JP2004146310A

JP2004146310A - Deposition method, display panel, electronic apparatus, and liquid droplet discharge device

Info

Publication number: JP2004146310A
Application number: JP2002312802A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Uchida; 内田　昌宏
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-10-28
Filing date: 2002-10-28
Publication date: 2004-05-20

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a deposition method for forming a film layer of functional material having a constant thickness by a liquid droplet discharge method, a display panel having the film layer formed by the deposition method, an electronic apparatus, and a liquid droplet discharge device applying the deposition method. <P>SOLUTION: Out of the upper face of the picture element electrode 140 on which formation of a hole injection layer is planned, a liquid droplet of 50 ng containing the hole injection material is discharged from the liquid droplet discharge device to the higher region 140H, and a liquid droplet of 20 ng containing the hole injection material is discharged to the lower region 140L which is positioned on the lower side than the higher region 140H. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液滴吐出法により機能性材料の薄膜層を形成するための成膜方法、該成膜方法により形成された機能性材料の薄膜層を有する表示パネルおよび電子機器、ならびに、該成膜方法を適用した液滴吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高分子系発光材料を適用したＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示パネルは、発光層や正孔注入層などの機能性材料の薄膜層を有する構成が一般である。この種の薄膜層の形成方法のひとつとして、液滴吐出法が広く用いられている。液滴吐出法は、機能性材料が溶媒に溶解された液滴を、液滴吐出装置から成膜予定領域に向けて吐出して、成膜予定領域に液滴を塗布することにより機能性材料の薄膜層を得る方法である（例えば、特許文献１参照）。このような液滴吐出法によれば、パターニングが高精度かつ容易に行えるため、シャドウマスクを用いた蒸着法などと比較して、低コストでパターニングできるという利点がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２９１５８３号公報
【０００４】
ところで、アクティブマトリックス型のＥＬ表示パネルの製造工程においては、正孔注入層は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などの上方に形成される。ここで、図１３（ａ）は、正孔注入層の形成直前におけるＥＬ表示パネルの断面図である。この図に示すように、基板１１０上の一部には、ＴＦＴと、該ＴＦＴに各種信号を伝送する配線とを含むＴＦＴ・配線群１２０が形成されている。緩衝層１３０は、基板１１０のうちＴＦＴ・配線群１２０が形成されている部分と、それ以外の部分とにおいて生じる段差の緩衝などを目的として形成されるが、その段差を完全には吸収することができず、緩衝層１３０の上面のうちＴＦＴ・配線群１２０の上方に位置する領域は、それ以外の領域より上方に位置している。この緩衝層１３０の上方には、さらに画素電極１４０が、略一定の膜厚にて形成される。また、下層膜１５０および隔壁１６０の各々は、各画素領域の仕切りとしての役割を果たす。
【０００５】
ここで、画素電極１４０の膜厚は略一定のため、基板１１０が水平となるように保持された場合、画素電極１４０の上面のうちＴＦＴ・配線群１２０の上方の領域１４０Ｈ（以下「高域」と称する）は、それ以外の領域１４０Ｌ（以下、「低域」と称する。）よりも上方に位置する。
したがって、アクティブマトリックス型のＥＬ表示パネルにおいては、正孔注入層は、凹凸を有する画素電極１４０上に形成されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような画素電極１４０上に、液滴吐出法によって正孔注入層を形成すると、以下のような問題が生じてしまう。
ここで、図１３（ｂ）から図１３（ｄ）は、従来における液滴吐出法により、画素電極１４０上に正孔注入層を形成する様子を示す図である。これらの図に示されるように、まず、正孔注入材料を含む液滴を、画素電極１４０に向けて吐出し［図１３（ｂ）参照］、該液滴を画素電極１４０の上面の全域にわたるように塗布する［図１３（ｃ）参照］。次いで、画素電極１４０上に塗布された溶液に含まれる溶媒が揮発すると、図１３（ｄ）に示すような正孔注入層１７０が形成される。
【０００７】
しかしながら、画素電極１４０が凹凸を有している場合、正孔注入層１７０のうち、高域１４０Ｈの上方における部分は、低域１４０Ｌの上方における部分と比較して、その膜厚が薄くなる。このように、ひとつの画素領域における正孔注入層１７０の膜厚が不均一となると、正孔注入層１７０による正孔注入特性が不均質なものとなり、結果として個々の画素における発光特性の低下を招いてしまう。また、正孔注入層１７０の膜厚が不均一であると、ＥＬ表示パネルの短寿命化にもつながる。
【０００８】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、膜厚が一定の機能性材料の薄膜層を形成するための成膜方法、該成膜方法により形成された薄膜層を有する表示パネルおよび電子機器、ならびに、該成膜方法を適用した液滴吐出装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、この発明にかかる成膜方法は、機能性材料の成膜を予定する成膜予定領域に向けて、前記機能性材料を含む液滴を吐出し、前記機能性材料の膜を形成する成膜方法において、前記成膜予定領域のうち略同一水平面に含まれる部分ごとに液滴を吐出することを特徴とする。
このような成膜方法によれば、液滴は、成膜予定領域のうち略同一水平面に含まれる部分ごとに吐出されるため、成膜予定領域において生じる凹凸に拘わらず、一定の膜厚を有する薄膜層を形成することが可能となる。
【００１０】
ここで、上記成膜方法において、前記成膜予定領域の部分間における高低差に応じた液量の液滴を吐出することが好ましく、さらに、前記成膜予定領域のうち高い部分ほど、液滴の１滴あたりの液量が多いことが好ましい。このように高い部分ほど、１滴あたりの液量を多くすることにより、高い部分に吐出された液滴の一部が低い部分に流動するような場合にあっても、一定の膜厚を有する薄膜層を形成することが可能となる。
【００１１】
また、上記成膜方法において、前記成膜予定領域の部分間における高低差に応じた滴数の液滴を吐出することが好ましく、さらに、前記成膜予定領域のうち高い部分ほど、数多くの液滴を吐出することが好ましい。このように高い部分ほど、数多くの液滴を吐出することにより、高い部分に吐出された液滴の一部が低い部分に流動するような場合にあっても、一定の膜厚を有する薄膜層を形成することが可能となる。
【００１２】
くわえて、上記成膜方法において、前記成膜予定領域の部分間における高低差に応じた前記機能性材料の濃度の液滴を吐出することが好ましく、さらに、前記成膜予定領域のうち高い部分ほど、前記濃度が高い液滴を吐出することが好ましい。このように高い部分ほど、濃度が高い液滴を吐出することにより、高い部分に吐出された液滴の一部が低い部分に流動するような場合にあっても、一定の膜厚を有する薄膜層を形成することが可能となる。
【００１３】
なお、上記成膜方法において、機能性材料としては、例えば有機エレクトロルミネセンス材料や、有機エレクトロルミネセンス材料に正孔を注入する正孔注入材料などを適用することが可能である。また、上記成膜方法における成膜予定領域は、半導体素子の上方に形成されたものであっても良い。
【００１４】
また、本発明にかかる表示パネルは、上記成膜方法により生成された薄膜層を有することを特徴としている。上述したように、本発明にかかる成膜方法によれば、膜厚が一定の薄膜層が形成されるため、表示パネルの品質が良好なものとなる。
さらに本発明は、この表示パネルを、表示部として有することを特徴とする電子機器を提供する。
【００１５】
以上のものとは別の観点から、この発明は、機能性材料の成膜を予定する成膜予定領域に向けて、前記機能性材料を含む液滴を吐出する液滴吐出装置であって、前記成膜予定領域のうち略同一水平面に含まれる部分の各々の位置を取得する位置取得手段と、前記位置取得手段により取得された位置を用いて、前記成膜予定領域のうち略同一水平面に含まれる部分ごとに液滴を吐出する液滴吐出手段と、を具備することを特徴とする液滴吐出装置を提供する。
このような液滴吐出装置によれば、液滴は、液滴吐出手段によって、成膜予定領域のうち略同一水平面に含まれる部分ごとに吐出されるため、成膜予定領域において生じる凹凸に拘わらず、一定の膜厚を有する薄膜層を形成することが可能となる。
ここで、前記液滴吐出手段は、前記成膜予定領域のうち高い部分ほど、吐出量が多くなるように液滴を吐出することが望ましい。
また、前記液滴吐出手段は、前記成膜予定領域のうち高い部分ほど、前記機能性材料の濃度が高い液滴を吐出することが望ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかるＥＬ表示パネルの製造工程において、正孔注入層の形成直前のＥＬ表示パネルの部分断面図である。なお、本実施形態にかかるＥＬ表示パネルの構成のうち、従来技術において説明したものと同様の構成については、同一の符号が付してある。
図１において、ガラスなどの基板１１０に、ＴＦＴ・配線群１２０が形成されている。ＴＦＴ・配線群１２０は、低温ポリシリコンプロセスなどにより形成された半導体素子の一種であるＴＦＴと、該ＴＦＴ上に形成され、該ＴＦＴに駆動信号などを供給する配線とを含んでいる。
【００１８】
緩衝層１３０は、基板１１０およびＴＦＴ・配線群１２０の各々の上面を覆うように形成されており、ＴＦＴの電極部分では開孔している。この緩衝層１３０は、上述したように、基板１１０のうちＴＦＴ・配線群１２０が形成されている部分と、それ以外の部分とにおいて生じる段差の緩衝などを目的として形成されるが、その段差を完全には吸収することができず、緩衝層１３０の上面におけるＴＦＴ・配線群１２０の上方に位置する領域は、それ以外の領域より、上方に位置している。
【００１９】
画素電極１４０は、例えばＣｒ、Ｍｏ、Ｔａなどの正孔注入性に加え、反射性を有する電極であり、緩衝層１３０に形成された開孔部分を介して、ＴＦＴ・配線群１２０の電極（ソースまたはドレインの一方）に接続される。この画素電極１４０は、ＥＬ素子の陽極として機能すると共に、反射層としての役割を果たす。なお、画素電極１４０は、１層構造のものに限られず、アルミニウムなどの反射層と、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）などの透明電極層とが、この順で基板１１０側から積層された２層構造のものであっても良い。
【００２０】
ここで、画素電極１４０は、例えばスパッタリングなどにより略一定の膜厚にて形成されている。従って、画素電極１４０の上面は、緩衝層１３０の上面と同様な起伏を有しており、ＴＦＴ・配線群１２０の上方における高域１４０Ｈと、それ以外の低域１４０Ｌとの２つの領域とを含んでいる。これらの高域１４０Ｈおよび低域１４０Ｌの各々は、基板１１０が水平に保たれた場合に、互いに異なる水平面内に含まれ、高域１４０Ｈは、低域１４０Ｌから数十から数百ｎｍ程度上方に位置する。
【００２１】
なお、実際には、ＴＦＴ・配線群１２０の上面においては、配線の有無などにより若干の凹凸が生じており、画素電極１４０の高域１４０Ｈにおいても若干の凹凸が生じているが、説明の便宜上、この実施形態においては、画素電極１４０の上面において生じる凹凸のうち、高域１４０Ｈと、低域１４０Ｌとの２段階の高低差のみに着目して説明することとする。また、この例では、高域１４０Ｈの面積と、低域１４０Ｌの面積とが、略等しいものと仮定して説明する。
【００２２】
次に、下層膜１５０は、例えばシリコン酸化膜などの無機材料であり、主に画素電極１４０間において、画素電極１４０の端部を若干覆うように形成されている。一方、隔壁１６０は、アクリルなどの有機材料であり、下層膜１５０の上面に形成された高さ２μｍ程度の一種の仕切りである。この隔壁１６０による画素領域の開孔形状は、おおよそ５０×１５０μｍの略長方形状となっている。
画素電極１４０の上面には親水処理が施される一方、隔壁１６０の側壁面には撥水加工が施されている。
【００２３】
そして、隔壁１６０に囲まれる画素電極１４０上には、膜厚６０ｎｍ程度の正孔注入層が、液滴吐出法により薄膜形成される。ここで、画素電極１４０の上面は凹凸を有している。従って、何ら策を講じないとすると、液滴吐出法により生成された正孔注入層は、画素電極１４０の上面のうち高域１４０Ｈに形成される部分が、低域１４０Ｌに形成される部分と比較して薄くなり、その膜厚が不均一なものとなってしまう。そこで、本実施形態においては、次に説明する液滴吐出装置を用いて、膜厚が一定の正孔注入層を成膜する。
【００２４】
図２は、正孔注入層の形成に用いられる液滴吐出装置の構成を示す図である。この図に示されるように、液滴吐出装置２００は、ＥＬ表示パネルに含まれる基板１１０を、ほぼ水平となるように保持する保持部２６０を有している。保持部２６０の上方においては、溶液タンク２１０が設けられている。この溶液タンク２１０は、後述の有機ＥＬ材料に対して正孔を注入する例えばポリチオフェン系導電性高分子などの正孔注入材料を含むポリマー溶液を貯蔵し、そのポリマー溶液における正孔注入材料の濃度は１％である。
【００２５】
また、溶液タンク２１０には、貯蔵するポリマー溶液を、液滴にて吐出する２種類の液滴吐出ヘッド２２０ａ、２２０ｂが設けられている。これらの液滴吐出ヘッド２２０ａ、２２０ｂは、互いに異なる液量（ドット径）の液滴を吐出し、液滴吐出ヘッド２２０ａは、１回の吐出あたり５０ｎｇの液滴を吐出する一方、液滴吐出ヘッド２２０ｂは、１回の吐出あたり２０ｎｇの液滴を吐出する。本実施形態においては、液滴吐出ヘッド２２０ａから吐出される５０ｎｇの液滴と、液滴吐出ヘッド２２０ｂから吐出される２０ｎｇの液滴との計７０ｎｇの溶液により、ひとつの画素領域における正孔注入層を形成する。
【００２６】
次いで、液滴吐出装置２００の記憶部２５０は、保持部２６０に保持されたＥＬ表示パネルにおける画素電極１４０の上面のうち、高域１４０Ｈと低域１４０Ｌとの各々が延在する位置を示す凹凸位置情報を、例えば、等高線や座標情報などとして記憶する。
そして、制御部２４０は、膜厚が一定な正孔注入層を形成すべく、記憶部２５０に記憶される凹凸位置情報に応じて、次のように各液滴吐出ヘッド２２０ａ、２２０ｂによる液滴の吐出を制御する。
【００２７】
図３は、各液滴吐出ヘッド２２０ａ、２２０ｂから液滴を吐出する様子を示す図である。この図に示すように、液滴吐出装置２００の制御部２４０は、画素電極１４０の上面のうち高域１４０Ｈに対しては、液滴吐出ヘッド２２０ａから５０ｎｇの液滴を吐出する一方、低域１４０Ｌに対しては、液滴吐出ヘッド２２０ｂから２０ｎｇの液滴を吐出する。
