JP2021518970A - 有機エレクトロルミネッセンス基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
本開示は表示領域と非表示領域を含む基体を用意することと、インクジェット印刷の領域が前記基体を完全に被覆するように前記基体に対してインクジェット印刷を行うことと、を含む有機エレクトロルミネッセンス基板の製造方法を提供する。本開示は表示領域に形成される膜厚の均一性を高めることができる。
Description
本開示は、有機エレクトロルミネッセンス表示技術分野に関するものであるがこれに限定されず、具体的に、有機エレクトロルミネッセンス基板の製造方法に関するものである。
有機エレクトロルミネッセンス基板において、発光フィルム層の成膜方法としては、主にインクジェット印刷、ノズル塗布、スピンコーティング、スクリーン印刷などを含む。インクジェット印刷技術は、材料の利用率が高く、かつサイズを大きくすることを実現できるため、量産を実現するための重要な方法であると考えられている。しかし、インクジェット印刷を行う際に、表示領域の中央領域とエッジ領域との溶剤雰囲気が一致しないため、表示領域の中央領域とエッジ領域との画素内に形成されるフィルム層の形態及び厚さが一致しない場合が多く、表示装置の表示効果に影響を及ぼしてしまう。
本開示は、従来技術に存在する技術課題の1つを少なくとも解決することを目的とし、有機エレクトロルミネッセンス基板の製造方法を提供する。
本開示の一実施例は、表示領域と非表示領域を含む基体を用意することと、
インクジェット印刷の領域が前記基体を完全に被覆するように前記基体に対してインクジェット印刷を行うことと、を含む有機エレクトロルミネッセンス基板の製造方法を提供する。
インクジェット印刷の領域が前記基体を完全に被覆するように前記基体に対してインクジェット印刷を行うことと、を含む有機エレクトロルミネッセンス基板の製造方法を提供する。
任意で、前記基体に対してインクジェット印刷を行うステップの前に、前記製造方法は、前記基体の非表示領域に無機材料で製造されたスペーサ層を形成することをさらに含む。
任意で、前記基体に対してインクジェット印刷を行うステップの前に、前記製造方法は、前記基体の表示領域に画素規制層を形成することをさらに含み、前記画素規制層は、マトリックスに配列された複数の突起部を含み、前記複数の突起部はインクを収容するための複数の収容溝を画定し、基体の表示領域に対してインクジェット印刷を行うインクは前記収容溝に貯留される。
任意で、前記突起部の横断面は台形形状をなす。
任意で、前記基体に対してインクジェット印刷を行うステップの後に、前記製造方法は、前記基体におけるインクを硬化させて発光フィルム層を形成することと、前記非表示領域における発光フィルム層を除去することと、をさらに含む。
任意で、前記非表示領域における発光フィルム層を除去するステップは、前記非表示領域を赤外加熱し、前記非表示領域における発光フィルム層を昇華させることを含む。
任意で、前記スペーサ層の頂面の少なくとも一部が前記突起部の頂面よりも低い。
任意で、前記基体の非表示領域にスペーサ層を形成するステップは、無機材料層を1層形成することと、前記無機材料層に対して構図工程を実施することで前記非表示領域に前記スペーサ層を形成することと、を含む。
任意で、前記スペーサ層は前記画素規制層の前に形成される。
任意で、前記表示領域の長手方向において、前記インクジェット印刷の領域の境界から前記表示領域の境界までの距離は前記表示領域の長さの30%よりも大きく、前記表示領域の幅方向において、前記インクジェット印刷の領域の境界から前記表示領域の境界までの距離は前記表示領域の幅の30%よりも大きい。
任意で、前記インクジェット印刷の領域は複数の印刷サブ領域に区画され、各印刷サブ領域の幅はインクジェット印刷ヘッドの印刷幅であり、基体に対してインクジェット印刷を行うステップは、複数の印刷サブ領域に対して逐一インクジェット印刷を行うことと、任意の1つの印刷サブ領域において印刷を行う際に、インクジェット印刷ヘッドを前記印刷サブ領域の延在方向に移動させることと、前記インクジェット印刷ヘッドの、隣接する2つの印刷サブ領域における移動方向を逆にさせることと、を含む。
任意で、前記インクジェット印刷ヘッドは最初の時刻において、前記基体が位置する領域以外の印刷サブ領域に位置する。
図面は、本開示をさらに理解するためのものであり、かつ明細書の一部を構成し、以下の具体的な実施形態とともに本開示を説明するために用いられるが、本開示を限定するものではない。
以下、図面を参照しながら本開示の具体的な実施形態について詳しく説明する。ここで説明する具体的な実施形態は本開示を説明、解釈するためだけに用いられ、本開示を限定するものではないと理解されたい。
