜形成装置は、前記スリットノズルが直線上に所定の間隔を空けて複数配置されていることが好ましい。
本発明によれば、平面上に所定の間隔で被処理基板が複数配置されている場合に、その複数の被処理基板について同時に一括して液状材料を塗布することができるので、スループットを向上させることができるとともに、各被処理基板について膜厚などの均一度を向上させるこことができる。
【００２２】
また、本発明の薄膜形成装置は、複数の前記スリットノズルは、１つのノズルに複数の前記吐出口が形成されたものであり、各吐出口が一つの液状材料供給部に繋がっていることが好ましい。
本発明によれば、１つの液状材料供給部から各スリットノズルの吐出口へ液状材料が供給されるので、各吐出口での液状材料の圧力が均一化され、複数の被処理基板に対してより均一に液状材料を塗布することができる。
【００２３】
また、本発明の薄膜形成装置は、複数の前記スリットノズルが、各スリットノズルが着脱自在に結合されたものであり、前記マザー基板上に配置された複数の被処理基板がなす行列の行又は列の数と同一の個数の該スリットノズルが結合されたものであることが好ましい。
本発明によれば、各スリットノズルが着脱自在に結合されたものであるので、マザー基板などの上に配置された複数の被処理基板がなす行列の行又は列の数にスリットノズルの数を容易に合わせることができる。
【００２４】
また、本発明の薄膜形成装置は、複数の前記スリットノズルそれぞれが開閉可能となっていることが好ましい。
本発明によれば、スリットノズルを着脱せずとも、液状材料を吐出するスリットノズルの数を、マザー基板などの上に配置された複数の被処理基板がなす行列の行又は列の数に合わせることができるので、各種形態の行列に配置された複数の被処理基板に、簡易に、一括して液状材料を吐出することができる。
【００２５】
また、本発明の薄膜形成装置は、複数の前記スリットノズルそれぞれの位置が変更可能となっていることが好ましい。
本発明によれば、マザー基板などの平面上に配置された複数の被処理基板それぞれの位置に適合するように、各スリットノズルの位置を変更することができるので、各種形態の行列に配置された複数の被処理基板に、簡易に、一括して液状材料を吐出することができる。
【００２６】
また、本発明の薄膜形成装置は、前記スリットノズルが毛細管現象を用いて前記液状材料を被処理面に供給するものであることが好ましい。
本発明によれば、毛細管現象を用いて液状材料を下側から上側に供給することができるので、被処理基板の被処理面を下に向けた状態でその被処理面に液状材料を塗布することができる。結果的に、親液部分にのみ均一に成膜できる。
【００２７】
また、本発明の光学素子は、前記薄膜形成方法を用いて製造された薄膜を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、膜厚などの均一度が高く、またスループットも高いので、不具合が生じる確率が従来よりも低く、低コストで且つ短時間で製造することができるカラーフィルタ、液晶表示素子及び有機ＥＬ素子などの光学素子を提供することができる。
【００２８】
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、前記薄膜形成方法を用いて製造された正孔注入層を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子の各画素に設けられる複数の正孔注入層を基板全体について一括して成膜することが可能であるので、膜厚などの均一度が高く、点欠陥などの不具合が生じる確率が従来よりも低い有機エレクトロルミネッセンス素子を低コストで且つ迅速に提供することができる。
【００２９】
また、本発明の半導体素子は、前記成膜方法を用いて製造された薄膜を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、例えば、半導体素子の配線などをなす薄膜を基板全体について一括して成膜することが可能であるので、膜厚などの均一度が高く、短絡不良などの不具合が生じる確率が従来よりも低い半導体素子を低コストで且つ迅速に提供することができる。
【００３０】
また、本発明の電子機器は、前記光学素子を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、例えば、表示画素における点欠陥又は表示画面の不具合などの発生を抑制することができる高品質な光学素子を備えた電子機器であって、低コストで且つ短時間で製造することができる電子機器を提供することができる。
【００３１】
また、本発明の電子機器は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子による表示手段における不具合が発生する確率が低い高品質な表示手段を備えた電子機器であって、低コストで且つ短時間で製造することができる電子機器を提供することができる。
【００３２】
また、本発明の電子機器は、前記半導体素子を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、例えば、短絡不良などの不具合が発生することを抑制することができる電子機器であって、低コストで且つ短時間で製造することができる電子機器を提供することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る薄膜形成方法について図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係る薄膜形成方法の被処理基板を示す平面図である。被処理基板である基板１０は、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）基板を形成するための基板とする。なお、基板１０としては、有機ＥＬ基板に限らず、半導体集積回路基板、液晶基板又はプラズマディスプレイ基板など各種の基板を適用することができる。
【００３４】
そして、複数の基板１０がマザー基板１の上面に規則的に配置されている。マザー基板１は、基板１０を形成するときの基となる基板（例えばシリコン基板など）であってもよく、基板１０の形成とは無関係な別個の基板（例えば単なる台）であってもよい。また、複数の基板１０それぞれは、マザー基板１上において縦方向及び横方向に一定の間隔をもって、３行５列に整然と配置されている。すなわち、直線上に第１行目の基板１０ａが５枚、第１行目の直線と所定間隔を空けた位置の直線上に第２行目の基板１０ｂが５枚、第２行目の直線と所定間隔を空けた位置の直線上に第３行目の基板１０ｃが５枚配置されている。複数の基板１０の配置は、図１に示す配置に限定されるものではなく、行列として整然と配置されているなら他の行数及び他の列数であってもよい。
