JP2005100982A - インクジェットプリント用基板及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】インクジェットプリント用基板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】
大きな表面張力の差および薄い厚さを有する基板を、低コストで生産することを可能とする。このために、基板は、ベース基板上に、有機物、特に、フルオロ化ハイドロカーボンまたはポリシロキサンよりなる非連続的な層構造が配置される。
【選択図】図６
【解決手段】
大きな表面張力の差および薄い厚さを有する基板を、低コストで生産することを可能とする。このために、基板は、ベース基板上に、有機物、特に、フルオロ化ハイドロカーボンまたはポリシロキサンよりなる非連続的な層構造が配置される。
【選択図】図６
Description
本発明は、表面上に非連続的なフォトレジスト層構造が配置されたベース基板よりなるインクジェットプリント用基板及びそれを製造する方法に関する。
インクジェットプリントは、発光半導体高分子（ＬＥＰ）を利用するフルカラーディスプレイを製造するために、最も重要な製造工程の一つである。この場合、所定の基板上に、対応する高分子溶液の少量の液滴が蒸着される。インクジェットプリントは、例えば、基板上に、ＤＮＡセンサーまたはカラーフィルターを蒸着するような他の技術分野においても用いられる。
実施するにあたって、蒸着される物質（例えば、インク）を前述した活性表面上に正確に位置付けて蒸着されることが要求される。インクジェットプリント技法は、このような要求を満足させる技法の一つとして知られている。インクジェットプリントに関して、インクは蒸着される活性物質を補助物質に溶解させて生成する。次いで、例えば、圧電または“バブルジェット（登録商標）”方式によって、インクはコーティングされる基板上に少量の液滴となって蒸着される。基板上に液滴を正確に位置付けて蒸着させることに関し、様々な技術が存在するが、基板に対応するインクジェットヘッドによって機械的に位置付けて液滴を蒸着させることが可能である。補助物質の蒸発後、活性物質が基板の活性表面上にフィルムを形成する。
プリント中において最も陥りやすい事例の一つは、活性物質からの液滴が基板の周辺の表面において散乱することである。有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を用いたディスプレイ素子の場合、赤、緑、青の発光領域は相互に隣接して配列されるため、このような液滴の散乱は、色が混合されるということを意味する。
ＯＬＥＤディスプレイ素子は、８０年代後半以来に知られてきた。これは、高分子ＯＬＥＤ（ＰＬＥＤ）と低分子ＯＬＥＤ（ＳＭ−ＯＬＥＤ）とに区分される。特許文献１には、基本形態としてのＰＬＥＤディスプレイ素子構造が開示されている。特許文献２および３には、ＳＭ−ＯＬＥＤの構造原理が示され、発光及び電子輸送物質としてのＡＬＱ３が開示されている。
ＯＬＥＤ構造素子の基本となる原理は、電界発光により発光させることである。適切なコンタクトを通じて、電子と正孔とが、半導体物質内に注入される。光は、このような電荷運搬体の再結合によって発生する。
圧電インクジェットプリント技法は、高分子ＯＬＥＤを用いたフルカラーディスプレイの製造において最も重要な構造化技法のうちの一つである。ここで、所定の基板の活性表面上に、活性物質（正孔輸送物質または発光物質）を含む溶液の少量の液滴が蒸着される。例えば、最近、携帯電話に用いられる高解像度ディスプレイ素子において、このような活性表面（単一ピクチャーポイント）の寸法は４０×１８０μｍの範囲内とされる。
従来の技術におけるインクジェットヘッドは、直径３０μｍのインク液滴を生成できる。その結果、液滴の直径はコーティングされるピクチャーポイントと同程度のサイズとされる。液滴のオーバーフローを防止するために、基板の表面が所定の方法によって形成される。
上記の方法として、通常、２つの方法が用いられる。第一の方法は、相異なる表面張力（表面エネルギー）を有する領域を生じさせることによって、インクに対して相異なるカバリング特性を発生させて、基板の表面を形成する方法である。第二の方法は、インクの液滴のオーバーフローを防止するように設計された幾何学的（機械的）なバリヤーを使用する方法である。
