JP2022050029A - Functional device, and manufacturing method of functional device - Google Patents

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Abstract

To provide a functional device capable of using materials effectively while ensuring high quality.SOLUTION: A functional device 100 includes: a bank 130 that has a liquid repellent portion 132, and a low liquid-repellent portion 134, the liquid-repellent property of which is smaller than that of the liquid-repellent portion 132, on a surface 131; a first functional layer 140 that is positioned in an area defined by the bank 130 and in contact with the liquid-repellent portion 132; and a second functional layer 150 that is in contact with the low liquid-repellent portion 134 and covers the first functional layer 140.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、機能デバイス、および、機能デバイスの製造方法に関する。 The present disclosure relates to a functional device and a method for manufacturing the functional device.

近年、印刷工法で様々な電子デバイスを形成するための検討が盛んに行われている。印刷工法は必要な位置にのみ必要な量のインクを塗布する手法であるため、真空蒸着およびスパッタリング法の手法等に比べて材料の利用効率が高い。 In recent years, studies have been actively conducted to form various electronic devices by the printing method. Since the printing method is a method of applying the required amount of ink only to the necessary positions, the material utilization efficiency is higher than that of the vacuum deposition and sputtering methods.

印刷工法の中でも、印刷対象物に非接触で、かつ、所望のパターンがオンデマンドに形成可能なインクジェット法が注目されている。 Among the printing methods, an inkjet method that is non-contact with a printing object and can form a desired pattern on demand is attracting attention.

印刷工法で形成される電子デバイスとして、例えば、導電性のインクを用いた配線、半導体インクを用いたトランジスタ、および、発光材料を用いたディスプレイデバイス等がある。 Examples of the electronic device formed by the printing method include wiring using conductive ink, a transistor using semiconductor ink, and a display device using a light emitting material.

特許文献1には、電子デバイスの一例である有機ELデバイスが開示されている。特許文献1の有機ELデバイスが有するバンクは、正孔輸送層および有機発光層の材料であるインクをバンクで規定された領域内に保持するために、比較的大きい撥液性を有している。 Patent Document 1 discloses an organic EL device which is an example of an electronic device. The bank of the organic EL device of Patent Document 1 has relatively large liquid repellency in order to hold the ink which is the material of the hole transport layer and the organic light emitting layer within the region defined by the bank. ..

特許第4990415号公報Japanese Patent No. 4990415

撥液性が大きいバンクを備える有機ELデバイスを製造する際、発光層よりも上側に位置する透明陰極、および、透明封止膜等の機能層がインクジェット法等の塗布プロセスで形成されると、当該機能層の膜厚の均一性の低下を招く。 When manufacturing an organic EL device having a bank having a large liquid repellency, when a transparent cathode located above the light emitting layer and a functional layer such as a transparent sealing film are formed by a coating process such as an inkjet method, This causes a decrease in the uniformity of the film thickness of the functional layer.

同様に、撥液性が大きいバンクを備える有機トランジスタデバイスを製造する場合において、ソース電極、ドレイン電極、および、保護膜等の機能層がインクジェット法等の塗布プロセスで形成されると、当該機能層の膜厚の均一性の低下を招く。 Similarly, in the case of manufacturing an organic transistor device having a bank having a large liquid repellency, if a functional layer such as a source electrode, a drain electrode, and a protective film is formed by a coating process such as an inkjet method, the functional layer is formed. It causes a decrease in the uniformity of the film thickness.

均一性が高い膜が形成されない場合、有機ELデバイス、および、有機トランジスタデバイス等の機能デバイスの品質が低下してしまう。 If a film with high uniformity is not formed, the quality of organic EL devices and functional devices such as organic transistor devices deteriorates.

本開示は、材料を有効に使用でき、かつ、高い品質を確保できる機能デバイスおよび機能デバイスの製造方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present disclosure to provide a functional device and a method for manufacturing the functional device, which can effectively use the material and ensure high quality.

本開示の一態様に係る機能デバイスは、表面部に撥液部および前記撥液部よりも撥液性が小さい低撥液部を有するバンクと、前記バンクによって規定された領域に位置し、かつ、前記撥液部と接する第1の機能層と、前記低撥液部に接し、かつ、前記第1の機能層を覆う第2の機能層と、を備える。 The functional device according to one aspect of the present disclosure is located in a bank having a liquid-repellent portion on the surface portion and a low liquid-repellent portion having a liquid-repellent property smaller than that of the liquid-repellent portion, and a region defined by the bank. A first functional layer in contact with the liquid-repellent portion and a second functional layer in contact with the low liquid-repellent portion and covering the first functional layer are provided.

本開示の一態様に係る機能デバイスの製造方法は、基板にバンクを形成するステップと、前記バンクによって規定された領域に位置し、かつ、前記バンクの表面部の撥液部に接する第1の機能層を形成するステップと、前記表面部の一部に、前記撥液部よりも相対的に撥液性が小さい低撥液部を形成するステップと、前記低撥液部に接し、かつ、前記第1の機能層を覆う第2の機能層を形成するステップと、を備える。 The method for manufacturing a functional device according to one aspect of the present disclosure includes a step of forming a bank on a substrate and a first method of being located in a region defined by the bank and in contact with a liquid-repellent portion on the surface of the bank. A step of forming a functional layer, a step of forming a low liquid repellent portion having a relatively smaller liquid repellent property than the liquid repellent portion on a part of the surface portion, and a step of contacting the low liquid repellent portion and being in contact with the low liquid repellent portion. It comprises a step of forming a second functional layer overlying the first functional layer.

本開示によれば、材料を有効に使用でき、かつ、高い品質を確保できる機能デバイスおよび機能デバイスの製造方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a functional device and a method for manufacturing the functional device, which can effectively use the material and ensure high quality.

特許文献1に開示されている有機ELデバイスの構造を示す断面図Cross-sectional view showing the structure of the organic EL device disclosed in Patent Document 1. 本開示の実施形態に係る機能デバイスの構造を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the functional device which concerns on embodiment of this disclosure. 基板に電極層およびバンクが形成された状態にある実施形態に係る中間製造物を示す断面図A cross-sectional view showing an intermediate product according to an embodiment in which an electrode layer and a bank are formed on a substrate. 実施形態に係る中間製造物にCFプラズマが照射されている様子を示す図The figure which shows the state which the CF 4 plasma is irradiated to the intermediate product which concerns on embodiment. 発光領域にインクがたまっている状態にある実施形態に係る中間製造物を示す断面図A cross-sectional view showing an intermediate product according to an embodiment in which ink is accumulated in a light emitting region. 発光層が形成された状態にある実施形態に係る中間製造物を示す断面図A cross-sectional view showing an intermediate product according to an embodiment in which a light emitting layer is formed. 実施形態に係る中間製造物に遮蔽マスクを介してOプラズマが照射されている様子を示す図The figure which shows the state that the intermediate product which concerns on embodiment is irradiated with O 2 plasma through a shielding mask. 電極層が形成された状態にある実施形態に係る中間製造物を示す断面図A cross-sectional view showing an intermediate product according to an embodiment in which an electrode layer is formed. 本開示の変形例1に係る機能デバイスの構造を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the functional device which concerns on modification 1 of this disclosure. 本開示の変形例1に係る別の構造を有する機能デバイスの構造を示す断面図A cross-sectional view showing the structure of a functional device having another structure according to the first modification of the present disclosure. 本開示の変形例2に係る機能デバイスの構造を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the functional device which concerns on modification 2 of this disclosure. 本開示の変形例3に係る機能デバイスの構造を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the functional device which concerns on modification 3 of this disclosure. 基板に電極層およびバンクが形成された状態にある実施例1に係る中間製造物を示す断面図A cross-sectional view showing an intermediate product according to Example 1 in which an electrode layer and a bank are formed on a substrate. 赤色発光層が形成された状態にある実施例1に係る中間製造物を示す断面図Sectional drawing which shows the intermediate product which concerns on Example 1 in the state which red light emitting layer is formed. 実施例1に係る中間製造物に遮蔽マスクを介してOプラズマが照射されている様子を示す図The figure which shows the state that the intermediate product which concerns on Example 1 is irradiated with O 2 plasma through a shielding mask. 実施例1に係る機能デバイスの構造を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the functional device which concerns on Example 1. 基板に電極層およびバンクが形成された状態にある実施例2に係る中間製造物を示す断面図A cross-sectional view showing an intermediate product according to Example 2 in which an electrode layer and a bank are formed on a substrate. 実施例2に係る中間製造物にCFプラズマが照射されている様子を示す図The figure which shows the state which the CF 4 plasma is irradiated to the intermediate product which concerns on Example 2. 赤色発光層が形成された状態にある実施例2に係る中間製造物を示す断面図Sectional drawing which shows the intermediate product which concerns on Example 2 in the state which red light emitting layer is formed. 真空乾燥機に収容された状態にある中間製造物を示す断面図Sectional drawing showing an intermediate product in a state housed in a vacuum dryer 実施例2に係る機能デバイスの構造を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the functional device which concerns on Example 2.

本明細書において、「機能デバイス」という用語は、目的とする機能を、物理現象を利用して出力するデバイスの総称である。例えば、機能デバイスとして、有機ELデバイス、量子ドット発光デバイス、色変換フィルターデバイス、有機トランジスタデバイス、および、センサーデバイス等が挙げられる。 In the present specification, the term "functional device" is a general term for devices that output a target function by utilizing a physical phenomenon. For example, functional devices include organic EL devices, quantum dot light emitting devices, color conversion filter devices, organic transistor devices, sensor devices and the like.

(技術的背景)
機能デバイス、特に、発光デバイスの製造に用いられる材料である発光材料および導電材料等の機能性材料は非常に高価であるため、材料のロスを極力小さくすることが望ましい。
(Technical background)
Since functional devices, particularly functional materials such as light emitting materials and conductive materials used for manufacturing light emitting devices, are very expensive, it is desirable to minimize material loss.

印刷工法は、必要な位置にのみ必要な量のインクを塗布できる手法であるため、真空蒸着およびスパッタリング法の手法等に比べて材料の利用効率が高い。さらに、印刷工法は、真空中ではなく大気中で成膜することが可能である。このため、印刷工法は、真空設備の稼働にかかるエネルギーが不要であるため、稼働エネルギーを小さくする観点でも望ましい。なお、本明細書において、インクとは、所定の層の材料であって液体状の材料を意味する。 Since the printing method is a method in which the required amount of ink can be applied only to the necessary positions, the material utilization efficiency is higher than that of the vacuum deposition and sputtering methods. Further, the printing method can form a film in the atmosphere instead of in a vacuum. Therefore, the printing method does not require energy for operating the vacuum equipment, and is desirable from the viewpoint of reducing the operating energy. In addition, in this specification, an ink means a material of a predetermined layer and a liquid material.

印刷工法には、スクリーン印刷や凸版印刷、凹版印刷、およびインクジェット法等がある。特に、インクジェット法が注目されており、カラーフィルター、有機ELディスプレイ、および、量子ドットディスプレイ等の表示装置をインクジェット法で形成する手法の開発が盛んに行われている。 Printing methods include screen printing, letterpress printing, intaglio printing, and an inkjet method. In particular, the inkjet method is attracting attention, and a method for forming a display device such as a color filter, an organic EL display, and a quantum dot display by the inkjet method is being actively developed.

次世代のディスプレイとして、無機材料の量子ドット材料を発光層として用いたディスプレイがある。このディスプレイの開発が盛んに行われている。 As a next-generation display, there is a display using a quantum dot material, which is an inorganic material, as a light emitting layer. The development of this display is being actively carried out.

量子ドットは、非常に小さな、具体的には、直径が2から10nm(言い換えると、原子10から50個程度)のサイズを有する特殊な半導体である。このように、サイズが微小である物質は、比較的サイズが大きい場合に示す性質とは異なる。 Quantum dots are very small, specifically, special semiconductors with a diameter of 2 to 10 nm (in other words, about 10 to 50 atoms). As described above, a substance having a small size is different from the property exhibited when the size is relatively large.

量子ドットでは、バンドギャップのサイズは、量子の粒径が変更されるだけで制御可能である。量子ドットの発光波長はバンドギャップのサイズに依存するので、量子ドットの発光波長は非常に精密に調節可能である。すなわち、量子ドットの発光波長は、量子の粒径を変更するだけで変更可能である。より詳細には、量子の粒径が小さくなるほど、量子ドットの発光波長は青色側にシフトし、量子の粒径が大きくなるほど赤色側にシフトする。 For quantum dots, the size of the bandgap can be controlled simply by changing the particle size of the quantum. Since the emission wavelength of the quantum dot depends on the size of the band gap, the emission wavelength of the quantum dot can be adjusted very precisely. That is, the emission wavelength of the quantum dot can be changed only by changing the particle size of the quantum. More specifically, the smaller the particle size of the quantum, the more the emission wavelength of the quantum dot shifts to the blue side, and the larger the particle size of the quantum, the more the emission wavelength shifts to the red side.

発光波長の半値幅は非常に小さく数十nm以下である。赤、青、および、緑、それぞれの発光波長の半値幅が小さいため、発光波長が高色域特性を示す。その結果、ディスプレイデバイスとしての性能が飛躍的に向上する。 The half width of the emission wavelength is very small and is several tens of nm or less. Since the half width of each emission wavelength of red, blue, and green is small, the emission wavelength exhibits high color gamut characteristics. As a result, the performance as a display device is dramatically improved.

量子ドットは、コア、コアの周りに形成されているシェルと呼ばれる層、および、シェルの周りに形成されたリガンドから構成されている。コアの材料の代表的なものは、カドミウム-セレン系、インジウム-リン系、銅-インジウム-硫黄系、銀-インジウム-硫黄系等の無機材料、および、ペロブスカイト構造を有する無機材料である。シェルの材料の代表的なものは、硫化亜鉛等である。 Quantum dots are composed of a core, a layer called a shell formed around the core, and a ligand formed around the shell. Typical core materials are inorganic materials such as cadmium-selenium-based, indium-phosphorus-based, copper-indium-sulfur-based, and silver-indium-sulfur-based, and inorganic materials having a perovskite structure. A typical shell material is zinc sulfide or the like.

量子ドットは、シェルの周囲にリガンドが形成されることで、インクとしての安定性を実現している。このような量子ドット材料で形成された発光デバイスには、量子ドット材料の電子が光エネルギーにより励起されて発光するフォトルミネッセンスデバイス、および、電気エネルギーにより励起されて発光するエレクトロルミネッセンスデバイスがある。 Quantum dots realize stability as an ink by forming a ligand around the shell. Light emitting devices formed of such a quantum dot material include a photoluminescence device in which electrons of the quantum dot material are excited by light energy to emit light, and an electroluminescence device in which electrons of the quantum dot material are excited by electric energy to emit light.

フォトルミネッセンスデバイスは、量子ドットディスプレイの一例であるマイクロLEDディスプレイのカラーフィルターとして使用される。 The photoluminescence device is used as a color filter for a micro LED display, which is an example of a quantum dot display.

エレクトロルミネッセンスデバイスは、量子ドットディスプレイの一例であって、陽極と陰極の間に量子ドット材料が薄膜化されて形成された量子ドット発光ディスプレイに使用されている。 The electroluminescence device is an example of a quantum dot display, and is used in a quantum dot light emitting display formed by thinning a quantum dot material between an anode and a cathode.

フォトルミネッセンスデバイスまたはエレクトロルミネッセンスデバイスが用いられる量子ドットディスプレイは、有機ELディスプレイと比べて輝度が非常に高く、屋外での視認性に優れている。このため、携帯電話および車載用途のディスプレイ、並びに、ヘッドマウントディスプレイ等の用途での活用が期待されている。これらのディスプレイは200ppi(pixels per inch)以上の画素解像度が必要になると予想される。 Quantum dot displays in which a photoluminescence device or an electroluminescence device is used have much higher brightness than an organic EL display and are excellent in outdoor visibility. Therefore, it is expected to be used for mobile phones, displays for in-vehicle applications, head-mounted displays, and the like. It is expected that these displays will require a pixel resolution of 200 dpi (pixels per inch) or higher.

フォトルミネッセンスデバイスおよびエレクトロルミネッセンスデバイス等の発光デバイスを形成する発光材料は、大気中の水分の影響で発光性能が劣化する。このため、これらのデバイスを製造する際、発光層を形成した後に封止膜を形成する必要がある。封止膜は、シリコン窒化膜、および、アクリル樹脂膜やエポキシ樹脂膜等の積層膜から形成されていることが多い。シリコン窒化膜は、CVD(Chemical Vapor Deposition)と言われる真空プロセスで形成される。積層膜は、インクジェット法で形成される。 The light emitting material that forms a light emitting device such as a photoluminescence device and an electroluminescence device deteriorates its light emitting performance due to the influence of moisture in the atmosphere. Therefore, when manufacturing these devices, it is necessary to form a sealing film after forming a light emitting layer. The sealing film is often formed of a silicon nitride film and a laminated film such as an acrylic resin film or an epoxy resin film. The silicon nitride film is formed by a vacuum process called CVD (Chemical Vapor Deposition). The laminated film is formed by an inkjet method.

以下の(1)~(3)の理由で、機能デバイスを、真空プロセスを用いずに全て層や膜をインクジェット法等の塗布プロセスで形成する手法の開発が盛んに行われている。 For the reasons (1) to (3) below, a method for forming all layers and films of functional devices by a coating process such as an inkjet method without using a vacuum process is being actively developed.

