发明内容
本发明是鉴于所述问题而进行的,目的在于提供一种在使用液滴喷出方式形成构成象素的薄膜图案时,可以减少该薄膜图案上产生的条状不均或可以使该条状不均分散的薄膜图案的制造方法、有机场致发光元件的制造方法、滤色片的制造方法、等离子显示面板的制造方法、液晶显示面板的制造方法及电子设备。
另外,本发明的目的还在于,提供一种可以利用液滴喷出方式高速地形成构成象素的薄膜图案的薄膜图案的制造方法、有机场致发光元件的制造方法、滤色片的制造方法、等离子显示面板的制造方法、液晶显示面板的制造方法及电子设备。
为了达成所述目的,本发明的薄膜图案的制造方法的特征是,具有在具有长轴及短轴的象素区域内以液滴喷出方式涂布液状体材料的液状体涂布处理、在所述液状体涂布处理中将液滴喷出装置的喷嘴头沿所述象素区域的短轴方向扫描,在该扫描过程中从设于该喷嘴头上的墨喷嘴向该象素区域喷出液滴的短轴方向喷出处理。
根据本发明,通过将喷嘴头沿象素区域的短轴方向扫描,从该喷嘴头的墨喷嘴向该象素区域喷出液滴,就可以形成成为象素的构成要素的薄膜。这样,与将喷嘴头沿象素区域的长轴方向扫描的情况相比,就很容易地利用设于喷嘴头上的多个墨喷嘴向1个象素区域进行多个液滴的喷出。
这是因为,例如当将喷嘴头沿象素区域的长轴方向扫描时,仅1个墨喷嘴横穿该象素区域,而当将喷嘴头沿象素的短轴方向扫描时,则有等间隔地配置在喷嘴头上的多个墨喷嘴横穿象素区域。
另外,根据本发明,如上所示,由于很容易利用多个墨喷嘴向1个象素区域喷出液滴,因此很容易分散各墨喷嘴间的喷出量的差,从而可以使在构成象素的薄膜上产生的「条状不均」等减少。所以,根据本发明,很容易使构成象素的薄膜的膜厚均匀化,从而可以减少发光不均等。
另外,根据本发明,由于很容易利用相邻的多个墨喷嘴向1个象素区域近似同时或逐次地喷出多个液滴,因此很容易使利用液滴喷出方式进行的向象素区域的液状体的涂布高速化。
另外,本发明的薄膜图案的制造方法最好在所述短轴方向喷出处理中,对1个所述象素区域进行多次的液滴喷出,该多次的液滴喷出由至少2个不同的所述墨喷嘴进行。
根据本发明,由于用2个以上的墨喷嘴进行针对1个象素区域的多次液滴喷出,因此可以使各墨喷嘴间的液滴喷出量等的差(误差)分散。以往,仅用喷出量较少的墨喷嘴对例如某个象素区域进行多次液滴喷出,而对其他的象素区域仅用喷出量较大的墨喷嘴进行多次液滴喷出,因此误差被累积,对于每个象素区域液滴喷出(涂布)量的差增大,从画面整体来看很容易出现「条状不均」。根据本发明,由于可以减少每个象素区域的液滴喷出量的差,因此可以使得从画面整体来看难以出现「条状不均」。
另外,本发明的薄膜图案的制造方法中,最好所述喷嘴头具有多个所述墨喷嘴,对所述1个象素区域的多次液滴喷出由至少2个相邻的所述墨喷嘴近似同时或逐次地进行。
根据本发明,由于用多个相邻的墨喷嘴对1个象素区域近似同时或逐次地进行液滴喷出,因此可以使墨喷嘴间的液滴喷出量的差分散而减少「条状不均」,并且可以对象素区域整体(也对于配置在基板整体上的多个各象素区域)高速地涂布液状体。
另外,本发明的薄膜图案的制造方法中,对所述1个象素区域的多次液滴喷出最好以至少2种液滴喷出量来进行。
根据本发明,通过对各墨喷嘴的液滴喷出量进行控制,就能够以2种以上的液滴喷出量向1个象素区域喷出液滴。
这样,例如通过使对象素区域的角部的液滴喷出量较少,对象素区域的中央部的液滴喷出量较多等,就可以在象素区域整体高速地形成均匀厚度的高精度的薄膜。
另外,本发明的薄膜图案的制造方法中,对所述1个象素区域的多次液滴喷出最好采用至少2种粘度的该液滴来进行。
根据本发明,例如通过改变向各墨喷嘴供给的液状体的粘度,就可以在象素区域的所需位置涂布所需粘度的液状体。所以,根据本发明,可以在象素区域整体形成膜厚更加均匀的高精度的薄膜。
另外,本发明的薄膜图案的制造方法中,最好所述喷嘴头具有多个所述墨喷嘴,所述多个墨喷嘴在所述喷嘴头上被配置在近似直线上,在所述短轴方向喷出处理中,规定所述多个墨喷嘴的配置的直线形成与设定在所述短轴方向上的扫描线斜交的状态,使所述喷嘴头进行扫描。
根据本发明,在喷嘴头与规定该喷嘴头的移动位置的扫描线斜交的状态下,使该喷嘴头进行扫描。这样,设于喷嘴头上的多个墨喷嘴的移动轨迹(每个墨喷嘴的扫描线)的间隔就会比墨喷嘴相互的间隔更短。所以,根据本发明,就可以容易地利用更多的墨喷嘴近似同时或逐次地对1个象素区域喷出液滴,无论是小的象素还是大的象素,都可以减少「条状不均」,并且可以更高速地形成构成象素的薄膜图案。
另外,本发明的薄膜图案的制造方法中,在对所述1个象素区域的多次液滴喷出中,最好在最初命中该象素区域的液滴大约完全干燥之前,进行最后的液滴喷出。
根据本发明,由于在命中1个象素区域的多个液滴分别完全干燥以前,进行对该1个象素区域整体的液滴的喷出而形成薄膜,因此可以形成膜厚更加均匀的高精度的图案。
另外,本发明的薄膜图案的制造方法中,在对所述1个象素区域的多次液滴喷出中,最好在对该象素区域的最初的液滴喷出和最后的液滴喷出之间,进行使命中该象素区域的液滴不达到完全干燥的程度的干燥处理。
