JP2004305912A - 液状材料の乾燥方法、乾燥装置、デバイスの製造方法、デバイスの製造装置、デバイス及び電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】可撓性を有する基板上に配置された液状材料を乾燥させて成膜させる際に、連続的な乾燥処理と、スペース効率や生産性を向上させることが可能な乾燥方法、乾燥装置、デバイスの製造方法、デバイスの製造装置、デバイス及び電気機器を提供することを目的とする。
【解決手段】可撓性を有する基板Ｐ上に供給された液状材料を乾燥させる方法において、外周を加熱されたローラー３５，３６，４５に基板Ｐを巻き付けて、ローラー３５，３６，４５の外周温度とローラー３５，３６，４５との接触時間とに基づいて与えられる熱量により、液状材料を加熱して乾燥させるようにした。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性を有する基板上に配置された液状材料の乾燥方法、乾燥装置、デバイスの製造方法、デバイスの製造装置、デバイス及び電気機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
半導体集積回路など微細な配線パターンを有するデバイスの製造方法、及び液晶ディスプレー或いは有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子の製造方法として、インクジェット方式を用いた製造方法が注目されている。これらの製造技術では、パターン形成面にパターン形成用材料を含んだ液状材料を吐出ヘッドから吐出することにより基板上に材料層を成膜して、デバイスを形成するものであり、少量多種生産に対応可能である点などにおいて大変有効である。そして、デバイスを製造するには、液状材料を基板上に配置する工程と、ホットプレートや電気炉などを用いて配置した液状材料を乾燥する工程とを行うことにより、材料層が成膜されている。
上述したデバイスの製造方法における乾燥工程では、液状材料が配置された基板を一定量あるいは一定期間蓄積し、まとめて一括処理する方法、いわゆるバッチ処理により乾燥処理を行っている。そのため、待ち時間や段取り時間が多く、生産効率を向上させることが困難であった。
一方、可撓性を有するフィルム状の基板に塗布された液状材料を乾燥する技術においては、特開平６−２７３８９９号公報に開示されているように、ヒートローラーを用いて連続的な乾燥処理を行うものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２７３８９９号公報（第８頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した技術では、可撓性を有するフィルム状の基板の両面がヒートローラーに接触して乾燥処理されるため、インクジェット方式を用いて液状材料が配置された基板の乾燥には不向きである。すなわち、液状材料の塗布面をヒートローラーに接触させると、液状材料の形状が崩れて、所望のパターンが形成できないからである。また、乾燥時間を増やすためには、ヒートローラーの数量や径を増やしたり、ヒートローラーの回転速度を低下させたりする必要があり、スペース効率や生産性が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、可撓性を有する基板上に配置された液状材料を乾燥させて成膜させる際に、連続的な乾燥処理と、スペース効率や生産性を向上させることが可能な乾燥方法、乾燥装置、デバイスの製造方法、デバイスの製造装置、デバイス及び電気機器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る液状材料の乾燥方法、乾燥装置、デバイスの製造方法、デバイスの製造装置、デバイス及び電気機器では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、可撓性を有する基板（Ｐ）上に供給された液状材料（Ｋ）を乾燥させる方法において、外周を加熱されたローラー（３５，３６，４５）に基板（（Ｐ）を巻き付けて、ローラー（３５，３６，４５）の外周温度とローラー（３５，３６，４５）との接触時間とに基づいて与えられる熱量により、液状材料（Ｋ）を加熱して乾燥させるようにした。この発明によれば、可撓性を有する基板上がヒートローラーに巻き付けられながら加熱されるので、基板上に供給された液状材料を連続的、動的に乾燥させることができる。また、基板が移動しながら乾燥されるので、液状材料等に含まれる溶媒の蒸気が基板の直上で停滞して溶媒の蒸発が妨げられる事態を回避でき、乾燥むらの発生を抑えることができる。
【０００７】
また、ローラー（３５，３６，４５）に基板（Ｐ）を巻き付ける際に、螺旋状に巻き付けられるようにしたものでは、基板どおしが重なることなく、基板がヒートローラーに接触する時間を長くさせることができる。したがって、簡単に乾燥時間を変化させることができる。
また、ローラー（３５，３６，４５）に基板（Ｐ）を巻き付ける際に、基板（Ｐ）の裏面がローラーに接するように巻き付けられるようにしたものでは、液状材料が配置された基板の表面がヒートローラーに接しないので、配置された液状材料の形状を崩すことがなく、所望のパターンを形成することができる。
【０００８】
第２の発明は、可撓性を有する基板（Ｐ）上に供給された液状材料（Ｋ）を乾燥させる装置（３０，４０）において、外周を加熱された少なくとも１以上のローラー（３５，３６，４５）と、ローラー（３５，３６，４５）に巻き付けられた搬送路に基板（Ｐ）を連続的に移動させる基板搬送装置（５０）とを備えるようにした。この発明によれば、可撓性を有する基板上がヒートローラーに巻き付けられながら加熱されるので、基板上に供給された液状材料を連続的、動的に乾燥させることができる。また、ヒートローラーへの巻き付け数により乾燥時間を管理できるので、装置を大型化させることなく、長時間の乾燥を行うことも可能となる。
また、ローラー（３５，３６，４５）の温度を変えることで、連続的に異なる温度処理を行うことができるものでは、液状材料の特性等に合わせて乾燥条件を連続的に変化させることができるので、適切に液状材料を乾燥させることができる。
また、ローラー（３５，３６，４５）が略密閉されたチャンバ（３１，４１）内に収容されるようにしたものでは、チャンバ内の雰囲気を乾燥に適する状態にすることにより、更に液状材料の効率的な乾燥が可能となり、乾燥むらの発生を抑えることができる。
【０００９】
第３の発明では、可撓性を有する基板（Ｐ）上に液状材料（Ｋ）を供給し基板（Ｐ）上に複数の材料層を積層する工程を有するデバイス（ＤＳ）の製造方法において、液状材料（Ｋ）を基板（Ｐ）上に設置する成膜工程と、第１の発明に係る乾燥方法により基板（Ｐ）上に配置された液状材料（Ｋ）を乾燥させる乾燥工程とを有するようにした。この発明によれば、乾燥工程において乾燥むらが発生しづらいので、均一な材料層が積層されたデバイスを製造することができる。
【００１０】
第４の発明では、可撓性を有する基板（Ｐ）上に液状材料（Ｋ）を供給し基板（Ｐ）上に複数の材料層を積層する工程を有するデバイス（ＤＳ）の製造装置（Ｓ）において、液状材料（Ｋ）を基板（Ｐ）上に設置する成膜装置（１０，２０）と、第２の発明に係る乾燥装置（３０，４０）とを備えるようにした。この発明によれば、乾燥むらが発生しづらい乾燥装置が用いられるので、均一な材料層が積層されたデバイスを製造することができる。
また、成膜装置（１０，２０）が、液状材料（Ｋ）を定量的に滴出する液滴吐出装置（１０，２０）であるものでは、液状材料の配置が高精度化されるので、微細なパターンを備えるデバイスを製造することができ、また、デバイスの少量多種生産が可能となる。
【００１１】
第５の発明では、第３の発明に係るデバイスの製造方法、或いは第４の発明に係るデバイス製造装置（Ｓ）によりデバイス（ＤＳ）が製造されるようにした。この発明によれば、乾燥むらがなく、均一な材料層が積層されたデバイスが製造されるので、生産性が向上し、高品質で低コストのデバイスを提供することができる。