(1)材料ロス
蒸着、スパッタリング法、およびCVD等の真空プロセスを用いて機能デバイスを製造する場合、ロスする材料が多い。機能デバイスを構成する膜の材料は非常に高価であるため、ロスする材料を極力少なくすることが望ましい。
(1) Material loss When a functional device is manufactured by using a vacuum process such as thin film deposition, sputtering method, and CVD, many materials are lost. Since the material of the membrane constituting the functional device is very expensive, it is desirable to minimize the loss of material.

(2)コスト
真空設備は稼働コストが高いので、真空プロセスを用いる場合、機能デバイスの製造に必要なコストが高くなる。
(2) Cost Since the vacuum equipment has a high operating cost, the cost required for manufacturing the functional device becomes high when the vacuum process is used.

(3)低温での製造
機能デバイスをプラスチックフィルム等のフレキシブル基板上に形成する手法の開発が盛んに行われている。フレキシブル基板の耐熱性は低いため、基板としてフレキシブル基板を用いる場合、低温で機能デバイスを製造する必要がある。
(3) Manufacturing at low temperature A method for forming a functional device on a flexible substrate such as a plastic film is being actively developed. Since the heat resistance of a flexible substrate is low, when a flexible substrate is used as the substrate, it is necessary to manufacture a functional device at a low temperature.

材料の使用効率を上げること、大気圧下で機能デバイスを製造することで製造コストを削減すること、および、プラスチックフィルムが耐え得る程度の温度で機能デバイスを製造することを目的として、機能デバイスの全ての層を塗布プロセスで形成するための検討が行われている。 For the purpose of increasing the efficiency of material use, reducing manufacturing costs by manufacturing functional devices under atmospheric pressure, and manufacturing functional devices at temperatures that plastic films can withstand. Studies have been made to form all layers in the coating process.

<塗布プロセスの問題点>
図1は、特許文献1に開示されている有機ELデバイス1(機能デバイスの一例)の構造を示す断面図である。
<Problems with the coating process>
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an organic EL device 1 (an example of a functional device) disclosed in Patent Document 1.

有機ELデバイス1は、TFTパネル10、陽極12、正孔注入層13、正孔輸送層14、有機発光層15、バンク16、電子注入層18、透明陰極20、および、透明封止膜22を備えている。 The organic EL device 1 includes a TFT panel 10, an anode 12, a hole injection layer 13, a hole transport layer 14, an organic light emitting layer 15, a bank 16, an electron injection layer 18, a transparent cathode 20, and a transparent sealing film 22. I have.

有機ELデバイス1の製造において、有機発光層15等の機能層はインクジェット法で形成されている。具体的には、有機ELデバイス1は、以下の手順で製造される。
(1)TFTパネル10の上に、陽極(電極)12、および、正孔注入層13を形成する。
(2)正孔注入層13の上に画素領域を規定するバンク16を形成する。
(3)バンク16で規定された領域内にインクジェット法で正孔輸送層14、および、有機発光層15を形成する。
(4)有機発光層15の上に、電子注入層18、および、透明陰極20を真空プロセスで形成する。
(5)電子注入層18、および、透明陰極20を覆うように透明封止膜22を形成する。
In the manufacture of the organic EL device 1, the functional layer such as the organic light emitting layer 15 is formed by an inkjet method. Specifically, the organic EL device 1 is manufactured by the following procedure.
(1) An anode (electrode) 12 and a hole injection layer 13 are formed on the TFT panel 10.
(2) A bank 16 defining a pixel region is formed on the hole injection layer 13.
(3) The hole transport layer 14 and the organic light emitting layer 15 are formed in the region defined by the bank 16 by an inkjet method.
(4) The electron injection layer 18 and the transparent cathode 20 are formed on the organic light emitting layer 15 by a vacuum process.
(5) A transparent sealing film 22 is formed so as to cover the electron injection layer 18 and the transparent cathode 20.

なお、バンク16は、正孔輸送層14、および、有機発光層15の材料であるインクを所定の領域に保持するべく、一定値以上の撥液性を有する必要がある。このため、バンク16は、比較的大きい撥液性を有している。 The bank 16 needs to have a liquid repellency of a certain value or more in order to hold the ink which is the material of the hole transport layer 14 and the organic light emitting layer 15 in a predetermined region. Therefore, the bank 16 has a relatively large liquid repellency.

図1で示されている構造を有する有機ELデバイス1を製造する際に、透明陰極20、および、透明封止膜22をインクジェット法で形成する場合、透明陰極20および透明封止膜22の成膜性能が著しく低下する。 When the transparent cathode 20 and the transparent sealing film 22 are formed by the inkjet method when the organic EL device 1 having the structure shown in FIG. 1 is manufactured, the transparent cathode 20 and the transparent sealing film 22 are formed. Membrane performance is significantly reduced.

具体的には、バンク16は比較的大きい撥液性を有しているので、インクで形成された塗布膜がバンク16によって撥かれてしまい、透明陰極20、および、透明封止膜22の膜厚の均一性の低下を招くとともに、透明封止膜22の被覆性の低下を招く。 Specifically, since the bank 16 has a relatively large liquid repellency, the coating film formed of the ink is repelled by the bank 16, and the film of the transparent cathode 20 and the transparent sealing film 22 is formed. This causes a decrease in thickness uniformity and a decrease in the coating property of the transparent sealing film 22.

特に、透明陰極20の膜厚の均一性が低下した場合、有機ELデバイス1の抵抗値がばらついてしまい、電気特性の悪化を引き起こす。その結果、有機ELデバイス1の発光特性の低下を招く可能性がある。また、透明封止膜22の被覆性が低下した場合、透明封止膜22の薄い部分から大気中の水分等が有機ELデバイス1内に浸入し、有機発光層15に悪影響を及ぼす。その結果、有機ELデバイス1の発光特性が経時的に低下していく。 In particular, when the uniformity of the film thickness of the transparent cathode 20 is lowered, the resistance value of the organic EL device 1 varies, which causes deterioration of electrical characteristics. As a result, the light emitting characteristics of the organic EL device 1 may be deteriorated. Further, when the coating property of the transparent sealing film 22 is deteriorated, moisture in the atmosphere or the like infiltrates into the organic EL device 1 from the thin portion of the transparent sealing film 22 and adversely affects the organic light emitting layer 15. As a result, the light emitting characteristics of the organic EL device 1 deteriorate with time.

他の機能デバイスについて説明する。有機トランジスタデバイスが、比較的大きい撥液性を有しているバンクを備えている場合、ソース電極、ドレイン電極、および、保護膜等の機能層をインクジェット法で形成する際に、バンク上に塗布された当該機能層のインクが撥かれてしまう。このため、当該機能層の均一性が低下する。その結果、有機トランジスタデバイスの品質が低下する。 Other functional devices will be described. When the organic transistor device has a bank having a relatively large liquid repellency, it is applied on the bank when the functional layer such as the source electrode, the drain electrode, and the protective film is formed by the inkjet method. The ink of the functional layer is repelled. Therefore, the uniformity of the functional layer is lowered. As a result, the quality of the organic transistor device deteriorates.

このように、機能デバイスをインクジェット法で形成する場合、バンクが比較的大きい撥液性を有することで、機能デバイスの品質低下を招くおそれがある。 As described above, when the functional device is formed by the inkjet method, the bank has a relatively large liquid repellency, which may lead to deterioration of the quality of the functional device.

本開示の機能デバイスは、品質を確保しつつ、機能デバイスの多くの機能層を塗布プロセスで製造することができる。 The functional devices of the present disclosure can manufacture many functional layers of the functional devices by a coating process while ensuring quality.

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において共通する構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. The components common to each figure are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.

(実施形態)
図2は、本開示の実施形態に係る機能デバイス100の構造を示す断面図である。本明細書における断面図とは、鉛直面による機能デバイス100の断面図のことである。本実施形態において、機能デバイス100は、電界発光する有機ELデバイスであるとして説明する。
(Embodiment)
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the functional device 100 according to the embodiment of the present disclosure. The cross-sectional view in the present specification is a cross-sectional view of the functional device 100 in a vertical plane. In the present embodiment, the functional device 100 will be described as being an organic EL device that emits electroluminescence.

機能デバイス100は、基板110、電極層120、バンク130、第1の機能層140、および、第2の機能層150を備えている。詳しくは、後述するが、本実施形態において、第1の機能層140は、発光層141から構成されている。なお、機能デバイス100は、発光層141で発光された光を機能デバイス100の上側から外部に向けて出射させるトップエミッション構造である。 The functional device 100 includes a substrate 110, an electrode layer 120, a bank 130, a first functional layer 140, and a second functional layer 150. As will be described in detail later, in the present embodiment, the first functional layer 140 is composed of the light emitting layer 141. The functional device 100 has a top emission structure that emits the light emitted by the light emitting layer 141 from the upper side of the functional device 100 toward the outside.

<基板110>
基板110の一方の面には、様々な層が積層されている。基板110の材料は、絶縁性を有する材料であればよく、透明な材料および不透明な材料のいずれであってもよい。基板110は、ガラスおよびポリイミド等のフレキシブルな樹脂シートであってもよい。
<Board 110>
Various layers are laminated on one surface of the substrate 110. The material of the substrate 110 may be any material having insulating properties, and may be either a transparent material or an opaque material. The substrate 110 may be a flexible resin sheet such as glass or polyimide.

<電極層120>
本実施形態において電極層120は、反射電極で構成されている。電極層120は基板110上に形成されている。電極層120の材料は、銀-パラジウム-銅合金、または、アルミニウム等の光学反射性が高い金属材料である。このため、機能デバイス100は、発光層141で発せられた光を効率よく機能デバイス100の外部に出射させることができる。
<Electrode layer 120>
In the present embodiment, the electrode layer 120 is composed of a reflective electrode. The electrode layer 120 is formed on the substrate 110. The material of the electrode layer 120 is a metal material having high optical reflectivity such as silver-palladium-copper alloy or aluminum. Therefore, the functional device 100 can efficiently emit the light emitted by the light emitting layer 141 to the outside of the functional device 100.

<バンク130>
バンク130は、電極102の一部を覆うように形成されている。バンク130は、第1の機能層140が形成される領域を規定する。
<Bank 130>
The bank 130 is formed so as to cover a part of the electrode 102. Bank 130 defines a region in which the first functional layer 140 is formed.

バンク130は、一般的に、撥液性が比較的大きくなるように形成されていることが多い。また、インクジェット法等の塗布プロセスで塗布されるインクは、粘度が低いことが多い。インクの粘度が低いことは、インクに含まれる固形分の濃度が低いことを意味する。すなわち、インクの溶剤を乾燥させた後に形成される層を一定以上の厚さにするためには、相応の量のインクを塗布する必要がある。 The bank 130 is generally formed so as to have a relatively large liquid repellency. Further, the ink applied by the coating process such as the inkjet method often has a low viscosity. The low viscosity of the ink means that the concentration of the solid content contained in the ink is low. That is, in order to make the layer formed after drying the ink solvent to a certain thickness or more, it is necessary to apply an appropriate amount of ink.

例えば、塗布プロセスで発光層141のインク41(図5参照)を塗布した場合、塗布されたインクを、発光層141の形成に使用するためにはバンク130によって規定される領域(以下、発光領域と称す。)内にインク41を溜める必要がある。バンク130の撥液性が比較的小さければ、塗布されるインク41が発光領域から溢れてしまう。バンク130の撥液性が比較的大きければ、必要な量のインク41を発光領域に溜めることができる。このため、発光層141の厚さを十分な厚さとなるように形成する観点によれば、バンク130の撥液性が大きい方、つまり、濡れ性が小さい方が望ましい。ここで、濡れ性が小さいことは撥液性が大きいことを意味し、濡れ性が大きいことは撥液性が小さいことを意味する。 For example, when the ink 41 (see FIG. 5) of the light emitting layer 141 is applied in the coating process, the area defined by the bank 130 (hereinafter, the light emitting area) is used in order to use the applied ink for forming the light emitting layer 141. It is necessary to store the ink 41 in the ink 41. If the liquid repellency of the bank 130 is relatively small, the applied ink 41 overflows from the light emitting region. If the liquid repellency of the bank 130 is relatively large, a required amount of ink 41 can be stored in the light emitting region. Therefore, from the viewpoint of forming the light emitting layer 141 so as to have a sufficient thickness, it is desirable that the bank 130 has a large liquid repellency, that is, a small wettability. Here, low wettability means high liquid repellency, and high wettability means low liquid repellency.

しかしながら、バンク130の撥液性が比較的大きく、かつ、バンク130を覆う第2の機能層150がインクジェット法またはスクリーン印刷等の塗布プロセスで形成される場合、塗布される第2の機能層150のインクがバンク130で撥かれる。その結果、第2の機能層150の均一性の低下を招く。このため、発光層141の上側の層である第2の機能層150を均一性が高くなるように形成する観点によれば、バンク130の撥液性は小さい方、つまり、濡れ性が大きい方が望ましい。 However, when the liquid repellency of the bank 130 is relatively large and the second functional layer 150 covering the bank 130 is formed by a coating process such as an inkjet method or screen printing, the second functional layer 150 to be coated is applied. Ink is repelled by the bank 130. As a result, the uniformity of the second functional layer 150 is lowered. Therefore, from the viewpoint of forming the second functional layer 150, which is the upper layer of the light emitting layer 141, so as to have high uniformity, the liquid repellency of the bank 130 is smaller, that is, the wettability is larger. Is desirable.

そこで、本開示の実施形態に係る機能デバイス100のバンク130は、撥液性が大きい部位と撥液性が小さい部位とを有する。以下、バンク130について詳細に説明する。 Therefore, the bank 130 of the functional device 100 according to the embodiment of the present disclosure has a portion having a large liquid repellency and a portion having a small liquid repellency. Hereinafter, the bank 130 will be described in detail.

バンク130は、表面部131、および、内部136を有する。表面部131は、内部136および電極層120の一部を覆っている。 The bank 130 has a surface portion 131 and an internal 136. The surface portion 131 covers the inside 136 and a part of the electrode layer 120.

表面部131は、撥液部132および低撥液部134を有する。撥液部132は、表面部131のうちの第1の機能層140が接する部位である。撥液部132は、表面部131のうちの撥液部132を除く部位であり、かつ、第2の機能層150が接する部分である The surface portion 131 has a liquid repellent portion 132 and a low liquid repellent portion 134. The liquid-repellent portion 132 is a portion of the surface portion 131 in contact with the first functional layer 140. The liquid-repellent portion 132 is a portion of the surface portion 131 excluding the liquid-repellent portion 132, and is a portion in contact with the second functional layer 150.

撥液部132の材料は、感光性の樹脂材料である。また、撥液部132には、撥液性成分であるフッ素化合物が含まれている。低撥液部134の材料は、撥液部132と同様、感光性の樹脂材料である。低撥液部134には、フッ素化合物が含まれていてもよいし、含まれていなくともよい。なお、感光性の樹脂材料は、具体的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、または、ポリイミド等の樹脂材料である。 The material of the liquid-repellent portion 132 is a photosensitive resin material. Further, the liquid-repellent portion 132 contains a fluorine compound which is a liquid-repellent component. The material of the low liquid repellent portion 134 is a photosensitive resin material like the liquid repellent portion 132. The low liquid repellent portion 134 may or may not contain a fluorine compound. The photosensitive resin material is specifically a resin material such as an acrylic resin, an epoxy resin, or a polyimide.

撥液部132のフッ素原子の濃度は、低撥液部134のフッ素原子の濃度よりも高い。具体的には、撥液部132のフッ素原子の濃度は、5atom%以上10atom%以下であり、低撥液部134のフッ素原子の濃度は、0atom%以上5atom%未満である。なお、フッ素原子濃度は、X線光電子分光分析装置(XPSまたはESCAとも称する)で測定することができる。 The concentration of fluorine atoms in the liquid repellent portion 132 is higher than the concentration of fluorine atoms in the low liquid repellent portion 134. Specifically, the concentration of the fluorine atom in the liquid repellent portion 132 is 5 atom% or more and 10 atom% or less, and the concentration of the fluorine atom in the low liquid repellent portion 134 is 0 atom% or more and less than 5 atom%. The fluorine atom concentration can be measured by an X-ray photoelectron spectroscopy analyzer (also referred to as XPS or ESCA).

このように、低撥液部134は、撥液部132よりも撥液性成分の濃度が低いため、低撥液部134は撥液部132よりも撥液性が小さい。 As described above, since the low liquid repellent portion 134 has a lower concentration of the liquid repellent component than the liquid repellent portion 132, the low liquid repellent portion 134 has a smaller liquid repellent property than the liquid repellent portion 132.