【００３５】
また、図１に示すように、各基板１０は正方形状をしており、各基板１０の対応する各辺が同一方向を向くように配置されている。このような配置が好ましいが、例えば、各基板１０の配置が各行毎に少しずつずれていくような配置であっても、本発明を適用することが可能である。なお、基板１０は正方形状に限定されるものではなく、長方形状などであってもよい。
【００３６】
各基板１０の上面（被処理面）全体には、複数のパターン領域が非パターン領域に混じって設けられている。このパターン領域は、例えば、有機ＥＬ基板の発光エリア（画素）に相当する領域であって正孔注入層が形成される領域とする。各パターン領域は、隔壁（バンク）によって囲まれている。また、各基板１０の隔壁には、予め撥液処理を施しておく。撥液処理は、パターン領域に充填する液状材料に対して撥液性を示すように処理するものであり、例えば、隔壁についてプラズマ処理を施すことで行う。隔壁で囲まれたパターン領域の親液性が十分でない場合は、そのパターン領域について予め親液処理を施すことが好ましい。親液処理としては、例えば、パターン領域について紫外線を照射する、オゾン処理する、酸素プラズマ処理する、又はこれらの組み合わせなどの手法をとる。
【００３７】
上記のように、所望のパターン領域を囲むように隔壁が設けられ、撥液処理及び親液処理が施された基板１０において、そのパターン領域に所望の液状材料を充填し、次いで、その液状材料について乾燥及び焼成などの処理を施すことで、そのパターン領域に薄膜が形成される。次に、かかる液状材料の充填方法について、図２及び図３を参照して説明する。
【００３８】
図２は本発明の実施形態に係る薄膜形成方法で用いられるスリットノズルを示す模式底面図である。図２に示す各スリットノズル３４ａは、液状材料を吐出するものであり、基板１０の幅と略同一の長さのスリット形状に開けられた吐出口３５を備えている。吐出口３５のスリット形状の幅は、長さ方向に略均一な幅となっている。
【００３９】
そして、各スリットノズル３４ａは、各基板１０の横方向の間隔と同一の間隔をもって配置されている。換言すれば、各スリットノズル３４ａは、行列に配置された複数の基板１０の各列に対応するように配置されており、各列の基板１０における横方向の１辺と対応するように配置されている。
【００４０】
また、図２に示す複数のスリットノズル３４ａの代わりに、図３に示すような１つのスリットノズル３４ｂを用いてもよい。図３は本発明の実施形態に係る薄膜形成方法で用いられるスリットノズルの他の形態を示す模式底面図である。図３に示すスリットノズル３４ｂは、１つのノズルに複数の吐出口３５を設けたものである。各吐出口３５は、ノズルの奥に設けられている１つの液状材料供給部に繋がっている。そして、各吐出口３５へは、液状材料供給部から略同一の圧力で液状材料が供給される。
【００４１】
また、図２又は図３に示すスリットノズル３４ａ，３４ｂは、各スリットノズル（各吐出口３５の部分）が着脱自在に結合されたものであってもよい。そしてマザー基板１上に配置された複数の基板１０がなす行列の行又は列の数と同一の個数のスリットノズルを結合して、スリットノズル３４ａ，３４ｂを形成してもよい。
【００４２】
また、図２又は図３に示すスリットノズル３４ａ，３４ｂは、各吐出口３５がそれぞれ開閉可能となっているものであってもよい。また、図２又は図３に示すスリットノズル３４ａ，３４ｂは、各ノズル自体又は各吐出口３５の位置が変更可能となっているものであってもよい。このようにすれば、基板１０の列又は行の数に液状材料を吐出する吐出口３５の数を簡易に合わせることができるとともに、各基板１０の配置に各吐出口３５の位置を簡易に合わせることができる。
【００４３】
また、スリットノズル３４ａ，３４ｂは、毛細管現象を用いて液状材料を供給するものであってもよい。このような毛細管現象を利用することにより、基板１０の被処理面を下向きにした状態で、その被処理面に液状材料を塗布することができる。結果的に、親液部分にのみ均一に成膜できる。
【００４４】
上記のような図２又は図３に示すスリットノズル３４ａ，３４ｂを用意したのち、例えば、図１に示すマザー基板１上に配置された複数の基板１０がなす行列における第３行目の５枚の基板１０ｃの底辺に、各ノズルの吐出口３５がくるように、スリットノズル３４ａ，３４ｂを移動させる。
【００４５】
次いで、各スリットノズル３４ａ，３４ｂの吐出口３５を基板１０に接近させ、その各スリットノズル３４ａ，３４ｂの吐出口３５から略同時に液状材料を吐出させながら各スリットノズル３４ａ，３４ｂを第２行目の５枚の基板１０ｂの方向に移動させる。そして、各スリットノズル３４ａ，３４ｂの吐出口３５が第１行目の５枚の基板１０ｃにおける一方端に来たら、吐出口３５からの液状材料の吐出を停止させるとともに、各スリットノズル３４ａ，３４ｂを一定値だけ上方に引き上げる。これにより、第３行目の５枚の基板１０ｃについての液状材料の塗布が完了する。ここで、各スリットノズル３４ａ，３４ｂの第２行目方向への移動は続いている。
【００４６】
次いで、各スリットノズル３４ａ，３４ｂが第２行目の５枚の基板１０ｂの１辺付近に来たら、第３行目の基板１０に液状材料を塗布したときと同様にして、各スリットノズル３４ａ，３４ｂを下方に引き下げて第２行目の基板１０ｂに接近させ、各吐出口３５からの液状材料の吐出を再開する。そして、各スリットノズル３４ａ，３４ｂの吐出口３５が第２行目の基板１０ｂにおける一方端に来たら、吐出口３５からの液状材料の吐出を停止させるとともに、各スリットノズル３４ａ，３４ｂを一定値だけ上方に引き上げる。これにより、第２行目の５枚の基板１０ｂについての液状材料の塗布が完了する。ここで、各スリットノズル３４ａ，３４ｂの第１行目方向への移動は続いている。
【００４７】
次いで、各スリットノズル３４ａ，３４ｂが第１行目の基板１０ａの１辺付近に来たら、第２行目の基板１０ｂに液状材料を塗布したときと同様にして、各スリットノズル３４ａ，３４ｂを下方に引き下げて第１行目の基板１０ａに接近させ、各吐出口３５からの液状材料の吐出を再開する。そして、各スリットノズル３４ａ，３４ｂの吐出口３５が第１行目の基板１０ａにおける一方端に来たら、吐出口３５からの液状材料の吐出を停止させるとともに、各スリットノズル３４ａ，３４ｂを一定値だけ上方に引き上げる。これにより、第１行目の５枚の基板１０ａについての液状材料の塗布が完了し、全ての基板１０についての液状材料の塗布が完了する。
【００４８】
上記のようにして基板１０の全面に液状材料が塗布されるが、基板１０におけるパターン領域は親液処理が施されパターン領域以外は撥液処理が施されているので、パターン領域以外に塗布された液状材料はその領域からはじき出され、パターン領域にのみ液状材料が充填される。
