TWI463528B - A manufacturing method of a display element, a manufacturing apparatus for a display element, and a display element - Google Patents

A manufacturing method of a display element, a manufacturing apparatus for a display element, and a display element Download PDF

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TWI463528B
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Description

顯示元件之製造方法、顯示元件之製造裝置及顯示元件
本發明係關於一種有機電致發光(EL)元件、液晶顯示元件或電場放出顯示元件(FED，Field Emission Display：場致發射顯示器)等平面面板顯示元件。又關於一種該顯示元件之製造方法及製造裝置。
液晶顯示元件等顯示元件，係具有小型、薄型、低消耗電力以及輕量之特徵，因此現今被廣泛使用於各種電子機器。用以驅動該等顯示元件之驅動電路或薄膜電晶體，一般係使用稱為步進機之曝光裝置來加以製造。
但是，尤其是液晶顯示元件係大型化進步，且第八代以後，製造成本、裝置輸送限制等，在至今為止之縱向擴展延伸之技術而達到無法對應之地步，而擁有許多的難題。此外，為了減低製造成本，除了基板尺寸放大所致之高效率化外，減低裝置成本、減低運作成本、提升大型面板之良率成為很大的課題。
再者有機EL及電場放出顯示元件等開始出現於市場上，有關該等次世代之顯示元件之製造，減低裝置成本、減低運作成本也成了很大的課題。
專利文獻1，係揭示作為減低液晶顯示元件之裝置成本、減低運作成本之對策，以滾輪形式製造液晶顯示元件之方法。
【專利文獻1】日本專利第3698749號公報
專利文獻1所揭示之實施例係揭示能容易製造之被 動型液晶晶胞之製造方法，並非用以製造具有現在所使用之高精度的驅動電路或薄膜電晶體之顯示裝置。此外，對形成高精度的驅動電路或薄膜電晶體來說，定位係非常重要。
因此，提供一種在可撓性基板形成高精度的驅動電路或薄膜電晶體之顯示元件用之製造裝置、製造方法及量產性高的顯示元件。
本發明之顯示元件之製造方法係具有：在朝第一方向送出之可撓性基板形成基準標記之標記形成步驟；在可撓性基板形成隔板之隔板形成步驟；以及依據基準標記，藉由塗佈裝置相對隔板在既定位置塗佈導電構件以形成電極之電極形成步驟。
藉由該製造方法，能在可撓性基板設基準標記與隔板，並且藉由塗佈導電構件而形成電極。因而能以高精度且廉價地形成薄膜電晶體等。
本發明之顯示元件之製造裝置，係具有：將可撓性基板朝第一方向搬送之搬送部；在可撓性基板形成基準標記之標記形成部；在可撓性基板形成隔板之隔板形成部；以及依據基準標記，相對隔板在既定位置塗佈導電構件之塗佈部。
藉由該製造裝置，能在可撓性基板設基準標記與隔板，並且依據基準標記能以高精度塗佈導電構件。
本發明之顯示元件，係具有：可撓性基板；推壓可撓性基板而形成之隔板；以及塗佈在隔板間而形成之電極。
具有塗佈在推壓可撓性基板而形成之隔板間之電 極之顯示元件，係以高精度且廉價地大量加以製造。
本發明之顯示元件之製造方法、製造裝置或顯示元件，係有大大減低裝置成本、減低運作成本及減低顯示元件本身的價格之優點。又因形成有隔板而亦有以高精度形成顯示元件之優點。
經完成之面板係可在滾筒之狀態搬運，且可大幅削減輸送成本。尤其，越形成多倒角面板及大型面板則效果越大。
本實施例所說明之顯示元件之製造裝置，係可適用於有機EL元件、液晶顯示元件或電場放出顯示元件之裝置。首先，說明有機EL元件之構造，於實施例1及實施例2說明有機EL元件之製造裝置及製造方法，於實施例3說明液晶製造裝置。
〈場效型電晶體之有機EL元件50〉 第一a圖係有機EL元件50之放大上視圖，第一圖b圖及第一c圖係第一a圖之b－b剖視圖及c－c剖視圖。有機EL元件50係為一底接觸型場效型電晶體，其係自底部往上在可撓性基板FB形成閘極G、閘極絕緣層I，進一步形成源極電極S、汲極電極D及像素電極P後，形成有機半導體層OS。
如第一b圖所示形成有閘極G。在該閘極G上形成有絕緣層I。在該絕緣層I上形成有源極匯流線SBL之源極電極S，並且形成有與像素電極P連接之汲極電極D。在源極電極S與汲極電極D之間形成有有機半導體層OS。藉此即完成場效型電晶體。又，如第一b圖及 第一c圖所示，在像素電極P上形成有發光層IR，且在該發光層IR形成有透明電極ITO。