【００１２】
第６の発明では、第５の発明に係るデバイス（ＤＳ）を電子機器（８００）に搭載するようにした。この発明によれば、高品質で低コストの電子機器を提供することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のデバイス製造装置Ｓについて図を参照しながら説明する。図１は本発明のデバイス製造装置Ｓを示す模式図である。
図１において、デバイス製造装置Ｓは、基板Ｐ上に液状材料を設置する液滴吐出装置１０，２０と、基板Ｐ上に設置された液状材料を乾燥する乾燥装置３０，４０と、基板Ｐを連続的に移動・運搬する基板搬送装置５０、及び制御装置６０とを備える。
そして、基板搬送装置５０による基板Ｐの移動の方向（Ｘ方向）に沿って、上流側から液滴吐出装置１０、乾燥装置３０、液滴吐出装置２０、乾燥装置４０の順に配置されるとともに、これらの装置が基板Ｐの移動に連動して基板Ｐ上への液状材料の配置及び乾燥を行うことにより、流れ作業による各種デバイスの生産を行う。
【００１４】
本発明で用いられる基板Ｐは、薄いプラスチックやフィルム状の可撓性を有する基板、いわゆるフレキシブル基板である。基板Ｐの材料としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルケトンなどのプラスチックなどの透明材料が採用可能である。
基板Ｐの表面のパターン形成領域には、液滴吐出装置１０、２０から吐出された液滴Ｄが着弾して、発光層や導電層等が成膜される。基板Ｐの裏面には、弱粘着性の接着剤が塗布されて、後述するベルト５１への貼り付け、剥離が可能となっている。
【００１５】
まず、基板搬送装置５０は、基板Ｐを載置するベルト５１とベルト駆動部５２と複数のローラー５３からなり、ベルト５１上に基板Ｐを載せて、後述する各装置間を移動させる、いわゆるベルトコンベア装置である。なお、基板Ｐは、ベルト５１の表面に貼り付けられる。ベルト５１は、可撓性を備え、熱伝導性に優れる物質からなる。例えば、金属やプラスチック等をフィルム状に形成したものである。
ベルト駆動部５２は、ベルト５１を連続的に移動させる装置であって、複数のローラー５３を回転駆動させることにより、これらのローラー５３に接するベルト５１を任意の速度Ｖで移動させることができる。ベルト駆動部５２は、制御装置６０からの信号に応じて駆動されるとともに、ローラー５３の回転速度情報が制御装置６０に送られる。そして、ローラー５３の回転速度からベルト５１の移動速度（すなわち、基板Ｐの移動速度）Ｖが求められ、ベルト５１上に載置した基板Ｐの移動速度Ｖが所定速度となるように制御される。
なお、ベルト５１は、ベルト５１の裏面が全てのローラー５３と接するように配置される。ベルト５１の表面に貼り付けられる基板Ｐがローラー５３と接触しないようにするためである。
【００１６】
図２は、液滴吐出装置１０、２０を示す図である。液滴吐出装置１０、２０は、上述したベルト５１上に配置され、ベルト５１上に載置された基板Ｐに対して液滴Ｄを吐出して、基板Ｐ上に所定のパターンで材料層を設置するインクジェット装置であり、それぞれ吐出ヘッド１１、２１、タンク１２、２２、ヘッド移動装置１４、２４から構成される。図２に示すように、吐出ヘッド１１、１２は、それぞれ複数の吐出ヘッドから構成され、タンク１２、２２も複数のタンクから構成される。
図３は、吐出ヘッド１１、２１の一構成例を説明する分解斜視図である。吐出ヘッド１１、１２は、それぞれ同一の構造を備え、インクジェット方式によりそれぞれ液滴Ｄを吐出可能である。図３に示すように、吐出ヘッド１１は、ノズル２１１の設けられたノズルプレート２１０および振動板２３０が設けられた圧力室基板２２０を筐体２５０に嵌め込んだ構成を備える。
図４は、吐出ヘッド１１の主要部の斜視図一部断面図である。図４に示すように、吐出ヘッド１１の主要部構造は、圧力室基板２２０をノズルプレート２１０と振動板２３０で挟み込んだ構造を備える。ノズルプレート２１０は、圧力室基板２２０と貼り合わせられたときにキャビティ２２１に対応することとなる位置にノズル２１１が形成される。圧力室基板２２０には、シリコン単結晶基板等をエッチングすることにより、各々が圧力室として機能可能にキャビティ２２１が複数設けられている。キャビティ２２１間は側壁（隔壁）２２２で分離されている。各キャビティ２２１は供給口２２４を介して共通の流路であるリザーバ２２３に繋がっている。振動板２３０は、例えば熱酸化層等により構成される。振動板２３０にはインクタンク口２３１が設けられ、タンク１２から任意の流動体１３を供給可能に構成されている。振動板２３０上のキャビティ２２１に相当する位置には、圧電体素子２４０が形成されている。圧電体素子２４０は、ＰＺＴ素子等の圧電性セラミックスの結晶を上部電極および下部電極（図示略）で挟んだ構造を備える。圧電体素子２４０は、制御装置６０から供給される吐出信号Ｓｈに対応して体積変化を生ずる。
なお、上記吐出ヘッド１１、２１は、圧電体素子２４０に体積変化を生じさせて液滴Ｄを吐出させる構成に限らず、発熱体により後述する流動体１３，２３に熱を加え、その膨張によって液滴Ｄを吐出させるようなヘッド構成であってもよい。
【００１７】
図２に戻り、タンク１２、２２は、それぞれ流動体１３、２３を貯蔵し、パイプを通して流動体１３，２３を吐出ヘッド１１、２１に供給する。流動体１３，２３は発光材料や導電材料等の液状材料Ｋを含む。発光材料としては、例えば、有機材料であり、低分子の有機材料としてアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ_３）があり、高分子の有機材料としてポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）がある。いずれの場合でも、流動体１３、２３は吐出ヘッド１１、２１から液滴Ｄとして吐出可能な流動性を呈するように溶媒等で粘度が調整される。
【００１８】
ヘッド移動装置１４、２４は、液滴吐出装置１０、２０のそれぞれの吐出ヘッド１１、２１をベルト５１の幅方向（Ｙ方向）に移動可能に構成される。そして、ヘッド移動装置１４、２４は、それぞれ制御装置６０からの駆動信号Ｓ１、Ｓ２に応じて吐出ヘッド１１、２１をＹ方向に駆動して、基板Ｐのパターン形成領域上に移動させて、更に吐出信号Ｓｈ、Ｓｔを送って吐出ヘッド１１、２１から吐出される液滴Ｄを基板Ｐの所定位置に配置可能にする。
また、ヘッド移動装置１４、２４には、不図示のヘッド位置計測部１５、２５が設けられ、吐出ヘッド１１、２１の位置（Ｙ方向）に対応した信号が制御装置６０に送られる。そして、その信号に応じて制御装置６０が吐出ヘッド１１、２１の位置を制御する。
【００１９】
図１に戻り、乾燥装置３０，４０は、基板搬送装置５０により搬送される基板Ｐ上に設置された液状材料Ｋを乾燥する装置であって、それぞれ、チャンバ３１、４１とヒートローラー３５、３６、４５を備える。
チャンバ３１、４１は、それぞれ略密閉された容器であって、内部に搬入される基板Ｐ上に配置された液状材料Ｋの乾燥に適した雰囲気環境が維持される。例えば、チャンバ３１、４１内を所定のガスで充満させたり、温度や湿度を一定に維持したり、内部の気体を循環させたりする。そして、チャンバ３１、４１には、ベルト５１を連続的に搬入、搬出するために、ベルト５１の断面よりもやや大きい形状のスリット３２、３３、４２、４３が設けられる。
ヒートローラー３５、３６、４５は、チャンバ３１、４１内に回転可能に支持され、その表面が所定の温度となるように加熱される。ヒートローラー３５、３６、４５は、加熱に適する材質であればよく、更に好ましくは、基板Ｐとの接触により帯電しないように鉄、銅、アルミ等の金属から形成されるとよい。また、ヒートローラー３５、３６、４５の直径（円周長）、長さ（Ｙ方向の長さ）は、基板Ｐの乾燥時間により任意に設定することができる。