【００２８】
このようにして、高域１４０Ｈおよび低域１４０Ｌに向けて液滴が吐出されると、図４（ａ）に示されるように、溶液は、画素電極１４０上において、高域１４０Ｈ側に偏った状態で保持される。その後、時間の経過と共に、溶液は、図４（ｂ）に示されるように、重力の作用により高域１４０Ｈから低域１４０Ｌ側へと流動する。そして、高域１４０Ｈ上に保持される高域１４０Ｈの単位面積あたりの溶液量と、低域１４０Ｌ上に保持される低域１４０Ｌの単位面積あたりの溶液量とが略等しくなる頃合に、溶液に含まれる溶媒が完全に揮発すると、図４（ｃ）に示すように、高域１４０Ｈおよび低域１４０Ｌの各々において、一定の厚みを有する正孔注入層１７０が形成される。
【００２９】
なお、この説明においては、画素電極１４０の上面に生じる段差のうち、高域１４０Ｈと低域１４０Ｌとの２つの領域において生じる段差のみに着目して、画素電極１４０上に塗布する溶液量を調整する例を説明したが、この段差以外にも本実施形態にかかる液滴吐出法を適用することができる。すなわち、成膜予定領域のうち、略同一平面内に含まれる部分ごとに、該部分の高さに応じた液量の溶液を吐出することにより、膜厚が均一な正孔注入層１７０を形成することができる。
【００３０】
次いで、このように形成された正孔注入層１７０上に、液滴吐出法により、膜厚６０ｎｍの発光層を成膜する。ここで、発光層の成膜予定領域となる正孔注入層１７０は、その膜厚が均一となるように形成されているため、正孔注入層１７０の上面は、画素電極１４０の上面において生じる凹凸を引き継ぐこととなる。したがって、従来の液滴吐出法により、正孔注入層１７０上に発光層を形成すると、発光層の膜厚は不均一なものとなってしまう。このため、発光層についても正孔注入層１７０と同様に、正孔注入層１７０の上面のうち高い領域ほど、吐出する液滴の液量が多くなるように溶液を吐出する。
【００３１】
図５は、液滴吐出装置により発光層を形成する様子を示す図である。なお、この図において、前掲図２に示す液滴吐出装置２００と同様の構成には同一の符号が付してある。図５に示すように、液滴吐出装置２０２は、溶液タンク２１２を有している。この溶液タンク２１２は、例えばポリフルオレン系高分子などの有機ＥＬ材料を含むポリマー溶液を貯蔵し、そのポリマー溶液における有機ＥＬ材料の濃度は１％である。また、溶液タンク２１２には、２種類の液滴吐出ヘッド２２０ｃ、２２０ｄが設けられている。このうち液滴吐出ヘッド２２０ｃは、正孔注入層１７０の上面のうち高い領域（高域１４０Ｈの上方）向けて、５０ｎｇの液滴を吐出する。一方、液滴吐出ヘッド２２０ｄは、正孔注入層１７０の上面のうち低い領域（低域１４０Ｌの上方）に向けて、２０ｎｇの液滴を吐出する。このように、成膜予定領域のうち高い領域ほど、吐出する溶液量を多くすることにより、上述した正孔注入層１７０と同様に、図６に示すような膜厚が一定の発光層１８０を得ることができる。
【００３２】
続いて、図７に示すように、各画素領域に形成された発光層１８０の上面に、光透過性が充分確保できる程度の膜厚にて、例えばアルカリ金属或いはアルカリ土類金属のフッ化物乃至酸化物、またはＣａやＢａなどの好適な仕事関数を有する金属、或いは電子注入性を有する有機材料などを電子注入層１９０として例えば真空蒸着法などにより形成し、さらにその上方に、ＩＴＯなどの光透過性を有する対向電極１９２を形成する。そして、対向電極１９２の上方にエポキシ樹脂やガラスなどの光透過性を有する封止層１９４を配置する。
【００３３】
このような構成のもと、正孔注入層１７０、発光層１８０および電子注入層１９０からなる層に電圧が印加されると、正孔注入層１７０は、発光層１８０に対して正孔を注入し、電子注入層１９０は、発光層１８０に対して電子を注入する。これにより、発光層１８０において電子と正孔とが再結合し、電子のエネルギーが光として出射される。この出射光のうち、発光層１８０から封止層１９４側に出射した光は、電子注入層１９０、対向電極１９２および封止層１９４を透過したのち、観察者に向けて放出される一方、発光層１８０から基板１１０側に出射した光は、画素電極１４０において反射され、封止層１９４などを透過した後、観察者に到達する。これにより、トップエミッション型のＥＬ表示パネル１００が実現する。
【００３４】
ここで、ＥＬ表示パネル１００に含まれる正孔注入層１７０および発光層１８０の各々は、膜厚が一定となるように液滴吐出法により形成されている。したがって、ＥＬ表示パネル１００の表示時においては、ひとつの画素領域における発光層１８０の発光特性が、画素領域の全域にわたって均質なものとなり、各々の画素において良好な発光を得ることができる。くわえて、本実施形態にかかる液滴吐出法によれば、膜厚が一定の正孔注入層１７０および発光層１８０が形成されるため、ＥＬ表示パネル１００の長寿命化にも寄与することとなる。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態にかかる液滴吐出法によれば、凹凸を有する成膜予定領域に薄膜層を形成する場合に、成膜予定領域のうち高い部分ほど、液量の多い液滴を吐出する。これにより、従来技術と比較して、成膜予定領域が有する凹凸に拘わらず、膜厚が一定の薄膜層を得ることができる。
【００３６】
なお、この実施形態においては、成膜予定領域のうち高い領域ほど、より多くの溶液を吐出する例を示したが、粘性率が充分に高い溶液、あるいは、溶媒の揮発時間が充分に短い溶液を用いた場合や、高域１４０Ｈと低域１４０Ｌとに生じる高低差が充分に小さい成膜予定領域に成膜する場合などにおいては、高域１４０Ｈおよび低域１４０Ｌの各々に、等量の溶液を吐出しても良い。ここで、粘性率が充分に高い溶液とは、高域１４０Ｈと低域１４０Ｌの各々に等量の溶液を塗布した場合に、該溶液の溶媒が揮発する期間内に、塗布された溶液が高域１４０Ｈから低域１４０Ｌにほとんど流動することのない程度の粘性率を有する溶液を意味する。また、溶媒の揮発時間が充分に短い溶液とは、高域１４０Ｈと低域１４０Ｌとの各々に等量の溶液を塗布した場合に、高域１４０Ｈから低域１４０Ｌに溶液がほとんど流動することのない期間内で、溶媒が揮発する溶液を意味する。そして、高域１４０Ｈと低域１４０Ｌとの高低差が充分に小さい成膜予定領域とは、高域１４０Ｈと低域１４０Ｌとの各々に等量の溶液を塗布した場合に、溶液の溶媒が揮発する期間内に、吐出された溶液が高域１４０Ｈから低域１４０Ｌにほとんど流動することのない程度の高低差を有する成膜予定領域を意味する。
【００３７】
また、この実施形態においては、高域１４０Ｈの面積と、低域１４０Ｌの面積とが略等しいものと仮定したため、高域１４０Ｈに向けて、低域１４０Ｌより多くの溶液を吐出する例を示した。しかし、低域１４０Ｌの面積と比較して、高域１４０Ｈの面積が充分に小さい場合においては、低域１４０Ｌに向けて、高域１４０Ｈより多くの溶液を吐出しても良い。要は、成膜予定領域のうち略同一水平面に含まれる部分ごとに、該部分の単位面積あたりの溶液の吐出量を各々の部分間の高低差に応じて調整するならば、任意に本発明を適用することができる。
【００３８】
くわえて、上記実施形態においては、ひとつの薄膜層を生成するにあたり、一旦すべての溶液を成膜予定領域に塗布した後、塗布された溶液中の溶媒を揮発させる例を示したがこれに限られない。例えば、ひとつの薄膜層を生成するにあたり、溶液の吐出を行う塗布工程と、溶媒の揮発を行う乾燥工程との組を繰り返して行うものとしても良い。
【００３９】
＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態においては、成膜予定領域のうち高い領域ほど１滴あたりの液量を多くすることにより、一定の膜厚を有する薄膜層を形成する液滴吐出法について説明した。これに対し、第２実施形態においては、成膜予定領域のうち高い領域ほど液滴の吐出回数を多くすることにより、一定の膜厚の薄膜層を形成する液滴吐出法について説明する。
なお、この実施形態においては、ＥＬ表示パネル１００の製造工程のうち、正孔注入層１７０の形成のみについて説明する。また、以下の説明においては、第１実施形態にかかる構成と共通するものについては、共通の符号を用いることとする。
【００４０】
図８は、第２実施形態にかかる液滴吐出装置により、正孔注入層１７０を形成する様子を示す図である。この図に示されるように、液滴吐出装置２０４には、正孔注入材料の濃度が１％のポリマー溶液を貯蔵する溶液タンク２１０が含まれる。溶液タンク２１０には、貯蔵する溶液を、液滴として吐出する２つの液滴吐出ヘッド２２０ｅ、２２０ｆが設けられている。これらの液滴吐出ヘッド２２０ｅおよび２２０ｆは、いずれも１回の吐出あたり１０ｎｇの液滴を吐出するが、１つの画素領域における液滴の吐出回数が互いに異なっている。
【００４１】
さらに詳述すると、液滴吐出装置２０４の制御部２４４は、記憶部２５０に記憶される凹凸位置情報を用いて、画素電極１４０の上面のうち高域１４０Ｈには、液滴吐出ヘッド２２０ｅから１０ｎｇの液滴を５回吐出して、計５０ｎｇの溶液を塗布する一方、低域１４０Ｌには、液滴吐出ヘッド２２０ｆから１０ｎｇの液滴を２回吐出して、計２０ｎｇの溶液を塗布する。これにより、上述した第１実施形態と同様に、画素電極１４０の上面のうち、上方に位置する部分ほど多くの溶液が塗布されることとなる。
【００４２】
この後、高域１４０Ｈ上に保持される高域１４０Ｈの単位面積あたりの溶液量と、低域１４０Ｌ上に保持される低域１４０Ｌの単位面積あたりの溶液量とが略等しくなる頃合に、溶液に含まれる溶媒が完全に揮発すると、前掲図４（ｃ）に示すように、高域１４０Ｈ上および低域１４０Ｌ上の各々において、略同一の厚みを有する正孔注入層１７０を得ることができる。
【００４３】
なお、この実施形態においては、高域１４０Ｈと低域１４０Ｌとの各々に対し、２つの液滴吐出ヘッド２２０ｅ、２２０ｆを用いて溶液を塗布する例を示したが、これに限られない。例えば、ひとつの液滴吐出ヘッドを複数回スキャンさせることにより、高域１４０Ｈと低域１４０Ｌとの各々の領域に溶液を塗布しても良い。図９は、ひとつの画素領域において、ひとつの液滴吐出ヘッドを２回スキャンさせる場合の、液滴吐出ヘッドの経路を模式的に示す図である。まず、１回目のスキャン時においては、図９上段に示すように高域１４０Ｈに向けて１０ｎｇの液滴を３回吐出した後、低域１４０Ｌに向けて１０ｎｇの液滴を１回吐出する。次いで、２回目のスキャン時においては、図９下段に示すように高域１４０Ｈに向けて１０ｎｇの液滴を２回吐出した後、低域１４０Ｌに向けて１０ｎｇの液滴を１回吐出する。これにより、上記実施形態と同様に、高域１４０Ｈには、計５０ｎｇの溶液が塗布される一方、低域１４０Ｌには、計２０ｎｇの溶液が塗布されることとなる。
また、液滴吐出ヘッドを複数回スキャンさせる場合において、各スキャン時の液滴吐出ヘッドの経路をずらすことにより、１回のみのスキャンにより画素領域に溶液を塗布する場合と比較して、画素領域に斑なく溶液を塗布することが可能となる。
【００４４】
＜第３実施形態＞
上述した第１および第２実施形態においては、成膜予定領域のうち高い領域ほど、吐出する溶液量を多くすることにより、膜厚が一定の薄膜層を形成する液滴吐出法について説明した。これに対し、第３実施形態においては、成膜予定領域のうち高い領域ほど、機能性材料の濃度の高い溶液を吐出する液滴吐出法について説明する。
なお、この実施形態では、ＥＬ表示パネル１００の製造工程のうち正孔注入層１７０の形成についてのみ説明する。また、上記第１実施形態にかかる構成と共通するものについては、共通の符号を用いて説明することとする。
【００４５】
図１０は、第３実施形態にかかる液滴吐出装置により、正孔注入層１７０を形成する様子を示す図である。
この図に示されるように、液滴吐出装置２０６には、正孔注入材料の濃度が異なる２種類の溶液を貯蔵する２つの溶液タンク３００ｇ、３００ｈが設けられている。すなわち、正孔注入材料の濃度が１．２５％の溶液を貯蔵する溶液タンク３００ｇと、正孔注入材料の濃度が０．５％の溶液を貯蔵する溶液タンク３００ｈとである。このうち、溶液タンク３００ｇには、１回の吐出あたり４０ｎｇの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド２２０ｇが設けられており、溶液タンク３００ｈには、液滴吐出ヘッド２２０ｇと同様に、１回の吐出あたり４０ｎｇの液滴を吐出する液滴吐出ヘッド２２０ｈが設けられている。
【００４６】
液滴吐出装置３００の制御部３０２は、記憶部２５０に記憶される凹凸位置情報を用いて、画素電極１４０の上面のうち高域１４０Ｈには、液滴吐出ヘッド２２０ｇから、濃度１．２５％の溶液を４０ｎｇの液滴として吐出する一方、低域１４０Ｌには、液滴吐出ヘッド２２０ｈから、濃度０．５％の溶液を４０ｎｇの液滴として吐出する。これにより、図１１（ａ）に示すように、高域１４０Ｈには、低域１４０Ｌより高濃度の溶液が塗布されることとなる。
【００４７】
このように高濃度の溶液を高域１４０Ｈ側に塗布することにより、高域１４０Ｈから低域１４０Ｌに溶液が流動したとしても、正孔注入層１７０のうち高域１４０Ｈ上の部分を、低域１４０Ｌ上の部分の膜厚と同程度の膜厚にて形成することができる。これにより、図１１（ｂ）に示すように、高域１４０Ｈおよび低域１４０Ｌの各々において、膜厚が一定の正孔注入層１７０を得ることができる。
【００４８】
なお、この実施形態においては、液滴吐出法による正孔注入層１７０の形成についてのみ説明したが、発光層１８０についても同様に、正孔注入層１７０の上面うち高い領域ほど、発光材料の濃度が高い溶液を塗布することにより、膜厚が一定の発光層１８０を形成することができる。
【００４９】
このように、第３実施形態にかかるＥＬ表示パネルも、第１実施形態にかかるＥＬ表示パネルと同様に、ひとつの画素領域における正孔注入層１７０および発光層１８０の各々の膜厚が一定なものとなるため、各画素における発光特性が均一なものとなり、結果として、各画素において均質な発光を得ることができる。
【００５０】
また、上述した第１、第２および第３実施形態においては、液滴吐出法によって、正孔注入層１７０および発光層１８０を形成する例を示したが、その他の機能性材料の薄膜層を形成する場合においても、本発明の液滴吐出法を任意に適用可能である。
【００５１】
最後に、以上説明した液滴吐出法により形成された薄膜層（正孔注入層１７０、発光層１８０）を有するＥＬ表示パネル１００（図７参照）を、表示部として適用した電子機器について説明する。
例えば、図１２は、ＥＬ表示パネル１００を搭載した携帯電話機４００の外観を示す斜視図である。この図において、携帯電話機４００は、複数の操作ボタン４１０の他、受話口４２０、送話口４３０とともに、ＥＬ表示パネル１００を備えている。
また、携帯電話機４００以外にも、ＥＬ表示パネル１００は、コンピュータや、プロジェクタ、デジタルカメラ、ムービーカメラ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　ＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、車載機器、複写機、オーディオ機器などの各種電子機器の表示部として適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかるＥＬ表示パネルの製造工程におけるＥＬ表示パネルの部分断面図である。
【図２】同実施形態にかかる液滴吐出装置の構成を示す図である。
【図３】同製造工程における正孔注入層の形成を説明するための図である。
【図４】同正孔注入層の形成を説明するための図である。
【図５】同製造工程における発光層の形成を説明するための図である。
【図６】同発光層が形成された様子を示す図である。
【図７】同ＥＬ表示パネルの断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態にかかる正孔注入層の形成を説明するための図である。
【図９】同第２実施形態の変形例にかかる液滴吐出法を説明するための図である。
【図１０】本発明の第３実施形態にかかる正孔注入層の形成を説明するための図である。
【図１１】同正孔注入層の形成を説明するための図である。
【図１２】本発明の各実施形態にかかるＥＬ表示パネルを適用した携帯電話機の外観を示す図である。
【図１３】従来の液滴吐出法を説明するための図である。
【符号の説明】
１００　ＥＬ表示パネル
１２０　ＴＦＴ・配線群
１４０　画素電極
１４０Ｈ　高域
