JP2006260779A - 電気光学装置の製造方法、液滴吐出装置、電気光学装置及び電子機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板4の全素子形成領域10に正孔輸送材料液を均一に塗布する。その後、表示領域5を第1〜第4の区域Z1〜Z4に区分し、各区域Z1〜Z4毎に溶媒の量を変えて、素子形成領域10に塗布する。外周の乾燥しやすい第1の区域Z1の素子形成領域10に溶媒の量を多く塗布する。基板4の中心に近くなるに従い、第2の区域Z2、第3の区域Z3、第4の区域Z4の順で、素子形成領域10に溶媒の量を少なく塗布する。従って、乾燥工程で基板4の全域の各素子形成領域10における正孔輸送材料液とその溶媒が乾燥するのにかかる時間を一様にすることができる。その結果、各素子形成領域10内で膜厚ムラのない均一な膜厚を形成することができる。
【選択図】 図8
Description
そのフラットパネルディスプレイである有機ELディスプレイ装置などにおいて、長寿命、高画質にするには、正孔輸送層と発光層の膜厚を均一にすることが有効である。膜厚にムラができると、発光色ムラ、輝度ムラとなる。さらに、部分的に電気の多く流れる個所ができ寿命も短くなる。
本発明は、上記問題を解消するためになされたものであって、その目的は、膜厚ムラをなくし均一な膜を形成することができる電気光学装置の製造方法、液滴吐出装置、電気光学装置及び電子機器を提供することにある。
形成材料の量を一様にする事ができる事から、乾燥後の各素子形成領域の機能層の平均膜厚は一様にして、各素子形成領域の乾燥時間を変えることができる。その結果、局所的な蒸発溶媒の分子分圧差の分布を制御できる為、各素子形成領域内の膜厚のムラを制御する事ができる。
これによれば、第1の溶媒と第2の溶媒が同じであることから、一種類の溶媒のみで構成することができる。従って、溶媒の管理が簡便になり生産性を向上させる事ができる。
本発明の液滴吐出装置は、基板に形成された複数の素子形成領域に、発光素子材料を第1の溶媒にて分散または、溶解した液状の組成物を液滴吐出ヘッドにて液滴にして吐出して、各素子形成領域に発光素子を形成する液滴吐出装置において、前記液状の組成物を希釈化する第2の溶媒を液滴にして吐出する第2の液滴吐出ヘッドを備えた。
これによれば、液滴吐出ヘッドと基板の相対移動による一回の走査で同一の素子形成領域に複数の液滴吐出ヘッドから吐出する事ができる。従って、生産性のよい液滴吐出装置とする事ができる。
これによれば、素子形成領域の膜厚が均一な発光素子ができる為、素子寿命の長い電気光学装置とする事ができる。
これによれば、素子寿命の長い電気光学装置を備えている事から、表示部の寿命の長い電子機器とする事ができる。
図1は、本発明の液滴吐出装置を使用して製造された有機ELディスプレイの正面図であり、図2は、その有機ELディスプレイの図1中a−a線断面図である。
表示領域5を備えている。表示領域5には、図1に示すように、m×n個の画素6がマト
リクス状に形成されている。基板4上であって、表示領域5以外の領域(以下、非表示領域7という)には、一対の走査線駆動回路8及び検査回路9が形成されている。
れて青色用有機EL素子10Bが構成される。
また、図1に示すように、基板4上であって、前記表示領域5を挟むように非表示領域7には、一対の走査線駆動回路8が配置されている。各走査線駆動回路8は、前記したn行の画素6群のうちの所望の1行の画素6群を選択する走査信号を出力する。さらに、図1に示すように、基板4上であって、前記表示領域5より反Y矢印方向側の非表示領域7には、検査回路9が形成されている。検査回路9は、有機ELディスプレイ1を出荷する前に駆動され、各色用有機EL素子10R,10G,10Bが正常に駆動するか否かを検査するための回路である。