図５は、ヒートローラー３５、３６、４５を示す斜視図である。そして、図５に示すように、ヒートローラー３５、３６、４５の表面にベルト５１が巻きつけられる。ベルト５１の裏面側のみがヒートローラー３５、３６、４５と接触するように巻きつけられる。ベルト５１の表面側には、基板Ｐが貼り付けられるからである。また、ベルト５１は、図５（ａ）に示すように、ヒートローラー３５、３６、４５に螺旋状に巻きつけられる。ベルト５１の巻きつけ数は、基板Ｐの乾燥時間により任意に設定することができる。チャンバ４１のように、同一チャンバ内に複数のヒートローラー３５、３６が配置される場合には、図５（ｂ）のように、ベルト５１がヒートローラー３５に巻き付けられた後にヒートローラー３６に巻きつけられる。ベルト５１の巻きつけ数は、ヒートローラー３５、３６、４５毎に任意に設定される。
このように、基板Ｐがベルト５１に沿って、チャンバ３１、４１のスリット３２、４２からチャンバ３１，４１内に搬送され、ヒートローラー３５、３６、４５の表面に基板Ｐの裏面が接触するように複数回巻きつけられ、そして、スリット３３、４３から外部に搬出される搬送路が形成される。
なお、ヒートローラー３５、３６、４５には、螺旋状に巻きつけられたベルト５１どおしが重ならないように不図示のガイドが設けられる。ガイドは、ヒートローラー３５、３６、４５表面に螺旋状の凸部を設けたものや、ヒートローラー３５、３６、４５の表面に接触する櫛の歯状のものであってもよい。また、ヒートローラー３５、３６、４５の形状をテーパー状に形成して、直径が大きい部分（ベルト５１の導入部）から小さい部分（ベルト５１の導出部）に向けてベルト５１が円滑に移動するようにしてもよい。
【００２０】
図１、図２に戻り、制御装置６０は、例えばコンピュータ装置でありＣＰＵ、メモリ、インターフェース回路等（いずれも図示略）を備える。制御装置６０は所定のプログラムを実行することによりデバイス製造装置Ｓに液状材料Ｋを含むの流動体１３、２３を配置し、乾燥させて、材料層を形成させる。すなわち、ベルト駆動部５２に駆動信号を送り、所定の速度Ｖで基板Ｐを移動させる。そして、基板Ｐの移動に連動させてヘッド移動装置１４、２４に駆動信号Ｓ１、Ｓ２を送って吐出ヘッド１１、２１を移動させ、吐出ヘッド１１、１２に吐出信号Ｓｈ、Ｓｔを送り、流動体１３、２１の吐出を実施させる。更に、ヒートローラー３５、３６、４５の温度制御及びチャンバ３１、４１の雰囲気制御を行う。
なお、液滴吐出装置１０、２０の上流側には、それぞれベルト５１上に配置した基板Ｐを検出するカメラ６１、６２が備えられ、カメラ６１、６２からの画像情報と基板Ｐの移動速度Ｖ等に基づいて、吐出ヘッド１１、２１の移動と吐出のタイミングを計り、基板Ｐの所定位置に液滴Ｄを吐出するように制御している。
【００２１】
以上のような構成を備えるデバイス製造装置Ｓは、以下のように作用する。
本発明のデバイスの製造方法では、液滴吐出装置１０と乾燥装置３０により材料層が形成される第１工程と、液滴吐出装置２０と乾燥装置４０により材料層が形成される第２工程とからなる。
まず、第１工程では、制御装置６０からの指令により、ベルト駆動部５２がローラー５３を回転駆動して、ベルト５１を所定の速度Ｖで移動させる。そして、ベルト５１に複数の基板Ｐを戴置される。基板Ｐは、裏面に塗布された接着剤により、ベルト５１に固定され、ベルト５１の移動に伴って速度Ｖで移動する。
そして、カメラ６１により、ベルト５１上に戴置した基板Ｐの計測され、その情報が制御装置６０に送られる。制御装置６０は、基板Ｐの移動速度Ｖとカメラ６１と液滴吐出装置１０の位置関係に基づいて、タイミングを計って、液滴吐出装置１０に駆動信号Ｓ１と吐出信号Ｓｈを送る。
【００２２】
駆動信号Ｓ１と吐出信号Ｓｈを受けた液滴吐出装置１０は以下のように作用する。まず、基板Ｐが液滴吐出装置１０の下に移動すると同時に、制御装置６０は駆動信号Ｓ１を出力して、ヘッド移動装置１４を動作させる。ヘッド移動装置１４は、この駆動信号Ｓ１に対応して吐出ヘッド２１を移動させて、基板Ｐの回路パターン形成領域上に移動させる。
次いで、制御装置６０は形成すべき回路パターンの種類に応じて流動体１３を特定し、その流動体１３を吐出させるための吐出信号Ｓｈを送る。各流動体１３は対応する吐出ヘッド１１のキャビティ２２１に流入している。吐出信号Ｓｈが供給された吐出ヘッド１１では、圧電体素子２４０がその上部電極と下部電極との間に加えられた電圧に対応した体積変化を生ずる。この体積変化は振動板２３０を変形させ、キャビティ２２１の容積を変化させる。この結果、そのキャビティ２２１のノズル２１１から流動体１３の液滴Ｄが基板Ｐの上面に向けて吐出され、着弾する。流動体１３が吐出されたキャビティ２２１には吐出によって減った流動体１３が新たにタンク１２から供給される。
以上のようにして、基板Ｐ上の指定位置に発光材料等の液状材料Ｋが配置される。
【００２３】
次に、基板Ｐは、ベルト５１の移動に伴って乾燥装置３０に搬入される。基板Ｐは、ベルト５１とともにスリット３２からチャンバ３１内に搬入され、ベルトとともに、熱源によって外周が加熱されたヒートローラー３５、３６に巻きつく。この時、基板Ｐの裏面側がヒートローラー３５、３６の表面と接触し、ヒートローラー３５、３６は、巻きつけられたベルト５１の移動とともに回転する。これにより、ヒートローラー３５、３６の外周の温度とヒートローラー３５、３６との接触時間とに基づいて与えられる熱量によって、基板Ｐの裏面側から液状材料Ｋが加熱され、溶媒を蒸発させる。
例えば、ヒートローラー３５、３６の表面温度をそれぞれ５０℃、８０℃。また、ヒートローラー３５、３６の円周長をそれぞれ１ｍ、１．５ｍ。ベルト５１の巻きつけ数をそれぞれ５巻、１０巻であって、基板Ｐの移動速度Ｖが毎分５ｍの場合には、基板Ｐには、チャンバ３１内で、５０℃で１分間の乾燥処理と、８０℃で３分間の乾燥処理とが連続的に施される。なお、ヒートローラー３５、３６の表面温度と、各ヒートローラー３５、３６への巻きつけ数は、液状材料Ｋの特性に合わせて適宜調整される。
また、基板Ｐがベルト５１とともに移動しながら加熱されるため、材料層の乾燥むらが発生しづらくなる。すなわち、通常の乾燥処理では、材料層の表面近傍において、材料層から蒸発した溶剤蒸気の濃度が材料層の中央部の直上で高く、周辺部の直上で拡散により低くなる。このため、表面近傍の溶剤蒸気濃度が高い中央部では溶剤の蒸発が起こりにくく、溶剤蒸気濃度の低い周辺部では蒸発が起こり易くなっていることにより、材料層の乾燥が不均一になってしまう。
ところが、基板Ｐの加熱時に基板Ｐを移動させることにより、基板Ｐ上に配置した液状材料Ｋから発生する溶媒の蒸気が基板Ｐの直上で停滞することがなく、溶媒の蒸発が妨げられないので、材料層を均一に乾燥させることができる。
このようにして、液滴吐出装置１０と乾燥装置３０とにより、液状材料Ｋの配置と乾燥が行われて、第１工程が完了する。
【００２４】
次に、チャンバ３１のスリット３３からベルト５１とともに搬出された基板Ｐは、更に、液滴吐出装置２０と乾燥装置４０に搬送されて、第２工程が開始される。第２工程の内容は、第１工程の内容を略繰り返したものである。
まず、カメラ６２により、ベルト５１上に戴置した基板Ｐの計測され、その情報が制御装置６０に送られる。制御装置６０は、基板Ｐの移動速度Ｖとカメラ６２と液滴吐出装置２０の位置関係に基づいて、タイミングを計って、液滴吐出装置１０に駆動信号Ｓ２と吐出信号Ｓｔを送る。
駆動信号Ｓ２と吐出信号Ｓｔを受けた液滴吐出装置２０の作用は、上述した液滴吐出装置１０の作用と略同一である。なお、液滴吐出装置２０では、導電材料等の液状材料Ｋを、第１工程で成膜された材料層上に更に配置する場合もある。
次いで、基板Ｐがチャンバ４１に搬入されると、ヒートローラー４５の表面で加熱されて、材料層の乾燥が行われる。例えば、ヒートローラー４５の表面温度が６０℃、ヒートローラー４５の円周長が２ｍ、ベルト５１の巻きつけ数が１５巻の場合には、チャンバ４１内では、６０℃で６分間の乾燥処理が行われる。なお、基板Ｐの移動速度Ｖは、上述したように毎分５ｍである。
そして、チャンバ４１から搬出された基板Ｐをベルト５１から剥離することにより、第２工程が完了し、基板Ｐに所定パターンの材料膜が形成されたデバイスが製造される。