【００４９】
図４は上記のようにして基板１０のパターン領域に液状材料が塗布された状態を示す模式断面図である。図５は図４に示す基板１０の平面図である。図４及び図５に示すように、基板１０の上面には隔壁１１が設けられている。そして、隔壁１１に囲まれた凹部がパターン領域となっている。隔壁１１には撥液処理が施されているので、液状材料は隔壁１１に囲まれた凹部にのみ充填される。その充填された液状材料について乾燥及び焼成などを施すことで、例えば、有機ＥＬ基板における正孔注入層１２をなす薄膜を形成する。
【００５０】
これらにより、本実施形態の薄膜形成方法によれば、行列として配置された複数の基板１０に対して、例えば第３行目から第１行目へスリットノズル３４ａ，３４ｂを１回走査するだけで、複数の基板１０全体に液状材料を塗布することができる。そして、各基板１０について予めパターン領域に親液処理を施し、他の領域に撥液処理を施しておくことで、各基板１０の全体に配置されたパターン領域にのみ、１回のスリットノズル３４ａ，３４ｂの走査で一括して液状材料を塗布することができる。そこで、本実施形態の薄膜形成方法によれば、簡易にかつ迅速にパターン領域に液状材料を塗布することができるので、液状材料を用いて薄膜を形成する工程において、製造コストの低減化及び製造時間の短縮化をすることができる。
【００５１】
また、本実施形態の薄膜形成方法によれば、スリットノズル３４ａ，３４ｂを１回走査するだけで複数の基板１０全体に液状材料を塗布することができ、液滴吐出方式によってインクジェットノズルから液状材料を一滴づつ吐出する場合に比べて、吐出不良などによって不均一な箇所が生じて歩留まりが低下する確率を大幅に低減することができる。
【００５２】
また、本実施形態の薄膜形成方法によれば、スリットノズル３４ａ，３４ｂを１回走査するだけで複数の基板１０全体に液状材料を塗布することができ、各吐出口３５から基板１０へ供給される液状材料を略同じ状態にすることができるので、複数の基板１０の被処理面全体について均一な薄膜を容易に形成することができ、薄膜におけるムラを大幅に低減することができる。
【００５３】
また、本発明によれば、複数の基板１０の全体に短時間で一括して液状材料を塗布することができることなどにより、その液状材料について粘度及び表面張力などの条件が大幅に緩やかになるとともに、液状材料についての溶媒添加、分散状態制御などの調整を不要とすることができ、製造工数を大幅に低減することができる。
【００５４】
また、本発明によれば、スリットノズル３４ａ，３４ｂに供給する液状材料の濃度を制御すること、又はスリットノズル３４ａ，３４ｂなどを走査する速度を制御することで、基板１０におけるパターン領域に塗布された液状材料による薄膜の厚さを簡易に制御することができる。
液状材料の濃度は、例えば液状材料の固形分比率を変えることで容易に可変することができる。ここで、本実施形態ではスリットノズル３４ａ，３４ｂを用いているので、一滴づつ吐出するインクジェットノズルを用いた場合よりも液状材料の濃度範囲を幅広く制御することができ、薄膜の厚さも幅広く制御することができる。
【００５５】
次に、本実施形態の薄膜形成方法に用いるスリットノズルの他の構成について図６及び図７を参照して説明する。図６及び図７は、本実施形態の薄膜形成方法に用いるスリットノズルの他の構成を示す模式断面図である。
図６（ａ）に示すスリットノズル３４ｃは、四角柱形状又は円柱形状のノズル先端部を有し、基板１０の上側に配置され、下方に向けて液状材料１５を吐出するものである。そして、スリットノズル３４ｃは、液状材料１５の吐出時において、基板１０の上面に吐出された液状材料１５に接触する程に基板１０に接近する。
【００５６】
図６（ｂ）に示すスリットノズル３４ｄは、逆三角錐又は逆円錐形状のノズル先端部を有し、基板１０の上側に配置され、下方に向けて液状材料１５を吐出するものである。そして、スリットノズル３４ｄは、液状材料１５の吐出時において、基板１０の上面に吐出された液状材料１５に接触する程に基板１０に接近する。
【００５７】
図６（ｃ）に示すスリットノズル３４ｅは、断面が略台形状のノズル先端部を有し、基板１０の上側に配置され、下方に向けて液状材料１５を吐出するものである。そして、スリットノズル３４ｅは、液状材料１５の吐出時において、基板１０の上面に吐出された液状材料１５に接触しない間隔をもって基板１０に接近する。
【００５８】
図７（ａ）に示すスリットノズル３４ｆは、四角柱形状又は円柱形状のノズル先端部の中に逆円錐形状をした液状材料供給部を有し、基板１０の上側に配置され、下方に向けて液状材料１５を吐出するものである。そして、スリットノズル３４ｆは、液状材料１５の吐出時において、基板１０の上面に吐出された液状材料１５に接触しない間隔をもって基板１０に接近する。
【００５９】
図７（ｂ）に示すスリットノズル３４ｇは、三角錐又は円錐形状のノズル先端部を有し、基板１０の下側に配置され、上方に向けて液状材料１５を吐出するものである。そして、スリットノズル３４ｇは、液状材料１５の吐出時において、基板１０の下面に吐出された液状材料１５に接触しない間隔をもって基板１０に接近する。
【００６０】
図７（ｃ）に示すスリットノズル３４ｈも、三角錐又は円錐形状のノズル先端部を有し、基板１０の下側に配置され、上方に向けて液状材料１５を吐出するものである。そして、スリットノズル３４ｈは、液状材料１５の吐出時において、基板１０の下面に吐出された液状材料１５に接触する程に基板１０に接近する。このスリットノズル３４ｈは、毛細管現象を用いて液状材料１５を基板１０の下面に供給する方式に好適である。なお、他のスリットノズル３４ｃ，３４ｄ，３４ｅ，３４ｆ，３４ｇも毛細管現象を用いて液状材料１５を供給する方式に適用することが可能である。
【００６１】
次に、毛細管現象を用いた液状材料の塗布方法について、図８を参照して具体的に説明する。図８は、毛細管現象を用いた液状材料の塗布方式を示す模式断面図である。図８（ａ）に示すように、容器２１の中には、例えば図４における正孔注入層１２のような薄膜を形成するための溶媒（液状材料）２２と、毛細管（スリットノズル３４の相当）２３とが入れられている。この毛細管２３が上記実施形態のスリットノズル３４ａ〜３４ｈに該当する。また容器２１は通常、蓋２４で密閉されている。そして、被塗布部材である基板１０は、平行移動可能な支持部材３０の下面側において被処理面を下向きにして支持されている。この指示部材３０が上記実施形態のマザー基板１に該当する。
【００６２】
塗布処理をするためには、先ず、図８（ｂ）に示すように、蓋２４を矢印方向にスライドさせて開くとともに、支持部材３０も矢印方向（蓋２４方向）にスライドさせる。蓋２４を開くと、毛細管２３が上方に移動し、毛細管２３の上端が溶媒２２の液面よりも上に出る。これにより、毛細管２３の上端まで溶媒２２が吸い上げられる。