幅にわたり形成されている。その基台31の上側には、一対の案内凹溝32a,32bに対応する図示しない直動機構を備えた走査手段を構成するステージ33が取付けられている。そのステージ33の直動機構は、例えば案内凹溝32a,32bに沿ってY方向に延びるネジ軸(駆動軸)と、同ネジ軸と螺合するボールナットを備えたネジ式直動機構であって、その駆動軸が、所定のパルス信号を受けてステップ単位で正逆転するY軸モータ(図示しない)に連結されている。そして、所定のステップ数に相対する駆動信号がY軸モータに入力されると、Y軸モータが正転又は反転して、ステージ33が同ステップ数に相当する分だけ、Y軸方向に沿って所定の速度で往動又は、復動する(Y方向に走査する)ようになっている。
い吸引式の基板チャック機構が設けられている。そして、載置面34に基板4を載置すると、前記基板チャックによって、その基板4が載置面34の所定位置に位置決め固定されるようになっている。
に張り出すように配置されている。
ように、第1及び第2の液滴吐出ヘッド45,46がX方向に互いに平行に配置されている。第1の液滴吐出ヘッド45(反Y矢印方向側)は、発光素子形成材料としての正孔輸送材料を含む液状の組成物(以下、正孔輸送材料液という)18(図5参照)の液滴としての微小液滴47(図5参照)を吐出する。第2の液滴吐出ヘッド46(Y矢印方向側)は、第2の溶媒としての溶媒19の液滴としての微小液滴48を吐出する。なお、本実施形態の正孔輸送材料液18は、正孔輸送材料を第1の溶媒としての溶媒19で分散又は溶解させたものであり、その溶媒は第2の液滴吐出ヘッド46から吐出する溶媒19と同じものが使用している。
第1の区域Z1は、表示領域5内の最外周の領域であって、最も乾燥時間の短い領域である。第2の区域Z2は、第1の区域Z1の内側の領域であって、第1の区域Z1の次に乾燥時間の短い領域である。第3の区域Z3は、第2の区域Z2の内側の領域であって、第2の区域Z2の次に乾燥時間の短い領域である。第4の区域Z4は、第3の区域Z3の
内側の領域であって、第3の区域Z3の次に、すなわち、最も乾燥時間の長い領域である。
この発光層16R,16G,16Bも、前記正孔輸送層15の形成と同様に液滴吐出装置を使って行われる。有機発光材料を溶媒で分散又は溶解した液状の組成物を、各素子形成領域10に、一様に塗布する。続いて、溶媒の微小液滴を、前記と同様に、乾燥時間を一様にするために、各区域Z1〜Z4の各素子形成領域10毎に、所定の数(0も含む)だけを吐出する。
(1)上記第1実施形態によれば、基板4の表示領域5に形成された各素子形成領域10について、正孔輸送材料液18の量を均一に塗布する。次に、素子形成領域10毎に正孔輸送材料液18の溶媒19の量を変えて塗布した。従って、素子形成領域10毎に乾燥時間が変えたことから、蒸発溶媒の分子分圧の制御をすることができた。
(2)上記第1実施形態によれば、基板4の表示領域5に形成された各素子形成領域10について、正孔輸送材料液18の量を均一に塗布する。次に、正孔輸送材料液18(正孔輸送材料希釈液60)の乾燥時間が外周部と中央部が、即ち表示領域5全体で一様になる
ように、表示領域5を第1〜第4の区域Z1〜Z4に区分し、各区域Z1〜Z4の素子形成領域10毎に、その素子形成領域10に塗布される溶媒19の量を変更した。従って、中央部と外周部に塗布された正孔輸送材料液18の乾燥時間が均一になり、素子形成領域10内における正孔輸送層15の膜厚を均一に形成することができる。その結果、有機EL素子10R,10G,10Bの発光の色ムラ、輝度ムラ、素子寿命の低下を防ぐことができる。
(3)上記第1実施形態によれば、表示領域5に形成された各素子形成領域10について、発光層材料を溶媒で分散又は溶解した液状の組成物を均一に塗布する。次に、液状の組成物の乾燥時間が外周部と中央部が、即ち表示領域5全体で一様になるように、表示領域5を第1〜第4の区域Z1〜Z4に区分し、各区域Z1〜Z4の素子形成領域10毎に、その素子形成領域10に塗布される溶媒の量を変更した。従って、中央部と外周部に塗布された発光層材料を溶媒で分散または、溶解した液状の組成物の乾燥時間が均一になり、各素子形成領域10内における発光層16R,16G,16Bの膜厚を均一に形成することができる。その結果、有機EL素子10R,10G,10Bの発光の色ムラ、輝度ムラ、素子寿命の低下を防ぐことができる。