由第一b圖及第一c圖可明瞭，在薄膜基板FB形成有隔板BA(儲存層)。然後如第一c圖所示，在隔板BA間形成有源極匯流線SBL。如上述，藉由存在隔板BA以高精度形成有源極匯流線SBL，並且亦確實地形成有像素電極P極發光層IR。此外，雖在第一b圖及第一c圖並無描繪出，但亦與源極匯流線SBL同樣的在隔板BA間形成有閘極匯流線GBL。以下說明量產性製造如上述之有機EL元件50。
〈〈實施例1：有機EL元件之製造裝置〉〉
第二圖係顯示用以製造於可撓性薄片基板FB具有第一圖所示之像素電極P及發光層IR等之有機EL元件50之製造裝置100之構造的概略圖。
本實施例之有機EL元件50之製造裝置100，係形成形成有薄膜電晶體(TFT)、像素電極P之薄片基板FB。再者，為了在該薄片基板FB上之像素電極P上精度良好地形成包含發光層IR之1層以上的有機化合物(發光元件層)，而在像素電極P之邊界區域容易以精度良好地形成隔板BA。
有機EL元件用之製造裝置100，係具備用以送出以滾筒狀捲取之帶狀可撓性薄片基板FB之供應滾筒RL。供應滾筒RL以既定速度旋轉，藉此將薄片基板FB送往搬送方向之X軸方向。且有機EL元件用之製造裝置100，係在複數部位具備滾輪RR，藉由該滾輪RR旋轉，亦將薄片基板FB送往X軸方向。滾輪RR係亦可以是由兩面挾住薄片基板FB之橡膠滾輪，若薄片基板FB具 有穿孔的話，亦可以是附有制輪裝置之滾輪RR。該等滾輪RR之中一部份的滾輪RR係可朝與搬送方向正交之Y軸方向移動。
有機EL元件之製造裝置100，在最後的步驟中，亦可具備將薄片基板FB切斷成既定大小之圖未示的切斷裝置，且為了在另一步驟進行處理，亦可具備將薄片基板FB捲取成滾筒狀之未圖示的捲取滾筒。切斷裝置或捲取滾筒，係與供應滾筒RL及滾輪RR同步以既定速度將薄片基板FB切斷或捲取。。
〈隔板形成步驟91〉 自供應滾筒RL送出之薄片基板FB，最初係進入在薄片基板FB形成隔板BA之隔板形成步驟91。隔板形成步驟91中，以套件滾輪10推壓薄片基板FB，並且以經推壓之隔板BA保持形狀之方式，以熱轉印滾輪15將薄片基板FB以玻璃轉移點以上加熱。因此，形成在套件滾輪10之滾輪表面之模形狀即轉印至薄片基板FB。
套件滾輪10之滾輪表面係予以鏡面加工，在該滾輪表面安裝有，以SiC、Ta等材料構成之微細套件滾輪用模組11。微細套件滾輪用模組11係形成薄膜電晶體之配線用壓模機等。又，由於在作為帶狀可撓性薄片基板FB之寬度方向之Y軸方向的兩側形成校準標記AM，因此微細套件用模組11係形成校準標記AM用壓模機。
〈電極形成步驟92〉 薄片基板FB係接著往X軸方向前進，並即進入電極形成步驟92。電極形成步驟92中，形成使用有機半 導體之薄膜電晶體。使用該有機半導體來構成薄膜電晶體時，有效利用印刷技術及液滴塗佈法技術能形成薄膜電晶體。此外，使用有機半導體之薄膜電晶體中，尤其是第一圖所示之場效型電晶體(FET)較佳。
電極形成步驟92中，使用閘極用液滴塗佈裝置20G、絕緣層用液滴塗佈裝置20I、液滴塗佈裝置20等。以下依用途別，雖可分為使用源極用及汲極用以及像素電極用液滴塗佈裝置20SD、有機半導體液滴塗佈裝置20OS、ITO電極用液滴塗佈裝置20IT等，但皆採用噴墨方式或分滴方式，因此將該等總稱為液滴塗佈裝置20。
以噴墨方式來說，例舉有帶電控制方式、加壓振動方式、電氣機械轉換式、電氣熱轉換方式及靜電吸引方式等。液滴塗佈法，係使用材料較無浪費，並且能將所期望的量之材料正確的配置在所期望的位置。此外，藉由液滴塗佈法所塗佈之金屬油墨等液滴之一滴的量係為例如1~300奈克。
首先，閘極用液滴塗佈裝置20G，係將金屬油墨塗佈於閘極匯流線GBL之隔板BA內。然後，在熱處理裝置BK藉由熱風或遠紅外線等之放射熱等使金屬油墨乾燥或燒成(烘烤)。藉由該等處理完成閘極G。此外，金屬油墨係為粒子徑約5nm之導電體在室溫之溶媒中，安定進行分散之液體，作為導電體，使用有石墨、銀(Ag)或金(Au)等。
接著，絕緣層用液滴塗佈裝置20I，係將聚亞醯胺係樹脂之電氣絕緣性油墨塗佈於切換部。然後，在熱處理裝置BK藉由熱風或遠紅外線等之放射熱，使電氣絕 緣性乾燥且硬化。藉由該等處理形成閘極絕緣層I。
接著，源極用及汲極用以及像素電極用液滴塗佈裝置20SD，係將金屬油墨塗佈於源極匯流線SBL之隔板BA內及像素電極P之隔板BA內。然後，在熱處理裝置BK使金屬油墨乾燥或燒成(烘烤)。藉由該等處理形成連接有源極電極S、閘極D及像素電極P之狀態之電極。
接著，用切斷裝置30將互相連接之源極電極S與汲極電極D切斷。以切斷裝置30來說，相對切斷之金屬膜而言，吸收波長的雷射較佳，且藉由波長轉換雷射，成為YAG等之2,3,4倍高頻較佳。又，藉由脈衝型雷射，防止熱擴散，且能減低切斷部以外之損傷。若材料為鋁之情況，則760nm波長之豪微微秒雷射較佳。使用鈦藍寶石雷射之豪微微秒雷射照射部，係以10KHz至40KHz之脈衝照射雷射光LL。藉由配置在雷射光LL之光路徑之電流計鏡31旋轉，雷射光LL之照射位置會產生變化。