１４０Ｌ　低域
１７０　正孔注入層
１８０　発光層
２００、３００　液滴吐出装置
２４０　制御部
２５０、記憶部
４００　携帯電話機[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a film forming method for forming a thin film layer of a functional material by a droplet discharge method, a display panel and an electronic apparatus having a thin film layer of a functional material formed by the film forming method, and The present invention relates to a droplet discharge device to which a film method is applied.
[0002]
[Prior art]
An EL (electroluminescence) display panel to which a polymer light emitting material is applied generally has a thin film layer of a functional material such as a light emitting layer and a hole injection layer. As one of the methods for forming such a thin film layer, a droplet discharge method is widely used. In the droplet discharge method, a droplet in which a functional material is dissolved in a solvent is discharged from a droplet discharge device toward a region where a film is to be formed, and the droplet is applied to the region where a film is to be formed. (See, for example, Patent Document 1). According to such a droplet discharge method, since patterning can be performed with high accuracy and easily, there is an advantage that patterning can be performed at low cost as compared with an evaporation method using a shadow mask or the like.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-291584 A
[0004]
By the way, in a manufacturing process of an active matrix type EL display panel, a hole injection layer is formed above a TFT (Thin Film Transistor) or the like. Here, FIG. 13A is a cross-sectional view of the EL display panel immediately before the formation of the hole injection layer. As shown in this figure, a TFT / wiring group 120 including a TFT and a wiring for transmitting various signals to the TFT is formed on a part of the substrate 110. The buffer layer 130 is formed for the purpose of, for example, buffering a step formed between the portion of the substrate 110 where the TFT / wiring group 120 is formed and the other portion, and it is necessary to completely absorb the step. The region located above the TFT / wiring group 120 on the upper surface of the buffer layer 130 is located above the other region. Above the buffer layer 130, a pixel electrode 140 is further formed with a substantially constant thickness. In addition, each of the lower layer film 150 and the partition 160 serves as a partition for each pixel region.
[0005]
Here, since the film thickness of the pixel electrode 140 is substantially constant, when the substrate 110 is held horizontally, a region 140H above the TFT / wiring group 120 on the upper surface of the pixel electrode 140 (hereinafter referred to as “high region”). Is located above the other area 140L (hereinafter, referred to as “low frequency”).
Therefore, in the active matrix type EL display panel, the hole injection layer is formed on the pixel electrode 140 having irregularities.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a hole injection layer is formed on such a pixel electrode 140 by a droplet discharge method, the following problem occurs.
Here, FIGS. 13B to 13D are diagrams showing a state in which a hole injection layer is formed on the pixel electrode 140 by a conventional droplet discharge method. As shown in these drawings, first, a droplet containing a hole injection material is discharged toward the pixel electrode 140 [see FIG. 13B], and the droplet is spread over the entire upper surface of the pixel electrode 140. [See FIG. 13 (c)]. Next, when the solvent contained in the solution applied on the pixel electrode 140 evaporates, a hole injection layer 170 as shown in FIG. 13D is formed.
[0007]
However, when the pixel electrode 140 has irregularities, the portion of the hole injection layer 170 above the high region 140H is thinner than the portion above the low region 140L. As described above, when the thickness of the hole injection layer 170 in one pixel region is non-uniform, the hole injection characteristics of the hole injection layer 170 become non-uniform, and as a result, the light emission characteristics of individual pixels deteriorate. Will be invited. Further, if the thickness of the hole injection layer 170 is not uniform, the life of the EL display panel can be shortened.
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a film forming method for forming a thin film layer of a functional material having a constant film thickness, and a film formed by the film forming method. It is an object of the present invention to provide a display panel and an electronic device having a thin film layer, and a droplet discharge device to which the film forming method is applied.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a film forming method according to the present invention discharges droplets containing the functional material toward a film formation scheduled region where a functional material is to be formed, and forms the functional material. In a film forming method for forming a film, a droplet is discharged for each part included in substantially the same horizontal plane in the film formation scheduled area.
According to such a film forming method, since the droplet is discharged for each part included in the substantially same horizontal plane in the film forming scheduled area, a constant film thickness is obtained regardless of the unevenness generated in the film forming scheduled area. It becomes possible to form a thin film layer having the same.
[0010]
Here, in the film forming method, it is preferable to discharge droplets having a liquid amount corresponding to a height difference between the portions of the film formation scheduled region. It is preferable that the amount of liquid per drop is large. By increasing the amount of liquid per drop in such a high portion, even if a part of the droplet discharged to the high portion flows to the low portion, it has a constant film thickness. A thin film layer can be formed.
[0011]
Further, in the film forming method, it is preferable to discharge droplets of a number corresponding to a difference in height between portions of the film formation scheduled region. It is preferable to discharge droplets. By discharging a large number of droplets in such a high portion, even when a part of the droplets discharged in the high portion flows to the low portion, a thin film layer having a constant thickness is formed. Can be formed.
[0012]
In addition, in the film forming method, it is preferable that a droplet having a concentration of the functional material corresponding to a height difference between the portions of the film formation scheduled region is discharged, and further, a high portion of the film formation planned region be increased. It is preferable to discharge droplets with a higher concentration. By discharging droplets having a higher concentration in such a higher portion, a thin film having a constant film thickness even when some of the droplets discharged in a higher portion flow to a lower portion. A layer can be formed.
[0013]
In the above-described film formation method, as the functional material, for example, an organic electroluminescence material, a hole injection material for injecting holes into the organic electroluminescence material, or the like can be used. Further, the film formation scheduled region in the above film formation method may be formed above the semiconductor element.