【００６３】
次いで、図８（ｃ）に示すように、支持部材３０をさらに矢印方向にスライドさせて、基板１０の被塗布面を毛細管２３の上端に接近させる。これにより、基板１０の被塗布面には、毛細管２３によって吸い上げられた溶媒２２が塗布される。
【００６４】
次いで、図８（ｄ）に示すように、支持部材３０をさらに矢印方向にスライドさせることで、基板１０の被塗布面の全体に、毛細管２３によって吸い上げられた溶媒２２を塗布する。
【００６５】
次いで、図８（ｅ）に示すように、基板１０の被塗布面全体への塗布が終了すると、毛細管２３を下方に移動させる。ここでは、毛細管２３の上端から基板１０の被塗布面が離れているので、毛細管２３による溶媒２２の吸い上げが停止している。
【００６６】
次いで、図８（ｆ）に示すように、毛細管２３をさらに下方に移動させて、溶媒２２の中に毛細管２３を埋没させる。これと同時に、蓋２４を矢印方向にスライドさせることで閉める。これらにより、基板１０の被塗布面全体への溶媒２２の塗布が完了する。
【００６７】
上記塗布の前に、基板１０の被処理面においてパターニング領域に親液処理を施し、他の領域（隔壁１１の領域）に撥液処理を施しておくことで、パターン領域にのみ液状材料を充填することができる。
【００６８】
次に、上記実施形態の成膜方法を用いた有機ＥＬ素子の製造方法について、図９から図１３を参照して説明する。図９、図１０は有機ＥＬ素子を備えたＥＬディスプレイの一例の概略構成を説明するための図であり、これらの図において符号７０はＥＬディスプレイである。
このＥＬディスプレイ７０は、回路図である図９に示すように透明基板上に、複数の走査線１３１と、これら走査線１３１に対して交差する方向に延びる複数の信号線１３２と、これら信号線１３２に並列に延びる複数の共通給電線１３３とがそれぞれ配線されたもので、走査線１３１及び信号線１３２の各交点毎に、画素（画素領域素）７１が設けられて構成されたものである。
【００６９】
信号線１３２に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ側駆動回路７２が設けられている。
一方、走査線１３１に対しては、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路７３が設けられている。また、画素領域７１の各々には、走査線１３１を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング薄膜トランジスタ１４２と、このスイッチング薄膜トランジスタ１４２を介して信号線１３２から供給される画像信号を保持する保持容量ｃａｐと、保持容量ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給されるカレント薄膜トランジスタ１４３と、このカレント薄膜トランジスタ１４３を介して共通給電線１３３に電気的に接続したときに共通給電線１３３から駆動電流が流れ込む画素電極１４１と、この画素電極１４１と反射電極１５４との間に挟み込まれる発光部１４０と、が設けられている。
【００７０】
このような構成のもとに、走査線１３１が駆動されてスイッチング薄膜トランジスタ１４２がオンとなると、そのときの信号線１３２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、該保持容量ｃａｐの状態に応じて、カレント薄膜トランジスタ１４３のオン・オフ状態が決まる。そして、カレント薄膜トランジスタ１４３のチャネルを介して共通給電線１３３から画素電極１４１に電流が流れ、さらに発光部１４０を通じて反射電極１５４に電流が流れることにより、発光部１４０は、これを流れる電流量に応じて発光するようになる。
ここで、各画素７１の平面構造は、反射電極や有機ＥＬ素子を取り除いた状態での拡大平面図である図１０に示すように、平面形状が長方形の画素電極１４１の四辺が、信号線１３２、共通給電線１３３、走査線１３１及び図示しない他の画素電極用の走査線によって囲まれた配置となっている。
【００７１】
次に、このようなＥＬディスプレイ７０に備えられる有機ＥＬ素子の製造方法について、図１１〜図１３を用いて説明する。なお、図１１〜図１３では、説明を簡略化するべく、単一の画素７１についてのみ図示する。
まず、基板を用意する。ここで、有機ＥＬ素子では後述する発光層による発光光を基板側から取り出すことも可能であり、また基板と反対側から取り出す構成とすることも可能である。発光光を基板側から取り出す構成とする場合、基板材料としてはガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明なものが用いられるが、特に安価なガラスが好適に用いられる。
【００７２】
また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を配置して、発光色を制御するようにしてもよい。
また、基板と反対側から発光光を取り出す構成の場合、基板は不透明であってもよく、その場合、アルミナ等のセラミックス、ステンレス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。
本例では、基板として図１１（ａ）に示すようにガラス等からなる透明基板１２１を用意する。そして、これに対し、必要に応じてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる下地保護膜（図示せず）を形成する。
【００７３】
次に、透明基板１２１の温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜の表面にプラズマＣＶＤ法により厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン膜からなる半導体膜２００を形成する。次いで、この半導体膜２００に対してレーザアニールまたは固相成長法などの結晶化工程を行い、半導体膜２００をポリシリコン膜に結晶化する。レーザアニール法では、例えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は例えば２００ｍＪ／ｃｍ^２とする。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００７４】