切斷裝置30係由於使用豪微微秒雷射，因此可作次微米加工，且能將決定場效型電晶體性能之源極電極S與汲極電極D之間隔(通道長)正確地切斷。源極電極S與汲極電極D與間隔係為3μm左右至30μm左右。藉由該切斷處理，形成源極電極S與汲極電極D分離之電極。
雷射光LL係除豪微微秒雷射外，亦可使用碳酸氣體雷射或綠雷射等。此外，除雷射外，以切割鋸刀等機械的切斷亦可。
接著，有機半導體液滴塗佈裝置20OS，係在源極電極S與汲極電極D之通道長度之間之切換部塗佈有機 半導體油墨。然後，在熱處理裝置BK藉由熱風或遠紅外線等之放射熱等，使有機半導體油墨乾燥或烘乾。藉由該等處理，形成有機半導體層OS。
此外，形成有機半導體油墨之化合物，係可為單結晶材料，亦可為非晶質材料，為低分子或高分子亦可。尤其較佳的舉例有以苯或三酸磷甲苯酯、蔥等為代表之縮環系芳香族碳氫化合物之單結晶或π共軛系高分子。
如以上所示方式，即使未使用所謂縮影製程，有效利用印刷技術或液滴塗佈法技術亦能形成薄膜電晶體等。僅印刷技術或僅液滴塗佈法技術，係由於油墨之滲透或擴散而無法精度良好地形成薄膜電晶體等，但藉由隔板形成步驟91中形成隔板BA，可防止油墨之滲透及擴散。再者，決定薄膜電晶體性能之源極電極S與汲極電極D之間隔，係能藉由雷射加工或機械加工形成。
〈發光層形成步驟93〉 有機EL元件用之製造裝置100，係在像素電極P上接著進行有機EL元件之發光層IR之形成步驟。在發光層形成步驟93，亦使用發光層用液滴塗佈裝置20(紅色發光層用意滴塗佈裝置20Re、綠色發光層用液滴塗佈裝置20Gr、藍色發光層用液滴塗佈裝置20BL)。
發光層IR係含有主體化合物與磷光性化合物(亦稱磷光發光性化合物)。主體化合物係為發光層IR所含有之化合物。磷光性化合物係為自激發三重態之發光所觀測之化合物，於室溫進行磷光發光。
紅色發光層用液滴塗佈裝置20Re，係將R溶液塗佈在像素電極P上，並進行成膜以使乾燥後之厚度成為100nm。R溶液係在主體材之聚乙烯哢唑(PVK)，將紅 色不純物材料溶解於1,2－二氯乙烷中之溶液。接著，綠色發光層用液滴塗佈裝置20Gr係將G溶液塗佈在像素電極P上。G溶液係在主體材PVK，將綠色不純物材料溶解於1,2－二氯乙烷中之溶液。
再者，藍色發光層用液滴塗佈裝置20BL係將B溶液塗佈在像素電極P上。B溶液係在主材材PVK，將藍色不純物材料溶解於1,2－二氯乙烷中之溶液。之後，在熱處理裝置BK藉由熱風或遠紅外線等之放射熱等，使發光層溶液乾燥且硬化。
接著，絕緣層用液滴塗佈裝置20I，係將聚亞醯系樹脂或聚氨酯系樹脂之電氣絕緣性油墨塗佈在閘極匯流線GBL或源極匯流線SBL之一部份，以不會與後述之透明電極ITO短絡。然後，在熱處理裝置BK以熱風或遠紅外線等之放射熱等，使電氣絕緣性油墨乾燥且硬化。
之後，ITO電極用液滴塗佈裝置20IT係在紅色、綠色或藍色發光層上塗佈ITO(Indium Tin Oxide，銦錫氧化物)油墨。ITO油墨係於氧化銦(In2 O3 )添加數%之氧化錫(SnO2 )之化合物，該電極係為透明的。此外，以IDIXO(In2 O3 －ZnO)等非晶質使用可製作透明電極膜層之材料亦可。透明導電膜係透過率為90%以上較佳。然後，在熱處理裝置BK以熱風或遠紅外線等之放射熱等，使ITO油墨乾燥且硬化。
此外，雖從隔板形成步驟91到發光層形成步驟93連續製造，但薄片基板FB係從隔板形成步驟91到電極形成步驟92暫時停止而以捲取滾筒捲取亦可。暫時進行捲取時，為保護所形成之電極，於捲取時最好與成為 緩衝層之紙墊板等同時捲取。
在第二圖所說明之有機EL元件用之製造裝置100係能製造第一圖之有機EL元件50，但有在有機EL元件進一步設電洞輸送層及電子輸送層之情況。該等層亦有效利用印刷技術或液滴塗佈法技術，只要在製造裝置100追加用以設該等之步驟即可。
〈在製造步驟中之有機EL元件50之狀態〉 第三a－1圖係顯示在隔板形成步驟91，亦即以套件滾輪10推壓薄片基板FB，且形成有隔板BA之狀態的上視圖。第三a－2圖係第三a－1圖之隔板BA間之閘極匯流線GBL的剖視圖。然而，圖示之該閘極匯流線GBL係未塗佈有金屬油墨。此外，於第三a－2圖，隔板BA內之剖面形狀係為V字形狀或U字形狀皆可，或為矩形形狀亦可。但，微細套件用模組11推壓薄片基板FB後，為不使薄片基板FB剝離，以V字形狀或U字形狀較佳。
在隔板BA之間所形成之寬度W(μm)係為閘極匯流線GBL之必要線寬，但由第二圖所示之閘極用液滴塗佈裝置20G塗佈之液滴直徑d(μm)，係從W/2至W/4左右較佳。
第三b－1圖係為電極形成步驟92中形成閘極G之薄片基板FB的上視圖。第三b－2圖係顯示使金屬油墨進入閘極匯流線GBL用隔板BA內之狀態的剖視圖。如第三b－3圖之上視圖所示控制塗佈之順序，以使閘極G形成直線狀。第三b－3圖中之1到9的號碼係表示塗佈之順序。以金屬油墨彼此之液體張力成為直線狀之液滴之塗佈順序。基本上，最後塗佈金屬油墨以塗佈於正中央。