[0014]
Further, a display panel according to the present invention is characterized by having a thin film layer formed by the above-described film forming method. As described above, according to the film forming method of the present invention, a thin film layer having a constant film thickness is formed, so that the quality of the display panel is improved.
Further, the present invention provides an electronic device having the display panel as a display unit.
[0015]
From another viewpoint different from the above, the present invention is directed to a film formation scheduled region where a film of a functional material is to be formed, and is a droplet discharge device that discharges a droplet containing the functional material, Position acquisition means for acquiring the position of each of the portions included in the substantially same horizontal plane in the film formation scheduled area, and using the position acquired by the position acquisition means, to the substantially same horizontal plane in the film formation planned area And a droplet discharging means for discharging a droplet for each included portion.
According to such a droplet discharge device, the droplets are discharged by the droplet discharge means for each part included in the substantially same horizontal plane in the film formation scheduled area, so that the droplets are not affected by irregularities generated in the film formation planned area. Instead, a thin film layer having a constant thickness can be formed.
Here, it is preferable that the droplet discharge means discharges the droplet such that the higher the part of the film formation scheduled area, the larger the discharge amount.
Further, it is preferable that the droplet discharging means discharges a droplet having a higher concentration of the functional material in a higher portion of the film formation scheduled region.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0017]
<First embodiment>
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an EL display panel immediately before a hole injection layer is formed in a manufacturing process of the EL display panel according to the first embodiment of the present invention. In the configuration of the EL display panel according to the present embodiment, the same reference numerals are given to the same configurations as those described in the related art.
In FIG. 1, a TFT / wiring group 120 is formed on a substrate 110 such as glass. The TFT / wiring group 120 includes a TFT which is a kind of a semiconductor element formed by a low-temperature polysilicon process or the like, and a wiring formed on the TFT and supplying a driving signal or the like to the TFT.
[0018]
The buffer layer 130 is formed so as to cover the upper surface of each of the substrate 110 and the TFT / wiring group 120, and is opened at the electrode portion of the TFT. As described above, the buffer layer 130 is formed for the purpose of buffering a step generated between the portion of the substrate 110 where the TFT / wiring group 120 is formed and the other portion. The region that cannot be completely absorbed and is located above the TFT / wiring group 120 on the upper surface of the buffer layer 130 is located above the other regions.
[0019]
The pixel electrode 140 is a reflective electrode in addition to a hole injection property of, for example, Cr, Mo, Ta, and the like. The pixel electrode 140 has an electrode (for the TFT / wiring group 120) via an opening formed in the buffer layer 130. Source or drain). The pixel electrode 140 functions as an anode of the EL element and also functions as a reflective layer. Note that the pixel electrode 140 is not limited to a one-layer structure, and has a two-layer structure in which a reflective layer such as aluminum and a transparent electrode layer such as ITO (Indium tin Oxide) are stacked in this order from the substrate 110 side. It may be.
[0020]
Here, the pixel electrode 140 is formed with a substantially constant thickness by, for example, sputtering. Therefore, the upper surface of the pixel electrode 140 has the same undulation as the upper surface of the buffer layer 130, and the two regions of the high region 140H above the TFT / wiring group 120 and the other low region 140L are separated. Contains. Each of the high region 140H and the low region 140L is included in different horizontal planes when the substrate 110 is kept horizontal, and the high region 140H is higher than the lower region 140L by about several tens to several hundreds of nm. To position.
[0021]
Actually, slight unevenness occurs on the upper surface of the TFT / wiring group 120 due to the presence / absence of wiring, and a slight unevenness occurs even in the high region 140H of the pixel electrode 140, but for convenience of explanation, In this embodiment, the description will be made focusing only on the two-step height difference between the high band 140H and the low band 140L among the irregularities generated on the upper surface of the pixel electrode 140. Also, in this example, the description will be made assuming that the area of the high band 140H and the area of the low band 140L are substantially equal.
[0022]
Next, the lower film 150 is made of an inorganic material such as a silicon oxide film, for example, and is formed mainly between the pixel electrodes 140 so as to slightly cover the edge of the pixel electrode 140. On the other hand, the partition 160 is an organic material such as acrylic, and is a kind of partition having a height of about 2 μm formed on the upper surface of the lower film 150. The aperture shape of the pixel region by the partition 160 is a substantially rectangular shape of about 50 × 150 μm.
The upper surface of the pixel electrode 140 is subjected to a hydrophilic treatment, while the side wall surface of the partition 160 is subjected to a water-repellent treatment.
[0023]
Then, a hole injection layer having a thickness of about 60 nm is formed as a thin film on the pixel electrode 140 surrounded by the partition 160 by a droplet discharging method. Here, the upper surface of the pixel electrode 140 has irregularities. Therefore, if no measures are taken, the hole injection layer generated by the droplet discharge method is such that the portion formed in the high region 140H on the upper surface of the pixel electrode 140 is the same as the portion formed in the low region 140L. The film becomes thinner in comparison, and the film thickness becomes uneven. Therefore, in the present embodiment, a hole injection layer having a constant film thickness is formed by using a droplet discharge device described below.
[0024]
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a droplet discharge device used for forming a hole injection layer. As shown in this figure, the droplet discharge device 200 has a holding unit 260 that holds the substrate 110 included in the EL display panel so as to be substantially horizontal. Above the holding section 260, a solution tank 210 is provided. The solution tank 210 stores a polymer solution containing a hole injection material such as a polythiophene-based conductive polymer that injects holes into an organic EL material described later, and stores the concentration of the hole injection material in the polymer solution. Is 1%.