【００２５】
上述したように、デバイス製造装置Ｓによる一連の処理により、基板Ｐ上に配置された液状材料Ｋの連続的、動的な乾燥、成膜が可能となる。また、同一の乾燥処理工程内でヒートローラーを複数設けることにより、複数段階の乾燥処理も可能となり、成膜性を向上させることができる。また、基板Ｐを移動させながら乾燥処理を行うので、液状材料Ｋ等に含まれる溶剤の蒸発の影響から逃れることができ、液状材料Ｋの乾燥むらの発生を抑え、均一な材料膜を成膜させることができる。
また、基板Ｐを搬送するベルト５１をヒートローラーに複数回巻きつけるので、乾燥装置の省スペース化を実現できる。また、ヒートローラーの直径（円周長）やベルトの巻きつけ数を調整するだけで、簡単に基板Ｐの乾燥時間を調整することができる。
【００２６】
上述した実施形態では、液滴吐出装置１０、２０をインクジェット装置として説明したが、特にインクジェット装置には限定されず、基板Ｐ上に液状材料Ｋを設置可能なものであればよく、例えばスクリーン印刷法やディスペンサにより基板Ｐ上に液状材料を設置してもよい。
また、液滴吐出装置１０，２０、および乾燥装置３０、４０の数は、任意に変更可能である。成膜させる材料層の数に応じて変化させればよい。また、液滴吐出装置１０，２０、と乾燥装置３０、４０の数は、同一でなくてもよい。例えば、乾燥装置の数を液滴吐出装置よりも多くしてもよい。
また、ヒートローラー３５、３６とを同一のチャンバ３１内に配置したが、別々のチャンバ内に配置してもよい。また、チャンバ３１、４１を設けないことも可能である。
また、基板Ｐを連続的に移動させて乾燥処理を行えばよく、例えば、液滴吐出装置１０、２０を基板移動装置５０とは、別に配置してもよい。また、工程毎に複数の基板移動装置５０を設けてもよい。
【００２７】
上述した実施形態では、ベルト５１上に基板Ｐを戴置する場合について説明したが、これに限らない。例えば、ベルト５１に代えてベルト状の基板Ｐを用いてもよい。この基板Ｐの所定位置に材料層を成膜させた後に、基板Ｐを切断することにより、複数のデバイスを製造するようにしてもよい。
【００２８】
次に、上述した構成を有するデバイス製造装置Ｓを用いて、基板Ｐに対して液滴吐出装置１０、２０から液状材料Ｋを吐出して基板Ｐ上に複数の材料層を積層することにより、基板Ｐに積層配線パターンを形成する方法の一例について説明する。
以下の説明では、一例として、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスＤＳ及びこれを駆動するＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を製造する手順を示す。
【００２９】
ＥＬ表示デバイスＤＳは、蛍光性の無機および有機化合物を含む薄膜を、陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子および正孔（ホール）を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光させる素子である。
【００３０】
ここで、上述したように、液滴吐出装置１０、２０は吐出ヘッド１１、２１を複数備えており、各吐出ヘッドからはそれぞれ異なる材料を含む液状材料Ｋが吐出されるようになっている。液状材料Ｋは、材料を微粒子状にし溶媒及びバインダーを用いてペースト化したものであって、吐出ヘッド１１、２１が吐出可能な粘度（例えば５０ｃｐｓ以下）に設定されている。そして、基板Ｐに対してこれら複数の吐出ヘッドのうち、第１の吐出ヘッド１１から第１の材料を含む液状材料を吐出した後これを乾燥（焼成）し、次いで第２の吐出ヘッド２１から第２の材料を含む液状材料を第１の材料層に対して吐出した後これを乾燥（焼成）し、以下、複数の吐出ヘッドを用いて同様の処理を行うことにより、基板Ｐ上に複数の材料層が積層され、多層配線パターンが形成されるようになっている。
【００３１】
図６，図７，図８は、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いたアクティブマトリクス型の表示装置の一例を示す図であって、図６は有機ＥＬ表示装置ＤＳの回路図、図７は対向電極や有機エレクトロルミネッセンス素子を取り除いた状態での画素部の拡大平面図である。
【００３２】
図６に示す回路図のように、この有機ＥＬ表示装置ＤＳは、基板上に、複数の走査線３１１と、これら走査線３１１に対して交差する方向に延びる複数の信号線３１２と、これら信号線３１２に並列に延びる複数の共通給電線３１３とがそれぞれ配線されたもので、走査線３１１及び信号線３１２の各交点毎に、画素ＡＲが設けられて構成されたものである。
【００３３】
信号線３１２に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ線駆動回路３０２が設けられている。
一方、走査線３１１に対しては、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査線駆動回路３０４が設けられている。また、画素領域ＡＲの各々には、走査線３１１を介して走査信号がゲート電極に供給される第１の薄膜トランジスタ３２２と、この第１の薄膜トランジスタ３２２を介して信号線３１２から供給される画像信号を保持する保持容量ｃａｐと、保持容量ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給される第２の薄膜トランジスタ３２４と、この第２の薄膜トランジスタ３２４を介して共通給電線３１３に電気的に接続したときに共通給電線３１３から駆動電流が流れ込む画素電極３２３と、この画素電極（陽極）３２３と対向電極（陰極）５２２との間に挟み込まれる発光部（発光層）３６０とが設けられている。
【００３４】
このような構成のもとに、走査線３１１が駆動されて第１の薄膜トランジスタ３２２がオンとなると、そのときの信号線３１２の電位が保持容量ｃａｐに保持され、該保持容量ｃａｐの状態に応じて、第２の薄膜トランジスタ３２４の導通状態が決まる。そして、第２の薄膜トランジスタ３２４のチャネルを介して共通給電線３１３から画素電極３２３に電流が流れ、さらに発光層３６０を通じて対向電極５２２に電流が流れることにより、発光層３６０は、これを流れる電流量に応じて発光するようになる。
【００３５】
ここで、各画素ＡＲの平面構造は、図７に示すように、平面形状が長方形の画素電極３２３の四辺が、信号線３１２、共通給電線３１３、走査線３１１及び図示しない他の画素電極用の走査線によって囲まれた配置となっている。
【００３６】
図８は図６のＡ−Ａ矢視断面図である。ここで、図８に示す有機ＥＬ表示装置ＤＳは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）が配置された基板Ｐ側とは反対側から光を取り出す形態、いわゆるトップエミッション型である。
【００３７】
基板Ｐの形成材料としては、ガラス、石英、サファイア、あるいはポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルケトンなどの合成樹脂などが挙げられる。ここで、有機ＥＬ表示装置ＤＳがトップエミッション型である場合、基板Ｐは不透明であってもよく、その場合、アルミナ等のセラミック、ステンレス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。なお、本発明では、基板Ｐが可撓性を有するように形成される。
【００３８】
一方、ＴＦＴが配置された基板側から光を取り出す形態、いわゆるバックエミッション型においては、基板としては透明なものが用いられ、光を透過可能な透明あるいは半透明材料、例えば、透明なガラス、石英、サファイア、あるいはポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルケトンなどの透明な合成樹脂などが挙げられる。特に、基板の形成材料としては、安価なソーダガラスが好適に用いられる。