根据本发明,由于在对1个象素区域的多次液滴喷出过程中,进行使命中的液滴不达到完全干燥的中间干燥处理,因此就可以在利用中间干燥处理减少命中的液滴的体积后进而进行液滴喷出。所以,根据本发明,在对1个象素区域的多次液滴喷出过程中,可以避免该液滴向象素区域的外侧溢出,同时能够形成厚度均匀并且可以具有较大的厚度的薄膜图案。
另外,本发明的薄膜图案的制造方法中,所述薄膜图案的制造方法最好具有长轴方向喷出处理,即,在所述液状体涂布处理中,将液滴喷出装置的喷嘴头沿所述象素区域的长轴方向扫描,在该扫描的过程中,从设于该喷嘴头上的墨喷嘴向该象素区域喷出液滴。
根据本发明,由于具有将喷嘴头沿象素区域的短轴方向扫描的短轴方向喷出处理和将喷嘴头沿象素区域的长轴方向扫描的长轴方向喷出处理,因此可以避免液滴喷出状态相对于象素区域(或基板整体)以直线状偏离,从而可以更有效地避免在构成象素的薄膜图案中产生「条状不均」。
另外,本发明的薄膜图案的制造方法中,最好在所述长轴方向喷出处理中,规定所述多个墨喷嘴的配置的直线形成与设定在所述长轴方向上的扫描线斜交的状态,使所述喷嘴头进行扫描。
根据本发明,即使在长轴方向喷出处理中,也可以很容易地利用更多的墨喷嘴对1个象素区域近似同时或逐次地涂布液滴。
所以,根据本发明,无论是小的象素还是大的象素,都可以减少「条状不均」,并且可以高速地形成构成象素的薄膜图案。
另外,本发明的薄膜图案的制造方法中,对所述1个象素区域的多次液滴喷出,最好按照使因一个液滴的命中而形成的薄膜的一部分与因另外的液滴的命中而形成的薄膜的一部分重叠的方式来进行。
根据本发明,在整个象素区域中,就不会有漏涂,从而可以形成更加均匀的厚度的薄膜图案。
另外,本发明的有机场致发光元件的制造方法,是在基板上形成在电极间具有发光层和空穴注入层的发光元件而制成的有机场致发光元件的制造方法,其特征是,具有利用形成于液滴喷出装置上的喷墨头喷出液滴来形成所述空穴注入层的工序,所述空穴注入层形成于具有长轴及短轴的象素区域内,在形成所述空穴注入层的工序中,将所述喷墨头沿所述象素区域的短轴方向扫描,在该扫描过程中,从该墨喷嘴向该象素区域喷出液滴。
根据本发明,对于有机场致发光元件的空穴注入层,在利用液滴喷出方式形成薄膜图案的情况下,可以减少在该空穴注入层上产生的「条状不均」,并且可以迅速地制造「发光不均」较少的高品位的有机场致发光元件。
另外,本发明的有机场致发光元件的制造方法,是在基板上形成在电极间具有发光层和空穴注入层的发光元件而制成的有机场致发光元件的制造方法,其特征是,具有利用形成于液滴喷出装置上的喷墨头喷出液滴来形成所述发光层的工序,所述发光层形成于具有长轴及短轴的象素区域内,在形成所述发光层的工序中,将所述喷墨头沿所述象素区域的短轴方向扫描,在该扫描过程中,从该墨喷嘴向该象素区域喷出液滴。
根据本发明,对于有机场致发光元件的发光层,在利用液滴喷出方式形成薄膜图案的情况下,可以减少在该发光层上产生的「条状不均」,并且可以迅速地制造「发光不均」较少的高品位的有机场致发光元件。
另外,本发明的滤色片的制造方法,是在基板上形成在电极间具有发光层和空穴注入输送层的发光元件而制成的、在发光方向一侧形成有滤色片的滤色片的制造方法,其特征是,具有利用形成于液滴喷出装置上的喷墨头喷出液滴来形成所述滤色片的工序,所述滤色片形成于具有长轴及短轴的象素区域内,在形成所述滤色片的工序中,将所述喷墨头沿所述象素区域的短轴方向扫描,在该扫描过程中,从该墨喷嘴向该象素区域喷出液滴。
根据本发明,在例如从有机场致发光元件的发光层放射出白色光并使该白色光经过滤色片后向外部射出的有机场致发光元件中,可以不产生「条状不均」地均匀并且高速地形成构成该滤色片的薄膜图案。所以,根据本发明,对由具有滤色片的有机场致发光元件构成的显示面板,可以大幅度地减少颜色不均等。
另外,本发明的等离子显示面板的制造方法,是具有形成于基板上的电极的等离子显示面板的制造方法,其特征是,具有利用形成于液滴喷出装置上的喷墨头喷出液滴来形成所述电极的工序,所述电极形成于具有长轴及短轴的规定区域内,在形成所述电极的工序中,将所述喷墨头沿所述规定区域的短轴方向扫描,在该扫描过程中,从该墨喷嘴向该规定区域喷出液滴。
根据本发明,在利用液滴喷出方式形成构成等离子显示面板的电极的薄膜图案的情况下,可以减少在该薄膜图案上产生的「条状不均」,从而可以高精度并且迅速地形成等离子显示面板的电极。
另外,本发明的液晶显示面板的制造方法,是具有形成于基板上的滤色片的液晶显示面板的制造方法,其特征是,具有利用形成于液滴喷出装置上的喷墨头喷出液滴来形成所述滤色片的工序,所述滤色片形成于具有长轴及短轴的规定区域内,在形成所述滤色片的工序中,将所述喷墨头沿所述规定区域的短轴方向扫描,在该扫描过程中,从该墨喷嘴向该规定区域喷出液滴。
根据本发明,在利用液滴喷出方式形成构成液晶显示面板的滤色片的薄膜图案的情况下,可以减少在该薄膜图案上产生的「条状不均」,使液晶显示面板的颜色不均大幅度减少,并且可以缩短制造时间。