接著，在熱處理裝置BK使金屬油墨乾燥或燒成，如第三b－4圖之剖視圖所示，金屬油墨係形成薄膜(圖中放大描繪)。藉由設置隔板BA，再藉由液滴塗佈裝置20塗佈金屬油墨，進一步在熱處理裝置BK使金屬油墨乾燥或燒成之際，金屬油墨不會自閘極匯流線GBL溢出。
第四a圖係顯示藉由電極形成步驟92之中絕緣層用液滴塗佈裝置20I形成絕緣層I之狀態的上上視圖。圖中，為使容易理解，絕緣層I係跨越隔板BA描繪成圓形，但可不必跨越隔板BA，只要將電氣絕緣性油墨塗佈在源極匯流線SBL所通過之閘極G上即可。
第四b圖係顯示電極形成步驟92之中源極匯流線SBL之狀態的上視圖。第四b圖中之1到9之號碼係表示源極用及汲極用以及像素電極用之液滴塗佈裝置20SD塗佈之順序。
第四c圖係顯示以切斷裝置30將電極形成步驟92之中源極電極S與汲極電極D之間隔切斷之狀態的上視圖。
第四(d)圖係顯示有機半導體液滴塗佈裝置20OS，在源極電極S與汲極電極D之間塗佈有機半導體油墨，且形成有機半導體層OS之狀態的上視圖。如此即完成場效型電晶體。
之後，藉由各液滴塗佈裝置20塗佈發光層IR及透明電極ITO，即完成第一圖所示之有機EL元件50。藉由存在隔板BA，不須在熱處理裝置BK將紅色、綠色及藍色發光層IR熱處理而接著塗佈時，亦藉由溶液溢出相鄰接之像素區域，而不會產生混色。
<另一場效型電晶體> 第五圖係顯示另一構造之場效型電晶體的剖視圖。
除第一圖所示之場效型電晶體外，亦可製造底閘型作為第五a圖所示之場效型電晶體。該場效型電晶體係在薄片基板FB上形成閘極G、閘極絕緣層I、有機半導體層OS後，形成源極電極S、汲極電極D。
第五b圖係頂閘型場效型電晶體，在薄片基板FB上形成源極電極S及汲極電極D後，形成有機半導體層OS，進一步在其上形成閘極絕緣層I、閘極G。
即使該等皆為場效型電晶體，亦能使用依照積層順序改變金屬油墨等之塗佈的順序之製造裝置100來對應。
〈校準〉 接著說明在有機EL元件用之製造裝置100所使用之校準。
有機EL元件用之製造裝置100係具有第二圖所示之速度及校準控制部90。速度及校準控制部90係進行供應滾輪RL及滾輪RR之速度控制。又滾輪RR係可移動於Y軸方向，速度及校準控制部90係進行滾輪RR之Y軸方向之移動控制。此外，速度及校準控制部90係從複數個校準照相機CA接受校準標記A檢測結果，且控制液滴塗佈裝置20之油墨等之塗佈位置與時序、切斷裝置30之切斷位置及時序。
以第二圖所示之套件滾輪10之微細套件用模組11，在薄片基板FB形成校準標記AM。校準照相機CA係在可視光照明下以CCD或CMOS攝影，並處理該攝影影像以檢測校準標記AM之位置亦可，或將雷射光照射於校準標記AM，即使將該散亂光受光，檢測校準標 記AM之位置亦可。
薄片基板FB係耐熱性之樹脂薄膜，具體而言，係聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、聚酯樹脂、乙烯系共聚物樹脂、聚氯乙烯樹脂、纖維素樹脂、聚醯胺樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚苯乙烯樹脂、醋酸乙烯酯樹脂，且能使用具有光透過功能者。
如上述所示，薄片基板FB係在隔板形成步驟91接受熱轉印之熱處理，由於各種油墨係必須在熱處理裝置BK乾燥或燒成(烘烤)，因此加熱至200℃左右。薄片基板FB係熱膨脹係數越小越好，以使即使受熱也不會改變其尺寸。例如，將無機填充物混合於樹脂薄膜能使熱膨脹係數變小。以無機填充物之例來說，例舉有氧化鈦、氧化鋅、氧化鋁、氧化矽等。
然而，藉由經過熱轉印滾輪15及熱處理裝置BK，薄片基板FB伸縮於X軸方向及Y軸方向。有機EL元件用之製造裝置100係在熱轉印滾輪15之下游配置校準照相機CA1，在熱處理裝置BK之後，配置校準照相機CA2至校準照相機CA8。而且，藉由該等，正確掌握液滴塗佈裝置20之油墨等之塗佈位置與時序、切斷裝置30之切斷位置及時序。
第六a圖係從上方觀看有機EL元件用之製造裝置100之電極形成步驟92的圖，將薄片基板FB搬送至搬送方向FD。在薄片基板FB係在作為寬度方向之Y軸方向的兩側形成有校準標記AM。如第二圖所示，套件滾輪10之微細套件用模組11係在薄片基板FB之中央部形成既定的隔板圖案，並且在薄片基板FB之寬度方向(Y方向)的兩端以一定間隔形成校準標記AM。在薄片基 板FB之Y方向端部係設有一對校準照相機CA1，一對校準照相機CA1係將該校準標記AM攝影。該攝影結果係送至速度及校準控制部90。
閘極用液滴塗部裝置20G係如第六a圖所示配置於Y軸方向，多數的噴嘴22沿Y軸方向配置。又，亦於X軸方向配置有複數行噴嘴22。在第六a圖中，配列於Y方向之多數的噴嘴22於X方向兩段設置。閘極用液滴塗部裝置20G係依照速度及校準控制部90送來之訊號，切換自噴嘴22塗佈金屬油墨之時序、塗佈金屬油墨之噴嘴22。