第1の機能層140のインクに対する撥液部132の接触角は、20度以上70度以下、望ましくは、30度以上60度以下である。第2の機能層150のインクに対する低撥液部134の接触角は、0度以上30度以下、望ましくは0度以上20度以下である。ここで、接触角は、液体に対する濡れ性を示す値であり、接触角が大きいほど濡れ性が小さく、接触角が小さいほど濡れ性が大きくなる。なお、上述した撥液部132の接触角と、低撥液部134の接触角は、同じインクに対する接触角ではなく、互いに異なる物質を含むインクに対する値である。このため、実施形態に係る機能デバイス100が、撥液部132よりも撥液性が大きい低撥液部134を有することを認めることにはならない。 The contact angle of the liquid-repellent portion 132 with respect to the ink of the first functional layer 140 is 20 degrees or more and 70 degrees or less, preferably 30 degrees or more and 60 degrees or less. The contact angle of the low liquid repellent portion 134 with respect to the ink of the second functional layer 150 is 0 degrees or more and 30 degrees or less, preferably 0 degrees or more and 20 degrees or less. Here, the contact angle is a value indicating the wettability with respect to the liquid, and the larger the contact angle, the smaller the wettability, and the smaller the contact angle, the larger the wettability. The contact angle of the liquid-repellent portion 132 and the contact angle of the low liquid-repellent portion 134 described above are not contact angles for the same ink, but values for inks containing different substances. Therefore, it cannot be acknowledged that the functional device 100 according to the embodiment has a low liquid repellent portion 134 having a higher liquid repellent property than the liquid repellent portion 132.

低撥液部134における第1の機能層140と接する表面である表面135の粗さは、撥液部132の表面133の粗さよりも大きい。粗さが小さいほど、表面の摩擦係数が小さくなり、粗さが大きいほど表面の摩擦係数が大きくなる。 The roughness of the surface 135, which is the surface of the low liquid repellent portion 134 in contact with the first functional layer 140, is larger than the roughness of the surface 133 of the liquid repellent portion 132. The smaller the roughness, the smaller the coefficient of friction of the surface, and the larger the roughness, the larger the coefficient of friction of the surface.

内部136の材料は、感光性の樹脂材料、具体的には、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、または、ポリイミド等の樹脂材料である。 The material of the inner 136 is a photosensitive resin material, specifically, a resin material such as an acrylic resin, an epoxy resin, or a polyimide.

<第1の機能層140>
第1の機能層140は、電極層120上であってバンク130によって規定された領域に位置しており、撥液部132と接している。
<First functional layer 140>
The first functional layer 140 is located on the electrode layer 120 and in a region defined by the bank 130, and is in contact with the liquid repellent portion 132.

本実施形態において、第1の機能層140は、発光層141から構成されている。 In the present embodiment, the first functional layer 140 is composed of the light emitting layer 141.

発光層141は、赤色の光を発する赤色発光層141R、緑色の光を発する緑色発光層141G、および、青色の光を発する青色発光層141Bを備えている。 The light emitting layer 141 includes a red light emitting layer 141R that emits red light, a green light emitting layer 141G that emits green light, and a blue light emitting layer 141B that emits blue light.

発光層141の厚さは、例えば数10nmである。発光層141の厚さは、材料の種類、および、製造対象のデバイスの光学設計により異なるが、およそ20nm以上かつ100nm以下である。 The thickness of the light emitting layer 141 is, for example, several tens of nm. The thickness of the light emitting layer 141 varies depending on the type of material and the optical design of the device to be manufactured, but is about 20 nm or more and 100 nm or less.

発光層141の材料は、フルオレン系の高分子有機化合物である。このフルオレン系の高分子有機化合物は、例えば、poly(9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiadiazole)、いわゆる、F8BTである。 The material of the light emitting layer 141 is a fluorene-based polymer organic compound. This fluorene-based high molecular weight organic compound is, for example, poly (9,9-dioctylfluorene-alt-benzothiazole), so-called F8BT.

<第2の機能層150>
第2の機能層150は、低撥液部134に接しており、第1の機能層140を覆っている。
<Second functional layer 150>
The second functional layer 150 is in contact with the low liquid repellent portion 134 and covers the first functional layer 140.

本実施形態において、第2の機能層150は、電極層151および封止層156から構成されている。 In the present embodiment, the second functional layer 150 is composed of an electrode layer 151 and a sealing layer 156.

電極層151は、透明電極で構成されている。電極層151は、バンク130の一部および発光層141を覆うように形成されている。電極層151の材料は、インジウム-スズ酸化物(ITO)である。電極層151は、高い光学透過性を有するので、発光層141で発せられた光が効率よく機能デバイス100の外部に出射させることができる。 The electrode layer 151 is composed of a transparent electrode. The electrode layer 151 is formed so as to cover a part of the bank 130 and the light emitting layer 141. The material of the electrode layer 151 is indium-tin oxide (ITO). Since the electrode layer 151 has high optical transparency, the light emitted by the light emitting layer 141 can be efficiently emitted to the outside of the functional device 100.

封止層156は、バンク130の少なくとも一部および電極層151を覆うように形成されている。なお、封止層156が、電極層151の下側に位置する発光層141を覆っているのはもちろんのことである。図2に示されているように、本実施形態において、封止層156は、バンク130で規定された複数の領域にまたがるように、いわゆる、ベタ層として形成されている。 The sealing layer 156 is formed so as to cover at least a part of the bank 130 and the electrode layer 151. Needless to say, the sealing layer 156 covers the light emitting layer 141 located below the electrode layer 151. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the sealing layer 156 is formed as a so-called solid layer so as to span a plurality of regions defined by the bank 130.

封止層156の材料は、感光性のエポキシ樹脂、または、アクリル樹脂等の樹脂材料である。 The material of the sealing layer 156 is a photosensitive epoxy resin or a resin material such as an acrylic resin.

機能デバイス100の発光層141は、水分の影響で劣化しやすい。封止層156は、大気中の水分から発光層141を保護する。 The light emitting layer 141 of the functional device 100 is liable to deteriorate due to the influence of moisture. The sealing layer 156 protects the light emitting layer 141 from moisture in the atmosphere.

なお、封止層156は、大気中の水分から、発光層141を保護できさえすれば、バンク130の一部を覆っているだけでもよい。 The sealing layer 156 may only cover a part of the bank 130 as long as it can protect the light emitting layer 141 from moisture in the atmosphere.

上述した各層およびバンク130の材料は一例であり、これらの材料に限定されない。 The materials of each layer and bank 130 described above are examples, and are not limited to these materials.

<機能デバイス100の製造方法>
本実施形態に係る機能デバイス100の製造方法について、図2から図8を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において、機能デバイス100の製造途中に形成される物全体を、中間製造物と称する。機能デバイス100の製造方法は、次のステップS1~S5を備える。
<Manufacturing method of functional device 100>
The manufacturing method of the functional device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 8. In the following description, the entire product formed during the production of the functional device 100 is referred to as an intermediate product. The method for manufacturing the functional device 100 includes the following steps S1 to S5.

まず、基板110上に電極層120を形成する(ステップS1)。電極層120はスパッタリング法等の真空成膜法でアルミニウムまたは銀-パラジウム-銅合金等の材料を用いて形成する。 First, the electrode layer 120 is formed on the substrate 110 (step S1). The electrode layer 120 is formed by a vacuum film forming method such as a sputtering method using a material such as aluminum or a silver-palladium-copper alloy.

次に、電極層120の一部を覆うようにバンク130を形成する(ステップS2)。ステップS2は、撥液性が比較的小さいバンク130を形成するステップS21と、当該バンク130の表面部131に撥液部132を形成するステップS22と、を有する。ここで、撥液性が比較的小さいバンク130とは、表面部131に撥液部132を有さず、かつ、内部136も比較的撥液性が小さいバンク130のことである。 Next, the bank 130 is formed so as to cover a part of the electrode layer 120 (step S2). Step S2 includes a step S21 for forming the bank 130 having a relatively small liquid repellency, and a step S22 for forming the liquid repellent portion 132 on the surface portion 131 of the bank 130. Here, the bank 130 having a relatively small liquid repellency is a bank 130 having no liquid repellency 132 on the surface portion 131 and having a relatively small liquid repellency inside 136.

ステップS21において、感光性の樹脂材料を用いて、フォトリソグラフィ法で撥液性が小さいバンク130を形成する。感光性の樹脂材料は、上述したように、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、または、ポリイミド等の樹脂材料である。ステップS21は、次のステップS211~S214を含む。 In step S21, a photosensitive resin material is used to form a bank 130 having a small liquid repellency by a photolithography method. As described above, the photosensitive resin material is a resin material such as an acrylic resin, an epoxy resin, or a polyimide. Step S21 includes the following steps S211 to S214.

まず、紫外光の露光で硬化する感光性の樹脂材料を基板110上に塗布プロセスの一例であるスピンコート法で塗布する(ステップS211)。なお、塗布の条件であるスピンコート法における回転数は、必要なバンク130の高さに応じて調整される。 First, a photosensitive resin material that is cured by exposure to ultraviolet light is applied onto the substrate 110 by a spin coating method, which is an example of a coating process (step S211). The rotation speed in the spin coating method, which is a condition of coating, is adjusted according to the required height of the bank 130.

次に、ホットプレート等を用いて塗布層のプリベークを行い、塗布された材料を乾燥させて溶剤成分を取り除く(ステップS212)。そして、所望のパターンが形成されたフォトマスクを介して紫外光の露光を行う(ステップS213)。ここで、感光性の樹脂材料の中には、紫外光が照射された露光部が硬化するネガ型材料と紫外光の未露光部が硬化するポジ型材料とがある。材料の種類によって適切な現像液を用いて未硬化部の除去を行う。そして、残ったパターンを硬化炉等でポストベークを行う(ステップS214)。これらのステップS211~S214により、撥液性が比較的小さいバンク130が形成される。その結果、中間製造物は、基板110に電極層120および撥液性が比較的小さいバンク130が形成された状態にある中間製造物を示す断面図である図3に示されている状態になる。図3に示されている中間製造物が有するバンク130は、撥液性が比較的小さい。 Next, the coating layer is prebaked using a hot plate or the like, and the coated material is dried to remove the solvent component (step S212). Then, the ultraviolet light is exposed through the photomask on which the desired pattern is formed (step S213). Here, among the photosensitive resin materials, there are a negative type material in which the exposed portion irradiated with ultraviolet light is cured and a positive type material in which the unexposed portion of ultraviolet light is cured. Remove the uncured portion using an appropriate developer depending on the type of material. Then, the remaining pattern is post-baked in a curing furnace or the like (step S214). By these steps S211 to S214, a bank 130 having a relatively small liquid repellency is formed. As a result, the intermediate product is in the state shown in FIG. 3, which is a cross-sectional view showing the intermediate product in which the electrode layer 120 and the bank 130 having a relatively small liquid repellency are formed on the substrate 110. .. The bank 130 of the intermediate product shown in FIG. 3 has a relatively small liquid repellency.

次に、図2の中間製造物に対して、バンク130の表面部131に撥液部132を形成する(ステップS22)。本実施形態では、ステップS22において、フルオロカーボンガスを用いてプラズマ照射を行う。フルオロカーボンガスは、例えば、四フッ化炭素(CF)等のフッ素化合物である。以下の説明では、フルオロカーボンガスは四フッ化炭素(CF)であるとして説明する。この場合、図4に示されているように、CFプラズマ310により、フルオロカーボンガスが表面部131に向けて照射されることになる。図4は、中間製造物にCFプラズマ310が照射されている様子を示す図である。 Next, the liquid-repellent portion 132 is formed on the surface portion 131 of the bank 130 with respect to the intermediate product of FIG. 2 (step S22). In this embodiment, plasma irradiation is performed using fluorocarbon gas in step S22. The fluorocarbon gas is, for example, a fluorine compound such as carbon tetrafluoride (CF 4 ). In the following description, the fluorocarbon gas will be described as being carbon tetrafluoride (CF 4 ). In this case, as shown in FIG. 4, the CF 4 plasma 310 irradiates the fluorocarbon gas toward the surface portion 131. FIG. 4 is a diagram showing how the intermediate product is irradiated with CF 4 plasma 310.

フルオロカーボンガスが表面部131に向けて照射されることで、CFプラズマ310によるフッ素化合物は表面部131に導入され、表面部131の撥液性が大きくなる。言い換えると、バンク130の表面部131は濡れ性が小さくなる。これにより、表面部131に撥液部132が形成される(図4参照)。 When the fluorocarbon gas is irradiated toward the surface portion 131, the fluorine compound produced by the CF 4 plasma 310 is introduced into the surface portion 131, and the liquid repellency of the surface portion 131 is increased. In other words, the surface portion 131 of the bank 130 has less wettability. As a result, the liquid-repellent portion 132 is formed on the surface portion 131 (see FIG. 4).

次に、発光領域内に、第1の機能層140のインクを塗布することで、バンク130によって規定された領域に位置し、かつ、バンク130の表面部131の撥液部132に接する第1の機能層140を形成する(ステップS3)。本実施形態では、第1の機能層140は、発光層141のみから構成されるので、ステップS3は、発光層141を形成するステップS31のみを含む。ステップS31は、以下のステップS311~S313を含む。 Next, by applying the ink of the first functional layer 140 to the light emitting region, the first is located in the region defined by the bank 130 and in contact with the liquid repellent portion 132 of the surface portion 131 of the bank 130. The functional layer 140 of the above is formed (step S3). In the present embodiment, since the first functional layer 140 is composed of only the light emitting layer 141, step S3 includes only step S31 for forming the light emitting layer 141. Step S31 includes the following steps S311 to S313.

発光特性を有する高分子化合物および低分子化合物を溶解させたインクをインクジェット法で発光領域に塗布する(ステップS311)。ステップS311で塗布されるインクは、赤色発光層141Rのインク41R、緑色発光層141Gのインク41G、および、青色発光層141Bのインク41Bである。 An ink in which a high molecular weight compound having a light emitting property and a low molecular weight compound are dissolved is applied to a light emitting region by an inkjet method (step S311). The inks applied in step S311 are the ink 41R of the red light emitting layer 141R, the ink 41G of the green light emitting layer 141G, and the ink 41B of the blue light emitting layer 141B.

インク41において、当該高分子化合物および低分子化合物が有機溶剤を分散媒として分散している。ここで、有機溶剤(以下、単に溶剤と称することもある。)に対する高分子化合物および低分子化合物の濃度は、0.5重量パーセント以上10重量パーセント以下である。 In the ink 41, the high molecular weight compound and the low molecular weight compound are dispersed using an organic solvent as a dispersion medium. Here, the concentration of the high molecular weight compound and the low molecular weight compound with respect to the organic solvent (hereinafter, also simply referred to as a solvent) is 0.5% by weight or more and 10% by weight or less.

バンク130の表面部131には撥液部132が位置しているので、インク41が発光領域に塗布されると、図5に示されるように、発光領域にインク41が盛り上がる。よって、比較的多くの量のインク41を発光領域に溜めることができる。図5は、発光領域にインク41が溜まっている状態にある中間製造物を示す断面図である。 Since the liquid-repellent portion 132 is located on the surface portion 131 of the bank 130, when the ink 41 is applied to the light emitting region, the ink 41 rises in the light emitting region as shown in FIG. Therefore, a relatively large amount of ink 41 can be stored in the light emitting region. FIG. 5 is a cross-sectional view showing an intermediate product in which the ink 41 is accumulated in the light emitting region.

インク41が塗布された後、インク41が塗布された基板110に対して、真空乾燥を実行する(ステップS312)。真空乾燥は、真空乾燥機210(図19参照)を用いて行う。真空乾燥機210は、中間製造物を収容可能な収容部211および収容部211内の真空度を下げる排気ポンプ212を備えている。 After the ink 41 is applied, vacuum drying is performed on the substrate 110 to which the ink 41 is applied (step S312). Vacuum drying is performed using a vacuum dryer 210 (see FIG. 19). The vacuum dryer 210 includes an accommodating portion 211 capable of accommodating intermediate products and an exhaust pump 212 for reducing the degree of vacuum in the accommodating portion 211.

真空乾燥は、基板110が収容された収容部211内を排気ポンプ212で減圧することで溶剤の蒸発を促進させる手法である。インクジェット法で塗布されるインク41は、ノズルでの溶剤乾燥を抑制するために沸点が比較的高い溶剤が用いられていることが多い。このため、早期に乾燥させるべく、真空乾燥が用いられることが多い。 Vacuum drying is a method of accelerating the evaporation of the solvent by depressurizing the inside of the accommodating portion 211 in which the substrate 110 is accommodated by the exhaust pump 212. In the ink 41 applied by the inkjet method, a solvent having a relatively high boiling point is often used in order to suppress solvent drying at the nozzle. For this reason, vacuum drying is often used for early drying.

真空乾燥の条件は、例えば、収容部211の到達真空度が数Paであり、保持時間が数十分間である。ただし、発光層141のインク41に含まれる溶剤の沸点の高さにより、適切な到達真空度および保持時間の条件は異なるため、真空乾燥の条件は、必ずしも、到達真空度が数Pa、および、保持時間が数十分間であることに限られない。 As the conditions for vacuum drying, for example, the ultimate vacuum degree of the accommodating portion 211 is several Pa, and the holding time is several tens of minutes. However, since the conditions for the appropriate ultimate vacuum degree and holding time differ depending on the high boiling point of the solvent contained in the ink 41 of the light emitting layer 141, the conditions for vacuum drying are not necessarily such that the ultimate vacuum degree is several Pa and the ultimate vacuum degree is several Pa. The retention time is not limited to tens of minutes.

真空乾燥が実行された後、インク41を加熱する(ステップS313)。なお、ステップS313は、必要に応じて行われればよいので、ステップS31は、必ずしもステップS313を含んでいなくてもよい。 After vacuum drying is performed, the ink 41 is heated (step S313). Since step S313 may be performed as needed, step S31 does not necessarily have to include step S313.