[0025]
The solution tank 210 is provided with two types of droplet discharge heads 220a and 220b for discharging the stored polymer solution in droplets. The droplet discharge heads 220a and 220b discharge droplets having different liquid amounts (dot diameters) from each other. The droplet discharge head 220a discharges 50 ng droplets per discharge while discharging droplets. The head 220b discharges 20 ng of droplets per discharge. In the present embodiment, holes are injected into one pixel region by a total of 70 ng of a solution of 50 ng droplets ejected from the droplet ejection head 220a and 20 ng droplets ejected from the droplet ejection head 220b. Form a layer.
[0026]
Next, the storage unit 250 of the droplet discharge device 200 stores unevenness indicating a position where each of the high band 140H and the low band 140L extends on the upper surface of the pixel electrode 140 in the EL display panel held by the holding unit 260. The position information is stored as, for example, contour lines or coordinate information.
Then, the control unit 240 controls the droplets discharged by the droplet discharge heads 220a and 220b as follows in accordance with the unevenness position information stored in the storage unit 250 to form a hole injection layer having a constant film thickness. Is controlled.
[0027]
FIG. 3 is a diagram showing a state in which droplets are discharged from each of the droplet discharge heads 220a and 220b. As shown in this figure, the control unit 240 of the droplet discharge device 200 discharges a 50 ng droplet from the droplet discharge head 220a to the high region 140H on the upper surface of the pixel electrode 140, For 140L, a droplet of 20 ng is discharged from the droplet discharge head 220b.
[0028]
In this way, when the droplets are ejected toward the high region 140H and the low region 140L, the solution is biased toward the high region 140H on the pixel electrode 140 as shown in FIG. Held in state. Thereafter, as time passes, the solution flows from the high region 140H to the low region 140L by the action of gravity, as shown in FIG. 4B. Then, when the amount of solution per unit area of the high region 140H held on the high region 140H and the amount of solution per unit area of the low region 140L held on the low region 140L become substantially equal, When the contained solvent is completely volatilized, a hole injection layer 170 having a certain thickness is formed in each of the high region 140H and the low region 140L as shown in FIG.
[0029]
In this description, among the steps formed on the upper surface of the pixel electrode 140, the amount of the solution applied on the pixel electrode 140 is adjusted by focusing only on the step formed in two regions of the high region 140H and the low region 140L. Although the above example has been described, the droplet discharging method according to the present embodiment can be applied to other than the steps. In other words, the hole injection layer 170 having a uniform film thickness is formed by discharging a solution having a liquid amount corresponding to the height of each portion included in substantially the same plane in the film formation scheduled region. can do.
[0030]
Next, a light-emitting layer having a thickness of 60 nm is formed over the hole injection layer 170 thus formed by a droplet discharging method. Here, since the hole injection layer 170 to be a region where the light emitting layer is to be formed is formed so as to have a uniform thickness, the upper surface of the hole injection layer 170 is formed on the upper surface of the pixel electrode 140. The irregularities will be taken over. Therefore, when a light emitting layer is formed on the hole injection layer 170 by a conventional droplet discharge method, the thickness of the light emitting layer becomes uneven. Therefore, as for the light emitting layer, similarly to the hole injection layer 170, the solution is discharged such that the higher the area of the upper surface of the hole injection layer 170, the larger the amount of the droplet to be discharged.
[0031]
FIG. 5 is a diagram illustrating a state in which a light emitting layer is formed by a droplet discharge device. In this figure, the same components as those of the droplet discharge device 200 shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. As shown in FIG. 5, the droplet discharge device 202 has a solution tank 212. The solution tank 212 stores a polymer solution containing an organic EL material such as a polyfluorene-based polymer, and the concentration of the organic EL material in the polymer solution is 1%. The solution tank 212 is provided with two types of droplet discharge heads 220c and 220d. Among them, the droplet discharge head 220c discharges 50 ng of the droplet toward a high region (above the high region 140H) on the upper surface of the hole injection layer 170. On the other hand, the droplet discharge head 220d discharges 20 ng of the droplet toward a lower region (above the lower region 140L) of the upper surface of the hole injection layer 170. In this manner, by increasing the amount of the solution to be discharged in a higher region among the film formation scheduled regions, the light emitting layer 180 having a constant film thickness as shown in FIG. Obtainable.
[0032]
Subsequently, as shown in FIG. 7, for example, an alkali metal or alkaline earth metal fluoride or the like is formed on the upper surface of the light emitting layer 180 formed in each pixel region so as to have a sufficient light transmittance. An oxide, a metal having a suitable work function such as Ca or Ba, or an organic material having an electron-injecting property is formed as the electron-injecting layer 190 by, for example, a vacuum evaporation method, and further, a light such as ITO is formed thereon. A transparent counter electrode 192 is formed. Then, a sealing layer 194 having a light-transmitting property such as epoxy resin or glass is disposed above the counter electrode 192.
[0033]
With such a configuration, when a voltage is applied to the layer including the hole injection layer 170, the light emitting layer 180, and the electron injection layer 190, the hole injection layer 170 injects holes into the light emitting layer 180. Then, the electron injection layer 190 injects electrons into the light emitting layer 180. Thereby, electrons and holes are recombined in the light emitting layer 180, and the energy of the electrons is emitted as light. Of the emitted light, light emitted from the light emitting layer 180 to the sealing layer 194 side passes through the electron injection layer 190, the counter electrode 192, and the sealing layer 194, and is emitted toward an observer. Light emitted from the layer 180 toward the substrate 110 is reflected by the pixel electrode 140, passes through the sealing layer 194, and the like, and reaches an observer. Thus, a top emission type EL display panel 100 is realized.
[0034]