另外,本发明的薄膜图案的制造方法中,所述液状体材料最好是形成光刻胶膜的材料。
根据本发明,可以用使用了液滴喷出方式的所述薄膜图案的制造方法迅速地形成用例如光刻法在基板上转印形成各种图案时形成的光刻胶膜。此外,根据本发明,由于可以减少光刻胶膜上产生的「条状不均」,因此可以使用光刻法及液滴喷出方式,高精度并且迅速地形成各种薄膜图案。
本发明的电子设备的特征是,具有用所述薄膜图案的制造方法而制造的薄膜图案。
根据本发明,由于可以迅速地提供以「条状不均」较少的薄膜图案作为构成要素的电子设备,因此通过例如使用该薄膜图案作为象素,就能够以低成本提供具有发光不均较少的显示部的电子设备。另外,通过例如以所述「条状不均」较少的薄膜图案作为半导体集成电路等的构成要素,可以提供既紧凑又高性能而且不良情况的发生概率较低的电子设备。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的实施方式的薄膜图案的制造方法进行说明。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1的薄膜图案的制造方法的说明图。在基板上形成有象素区域1。最好在象素区域1的外周设置凸条形状的隔壁(堤坝bank)。象素区域1采用纵向形状,具有穿过象素区域1的中央并纵贯该象素区域1的长轴、穿过象素区域1的中央并横贯该象素区域1的短轴。而且,象素区域1的形状也可以是长方形或椭圆形等。
在象素区域1内,以液滴喷出方式涂布液状体材料。例如在形成于象素区域1内的象素为有机EL元件时,该液状体材料为由形成空穴注入层或发光层的材料及溶剂构成的材料。图1所示的扫描线L1、L2、L3是为了规定设于液滴喷出装置的喷嘴头上的墨喷嘴的移动位置而假想设定的扫描线。扫描线L1、L2、L3被设定为与象素区域1的短轴平行。
所以,墨喷嘴一边在扫描线L1上向图面右侧移动,即沿象素区域1的短轴方向扫描,一边喷出所述液状体材料的液滴,使该液滴命中象素区域1内。另外,墨喷嘴一边在扫描线L2上向图面右侧移动,一边喷出液滴,使该液滴命中象素区域1内。另外,墨喷嘴一边在扫描线L2上向图面右侧移动,一边喷出液滴,使该液滴命中象素区域1内。
这样,多个液滴在象素区域1的整体上分散喷出,在象素区域1整体上涂布液状体材料。此外,通过使被涂布的液状体材料干燥,即形成例如所述空穴注入层及发光层等。
图2是表示在设于所述基板上的多个象素区域涂布液状体材料的状态的说明图。在基板10的上表面形成多个象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f。在各象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f的外周,最好设置凸条形状的隔壁(堤坝)。各象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f采用与图1所示的象素区域1近似相同的形状。
此外,对于作为第1行的象素而形成的象素区域1a、1b、1c,与图1所示的方法相同,设定扫描线L1、L2、L3,一边将墨喷嘴沿象素区域1a、1b、1c的短轴方向扫描,一边进行液滴喷出。另外,对于作为第2行的象素而形成的象素区域1d、1e、1f,与图1所示的方法相同,设定扫描线L4、L5、L6,一边将墨喷嘴沿象素区域1d、1e、1f的短轴方向扫描,一边进行液滴喷出。
这样,多个液滴在各象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f的整体上分散喷出,在各象素区域内的整体上涂布液状体材料。
此外,通过使被涂布的液状体材料干燥,即在形成于基板10上的各象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f上形成例如所述空穴注入层及发光层等。
在所述液状体材料的涂布中所使用的液滴喷出装置的喷嘴头上,最好设置多个墨喷嘴。该多个墨喷嘴也可以在例如直线上以规定间隔配置。如果这样设置,则可以例如对扫描线L1用第1墨喷嘴进行液滴喷出,对扫描线L2用与第1墨喷嘴相邻配置的第2墨喷嘴进行液滴喷出,对扫描线L3用与第2墨喷嘴相邻配置的第3墨喷嘴进行液滴喷出。
即,可以对1个象素区域1用多个墨喷嘴近似同时或逐次地喷出多个液滴。
如果像这样采用本实施方式的薄膜图案的制造方法,则由于使墨喷嘴沿象素区域的短轴方向扫描,因此与使墨喷嘴沿象素区域的长轴方向扫描的情况相比,更容易进行利用多个墨喷嘴向1个象素区域进行近似同时的液滴喷出。所以,根据本实施方式,可以比以往更高速地进行基于液滴喷出方式的向象素区域的液状体材料的涂布。
另外,根据本实施方式,虽然对1个象素区域用多个不同的墨喷嘴涂布液状体,但是与使墨喷嘴沿象素区域的长轴方向扫描的情况相比,更加容易。这样,由于将各墨喷嘴间的液滴喷出量的差(误差)分散,因此可以减少在成为象素的构成要素的薄膜(空穴注入层或发光层等)上产生「条状不均」,从而可以减少发光不均的产生。