特許文献４には、一つの基本的な溶液接近法が開示されている。基板表面を形成する物質を適切に選択することによって、表面張力の差が生成される。印刷されたインクは、大きな表面張力を有する領域内においてのみ移動できるが、一方、小さな表面張力を有する領域内においては、バリヤーとして作用する。均一な層厚さを有するフィルムを得るために、ＯＬＥＤの画素表面範囲において大きな表面張力を有するように設定することがさらに好ましい。形成されたフィルムは周辺の領域まで均質であるが、層厚さは、バリヤーに向かって活性領域の外郭部の近傍において薄くなる。必要となる表面張力の差を発生させることは、様々な方法で達成されうる。特許文献４には、２層の表面構造が開示されている。プラズマを用いた適切な表面処理により生じる化学的作用によって、上部層には小さな表面張力が発生し、下部層には大きな表面張力が発生する。通常用いられる方法によって、下部層は、酸化および／又は窒化シリコンのような無機材料で製造される。
この場合、無機層は、大きな表面張力を有する周囲領域に作用して、インクジェットプリント工程において、均質な高分子フィルムの蒸着を容易にする。
しかし、このような層の蒸着及び構造化において、半導体産業で通常行われるスパッタリング工程及びプラズマ強化化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）などの工程が必要とされる。このような工程は、長いパルス時間を要求し、かつコストがかかるので、ＯＬＥＤを用いることによって得られるコスト節減の効果を半減する。さらに、第２層は、例えば、基盤の表面からあらかじめ設定された高さに突出し、かつ小さな表面張力を有するような表面の輪郭に形成される。第２層上に蒸着された高分子フィルムは、セパレータから周辺領域へ向けて部材厚が増す予期しない輪郭に形成される。このような厚さが増す輪郭曲線はピクチャーポイント（ピクセル）まで達する。
特許文献４における他の短所は、インクの保存場所がオーバーフローを防ぐために用いられるという点である。このようなインクの保存場所の構造化を図るためには時間がかかり、付随的な工程も必要とされるため、技術的な問題が生じる。
特許文献５には、フォトレジストで事前処理された基板表面に対する化学的処理が開示されている。フォトレジストは、マスクによって露光されて、現像される。このような方法によって生成された構造において、フォトレジストが施された領域は小さな表面張力を有するが、一方、フォトレジストが施されていない領域は大きな表面張力を有する。フォトレジスト構造は、エッジ部において、平均的な表面張力を有しするため、基板の表面張力における突然変異が防止される。しかし、表面張力とフォトレジスト構造におけるエッジ部の幾何学的形状とは、自由に、また選択的に、変更を加えることができない。これは、平均的な表面張力を有するエッジ部において、インクジェットプリント工程における場所的な溶解容量を減少するものである。さらに他の短所は、ただ一つの所定のフォトレジストだけが使用されうるという点である。したがって、多様な物質に対して、表面張力の差を発生させることが出来ないため、適用性が限られる。しかも、上述した化学処理は、長い製造時間を要する。
特許文献５には、二段階の表面処理が開示される。まず、表面全体に小さな表面張力を発生させる。次に、波長の短い光を照射する領域を選択して露光して、その結果、露光された領域は表面張力を増加させられる。しかし、この方法において、発生し得る表面張力の差は制限され、さらに必要とされる露光時間が長いため、量産に適しない。
液滴のオーバーフローを防止するための第二の方法として、幾何学的（機械的）バリヤーがある。
特許文献６には、隣接した二つのピクチャーポイント間に配置されるフォトレジスト構造が開示されている。フォトレジストのストライプ構造は、２μｍより高く、インク液滴のオーバーフローを防止する物理的なバリヤーとして作用する。このようなフォトレジストの製造は、特許文献７に開示されている。相互に平行となるように配列された二つのフォトレジスト構造（いわば、“バンク”）は、チャンネルを形成するが、当該チャンネルの中心には赤、緑、または青に発光するピクチャーポイントがある。このようなチャンネルに適切なインクがプリントされて活性物質を有するピクチャーポイント層が形成されると同時に、フォトレジスト構造は、チャンネルの外側に配置されるピクチャーポイントへのインク液滴のオーバーフローを防止する。バンクの高さはピクチャーポイントの幅又は液滴の直径に０．５を乗じた高さより高い。また、当該高さは、インクジェットプリント方法を通じて蒸着された活性物質のフィルム厚さより過度に高い。微細な構造を呈するバンクは、オーバーフローしたものの保存場所となるために、円形、楕円形または三角形を呈するぎざぎざのくぼみに形成されえる。しかし、このような高さを有するバンクは、続く金属蒸着の段階において、品質低下を誘発し得る。ＯＬＥＤ構造素子の負極が、熱蒸着またはスパッタリングによって形成される。フォトレジスト構造が有する形状や高さによっては、不連続な金属フィルムあるいは薄い金属フィルムが、“バンク”の側壁に蒸着される。これにより、電気抵抗が増大され、電源入力時においてディスプレイ素子に悪い影響を及ぼす。