【００３９】
図８に示すように、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置ＤＳは、基板Ｐと、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等の透明電極材料からなる陽極（画素電極）３２３と、陽極３２３から正孔を輸送可能な正孔輸送層３７０と、電気光学物質の１つである有機ＥＬ物質を含む発光層（有機ＥＬ層、電気光学素子）３６０と、発光層３６０の上面に設けられている電子輸送層３５０と、電子輸送層３５０の上面に設けられているアルミニウム（Ａｌ）やマグネシウム（Ｍｇ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）等からなる陰極（対向電極）５２２と、基板Ｐ上に形成され、画素電極３２３にデータ信号を書き込むか否かを制御する通電制御部としての薄膜トランジスタ（以下、「ＴＦＴ」と称する）３２４とを有している。ＴＦＴ３２４は、走査線駆動回路３０４及びデータ線駆動回路３０２からの作動指令信号に基づいて作動し、画素電極３２３への通電制御を行う。
【００４０】
ＴＦＴ３２４は、ＳｉＯ_２を主体とする下地保護層５８１を介して基板Ｐの表面に設けられている。このＴＦＴ３２４は、下地保護層５８１の上層に形成されたシリコン層５４１と、シリコン層５４１を覆うように下地保護層５８１の上層に設けられたゲート絶縁層５８２と、ゲート絶縁層５８２の上面のうちシリコン層５４１に対向する部分に設けられたゲート電極５４２と、ゲート電極５４２を覆うようにゲート絶縁層５８２の上層に設けられた第１層間絶縁層５８３と、ゲート絶縁層５８２及び第１層間絶縁層５８３にわたって開孔するコンタクトホールを介してシリコン層５４１と接続するソース電極５４３と、ゲート電極５４２を挟んでソース電極５４３と対向する位置に設けられ、ゲート絶縁層５８２及び第１層間絶縁層５８３にわたって開孔するコンタクトホールを介してシリコン層５４１と接続するドレイン電極５４４と、ソース電極５４３及びドレイン電極５４４を覆うように第１層間絶縁層５８３の上層に設けられた第２層間絶縁層５８４とを備えている。
【００４１】
そして、第２層間絶縁層５８４の上面に画素電極３２３が配置され、画素電極３２３とドレイン電極５４４とは、第２層間絶縁層５８４に設けられたコンタクトホール３２３ａを介して接続されている。また、第２層間絶縁層５８４の表面のうち有機ＥＬ素子が設けられている以外の部分と陰極５２２との間には、合成樹脂などからなる第３絶縁層（バンク層）５２１が設けられている。
【００４２】
なお、シリコン層５４１のうち、ゲート絶縁層５８２を挟んでゲート電極５４２と重なる領域がチャネル領域とされている。また、シリコン層５４１のうち、チャネル領域のソース側にはソース領域が設けられている一方、チャネル領域のドレイン側にはドレイン領域が設けられている。このうち、ソース領域が、ゲート絶縁層５８２と第１層間絶縁層５８３とにわたって開孔するコンタクトホールを介して、ソース電極５４３に接続されている。一方、ドレイン領域が、ゲート絶縁層５８２と第１層間絶縁層５８３とにわたって開孔するコンタクトホールを介して、ソース電極５４３と同一層からなるドレイン電極５４４に接続されている。画素電極３２３は、ドレイン電極５４４を介して、シリコン層５４１のドレイン領域に接続されている。
【００４３】
次に、図９及び図１０を参照しながら図８に示した有機ＥＬ表示装置ＤＳの製造プロセスについて説明する。
はじめに、基板Ｐ上にシリコン層５４１を形成する。シリコン層５４１を形成する際には、まず、図９（ａ）に示すように、基板Ｐの表面にＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる下地保護層５８１を形成する。
【００４４】
次に、図９（ｂ）に示すように、基板Ｐの温度を約３５０℃に設定して、下地保護層５８１の表面にプラズマＣＶＤ法あるいはＩＣＶＤ法により厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン膜からなる半導体層５４１Ａを形成する。次いで、この半導体層５４１Ａに対してレーザアニール法、急速加熱法、または固相成長法などによって結晶化工程を行い、半導体層５４１Ａをポリシリコン層に結晶化する。レーザアニール法では、例えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は例えば２００ｍＪ／ｃｍ^２ とする。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００４５】
次いで、図９（ｃ）に示すように、半導体層（ポリシリコン層）５４１Ａをパターニングして島状のシリコン層５４１とした後、その表面に対して、ＴＥＯＳや酸化ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜又は窒化膜からなるゲート絶縁層５８２を形成する。なお、シリコン層５４１は、図６に示した第２の薄膜トランジスタ３２４のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置においては第１の薄膜トランジスタ３２２のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されている。つまり、二種類のトランジスタ３２２、３２４は同時に形成されるが、同じ手順で作られるため、以下の説明において、トランジスタに関しては、第２の薄膜トランジスタ３２４についてのみ説明し、第１の薄膜トランジスタ３２２についてはその説明を省略する。
【００４６】
なお、ゲート絶縁層５８２を多孔性を有するシリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜）としてもよい。多孔性を有するＳｉＯ_２膜からなるゲート絶縁層５８２は、反応ガスとしてＳｉ_２Ｈ_６とＯ_３とを用いて、ＣＶＤ法（化学的気相成長法）により形成される。これらの反応ガスを用いると、気相中に粒子の大きいＳｉＯ_２が形成され、この粒子の大きいＳｉＯ_２がシリコン層５４１や下地保護層５８１の上に堆積する。そのため、ゲート絶縁層５８２は、層中に多くの空隙を有し、多孔質体となる。そして、ゲート絶縁層５８２は多孔質体となることによって低誘電率を有するようになる。
【００４７】
なお、ゲート絶縁層５８２の表面にＨ（水素）プラズマ処理をしてもよい。これにより、空隙の表面のＳｉ−Ｏ結合中のダングリングボンドがＳｉ−Ｈ結合に置き換えられ、膜の耐吸湿性が良くなる。そして、このプラズマ処理されたゲート絶縁層５８２の表面に別のＳｉＯ_２層を設けてもよい。こうすることにより、低誘電率な絶縁層が形成できる。
また、ゲート絶縁層５８２をＣＶＤ法で形成する際の反応ガスは、Ｓｉ_２Ｈ_６＋Ｏ_３の他に、Ｓｉ_２Ｈ_６＋Ｏ_２、Ｓｉ_３Ｈ_８＋Ｏ_３、Ｓｉ_３Ｈ_８＋Ｏ_２としてもよい。更に、上記の反応ガスに加えて、Ｂ（ホウ素）含有の反応ガス、Ｆ（フッ素）含有の反応ガスを用いてもよい。
【００４８】
更に、ゲート絶縁層５８２をインクジェット法を用いて形成してもよい。ゲート絶縁層５８２を形成するための吐出ヘッド１１から吐出させる液状材料としては、上述したＳｉＯ_２等の材料を適当な溶媒に分散してペースト化したものや、絶縁性材料含有ゾルなどが挙げられる。絶縁性材料含有ゾルとしては、テトラエトキシシラン等のシラン化合物をエタノール等の適当な溶媒に溶かしたものや、アルミニウムのキレート塩、有機アルカリ金属塩または有機アルカリ土類金属塩等を含有する組成物で、焼成すると無機酸化物のみになるように調合したものでもよい。インクジェット法によって形成されたゲート絶縁層５８２は、この後、予備乾燥される。
【００４９】
インクジェット法によってゲート絶縁層５８２を形成する際には、ゲート絶縁層５８２を形成するための吐出動作をする前に、下地保護層５８１やシリコン層５４１に対して液状材料の親和性を制御する表面処理をしておいてもよい。この場合の表面処理は、ＵＶ、プラズマ処理等の親液処理である。こうすることにより、ゲート絶縁層５８２を形成するための液状材料は下地保護層５８１などに密着するとともに、平坦化される。