Here, each of the hole injection layer 170 and the light emitting layer 180 included in the EL display panel 100 is formed by a droplet discharging method so that the film thickness is constant. Therefore, at the time of display on the EL display panel 100, the light emitting characteristics of the light emitting layer 180 in one pixel region are uniform over the entire pixel region, and good light emission can be obtained in each pixel. In addition, according to the droplet discharge method according to the present embodiment, since the hole injection layer 170 and the light emitting layer 180 having a constant thickness are formed, the EL display panel 100 contributes to a longer life. Become.
[0035]
As described above, according to the droplet discharge method according to the present embodiment, when a thin film layer is formed in a film-forming planned region having irregularities, the higher the part of the film-forming planned region, the larger the liquid volume. Discharge droplets. As a result, a thin film layer having a constant film thickness can be obtained irrespective of the unevenness of the film formation scheduled region as compared with the related art.
[0036]
In this embodiment, an example in which a larger amount of the solution is discharged as the region is higher in the film formation scheduled region has been described. However, a solution having a sufficiently high viscosity or a solution having a sufficiently short volatilization time of the solvent is described. Is used, or when a film is formed in a film-forming region where the height difference between the high region 140H and the low region 140L is sufficiently small, an equal amount of the solution is applied to each of the high region 140H and the low region 140L. May be discharged. Here, the solution having a sufficiently high viscosity means that, when an equal amount of the solution is applied to each of the high region 140H and the low region 140L, the applied solution becomes high within a period in which the solvent of the solution evaporates. It means a solution having such a viscosity that hardly flows from the region 140H to the low region 140L. Further, a solution in which the solvent volatilization time is sufficiently short means that the solution almost flows from the high region 140H to the low region 140L when an equal amount of the solution is applied to each of the high region 140H and the low region 140L. A solution in which the solvent evaporates within a period of no time. The film formation scheduled region in which the height difference between the high region 140H and the low region 140L is sufficiently small means that the solvent of the solution evaporates when an equal amount of the solution is applied to each of the high region 140H and the low region 140L. In this case, it means a film-forming region having a height difference such that the discharged solution hardly flows from the high region 140H to the low region 140L.
[0037]
In this embodiment, since the area of the high region 140H and the area of the low region 140L are assumed to be substantially equal, an example in which more solution is ejected toward the high region 140H than the low region 140L has been described. . However, when the area of the high region 140H is sufficiently smaller than the area of the low region 140L, more solution may be discharged toward the low region 140L than in the high region 140H. The point is that, for each part included in the substantially same horizontal plane in the film formation scheduled area, if the discharge amount of the solution per unit area of the part is adjusted according to the height difference between each part, the present invention Can be applied.
[0038]
In addition, in the above-described embodiment, when one thin film layer is formed, an example in which all the solutions are once applied to the film formation planned area and then the solvent in the applied solution is volatilized has been described. I can't. For example, in forming one thin film layer, a combination of a coating step of discharging a solution and a drying step of volatilizing a solvent may be repeatedly performed.
[0039]
<Second embodiment>
In the first embodiment described above, the droplet discharge method for forming a thin film layer having a constant film thickness by increasing the amount of liquid per droplet in a higher region of the film formation scheduled region has been described. On the other hand, in the second embodiment, a droplet discharging method for forming a thin film layer having a constant film thickness by increasing the number of times of discharging droplets in a higher region of a film formation scheduled region will be described.
In this embodiment, only the formation of the hole injection layer 170 in the manufacturing process of the EL display panel 100 will be described. In the following description, common components to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
[0040]
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the hole injection layer 170 is formed by the droplet discharge device according to the second embodiment. As shown in this figure, the droplet discharge device 204 includes a solution tank 210 that stores a polymer solution having a hole injection material concentration of 1%. The solution tank 210 is provided with two droplet discharge heads 220e and 220f for discharging the stored solution as droplets. Each of these droplet discharge heads 220e and 220f discharges 10 ng of droplets per discharge, but the number of droplet discharges in one pixel region is different from each other.
[0041]
More specifically, the control unit 244 of the droplet discharge device 204 uses the concave / convex position information stored in the storage unit 250 to place 10 ng from the droplet discharge head 220e on the high region 140H of the upper surface of the pixel electrode 140. Is ejected five times and a total of 50 ng of the solution is applied, and on the lower region 140L, a droplet of 10 ng is ejected twice from the droplet ejection head 220f to apply a total of 20 ng of the solution. As a result, as in the first embodiment described above, the upper portion of the upper surface of the pixel electrode 140 is coated with more solution.
[0042]
Thereafter, when the amount of solution per unit area of the high region 140H held on the high region 140H and the amount of solution per unit area of the low region 140L held on the low region 140L become substantially equal, Is completely volatilized, a hole injection layer 170 having substantially the same thickness can be obtained on each of the high region 140H and the low region 140L as shown in FIG. 4C. .
[0043]
Note that, in this embodiment, an example is described in which the solution is applied to each of the high region 140H and the low region 140L using the two droplet discharge heads 220e and 220f, but the invention is not limited to this. For example, the solution may be applied to each of the high region 140H and the low region 140L by scanning one droplet discharge head a plurality of times. FIG. 9 is a diagram schematically illustrating a path of a droplet discharge head when one droplet discharge head is scanned twice in one pixel region. First, at the time of the first scan, as shown in the upper part of FIG. 9, 10 ng droplets are ejected three times toward the high region 140H, and then 10 ng droplets are ejected once toward the low region 140L. Next, at the time of the second scan, as shown in the lower part of FIG. 9, a 10 ng droplet is ejected twice toward the high region 140H, and then a 10 ng droplet is ejected once toward the low region 140L. Thus, similarly to the above embodiment, a total of 50 ng of the solution is applied to the high region 140H, and a total of 20 ng of the solution is applied to the low region 140L.