インクジェット印刷を行う際に、印刷領域のエッジの溶剤雰囲気は薄く、印刷領域の中央の溶剤雰囲気は濃い。従来技術においてインクジェット印刷を行う際に、インクジェット印刷の領域が表示領域を超えていなかったり、表示領域の1、2個の画素を超えたりすることがある。この場合、表示領域のエッジの溶剤雰囲気と表示領域の中央の溶剤雰囲気との差異が大きくなり、表示領域の中央の画素内に形成されたフィルム層と表示領域のエッジの画素内に形成されたフィルム層とは厚さ及び画素形態において差異が大きくなってしまう。
図1は有機エレクトロルミネッセンス表示基板に形成された4つの検出領域の概念図であり、図2は検出領域における異なる位置の画素内に形成された膜厚の分布の概念図である。図2において、各曲線はいずれも1つの画素内に形成されたフィルム層の、当該画素の左側から右側までの厚さの分布を示し、異なる曲線は、検出領域の、表示領域に近接するエッジから0mm、4mm、5mm、6mm、12mm離れた画素内に形成されたフィルム層の厚さの分布状況をそれぞれ示す。図1及び図2に示すように、表示領域AAのエッジに近接する検出領域a、検出領域b、検出領域cにおいて、異なる位置の画素内に形成されたフィルム層の厚さの差異は大きく、表示領域の中央に近接する検出領域dにおいて、異なる位置の画素内に形成されたフィルム層の厚さの差異は小さい。検出領域a、検出領域b、検出領域cにおいて、検出領域のエッジから12mm離れた画素内に形成されたフィルム層の厚さだけは、検出領域dの画素内に形成されたフィルム層の厚さとの差異が小さく、検出領域のエッジから0mm、4mm、5mm、6mm離れた画素内に形成されたフィルム層の厚さはいずれも検出領域dにおいて形成されたフィルム層の厚さとの差異が大きい。このように、表示領域AA全体について言えば、表示領域AAのエッジに近接する画素内に形成されたフィルム層の厚さと表示領域AAの中央に近接する画素内に形成されたフィルム層の厚さとの差異は大きい。
表示領域の成膜の均一性を高めるために、本開示の一実施例は、
表示領域と非表示領域を含む基体を用意することと、
インクジェット印刷の領域が前記基体を完全に被覆するように前記基体に対してインクジェット印刷を行うことと、を含む有機エレクトロルミネッセンス基板の製造方法を提供する。
表示領域と非表示領域を含む基体を用意することと、
インクジェット印刷の領域が前記基体を完全に被覆するように前記基体に対してインクジェット印刷を行うことと、を含む有機エレクトロルミネッセンス基板の製造方法を提供する。
従来技術に比べて、本開示において有機エレクトロルミネッセンス基板を製造する際には、インクジェット印刷の領域が基体全体を被覆する。よって、表示領域のエッジとインクジェット印刷の領域のエッジには一定の距離があり、表示領域のエッジと中央の画素はいずれも濃い溶剤雰囲気にあることになる。これにより、表示領域のエッジと中央の画素内に形成されたフィルム層の厚さ及び形態が近似し、表示領域の成膜の均一性が向上し、表示の均一性が向上する。
具体的には、前記表示領域の長手方向において、インクジェット印刷の領域の境界から表示領域の境界までの距離は表示領域の長さの30%よりも大きく、表示領域の幅方向において、インクジェット印刷の領域の境界から表示領域の境界までの距離は表示領域の幅の30%よりも大きい。これにより、表示領域のエッジとインクジェット印刷の領域のエッジとの距離を大きくして、表示領域のエッジと中央との溶剤雰囲気の差異をさらに小さくし、ひいては、表示領域における異なる位置の成膜の均一性をさらに高める。
以下、図3〜図8を組み合わせて本開示が提供する有機エレクトロルミネッセンス基板の製造方法について具体的に説明する。
前記製造方法は、表示領域AAと非表示領域NAを含む基体10を用意するステップS1を含む。基体10の表示領域AAには薄膜トランジスタ、パッシベーション層及び発光ユニットの陽極などの構造が設置されていてよい。
前記製造方法は、図4a及び図4bに示すように、基体10の非表示領域NAにスペーサ層11を形成するステップS2をさらに含む。例えば、スペーサ層11の厚さは0.5μm〜1.5μmであってよい。スペーサ層11は無機材料で製造され、前記無機材料は、具体的に、シリコンの窒化物、シリコンの酸化物、シリコンの窒素酸化物のうちの少なくとも1つを含んでよい。当該ステップS2は、具体的に、シリコンの窒化物、シリコンの酸化物、シリコンの窒素酸化物のうちのいずれか1つの材料層を含む無機材料層を1層形成することと、無機材料層に対して例えば、露光、現像、エッチングを含む構図工程を実施することで、表示領域AAの無機材料層を除去して非表示領域NAにスペーサ層11を形成することと、を含んでよい。