その結果、図6に示されるように、発光層141R、141G、および、141Bが、それぞれ形成される。図6は、発光層141R、141G、および、141Bが形成された状態にある中間製造物を示す図である。なお、図6に示されている発光層141R、141G、および、141Bの厚さは、発光領域に溜められたインク41R、41G、および、41Bの量に応じた厚さとなる。 As a result, as shown in FIG. 6, light emitting layers 141R, 141G, and 141B are formed, respectively. FIG. 6 is a diagram showing an intermediate product in which the light emitting layers 141R, 141G, and 141B are formed. The thicknesses of the light emitting layers 141R, 141G, and 141B shown in FIG. 6 correspond to the amounts of the inks 41R, 41G, and 41B stored in the light emitting region.

次に、表面部131の一部に低撥液部134を形成する(ステップS4)。本実施形態では、撥液部132の一部の撥液性成分の濃度を下げて、当該一部から低撥液部134を生成する。 Next, the low liquid repellent portion 134 is formed on a part of the surface portion 131 (step S4). In the present embodiment, the concentration of the liquid-repellent component of a part of the liquid-repellent portion 132 is lowered to generate the low liquid-repellent portion 134 from the part.

具体的には、ステップS4において、図7に示されているように、遮蔽マスク330を介して、表面部131の一部に対して酸素ガス(O)を用いてプラズマ照射を行う。図7は、中間製造物に遮蔽マスク330を介してOプラズマ320が照射されている様子を示す図である。遮蔽マスク330を使用する理由は、発光層141にOプラズマ320が照射されないようにするためである。表面部131の一部とは、表面部131の大部分を占める撥液部132のうち、発光層141と接触している部位以外の部位のことである。 Specifically, in step S4, as shown in FIG. 7, plasma irradiation is performed on a part of the surface portion 131 using oxygen gas (O 2 ) via the shielding mask 330. FIG. 7 is a diagram showing a state in which the intermediate product is irradiated with the O 2 plasma 320 via the shielding mask 330. The reason for using the shielding mask 330 is to prevent the light emitting layer 141 from being irradiated with the O 2 plasma 320. The part of the surface portion 131 is a portion of the liquid-repellent portion 132 that occupies most of the surface portion 131, other than the portion that is in contact with the light emitting layer 141.

プラズマ320が照射された部位はアッシングされ、当該部位からフッ素化合物が除去される。これにより、表面部131のうちのOプラズマ320が照射された部位のフッ素原子の濃度が減少する。すなわち、Oプラズマ320が照射された部位の撥液性が小さくなり、濡れ性が大きくなる。これにより、図7に示されているように、表面部131の大部分を占めていた撥液部132のうちのOプラズマ320が照射された部位が低撥液部134となる(図7参照)。ここで、撥液部132は、表面部131のうちの発光層141と接触している部位のみとなる。 The portion irradiated with the O 2 plasma 320 is ashed, and the fluorine compound is removed from the portion. As a result, the concentration of fluorine atoms in the portion of the surface portion 131 irradiated with the O 2 plasma 320 is reduced. That is, the liquid repellency of the portion irradiated with the O 2 plasma 320 becomes small, and the wettability becomes large. As a result, as shown in FIG. 7, the portion of the liquid-repellent portion 132 that occupied most of the surface portion 131 and irradiated with the O 2 plasma 320 becomes the low liquid-repellent portion 134 (FIG. 7). reference). Here, the liquid-repellent portion 132 is only a portion of the surface portion 131 that is in contact with the light emitting layer 141.

なお、Oプラズマ320が照射されたことで、低撥液部134の表面135は、撥液部132の表面133よりも粗くなる。 Since the surface 135 of the low liquid repellent portion 134 is irradiated with the O 2 plasma 320, the surface 135 of the low liquid repellent portion 134 becomes rougher than the surface 133 of the liquid repellent portion 132.

次に、低撥液部134に接し、かつ、発光層141を覆う第2の機能層150を形成する(ステップS5)。本実施形態において、ステップS5は、電極層151を形成するステップS51、および、封止層156を形成するステップS52を含む。 Next, a second functional layer 150 that comes into contact with the low liquid repellent portion 134 and covers the light emitting layer 141 is formed (step S5). In the present embodiment, step S5 includes step S51 for forming the electrode layer 151 and step S52 for forming the sealing layer 156.

ステップS51において、バンク130の少なくとも一部、および、発光層141を覆うように電極層151を形成する。ここで、インジウム-スズ酸化物のナノ粒子が分散されたインクをインクジェット法で塗布し、真空乾燥等の手法で塗布されたインクの溶剤を乾燥させ、200℃程度でインクを加熱することで、図8に示されているように、電極層151が形成される。図8は、電極層151が形成された状態にある中間製造物を示す図である。 In step S51, the electrode layer 151 is formed so as to cover at least a part of the bank 130 and the light emitting layer 141. Here, an ink in which nanoparticles of indium-tin oxide are dispersed is applied by an inkjet method, the solvent of the applied ink is dried by a method such as vacuum drying, and the ink is heated at about 200 ° C. As shown in FIG. 8, the electrode layer 151 is formed. FIG. 8 is a diagram showing an intermediate product in a state where the electrode layer 151 is formed.

ステップS51において、塗布されるインクの量は、インクを乾燥させた後の電極層151の厚さが所定の厚さとなるように決定される。 In step S51, the amount of ink to be applied is determined so that the thickness of the electrode layer 151 after the ink is dried becomes a predetermined thickness.

ステップS52において、封止層156のインクを塗布することで、バンク130の少なくとも一部、および、電極層151を覆う封止層156を形成する。ステップS52は、ステップS521~S524を含む。 In step S52, by applying the ink of the sealing layer 156, at least a part of the bank 130 and the sealing layer 156 covering the electrode layer 151 are formed. Step S52 includes steps S521 to S524.

まず、エポキシ樹脂材料またはアクリル樹脂材料を含むインクをインクジェット法で塗布する(ステップS521)。 First, an epoxy resin material or an ink containing an acrylic resin material is applied by an inkjet method (step S521).

インクを塗布した後、塗布されたインクを一定時間放置する(ステップS522)。これにより、層が形成される。次に、形成された層に対してレベリングを行い、層の厚さを均一化させる(ステップS523)。 After applying the ink, the applied ink is left for a certain period of time (step S522). This forms a layer. Next, leveling is performed on the formed layer to make the thickness of the layer uniform (step S523).

続いて、均一化された層に紫外光を照射することで、当該層を硬化させる(ステップS524)。ステップS524において、照射する紫外光の波長は350nm以上400nm以下程度である。ステップS524において、メタルハライドランプを用いてもよいし、単一波長の紫外光を出射することができるLEDを用いてもよい。紫外光の照射量は、例えば、200mJ/cm以上1000mJ/cm以下である。 Subsequently, the homogenized layer is irradiated with ultraviolet light to cure the layer (step S524). In step S524, the wavelength of the ultraviolet light to be irradiated is about 350 nm or more and 400 nm or less. In step S524, a metal halide lamp may be used, or an LED capable of emitting ultraviolet light having a single wavelength may be used. The irradiation amount of ultraviolet light is, for example, 200 mJ / cm 2 or more and 1000 mJ / cm 2 or less.

バンク130には低撥液部134が形成されているので、ステップS5において、第2の機能層150のインクはバンク130で撥くことなく、均一に塗布できる。 Since the low liquid repellent portion 134 is formed in the bank 130, the ink of the second functional layer 150 can be uniformly applied without being repelled by the bank 130 in step S5.

ステップS5が行われた結果、図2に示されている機能デバイス100が完成する。 As a result of performing step S5, the functional device 100 shown in FIG. 2 is completed.

以上説明したように、本実施形態によれば、機能デバイス100は、表面部131に撥液部132および撥液部132よりも撥液性が小さい低撥液部134を有するバンク130を備えている。また、第1の機能層140は、撥液部132と接しており、第2の機能層150は、低撥液部134に接している。 As described above, according to the present embodiment, the functional device 100 includes a bank 130 having a liquid repellent portion 132 and a low liquid repellent portion 134 having a smaller liquid repellent property than the liquid repellent portion 132 on the surface portion 131. There is. Further, the first functional layer 140 is in contact with the liquid repellent portion 132, and the second functional layer 150 is in contact with the low liquid repellent portion 134.

このため、第1の機能層140を覆う第2の機能層150を、塗布プロセスを用いて形成する際に、第2の機能層150のインクがバンク130によって撥かれない。よって、第2の機能層150の層の厚さの均一性を確保することができる。よって、第2の機能層150の均一性の低下に起因する機能デバイス100の品質の低下を防止できる。その結果、塗布プロセスを用いて第2の機能層150を形成する場合でも、高品質の機能デバイス100を製造できる。したがって、各層の材料を有効に使用でき、かつ、高い品質を確保することができる。 Therefore, when the second functional layer 150 covering the first functional layer 140 is formed by using the coating process, the ink of the second functional layer 150 is not repelled by the bank 130. Therefore, the uniformity of the thickness of the second functional layer 150 can be ensured. Therefore, it is possible to prevent the deterioration of the quality of the functional device 100 due to the deterioration of the uniformity of the second functional layer 150. As a result, even when the second functional layer 150 is formed by using the coating process, the high quality functional device 100 can be manufactured. Therefore, the material of each layer can be effectively used and high quality can be ensured.

さらに、第2の機能層150のインクがバンク130によって撥かれないので、ピンポールが無い第2の機能層150を形成しやすい。このため、第2の機能層150の封止層156の被覆性を高め、封止層156の被覆性の低下に起因する水分の第1の機能層140への侵入を防止できる。このため、機能デバイス100の経時的な信頼性を確保できる。 Further, since the ink of the second functional layer 150 is not repelled by the bank 130, it is easy to form the second functional layer 150 without a pin pole. Therefore, it is possible to improve the covering property of the sealing layer 156 of the second functional layer 150 and prevent the invasion of moisture into the first functional layer 140 due to the deterioration of the covering property of the sealing layer 156. Therefore, the reliability of the functional device 100 over time can be ensured.

さらに、バンク130は、撥液部132を有しているので、第1の機能層140を形成する際に、バンク130によって規定された領域に十分な量の第1の機能層140のインクを溜めることができる。よって、所望の厚さの第1の機能層140を形成しやすい。また、第1の機能層140のインクを溜めるために比較的高いバンク130を形成する必要がないので、機能デバイス100のサイズが大型化することなく、所望の厚さの第1の機能層140しやすくするとともに、機能デバイス100の品質を確保できる。また、比較的高いバンク130を形成する必要がないため、第2の機能層150の被覆性を低下させるリスクが小さくなる。 Further, since the bank 130 has the liquid-repellent portion 132, when the first functional layer 140 is formed, a sufficient amount of the ink of the first functional layer 140 is applied to the region defined by the bank 130. Can be stored. Therefore, it is easy to form the first functional layer 140 having a desired thickness. Further, since it is not necessary to form a relatively high bank 130 in order to store the ink of the first functional layer 140, the size of the functional device 100 does not increase, and the first functional layer 140 having a desired thickness is used. It is easy to make it easy, and the quality of the functional device 100 can be ensured. Further, since it is not necessary to form a relatively high bank 130, the risk of lowering the coverage of the second functional layer 150 is reduced.

塗布プロセスを用いて第2の機能層150を形成することで、真空プロセスを用いて形成する場合と比べて、稼働エネルギーを小さくできるので、機能デバイス100の製造にかかるコストを削減できる。 By forming the second functional layer 150 by using the coating process, the operating energy can be reduced as compared with the case of forming by using the vacuum process, so that the cost for manufacturing the functional device 100 can be reduced.

また、塗布プロセスを用いて第2の機能層150を形成することで、真空プロセスと比べて低温で機能デバイス100を製造できるので、ガラス基板およびプラスチック基板等の耐熱性が低い基板を用いて、機能デバイス100を製造できる。よって、より多種の機能デバイス100を製造することができる。 Further, by forming the second functional layer 150 by using the coating process, the functional device 100 can be manufactured at a lower temperature than that of the vacuum process. Therefore, a substrate having low heat resistance such as a glass substrate and a plastic substrate can be used. The functional device 100 can be manufactured. Therefore, a wider variety of functional devices 100 can be manufactured.

また、低撥液部134の表面135の粗さは、比較的大きい。より具体的には、低撥液部134の表面135の粗さは、撥液部132の表面133の粗さよりも大きい。よって、低撥液部134の表面135に接触するように形成される第2の機能層150の表面135に対する密着性が高まる。これにより、第2の機能層150による封止性が向上するので、外部から第1の機能層140への水分の侵入を防止でき、機能デバイス100の経時的な信頼性を確保することができる。 Further, the roughness of the surface 135 of the low liquid repellent portion 134 is relatively large. More specifically, the roughness of the surface 135 of the low liquid repellent portion 134 is larger than the roughness of the surface 133 of the liquid repellent portion 132. Therefore, the adhesion of the second functional layer 150 formed so as to be in contact with the surface 135 of the low liquid repellent portion 134 to the surface 135 is enhanced. As a result, the sealing performance of the second functional layer 150 is improved, so that it is possible to prevent moisture from entering the first functional layer 140 from the outside, and it is possible to ensure the reliability of the functional device 100 over time. ..

なお、バンク130の内部136は、撥液部132と同一の材料で構成されていてもよい。すなわち、バンク130の内部136には、撥液性成分であるフッ素化合物が含まれていてもよい。この場合、内部136は、比較的撥液性が高い。また、ステップS21において、フッ素化合物を含有するアクリル樹脂材料を含むインクを用いて、バンク130が形成される。また、ステップS21において、フッ素化合物を含有するアクリル樹脂材料を含むインクを用いる場合、ステップS21を実行することで形成されるバンク130は、表面部131の全範囲が撥液部132で占められている状態となる。すなわち、表面部131にすでに撥液部132が形成されている。よって、ステップS21において、フッ素化合物を含有するアクリル樹脂材料を含むインクを用いる場合、ステップS2は、ステップS22を含まない。 The inner 136 of the bank 130 may be made of the same material as the liquid repellent portion 132. That is, the inner 136 of the bank 130 may contain a fluorine compound which is a liquid-repellent component. In this case, the inner 136 has a relatively high liquid repellency. Further, in step S21, the bank 130 is formed by using the ink containing the acrylic resin material containing the fluorine compound. Further, when an ink containing an acrylic resin material containing a fluorine compound is used in step S21, the entire range of the surface portion 131 of the bank 130 formed by executing step S21 is occupied by the liquid repellent portion 132. It will be in the state of being. That is, the liquid repellent portion 132 is already formed on the surface portion 131. Therefore, when an ink containing an acrylic resin material containing a fluorine compound is used in step S21, step S2 does not include step S22.

また、実施形態において、機能デバイス100は、必ずしもトップエミッション構造を有するものでなくてもよい。 Further, in the embodiment, the functional device 100 does not necessarily have to have a top emission structure.

(変形例1)
以下、図9Aを参照しつつ、変形例1について、主に上述した実施形態と異なる点について説明する。図9Aは、変形例1に係る機能デバイス100の断面図である。
(Modification 1)
Hereinafter, with reference to FIG. 9A, the modification 1 will be described mainly different from the above-described embodiment. FIG. 9A is a cross-sectional view of the functional device 100 according to the first modification.

変形例1に係る機能デバイス100が備える封止層156は、バンク130によって規定された領域毎に分断されている。機能デバイス100を構成する層の中で封止層156は層の厚さの多くを占める部分である。よって、機能デバイス100に変形応力(例えば曲げ応力)がかけられたときに、封止層156にかかる応力は大きくなり、封止層156が割れることがある。しかしながら、変形例1に係る機能デバイス100のように、封止層156が分断されていれば、その箇所で応力を緩和する作用が働き、封止層156の割れを抑制することが可能となる。 The sealing layer 156 included in the functional device 100 according to the first modification is divided into regions defined by the bank 130. Among the layers constituting the functional device 100, the sealing layer 156 is a portion that occupies most of the thickness of the layer. Therefore, when the functional device 100 is subjected to deformation stress (for example, bending stress), the stress applied to the sealing layer 156 becomes large, and the sealing layer 156 may be cracked. However, if the sealing layer 156 is divided as in the functional device 100 according to the first modification, the action of relieving stress works at that portion, and cracking of the sealing layer 156 can be suppressed. ..

変形例1に係る機能デバイス100の製造方法のステップS521では、バンク130の一部および電極層151上であって、発光領域に対応する領域に封止層156のインクを塗布する。その他の点については、変形例1に係る機能デバイス100の製造方法は、実施形態に係る機能デバイス100の製造方法と同様である。 In step S521 of the method for manufacturing the functional device 100 according to the first modification, the ink of the sealing layer 156 is applied to a part of the bank 130 and the region corresponding to the light emitting region on the electrode layer 151. Regarding other points, the method for manufacturing the functional device 100 according to the first modification is the same as the method for manufacturing the functional device 100 according to the embodiment.

変形例1に係る機能デバイス100によれば、実施形態に係る機能デバイス100と同様の効果が得られる。 According to the functional device 100 according to the first modification, the same effect as that of the functional device 100 according to the embodiment can be obtained.