国際公開第００／７６００８号パンフレット
米国特許第４５３９５０７号明細書
米国特許第４８８５２１１号明細書
欧州特許出願公開第０９８９７７８号明細書
特開平２−３０１２９号公報
米国特許第６３８８３７７号明細書
欧州特許出願公開第０９９６３１４号明細書
本発明の目的は、表面張力の大きい格差を有する表面を備える基板を提供することである。このため、基板表面は、小さな高低差を有するように形成される。
本発明の他の目的は、基板表面は、単に有機物質だけを用いて形成されることである。さらに、事前設定された表面対応及び他の品質仕様を有する基板は、従来の技術における公知とされた基板よりさらに安く生産されることである。
本発明の一面によれば、表面上部にフォトレジスト層構造が非連続的に配置されるベース基板を備えるインクジェットプリント用基板において、前記フォトレジスト層構造上に、有機物よりなる非連続的層構造がさらに形成され、前記非連続的層構造の表面張力は、前記フォトレジスト層構造の表面張力より小さいことを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明の他の一面によれば、前記非連続的層構造は、前記フォトレジスト層構造の少なくとも一部に形成されることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記フォトレジスト層構造と前記非連続的層構造との表面張力の差は、約１０ｍＮ／ｍから約９０ｍＮ／ｍであることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記フォトレジスト層構造の表面張力は、約５０ｍＮ／ｍから約１００ｍＮ／ｍであることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記非連続的層構造の表面張力は、約１０ｍＮ／ｍから約４０ｍＮ／ｍであることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記ベース基板と前記フォトレジスト層構造との間に配置され、正孔の注入に適した中間層をさらに備えることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記中間層は、ＩＴＯよりなることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記中間層の表面張力は、約５０ｍＮ／ｍから約１００ｍＮ／ｍであることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記非連続的層構造は、フルオロ化ハイドロカーボンよりなることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記非連続的層構造を構成する前記フルオロ化ハイドロカーボンは、ポリテトラフルオロ化エチレンであることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記非連続的層構造は、ポリシロキサンであることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記ベース基板はガラス、シリコン及び合成物質のうちいずれか一つ以上よりなることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記フォトレジスト層構造は、ノボラックベーシス、アクリルラッカー、エポキシラッカー及びポリイミドラッカーのうちいずれか一つであることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記フォトレジスト層構造の自由表面は、前記基板の活性表面を形成することを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、ベース基板の上部に第１フォトレジスト層構造が非連続的に形成されたインクジェットプリント用基板を生成する方法において、有機物よりなる非連続的層構造を前記第１フォトレジスト層構造の上部の少なくとも一部に蒸着させる段階を備えることを特徴とするインクジェットプリント用基板の製造方法を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記非連続的層構造の蒸着段階は、化