另外,在所述实施方式中,利用扫描线L1、L2、L3对1个象素区域1进行的多次液滴喷出最好按照由某1个液滴命中而形成的薄膜(点薄膜)的一部分与由另外的液滴命中而形成的点薄膜的一部分重合的方式来进行。如果这样做,则可以对象素区域1的整体都不会漏涂,而形成厚度更均匀的薄膜图案。
另外,在所述实施方式中,利用扫描线L1、L2、L3对1个象素区域1进行的多次液滴喷出也可以用2种以上的液滴喷出量来进行。例如,也可以对扫描线L1、L3使用较少的液滴喷出量,对扫描线L2使用较多的液滴喷出量。如果这样做,则可以对象素区域1内的中央附近增多液滴喷出量,对象素区域1内的端部减少液滴喷出量。所以,对于象素区域1的整体就可以没有漏涂,并且抑制「条状不均」的产生,同时快速地形成所需的薄膜图案。
另外,在所述实施方式中,利用扫描线L1、L2、L3对1个象素区域1进行的多次液滴喷出也可以用2种以上的粘度的液滴来进行。例如,在液滴喷出装置中,对向扫描线L1、L3进行液滴喷出的第1及第3墨喷嘴供给粘度比较高的液状体材料,对向扫描线L2进行液滴喷出的第2墨喷嘴供给粘度比较低的液状体材料。
这样,就会向象素区域1内的端部喷出高粘度的液滴,对象素区域1内的中央附近喷出低粘度的液滴。所以,根据本薄膜图案的制造方法,可以对象素区域1的整体实现膜厚的均匀化,并且可以快速地形成所需的薄膜图案。
另外,在所述实施方式中,虽然对1个象素区域1进行多次液滴喷出,但是最好在最初命中象素区域1的液滴完全干燥之前,完成对象素区域1整体的液滴喷出。即,最好在命中1个象素区域1的多个液滴分别完全干燥之前,喷出对该1个象素区域1整体的液滴而形成薄膜。如果这样做,则可以将命中象素区域1的多个液滴互相混合,形成更加平坦的薄膜图案。
另外,在所述实施方式中,也可以在对1个象素区域1的多次液滴喷出过程中加入中间干燥工序。即,对1个象素区域1进行规定次数的一半的液滴喷出,然后实施使命中的液滴不达到完全干燥程度的干燥处理(中间干燥工序)。然后,对象素区域1进行剩余的液滴喷出。
如果这样做,则可以在利用中间干燥工序减少命中的液滴的体积后进行剩余的液滴喷出,避免液滴向象素区域1的外侧溢出,而且能够形成厚度均匀并且具有较大厚度的薄膜图案。
另外,也可以使用所述实施方式的薄膜图案的制造方法形成有机EL元件的滤色片。例如,在从发光层放射白色光并使该白色光经过滤色片向外部射出的有机EL元件中,可以不产生「条状不均」而均匀并且快速地形成构成该滤色片的薄膜图案。所以,根据本实施方式,对于由具有滤色片的有机EL元件形成的显示面板,可以大幅度地减少颜色不均等。
(实施方式2)
下面参照图3对本发明的实施方式2进行说明。图3是表示本发明的实施方式2的薄膜图案的制造方法的说明图。本实施方式与所述实施方式1的不同点在于,在本实施方式中,不仅沿象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f的短轴方向设定扫描线L1、L2、L3、L4、L5、L6,而且沿象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f的长轴方向设定扫描线L11、L12、L13。
具体来说,首先在基板10的上表面形成多个象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f。在各象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f的外周最好设置凸条形状的隔壁(堤坝)。
此后,对于作为第1行的象素形成的象素区域1a、1b、1c,与图2所示的方法相同,设定扫描线L1、L2、L3,一边将墨喷嘴沿象素区域1a、1b、1c的短轴方向扫描,一边进行液滴喷出。另外,对于作为第2行的象素形成的象素区域1d、1d、1f,与图2所示的方法相同,设定扫描线L4、L5、L6,一边将墨喷嘴沿象素区域1d、1e、1f的短轴方向扫描,一边进行液滴喷出。
另外,对于作为第1列的象素形成的象素区域1a、1d,与该象素区域的长轴平行地设定扫描线L11。该扫描线L11也可以是互相平行的多条扫描线。另外,对于作为第2列的象素形成的象素区域1b、1e,与该象素区域的长轴平行地设定扫描线L12。该扫描线L12也可以是互相平行的多条扫描线。另外,对于作为第3列的象素形成的象素区域1c、1f,与该象素区域的长轴平行地设定扫描线L13。该扫描线L13也可以是互相平行的多条扫描线。
此后,一边将墨喷嘴对扫描线L11、L12、L13进行扫描,一边向各象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f进行液滴喷出。该液滴喷出可以与对所述扫描线L1、L2、L3的液滴喷出相同地进行。