(3)上記第1実施形態によれば、従来のように、表示領域5の各素子形成領域の正孔輸送材料液18及び発光材料を含んだ液状の組成物の乾燥時間を一様にするためにダミー領域を設け、そのダミー領域に、正孔輸送材料液18を塗布する必要がない。従って、非表示領域7をその分だけ小さくでき、装置の大きさをコンパクトにすることができる。
(4)上記第1実施形態によれば、第1の液滴吐出ヘッド45から吐出した正孔輸送材料液18の溶媒と第2の液滴吐出ヘッド46から吐出した溶媒19は、同じ溶媒を使用したので、溶媒の管理が簡易にする事ができる。
(5)上記第1実施形態によれば、第1の液滴吐出ヘッド45のノズルN1が吐出する素子形成領域10と同じ位置の素子形成領域10に吐出する第2の液滴吐出ヘッド46のノズルN2は、基板4を走査する方向の同一線上に配置されている。従って、一回の走査で、同一地点の素子形成領域10に対して、第1の液滴吐出ヘッド45と第2の液滴吐出ヘッド46が吐出する事ができるので、生産性のよい装置とする事ができる。
(変形例1)
前記実施形態では、第2の液滴吐出ヘッド46から吐出させる溶媒19は、正孔輸送材料液18の溶媒であったが、これに限定されない。複数の濃度の液を組み合わせて吐出することで、素子形成領域10に吐出する正孔輸送材料液18の溶質の量は一定のまま溶媒19の塗布量を変えてもよい。
して液滴を吐出できるの液状の組成物の粘度範囲内に、液状の組成物の粘度を調整できる。従って、安定したな液滴吐出が行えるという効果を有する。
(変形例2)
前記実施形態では、正孔輸送材料液18の第1の液滴吐出ヘッド45と溶媒19の第2の液滴吐出ヘッド46を、キャリッジ39に搭載し、各液滴を吐出したが、これに限定されない。例えば、例えば、一つの液滴吐出ヘッドに正孔輸送材料液18を吐出する正孔輸送材料用のノズルN1と溶媒液用ノズルN2を形成してもよい。
(変形例3)
前記実施形態では、ステージ33(基板4)をY方向に移動し、正孔輸送材料液18と溶媒19を同時に吐出したが、これに限定されない。正孔輸送材料液18と溶媒19は別々に基板4をY方向に移動して塗布してもよい。正孔輸送材料液18を複数回基板を移動し塗布した後に溶媒19を塗布してもよい。正孔輸送材料液18の塗布を一回の移動で塗布できないときにも、正孔輸送材料液18の塗布を確実に行うことができる。従って,塗布の品質を向上することができる。
(変形例4)
前記実施形態では、表示領域5内の素子形成領域10にのみ溶媒19を塗布したが、これに限定されない。各素子形成領域には、各区域毎に分布をもたせて溶媒19を塗布し、各素子形成領域10以外に溶媒19及び、機能材料液を塗布してもよい。非表示領域7に吐出しても良い。乾燥時間の分布を制御しやすくなるので、さらに、均一な膜厚が形成で
きる。
(変形例5)
前記実施形態では、4つの領域にわけて段階的に溶媒19の量を変更したが、連続的な分布にするとさらに良い。乾燥工程後の膜厚ムラの発生分布に合わせて溶媒液の塗布量分布を連続的に設定することでさらに均一な膜厚が形成できる。
(変形例6)
前記実施形態と変形例4では、正孔輸送材料液18を吐出後、溶媒19を吐出したが、溶媒19を塗布後、正孔輸送材料液18を塗布してもよい。正孔輸送材料液18の吐出中の乾燥を防げるので、乾燥した環境内でも均一な膜厚が形成できる。
(変形例7)
前記実施形態では、外周部に溶媒19の塗布が多くなる分布としたが、乾燥工程の状況によっては、中央部の溶媒19の塗布が多くなる分布としてもよい。乾燥工程で特定の部分に、雰囲気の流体が通過し、乾燥が速く進行するときは、その特定の部分に溶媒液滴58を多くしてもよい。乾燥条件に合わせて均一な膜厚が形成できる。
(変形例8)
前記実施形態では、第2の液滴吐出ヘッド46から吐出させる溶媒19は、正孔輸送材料液18の溶媒と同じのものであったが、正孔輸送材料液18の溶媒と異なる溶媒で実施してもよい。
次に、前記実施形態および変形例1〜8により製造された電気光学装置のいずれかを備えた電子機器の具体例について説明する。
子、10B……発光素子としての青色用有機EL素子、18…液状の組成物としての正孔輸送材料液、19…第1の溶媒及び第2の溶媒としての溶媒、30…液滴吐出装置、45…第1の液滴吐出ヘッド、46…第2の液滴吐出ヘッド、47,48…液滴としての微小液滴、92…電子機器としての電子情報処理装置、N1,N2…ノズル。