学気相蒸着方法によってなされることを特徴とするインクジェットプリント用基板の製造方法を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記化学気相蒸着段階は、フルオロ化ハイドロカーボンを使用して前記非連続的層構造を形成する段階であることを特徴とするインクジェットプリント用基板の製造方法を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記フルオロ化ハイドロカーボンは、ポリテトラフルオロ化エチレンであり、前記化学気相蒸着段階は、Ｃ３Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、及びＣ２Ｆ４のうち一つ以上よりなる反応ガス雰囲気内において行われることを特徴とするインクジェットプリント用基板の製造方法を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記化学気相蒸着段階は、ヘキサメチルジシロキサン、アクリル誘導シロキサン及びビニル誘導シロキサンのうち一つ以上よりなるポリシロキサンで前記非連続的層構造を形成する段階であることを特徴とするインクジェットプリント用基板の製造方法を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記非連続的層構造の蒸着段階は、熱蒸着方法によってなされることを特徴とするインクジェットプリント用基板の製造方法を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記非連続的層構造を構造化するために、前記蒸着段階は、シャドーマスクを用いることによってなされることを特徴とするインクジェットプリント用基板の製造方法を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記非連続的層構造を構造化するために、前記蒸着段階後に前記非連続的層構造の少なくとも一部をレーザ溶融除去させる段階をさらに含むことを特徴とするインクジェットプリント用基板の製造方法を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記蒸着段階前に行われる前記第１フォトレジスト層構造間に非連続的に配置され、前記第１フォトレジスト層構造の一面から突出した第２フォトレジスト層を構造化させる段階と、前記蒸着段階後に行われる非連続的に配置された前記第２フォトレジスト層間の間隙を通じて前記第２フォトレジストに対する溶剤を投入する段階とをさらに備えることを特徴とするインクジェットプリント用基板の製造方法を提供する。
本発明のさらに他の一面によれば、前記ベース基板の表面を酸素プラズマ処理する段階をさらに備えることを特徴とするインクジェットプリント用基板の製造方法を提供する。
本発明の基板の特徴は、微細な表面形状を呈し、一つの有機物質のみから形成される表面を有し、相異なる表面張力を有する領域を備える。このために、フルオロ化ハイドロカーボンまたはポリシロキサン（シロキサン系化合物）から形成される非連続な層構造がベース基板表面上に形成された非連続なフォトレジスト構造上に配置される。フルオロ化ハイドロカーボンは、ポリテトラフルオロ化エチレンにより形成されることが好ましい。したがって、本発明の基板は、ガラス、合成物質またはシリコンより形成されることが好ましいベース基板と、ベース基板上に配列される２つの層構造とを有する。フォトレジスト構造は、例えばＩＴＯにより形成されたＯＬＥＤディスプレイ正極に対応する活性表面の領域に限定される。ここで、活性表面は、フォトレジスト層構造によって覆われていないベース基板上に配置される層の表面である。加えて、フォトレジスト層構造は、例えば薄膜層トランジスタ構造素子のような下部の電気回路を保護する。本発明によれば、フルオロ化ハイドロカーボンまたはポリシロキサンより形成される層構造は、小さな表面張力を有する。この層構造において、活性領域における境界領域のみが、ポリシロキサンまたはフルオロ化ハイドロカーボンから形成される。このような活性領域を取り囲む領域に生じる小さな表面張力によって、インクジェットプリント方式によって塗布されるインク液滴のオーバーフローが防止される。インクジェットプリント工程において、本発明における基板上に塗布されるインクは、例えばＯＬＥＤディスプレイ用高分子を含む溶液とすることができる。しかし、本発明の基板は、インクジェットプリント工程を用いて製造されるＯＬＥＤディスプレイのみに適用されるものと限定されない。例えば、ＤＮＡセンサーまたはカラーフィルターが、インクジェットプリントによって本発明の基板上に蒸着しうる。 フルオロ化ハイドロカーボンまたはポリシロキサンより形成されるフォトレジスト層構造上に配置される層は、下部に位置するフォトレジスト層構造を完全に、あるいは部分的に覆うことができる。フルオロ化ハイドロカーボンまたはポリシロキサンの層構造は、小さな表面張力を有し、当該層構造が、二つの隣接した活性表面（ピクセル）間に適切に配列されるという条件下において、インクのオーバーフローを効果的に防止しうる。