这样,本实施方式即具有将墨喷嘴沿象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f的短轴方向扫描的短轴方向喷出处理和将墨喷嘴沿象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f的长轴方向扫描的长轴方向喷出处理。所以,由于在各象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f中,使用扫描方向相差90度的2种扫描线进行液滴喷出,因此,各液滴的喷出量及粘度等的差(误差)被分散。所以,根据本实施方式,可以避免液滴喷出状态对各象素区域1a、1b、1c、1d、1e、1f以直线状偏离,可以更有效地避免在构成象素的薄膜图案上产生「条状不均」。
(实施方式3)
下面参照图4及图5对本发明的实施方式3进行说明。图4是表示本发明的实施方式3的薄膜图案的制造方法的说明图。本实施方式中,使用在喷嘴头20上设有多个墨喷嘴21a、21b、21c的液滴喷出装置。各墨喷嘴21a、21b、21c也可以在喷嘴头20上在规定直线上以规定间隔配置。
相对于象素区域1,与该象素区域1的短轴平行地设定多条扫描线L1、L2、L3。此外,按照墨喷嘴21a在扫描线L1上移动,墨喷嘴21b在扫描线L2上移动,墨喷嘴21c在扫描线L3上移动的方式,使喷嘴头20在象素区域1的短轴方向移动。
这里,按照使规定墨喷嘴21a、21b、21c的配置位置的直线与扫描线L1、L2、L3斜交的方式,即,形成使喷嘴头20的正面与扫描线L1、L2、L3斜向面对的状态,使该喷嘴头20移动。此外,在喷嘴头20的移动过程中,从墨喷嘴21a、21b、21c喷出液滴,在象素区域1上形成薄膜图案。
根据本实施方式,可以使设于喷嘴头20上的多个墨喷嘴21a、21b、21c的移动轨迹(扫描线L1、L2、L3)的间隔比墨喷嘴21a、21b、21c相互的间隔更短。所以,根据本实施方式,对于1个象素区域1,就可以用更多的墨喷嘴近似同时或逐次地喷出液滴,无论是小的象素还是大的象素,都可以减少「条状不均」,并可以更快速地形成构成象素的薄膜图案。
下面参照图5对本实施方式的变形例进行说明。图5是表示本实施方式的变形例的薄膜图案的制造方法的说明图。本薄膜图案的制造方法中,在使喷嘴头20沿长轴方向对象素区域1进行扫描时,形成该喷嘴头20的正面与长轴方向(即扫描线L11a、L11b、L11c)斜向面对的状态,使该喷嘴头20移动。此外,在喷嘴头20的移动过程中,从墨喷嘴21a、21b、21c喷出液滴,在象素区域1上形成薄膜图案。
根据本变形例,可以使设于喷嘴头20上的多个墨喷嘴21a、21b、21c的移动轨迹(扫描线L11a、L11b、L11c)的间隔比墨喷嘴21a、21b、21c相互的间隔更短。所以,根据本实施方式,即使在将喷嘴头20沿象素区域1的长轴方向扫描的情况下,也可以对1个象素区域1,用更多的墨喷嘴21a、21b、21c近似同时或逐次地喷出液滴。所以,根据本实施方式,无论是对于小的象素还是大的象素,都可以减少「条状不均」,并可以更快速地形成构成象素的薄膜图案。
<有机EL装置的制造方法>
下面将参照图6对使用了所述实施方式1到3的薄膜图案的制造方法的有机EL装置的制造方法进行具体说明。本制造方法用所述实施方式的薄膜图案的制造方法形成有机EL装置的空穴注入输送层。
空穴注入输送层用组成物主要包含形成空穴注入输送层的导电性化合物、分散溶剂、湿润剂,用于利用液滴喷出方式的图案成膜中。形成该空穴注入输送层的导电性化合物最好为由阳极离子化的电势较低的化合物。例如,当使用铟锡氧化物(ITO:Indium Tin Oxide)作为阳极时,作为低分子类材料,可以举出铜酞菁等卟啉化合物。
而且,也可以添加其他的添加剂、覆盖膜稳定化材料,例如可以使用粘度调节剂、老化防止剂、pH调节剂、防腐剂、树脂乳剂、均化剂等。
对使用铜酞菁作为导电性化合物(空穴注入输送层成分)时的空穴注入输送层用组成物的物性特性进行了研究。调整了表1至表10所示的组成物A至组成物J的试样。
[表1]
组成物A
|
组成 |
含量(wt%) |
空穴注入输送层成分 |
铜酞菁(10wt%)(苯乙烯丙烯酸树脂分散液) |
25 |
极性溶剂 |
水 |
70 |
湿润剂 |
甘油 |
5 |
[表2]
组成物B
|
组成 |
含量(wt%) |
空穴注入输送层成分 |
铜酞菁(10wt%)(苯乙烯丙烯酸树脂分散液) |
25 |
极性溶剂 |
水 |
65 |
甲醇 |
5 |
湿润剂 |
甘油 |
5 |
[表3]
组成物C
|
组成 |
含量(wt%) |
空穴注入输送层成分 |
铜酞菁(10wt%)(苯乙烯丙烯酸树脂分散液) |
25 |
极性溶剂 |
水 |
65 |
乙氧基乙醇 |
5 |
湿润剂 |
甘油 |
5 |
[表4]
组成物D
|
组成 |
含量(wt%) |
空穴注入输送层成分 |
铜酞菁(10wt%)(苯乙烯丙烯酸树脂分散液) |
25 |
极性溶剂 |
甲醇 |
70 |
湿润剂 |
甘油 |
5 |
[表5]
组成物E
|
组成 |
含量(wt%) |
空穴注入输送层成分 |
铜酞菁(10wt%)(苯乙烯丙烯酸树脂分散液) |
25 |
极性溶剂 |
N,N-二甲基酰胺 |
70 |
湿润剂 |
甘油 |