Claims (10)
- 基板に形成された複数の素子形成領域に、発光素子形成材料を第1の溶媒にて分散または溶解した液状の組成物を液滴吐出ヘッドにて液滴にして吐出して、各素子形成領域に発光素子を形成する電気光学装置の製造方法であって、
前記発光素子形成材料を前記第1の溶媒にて分散又は溶解した液状の組成物を液滴にして吐出する第1の液滴吐出ヘッドと、
前記液状の組成物を希釈化する第2の溶媒を液滴にして吐出する第2の液滴吐出ヘッドと、
を備え、
前記第1の液滴吐出ヘッドと前記第2の液滴吐出ヘッドを使って、
前記発光素子形成材料の量が前記各素子形成領域において一様であって、前記溶媒の量が前記素子形成領域の形成位置により異なるように、前記各素子形成領域に液滴を吐出するようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 請求項1に記載の電気光学装置の製造方法において、
前記第2の溶媒は、前記第1の溶媒と同じであることを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 基板に形成された複数の素子形成領域に、発光素子形成材料を溶媒にて分散または、溶解した液状の組成物を液滴吐出ヘッドにて液滴にして吐出して、各素子形成領域に発光素子を形成する電気光学装置の製造方法であって、
前記液状の組成物より前記発光素子形成材料の濃度が異なる複数の液状の組成物をそれぞれ液滴にして吐出する複数の液滴吐出ヘッドと、
を備え、
前記複数の液滴吐出ヘッドを使って、
前記発光素子形成材料の量が前記各素子形成領域において一様であって、前記溶媒の量が前記素子形成領域の位置によりことなるように、前記各素子形成領域に液滴を吐出するようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 請求項1〜3のいずれか1つに記載の電気光学装置の製造方法において、
乾燥時間が短い箇所に形成された素子形成領域には、前記溶媒の量を多くし、前記乾燥時間が長い箇所に形成された素子形成領域には、前記溶媒の量を少なくしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 請求項4に記載の電気光学装置の製造方法において、
前記乾燥時間が短い箇所に形成された素子形成領域は、前記基板の外側に形成された素子形成領域であり、前記乾燥時間が長い箇所に形成された素子形成領域は、前記基板の内側に形成された素子形成領域であることを特徴とする電気光学装置の製造方法。 - 基板に形成された複数の素子形成領域に、発光素子形成材料を第1の溶媒にて分散または、溶解した液状の組成物を液滴吐出ヘッドにて液滴にして吐出して、各素子形成領域に発光素子を形成する液滴吐出装置において、
前記液状の組成物を希釈化する第2の溶媒を液滴にして吐出する第2の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 - 基板に形成された複数の素子形成領域に、発光素子形成材料を溶媒にて分散または、溶解した液状の組成物を液滴吐出ヘッドにて液滴にして吐出して、各素子形成領域に発光素子を形成する液滴吐出装置において、
前記液状の組成物より前記発光素子形成材料の濃度が異なる複数の液状の組成物を液滴
にして吐出する複数の液滴吐出ヘッドを備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 - 請求項6〜7に記載の液滴吐出装置において、同一の素子形成領域に吐出する複数の前記液滴吐出ヘッドの対応するノズルは走査方向同一線上に、配置されていることを特徴とする液滴吐出装置。
- 請求項1〜5に記載の電気光学装置の製造方法によって製造したことを特徴とする電気光学装置。
- 請求項9に記載の電気光学装置を具備してなることを特徴とする電子機器。
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