また、変形例1において、図9Bのように、第2の機能層150は、電極層151および封止層156に加えて、封止層156上に位置する無機層158を含んでいてもよい。より詳しくは、電極層151およびバンク130の上に、封止層156と無機層158とが交互に積層されていてもよい。ここで、封止層156と無機層158との組み合わせを1対としたとき、第2の機能層150は、当該組み合わせをN対含んでいてもよい。Nは1以上の整数である。なお、封止層156および無機層158は、発光層141の上方部分と比べて、バンク130の上方部分の方が、層の厚さが薄い。 Further, in the first modification, as shown in FIG. 9B, the second functional layer 150 may include an inorganic layer 158 located on the sealing layer 156 in addition to the electrode layer 151 and the sealing layer 156. .. More specifically, the sealing layer 156 and the inorganic layer 158 may be alternately laminated on the electrode layer 151 and the bank 130. Here, when the combination of the sealing layer 156 and the inorganic layer 158 is paired, the second functional layer 150 may contain N pairs of the combination. N is an integer of 1 or more. The thickness of the sealing layer 156 and the inorganic layer 158 is thinner in the upper portion of the bank 130 than in the upper portion of the light emitting layer 141.

無機層158の材料は、無機化合物である。 The material of the inorganic layer 158 is an inorganic compound.

図9Bに示されているように、機能デバイス100が、無機層158を有する場合、ステップS52は、ステップS521~S524に加えて、ステップS525を含む。ステップS525は、封止層156上にインクジェット法で無機層158を形成するステップである。さらに、無機層158上に封止層156を形成し、当該形成された封止層156上に無機層158を形成することを、封止層156と無機層158との対がN対形成されるまで行われる。 As shown in FIG. 9B, when the functional device 100 has an inorganic layer 158, step S52 includes step S525 in addition to steps S521 to S524. Step S525 is a step of forming an inorganic layer 158 on the sealing layer 156 by an inkjet method. Further, forming the sealing layer 156 on the inorganic layer 158 and forming the inorganic layer 158 on the formed sealing layer 156 means that N pairs of the sealing layer 156 and the inorganic layer 158 are formed. It will be done until.

図9Bに示されているように、第2の機能層150が無機層158を有する場合、第2の機能層150の水分透過性を小さくすることができる。このため、機能デバイス100の経時的な信頼性をより確実に確保できる。 As shown in FIG. 9B, when the second functional layer 150 has the inorganic layer 158, the water permeability of the second functional layer 150 can be reduced. Therefore, the reliability of the functional device 100 over time can be ensured more reliably.

なお、図9Bに示されているように、第2の機能層150が封止層156と無機層158との対を複数有する場合、バンク130によって規定された領域毎に分断されている必要は必ずしもなく、繋がっていてもよい。 As shown in FIG. 9B, when the second functional layer 150 has a plurality of pairs of the sealing layer 156 and the inorganic layer 158, it is necessary that the second functional layer 150 is divided into regions defined by the bank 130. It is not always necessary, and it may be connected.

(変形例2)
以下、図10を参照しつつ、変形例2について、主に上述した実施形態と異なる点について説明する。図10は、変形例2に係る機能デバイス100の断面図である。
(Modification 2)
Hereinafter, with reference to FIG. 10, the modification 2 will be described mainly different from the above-described embodiment. FIG. 10 is a cross-sectional view of the functional device 100 according to the modified example 2.

変形例2に係る機能デバイス100の第1の機能層140は、発光層141、正孔注入層142、正孔輸送層143、および、電子注入層144から構成されている。 The first functional layer 140 of the functional device 100 according to the second modification is composed of a light emitting layer 141, a hole injection layer 142, a hole transport layer 143, and an electron injection layer 144.

<正孔注入層142>
正孔注入層142は、電極層120上に位置している。正孔注入層142は、正孔を発光層141に注入する層である。正孔注入層142の材料は、ポリチオフェン系の材料等の有機材料である。具体的には、正孔注入層142の材料は、poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate)、いわゆる、PEDOT:PSSである。PEDOT:PSSは、導電性高分子材料である。
<Hole injection layer 142>
The hole injection layer 142 is located on the electrode layer 120. The hole injection layer 142 is a layer for injecting holes into the light emitting layer 141. The material of the hole injection layer 142 is an organic material such as a polythiophene-based material. Specifically, the material of the hole injection layer 142 is poly (3,4-ethylenedioxythiophene): poly (styrenesulfonate), so-called PEDOT: PSS. PEDOT: PSS is a conductive polymer material.

<正孔輸送層143>
正孔輸送層143は、正孔注入層142上に正孔注入層142を覆うように形成されている。正孔輸送層143は、正孔注入層142によって注入された正孔を発光層141に輸送する層である。また、正孔輸送層143は、電子注入層144によって注入された電子が、正孔注入層142に侵入するのを防止する層でもある。正孔輸送層143の材料は、例えば、poly(9,9-dioctylfluorene-co-N-(4-butylphenyl)-diphenylamine)、いわゆる、TFBである。
<Hole transport layer 143>
The hole transport layer 143 is formed on the hole injection layer 142 so as to cover the hole injection layer 142. The hole transport layer 143 is a layer that transports the holes injected by the hole injection layer 142 to the light emitting layer 141. Further, the hole transport layer 143 is also a layer for preventing the electrons injected by the electron injection layer 144 from invading the hole injection layer 142. The material of the hole transport layer 143 is, for example, poly (9,9-dioctylfluorene-co-N- (4-butylphenyl) -diphenyllamine), so-called TFB.

<電子注入層144>
電子注入層144は、発光層141を覆うように形成されている。電子注入層144の材料は、酸化亜鉛等の透明な酸化物半導体である。
<Electron injection layer 144>
The electron injection layer 144 is formed so as to cover the light emitting layer 141. The material of the electron injection layer 144 is a transparent oxide semiconductor such as zinc oxide.

次に、変形例2に係る機能デバイス100の製造方法について説明する。 Next, a method of manufacturing the functional device 100 according to the second modification will be described.

ステップS3は、上述したステップS31に加えて、ステップS301、S302、および、S321を備える。ステップS301は、ステップS2が完了した後、発光領域内に、正孔注入層142を形成するステップである。ステップS302は、ステップS301が完了した後、正孔注入層142を覆うように正孔輸送層143を形成するステップである。ステップS321は、ステップS31が完了した後、発光層141を覆うように電子注入層144を形成するステップである。 Step S3 includes steps S301, S302, and S321 in addition to the above-mentioned step S31. Step S301 is a step of forming the hole injection layer 142 in the light emitting region after the completion of step S2. Step S302 is a step of forming the hole transport layer 143 so as to cover the hole injection layer 142 after the step S301 is completed. Step S321 is a step of forming the electron injection layer 144 so as to cover the light emitting layer 141 after the step S31 is completed.

ステップS301、S302、および、S321において、各層のインクを発光領域に塗布し、真空乾燥等の手法で塗布されたインクの溶剤を乾燥させ、必要に応じて基板110を加熱する。これにより、正孔注入層142、正孔輸送層143および電子注入層144が形成される。 In steps S301, S302, and S321, the ink of each layer is applied to the light emitting region, the solvent of the applied ink is dried by a method such as vacuum drying, and the substrate 110 is heated if necessary. As a result, the hole injection layer 142, the hole transport layer 143, and the electron injection layer 144 are formed.

変形例2において、ステップS4では、遮蔽マスク330を介して、Oプラズマ320を照射することで、発光層141、正孔注入層142、正孔輸送層143および電子注入層144にOプラズマ320が照射されないようにする。 In the second modification, in step S4, the O 2 plasma 320 is irradiated to the light emitting layer 141, the hole injection layer 142, the hole transport layer 143, and the electron injection layer 144 by irradiating the O 2 plasma 320 through the shielding mask 330. Prevent the 320 from being irradiated.

その他、変形例2に係る機能デバイス100の製造方法は、実施形態に係る機能デバイス100の製造方法と同様である。なお、変形例2において、ステップS4が実行されることで、表面部131における、発光層141、正孔注入層142、正孔輸送層143および電子注入層144と接触している部位以外の部位が、低撥液部134となる。 In addition, the method for manufacturing the functional device 100 according to the second modification is the same as the method for manufacturing the functional device 100 according to the embodiment. In the second modification, when step S4 is executed, a portion of the surface portion 131 other than the portion in contact with the light emitting layer 141, the hole injection layer 142, the hole transport layer 143, and the electron injection layer 144. However, it becomes a low liquid repellent portion 134.

変形例2に係る機能デバイス100によれば、実施形態に係る機能デバイス100と同様の効果が得られる。 According to the functional device 100 according to the second modification, the same effect as that of the functional device 100 according to the embodiment can be obtained.

(変形例3)
以下、図11を参照しつつ、変形例3について、主に上述した実施形態と異なる点について説明する。図11は、変形例3に係る機能デバイス100の断面図である。
(Modification 3)
Hereinafter, with reference to FIG. 11, the modification 3 will be described mainly with respect to the differences from the above-described embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view of the functional device 100 according to the modified example 3.

変形例3に係る機能デバイス100は、有機トランジスタデバイスである。図11に示されている機能デバイス100は、ボトムゲート構造およびトップコンタクト構造を有する有機トランジスタデバイスである。 The functional device 100 according to the third modification is an organic transistor device. The functional device 100 shown in FIG. 11 is an organic transistor device having a bottom gate structure and a top contact structure.

機能デバイス100の電極層120は、ゲート電極層121、および、ゲート絶縁層122から構成されている。また、機能デバイス100の第1の機能層140は、有機半導体層145から構成されている。第2の機能層150は、電極層151および保護層157から構成されており、電極層151は、ソース電極152およびドレイン電極153から構成されている。 The electrode layer 120 of the functional device 100 is composed of a gate electrode layer 121 and a gate insulating layer 122. Further, the first functional layer 140 of the functional device 100 is composed of the organic semiconductor layer 145. The second functional layer 150 is composed of an electrode layer 151 and a protective layer 157, and the electrode layer 151 is composed of a source electrode 152 and a drain electrode 153.

<ゲート電極層121>
ゲート電極層121は、基板110上に位置しており、ゲート電極層121の材料は、例えば、モリブデンである。
<Gate electrode layer 121>
The gate electrode layer 121 is located on the substrate 110, and the material of the gate electrode layer 121 is, for example, molybdenum.

<ゲート絶縁層122>
ゲート絶縁層122は、ゲート電極層121を覆う層であり、ゲート絶縁層122の材料は、例えば、オレフィンポリマーである。
<Gate insulating layer 122>
The gate insulating layer 122 is a layer that covers the gate electrode layer 121, and the material of the gate insulating layer 122 is, for example, an olefin polymer.

<有機半導体層145>
有機半導体層145は、ゲート絶縁層122を覆っており、バンク130によって規定された領域に撥液部132に接するように位置している。有機半導体層145の材料は、ペンタセンである。ペンタセンの他には、有機半導体層145の材料は、テトラセンおよびフタロシアニン系化合物等の低分子系有機半導体材料、ポリチオフェンおよびポリフェニレンビニレン等の高分子系有機半導体材料、並びに、カーボンナノチューブ等でもよい。
<Organic semiconductor layer 145>
The organic semiconductor layer 145 covers the gate insulating layer 122 and is positioned so as to be in contact with the liquid repellent portion 132 in the region defined by the bank 130. The material of the organic semiconductor layer 145 is pentacene. In addition to pentacene, the material of the organic semiconductor layer 145 may be a low molecular weight organic semiconductor material such as tetracene and a phthalocyanine compound, a high molecular weight organic semiconductor material such as polythiophene and polyphenylene vinylene, and a carbon nanotube.

<ソース電極152およびドレイン電極153>
ソース電極152およびドレイン電極153は、チャネルを形成するための電極である。ソース電極152およびドレイン電極153は、有機半導体層145の直上に、バンク130の少なくとも一部および有機半導体層145を覆うように位置している。ソース電極152およびドレイン電極153は、互いに一定の距離(例えば、数μm程度)を空け、かつ、対向するように配置されている。なお、ソース電極152とドレイン電極153との間にキャリアが流れることで、機能デバイス100は、半導体特性を示す。キャリアパスを長く確保するために、ソース電極152とドレイン電極153は、櫛歯状に形成されてもよい。ソース電極152およびドレイン電極153の材料は、例えば、金である。
<Source electrode 152 and drain electrode 153>
The source electrode 152 and the drain electrode 153 are electrodes for forming a channel. The source electrode 152 and the drain electrode 153 are located directly above the organic semiconductor layer 145 so as to cover at least a part of the bank 130 and the organic semiconductor layer 145. The source electrode 152 and the drain electrode 153 are arranged so as to be opposed to each other at a certain distance (for example, about several μm) from each other. The functional device 100 exhibits semiconductor characteristics by allowing carriers to flow between the source electrode 152 and the drain electrode 153. In order to secure a long carrier path, the source electrode 152 and the drain electrode 153 may be formed in a comb-teeth shape. The material of the source electrode 152 and the drain electrode 153 is, for example, gold.

変形例3のようなトップコンタクト構造の有機トランジスタデバイスは、有機半導体層145の直上にソース電極152とドレイン電極153を配置するため、安定した半導体特性を示す。 An organic transistor device having a top contact structure as in Modification 3 exhibits stable semiconductor characteristics because the source electrode 152 and the drain electrode 153 are arranged directly above the organic semiconductor layer 145.

保護層157は、バンク130の少なくとも一部、ソース電極152、ドレイン電極153、および、有機半導体層145を覆っている。保護層157には、コンタクトホール400が形成されている。コンタクトホール400は、基板110から最も遠い側の保護層157の端部からドレイン電極153まで、保護層157を貫いている。コンタクトホール400が形成されていることで、ドレイン電極153と、別の機能デバイスの電極とを電気的に接続することができる。これにより、例えば、変形例3に係る機能デバイス100のドレイン電極153と、有機ELデバイスの電極とを電気的に接続して、有機ELデバイスの発光について変形例3に係る機能デバイス100で制御することができる。 The protective layer 157 covers at least a part of the bank 130, the source electrode 152, the drain electrode 153, and the organic semiconductor layer 145. A contact hole 400 is formed in the protective layer 157. The contact hole 400 penetrates the protective layer 157 from the end of the protective layer 157 on the farthest side from the substrate 110 to the drain electrode 153. By forming the contact hole 400, the drain electrode 153 and the electrode of another functional device can be electrically connected. Thereby, for example, the drain electrode 153 of the functional device 100 according to the modified example 3 and the electrode of the organic EL device are electrically connected, and the light emission of the organic EL device is controlled by the functional device 100 according to the modified example 3. be able to.

変形例3では、バンク130の内部136は、撥液部132と同一の材料で構成されている。バンク130の内部136および撥液部132の材料には、感光性の樹脂材料、および、撥液性成分であるフッ素化合物が含まれる。よって、内部136は、比較的撥液性が高い。 In the third modification, the inner 136 of the bank 130 is made of the same material as the liquid-repellent portion 132. The material of the inner 136 of the bank 130 and the liquid-repellent portion 132 includes a photosensitive resin material and a fluorine compound which is a liquid-repellent component. Therefore, the internal 136 has a relatively high liquid repellency.

<機能デバイス100の製造方法>
変形例3に係る機能デバイス100の製造方法は、上述したステップS1~S5を備えているが、有機ELデバイスと有機トランジスタデバイスとの相違点、および、内部136を構成する材料の相違点に関する内容については異なる。
<Manufacturing method of functional device 100>
The method for manufacturing the functional device 100 according to the third modification includes the above-mentioned steps S1 to S5, but the content regarding the difference between the organic EL device and the organic transistor device and the difference between the materials constituting the internal 136. Is different.

変形例3のステップS1において、モリブデンを材料として用い、かつ、スパッタリング法を利用して基板110上に層を形成し、フォトリソグラフィ法を利用して当該層を所望のパターンにパターニングすることで、ゲート電極層121を形成する。さらに、スピンコート法によりオレフィンポリマーを基板110およびゲート電極層121に塗布して層を形成し、当該層を加熱することで、ゲート絶縁層122を形成する。 In step S1 of the modification 3, molybdenum is used as a material, a layer is formed on the substrate 110 by using a sputtering method, and the layer is patterned into a desired pattern by using a photolithography method. The gate electrode layer 121 is formed. Further, an olefin polymer is applied to the substrate 110 and the gate electrode layer 121 by a spin coating method to form a layer, and the layer is heated to form a gate insulating layer 122.

変形例3のステップS2は、フッ素化合物を含有する感光性のアクリル樹脂材料を含むインクを使用して比較的大きい撥液性を有するバンク130を形成すること、および、ステップS22を含まないこと以外は、実施形態のステップS2と同じである。 Step S2 of the modification 3 is other than forming a bank 130 having a relatively large liquid repellency by using an ink containing a photosensitive acrylic resin material containing a fluorine compound, and not including step S22. Is the same as step S2 of the embodiment.

変形例3のステップS3において、バンク130によって規定されている領域に、ペンタセンを有機溶剤に溶解することで生成されたインクをインクジェット法で塗布し、塗布されたインクに真空乾燥および加熱処理を施すことで有機半導体層145を形成する。 In step S3 of the modification 3, the ink produced by dissolving pentacene in an organic solvent is applied to the region defined by the bank 130 by an inkjet method, and the applied ink is vacuum dried and heat-treated. This forms the organic semiconductor layer 145.

変形例3のステップS4は、実施形態のステップS4と同じである。 Step S4 of the modification 3 is the same as step S4 of the embodiment.

