JP5082217B2 - 膜パターンの形成方法、デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
また本発明の一実施形態に係る膜パターンの形成方法は、前記機能液又は前記溶媒が配置されない領域を含む前記非有効領域に配置する単位面積当たりの前記機能液又は前記溶媒の量を、前記機能液が配置されない領域を含む前記有効領域に配置する単位面積当たりの前記機能液の量よりも多くし、且つ、前記非有効領域における前記機能液又は前記溶媒の後退接触角を30°以下に調節することを特徴とする。
また本発明の一実施形態に係る膜パターンの形成方法は、前記機能液又は前記溶媒の配置を液滴吐出法により行なうことを特徴とする。
また本発明の一実施形態に係るデバイスの製造方法は、膜パターンの形成工程が、上記のいずれかの項に記載の膜パターンの形成方法により行なわれることを特徴とする。
また本発明の一実施形態に係る膜パターンの形成方法は、機能性材料を溶媒に溶解ないし分散させてなる機能液を基体上に配置し、前記機能液を乾燥することにより、前記機能性材料からなる膜パターンを形成する方法であって、前記膜パターンが形成される前記基体の有効領域に前記機能液を配置する工程と、前記有効領域の周囲の非有効領域に前記機能液又は前記溶媒を配置する工程と、前記有効領域及び前記非有効領域に配置された前記機能液又は前記溶媒を乾燥する工程とを有し、前記乾燥の開始から終了までの期間において、前記非有効領域に配置された前記溶媒の表面積SDが、前記有効領域に配置された前記溶媒の表面積SEに対して、SE≦SDを満たすように乾燥を行なうことを特徴とする。
この方法によれば、非有効領域の溶媒蒸気の分圧を乾燥期間の開始から終了に至るまで常に十分な大きさに維持できるので、有効領域全体で機能液から溶媒が蒸発する速度、すなわち乾燥速度が均一になり、膜厚むらや膜の偏りなどがない高品質な膜を形成することができる。
この方法によれば、非有効領域における溶媒の後退接触角が30°以下となっているので、溶媒を乾燥しても、基体の面内方向における塗膜の径は殆ど変化しない。このため、乾燥期間中常に一定の溶媒蒸気の分圧を維持することができる。
この方法によれば、液体受容部によって機能液又は溶媒の平面的なサイズが規定されるので、有効領域の膜パターンの形状や非有効領域における溶媒蒸気の分圧を精密に制御することが可能である。
この方法によれば、非有効領域における溶媒の表面積は液体受容部のサイズで規定されるので、非有効領域の溶媒蒸気の分圧を乾燥期間中常に一定に維持することが可能である。また、隔壁によって膜パターンの形状が規定されることから、例えば隣接する隔壁間の幅を狭くするなど、隔壁を適切に形成することにより、膜パターンの微細化や細線化を図ることができる。
この方法によれば、非有効領域における溶媒の後退接触角が30°以下となっているので、溶媒を乾燥しても、基体に平行な面内における塗膜の径は殆ど変化しない。このため、乾燥期間中常に一定の溶媒蒸気の分圧を維持することができる。
この方法によれば、非有効領域に形成される膜パターンと基体との間に、隔壁を構成する材料膜が介在するので、例えば有機EL装置の発光層等を形成する場合のように、基体の表面に配線等が形成されている場合であっても、これらの配線と膜パターンとの間に大きな寄生容量が発生することはない。また、前記材料膜によって基体の表面を機能液又は溶媒から保護することもできる。
この方法によれば、液滴吐出法を用いることにより、スピンコート法などの他の塗布技術に比べて、液体材料の消費に無駄が少なく、基体上に配置する液体材料の量や位置の制御を行ないやすいという利点がある。
この方法によれば、有効領域全体にわたって均一な膜を有する高性能なデバイスを提供することができる。
本発明のデバイスとしては、例えば、有機エレクトロルミネッセンス装置やカラーフィルタ基板等があり、これら有機エレクトロルミネッセンス装置の有機機能層(発光層、電荷輸送層等)や画素電極のパターン、又はカラーフィルタ基板のカラーフィルタパターンの形成工程等に、本発明の膜パターンの形成方法を好適に適用することができる。
図1は、本発明の膜パターンの形成方法を示す概念図である。
本発明の膜パターンの形成方法は、基体P上に機能性材料を含む機能液を配置し、前記機能液を乾燥することにより、前記基体P上に前記機能性材料からなる膜パターンを形成するものである。膜パターンが形成される領域のうち、膜本来の機能が有効に発揮される一群の膜パターンによって構成される領域を有効領域TEといい、膜パターンは形成されるが、膜本来の機能を発揮しない一群の膜パターン(ダミーの膜パターン)によって構成される領域を非有効領域TDという。ただし、非有効領域TDには必ずしも膜パターンが形成される必要はなく、機能性材料を含まない溶媒のみを配置する領域、又は溶媒のみを配置する領域とダミーの膜パターンを形成する領域との双方を含む領域を非有効領域という場合もある。本発明では、これらを総称して非有効領域という。
液滴吐出ヘッド20は、複数のノズル81を有するノズルプレート80と、振動板85を有する圧力室基板90と、これらノズルプレート80と振動板85とを嵌め込んで支持する筐体88とを備えている。
まず、図5(a)に示すように、基体Pの有効光学領域TE及びダミー領域TDに前述の表面処理を施し、基体Pの表面に、有効画素PE及びダミー画素PDとなる複数の領域を形成する。