5 |
[表6]
组成物F
|
组成 |
含量(wt%) |
空穴注入输送层成分 |
铜酞菁(10wt%)(苯乙烯丙烯酸树脂分散液) |
25 |
极性溶剂 |
水 |
75 |
湿润剂 |
- |
0 |
[表7]
组成物G
|
组成 |
含量(wt%) |
空穴注入输送层成分 |
铜酞菁(10wt%)(苯乙烯丙烯酸树脂分散液) |
25 |
极性溶剂 |
水 |
70 |
甲醇 |
5 |
湿润剂 |
- |
0 |
[表8]
组成物H
|
组成 |
含量(wt%) |
空穴注入输送层成分 |
铜酞菁(10wt%)(苯乙烯丙烯酸树脂分散液) |
25 |
极性溶剂 |
水 |
70 |
乙氧基乙醇 |
5 |
湿润剂 |
- |
0 |
[表9]
组成物I
|
组成 |
含量(wt%) |
空穴注入输送层成分 |
铜酞菁(10wt)(苯乙烯丙烯酸树脂分散液) |
25 |
极性溶剂 |
水 |
65 |
丁氧基乙醇 |
5 |
湿润剂 |
甘油 |
5 |
[表10]
组成物J
|
组成 |
含量(wt%) |
空穴注入输送层成分 |
铜酞菁(10wt%)(苯乙烯丙烯酸树脂分散液) |
25 |
极性溶剂 |
水 |
65 |
异丙醇 |
5 |
湿润剂 |
甘油 |
5 |
(喷出评价)
对表1~表8所示的组成物A~组成物H对构成喷墨头的喷嘴面构成材料的接触角、粘度及表面张力进行了测定,评价了它们的喷出性。使用喷墨打印装置(爱普生制MJ-500C)进行了喷出评价。
而且,粘度为20℃时的测定值。将它们的结果表示在表11中。
[表11]
组成物 |
接触角[°] |
粘度[cp] |
表面张力[dyne] |
喷出性 |
A |
135 |
3.8 |
62.8 |
○ |
B |
91 |
3.6 |
40.8 |
○ |
C |
62 |
3.1 |
39.8 |
◎ |
D |
22 |
0.8 |
23.1 |
× |
E |
175 |
0.9 |
81.0 |
× |
F |
118 |
1.1 |
71.0 |
× |
G |
28 |
0.8 |
68.8 |
× |
H |
27 |
0.9 |
69.2 |
× |
从该结果可以看到,接触角优选30°~170°,特别优选35°~65°。另外发现,粘度优选1cp到20cp,特别优选2cp到4cp,表面张力优选20dyne到70dyne的范围,特别优选25dyne到40dyne的范围。
另外,当混入甘油作为湿润剂的组成物A至组成物C与未混入湿润剂的组成物F至组成物H比较时,发现喷出性更为优良。所以,最好在墨水组成物中含有湿润剂。通过混入湿润剂,就可以有效地防止墨水组成物在喷嘴口处干燥·凝固。作为该湿润剂,例如虽然可以举出甘油、二甘醇等多价醇类,但是特别优选甘油。
(空穴注入输送层用组成物的制法)
制造了表1至表3及表9、表10中分别所示的组成物A至组成物C及组成物I、组成物J,对超声波处理前后的空穴注入输送层形成化合物(铜酞菁)的粒度分布进行了测定。另外,对超声波处理后,使用经过了过滤工序的所述空穴注入输送层用组成物,利用液滴喷出方式的图案处理而形成的空穴注入输送层的成膜性进行了评价。
将它们的结果表示在表12中。超声波处理的效果用1μm以下的粒度分布的比例表示。而且,在苯乙烯丙烯酸树脂分散液中的粒径在1μm以上。
[表12]
组成物 |
1的粒径的比例(%) |
成膜性 |
|
超声波处理前 |
超声波处理后 |
|
A |
4.8 |
46.8 |
○ |
B |
2.8 |
31.4 |
○ |
C |
4.2 |
43.5 |
◎ |
I |
2.5 |
18.5 |
× |
J |
3.9 |
18.2 |
× |
从该结果可以看到,通过对所述分散液进行4小时超声波处理,可以提高分散性。另外,通过进一步过滤超声波处理分散液,可以获得更加均匀的空穴注入输送层膜。另外发现,作为导电性化合物的分散极性溶剂,最好为水、或水与甲醇或者乙氧基乙醇的混合溶剂(组成物A至组成物C),当使用这些溶剂时,成膜性也十分良好。
(有机场致发光元件的制造工序)
使用表1至表3所示的组成物A至组成物C,按照如下所示的顺序,进行基于液滴喷出方式的空穴注入输送层的图案成膜,制造了有机场致发光元件(发光层)。
阳极形成工序(图6(A))
本工序是在玻璃基板102上形成阳极101的工序。作为玻璃基板102,最好是难以被酸或碱等药品侵蚀的可以批量生产的材料。在基板102上以0.1μm的厚度形成ITO透明电极薄膜,以例如100μm的间距进行图案形成。
分隔构件形成工序(同图(B))
本工序是在玻璃基板102上形成分隔构件103的工序。具体来说,利用光刻法形成填充阳极(ITO电极)101之间并兼作防止墨水流淌壁(堤坝)的非感光性聚亚胺(分隔构件)。
这里,在分隔构件103的形成中,也可以使用图1至图5所示的本实施方式的薄膜图案的制造方法。将分隔构件103设为例如宽20μm,厚2.0μm。
空穴注入输送层用组成物喷出工序(同图(C))