変形例3のステップS5において、まず、低撥液部134に接し、かつ、有機半導体層145を覆うソース電極152およびドレイン電極153を形成する。より具体的には、金のナノ粒子が分散されたインクを、インクジェット法で低撥液部134の一部および有機半導体層145に塗布することで、ソース電極152およびドレイン電極153を形成する。ここで、ソース電極152およびドレイン電極153を、互いに一定の距離を空けて、かつ、対向するように形成する。次に、ソース電極152、ドレイン電極153、および、低撥液部134を覆う保護層157を形成する。次に、保護層157にドレイン電極153を露出するためのコンタクトホール400を形成する。 In step S5 of the modification 3, first, the source electrode 152 and the drain electrode 153 that are in contact with the low liquid repellent portion 134 and cover the organic semiconductor layer 145 are formed. More specifically, the source electrode 152 and the drain electrode 153 are formed by applying an ink in which gold nanoparticles are dispersed to a part of the low liquid repellent portion 134 and the organic semiconductor layer 145 by an inkjet method. Here, the source electrode 152 and the drain electrode 153 are formed so as to be opposed to each other at a certain distance from each other. Next, a protective layer 157 that covers the source electrode 152, the drain electrode 153, and the low liquid repellent portion 134 is formed. Next, a contact hole 400 for exposing the drain electrode 153 is formed in the protective layer 157.

変形例3に係る機能デバイス100によれば、実施形態に係る機能デバイス100と同様の効果が得られる。 According to the functional device 100 according to the modification 3, the same effect as that of the functional device 100 according to the embodiment can be obtained.

なお、保護層157には、コンタクトホール400が形成されていなくてもよい。その場合、ステップS5において、コンタクトホール400は形成されない。 The contact hole 400 may not be formed on the protective layer 157. In that case, the contact hole 400 is not formed in step S5.

(その他の変形例)
撥液性成分は、フッ素原子またはシリコン原子を含む化合物であればよい。すなわち、撥液性成分として、フッ素化合物に替えてシリコン化合物が用いられてもよい。この場合、撥液部132のシリコン原子の濃度は、低撥液部134のシリコン原子の濃度よりも高い。具体的には、撥液部132のフッ素原子の濃度は、5atom%以上10atom%以下であり、低撥液部134のフッ素原子の濃度は、0atom%以上5atom%未満である。撥液性成分として、フッ素化合物に替えてシリコン化合物が用いられる場合でも、第1の機能層140のインクに対する撥液部132の接触角は、20度以上70度以下、望ましくは、30度以上60度以下である。また、同様の場合、第2の機能層150のインクに対する低撥液部134の接触角は、0度以上30度以下、望ましくは0度以上20度以下である。
(Other variants)
The liquid-repellent component may be a compound containing a fluorine atom or a silicon atom. That is, as the liquid-repellent component, a silicon compound may be used instead of the fluorine compound. In this case, the concentration of the silicon atom in the liquid repellent portion 132 is higher than the concentration of the silicon atom in the low liquid repellent portion 134. Specifically, the concentration of the fluorine atom in the liquid repellent portion 132 is 5 atom% or more and 10 atom% or less, and the concentration of the fluorine atom in the low liquid repellent portion 134 is 0 atom% or more and less than 5 atom%. Even when a silicon compound is used instead of the fluorine compound as the liquid-repellent component, the contact angle of the liquid-repellent portion 132 with respect to the ink of the first functional layer 140 is 20 degrees or more and 70 degrees or less, preferably 30 degrees or more. It is 60 degrees or less. In the same case, the contact angle of the low liquid repellent portion 134 with respect to the ink of the second functional layer 150 is 0 degrees or more and 30 degrees or less, preferably 0 degrees or more and 20 degrees or less.

撥液部132および低撥液部134に含まれている撥液性成分がシリコン化合物である場合でも、撥液性成分がフッ素化合物である場合と同様の効果が得られる。 Even when the liquid-repellent component contained in the liquid-repellent portion 132 and the low-liquid-repellent portion 134 is a silicon compound, the same effect as when the liquid-repellent component is a fluorine compound can be obtained.

ステップS4は、撥液部132に含まれる撥液性成分の濃度を減少させて撥液部132の一部から低撥液部134を形成することができれば、プラズマ照射に替えて以下に示す(A)~(C)の処理が行われてもよい。 In step S4, if the concentration of the liquid-repellent component contained in the liquid-repellent portion 132 can be reduced to form the low-liquid-repellent portion 134 from a part of the liquid-repellent portion 132, the following is shown below instead of plasma irradiation (step S4). The processes A) to (C) may be performed.

(A)ステップS4において、バンク130および第1の機能層140が形成された基板110を、真空乾燥機210(図19参照)の収容部211に収容し、バンク130を加熱しつつ、収容部211の真空度を小さくしてもよい。例えば、収容部211の真空度は、10Paまで減圧される。 (A) In step S4, the substrate 110 on which the bank 130 and the first functional layer 140 are formed is housed in the housing section 211 of the vacuum dryer 210 (see FIG. 19), and the housing section is heated while heating the bank 130. The degree of vacuum of 211 may be reduced. For example, the degree of vacuum of the accommodating portion 211 is reduced to 10 Pa.

CFプラズマ310によるフッ素化合物は表面部131の炭素原子と結合することで表面部131に導入される。バンク130の表面部131にCFプラズマ310により導入されたフッ素化合物と表面部131の炭素原子との結合は弱く不安定である。このため、フッ素化合物は経時的に表面部131(撥液部132)から離脱していく。バンク130の加熱と、バンク130の周囲の雰囲気を減圧することで、この離脱現象を加速させることができる。 The fluorine compound produced by the CF 4 plasma 310 is introduced into the surface portion 131 by bonding with the carbon atom of the surface portion 131. The bond between the fluorine compound introduced by the CF 4 plasma 310 into the surface portion 131 of the bank 130 and the carbon atom of the surface portion 131 is weak and unstable. Therefore, the fluorine compound is separated from the surface portion 131 (liquid repellent portion 132) over time. This detachment phenomenon can be accelerated by heating the bank 130 and reducing the pressure of the atmosphere around the bank 130.

(B)ステップS4において、撥液部132の一部に紫外光の照射を行ってもよい。 (B) In step S4, a part of the liquid-repellent portion 132 may be irradiated with ultraviolet light.

(C)ステップS4において、撥液部132の一部を削り、バンク130の内部136を露出させてもよい。これにより、撥液性が小さい内部136がバンク130の表面部131に位置するようになり、撥液性が小さい部位が表面部131に形成される。すなわち、低撥液部134を表面部131に形成していることになる。 (C) In step S4, a part of the liquid-repellent portion 132 may be scraped to expose the inside 136 of the bank 130. As a result, the inner 136 having a small liquid repellency is located on the surface portion 131 of the bank 130, and the portion having a small liquid repellency is formed on the surface portion 131. That is, the low liquid repellent portion 134 is formed on the surface portion 131.

撥液部132の一部を削る際、サンドブラスト、および、機械的研磨等を行ってもよい。 When scraping a part of the liquid-repellent portion 132, sandblasting, mechanical polishing, or the like may be performed.

なお、ステップS4において、(B)及び(C)のいずれかの処理が行われた場合にも、低撥液部134の表面135の表面の粗さが撥液部132の表面133の表面の粗さよりも大きくなる。特に(C)の処理を行うことで表面粗さが大きく変化する。よって、第2の機能層150の表面135に対する密着性が高まり、第2の機能層150による封止性が向上するので、外部からの水分の侵入を防止でき、機能デバイス100の経時的な信頼性を確保することができる。 Even when any of the treatments (B) and (C) is performed in step S4, the roughness of the surface of the surface 135 of the low liquid repellent portion 134 is the surface roughness of the surface 133 of the liquid repellent portion 132. It will be larger than the roughness. In particular, the surface roughness changes significantly by performing the treatment (C). Therefore, the adhesion of the second functional layer 150 to the surface 135 is enhanced, and the sealing property of the second functional layer 150 is improved, so that the intrusion of moisture from the outside can be prevented and the reliability of the functional device 100 over time can be prevented. Sex can be ensured.

なお、ステップS4において、バンク130の内部136の撥液性が比較的小さいことを前提として(A)および(C)の処理が行われる。実施形態のように、ステップS21において、バンク130の材料として、フッ素化合物またはシリコン化合物等の撥液性成分を含有しない樹脂材料を含むインクが用いられた場合、バンク130の内部136の撥液性が比較的小さくなる。 In step S4, the treatments (A) and (C) are performed on the premise that the liquid repellency of the inner 136 of the bank 130 is relatively small. When an ink containing a resin material that does not contain a liquid-repellent component such as a fluorine compound or a silicon compound is used as the material of the bank 130 in step S21 as in the embodiment, the liquid-repellent property of the inside 136 of the bank 130 is used. Is relatively small.

なお、ステップS4において、第1の機能層140がダメージを受けない程度の小さい強度で、プラズマの照射または紫外光の照射を行ってもよい。この場合、ステップS4の処理が、遮蔽マスク330が用いられることなく実行される。 In step S4, plasma irradiation or ultraviolet light irradiation may be performed with a small intensity so that the first functional layer 140 is not damaged. In this case, the process of step S4 is executed without using the shielding mask 330.

ステップS211において、感光性の樹脂材料を、別の塗布プロセスであるスリットコートで塗布してもよい。この場合、塗布条件であるスリットコートの走査速度が必要なバンク130の高さに応じて調整される。 In step S211 the photosensitive resin material may be coated by another coating process, slit coating. In this case, the scanning speed of the slit coat, which is a coating condition, is adjusted according to the height of the required bank 130.

バンク130の表面部131にCFプラズマ310を照射する前に、Oプラズマまたは大気圧プラズマを用いて電極層120をアッシングしてもよい。電極層120をアッシングするメリットは以下の2点である。 The electrode layer 120 may be ashed using O2 plasma or atmospheric pressure plasma before irradiating the surface portion 131 of the bank 130 with the CF 4 plasma 310. The merits of ashing the electrode layer 120 are the following two points.

(I)Oプラズマまたは大気圧プラズマ等でアッシングした場合、電極層120上の炭素原子が極めて少ない状態になる。CFプラズマ310によるフッ素化合物は表面部131の炭素原子と結合することで表面部131に導入される。このため、電極層120をアッシングすることで、フッ素化合物は、電極層120の表面には導入されにくくなり、その反面、樹脂材料で構成されているバンク130の表面部131に導入されやすくなる。 (I) When ashing is performed with O 2 plasma or atmospheric pressure plasma, the number of carbon atoms on the electrode layer 120 becomes extremely small. The fluorine compound produced by the CF 4 plasma 310 is introduced into the surface portion 131 by bonding with the carbon atom of the surface portion 131. Therefore, by ashing the electrode layer 120, the fluorine compound is less likely to be introduced into the surface of the electrode layer 120, and on the other hand, it is more likely to be introduced into the surface portion 131 of the bank 130 made of the resin material.

(II)電極層120の表面にフッ素化合物が導入されると、電極層120の表面の撥液性が大きくなり、第1の機能層140のインクが電極層120の表面に塗布された際に撥かれてしまい、均一性が高い発光層141が形成できなくなる。言い換えると、電極層120をアッシングして、電極層120の表面の炭素原子の数を少なくしておくことで、CFプラズマ310の照射が行われたとしても、電極層120の表面の撥液性の上昇を抑制できるので、均一性が高い第1の機能層140を形成できる。 (II) When a fluorine compound is introduced on the surface of the electrode layer 120, the liquid repellency of the surface of the electrode layer 120 becomes large, and when the ink of the first functional layer 140 is applied to the surface of the electrode layer 120, It will be repelled and the light emitting layer 141 with high uniformity cannot be formed. In other words, by ashing the electrode layer 120 to reduce the number of carbon atoms on the surface of the electrode layer 120, even if the CF 4 plasma 310 is irradiated, the surface of the electrode layer 120 is liquid-repellent. Since the increase in sex can be suppressed, the first functional layer 140 having high uniformity can be formed.

機能デバイス100は、量子ドット発光デバイスであってもよい。この場合、発光層141の材料は、カドミウム-セレン系化合物が量子ドット状になった無機化合物等である。量子ドット材料は粒子の粒径に応じて発光色が変わり、粒径が大きいほど赤色に発光する。よって、赤色発光層141R、緑色発光層141G、および、青色発光層141Bのインク41R、41G、および、41Bは、それぞれ粒径の異なる材料(すなわち、量子ドット材料)を含む。 The functional device 100 may be a quantum dot light emitting device. In this case, the material of the light emitting layer 141 is an inorganic compound in which a cadmium-selenium compound is formed into quantum dots. The emission color of the quantum dot material changes according to the particle size of the particles, and the larger the particle size, the more red the light is emitted. Therefore, the inks 41R, 41G, and 41B of the red light emitting layer 141R, the green light emitting layer 141G, and the blue light emitting layer 141B each include a material having a different particle size (that is, a quantum dot material).

また、ステップS311において、量子ドット状態になった無機化合物が分散されたインク41をインクジェット法等の塗布プロセスで塗布する。ここで、インク41は、カドミウム-セレン系の無機材料等を含む。これらのインク41は、カドミウム-セレン系の無機材料等が有機溶剤を分散媒として分散しており、その材料の濃度は0.5重量パーセント以上10重量パーセント以下である。 Further, in step S311, the ink 41 in which the inorganic compound in the quantum dot state is dispersed is applied by a coating process such as an inkjet method. Here, the ink 41 contains a cadmium-selenium-based inorganic material or the like. In these inks 41, a cadmium-selenium-based inorganic material or the like is dispersed using an organic solvent as a dispersion medium, and the concentration of the material is 0.5% by weight or more and 10% by weight or less.

発光層141のインク41として、インジウム-リン系、銅-インジウム-硫黄系、銀-インジウム-硫黄系等の材料、およびペロブスカイト構造を有する無機材料等のいずれかが分散されたインクが使用されてもよい。 As the ink 41 of the light emitting layer 141, an ink in which any one of indium-phosphorus-based, copper-indium-sulfur-based, silver-indium-sulfur-based materials, and an inorganic material having a perovskite structure is dispersed is used. May be good.

また、機能デバイス100は、発光色を変換する色変換フィルターデバイスであってもよい。この場合、機能デバイス100の第1の機能層140は、量子ドット材料で形成される層を含んでいる。量子ドット材料で形成される層はインクジェット法で形成することができる。 Further, the functional device 100 may be a color conversion filter device that converts the emission color. In this case, the first functional layer 140 of the functional device 100 includes a layer formed of the quantum dot material. The layer formed of the quantum dot material can be formed by an inkjet method.

また、機能デバイス100は、センサーデバイスであってもよい。この場合、機能デバイス100の第1の機能層140は、圧電材料で形成される層を含んでいる。なお、機能デバイス100がセンサーデバイスである場合、機能デバイス100が、電極として機能する電極層151を有することは言うまでもない。電極層151および圧電材料で形成される層は、インクジェット法により形成することができる。 Further, the functional device 100 may be a sensor device. In this case, the first functional layer 140 of the functional device 100 includes a layer formed of a piezoelectric material. When the functional device 100 is a sensor device, it goes without saying that the functional device 100 has an electrode layer 151 that functions as an electrode. The electrode layer 151 and the layer formed of the piezoelectric material can be formed by an inkjet method.

実施形態、変形例1および変形例2において、電極層151の上にシリコン窒化物で薄膜を形成した後に、封止層156を形成してもよい。 In the first embodiment and the second modification, the sealing layer 156 may be formed after forming a thin film with silicon nitride on the electrode layer 151.

第1の機能層140は、実施形態、および、変形例1~3に示された層に限らず、発光層141、正孔注入層142、正孔輸送層143、電子注入層144、および、有機半導体層145の中の1つ以上の層を含んでいればよい。 The first functional layer 140 is not limited to the layers shown in the embodiments and the modifications 1 to 3, but the light emitting layer 141, the hole injection layer 142, the hole transport layer 143, the electron injection layer 144, and the like. It suffices to include one or more layers in the organic semiconductor layer 145.

また、第2の機能層150は、実施形態、および、変形例1~3に示された層に限らず、電極層151、封止層156、および、保護層157の中の1つ以上の層を含んでいればよい。 Further, the second functional layer 150 is not limited to the layers shown in the embodiments and the modifications 1 to 3, but is one or more of the electrode layer 151, the sealing layer 156, and the protective layer 157. It suffices to include a layer.

(実施例1)
発明者は、上述した実施形態、並びに、変形例1から3、および、その他の変形例のいずれかの製造方法により、有機ELデバイスである機能デバイス100を製造した。以下、図12から図15を参照しつつ、機能デバイス100(つまり、有機ELデバイス)の製造について説明する。
(Example 1)
The inventor manufactured the functional device 100, which is an organic EL device, by the manufacturing method according to any one of the above-described embodiment, Modifications 1 to 3, and other modifications. Hereinafter, the manufacture of the functional device 100 (that is, the organic EL device) will be described with reference to FIGS. 12 to 15.

まず、基板110として、板厚が0.5mmであるAGC製のガラスを準備した。そして、銀-パラジウム-銅合金を材料として用い、かつ、スパッタリング法を利用して、基板110上に層を形成し、フォトリソグラフィ法を利用して所望のパターンにパターニングすることで、電極層120を形成した。 First, as the substrate 110, glass made of AGC having a plate thickness of 0.5 mm was prepared. Then, the electrode layer 120 is formed by using a silver-palladium-copper alloy as a material, forming a layer on the substrate 110 by using a sputtering method, and patterning it into a desired pattern by using a photolithography method. Formed.