第二圖所示之微細套件模組11係規定校準標記AM與場效型電晶體之閘極匯流線GBL及源極匯流線SBL之位置關係。亦即，如第六b圖所示，在Y軸方向規定校準標記AM與閘極匯流線GBL之既定距離PY，在X軸方向規定校準標記AM與源極匯流線SBL之既定距離PX，以掌握薄片基板FB之輸送速度。
因而，速度及校準控制部90係藉由攝影一對校準標記AM，檢測出薄片基板FB之X軸方向之偏移、Y軸方向之偏移及θ旋轉。第六圖中，校準標記AM相對X軸方向之數行場效型電晶體的隔板BA設一對，但相對一行場效型電晶體之隔板BA設一對校準標記AM亦可。此外，只要有空間，在中央區域設校準標記AM亦可，不僅是薄片基板FB兩側。
此外，一對校準標記AM係顯示十字形，但為圓形標記、斜的直線標記等其他標記形狀亦可。
速度及校準控制部90在檢測出薄片基板FB之Y軸方向的偏移時，係使X軸方向並列之前後滾輪RR(將上 游側稱上游滾輪RR1，將下游側稱下游滾輪RR2)一起移動於相同方向之Y軸方向。如此藉由上游滾輪RR1與下游滾輪RR2與薄片基板FB之摩擦力，薄片基板FB移動於Y軸方向。因而能解除薄片基板FB之Y軸方向之偏移。
再者，速度及校準控制部90係在檢測出薄片基板FB偏移θ旋轉時，在將薄片基板FB送往X軸方向之狀態下，使上游滾輪RR1移動於箭頭方向AR(－)，使下游滾輪RR2移動於相反方向之箭頭方向AR(＋)。如此藉由上游滾輪RR1及下游滾輪RR2與薄片基板FB之摩擦力，在上游側將薄片基板FB拉往－Y軸方向，在下游側拉往＋Y軸方向。如上所述，上游滾輪RR1與下游滾輪RR2相反地移動於Y軸方向，藉此能使薄片基板FB作θ旋轉。因而藉由上游滾輪RR1與下游滾輪RR2之作動能解除薄片基板FB偏移θ旋轉。
再者，薄片基板FB偏移θ旋轉亦可藉由將Z軸方向作為旋轉中心，使閘極用液滴塗佈裝置20G旋轉來消除。於第六a圖，以虛線顯示閘極用液滴塗佈裝置20G以Z軸方向為旋轉中心旋轉之狀態。薄片基板FB為θ旋轉時，係使閘極用液滴塗佈裝置20G旋轉成與薄片基板FB之輸送方向正交，而能正確地作為金屬油墨之塗佈位置。此外，由於閘極用液滴塗佈裝置20G係於X方向以2段設有多數的噴嘴22，因此θ旋轉之偏移較小時，對應薄片基板FB偏移θ旋轉來調整金屬油墨之塗佈的時序，藉此亦能消除薄片基板FB偏移θ旋轉。
〈有機EL元件之製造裝置之作動〉 第七圖係為以有機EL元件50之製程之校準方法為 中心之概略流程圖。
於步驟P1，藉由套件滾輪10在薄片基板FB形成校準標記。
於步驟P2，藉由套件滾輪10在薄片基板FB以熱轉印形成薄膜電晶體及發光層等之隔板BA。此外，校準標記AM與隔板BA係由於相互之位置關係很重要，因此同時予以形成。
於步驟P3，校準照相機CA1至CA3係將校準標記AM攝影，且速度及校準控制部90掌握薄片基板FB之位置。
接著，在步驟P4，依據所掌握之位置資訊，液滴塗佈裝置20G等塗佈各種電極用及絕緣用金屬油墨。
在步驟P5，校準照相機CA4係將校準標記AM攝影，且速度及校準控制部90掌握薄片基板FB之位置。
接著，在步驟P6，依據所掌握之位置資訊，雷射光LL形成源極電極S與汲極電極D之間隙。
在步驟P7，校準照相機CA5係將校準標記AM攝影，且速度及校準控制部90掌握薄片基板FB之位置。
接著，在步驟P8，依據所掌握之位置資訊，有機半導體液滴塗佈裝置20OS在源極電極S與汲極電極D之間隙形成有機半導體。
在步驟P9，校準照相機CA6係將校準標記AM攝影，且速度及校準控制部90掌握薄片基板FB之位置。
接著，在步驟P10，依據所掌握之位置資訊，形成發光層。以下同樣地形成絕緣層I與ITO電極。
〈滾輪RR之作動〉 第八圖係滾輪RR之動作流程圖。該滾輪RR之動 作係從隔板形成步驟91到發光層形成步驟93為止之任一部位皆能適用，尤其參照第六a圖所示之電極形成步驟92加以說明。
於步驟P11，速度及校準控制部90係對滾輪RR(上游滾輪RR1及下游滾輪RR2)發出指令使之以既定的旋轉速度旋轉。
於步驟P12，從校準照相機CA所檢測之校準標記AM之攝影間隔，檢測出薄片基板FB之輸送速度。然後，確認上游滾輪RR1及下游滾輪RR2是否以既定速度旋轉。若上游滾輪RR1及下游滾輪RR2以既定速度旋轉，則前進至步驟P14，若上游滾輪RR1及下游滾輪RR2未以既定速度旋轉，則前進至步驟P13。
於步驟P13，速度及校準控制部90係發出調整上游滾輪RR1及下游滾輪RR2之旋轉速度之指令，並作回授。
於步驟P14，從校準照相機CA所檢測之校準標記AM之Y軸方向的位置，確認薄片基板FB是否在既定時間之間偏移於Y軸方向。若為較短的間隔，則從液滴塗佈裝置20之複數的噴嘴22(參照第六a圖)使用適當的噴嘴22塗佈油墨等來對應。但是，若薄片基板FB之Y軸方向之偏移持續的話，則藉由滾輪RR之移動，進行薄片基板FB之Y軸方向之位置修正。若薄片基板FB偏移於Y軸方向則前進至步驟P15，若薄片基板FB未偏移則前進至步驟P16。
於步驟P15，速度及校準控制部90係於與薄片基板FB之Y軸方向的偏移為相反方向，使上游滾輪RR1及下游滾輪RR2僅移動依據偏移量之量。