また、ダミー画素PD及び有効画素PDに吐出する溶媒の量は、少なくともダミー画素PDに配置される溶媒の表面積SDが有効画素PEに配置される溶媒の表面積SEよりも大きくなるような量に設定する。こうすることで、ダミー領域TDの溶媒蒸気の分圧を有効光学領域TEの溶媒蒸気の分圧よりも高い分圧とすることができる。
液滴吐出ヘッド20から滴下された機能液Lは、塗布後の乾燥工程において液面が徐々に低下し、最終的に固化されて膜パターンFを形成する。この際、図6(b)のように機能液Lと基体Pとの濡れ性が悪いと(後退接触角θB>30°)、機能液Lの塗膜は、接触角θBを一定として、基体Pの面方向(図示左右方向)及び高さ方向(図示上下方向)の双方で収縮していく。溶媒蒸気の分圧は、配置された溶媒の表面積に依存し、配置された溶媒の表面積が大きいほど蒸発した溶媒分子の分圧は大きくなるが、図6(b)の場合には、塗膜の収縮が基体Pの面方向において生じるため、溶媒蒸気の分圧は乾燥の進行に伴って徐々に小さくなり、乾燥工程がある程度進むと、ダミー領域TDにおいて必要な溶媒蒸気の分圧が維持できなくなってしまう。
次に、本発明のデバイスの製造方法の一実施の形態として、本発明の膜パターンの形成方法を有機EL装置の製造方法に適用した例について説明する。この有機EL装置は、有機EL素子を画素として基体上に配列してなる有機EL装置であり、例えば電子機器等の表示手段として好適に用いることができるものである。
次に、有機EL装置70の製造方法について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、図7から図10に示した構成を備えた有機EL装置を液滴吐出法を用いて製造する例について説明する。なお、以下に示す手順や液体材料の材料構成は一例であってこれに限定されるものではない。また、液滴吐出装置については前述のものを用いることができる。
図11(a)では、バンクBとして、有効画素PEにのみ開口部149b,151を有する形状を採用する。ダミー領域に開口部を設けないことで、ダミーの膜パターンと回路素子部に形成された配線等との間に寄生容量が発生しないようにすることが可能である。ただし、必要であれば、有効画素PEとダミー画素PDの双方に開口部149b,151を設けることも可能である。
なお、ダミー画素PDには、赤色、緑色及び青色の3つの発光層形成材料が形成されることになるが、図12(c)では、これらを纏めて符号140Dで示している。
次に、本発明の膜パターンの形成方法の実施例について説明する。
図13は、表面処理の異なる2つのサンプル基板(サンプル基板1、サンプル基板2)の有効領域内における膜厚の不均一性を示す図である。図13の横軸は基板上における有効画素の位置を示しており、縦軸は1有効画素内での膜厚の不均一性を示している。膜厚の不均一性は、1有効画素内で最も膜厚が大きい部分と最も膜厚が薄い部分との膜厚差によって測定している。なお、縦軸の単位はオングストローム(Å)である。
次に、本発明の電子機器の具体例について説明する。
図15は、携帯電話機の一例を示した斜視図である。図15において、符号600は携帯電話機本体を示し、符号601は上記実施形態の有機EL装置を備えた表示部を示している。
図15に示す電子機器は、上述した本発明の膜パターンの形成方法により形成された膜パターンを備えたものであるので、高い表示品質や高い性能が得られるものとなる。
なお、本発明のデバイスは、前述した携帯電話機に限らず、種々の電子機器に搭載することができる。この電子機器としては例えば、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた機器等がある。
Claims (4)
- 機能性材料を溶媒に溶解ないし分散させてなる機能液を基体上に配置し、前記機能液を乾燥することにより、前記機能性材料からなる膜パターンを形成する方法であって、
前記膜パターンが形成される前記基体の有効領域を隔壁によって区画する隔壁形成工程と、
前記隔壁形成工程の後に、前記有効領域と前記有効領域の周囲の非有効領域を親液処理する親液工程と、
前記親液工程の後に、前記基体の有効領域の前記隔壁で区画された領域に前記機能液を配置する工程と、
前記親液工程の後に、前記非有効領域に前記機能液又は前記溶媒を配置する工程と、
前記有効領域及び前記非有効領域に配置された前記機能液又は前記溶媒を乾燥する工程と、
を備え、
前記非有効領域において、前記機能液又は前記溶媒は前記親液処理された前記隔壁の上面に配置され、
前記非有効領域に配置する前記機能液又は前記溶媒の量は前記有効領域に配置する前記機能液の量よりも多い、
ことを特徴とする膜パターンの形成方法。 - 前記機能液又は前記溶媒が配置されない領域を含む前記非有効領域に配置する単位面積当たりの前記機能液又は前記溶媒の量を、前記機能液が配置されない領域を含む前記有効領域に配置する単位面積当たりの前記機能液の量よりも多くし、且つ、前記非有効領域における前記機能液又は前記溶媒の後退接触角を30°以下に調節することを特徴とする、請求項1記載の膜パターンの形成方法。
- 前記機能液又は前記溶媒の配置を液滴吐出法により行なうことを特徴とする、請求項1または2に記載の膜パターンの形成方法。
- 膜パターンを有するデバイスの製造方法であって、 前記膜パターンの形成工程が、請求項1〜3のいずれかの項に記載の膜パターンの形成方法により行なわれることを特徴とする、デバイスの製造方法。
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