另外,从喷墨打印装置(爱普生制MJ-800C)104的喷头105喷出空穴注入输送层用组成物A至C(图中106),对空穴注入输送层107进行了图案成膜。该成膜使用了图1到图5所示的本实施方式的薄膜图案的制造方法。在图案成膜后,利用200℃下10分钟的干燥处理形成了空穴注入输送层。在空穴注入输送层用组成物喷出时,未看到超越堤坝的涂布,获得了「条状不均」较少、高精度的空穴注入输送层图案。
发光层组成物填充工序(同图(D))
然后,作为绿色发光层,制造了PPV前体(聚对苯乙烯)组成物。利用液滴喷出方式喷出发光层组成物108,对发光层109进行了图案成膜。该成膜也使用了图1到图5所示的本实施方式的薄膜图案的制造方法。也可以使用掺杂了显示红色光的罗丹明B的PPV或掺杂了显示蓝色光的香豆素的PPV作为发光层109。通过在空穴注入输送层上进一步图案形成显示红、绿、蓝三原色光的发光层,就可以实现没有颜色不均的高品位的全色有机EL显示的制造。
阴极形成工序(同图(E))
最后,按照覆盖发光层109的方式蒸镀阴极110,形成了有机场致发光元件。
根据本有机EL装置的制造方法,可以简便地快速并且以低成本制成没有条纹形状的颜色不均的有机EL装置。
<等离子显示面板的制造方法>
下面参照图7对使用了所述实施方式的薄膜图案形成方法的等离子显示面板的制造方法进行具体地说明。本制造方法中,用所述实施方式的薄膜图案的制造方法形成等离子显示面板的电极布线图案。图7是表示使用本实施方式的薄膜图案的制造方法制造的等离子显示面板的一个例子的剖面图。
等离子显示面板120是将2片玻璃基板121、129粘接并在由两基板形成的空间中填充了惰性气体的装置。在玻璃基板121、129上,分别设有用本实施方式的薄膜图案的制造方法形成的电极(透明电极122、总线电极123、地址电极127)等。下面对等离子显示面板120的构成进行具体说明。
在等离子显示面板120中,在夹隔放电空间125的基板当中的观察侧的玻璃基板121的内表面上,在每条作为画面的水平方向的单元(cell)列的行(line)上排列有保持电极。保持电极由作为透明导电膜的透明电极122和作为用于降低电阻值的金属膜的总线电极123构成。透明电极122和总线电极123是用所述的图1到图5所示的薄膜图案的制造方法设置的电极。即,透明电极122是用图1到图5所示的液滴喷出方式形成的铟锡氧化物,总线电极123也是用图1所示的液滴喷出方式形成的。
透明电极122和总线电极123由用于交流驱动的电介质层124覆盖。电介质层124具有透光性。在背面侧的玻璃基板129的内侧,设有地址电极127、隔壁128及用于彩色显示的3色(红R、绿G、蓝B)的荧光体126R、126G、126B。
放电空间125被隔壁128沿行方向划分出各单位发光区域。在放电空间125中,填充有由氩气或氖气等构成的放电气体。荧光体126R、126G、126B被放电中产生的紫外线局部地激发,发出规定颜色的可见光。显示的1个单位的发光区域由沿行方向并列的3个单位发光区域构成。各单位发光区域的范围内的构造体为单元(cell)。
下面对具有所述构造的等离子显示面板120的制造工序进行说明。而且,将2片玻璃基板121、129当中的观察侧(显示面侧)的玻璃基板121称为观察面侧基板构造体,将与玻璃基板121相反一侧(背面侧)的玻璃基板129称为背面侧基板构造体。
首先,作为观察面侧基板构造体,在光透过性的玻璃基板121上形成透明电极122。透明电极122的形成如图1至图5所示,用涂布铟锡氧化物的方式进行。然后,在透明电极122之上形成总线电极123。总线电极123的形成也如图1到图5所示,用涂布导电性材料的方式进行。然后,通过形成覆盖透明电极122及总线电极的电介质层124,即完成观察面侧基板构造体。
另一方面,作为背面侧基板构造体,首先,在玻璃基板129上形成地址电极127。该地址电极127的形成也如图1到图5所示,用涂布导电性材料的方式进行。然后,在形成了隔壁128之后,在由隔壁128分隔的空间中用丝网印刷法等形成荧光体126R、126G、126B。该荧光体126R、126G、126B例如利用丝网印刷法形成将规定发光颜色的荧光体粉末、和由纤维素类或丙烯酸类的增粘剂树脂和醇类或酯类等有机溶剂构成的载色剂(vehicle)混合了的荧光体糊状物。在地址电极127方向上交互形成发出红色光的荧光体126R、发出绿色光的荧光体126G、发出蓝色光的荧光体126B。然后,对荧光体126R、126G、126B在大气压的空气气氛中实施热处理,使载色剂的挥发成分蒸发。该热处理也被称为荧光体的烧结工序。
当荧光体126R、126G、126B的烧结完成时,将观察面侧基板构造体和背面侧基板构造体粘合,将内部进行真空排气后,通过填充惰性气体,即完成等离子显示面板120。
这样,本实施方式的等离子显示面板120的制造方法中,由于在透明电极122、总线电极123及地址电极127的形成中,使用本实施方式的薄膜图案的制造方法(液滴喷出方式),因此与用光刻法或蚀刻法制造的情况相比,可以大幅度地减少铟锡氧化物及导电性材料的浪费量。另外,在本实施方式的等离子显示面板120的制造方法中,由于在形成透明电极122、总线电极123及地址电极127时,不需要制造光掩模,因此可以缩短制造时间,同时还可以降低制造成本。