於步驟P16，從校準照相機CA所檢測之校準標記AM之X軸及Y軸方向的位置，確認薄片基板FB是否以既定時間作θ旋轉。若為較短的間隔，則從液滴塗佈裝置20之複數的噴嘴22使用適當的噴嘴22塗佈油墨等來對應。但是，若薄片基板FB偏移θ旋轉持續的話，藉由例如使上游滾輪RR1移動於－Y軸方向，使下游滾輪RR2移動於＋Y軸方向，以使薄片基板FB作θ旋轉。若薄片基板FB偏移θ旋轉則前進至步驟P17，若薄片基板FB未偏移則持續進行上游滾輪RR1及下游滾輪RR2之速度調整等。
於步驟P17，速度及校準控制部90係於相互相反方向，使上游滾輪RR1及下游滾輪RR2僅移動依據偏移量之量。
〈〈實施例2：有機EL元件之製造裝置〉〉
第九圖係顯示用以製造在可撓性基板具有像素電極及發光層等之有機EL元件之製造裝置110之構造的概略圖，為第二圖之製造裝置100之另一例。但是，具有製造裝置100所具有之同等功能之構件或配置係賦予相同符號。
第九圖所示之製造裝置110係在兩部位具有隔板形成步驟91之點，與第二圖所示之製造裝置100不同。上游之套件滾輪10係形成薄膜電晶體之配線用隔板BA，且在作為帶狀可撓性薄片基板FB之寬度方向之Y軸方向的兩側形成校準標記AM。又，在下游之隔板形成步驟91係使用印刷滾輪40。
印刷滾輪40係其表面形成有金屬遮罩以使能網版印刷。又，在印刷滾輪40內部保有紫外線硬化樹脂。 紫外線硬化樹脂係藉由刮刀41，透過金屬遮罩塗佈於薄片基板FB。藉此，形成紫外線硬化樹脂之隔板BA。該隔板之高度係為10數μm以下。薄片基板FB之紫外線硬化樹脂所形成之隔板BA係透過水銀燈等之紫外線燈44予以硬化。
在有機EL元件形成發光層、電洞輸送層及電子輸送層時，必須加高隔板BA。但套件滾輪10之熱轉印係無法使從薄片基板FB推出之隔板BA變太高。因此，除了套件滾輪10外，亦設有印刷滾輪40。
在印刷滾輪40之上游側配置校準照相機CA6，速度及校準控制部90係掌握印刷滾輪40跟前之薄片基板FB之位置。然後，速度及校準控制部90係進行印刷滾輪40之旋轉控制，配合薄片基板FB所形成之薄膜電晶體的位置來印刷紫外線硬化樹脂。
紫外線硬化樹脂層係指以藉由紫外線照射經由架橋反應等硬化之樹脂為主要成份之層。以紫外線硬化樹脂來說，最好使用包含具有乙烯性不飽和雙鍵之單體之成分，透過照射紫外線硬化而形成紫外線硬化樹脂層。以紫外線硬化性樹脂來說，最好使用例如紫外線硬化型聚氨酯系樹脂、紫外線硬化型聚酯丙烯酸酯系樹脂、紫外線硬化型環氧丙烯酸酯系樹脂、紫外線硬化型聚醚多元醇丙烯酸酯系樹脂、或紫外線硬化型環氧樹脂等。其中紫外線硬化型丙烯酸酯系樹脂較佳。此外，若為發光層之隔板BA用，則為黑色矩陣較佳。因此，於紫外線硬化型丙烯酸酯系樹脂導入鉻等金屬及氧化物亦可。
紫外線硬化樹脂之隔板BA可藉由套件滾輪10重疊在薄片基板所形成之隔板BA上形成，亦可使套件滾輪 10形成在未形成隔板BA之區域。印刷滾輪40之下游之發光層形成步驟93係以與實施例1所說明之步驟相同之構造即可。
此外，於第九圖，在印刷滾輪40之隔板形成步驟91與發光層形成步驟93之間描繪有記載「至第十一圖」之箭頭，有關此在實施例3說明。
〈使用印刷滾輪之Y軸方向之校準〉 如第六圖至第八圖說明所示，依據校準照相機CA所檢測之校準標記AM之X軸及Y軸方向之位置，液滴塗佈裝置20係切換噴嘴22，在薄片基板FB修正塗佈有油墨之位置。印刷滾輪40係如下述方式改變位置。
第十圖係說明印刷滾輪40之Y軸方向之校準用之機構的圖。在印刷滾輪之表面形成有金屬遮罩。藉由來自速度及校準控制部90之訊號，X軸方向之位置對合係能以印刷滾輪之旋轉速度調整。Y軸方向之位置對合係有以下所示之方法。
第十a圖係以空壓或油壓控制方式使滾輪中央膨脹或凹陷之印刷滾輪40p。藉由以來自速度及校準控制部90之訊號供應空氣或油，能改變滾輪中央部與周邊部之Y軸方向之位置。
第十b圖係以熱變形控制方式使滾輪整體放大或縮小之印刷滾輪40q。藉由以來自速度及校準控制部90之訊號加熱或冷卻，能改變滾輪整體之Y軸方向之位置及X軸方向之位置。
第十c圖係以彎曲變形控制方式使滾輪整體彎曲之印刷滾輪40r。印刷滾輪40r係最好於圓周方向設切縫以使用較小的力彎曲。
〈〈實施例3：液晶顯示元件之製造裝置〉〉
接著說明液晶顯示元件之製造裝置及製造方法。液晶顯示元件係一般由偏向過濾器、具有薄膜電晶體之薄片基板FB、液晶層、彩色濾光器及偏向過濾器構成。其中，具有薄膜電晶體之薄片基板FB係說明了能以第二圖上段所描繪之製造裝置100或第九圖上段所描繪之製造裝置110製造。
實施例3中，進一步說明液晶之供應及彩色濾光器之貼合。
液晶顯示元件係需要供應液晶，且必須形成液晶之封止壁。因此，第九圖下段所描繪之隔板形成步驟91之印刷滾輪40係在實施例3使用於液晶之封止壁用而非發光層用之隔板BA。
第十一圖係顯示液晶之供應兼彩色濾光器之貼合裝置120。