前述された本発明の基板は、ベース基板、フォトレジスト層構造及びフルオロ化ハイドロカーボンまたはポリシロキサンからなる層構造を有し、表面張力において固有な差を有する。例えば、フォトレジスト及びＩＴＯのような活性表面は、５０ｍＮ／ｍから１００ｍＮ／ｍの範囲内における大きな表面張力を有する。一方、フルオロ化ハイドロカーボンまたはポリシロキサンからなる層構造（以下、遮断層／遮断層構造）は、約２０ｍＮ／ｍの表面張力を有する。これによって、大きな表面張力の差が、例えばプラズマ処理のような別途の表面処理なしに生じさせ得る。
本発明の他の長所は、例えば、ＩＴＯ層を掃除するＵＶ−オゾン処理のようなＯＬＥＤの製造に用いられる表面処理を制限なしに使用できるという点であるが、当該処理は、大きな表面張力の差に悪影響を及ぼさずに、本発明の基板に、適用することが可能である。
本発明の実施例において、酸素プラズマ処理によって、遮断層の表面張力ではなく、例えば、ＩＴＯ層のような活性（ピクセル）表面の表面張力を増加させることが可能であり、この結果、基板において大きな表面張力の差を生じさせる。
フォトレジスト層構造は、１００ｎｍから３０００ｎｍの高さを有することが好ましく、遮断層は、１ｎｍから３００ｎｍの高さを有することが好ましい。フォトレジスト構造は、５０ｍＮ／ｎと１００ｍＮ／ｍ間の表面張力を有することが好ましく、遮断層は、１０ｍＮ／ｍと４０ｍＮ／ｍ間の表面張力を有することが好ましい。
本発明のインクジェットプリント用基板の製造方法において、まず、少なくとも一つのフォトレジスト層がベース基板上に蒸着される。次いで、フルオロ化ハイドロカーボンまたはポリシロキサンからなる非連続な層構造が形成される。フォトレジストは、ノボラックベーシス、アクリルラッカー、エポキシラッカーまたはポリイミドラッカーなどの購入可能なフォトレジストでありえる。フォトレジスト層は、ラッカー蒸着、露光及び現像のような標準技法によって蒸着される。
フルオロ化ハイドロカーボンまたはポリシロキサンからなる遮断層は、例えば、ＣＶＤ方法（化学気相蒸着）によりＣ３Ｆ８を使用するか、または熱的蒸発法によりポリテトラフルオロ化エチレンを使用して蒸着される。
このような方法で蒸着された遮断層は、レーザ溶融除去、またはリフトオフ工程において、シャドーマスクを使用して、構造化される。
本発明の基板における他の長所は、各活性領域の表面張力を３０ｍＮ／ｍから７０ｍＮ／ｍの範囲内に保ち、さらに、インクジェットプリントにおいて有機物質または水溶液または懸濁液を用いることに適した厚さにすることが出来ることである。小さな表面張力を有する遮断層（例えば、テフロン(登録商標））は、両方の溶液によってコーティングすることができず、一方、ＩＴＯあるいはフォトレジスト層である遮断層は、大きな表面張力を有し、両方の溶液を用いてコーティングすることが出来る。この結果、部分的にコーティングされ、インク液滴のオーバーフローを防止することが可能な幾何学的な層が形成される。
さらに、本発明の他の長所は、遮断層（例えば、テフロン(登録商標））は、薄い層厚さであったとしても、インクの液滴に対して効果的に反発作用を発揮するという点である。したがって、遮断層の層厚さは、例えば１００ｎｍ以下の非常に薄い厚さに形成されうる。これは、遮断層が、後続の段階で熱蒸着によって蒸着される金属層（例えば、ＯＬＥＤディスプレイ用負極層）に非常に微小な影効果を与えるといったさらなる長所へも結びつくものとされる。しかも、金属層の層厚さを、遮断層及びフォトレジスト層構造の厚さより過度に大きくすることによって、完壁なエッジカバリングが確保される。結果的に、従来の技術において生じたようなエッジ及び“バンク”エッジ領域における金属層の厚さの不均一性を生じさせず、平らでない金属層における電気抵抗の増大を回避させる。これによって、能動マトリックスＯＬＥＤ構造的素子の入力電力は非常に低減し、非常に高い作動安定性が確保される。これは、能動マトリックスＯＬＥＤ構造的素子において非常に重要な長所である。