次に、フッ素化合物を含有するアクリル樹脂材料であってAGC製の感光性のアクリル樹脂材料を含むインクをスピンコート法により基板110上に塗布し、塗布されたインクを100℃でプリベークして層を形成し、波長が365nmの紫外光を当該層に照射することで矩形状のパターンを形成し、さらにポストベークを行った。これにより、バンク130が形成された。なお、実施例1では、高さが1μmとなるようにバンク130を形成した。その結果、図12に示されている中間製造物が形成された。図12は、基板110に電極層120およびバンク130が形成された状態にある中間製造物を示す断面図である。 Next, an acrylic resin material containing a fluorine compound and containing a photosensitive acrylic resin material made of AGC is applied onto the substrate 110 by a spin coating method, and the applied ink is prebaked at 100 ° C. to form a layer. Was formed, and the layer was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm to form a rectangular pattern, which was further post-baked. As a result, the bank 130 was formed. In Example 1, the bank 130 was formed so that the height was 1 μm. As a result, the intermediate product shown in FIG. 12 was formed. FIG. 12 is a cross-sectional view showing an intermediate product in which the electrode layer 120 and the bank 130 are formed on the substrate 110.

図12に示されている中間製造物において、バンク130の表面部131にフッ素化合物が偏析していた。表面部131は撥液性が大きく、濡れ性が小さかった。すなわち、表面部131は、撥液部132によって占められていると言える。なお、インク41Rに対するバンク130の撥液部132の接触角は、20度以上70度以下、望ましくは30度以上60度以下となる。なお、内部136は比較的撥液性が大きい。 In the intermediate product shown in FIG. 12, the fluorine compound was segregated on the surface portion 131 of the bank 130. The surface portion 131 had high liquid repellency and low wettability. That is, it can be said that the surface portion 131 is occupied by the liquid repellent portion 132. The contact angle of the liquid-repellent portion 132 of the bank 130 with respect to the ink 41R is 20 degrees or more and 70 degrees or less, preferably 30 degrees or more and 60 degrees or less. The inner 136 has a relatively large liquid repellency.

次に、バンク130で規定された領域である発光領域に、インクジェット法で赤色発光層141Rの材料であるインク41Rを塗布した。 Next, the ink 41R, which is the material of the red light emitting layer 141R, was applied to the light emitting region, which is the region defined by the bank 130, by an inkjet method.

そして、中間製造物を真空乾燥により乾燥させた。より詳しくは、インク41Rの周囲の雰囲気の圧力を下げて塗布したインク41Rの溶剤を乾燥させた。その結果、図13に示されているように、赤色発光層141Rが形成された。図13は、赤色発光層141Rが形成された状態にある中間製造物を示す断面図である。 Then, the intermediate product was dried by vacuum drying. More specifically, the solvent of the applied ink 41R was dried by lowering the pressure of the atmosphere around the ink 41R. As a result, as shown in FIG. 13, a red light emitting layer 141R was formed. FIG. 13 is a cross-sectional view showing an intermediate product in a state where the red light emitting layer 141R is formed.

図14は、中間製造物に遮蔽マスクを介してOプラズマが照射されている様子を示す図である。 FIG. 14 is a diagram showing a state in which the intermediate product is irradiated with O 2 plasma via a shielding mask.

赤色発光層141Rが形成された後、バンク130にOプラズマ320を照射した。このとき、赤色発光層141RにOプラズマ320が照射されないように遮蔽マスク330を介してOプラズマ320を照射した。この処理により、赤色発光層141Rが接していないバンク130の表面部131からフッ素化合物が除去されるので、赤色発光層141Rが接しているバンク130の表面部131と比較して、フッ素原子の存在密度が小さくなり、フッ素原子の濃度が小さくなる。その結果、図14に示されているように、撥液部132のうち赤色発光層141Rと接していない部位が、低撥液部134となる。撥液部132は表面部131のうちの赤色発光層141Rに接している部位のみである。なお、第2の機能層150のインクに対する低撥液部134の接触角は、0度以上30度以下、望ましくは0度以上20度以下となる。 After the red light emitting layer 141R was formed, the bank 130 was irradiated with O 2 plasma 320. At this time, the O 2 plasma 320 was irradiated through the shielding mask 330 so that the red light emitting layer 141R was not irradiated with the O 2 plasma 320. By this treatment, the fluorine compound is removed from the surface portion 131 of the bank 130 to which the red light emitting layer 141R is not in contact, so that the presence of fluorine atoms is compared with the surface portion 131 of the bank 130 to which the red light emitting layer 141R is in contact. The density decreases and the concentration of fluorine atoms decreases. As a result, as shown in FIG. 14, the portion of the liquid repellent portion 132 that is not in contact with the red light emitting layer 141R becomes the low liquid repellent portion 134. The liquid-repellent portion 132 is only a portion of the surface portion 131 in contact with the red light emitting layer 141R. The contact angle of the low liquid repellent portion 134 with respect to the ink of the second functional layer 150 is 0 degrees or more and 30 degrees or less, preferably 0 degrees or more and 20 degrees or less.

次に、インジウム-スズ酸化物(ITO)のナノ粒子が分散されたインクをインクジェット法でバンク130の一部および赤色発光層141Rに塗布し、真空乾燥により塗布されたインクの溶剤を蒸発させ、インクを200℃程度で加熱した。これにより、バンク130の少なくとも一部および赤色発光層141Rを覆う電極層151が形成された。 Next, an ink in which nanoparticles of indium-tin oxide (ITO) are dispersed is applied to a part of the bank 130 and the red light emitting layer 141R by an inkjet method, and the solvent of the applied ink is evaporated by vacuum drying. The ink was heated at about 200 ° C. As a result, an electrode layer 151 covering at least a part of the bank 130 and the red light emitting layer 141R was formed.

次に、感光性のアクリル樹脂材料を含むインク(つまり、封止層156のインク)をバンク130の一部および電極層151にインクジェット法で塗布した。塗布されたときのインクの高さ(つまり、厚み)は、4μm程度であった。そして、LEDランプを用いて、照射量が1000mJ/cmになるように照射時間を調整して、395nmの波長の紫外光を封止層156のインクに照射し、アクリル樹脂材料を硬化させた。その結果、封止層156が形成され、図15に示されているように、有機ELデバイスである機能デバイス100が完成した。図15は、実施例1に係る機能デバイス100の構造を示す断面図である。 Next, an ink containing a photosensitive acrylic resin material (that is, the ink of the sealing layer 156) was applied to a part of the bank 130 and the electrode layer 151 by an inkjet method. The height (that is, the thickness) of the ink when applied was about 4 μm. Then, using an LED lamp, the irradiation time was adjusted so that the irradiation amount was 1000 mJ / cm 2 , and the ink of the sealing layer 156 was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 395 nm to cure the acrylic resin material. .. As a result, the sealing layer 156 was formed, and as shown in FIG. 15, the functional device 100, which is an organic EL device, was completed. FIG. 15 is a cross-sectional view showing the structure of the functional device 100 according to the first embodiment.

機能デバイス100のデバイス構造を、上述した実施形態、並びに、変形例1から3、その他の変形例のいずれかに示されているデバイス構造にすることで、インクジェット法を用いて均一性が高い電極層151および封止層156を形成できた。 By making the device structure of the functional device 100 the device structure shown in any of the above-described embodiments, the first to third modifications, and the other modifications, an electrode having high uniformity using the inkjet method can be used. The layer 151 and the sealing layer 156 could be formed.

よって、第1の機能層140だけでなく第2の機能層150も塗布プロセスを利用して形成する場合であっても、製造される機能デバイス100の品質の確保できると言える。また、真空プロセスを用いて形成する場合と比べて、機能デバイス100の製造にかかるコストを削減できるとともに、比較的低温で機能デバイス100を製造できると言える。低温で機能デバイス100を製造できることは、基板110として、ガラス基板およびプラスチック基板等の耐熱性が低い基板を用いることもできるので、基板110のフレキシブル化を図ることができることを意味する。 Therefore, it can be said that the quality of the manufactured functional device 100 can be ensured even when not only the first functional layer 140 but also the second functional layer 150 is formed by using the coating process. Further, it can be said that the cost for manufacturing the functional device 100 can be reduced and the functional device 100 can be manufactured at a relatively low temperature as compared with the case of forming by using the vacuum process. The fact that the functional device 100 can be manufactured at a low temperature means that a substrate having low heat resistance such as a glass substrate and a plastic substrate can be used as the substrate 110, so that the substrate 110 can be made flexible.

(実施例2)
発明者は、上述した実施形態、並びに、変形例1から3、および、その他の変形例のいずれかの製造方法のうちの実施例1とは別の方法で、有機ELデバイスである機能デバイス100を製造した。以下、図16から図20を参照しつつ、機能デバイス100(つまり、有機ELデバイス)の製造について、主に実施例1と異なる点について説明する。
(Example 2)
The inventor is a functional device 100 which is an organic EL device by a method different from the first embodiment of the above-described embodiment and the manufacturing method of any of the modified examples 1 to 3 and other modified examples. Manufactured. Hereinafter, with reference to FIGS. 16 to 20, the manufacturing of the functional device 100 (that is, the organic EL device) will be described mainly different from that of the first embodiment.

まず、基板110を準備し、基板110上に電極層120を形成した。 First, the substrate 110 was prepared, and the electrode layer 120 was formed on the substrate 110.

次に、日産化学製の感光性のアクリル樹脂材料を含むインクをスピンコート法により基板110上に塗布し、塗布されたインクを100℃でプリベークして層を形成し、波長が365nmの紫外光を当該層に照射することで矩形状のパターンを形成し、さらにポストベークを行った。これにより、バンク130が形成された。なお、実施例2では、高さが1μmとなるようにバンク130を形成した。その結果、図16に示されている中間製造物が形成された。図16は、基板110に電極層120およびバンク130が形成された状態にある中間製造物を示す断面図である。 Next, an ink containing a photosensitive acrylic resin material manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. was applied onto the substrate 110 by a spin coating method, and the applied ink was prebaked at 100 ° C. to form a layer, and ultraviolet light having a wavelength of 365 nm was formed. Was applied to the layer to form a rectangular pattern, which was further post-baked. As a result, the bank 130 was formed. In Example 2, the bank 130 was formed so that the height was 1 μm. As a result, the intermediate product shown in FIG. 16 was formed. FIG. 16 is a cross-sectional view showing an intermediate product in which the electrode layer 120 and the bank 130 are formed on the substrate 110.

なお、バンク130の形成に使用されたインクには、主にアクリル樹脂材料が含まれており、形成されたバンク130は、表面部131および内部136ともに撥液性が比較的小さい。 The ink used to form the bank 130 mainly contains an acrylic resin material, and the formed bank 130 has relatively low liquid repellency on both the surface portion 131 and the internal 136.

次に、バンク130にOプラズマ320を照射した。その後、CFプラズマ310をバンク130に照射して、バンク130の表面部131にフッ素化合物を導入した。図17は、中間製造物にCFプラズマ310が照射されている様子を示す図である。CFプラズマ310の照射により、表面部131のフッ素原子の濃度が向上し、表面部131の大部分の撥液性が大きくなる。すなわち、図17に示されているように、表面部131に撥液部132が形成される。 Next, the bank 130 was irradiated with O 2 plasma 320. Then, the CF 4 plasma 310 was irradiated to the bank 130 to introduce the fluorine compound into the surface portion 131 of the bank 130. FIG. 17 is a diagram showing how the intermediate product is irradiated with CF 4 plasma 310. By irradiating the CF 4 plasma 310, the concentration of fluorine atoms on the surface portion 131 is improved, and the liquid repellency of most of the surface portion 131 is increased. That is, as shown in FIG. 17, the liquid repellent portion 132 is formed on the surface portion 131.

次に、バンク130で規定された領域である発光領域に、インクジェット法で赤色発光層141Rの材料であるインク41Rを塗布し、塗布されたインク41Rに対して真空乾燥を行った。その結果、図18に示されているように、赤色発光層141Rが形成された。図18は、赤色発光層141Rが形成された状態にある中間製造物を示す断面図である。 Next, the ink 41R, which is the material of the red light emitting layer 141R, was applied to the light emitting region, which is the region defined by the bank 130, and the applied ink 41R was vacuum-dried. As a result, as shown in FIG. 18, a red light emitting layer 141R was formed. FIG. 18 is a cross-sectional view showing an intermediate product in a state where the red light emitting layer 141R is formed.

次に、図19に示されているように、図17の中間製造物を真空乾燥機210の収容部211に収容した。図19は、真空乾燥機210内に収容された状態にある中間製造物を示す断面図である。なお、真空乾燥機210は、収容部211および排気ポンプ212を備えている。 Next, as shown in FIG. 19, the intermediate product of FIG. 17 was housed in the housing section 211 of the vacuum dryer 210. FIG. 19 is a cross-sectional view showing an intermediate product in a state of being housed in the vacuum dryer 210. The vacuum dryer 210 includes an accommodating portion 211 and an exhaust pump 212.

中間製造物を収容部211に収容した後、排気ポンプ212で収容部211内の空気を排気することで、収容部211の真空度を低下させるとともに、バンク130を60度で加熱した。 After accommodating the intermediate product in the accommodating portion 211, the air in the accommodating portion 211 was exhausted by the exhaust pump 212 to reduce the vacuum degree of the accommodating portion 211 and heat the bank 130 at 60 degrees.

CFプラズマ310によるフッ素化合物は表面部131の炭素原子と結合することで表面部131に導入されている。バンク130の表面部131にCFプラズマ310により導入されたフッ素化合物と表面部131の炭素原子との結合は弱く不安定である。このため、フッ素化合物が経時的に表面部131(撥液部132)から離脱していく。バンク130の加熱と、バンク130の周囲の雰囲気を減圧することで、この離脱現象を加速した。 The fluorine compound produced by the CF 4 plasma 310 is introduced into the surface portion 131 by bonding with the carbon atom of the surface portion 131. The bond between the fluorine compound introduced by the CF 4 plasma 310 into the surface portion 131 of the bank 130 and the carbon atom of the surface portion 131 is weak and unstable. Therefore, the fluorine compound is separated from the surface portion 131 (liquid repellent portion 132) over time. This detachment phenomenon was accelerated by heating the bank 130 and depressurizing the atmosphere around the bank 130.

これにより、撥液部132のうち赤色発光層141Rと接していない部位からフッ素化合物が除去され、当該部位のフッ素原子の存在密度が下がる。このため、当該部位の撥液性が小さくなり、濡れ性が大きくなる。すなわち、図19に示されているように、表面部131の当該部位が低撥液部134となる。 As a result, the fluorine compound is removed from the portion of the liquid-repellent portion 132 that is not in contact with the red light emitting layer 141R, and the density of fluorine atoms in the portion is reduced. Therefore, the liquid repellency of the portion is reduced and the wettability is increased. That is, as shown in FIG. 19, the portion of the surface portion 131 becomes the low liquid repellent portion 134.

他方、撥液部132のうちの赤色発光層141Rと接触している部位からは、フッ素化合物が除去されない。 On the other hand, the fluorine compound is not removed from the portion of the liquid-repellent portion 132 that is in contact with the red light emitting layer 141R.

次に、実施例1と同様にして、電極層151および封止層156を形成した。その結果、図20に示されているように、有機ELデバイスである機能デバイス100が完成した。図20は、実施例2に係る機能デバイスの構造を示す断面図である。 Next, the electrode layer 151 and the sealing layer 156 were formed in the same manner as in Example 1. As a result, as shown in FIG. 20, the functional device 100, which is an organic EL device, was completed. FIG. 20 is a cross-sectional view showing the structure of the functional device according to the second embodiment.

よって、機能デバイス100のデバイス構造を、上述した実施形態、並びに、変形例1から3、および、その他の変形例のいずれかのデバイス構造にすることで、インクジェット法を利用して均一性が高い電極層151および封止層156を形成できた。 Therefore, by changing the device structure of the functional device 100 to the device structure of any one of the above-described embodiment, Modifications 1 to 3, and other modifications, the uniformity is high by utilizing the inkjet method. The electrode layer 151 and the sealing layer 156 could be formed.

よって、第1の機能層140だけでなく第2の機能層150も塗布プロセスを利用して形成する場合であっても、製造される機能デバイス100の品質の確保できると言える。また、真空プロセスを用いて形成する場合と比べて、低コストかつ比較的低温で機能デバイス100を製造できると言える。低温で機能デバイス100を製造できることは、基板110のフレキシブル化を図ることができることを意味する。 Therefore, it can be said that the quality of the manufactured functional device 100 can be ensured even when not only the first functional layer 140 but also the second functional layer 150 is formed by using the coating process. Further, it can be said that the functional device 100 can be manufactured at a low cost and at a relatively low temperature as compared with the case of forming by using a vacuum process. Being able to manufacture the functional device 100 at a low temperature means that the substrate 110 can be made flexible.

(実施例3)
発明者は、上述した実施形態、並びに、変形例1から3、および、その他の変形例のいずれかの製造方法により、量子ドット発光デバイスである機能デバイス100を製造した。以下、機能デバイス100(つまり、量子ドット発光デバイス)の製造について、主に実施例1と異なる点について説明する。
(Example 3)
The inventor manufactured the functional device 100, which is a quantum dot light emitting device, by the manufacturing method according to any one of the above-described embodiment, Modifications 1 to 3, and other modifications. Hereinafter, the manufacturing of the functional device 100 (that is, the quantum dot light emitting device) will be described mainly different from that of the first embodiment.