次いで、図１１（ｂ）に示すように、半導体膜（ポリシリコン膜）２００をパターニングして島状の半導体膜２１０とし、その表面に対して、ＴＥＯＳや酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜２２０を形成する。なお、半導体膜２１０は、図５に示したカレント薄膜トランジスタ１４３のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置においてはスイッチング薄膜トランジスタ１４２のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されている。つまり、図１１〜図１３に示す製造工程では二種類のトランジスタ１４２、１４３が同時に作られるのであるが、同じ手順で作られるため、以下の説明ではトランジスタに関しては、カレント薄膜トランジスタ１４３についてのみ説明し、スイッチング薄膜トランジスタ１４２についてはその説明を省略する。
【００７５】
次いで、図１１（ｃ）に示すように、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属膜からなる導電膜をスパッタ法により形成した後、これをパターニングし、ゲート電極１４３Ａを形成する。
次いで、この状態で高濃度のリンイオンを打ち込み、半導体膜２１０に、ゲート電極１４３Ａに対して自己整合的にソース・ドレイン領域１４３ａ、１４３ｂを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域１４３ｃとなる。
【００７６】
次いで、図１１（ｄ）に示すように、層間絶縁膜２３０を形成した後、コンタクトホール２３２、２３４を形成し、これらコンタクトホール２３２、２３４内に中継電極２３６、２３８を埋め込む。
次いで、図１１（ｅ）に示すように、層間絶縁膜２３０上に、信号線１３２、共通給電線１３３及び走査線（図１１に示さず）を形成する。ここで、中継電極２３８と各配線とは、同一工程で形成されていてもよい。このとき、中継電極２３６は、後述するＩＴＯ膜により形成されることになる。
【００７７】
そして、各配線の上面をも覆うように層間絶縁膜２４０を形成し、中継電極２３６に対応する位置にコンタクトホール（図示せず）を形成し、そのコンタクトホール内にも埋め込まれるようにＩＴＯ膜を形成し、さらにそのＩＴＯ膜をパターニングして、信号線１３２、共通給電線１３３及び走査線（図示せず）に囲まれた所定位置に、ソース・ドレイン領域１４３ａに電気的に接続する画素電極１４１を形成する。ここで、信号線１３２及び共通給電線１３３、さらには走査線（図示せず）に挟まれた部分が、後述するように正孔注入層や発光層の形成場所となっている。
【００７８】
次いで、図１２（ａ）に示すように、前記の形成場所を囲むように隔壁１５０を形成する。この隔壁１５０は仕切部材として機能するものであり、例えばポリイミド等の絶縁性有機材料で形成するのが好ましい。隔壁１５０の膜厚については、例えば１〜２μｍの高さとなるように形成する。また、隔壁１５０は、スリットノズル３４から吐出される液状体に対して非親和性（撥液性）を示すものが好ましい。隔壁１５０に非親和性を発現させるためには、例えば隔壁１５０の表面をフッ素系化合物などで表面処理するといった方法が採用される。フッ素化合物としては、例えばＣＦ_４　、ＳＦ_５　、ＣＨＦ_３　などがあり、表面処理としては、例えばプラズマ処理、ＵＶ照射処理などが挙げられる。
そして、このような構成のもとに、正孔注入層や発光層の形成場所、すなわちこれらの形成材料の塗布位置とその周囲の隔壁１５０との間には、十分な高さの段差１１１が形成されているのである。
【００７９】
次いで、図１２（ｂ）に示すように、基板１２１の上面において図２、図３、図６又は図７に示すようなスリットノズル３４を走査しながら、そのスリットノズル３４から正孔注入層の形成材料１１４Ａ（液状材料）を吐出することで、隔壁１５０に囲まれた塗布位置、すなわち隔壁１５０内のパターン領域に選択的に塗布する。ここで、液状材料は隔壁１５０の上などにも塗布されるが、隔壁１５０は撥液処理されているので、隔壁１５０上に塗布された液状材料はそこからはじき出され、自然に隔壁１５０内のパターン領域にのみ液状材料が充填される。
【００８０】
なお、正孔注入層の形成材料としては、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が挙げられる。
【００８１】
次いで、図１２（ｃ）に示すように加熱あるいは光照射により液状の前駆体１１４Ａの溶媒を蒸発させて、画素電極１４１上に、固形の正孔注入層１４０Ａを形成する。
次いで、図１３（ａ）に示すように、基板１２１の上面において図２、図３、図６又は図７に示すようなスリットノズル３４を走査しながら、そのスリットノズル３４から発光層の形成材料１１４Ｂ（液状材料）を吐出することで、隔壁１５０に囲まれた塗布位置、すなわち隔壁１５０内のパターン領域に選択的に塗布する。ここで、液状材料は隔壁１５０の上などにも塗布されるが、隔壁１５０は撥液処理されているので、隔壁１５０上に塗布された液状材料はそこからはじき出され、自然に隔壁１５０内のパターン領域にのみ液状材料が充填される。
【００８２】
発光層の形成材料としては、例えば共役系高分子有機化合物の前駆体と、得られる発光層の発光特性を変化させるための蛍光色素とを含んでなるものが好適に用いられる。
共役系高分子有機化合物の前駆体は、蛍光色素等とともにスリットノズル３４から吐出されて薄膜に成形された後、加熱硬化されることによって共役系高分子有機ＥＬ層となる発光層を生成し得るものをいい、例えば前駆体のスルホニウム塩の場合、加熱処理されることによりスルホニウム基が脱離し、共役系高分子有機化合物となるもの等である。
【００８３】
このような共役系高分子有機化合物は固体で強い蛍光を持ち、均質な固体超薄膜を形成することができる。しかも形成能に富みＩＴＯ電極との密着性も高い。さらに、このような化合物の前駆体は、硬化した後は強固な共役系高分子膜を形成することから、加熱硬化前においては前駆体溶液を後述するインクジェットパターニングに適用可能な所望の粘度に調整することができ、簡便かつ短時間で最適条件の膜形成を行うことができる。
【００８４】
このような前駆体としては、例えばＰＰＶ（ポリ（パラ−フェニレンビニレン））またはその誘導体の前駆体が好ましい。ＰＰＶまたはその誘導体の前駆体は、水あるいは有機溶媒に可溶であり、また、ポリマー化が可能であるため光学的にも高品質の薄膜を得ることができる。さらに、ＰＰＶは強い蛍光を持ち、また二重結合のπ電子がポリマー鎖上で非極在化している導電性高分子でもあるため、高性能の有機ＥＬ素子を得ることができる。
【００８５】
このようなＰＰＶまたはＰＰＶ誘導体の前駆体として、例えば、ＰＰＶ（ポリ（パラ−フェニレンビニレン））前駆体、ＭＯ−ＰＰＶ（ポリ（２，５−ジメトキシ−１，４−フェニレンビニレン））前駆体、ＣＮ−ＰＰＶ（ポリ（２，５−ビスヘキシルオキシ−１，４−フェニレン−（１−シアノビニレン）））前駆体、ＭＥＨ−ＰＰＶ（ポリ［２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）］−パラ−フェニレンビニレン）前駆体等が挙げられる。