液晶之供應兼彩色濾光器之貼合裝置120係設有上游側低真空腔82與下游側低真空腔83，且在上游側低真空腔82與下游側低真空腔83之間設有高真空腔84。該等上游側低真空腔82、下游側低真空腔83及高真空腔84係以旋轉幫浦或渦輪分子幫浦89加以真空吸引。
上游側低真空腔82係形成從上段供應彩色濾光器CF，又，經過第九圖所示之印刷滾輪40，供應形成有液晶封止壁之薄片基板FB。但，該薄片基板FB並未形成發光層IR及透明電極ITO。亦即如第九圖所示之記載「至第十一圖」之箭頭部份之薄片基板，係連接於第十一圖所示之記載「自第九圖」之箭頭部份之薄片基板FB。此外，在彩色濾光元件CF之Y軸方向的兩側亦形 成有校準標記。
形成有液晶之封止壁之薄片基板FB，係首先由黏接劑分滴元件72塗佈用以與彩色濾光元件CF黏接之熱硬化黏接劑。接著，薄片基板FB係經過上游側低真空腔82送至高真空腔84。在高真空腔84中，自液晶分滴元件74塗佈液晶。然後，以熱轉印滾輪76將彩色濾光元件CF與薄片基板FB黏接。
薄片基板FB之校準標記AM係以校準照相機CA11攝影，彩色濾光元件CF之校準標記AM係以校準照相機CA12攝影。以校準照相機CA11及CA12所攝影之結果，係送至速度及校準控制部90，且掌握X軸方向之偏移、Y軸方向之偏移及θ旋轉。熱轉印滾輪76係依照自速度及校準控制部90傳來之位置訊號來改變旋轉速度，一面進行彩色濾光元件CF與薄片基板FB之位置對合一面黏接。
經黏接之液晶顯示元件薄片CFB係經過下游低真空腔83，搬送至外部。
此外，黏接劑係以熱硬化性黏接劑作說明，但使用紫外線硬化性黏接劑亦可。此時係使用紫外線燈等而非熱轉印滾輪76。
雖說明了有機EL元件及液晶顯示元件之製造方法，但本發明之製造裝置亦可使用於電場放出顯示元件等。
又，雖在實施例之製造裝置設熱處理裝置BK，但藉由改良金屬油墨或發光層溶液等，提案有無須熱處理之油墨或溶液。因此，本實施例亦不一定要設熱處理裝置BK。
此外，於第二圖或第九圖最初配置套件滾輪10，但以印刷滾輪40形成隔板BA來取代套件滾輪10亦可。
10‧‧‧套件滾輪
11‧‧‧微細套件用模組
15‧‧‧熱轉印滾輪
20‧‧‧液滴塗佈裝置
20BL‧‧‧藍色發光層用液滴塗佈裝置
20G‧‧‧閘極用液滴塗佈裝置
2OGr‧‧‧綠色發光層用液滴塗佈裝置
20I‧‧‧絕緣層用液滴塗佈裝置
20Re‧‧‧紅色發光層用液滴塗佈裝置
20IT‧‧‧ITO電極用液滴塗佈裝置
200S‧‧‧有機半導體液滴塗佈裝置
20SD‧‧‧源極用及汲極用以及像素電極用液滴塗佈裝置
22‧‧‧噴嘴
30‧‧‧切斷裝置
50‧‧‧有機EL元件
40,40q,40r‧‧‧印刷滾輪
82‧‧‧上游側低真空腔
83‧‧‧下游側低真空腔
84‧‧‧高真空腔
90‧‧‧速度及校準控制部
100,110‧‧‧製造裝置
120‧‧‧液晶之供應兼彩色濾光器之貼合裝置
AM‧‧‧校準標記
BA‧‧‧隔板
BK‧‧‧熱處理裝置
CA‧‧‧校準照相機
CF‧‧‧彩色濾光器
CFB‧‧‧液晶顯示器薄片
D‧‧‧汲極
FB‧‧‧薄片基板
G‧‧‧閘極
GBL‧‧‧閘極匯流線
I‧‧‧閘極絕緣層
IR‧‧‧發光層
ITO‧‧‧透明電極
LL‧‧‧雷射光
OS‧‧‧有機半導體層
P‧‧‧像素電極
RL‧‧‧供應滾輪
RR‧‧‧滾輪
S‧‧‧源極
SBL‧‧‧源極匯流線
第一a圖係有機EL元件50之上視圖。
第一b圖及第一c圖係第一a圖之b－b剖視圖及c－c剖視圖。
第二圖係顯示在可撓性基板製造具有像素電極及發光層等之有機EL元件之製造裝置100之構造的概略圖。
第三a－1圖係以套件滾輪10推壓薄片基板FB，且形成有隔板之狀態的上視圖。
第三a－2圖係閘極匯流線GBL之剖視圖。
第三b－1圖係形成閘極G之上視圖。
第三b－2圖係顯示將金屬油墨裝入閘極匯流線GBL用之隔板之狀態的剖視圖。
第三b－3圖係中1至9之號碼係顯示塗佈之順序。
第三b－4圖所示金屬油墨係薄膜。
第四a圖係藉由絕緣層用液滴塗佈裝置20I形成絕緣層I之狀態；第四b圖係形成源極匯流線SBL的圖；第四c圖係顯示以切斷裝置30將源極電極S與汲極電極D之間隔切斷之狀態的圖；第四d圖係顯示有機半導體液滴塗佈裝置20OS，在源極電極S與汲極電極D之間塗佈有機半導體油墨之狀態的圖。
第五圖係顯示另一構造之場效型電晶體的剖視圖，其中第五a圖係底閘型場效型電晶體；第五b圖係頂閘型場效型電晶體。
第六a圖係有機EL元件用之製造裝置100之電極形成步驟92的上視圖；第六b圖係校準標記AM之週邊放大圖。
第七圖係有機EL元件50之製程的概略流程圖。
第八圖係滾輪RR之動作流程圖。
第九圖係顯示用以製造在可撓性基板具有像素電極及發光層等之有機EL元件之製造裝置110之構造的概略圖，為第二圖之製造裝置100之另一實施例。
第十圖係說明印刷滾輪40之Y軸方向之校準用之機構的圖，其中第十a圖係以空壓或油壓控制方式使滾輪中央部膨脹或凹陷之印刷滾輪40p；第十b圖係以熱變形控制方式使滾輪整體放大或縮小之印刷滾輪40q；C係以彎曲變形控制方式使滾輪整體部彎曲之印刷滾輪40r。