【００５０】
次いで、図９（ｄ）に示すように、ゲート絶縁層５８２上にアルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属を含む導電膜をスパッタ法により形成した後、これをパターニングし、ゲート電極５４２を形成する。次いで、この状態で高濃度のリンイオンを打ち込み、シリコン層５４１に、ゲート電極５４２に対して自己整合的にソース領域５４１ｓ及びドレイン領域５４１ｄを形成する。この場合、ゲート電極５４２はパターニング用マスクとして用いられる。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域５４１ｃとなる。
【００５１】
次いで、図９（ｅ）に示すように、第１層間絶縁層５８３を形成する。第１層間絶縁層５８３は、ゲート絶縁層５８２同様、シリコン酸化膜または窒化膜、多孔性を有するシリコン酸化膜などによって構成され、ゲート絶縁層５８２の形成方法と同様の手順でゲート絶縁層５８２の上層に形成される。
更に、第１層間絶縁層５８３の形成工程を、ゲート絶縁層５８２の形成工程と同様、インクジェット法によって行ってもよい。第１層間絶縁層５８３を形成するための吐出ヘッド１１から吐出させる液状材料としては、ゲート絶縁層５８２同様、ＳｉＯ_２等の材料を適当な溶媒に分散してペースト化したものや、絶縁性材料含有ゾルなどが挙げられる。絶縁性材料含有ゾルとしては、テトラエトキシシラン等のシラン化合物をエタノール等の適当な溶媒に溶かしたものや、アルミニウムのキレート塩、有機アルカリ金属塩または有機アルカリ土類金属塩等を含有する組成物で、焼成すると無機酸化物のみになるように調合したものでもよい。インクジェット法によって形成された第１層間絶縁層５８３は、この後、予備乾燥される。
【００５２】
インクジェット法によって第１層間絶縁層５８３を形成する際には、第１層間絶縁層５８３を形成するための吐出動作をする前に、ゲート絶縁層５８２上面に対して液状材料の親和性を制御する表面処理をしておいてもよい。この場合の表面処理は、ＵＶ、プラズマ処理等の親液処理である。こうすることにより、第１層間絶縁層５８３を形成するための液状材料はゲート絶縁層５８２に密着するとともに、平坦化される。
【００５３】
そして、この第１層間絶縁層５８３及びゲート絶縁層５８２にフォトリソグラフィ法を用いてパターニングすることにより、ソース電極及びドレイン電極に対応するコンタクトホールを形成する。次いで、第１層間絶縁層５８３を覆うように、アルミニウムやクロム、タンタル等の金属からなる導電層を形成した後、この導電層のうち、ソース電極及びドレイン電極が形成されるべき領域を覆うようにパターニング用マスクを設けるとともに、導電層をパターニングすることにより、ソース電極５４３及びドレイン電極５４４を形成する。
【００５４】
次に、図示はしないが、第１層間絶縁層５８３上に、信号線、共通給電線、走査線を形成する。このとき、これらに囲まれる箇所は後述するように発光層等を形成する画素となることから、例えばバックエミッション型とする場合には、ＴＦＴ３２４が前記各配線に囲まれた箇所の直下に位置しないよう、各配線を形成する。
【００５５】
次いで、図１０（ａ）に示すように、第２層間絶縁層５８４を、第１層間絶縁層５８３、各電極５４３、５４４、前記不図示の各配線を覆うように形成する。
第１層間絶縁層５８３はインクジェット法によって形成される。ここで、デバイス製造装置Ｓの制御装置６０は、図１０（ａ）に示すように、ドレイン電極５４４の上面に非吐出領域（非滴下領域）Ｈを設定し、ドレイン電極５４４のうち非吐出領域Ｈ以外の部分、ソース電極５４３及び第１層間絶縁層５８３を覆うように、第２層間絶縁層５８４を形成するための液状材料を吐出し、第２層間絶縁層５８４を形成する。こうすることによって、コンタクトホール３２３ａが形成される。あるいは、コンタクトホール３２３ａをフォトリソグラフィ法で形成してもよい。
【００５６】
ここで、第２層間絶縁層５８４を形成するための吐出ヘッド１１から吐出させる液状材料としては、第１層間絶縁層５８３同様、ＳｉＯ_２等の材料を適当な溶媒に分散してペースト化したものや、絶縁性材料含有ゾルなどが挙げられる。絶縁性材料含有ゾルとしては、テトラエトキシシラン等のシラン化合物をエタノール等の適当な溶媒に溶かしたものや、アルミニウムのキレート塩、有機アルカリ金属塩または有機アルカリ土類金属塩等を含有する組成物で、焼成すると無機酸化物のみになるように調合したものでもよい。インクジェット法によって形成された第２層間絶縁層５８４は、この後、予備乾燥される。
【００５７】
インクジェット法によって第２層間絶縁層５８４を形成する際には、第２層間絶縁層５８４を形成するための吐出動作をする前に、ドレイン電極５４４の非吐出領域Ｈに対して液状材料の親和性を制御する表面処理をしておいてもよい。この場合の表面処理は、撥液処理である。こうすることにより、非吐出領域Ｈには液状材料が配置されず、コンタクトホール３２３ａを安定して形成できる。また、非吐出領域Ｈ以外のドレイン電極５４４上面、ソース電極５４３上面、第１層間絶縁層５８３上面には、予め親液処理を施しておくことにより、第２層間絶縁層５８４を形成するための液状材料は第１層間絶縁層５８３やソース電極５４３、ドレイン電極５４４のうち非吐出領域Ｈ以外に部分に密着するとともに、平坦化される。
【００５８】
こうして、第２層間絶縁層５８４のうちドレイン電極５４４に対応する部分にコンタクトホール３２３ａを形成しつつ、ドレイン電極５４４の上層に第２層間絶縁層５８４を形成したら、図１０（ｂ）に示すように、コンタクトホール３２３ａにＩＴＯ等の導電性材料を充填するように、すなわち、コンタクトホール３２３ａを介してドレイン電極５４４に連続するように導電性材料をパターニングし、画素電極（陽極）３２３を形成する。
【００５９】
有機ＥＬ素子に接続する陽極３２３は、ＩＴＯやフッ素をドープしてなるＳｎＯ_２、更にＺｎＯやポリアミン等の透明電極材料からなり、コンタクトホール３２３ａを介してＴＦＴ３２４のドレイン電極５４４に接続されている。陽極３２３を形成するには、前記透明電極材料からなる膜を第２層間絶縁層５８４上面に形成し、この膜をパターニングすることにより形成される。
【００６０】
陽極３２３を形成したら、図１０（ｃ）に示すように、第２層間絶縁層５８４の所定位置及び陽極３２３の一部を覆うように、第３絶縁層５２１である有機バンク層を形成する。第３絶縁層５２１はアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの合成樹脂によって構成されている。具体的な第３絶縁層５２１の形成方法としては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などのレジストを溶媒に融かしたものを、スピンコート、ディップコート等により塗布して絶縁層を形成する。なお、絶縁層の構成材料は、後述する液状材料の溶媒に溶解せず、しかもエッチング等によってパターニングしやすいものであればどのようなものでもよい。更に、絶縁層をフォトリソグラフィ技術等により同時にエッチングして、開口部５２１ａを形成することにより、開口部５２１ａを備えた第３絶縁層５２１が形成される。
【００６１】
ここで、第３絶縁層５２１の表面には、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とが形成される。本実施形態においてはプラズマ処理工程により、各領域を形成するものとしている。具体的にプラズマ処理工程は、予備加熱工程と、開口部５２１ａの壁面並びに画素電極３２３の電極面を親液性にする親液化工程と、第３絶縁層５２１の上面を撥液性にする撥液化工程と、冷却工程とを有している。