本発明の他の長所は、低い表面張力と後続的に塗布されるインクの大きい反発効果とを得るために要求される遮断層（テフロン(登録商標）層）の幅を、５μｍあるいはそれ以下にすることが可能なように、非常に小さくすることが出来るという点である。結果的に、二つの隣接したピクチャーポイントの間隔は、特に機械的安定性を達成するために“バンク”は１０μｍより広い幅を有することとされた従来の構造と比較して、小さくすることを可能とする。これにより、本発明の基板を用いることによって、高解像度のディスプレイスクリーンが製造されうる。さらに、本発明の基板を用いることによって、トップエミッション型のディスプレイ素子が、さらに大きなアスペクト比（ピクチャーポイントの全表面に対する発光表面の比）に製造されうる。
また、インクジェットプリントによって蒸着される活性領域は、より層厚さにおいて均一性が保たれる。層厚さの均一性は、表面張力を変化させる領域の境界面における乾燥現象によってもたらされる。遮断層の幅が小さいため、活性表面（例えば、ＩＴＯ）と遮断層との間の大きな間隔が、スクリーンの解像度を低減されることはない。
しかも、有機材料のみを使用して層生成及び構造化を行うことによって、複雑ではない技術を採択できる。例えば、スパッタプラントまたはプラズマエッチング器のような複雑な技術装備を使用する必要がないため、コストを節減できる。
本発明は、図面に示された実施例によってさらに詳細に記述される。
図１は、１.１ｍｍ厚さのボロシリケートガラスよりなるベース基板１の平面図を示す。ベース基板１の一面には、正孔注入に適した材料からなる中間層が形成される。すなわち、ベース基板１の一面は、中間層としての厚さが１００ｎｍであるＩＴＯ層２でコーティングされるが、ＩＴＯ層２は、相互に平行なストライプ状に配列され、各層は７０μｍの幅を有し、隣接する層と１０μｍの間隔をおいて形成される方式で構造化される。層構造、ＩＴＯ層構造、およびフォトレジスト層構造などの用語は、レーザ溶融除去及びその他の方法におけるシャドーマスクの使用により構造化される不連続な層を特定するために用いられる用語である。個々の構造に対して用いられる用語は、構造化される段階によって決定される。さらに、基板は、標準的な技法（例えば、ラッカーコーティング）によって蒸着される厚さ０.３μｍのフォトレジスト層構造３（フォトレジストＪＳＲ ＰＣ ３０２よりなる）を有する。このようなフォトレジスト層は、例えば、ディスプレイのピクチャーポイント（活性表面あるいはピクセル）を定義するＩＴＯストライプ２上に自由表面を形成するような露光及び現像などの従来技術によって、構造化される。このような自由表面のサイズは約５０×２００μｍであって、互いに１００μｍの間隔を有する。フォトレジストは、鋭角エッジが形成されないように現像される。図２に示されるように、フォトレジスト層は、ＩＴＯ層２からフォトレジスト層３に至るまで、上向きに２０゜の角度に傾斜するように構造化される。次の段階において、テフロン(登録商標）（ポリテトラフルオロ化エチレン）が蒸着される。これは、気相蒸着により実行される。このために、Ｃ３Ｆ８ガスが、６０秒間に２００Ｗの電力を消費するマイクロウェーブプラズマプラントへ供給される。最終チャンバー圧力は２００Ｐａに達する。この結果、図４、９及び１２に示されるように、１００ｎｍ厚さのテフロン(登録商標）層５が基板上に蒸着される。気相蒸着のための気体として、Ｃ３Ｆ６、Ｃ２Ｆ４またはこれと類似した気体を用いることが出来る。
ポリテトラフルオロ化エチレン（テフロン(登録商標））のようなフルオロ化されたハイドロカーボンに代えて、ヘキサメチルジシロキサンまたはアクリル誘導シロキサンまたはビニル誘導シロキサンを通じてシロキサン系化合物、ポリシロキサンが蒸着されうる。
図３及び図４に示されるように、テフロン(登録商標）層の構造化のためにシャドーマスク４が用いられる。シャドーマスク４は、厚さが５００μｍの金属ホイールよりなる。このような金属ホイールは、テフロン(登録商標）５を基板のＩＴＯ−表面２上に蒸着させないようにレーザ溶融除去または化学的エッチングによって構造化される。テフロン(登録商標）が蒸着される前に、シャドーマスク４は、適切な手段によって、基板と対向するように整列される。図５及び図６は、シャドーマスク４を用いたテフロン(登録商標）５の蒸着後における本発明の基板を示す。図５及び図６に示すように、ストライプ状のテフロン(登録商標）層５が、フォトレジスト構造３を部分的に覆う。この結果、テフロン(登録商標）層５がストライプ状を呈することとなり、インクジェットプリント中に隣接するピクセルへインクがオーバーフローすることが避けられる。テフロン(登録商標）層５が構造化される過程は、図７から図１１に示されるリフトオフ段階において説明される。