【００８６】
ＰＰＶまたはＰＰＶ誘導体の前駆体は、前述したように水に可溶であり、製膜後の加熱により高分子化してＰＰＶ層を形成する。前記ＰＰＶ前駆体に代表される前駆体の含有量は、組成物全体に対して０．０１〜１０．０ｗｔ％が好ましく、０．１〜５．０ｗｔ％がさらに好ましい。前駆体の添加量が少な過ぎると共役系高分子膜を形成するのに不十分であり、多過ぎると組成物の粘度が高くなり、インクジェット法による精度の高いパターニングに適さない場合がある。
【００８７】
さらに、発光層の形成材料としては、少なくとも１種の蛍光色素を含むのが好ましい。これにより、発光層の発光特性を変化させることができ、例えば、発光層の発光効率の向上、または光吸収極大波長（発光色）を変えるための手段としても有効である。すなわち、蛍光色素は単に発光層材料としてではなく、発光機能そのものを担う色素材料として利用することができる。例えば、共役系高分子有機化合物分子上のキャリア再結合で生成したエキシトンのエネルギーをほとんど蛍光色素分子上に移すことができる。この場合、発光は蛍光量子効率が高い蛍光色素分子からのみ起こるため、発光層の電流量子効率も増加する。したがって、発光層の形成材料中に蛍光色素を加えることにより、同時に発光層の発光スペクトルも蛍光分子のものとなるので、発光色を変えるための手段としても有効となる。
【００８８】
なお、ここでいう電流量子効率とは、発光機能に基づいて発光性能を考察するための尺度であって、下記式により定義される。
ηＥ　＝放出されるフォトンのエネルギー／入力電気エネルギー
そして、蛍光色素のドープによる光吸収極大波長の変換によって、例えば赤、青、緑の３原色を発光させることができ、その結果フルカラー表示体を得ることが可能となる。
さらに蛍光色素をドーピングすることにより、ＥＬ素子の発光効率を大幅に向上させることができる。
【００８９】
蛍光色素としては、赤色の発色光を発光する発光層を形成する場合、赤色の発色光を有するローダミンまたはローダミン誘導体を用いるのが好ましい。これらの蛍光色素は、低分子であるため水溶液に可溶であり、またＰＰＶと相溶性がよく、均一で安定した発光層の形成が容易である。このような蛍光色素として具体的には、ローダミンＢ、ローダミンＢベース、ローダミン６Ｇ、ローダミン１０１過塩素酸塩等が挙げられ、これらを２種以上混合したものであってもよい。
【００９０】
また、緑色の発色光を発光する発光層を形成する場合、緑色の発色光を有するキナクリドンおよびその誘導体を用いるのが好ましい。これらの蛍光色素は前記赤色蛍光色素と同様、低分子であるため水溶液に可溶であり、またＰＰＶと相溶性がよく発光層の形成が容易である。
【００９１】
さらに、青色の発色光を発光する発光層を形成する場合、青色の発色光を有するジスチリルビフェニルおよびその誘導体を用いるのが好ましい。これらの蛍光色素は前記赤色蛍光色素と同様、低分子であるため水・アルコール混合溶液に可溶であり、またＰＰＶと相溶性がよく発光層の形成が容易である。
【００９２】
また、青色の発色光を有する他の蛍光色素としては、クマリンおよびその誘導体を挙げることができる。これらの蛍光色素は、前記赤色蛍光色素と同様、低分子であるため水溶液に可溶であり、またＰＰＶと相溶性がよく発光層の形成が容易である。このような蛍光色素として具体的には、クマリン、クマリン−１、クマリン−６、クマリン−７、クマリン１２０、クマリン１３８、クマリン１５２、クマリン１５３、クマリン３１１、クマリン３１４、クマリン３３４、クマリン３３７、クマリン３４３等が挙げられる。
【００９３】
さらに、別の青色の発色光を有する蛍光色素としては、テトラフェニルブタジエン（ＴＰＢ）またはＴＰＢ誘導体を挙げることができる。これらの蛍光色素は、前記赤色蛍光色素等と同様、低分子であるため水溶液に可溶であり、またＰＰＶと相溶性がよく発光層の形成が容易である。
以上の蛍光色素については、各色ともに１種のみを用いてもよく、また２種以上を混合して用いてもよい。
【００９４】
これらの蛍光色素については、前記共役系高分子有機化合物の前駆体固型分に対し、０．５〜１０ｗｔ％添加するのが好ましく、１．０〜５．０ｗｔ％添加するのがより好ましい。蛍光色素の添加量が多過ぎると発光層の耐候性および耐久性の維持が困難となり、一方、添加量が少な過ぎると、前述したような蛍光色素を加えることによる効果が十分に得られないからである。
【００９５】
また、前記前駆体および蛍光色素については、極性溶媒に溶解または分散させてインクとし、このインクをスリットノズル３４から吐出するのが好ましい。極性溶媒は、前記前駆体、蛍光色素等を容易に溶解または均一に分散させることができるため、スリットノズル３４のノズル孔での発光層形成材料中の固型分が付着したり目詰りを起こすのを防止することができる。
【００９６】
このような極性溶媒として具体的には、水、メタノール、エタノール等の水と相溶性のあるアルコール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルイミダゾリン（ＤＭＩ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機溶媒または無機溶媒が挙げられ、これらの溶媒を２種以上適宜混合したものであってもよい。
【００９７】
さらに、前記形成材料中に湿潤剤を添加しておくのが好ましい。これにより、形成材料がスリットノズル３４のノズル孔で乾燥・凝固することを有効に防止することができる。かかる湿潤剤としては、例えばグリセリン、ジエチレングリコール等の多価アルコールが挙げられ、これらを２種以上混合したものであってもよい。この湿潤剤の添加量としては、形成材料の全体量に対し、５〜２０ｗｔ％程度とするのが好ましい。
なお、その他の添加剤、被膜安定化材料を添加してもよく、例えば、安定剤、粘度調整剤、老化防止剤、ｐＨ調整剤、防腐剤、樹脂エマルジョン、レベリング剤等を用いることができる。
【００９８】
このような発光層の形成材料１１４Ｂをスリットノズル３４の吐出口から吐出すると、形成材料１１４Ｂは隔壁１５０内の正孔注入層１４０Ａ上に塗布される。
ここで、形成材料１１４Ｂの吐出による発光層の形成は、赤色の発色光を発光する発光層の形成材料、緑色の発色光を発光する発光層の形成材料、青色の発色光を発光する発光層の形成材料を、それぞれ対応する画素７１に吐出し塗布することによって行う。なお、各色に対応する画素７１は、これらが規則的な配置となるように予め決められている。
【００９９】