すなわち、基材（第３絶縁層等を含む基板Ｐ）を所定温度（例えば７０〜８０度程度）に加熱し、次いで親液化工程として大気雰囲気中で酸素を反応ガスとするプラズマ処理（Ｏ_２プラズマ処理）を行う。続いて、撥液化工程として大気雰囲気中で４フッ化メタンを反応ガスとするプラズマ処理（ＣＦ_４プラズマ処理）を行い、プラズマ処理のために加熱された基材を室温まで冷却することで、親液性及び撥液性が所定箇所に付与されることとなる。なお、画素電極３２３の電極面についても、このＣＦ_４プラズマ処理の影響を多少受けるが、画素電極３２３の材料であるＩＴＯ等はフッ素に対する親和性に乏しいため、親液化工程で付与された水酸基がフッ素基で置換されることがなく、親液性が保たれる。
【００６２】
次いで、図１０（ｄ）に示すように、陽極３２３の上面に正孔輸送層３７０を形成する。ここで、正孔輸送層３７０の形成材料としては、特に限定されることなく公知のものが使用可能であり、例えば、トリフェニルアミン誘導体（ＴＰＤ）、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体等からなる。具体的には、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示されるが、トリフェニルジアミン誘導体が好ましく、中でも４，４’−ビス（Ｎ（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニルが好適とされる。
【００６３】
なお、正孔輸送層に代えて正孔注入層を形成するようにしてもよく、さらに正孔注入層と正孔輸送層を両方形成するようにしてもよい。その場合、正孔注入層の形成材料としては、例えば銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）や、ポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が挙げられるが、特に銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を用いるのが好ましい。
【００６４】
正孔注入／輸送層３７０を形成する際には、インクジェット法が用いられる。すなわち、上述した正孔注入／輸送層材料を含む組成物液状材料を陽極３２３の電極面上に吐出した後に、予備乾燥処理を行うことにより、陽極３２３上に正孔注入／輸送層３７０が形成される。なお、この正孔注入／輸送層形成工程以降は、正孔注入／輸送層３７０及び発光層（有機ＥＬ層）３６０の酸化を防止すべく、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。例えば、吐出ヘッド（不図示）に正孔注入／輸送層材料を含む組成物液状材料を充填し、吐出ヘッドの吐出ノズルを陽極３２３の電極面に対向させ、吐出ヘッドと基材（基板Ｐ）とを相対移動させながら、吐出ノズルから１滴当たりの液量が制御されたインキ滴を電極面に吐出する。次に、吐出後の液滴を乾燥処理して組成物液状材料に含まれる極性溶媒を蒸発させることにより、正孔注入／輸送層３７０が形成される。
【００６５】
なお、組成物液状材料としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体と、ポリスチレンスルホン酸等との混合物を、イソプロピルアルコール等の極性溶媒に溶解させたものを用いることができる。ここで、吐出された液滴は、親液処理された陽極３２３の電極面上に広がり、開口部５２１ａの底部近傍に満たされる。その一方で、撥液処理された第３絶縁層５２１の上面には液滴がはじかれて付着しない。したがって、液滴が所定の吐出位置からはずれて第３絶縁層５２１の上面に吐出されたとしても、該上面が液滴で濡れることがなく、はじかれた液滴が第３絶縁層５２１の開口部５２１ａ内に転がり込むものとされている。
【００６６】
次いで、正孔注入／輸送層３７０上面に発光層３６０を形成する。発光層３６０の形成材料としては、特に限定されることなく、低分子の有機発光色素や高分子発光体、すなわち各種の蛍光物質や燐光物質からなる発光物質が使用可能である。発光物質となる共役系高分子の中ではアリーレンビニレン構造を含むものが特に好ましい。低分子蛍光体では、例えばナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ペリレン誘導体、ポリメチン系、キサテン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、８−ヒドロキノリンおよびその誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン誘導体等、または特開昭５７−５１７８１、同５９−１９４３９３号公報等に記載されている公知のものが使用可能である。
【００６７】
発光層３６０は、正孔注入／輸送層３７０の形成方法と同様の手順で形成される。すなわち、インクジェット法によって発光層材料を含む組成物液状材料を正孔注入／輸送層３７０の上面に吐出した後に、予備乾燥処理を行うことにより、第３絶縁層５２１に形成された開口部５２１ａ内部の正孔注入／輸送層３７０上に発光層３６０が形成される。この発光層形成工程も上述したように不活性ガス雰囲気下で行われる。吐出された組成物液状材料は撥液処理された領域ではじかれるので、液滴が所定の吐出位置からはずれたとしても、はじかれた液滴が第３絶縁層５２１の開口部５２１ａ内に転がり込む。
【００６８】
次いで、発光層３６０の上面に電子輸送層３５０を形成する。電子輸送層３５０も発光層３６０の形成方法と同様、インクジェット法により形成される。電子輸送層３５０の形成材料としては、特に限定されることなく、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンおよびその誘導体、ベンゾキノンおよびその誘導体、ナフトキノンおよびその誘導体、アントラキノンおよびその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンおよびその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンおよびその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリンおよびその誘導体の金属錯体等が例示される。具体的には、先の正孔輸送層の形成材料と同様に、特開昭６３−７０２５７号、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３５９号、同２−１３５３６１号、同２−２０９９８８号、同３−３７９９２号、同３−１５２１８４号公報に記載されているもの等が例示され、特に２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス（８−キノリノール）アルミニウムが好適とされる。インクジェット法により組成物液状材料を吐出した後、予備乾燥処理が行われる。
【００６９】
なお、前述した正孔注入／輸送層３７０の形成材料や電子輸送層３５０の形成材料を発光層３６０の形成材料に混合し、発光層形成材料として使用してもよく、その場合に、正孔注入／輸送層形成材料や電子輸送層形成材料の使用量については、使用する化合物の種類等によっても異なるものの、十分な成膜性と発光特性を阻害しない量範囲でそれらを考慮して適宜決定される。通常は、発光層形成材料に対して１〜４０重量％とされ、さらに好ましくは２〜３０重量％とされる。
【００７０】
次いで、図１０（ｅ）に示すように、電子輸送層３５０及び第３絶縁層５２１の上面に陰極５２２を形成する。陰極５２２は、電子輸送層３５０及び第３絶縁層５２１の表面全体、あるいはストライプ状に形成されている。陰極５２２については、もちろんＡｌ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｃａなどの単体材料やＭｇ：Ａｇ（１０：１合金）の合金材料からなる１層で形成してもよいが、２層あるいは３層からなる金属（合金を含む。）層として形成してもよい。具体的には、Ｌｉ_２ Ｏ（０．５ｎｍ程度）／ＡｌやＬｉＦ（０．５ｎｍ程度）／Ａｌ、ＭｇＦ_２ ／Ａｌといった積層構造のものも使用可能である。陰極２２２は上述した金属からなる薄膜であり、光を透過可能である。