另外,在本实施方式的等离子显示面板120中,即使在总线电极123中出现了断线,由于在该导电性图案之下形成有由铟锡氧化物构成的透明电极123,因此作为基板上的布线而连接在一起,可以发挥等离子显示面板120的规定的功能。
另外,在本实施方式的等离子显示面板120中,在用液滴喷出方式形成透明电极122、总线电极123及地址电极127时,如图1到图5所示,由于沿薄膜图案形成区域的短轴方向设定扫描线并涂布液滴,因此可以在构成透明电极122、总线电极123及地址电极127的薄膜图案上抑制「条状不均」的产生,并且可以快速地形成该薄膜图案。所以,根据本制造方法,由于可以高精度地并且快速地形成等离子显示面板120的透明电极122、总线电极123及地址电极127,因此可以显示高品位的图像,能够以低成本提供电流泄漏等问题发生概率低的等离子显示面板120。
<液晶装置的制造方法>
下面将参照图8对使用所述实施方式的薄膜图案的制造方法的液晶装置的制造方法进行具体说明。本制造方法中,用所述实施方式的涂布方法形成液晶装置的电极布线图案及滤色片。图8是表示使用本实施方式的薄膜图案的制造方法制造的液晶装置200的一个例子的剖面图。
如图8所示,在下侧基板201的液晶层203侧表面上,依次层叠形成有滤色片205、由有机膜等构成的平坦化膜206、透明电极207、配向膜209。另一方面,在上侧基板202的液晶层203侧表面上,依次层叠形成有由铟锡氧化物构成的透明电极208和配向膜210。另外,在液晶层203内配置有多个球状的间隔物(spacer)213。
滤色片205由在规定的图案上形成的红(R)、绿(G)、蓝(B)着色层205a和对相邻的着色层205a间进行遮光的遮光层(黑底)205b构成。另外,配向膜209、210由聚亚胺等配向性高分子构成,与未加电场时的液晶层203的配向状态吻合地使用布等将其表面沿规定的方向摩擦。滤色片205及平坦化膜206至少形成于显示区域内,并且仅形成于比密封材料204更靠近内侧的位置。
下面对所述构造的液晶装置200的制造方法进行说明。
首先,在下侧基板201的表面,依次形成滤色片205、平坦化膜206、透明电极207、配向膜209。这里,滤色片205及透明电极207分别用图1到图5所示的薄膜图案的制造方法形成。
另外,在上侧基板202的表面,依次形成透明电极208和配向膜210。这里,透明电极208也用图1到图5所示的薄膜图案的制造方法形成。即,在基板202的表面通过用液滴喷出装置喷出铟锡氧化物的液滴来形成透明电极208。
然后,将在表面依次层叠形成了滤色片205、平坦化膜206、透明电极207、配向膜209的下侧基板201和依次层叠形成了透明电极208和配向膜210的上侧基板202夹隔未硬化的密封材料204而粘贴在一起,之后,将未硬化的密封材料204按照形成液晶的注入口的方式硬化,形成液晶单元(cell)。
然后,通过利用真空注入法向液晶单元内抽吸液晶而形成液晶层203,来制造出所述构造的液晶装置200。
这样,在本实施方式的液晶装置200的制造方法中,由于用液滴喷出方式形成由铟锡氧化物等构成的透明电极207、208,因此与用光刻法或蚀刻法制造的情况相比,可以大幅度地减少铟锡氧化物等的浪费量。
另外,在本实施方式的液晶装置200的制造方法中,由于在形成透明电极207、208时,不需要制造光掩模,因此可以缩短制造时间,同时还可以降低制造成本。
另外,在本实施方式的液晶装置200的制造方法中,在用液滴喷出方式形成滤色片205及透明电极207、208时,由于用图1到图5所示的方法涂布液滴,因此可以快速地制造条纹形状的发光不均较少的高品位的液晶装置200。
(电子设备)
对具有使用所述实施方式的薄膜图案形成方法制造的电光学装置(有机EL装置、等离子显示面板或液晶装置)的电子设备的例子进行说明。
图9是表示携带电话的一个例子的立体图。在图9中,符号1000表示携带电话主体,符号1001表示使用了所述电光学装置的显示部。
图10是表示手表型电子设备的一个例子的立体图。在图10中,符号1100表示手表主体,符号1101表示使用了所述电光学装置的显示部。
图11是表示文字处理器、个人电脑等便携式信息处理装置的一个例子的立体图。在图11中,符号1200表示信息处理装置,符号1202表示键盘等输入部,符号1204表示信息处理装置主体,符号1206表示使用了所述电光学装置的显示部。
由于从图9到图11所示的电子设备具有所述实施方式的电光学装置,因此能够以低成本提供减少了显示部等的发光不均及电流泄漏等的高品位的电子设备。
而且,本发明的技术范围并不限定于所述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内可以添加各种变更,在实施方式中举出的具体的材料或层构成等只不过是一个例子,可以进行适当的变更。