このようにして各色の発光層形成材料を吐出し塗布したら、発光層形成材料１１４Ｂ中の溶媒を蒸発させることにより、図１３（ｂ）に示すように正孔層注入層１４０Ａ上に固形の発光層１４０Ｂを形成し、これにより正孔層注入層１４０Ａと発光層１４０Ｂとからなる発光部１４０を得る。ここで、発光層形成材料１１４Ｂ中の溶媒の蒸発については、必要に応じて加熱あるいは減圧等の処理を行うが、発光層の形成材料は通常乾燥性が良好で速乾性であることから、特にこのような処理を行うことなく、したがって各色の発光層形成材料を順次吐出塗布することにより、その塗布順に各色の発光層１４０Ｂを形成することができる。
その後、図１３（ｃ）に示すように、透明基板１２１の表面全体に、あるいはストライプ状に反射電極１５４を形成し、有機ＥＬ素子を得る。
【０１００】
このような有機ＥＬ素子の製造方法によれば、有機ＥＬ基板となる基板１２１についてスリットノズル３４を１回走査するだけで、基板１２１全体の画素領域に正孔注入層１４０Ａを形成する液状材料を充填することができる。そこで、本製造方法によれば、簡易にかつ迅速に所望のパターン領域に正孔注入層１４０Ａを形成する液状材料を塗布することができるので、有機ＥＬ素子の製造コストの低減化及び製造時間の短縮化を実現することができる。
【０１０１】
また、本製造方法によれば、スリットノズル３４を１回走査するだけで基板１２１全体の画素領域に正孔注入層１４０Ａを形成する液状材料を充填することができるので、正孔注入層１４０Ａの膜厚などを容易に均一化することができ、点欠陥などの不具合が発生する確率が低い有機ＥＬ素子を提供することができる。
【０１０２】
また、本製造方法によれば、基板１２１の全体に短時間で一括して正孔注入層１４０Ａを形成する液状材料を塗布することができることなどにより、その液状材料について粘度及び表面張力などの条件が緩やかとなり、液状材料の調整にかかる工数及び材料を大幅に低減することができる。
【０１０３】
（電子機器）
上記実施形態の薄膜形成方法を用いて製造された光学素子（有機ＥＬ素子）であるデバイスを備えた電子機器の例について説明する。
図１４は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１４において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記の光学素子を用いた表示部を示している。
【０１０４】
図１５は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１５において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記の光学素子を用いた表示部を示している。
【０１０５】
図１６は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１６において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記の光学素子を用いた表示部を示している。
【０１０６】
図１４から図１６に示す電子機器は、上記実施形態の光学素子を備えているので良好に画像表示することができ、製造コストを低減することができるとともに、製造期間を短縮することができる。
【０１０７】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【０１０８】
例えば、上記実施形態では、本発明に係る薄膜形成方法を用いて光学素子（有機ＥＬ素子）を製造する方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、本発明に係る薄膜形成方法を用いて半導体素子などを良好に製造することも可能である。また、本発明に係る薄膜形成方法を用いて半導体集積回路の配線などを製造することも可能である。
【０１０９】
また、上記実施形態ではマザー基板１及び基板１０の位置を固定して、スリットノズル３４を移動させて走査しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、スリットノズル３４の位置を固定して、マザー基板１（又は基板１０）を移動させることとしてもよい。また、スリットノズル３４とマザー基板１（又は基板１０）の両方を移動させてもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、被処理基板上のある１辺から対向する１辺へ１つのスリットノズルを１回走査するだけで、被処理基板全体に液状材料を塗布することができるので、製造コストの低減化、製造時間の短縮化及び薄膜の均一化をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る薄膜形成方法の被処理基板を示す平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る薄膜形成方法で用いられるスリットノズルを示す模式底面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る薄膜形成方法で用いられる他のスリットノズルを示す模式底面図である。
【図４】基板のパターン領域に液状材料が塗布された状態を示す模式断面図である。
【図５】図４に示す状態の模式平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る薄膜形成方法で用いられる他のスリットノズルを示す模式断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る薄膜形成方法で用いられる他のスリットノズルを示す模式断面図である。
【図８】毛細管現象を用いた塗布方法を示す模式断面図である。
【図９】有機ＥＬ素子を備えたＥＬディスプレイの一例の回路図である。
【図１０】図９に示したＥＬディスプレイにおける画素部の平面構造を示す拡大平面図である。
【図１１】（ａ）〜（ｅ）は有機ＥＬ素子の製造方法を工程順に説明するための要部側断面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は図１１に続く工程を順に説明するための要部側断面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）は図１２に続く工程を順に説明するための要部側断面図である。
【図１４】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図１５】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【図１６】本実施形態の光学素子を備えた電子機器の一例を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　マザー基板