第十一圖係顯示液晶之供應兼彩色濾光器之貼合裝置120。
50‧‧‧有機EL元件
BA‧‧‧隔板
D‧‧‧汲極
FB‧‧‧薄片基板
G‧‧‧閘極
GBL‧‧‧閘極匯流線
I‧‧‧閘極絕緣層
IR‧‧‧發光層
ITO‧‧‧透明電極
OS‧‧‧有機半導體層
P‧‧‧像素電極
S‧‧‧源極
SBL‧‧‧源極匯流線

Claims (16)

  1. 一種顯示元件之製造方法，其特徵為具有：在朝第一方向送出之可撓性基板形成基準標記之標記形成步驟；在該可撓性基板形成隔板之隔板形成步驟；依據該基準標記，藉由塗佈裝置相對該隔板，在既定位置塗佈導電構件以形成電極之電極形成步驟；提供一轉印滾輪，該轉印滾輪具有一表面，該表面設有一隔板壓模機與一基準標記壓模機，該隔板壓模機所形成之隔板係與複數個畫素相對應，該基準標記壓模機之所形成之基準標記係位於與複數個畫素相關的一既定位置；及當將該可撓性基板傳送至該第一方向時，以該轉印滾輪的該等壓模機推壓該可撓性基板，以在第一方向於該可撓性基板上同時形成隔板與基準標記的形狀。
  2. 如申請專利範圍第1項之顯示元件之製造方法，其中，該基準標記與該隔板係同時形成。
  3. 如申請專利範圍第1項之顯示元件之製造方法，其中，該隔板形成步驟係藉由將該隔板之形狀轉印在該可撓性基板以形成隔板。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯示元件之製造方法，其中該塗佈裝置係於圓周表面包含含有導電構件之滾輪部，該滾輪部係藉由該圓周表面之變形，於與該第一方向交叉之第二方向對合相對該隔板之位置，而在該隔板塗佈導電構件。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯示元件之製造方法，其中該塗佈裝置係包含塗佈導電性液滴之液滴塗佈部，該液滴塗佈部係藉由改變該導電性液滴之位置，於與該第一方向交叉之第二方向對合相對該隔板之位置，而在該隔板塗佈導電構件。
  6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯示元件之製造方法，其中該塗佈裝置係依據該可撓性基板之輸送速度及該基準標記之檢測位置，於該第一方向對合相對該隔板之位置。
  7. 如申請專利範圍第6項之顯示元件之製造方法，其中該基準標記係形成在該可撓性基板之該第二方向的兩端。
  8. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯示元件之製造方法，其中更具有用以切斷該一部份電極之步驟。
  9. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之顯示元件之製造方法，其中該可撓性基板係自捲成滾筒狀之帶狀連續基板，送出於該第一方向。
  10. 一種顯示元件之製造裝置，其特徵為具有：將可撓性基板朝第一方向搬送之搬送部；在該可撓性基板形成基準標記之標記形成部；在該可撓性基板形成隔板之隔板形成部；依據基準標記，相對隔板在既定位置塗佈導電構件之塗佈部；及一轉印滾輪，該轉印滾輪具有一表面，該表面設有一隔板壓模機與一基準標記壓模機，該隔板壓模機所形成之隔板係與複數個畫素相對應，該基準標記壓 模機之所形成之基準標記係位於與複數個畫素相關的一既定位置；其中，當將該可撓性基板傳送至該第一方向時，以該轉印滾輪的該等壓模機推壓該可撓性基板，以在第一方向於該可撓性基板上同時形成隔板與基準標記的形狀。
  11. 如申請專利範圍第10項之顯示元件之製造裝置，其中在預先特定該基準標記與該隔板之位置關係之狀態下，配置該標記形成部與該隔板形成部。
  12. 如申請專利範圍第10或11項之顯示元件之製造裝置，其中該塗佈部係於圓周表面包含含有導電構件之滾輪部，該滾輪部係藉由該圓周表面之變形，於與該第一方向交叉之第二方向對合相對該隔板之位置，而在該隔板塗佈導電構件。
  13. 如申請專利範圍第10或11項之顯示元件之製造裝置，其中該塗佈裝置係包含塗佈導電性液滴之液滴塗佈部，該液滴塗佈部係藉由改變該導電性液滴之位置，於與該第一方向交叉之第二方向對合相對該隔板之位置，而在該隔板塗佈導電構件。
  14. 一種顯示元件，其特徵為具有：可撓性基板；推壓該可撓性基板而形成之隔板；及塗佈於該隔板間而形成之電極；隔板係與複數個畫素相對應，電極係依據位於與複數個畫素相關的一既定位置所形成。
  15. 如申請專利範圍第14項之顯示元件，其中具有：塗佈於該隔板間之有機化合物；及塗佈於該有機化合物之透明電極材料。
  16. 如申請專利範圍第14項之顯示元件，其中具有：彩色濾光器；及配置在該可撓性基板與該彩色濾光元件之間之液晶。
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