まず、図７及び図８に示されるように、テフロン(登録商標）が形成されていない領域が後に第２フォトレジスト６および／または第２フォトレジスト層構造６によって覆われる領域であり、図１に示す基板に第２フォトレジスト構造６が構造化される。図８に概略的に示されるように、突出エッジ６が設けられることが好ましい。これによって、後続の段階であるＣＶＤ工程において蒸着されるテフロン(登録商標）層５が不連続に形成されうる（図９）。第２フォトレジスト層構造６（フォトレジストＪＥＭ７５０）は、下記のようにテトラヒドロフランのような所定の溶剤を用いて現像されることによって、その上に蒸着されたテフロン(登録商標）層５と共に分離されて、本発明における基板が形成される（図１０及び図１１）。突出構造を呈し不連続なテフロン(登録商標）層５の構造は、溶剤の浸湿を促進する。
図１２は、図１に示す基板の上部に連続的なテフロン(登録商標）層が蒸着された状態を示す平面図である。テフロン(登録商標）層を構造化するための他の方法として、レーザ溶融除去を適用することがある。まず、図１２に示すように、連続的なテフロン(登録商標）層５が図１に示す基板上に蒸着される。次いで、テフロン(登録商標）がコーティングされてはならない領域へ、図１３に示されるように、エキシマレーザ７ＫｒＦ−ガス充填が使用されることによって、２４８ｎｍの波長を有するレーザ光線が照射される。このような方法によって、テフロン(登録商標）層５は、下部に影響が与られることがなく、レーザ光線７を受けた領域において完壁に除去される。上述したように、本発明のインクジェットプリンティングに適した基板は、ベース基板１上に、ＩＴＯ層構造、フォトレジスト構造３、テフロン(登録商標）層構造５が形成されるように、製造される。シャドーマスク４が用いられることによってテフロン(登録商標）層構造を形成し、リフトオフ工程あるいはレーザ光線７によるレーザ溶融除去によって、第２のフォトレジスト層構造６を形成したのちに、正孔伝導層および／または発光層によって、ＩＴＯ層構造２すなわち活性表面がコーティングされる。正孔伝導層は、ポリエチレンジオキシチオフェンあるいはポリスチレンスルホン酸によって形成される。発光層は、ポリフェニルビニレンまたはポリフルオレンによって形成される。
本発明は前記実施例に限定されず、例えば、受動マトリックス有機電界発光素子だけではなく、能動マトリックス有機電界発光素子にも適用できるなど多様な改変が可能とされる。さらに、本発明における思想から逸脱しない特性及び前述された手段の修正及び組合わせによって他の変形実施例を具現できる。
本発明は、図面に示された実施例に関して記述されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者において、多様な改変及び均等な範囲における他の実施例を具現することが可能である。したがって、本発明の範囲は、特許請求の範囲に示される事項によって決定されなければならない。
本発明によるインクジェットプリント基板及びその製造工程は、電界発光ディスプレイだけではなく、基板上にＤＮＡセンサーまたはカラーフィルターを蒸着することに関する技術分野など、多様な技術分野に適用されうる。
１ ベース基板、
２ ＩＴＯ層、
３ フォトレジスト層、
４ シャドーマスク。
２ ＩＴＯ層、
３ フォトレジスト層、
４ シャドーマスク。
Claims (24)
- 表面上部にフォトレジスト層構造が非連続的に配置されるベース基板を備えるインクジェットプリント用基板において、
前記フォトレジスト層構造上に、有機物よりなる非連続的層構造がさらに形成され、
前記非連続的層構造の表面張力は、前記フォトレジスト層構造の表面張力より小さいことを特徴とするインクジェットプリント用基板。 - 前記非連続的層構造は、前記フォトレジスト層構造の少なくとも一部に形成されることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記フォトレジスト層構造と前記非連続的層構造との表面張力差は、約１０ｍＮ／ｍから約９０ｍＮ／ｍであることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記フォトレジスト層構造の表面張力は、約５０ｍＮ／ｍから約１００ｍＮ／ｍであることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記非連続的層構造の表面張力は、約１０ｍＮ／ｍから約４０ｍＮ／ｍであることを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記ベース基板と前記フォトレジスト層構造との間に配置され、正孔注入に適した中間層