前記製造方法は、図5a及び図5bに示すように、基体10の表示領域AAに画素規制層12を形成するステップS3をさらに含む。前記画素規制層12は、マトリックスに配列された複数の突起部121を含む。図5bに示すように、突起部121の横断面は台形形状をなす。よって、複数の突起部121はインクを収容するための複数の収容溝Vを画定し、各収容溝Vは1つの画素に対応する。このステップS3は具体的に、基体10に、有機フッ素含有樹脂材料を含む有機材料層を1層形成することと、前記有機材料層に対して例えば、露光、現像を含む構図工程を実施することで画素規制層12を形成することと、を含む。
1つの例示的な実施例によれば、ステップS2とステップS3において、スペーサ層11の頂面の少なくとも一部が前記突起部の頂面よりも低い。前記スペーサ層11の頂面は基体10と反対側の面である。具体的には、図5a及び図5bに示すように、スペーサ層11の頂面全体はいずれも前記突起部の、基体10と反対側の面よりも低くてよく、又は図6a及び6bに示すように、スペーサ層11の頂面の一部が突起部の頂面よりも低くてもよい。スペーサ層11の頂面の一部が突起部の頂面よりも低い場合、スペーサ層11には凹溝11aが形成される。このような設置方法により、スペーサ層11に印刷されたインクが一部の収容溝V内に逆流して、表示領域11に形成されるフィルム層の不均一を招くことを防止する。
前記製造方法は、基体10に対してインクジェット印刷を行うステップS4をさらに含む。インクジェット印刷の領域Pと表示領域AAとの相対位置関係は図7に示すとおりである。表示領域AAの長手方向（図7の左右方向）において、インクジェット印刷の領域Pの境界から表示領域AAの境界までの距離は表示領域のAAの長さの30%よりも大きく、表示領域AAの幅方向（図7の上下方向）において、インクジェット印刷の領域Pの境界から表示領域AAの境界までの距離bは表示領域AAの幅の30%よりも大きい。基体10の表示領域AAに対してインクジェット印刷を行うインクは収容溝Vに貯留される。前記インクは、発光ユニットの機能フィルム層を形成するための溶液であってよく、例えば、空孔注入層を形成するための溶液、空孔輸送層を形成するための溶液、及び発光層を形成するための溶液であってよい。インクジェット印刷を行う際は、基体10を支持台に設置してよい。
非表示領域NAにはスペーサ層11が設置されているので、非表示領域NAに印刷するインクはスペーサ層11に形成され、基体10の非表示領域における信号線と間隔を空けることができ、信号線の短絡の発生を防止することができる。
1つの例示的な実施例によれば、図7及び図8に示すように、インクジェット印刷の領域Pは複数の印刷サブ領域P1に区画され、各印刷サブ領域P1は表示領域AAの幅方向に延在し、各印刷サブ領域P1の幅はインクジェット印刷ヘッドの印刷幅である。ステップS4は、複数の印刷サブ領域P1に対してインクジェット印刷を行うことを含む。インクジェット印刷ヘッドの、各印刷サブ領域P1における印刷方向は図8における矢印に示すとおりである。任意の1つの印刷サブ領域P1において印刷を行う際に、インクジェット印刷ヘッドは印刷サブ領域P1の延在方向に移動し、かつ、前記インクジェット印刷ヘッドの、隣接する2つの印刷サブ領域P1における移動方向は逆である。これにより、印刷領域全体における溶剤雰囲気の均一性の向上に寄与できる。
インクジェット印刷ヘッドは最初の時刻において、基体10が位置する領域以外の印刷サブ領域P1（すなわち、図7及び図8における最も左側の印刷サブ領域P1）に位置する。インクジェット印刷を行う際に、インクジェット印刷ヘッドはゼロ速度から目標速度まで徐々に加速する必要がある。インクジェット印刷ヘッドは先ず、基体10が完全に位置する領域以外の印刷サブ領域P1に対して印刷を行い、これにより、インクジェット印刷ヘッドは基体10に対して印刷を行う前に目標速度まで加速することができ、インクジェット印刷ヘッドが等速状態で基体10に対して印刷を行うことを確保し、表示領域の成膜の均一性をさらに高める。
前記製造方法は、基体10におけるインクを硬化させて発光フィルム層を形成するステップS5をさらに含む。
前記製造方法は、非表示領域NAにおける発光フィルム層を除去し、表示領域AA以外のダミー（dummy）画素を除去するステップS6をさらに含み、狭額縁の表示装置の製造に有利である。
1つの例示的な実施例によれば、ステップS6は、非表示領域NAを赤外加熱し、非表示領域NAにおける発光フィルム層を昇華させることを含む。より具体的には、非表示領域NAを赤外加熱するステップは、波長10.5μm〜10.7μmの赤外レーザーを非表示領域NAに照射することを含む。実際の応用においては、波長10.6μmの二酸化炭素レーザーで赤外加熱することができる。