Further, in the case where the droplet discharge head is scanned a plurality of times, the path of the droplet discharge head in each scan is shifted, so that the pixel region is compared with the case where the solution is applied to the pixel region by only one scan. It becomes possible to apply the solution without unevenness.
[0044]
<Third embodiment>
In the above-described first and second embodiments, the droplet discharging method in which a thin film layer having a constant film thickness is formed by increasing the amount of the solution to be discharged in a higher region among the regions to be film-formed is described. On the other hand, in the third embodiment, a description will be given of a droplet discharging method in which a solution having a higher concentration of a functional material is discharged in a higher region of a film formation scheduled region.
In this embodiment, only the formation of the hole injection layer 170 in the manufacturing process of the EL display panel 100 will be described. In addition, components common to the configuration according to the first embodiment will be described using common reference numerals.
[0045]
FIG. 10 is a diagram illustrating a state in which the hole injection layer 170 is formed by the droplet discharge device according to the third embodiment.
As shown in this figure, the droplet discharge device 206 is provided with two solution tanks 300g and 300h for storing two types of solutions having different concentrations of the hole injection material. That is, there are a solution tank 300g that stores a solution having a hole injection material concentration of 1.25%, and a solution tank 300h that stores a solution having a hole injection material concentration of 0.5%. Of these, the solution tank 300g is provided with a droplet discharge head 220g that discharges 40 ng of droplets per discharge, and the solution tank 300h is provided with a single droplet discharge head 220g similarly to the droplet discharge head 220g. A droplet discharge head 220h that discharges 40 ng of droplets per discharge is provided.
[0046]
The control unit 302 of the droplet discharge device 300 uses the concave / convex position information stored in the storage unit 250 to apply a concentration of 1.25% from the droplet discharge head 220g to the high region 140H of the upper surface of the pixel electrode 140. Is discharged as droplets of 40 ng, while a solution having a concentration of 0.5% is discharged as droplets of 40 ng in the low region 140L from the droplet discharging head 220h. As a result, as shown in FIG. 11A, a solution having a higher concentration than the low region 140L is applied to the high region 140H.
[0047]
By applying the high-concentration solution to the high region 140H side, even if the solution flows from the high region 140H to the low region 140L, the portion of the hole injection layer 170 on the high region 140H is changed to the low region. It can be formed with a film thickness approximately equal to the film thickness of the portion above 140L. As a result, as shown in FIG. 11B, a hole injection layer 170 having a constant thickness can be obtained in each of the high region 140H and the low region 140L.
[0048]
Note that, in this embodiment, only the formation of the hole injection layer 170 by the droplet discharge method has been described, but the light emitting layer 180 has a higher concentration in the upper surface of the hole injection layer 170. By applying a solution having a high thickness, the light-emitting layer 180 having a constant film thickness can be formed.
[0049]
As described above, in the EL display panel according to the third embodiment, similarly to the EL display panel according to the first embodiment, the thickness of each of the hole injection layer 170 and the light emitting layer 180 in one pixel region is constant. Therefore, the light emission characteristics in each pixel are uniform, and as a result, uniform light emission can be obtained in each pixel.
[0050]
In the first, second and third embodiments described above, the example in which the hole injection layer 170 and the light emitting layer 180 are formed by the droplet discharge method has been described. Also in the case of forming, the droplet discharge method of the present invention can be arbitrarily applied.
[0051]
Finally, an electronic device in which the EL display panel 100 (see FIG. 7) having the thin film layers (the hole injection layer 170 and the light emitting layer 180) formed by the above-described droplet discharge method is used as a display portion will be described. .
For example, FIG. 12 is a perspective view illustrating an appearance of a mobile phone 400 equipped with the EL display panel 100. In this figure, a mobile phone 400 includes an EL display panel 100 in addition to a plurality of operation buttons 410, an earpiece 420 and a mouthpiece 430.
In addition to the mobile phone 400, the EL display panel 100 is applied as a display unit of various electronic devices such as a computer, a projector, a digital camera, a movie camera, a PDA (Personal Digital Assistant), a vehicle-mounted device, a copying machine, and an audio device. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of an EL display panel in a manufacturing process of the EL display panel according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a droplet discharge device according to the embodiment.
FIG. 3 is a diagram for explaining formation of a hole injection layer in the same manufacturing process.
FIG. 4 is a diagram for explaining formation of the hole injection layer.
FIG. 5 is a view for explaining formation of a light emitting layer in the same manufacturing process.
FIG. 6 is a view showing a state in which the light emitting layer is formed.
FIG. 7 is a cross-sectional view of the EL display panel.
FIG. 8 is a diagram for explaining formation of a hole injection layer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining a droplet discharge method according to a modification of the second embodiment.
FIG. 10 is a diagram for explaining formation of a hole injection layer according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining formation of the hole injection layer.
FIG. 12 is a diagram illustrating an appearance of a mobile phone to which the EL display panel according to each embodiment of the present invention is applied.
FIG. 13 is a view for explaining a conventional droplet discharging method.
[Explanation of symbols]
100 EL display panel
120 TFT / wiring group
140 pixel electrode
140H high frequency
140L low range
170 hole injection layer
180 light emitting layer
200, 300 Droplet ejection device
240 control unit
250, storage unit
400 mobile phone