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記中間層は、ＩＴＯよりなることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記中間層の表面張力は、約５０ｍＮ／ｍから約１００ｍＮ／ｍであることを特徴とする請求項６に記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記非連続的層構造は、フルオロ化ハイドロカーボンよりなることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記非連続的層構造を構成する前記フルオロ化ハイドロカーボンは、ポリテトラフルオロ化エチレンであることを特徴とする請求項９に記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記非連続的層構造は、ポリシロキサンであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記ベース基板は、ガラス、シリコン及び合成物質のうちいずれか一つ以上よりなることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記フォトレジスト層構造は、ノボラックベーシス、アクリルラッカー、エポキシラッカー及びポリイミドラッカーのうちいずれか１つであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載のインクジェットプリント用基板。
- 前記フォトレジスト層構造の自由表面は、前記基板の活性表面を形成することを特徴とする請求項１から８のいずれか１つに記載のインクジェットプリント用基板。
- ベース基板の上部に第１フォトレジスト層構造が非連続的に形成されたインクジェットプリント用基板を生成する方法において、
有機物よりなる非連続的層構造を前記第１フォトレジスト層構造の上部の少なくとも一部に蒸着させる段階を備えることを特徴とするインクジェットプリント用基板の製造方法。 - 前記非連続的層構造の蒸着段階は、化学気相蒸着方法によってなされることを特徴とする請求項１５に記載のインクジェットプリント用基板の製造方法。
- 前記化学気相蒸着段階は、フルオロ化ハイドロカーボンを使用して前記非連続的層構造を形成する段階であることを特徴とする請求項１６に記載のインクジェットプリント用基板の製造方法。
- 前記フルオロ化ハイドロカーボンは、ポリテトラフルオロ化エチレンであり、前記化学気相蒸着段階は、Ｃ３Ｆ８、Ｃ３Ｆ６、及びＣ２Ｆ４のうち一つ以上よりなる反応ガス雰囲気内において行われることを特徴とする請求項１７に記載のインクジェットプリント用基板の製造方法。
- 前記化学気相蒸着段階は、ヘキサメチルジシロキサン、アクリル誘導シロキサン及びビニル誘導シロキサンのうち一つ以上よりなるポリシロキサンで前記非連続的層構造を形成する段階であることを特徴とする請求項１６に記載のインクジェットプリント用基板の製造方法。
- 前記非連続的層構造の蒸着段階は、熱蒸着方法によってなされることを特徴とする請求項１５に記載のインクジェットプリント用基板の製造方法。
- 前記非連続的層構造を構造化するために、前記蒸着段階はシャドーマスクを用いることによってなされることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１つに記載のインクジェットプリント用基板の製造方法。
- 前記非連続的層構造を構造化するために、前記蒸着段階後に前記非連続的層構造の少なくとも一部をレーザ溶融除去させる段階をさらに含むことを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１つに記載のインクジェットプリント用基板の製造方法。
- 前記蒸着段階前に行われる前記第１フォトレジスト層構造間に非連続的に配置され、前記第１フォトレジスト層構造の一面から突出した第２フォトレジスト層を構造化させる段階と、
前記蒸着段階後に行われる非連続的に配置された前記第２フォトレジスト層間の間隙を通じて前記第２フォトレジストに対する溶剤を投入する段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１つに記載のインクジェットプリント用基板の製造方法。 - 前記ベース基板の表面を酸素プラズマ処理する段階をさらに備えることを特徴とする請求項１５から２０のいずれか１つに記載のインクジェットプリント用基板の製造方法。
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