非表示領域NAには無機材料で製造されたスペーサ層11が設置されているので、赤外加熱工程がスペーサ層11の構造を破壊することを防止でき、ひいては、スペーサ層11は基体10の非表示領域NAにおける信号線に対して保護作用を備えることになる。
図9は図7における検出領域eと検出領域fにおける異なる位置の画素内に形成された膜厚の分布の概念図である。本開示の製造方法により製造された有機エレクトロルミネッセンス表示デバイスでは、検出領域eと検出領域fにおいて、異なる位置の画素内に形成されたフィルム層の厚さがいずれも500 Å〜600 Åであり、フィルム層の厚さの差異が小さく、製品の異なる領域における表示輝度の均一性を高めることができる。
上記の実施形態は、本開示の原理を説明するために用いた例示的な実施形態にすぎず、本開示はこれに限定されない。当業者は本開示の精神と実質を逸脱しない範囲で各種の変形と改善をなすことができ、これらの変形と改善も本開示の請求範囲とみなされる。
10：基体
11：スペーサ層
11a：凹溝
12：画素規制層
121：突起部
AA：表示領域
NA：非表示領域
P：インクジェット印刷の領域
P1：印刷サブ領域
V：収容溝
11：スペーサ層
11a：凹溝
12：画素規制層
121：突起部
AA：表示領域
NA：非表示領域
P：インクジェット印刷の領域
P1：印刷サブ領域
V：収容溝
Claims (12)
- 表示領域と非表示領域を含む基体を用意することと、
インクジェット印刷の領域が前記基体を完全に被覆するように前記基体に対してインクジェット印刷を行うことと、を含む有機エレクトロルミネッセンス基板の製造方法。 - 前記基体に対してインクジェット印刷を行うステップの前に、前記基体の非表示領域に無機材料で製造されたスペーサ層を形成することをさらに含む、請求項１に記載の製造方法。
- 前記基体に対してインクジェット印刷を行うステップの前に、
前記基体の表示領域に画素規制層を形成することをさらに含み、前記画素規制層は、マトリックスに配列された複数の突起部を含み、前記複数の突起部はインクを収容するための複数の収容溝を画定し、
基体の表示領域に対してインクジェット印刷を行うインクは前記収容溝に貯留される、請求項２に記載の製造方法。 - 前記突起部の横断面は台形形状をなす、請求項３に記載の製造方法。
- 前記基体に対してインクジェット印刷を行うステップの後に、
前記基体におけるインクを硬化させて発光フィルム層を形成することと、
前記非表示領域における発光フィルム層を除去することと、をさらに含む、請求項１に記載の製造方法。 - 前記非表示領域における発光フィルム層を除去するステップは、前記非表示領域を赤外加熱し、前記非表示領域における発光フィルム層を昇華させることを含む、請求項５に記載の製造方法。
- 前記スペーサ層の頂面の少なくとも一部が前記突起部の頂面よりも低い、請求項３に記載の製造方法。
- 前記基体の非表示領域にスペーサ層を形成するステップは、
無機材料層を１層形成することと、
前記無機材料層に対して構図工程を実施することで前記非表示領域に前記スペーサ層を形成することと、を含む、請求項３に記載の製造方法。 - 前記スペーサ層は前記画素規制層の前に形成される、請求項３に記載の製造方法。
- 前記表示領域の長手方向において、前記インクジェット印刷の領域の境界から前記表示領域の境界までの距離は前記表示領域の長さの３０％よりも大きく、
前記表示領域の幅方向において、前記インクジェット印刷の領域の境界から前記表示領域の境界までの距離は前記表示領域の幅の３０％よりも大きい、請求項１に記載の製造方法。 - 前記インクジェット印刷の領域は複数の印刷サブ領域に区画され、各印刷サブ領域の幅はインクジェット印刷ヘッドの印刷幅であり、
基体に対してインクジェット印刷を行うステップは、
複数の印刷サブ領域に対して逐一インクジェット印刷を行うことと、任意の１つの印刷サブ領域において印刷を行う際に、インクジェット印刷ヘッドを前記印刷サブ領域の延在方向に移動させることと、前記インクジェット印刷ヘッドの、隣接する２つの印刷サブ領域における移動方向を逆にさせることと、を含む、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の製造方法。 - 前記インクジェット印刷ヘッドは最初の時刻において、前記基体が位置する領域以外の印刷サブ領域に位置する、請求項１１に記載の製造方法。
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