量子ドット発光材料として、粒径が数10nmであり、かつ、カドミウム-セレン系の無機化合物を使用した。 As the quantum dot light emitting material, a cadmium-selenium-based inorganic compound having a particle size of several tens of nm was used.

量子ドット発光デバイスの製造では、粒径が数10nmであり、かつ、カドミウム-セレン系の無機化合物が芳香族系の有機溶剤に分散しているインクをインクジェット法で発光領域に塗布して発光層を形成した。 In the manufacture of quantum dot light emitting devices, an ink having a particle size of several tens of nm and a cadmium-selenium-based inorganic compound dispersed in an aromatic organic solvent is applied to the light emitting region by an inkjet method to form a light emitting layer. Formed.

なお、発光層141の材料が異なる点を除けば、実施例1と同様の製造プロセスで量子ドット発光デバイスである機能デバイス100が形成できた。 The functional device 100, which is a quantum dot light emitting device, could be formed by the same manufacturing process as in Example 1 except that the materials of the light emitting layer 141 are different.

よって、上述した実施形態、並びに、変形例1から3、および、その他の変形例のいずれかによれば、有機ELデバイスだけでなく、量子ドット発光デバイスも同様に製造できると言える。 Therefore, according to any of the above-described embodiments, modifications 1 to 3, and other modifications, it can be said that not only the organic EL device but also the quantum dot light emitting device can be manufactured in the same manner.

(実施例4)
発明者は、上述した実施形態、並びに、変形例1から3、および、その他の変形例のいずれかの製造方法のいずれかの方法で、有機トランジスタデバイスである機能デバイス100を製造した。
(Example 4)
The inventor manufactured the functional device 100, which is an organic transistor device, by any of the above-described embodiments and any of the manufacturing methods of any of the modified examples 1 to 3 and other modified examples.

まず、基板110として、板厚が0.5mmであるAGC製のガラスを準備した。そして、モリブデンを材料として用い、かつ、スパッタリング法を利用して基板110上に層を形成し、フォトリソグラフィ法を利用して当該層を所望のパターンにパターニングすることで、ゲート電極層121を形成した。 First, as the substrate 110, glass made of AGC having a plate thickness of 0.5 mm was prepared. Then, molybdenum is used as a material, a layer is formed on the substrate 110 by using a sputtering method, and the layer is patterned into a desired pattern by using a photolithography method to form a gate electrode layer 121. did.

次に、スピンコート法によりオレフィンポリマーを基板110およびゲート電極層121に塗布して層を形成し、当該層を130度で加熱することで硬化させた。これにより、ゲート電極層121を覆うゲート絶縁層122が形成された。 Next, an olefin polymer was applied to the substrate 110 and the gate electrode layer 121 by a spin coating method to form a layer, and the layer was cured by heating at 130 degrees. As a result, the gate insulating layer 122 covering the gate electrode layer 121 was formed.

次に、フッ素化合物を含有するアクリル樹脂材料であってAGC製の感光性のアクリル樹脂材料を含むインクをスピンコート法により基板110上に塗布し、塗布されたインクを100℃でプリベークして層を形成し、波長が365nmの紫外光を当該層に照射することで矩形状のパターンを形成し、さらにポストベークを行った。これにより、バンク130が形成された。なお、実施例4では、高さが0.3μm以上1μm以下となるようにバンク130を形成した。 Next, an acrylic resin material containing a fluorine compound and containing a photosensitive acrylic resin material made of AGC is applied onto the substrate 110 by a spin coating method, and the applied ink is prebaked at 100 ° C. to form a layer. Was formed, and the layer was irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm to form a rectangular pattern, which was further post-baked. As a result, the bank 130 was formed. In Example 4, the bank 130 was formed so that the height was 0.3 μm or more and 1 μm or less.

バンク130の表面部131には、フッ素化合物が偏析しており、表面部131は撥液性が大きく、濡れ性が小さかった。すなわち、表面部131は、撥液部132によって占められていた。有機半導体層145のインクに対する撥液部132の接触角は、20度以上70度以下、望ましくは30度以上60度以下となる。なお、内部136は、撥液性が比較的大きい。 Fluorine compounds were segregated on the surface portion 131 of the bank 130, and the surface portion 131 had high liquid repellency and low wettability. That is, the surface portion 131 was occupied by the liquid repellent portion 132. The contact angle of the liquid-repellent portion 132 with respect to the ink of the organic semiconductor layer 145 is 20 degrees or more and 70 degrees or less, preferably 30 degrees or more and 60 degrees or less. The inner 136 has a relatively large liquid repellency.

次に、バンク130によって規定されている領域に、ペンタセンを有機溶剤に溶解することで生成されたインクをインクジェット法で塗布した。 Next, the ink produced by dissolving pentacene in an organic solvent was applied to the region defined by the bank 130 by an inkjet method.

そして、真空乾燥により、塗布されたインクの溶剤を乾燥させ、100℃でインクを加熱した。その結果、有機半導体層145が形成された。 Then, the solvent of the applied ink was dried by vacuum drying, and the ink was heated at 100 ° C. As a result, the organic semiconductor layer 145 was formed.

次に、実施例1と同じ方法で、バンク130にOプラズマ320を照射した。これにより、バンク130の撥液部132のうち、有機半導体層145が接していない部位からフッ素化合物が除去され、当該部位の撥液性が小さくなり、濡れ性が大きくなった。つまり、表面部131の当該部位が、低撥液部134となった。なお、第2の機能層150のインクに対する低撥液部134の接触角は、0度以上30度以下、望ましくは0度以上20度以下となる。 Next, the bank 130 was irradiated with O 2 plasma 320 by the same method as in Example 1. As a result, the fluorine compound was removed from the portion of the liquid-repellent portion 132 of the bank 130 that was not in contact with the organic semiconductor layer 145, the liquid-repellent property of the portion was reduced, and the wettability was increased. That is, the portion of the surface portion 131 became the low liquid repellent portion 134. The contact angle of the low liquid repellent portion 134 with respect to the ink of the second functional layer 150 is 0 degrees or more and 30 degrees or less, preferably 0 degrees or more and 20 degrees or less.

次に、金のナノ粒子が分散されたインクを、インクジェット法で低撥液部134の一部および有機半導体層145に塗布して、ソース電極152およびドレイン電極153を形成した。ここで、ソース電極152およびドレイン電極153を、互いに一定の距離を空けて、かつ、対向するように形成した。 Next, an ink in which gold nanoparticles were dispersed was applied to a part of the low liquid repellent portion 134 and the organic semiconductor layer 145 by an inkjet method to form a source electrode 152 and a drain electrode 153. Here, the source electrode 152 and the drain electrode 153 are formed so as to be opposed to each other at a certain distance from each other.

次に、ソース電極152、ドレイン電極153、および、低撥液部134を覆う保護層157を形成した。そして、ドレイン電極153を露出するために、コンタクトホール400を形成した。その結果、図11に示されている有機トランジスタデバイスである機能デバイス100が完成した。 Next, a protective layer 157 covering the source electrode 152, the drain electrode 153, and the low liquid repellent portion 134 was formed. Then, a contact hole 400 was formed in order to expose the drain electrode 153. As a result, the functional device 100, which is the organic transistor device shown in FIG. 11, was completed.

よって、上述した実施形態、並びに、変形例1から3、および、その他の変形例のいずれかによれば、有機トランジスタデバイスも同様に製造できると言える。 Therefore, it can be said that the organic transistor device can be manufactured in the same manner according to any of the above-described embodiments, modifications 1 to 3, and other modifications.

本開示の機能デバイスおよび機能デバイスの製造方法は、有機ELデバイス、量子ドット発光デバイス、色変換フィルターデバイス、有機トランジスタデバイス、および、センサーデバイス等の機能デバイスに好適に利用できる。 The functional device and the method for manufacturing the functional device of the present disclosure can be suitably used for a functional device such as an organic EL device, a quantum dot light emitting device, a color conversion filter device, an organic transistor device, and a sensor device.

1 有機ELデバイス
10 TFTパネル
12 陽極
13 正孔注入層
14 正孔輸送層
15 有機発光層
16 バンク
18 電子注入層
20 透明陰極
22 透明封止膜
70 光
100 機能デバイス
110 基板
120 電極層
121 ゲート電極層
122 ゲート絶縁層
130 バンク
131 表面部
132 撥液部
133 撥液部の表面
134 低撥液部
135 低撥液部の表面
136 内部
140 第1の機能層
141 発光層
141R 赤色発光層
141G 緑色発光層
141B 青色発光層
41 インク
41R 赤色発光インク
41G 赤緑発光インク
41B 青色発光インク
142 正孔注入層
143 正孔輸送層
144 電子注入層
145 有機半導体層
150 第2の機能層
151 電極層
152 ソース電極
153 ドレイン電極
156 封止層
157 保護層
158 無機層
210 真空乾燥機
211 収容部
212 排気ポンプ
310 CFプラズマ
320 Oプラズマ
330 遮蔽マスク
400 コンタクトホール
1 Organic EL device 10 TFT panel 12 Anhydrous 13 Hole injection layer 14 Hole transport layer 15 Organic light emitting layer 16 Bank 18 Electron injection layer 20 Transparent cathode 22 Transparent sealing film 70 Optical 100 Functional device 110 Substrate 120 Electrode layer 121 Gate electrode Layer 122 Gate insulating layer 130 Bank 131 Surface part 132 Liquid repellent part 133 Surface of liquid repellent part 134 Low liquid repellent part 135 Surface of low liquid repellent part 136 Inside 140 First functional layer 141 Light emitting layer 141R Red light emitting layer 141G Green light emission Layer 141B Blue light emitting layer 41 Ink 41R Red light emitting ink 41G Red green light emitting ink 41B Blue light emitting ink 142 Hole injection layer 143 Hole transport layer 144 Electron injection layer 145 Organic semiconductor layer 150 Second functional layer 151 Electrode layer 152 Source electrode 153 Drain electrode 156 Sealing layer 157 Protective layer 158 Inorganic layer 210 Vacuum dryer 211 Containment unit 212 Exhaust pump 310 CF 4 Plasma 320 O 2 Plasma 330 Shielding mask 400 Contact hole

Claims (17)

表面部に撥液部および前記撥液部よりも撥液性が小さい低撥液部を有するバンクと、
前記バンクによって規定された領域に位置し、かつ、前記撥液部と接する第1の機能層と、
前記低撥液部に接し、かつ、前記第1の機能層を覆う第2の機能層と、
を備える機能デバイス。
A bank having a liquid-repellent portion and a low liquid-repellent portion having a liquid-repellent property smaller than that of the liquid-repellent portion on the surface portion,
A first functional layer located in the region defined by the bank and in contact with the liquid repellent portion,
A second functional layer that is in contact with the low liquid repellent portion and covers the first functional layer,
Functional device with.
前記撥液部のフッ素原子の濃度は、前記低撥液部のフッ素原子の濃度よりも高い、
請求項1に記載の機能デバイス。
The concentration of fluorine atoms in the liquid-repellent portion is higher than the concentration of fluorine atoms in the low-liquid-repellent portion.
The functional device according to claim 1.
前記撥液部のフッ素原子の濃度は、5atom%以上10atom%以下であり、
前記低撥液部のフッ素原子の濃度は、0atom%以上5atom%未満である、
請求項2に記載の機能デバイス。
The concentration of fluorine atoms in the liquid-repellent portion is 5 atom% or more and 10 atom% or less.
The concentration of fluorine atoms in the low liquid repellent portion is 0 atom% or more and less than 5 atom%.
The functional device according to claim 2.
前記撥液部のシリコン原子の濃度は、前記低撥液部のシリコン原子の濃度よりも高い、
請求項1に記載の機能デバイス。
The concentration of silicon atoms in the liquid repellent portion is higher than the concentration of silicon atoms in the low liquid repellent portion.
The functional device according to claim 1.
前記撥液部のシリコン原子の濃度は、5atom%以上10atom%以下であり、
前記低撥液部のシリコン原子の濃度は、0atom%以上5atom%未満である、
請求項4に記載の機能デバイス。
The concentration of silicon atoms in the liquid-repellent portion is 5 atom% or more and 10 atom% or less.
The concentration of silicon atoms in the low liquid repellent portion is 0 atom% or more and less than 5 atom%.
The functional device according to claim 4.
前記第1の機能層の材料であるインクに対する前記撥液部の接触角は、20度以上70度以下であり、
前記第2の機能層の材料であるインクに対する前記低撥液部の接触角は、0度以上30度以下である、
請求項1から5のいずれか一項に記載の機能デバイス。
The contact angle of the liquid-repellent portion with respect to the ink which is the material of the first functional layer is 20 degrees or more and 70 degrees or less.
The contact angle of the low liquid repellent portion with respect to the ink which is the material of the second functional layer is 0 degrees or more and 30 degrees or less.
The functional device according to any one of claims 1 to 5.
前記低撥液部の表面の粗さは、前記撥液部の表面の粗さよりも大きい、
請求項1から6のいずれか一項に記載の機能デバイス。
The roughness of the surface of the low liquid repellent portion is larger than the roughness of the surface of the liquid repellent portion.
The functional device according to any one of claims 1 to 6.
前記第1の機能層は、発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、および、有機半導体層の中の1つ以上の層を含む、
請求項1から7のいずれか一項に記載の機能デバイス。
The first functional layer includes one or more layers among a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an organic semiconductor layer.
The functional device according to any one of claims 1 to 7.
前記第2の機能層は、電極層、封止層、および、保護層の中の1つ以上の層を含む、
請求項1から8のいずれか一項に記載の機能デバイス。
The second functional layer comprises one or more layers of an electrode layer, a sealing layer, and a protective layer.
The functional device according to any one of claims 1 to 8.
基板にバンクを形成するステップと、
前記バンクによって規定された領域に位置し、かつ、前記バンクの表面部の撥液部に接する第1の機能層を形成するステップと、
前記表面部の一部に、前記撥液部よりも相対的に撥液性が小さい低撥液部を形成するステップと、
前記低撥液部に接し、かつ、前記第1の機能層を覆う第2の機能層を形成するステップと、
を備える機能デバイスの製造方法。
Steps to form a bank on the board,
A step of forming a first functional layer located in a region defined by the bank and in contact with a liquid repellent portion on the surface of the bank.
A step of forming a low liquid repellent portion having a relatively smaller liquid repellent property than the liquid repellent portion on a part of the surface portion.
A step of forming a second functional layer that is in contact with the low liquid repellent portion and covers the first functional layer.
A method of manufacturing a functional device.
前記撥液部には、フッ素原子またはシリコン原子を含む撥液性成分が含まれており、
前記低撥液部を形成するステップは、前記撥液部に含まれる撥液性成分の濃度を減少させて前記撥液部の一部から前記低撥液部を生成するステップである、
請求項10に記載の機能デバイスの製造方法。
The liquid-repellent portion contains a liquid-repellent component containing a fluorine atom or a silicon atom.
The step of forming the low liquid repellent portion is a step of reducing the concentration of the liquid repellent component contained in the liquid repellent portion to generate the low liquid repellent portion from a part of the liquid repellent portion.
The method for manufacturing a functional device according to claim 10.
前記低撥液部を形成するステップは、前記撥液部の一部にプラズマ照射を行うステップである、
請求項11に記載の機能デバイスの製造方法。
The step of forming the low liquid repellent portion is a step of irradiating a part of the liquid repellent portion with plasma.
The method for manufacturing a functional device according to claim 11.
前記低撥液部を形成するステップは、前記撥液部の一部に紫外光の照射を行うステップである、
請求項11に記載の機能デバイスの製造方法。
The step of forming the low liquid repellent portion is a step of irradiating a part of the liquid repellent portion with ultraviolet light.
The method for manufacturing a functional device according to claim 11.
前記バンクを形成するステップは、前記表面部に前記撥液部を形成するステップを含み、
前記低撥液部を形成するステップは、前記バンクおよび前記第1の機能層が形成された前記基板を収容部に収容し、前記バンクを加熱し、かつ、収容部の真空度を小さくするステップである、
請求項11に記載の機能デバイスの製造方法。
The step of forming the bank includes a step of forming the liquid repellent portion on the surface portion.
The step of forming the low liquid repellent portion is a step of accommodating the bank and the substrate on which the first functional layer is formed in the accommodating portion, heating the bank, and reducing the degree of vacuum in the accommodating portion. Is,
The method for manufacturing a functional device according to claim 11.
前記バンクを形成するステップは、前記表面部に前記撥液部を形成するステップを含み、
前記低撥液部を形成するステップは、前記撥液部の一部を削り、前記バンクの内部を露出させるステップである、
請求項10に記載の機能デバイスの製造方法。
The step of forming the bank includes a step of forming the liquid repellent portion on the surface portion.
The step of forming the low liquid repellent portion is a step of scraping a part of the liquid repellent portion to expose the inside of the bank.
The method for manufacturing a functional device according to claim 10.
前記低撥液部を形成するステップは、サンドブラストにより前記撥液部の一部を削るステップである、
請求項15に記載の機能デバイスの製造方法。
The step of forming the low liquid repellent portion is a step of scraping a part of the liquid repellent portion by sandblasting.
The method for manufacturing a functional device according to claim 15.
前記低撥液部を形成するステップは、機械的な研磨により、前記撥液部の一部を削るステップである、
請求項15に記載の機能デバイスの製造方法。
The step of forming the low liquid repellent portion is a step of scraping a part of the liquid repellent portion by mechanical polishing.
The method for manufacturing a functional device according to claim 15.
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