１０　　　基板
１１　　　隔壁
１２　　　正孔注入層
１５　　　液状材料
２１　　　容器
２２　　　溶媒（液状材料）
２３　　　毛細管（スリットノズル）
２４　　　蓋
３０　　　支持部材
３４ａ〜３４ｈ　　スリットノズル
３５　　　吐出口

Claims (25)

1. 被処理基板の幅と略同一の長さを持つ吐出口であってスリット形状に開けられた吐出口を有してなるスリットノズルから、液状材料を吐出して、該被処理基板に設けられた所望パターン領域に該液状材料を塗布することを特徴とする薄膜形成方法。
2. 複数の前記被処理基板は、マザー基板において行列をなすように規則的な位置に配置されており、
   前記行列における行又は列に配置された各被処理基板に対応するように、複数の前記スリットノズルを直線上に配置し、
   複数の前記スリットノズルから略同時に前記液状材料を吐出することを特徴とする請求項１記載の薄膜形成方法。
3. 前記直線上に配置された複数のスリットノズルは、１つのノズルに複数の前記吐出口が形成されたものであり、
   各吐出口は、１つの液状材料供給部に繋がっていることを特徴とする請求項１又は２記載の薄膜形成方法。
4. 前記直線上に配置された複数のスリットノズルは、各スリットノズルが着脱自在に結合されたものであり、
   前記マザー基板上に配置された複数の被処理基板がなす行列の行又は列の数と同一の個数の該スリットノズルが結合されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の薄膜形成方法。
5. 前記被処理基板における所望パターン領域について、前記液状材料を塗布する前に、親液処理を施しておくことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項記載の薄膜形成方法。
6. 前記被処理基板における所望パターン領域の外側について、前記液状材料を塗布する前に、撥液処理を施しておくことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の薄膜形成方法。
7. 前記スリットノズルは、毛細管現象を用いて前記液状材料を被処理面に供給するものであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項記載の薄膜形成方法。
8. 複数の前記スリットノズルから前記液状材料を吐出するときに、前記マザー基板と該複数のスリットノズルとのうちの少なくとも一方を移動させ、
   該スリットノズルが前記被処理基板上に来たときは、該スリットノズルの吐出口を該被処理基板の被処理面に近づけ、
   該スリットノズルが前記被処理基板上から離れたときは、該スリットノズルの吐出口を前記マザー基板の面から遠ざけることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一項記載の薄膜形成方法。
9. 前記スリットノズルが前記被処理基板上に来たときは、該スリットノズルの吐出口から前記液状材料を吐出させ、
   該スリットノズルが該被処理基板上から離れたときは、該スリットノズルの吐出口からの該液状材料の吐出を停止させることを特徴とする請求項８記載の薄膜形成方法。
10. 前記液状材料の濃度を制御することで、前記所望パターン領域に塗布された液状材料による薄膜の厚さを制御することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項記載の薄膜形成方法。
11. 前記所望パターン領域は、隔壁で囲まれていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項記載の薄膜形成方法。
12. 前記複数の被処理基板がなす行列における行又は列方向へ１回だけ前記複数のスリットノズルを移動させる過程で、該複数の被処理基板全ての所望パターン領域に前記液状材料を塗布することを特徴とする請求項２乃至１１のいずれか一項記載の薄膜形成方法。
13. 液状材料を吐出する吐出口であって、被処理基板の幅と略同一の長さを持ちスリット形状に開けられた吐出口を有してなるスリットノズルを備えることを特徴とする薄膜形成装置。
14. 前記スリットノズルは、直線上に所定の間隔を空けて複数配置されていることを特徴とする請求項１３記載の薄膜形成装置。
15. 複数の前記スリットノズルは、１つのノズルに複数の前記吐出口が形成されたものであり、各吐出口が一つの液状材料供給部に繋がっていることを特徴とする請求項１４記載の薄膜形成装置。
16. 複数の前記スリットノズルは、各スリットノズルが着脱自在に結合されたものであり、マザー基板上に配置された複数の被処理基板がなす行列の行又は列の数と同一の個数の該スリットノズルが結合されたものであることを特徴とする請求項１４記載の薄膜形成装置。
17. 複数の前記スリットノズルそれぞれは、開閉可能となっていることを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか一項記載の成膜形成装置。
18. 複数の前記スリットノズルそれぞれは、位置が変更可能となっていることを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか一項記載の成膜形成装置。
19. 前記スリットノズルは、毛細管現象を用いて前記液状材料を被処理面に供給するものであることを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか一項記載の薄膜形成装置。
20. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の薄膜形成方法を用いて製造された薄膜を備えたことを特徴とする光学素子。
21. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の薄膜形成方法を用いて製造された正孔注入層を備えたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
22. 請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の薄膜形成方法を用いて製造された薄膜を備えたことを特徴とする半導体素子。
23. 請求項２０記載の光学素子を備えたことを特徴とする電子機器。
24. 請求項２１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を備えたことを特徴とする電子機器。
25. 請求項２２記載の半導体素子を備えたことを特徴とする電子機器。

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