【００７１】
なお、上記実施形態では、各絶縁層を形成する際にインクジェット法を用いているが、ソース電極５４３やドレイン電極５４４、あるいは陽極３２３や陰極５２２を形成する際にインクジェット法を用いてもよい。予備乾燥処理は、組成物液状材料のそれぞれを吐出後、行われる。
【００７２】
なお、導電性材料層を構成する導電性材料（デバイス形成用材料）としては、所定の金属、あるいは導電性ポリマーが挙げられる。
金属としては、金属ペーストの用途によって銀、金、ニッケル、インジウム、錫、鉛、亜鉛、チタン、銅、クロム、タンタル、タングステン、パラジウム、白金、鉄、コバルト、ホウ素、ケイ素、アルミニウム、マグネシウム、スカンジウム、ロジウム、イリジウム、バナジウム、ルテニウム、オスミウム、ニオブ、ビスマス、バリウムなどのうち少なくとも１種の金属又はこれらの合金が挙げられる。また、酸化銀（ＡｇＯ又はＡｇ_２Ｏ）や酸化銅なども挙げられる。
【００７３】
また、上記導電性材料を吐出ヘッドから吐出可能にペースト化する際の有機溶媒としては、炭素数５以上のアルコール類（例えばテルピネオール、シトロネロール、ゲラニオール、ネロール、フェネチルアルコール）の１種以上を含有する溶媒、又は有機エステル類（例えば酢酸エチル、オレイン酸メチル、酢酸ブチル、グリセリド）の１種以上を含有する溶媒であればよく、使用する金属又は金属ペーストの用途によって適宜選択できる。更には、ミネラルスピリット、トリデカン、ドデシルベンゼンもしくはそれらの混合物、又はそれらにα−テルピネオールを混合したもの、炭素数５以上の炭化水素（例えば、ピネン等）、アルコール（例えば、ｎ−ヘプタノール等）、エーテル（例えば、エチルベンジルエーテル等）、エステル（例えば、ｎ−ブチルステアレート等）、ケトン（例えば、ジイソブチルケトン等）、有機窒素化合物（例えば、トリイソプロパノールアミン等）、有機ケイ素化合物（シリコーン油等）、有機硫黄化合物もしくはそれらの混合物を用いることもできる。なお、有機溶媒中に必要に応じて適当な有機物を添加してもよい。そして、これら溶媒に応じて、予備乾燥処理の際のガス温度が設定される。
【００７４】
上記実施形態の有機ＥＬ表示装置ＤＳを備えた電子機器８００の例について説明する。
図１１（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図１１（ａ）において、携帯電話１０００（電子機器８００）は、上記の有機ＥＬ表示装置ＤＳを用いた表示部１００１を備える。
図１１（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図１１（ｂ）において、腕時計１１００（電子機器８００）は、上記の有機ＥＬ表示装置ＤＳを用いた表示部１１０１を備える。
図１１（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図１１（ｃ）において、情報処理装置１２００（電子機器８００）は、キーボードなどの入力部１２０２、情報処理装置本体１２０４、上記の有機ＥＬ表示装置ＤＳを用いた表示部１２０６を備える。
以上のように、図１１に示す電子機器８００は、上記実施の形態の有機ＥＬ表示装置ＤＳを表示部として備えているので、表示品位に優れ、明るい画面の有機ＥＬ表示部を備えた電子機器を実現することができる。
【００７５】
上記実施形態は、本発明のデバイスの製造方法を、有機ＥＬ表示デバイスの駆動用ＴＦＴの配線パターン形成に適用したものであるが、有機ＥＬ表示デバイスに限らず、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）デバイスの配線パターンの製造、液晶表示デバイスの配線パターンの製造など、各種多層配線デバイスの製造に適用可能である。そして、各種多層配線デバイスを製造するに際し、導電性材料層及び絶縁性材料層のうちいずれの材料層を形成する際にもインクジェット法を適用できる。
【００７６】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施の形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】デバイス製造装置を示す模式図である。
【図２】液滴吐出装置を示す図である。
【図３】吐出ヘッドの分解斜視図である。
【図４】吐出ヘッドの主要部の斜視図一部断面図である。
【図５】ヒートローラーを示す斜視図である。
【図６】アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置を示す回路図である。
【図７】有機ＥＬ表示装置における画素部の平面構造を示す拡大図である。
【図８】有機ＥＬ表示装置の層構成を示す図である。
【図９】有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す説明図である。
【図１０】有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す説明図である。
【図１１】有機ＥＬ表示装置を備えた電子機器を示す図である。
【符号の説明】
Ｐ 基板 Ｋ 液状材料 Ｓ デバイス製造装置 １０，２０ 液滴吐出装置（成膜装置） ３０，４０ 乾燥装置 ３１，４１ チャンバ ３５，３６，４５ ヒートローラー（ローラー） ５０ 基板搬送装置 ＤＳ 有機ＥＬ表示装置，有機ＥＬ表示デバイス（デバイス） ８００ 電子機器

Claims (11)

1. 可撓性を有する基板上に供給された液状材料を乾燥させる方法において、
   外周を加熱されたローラーに前記基板を巻き付けて、該ローラーの外周温度と該ローラーとの接触時間とに基づいて与えられる熱量により、前記液状材料を加熱して乾燥させることを特徴とする液状材料の乾燥方法。
2. 前記ローラーに前記基板を巻き付ける際に、
   螺旋状に巻き付けられることを特徴とする請求項１に記載の液状材料の乾燥方法。
3. 前記ローラーに前記基板を巻き付ける際に、
   前記基板の裏面が前記ローラーに接するように巻き付けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液状材料の乾燥方法。
4. 可撓性を有する基板上に供給された液状材料を乾燥させる装置において、
   外周を加熱された少なくとも１以上のローラーと、前記ローラーに巻き付けられた搬送路に前記基板を連続的に移動させる基板搬送装置とを備えることを特徴とする液状材料の乾燥装置。
5. ローラーの温度を変えることで、連続的に異なる温度処理を行うことができる乾燥装置。
6. 前記ローラーが略密閉されたチャンバ内に収容されることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の液状材料の乾燥装置。
7. 可撓性を有する基板上に液状材料を供給し該基板上に複数の材料層を積層する工程を有するデバイスの製造方法において、
   前記液状材料を前記基板上に設置する成膜工程と、請求項１から請求項３のうちいずれか１項に記載の乾燥方法により前記基板上に配置された前記液状材料を乾燥させる乾燥工程とを有することを特徴とするデバイスの製造方法。
8. 可撓性を有する基板上に液状材料を供給し該基板上に複数の材料層を積層する工程を有するデバイスの製造装置において、
   前記液状材料を前記基板上に設置する成膜装置と、請求項４から請求項６にうちいずれか一項に記載の乾燥装置とを備えることを特徴とするデバイスの製造装置。
9. 前記成膜装置は、前記液状材料を定量的に滴出する液滴吐出装置であることを特徴とする請求項８に記載のデバイス製造装置。
10. 請求項７に記載のデバイスの製造方法、或いは請求項８又は請求項９に記載のデバイス製造装置により製造されることを特徴とするデバイス。
11. 請求項１０に記載のデバイスが搭載されることを特徴とする電子機器。

Images