Claims

A film formation method of forming a film of the functional material by discharging droplets containing the functional material toward a film formation scheduled region where a film of the functional material is to be formed,
A film forming method, wherein a droplet is discharged for each part included in substantially the same horizontal plane in the film forming scheduled area.

2. The film forming method according to claim 1, wherein liquid droplets having a liquid amount corresponding to a height difference between portions of the film forming scheduled area are discharged.

3. The film forming method according to claim 2, wherein the liquid amount per droplet is larger in a higher portion of the film forming scheduled area.

2. The film forming method according to claim 1, wherein a number of droplets corresponding to a height difference between the portions of the film formation scheduled area is discharged.

The method according to claim 4, wherein a larger number of droplets are ejected to a higher portion of the film formation scheduled area.

2. The film forming method according to claim 1, wherein a droplet having a concentration of the functional material according to a height difference between the portions of the film forming scheduled area is discharged.

7. The film forming method according to claim 6, wherein the higher the density of the film forming scheduled area is, the higher the concentration of the liquid droplet is discharged.

The film forming method according to claim 1, wherein the functional material is an organic electroluminescent material.

The method according to claim 1, wherein the functional material is a hole injection material that injects holes into an organic electroluminescent material.

10. The film forming method according to claim 1, wherein the film formation scheduled region is formed above a semiconductor element.

A display panel comprising a thin film layer formed by the film forming method according to claim 1.

An electronic apparatus comprising the display panel according to claim 11 as a display unit.

A droplet discharge device that discharges droplets containing the functional material toward a film formation scheduled region where a functional material is to be formed,
Using the position acquired by the position acquisition unit and the position acquired by the position acquisition unit to obtain the position of each of the portions included in the substantially same horizontal plane in the film formation scheduled region, included in the substantially same horizontal plane in the film formation planned region Droplet discharging means for discharging a droplet for each portion to be discharged,
A droplet discharge device comprising:

14. The droplet discharging apparatus according to claim 13, wherein the droplet discharging means discharges the droplet such that the higher the part of the film formation scheduled area, the larger the discharge amount.

14. The droplet discharge device according to claim 13, wherein the droplet discharge unit discharges a droplet having a higher concentration of the functional material in a higher portion of the film formation scheduled region.