JP5109513B2 - Pattern film forming device - Google Patents

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本発明は、パターン膜形成方法及びパターン膜形成装置に関する。詳細には、有機太陽電池及び有機ELディスプレイ等に用いられるキャリア輸送材料、発光材料、電荷発生材料等からなる主に有機薄膜である有機機能性膜を基板上に塗布印刷法等の湿式法により多面付け形成する際に、基板一面に有機機能性膜を成膜した後、不必要な部分を除去しパターンニングした膜を形成するパターン膜形成方法及びパターン膜形成装置に関する。   The present invention relates to a pattern film forming method and a pattern film forming apparatus. Specifically, an organic functional film, which is mainly an organic thin film composed of a carrier transport material, a light emitting material, a charge generation material, etc. used in organic solar cells and organic EL displays, is applied on a substrate by a wet method such as a coating printing method. The present invention relates to a pattern film forming method and a pattern film forming apparatus for forming a patterned film by removing an unnecessary portion after forming an organic functional film on one surface of a substrate when forming multiple faces.

近年、高い導電性や発光性を有する高分子からなるキャリア輸送材料、及び有機溶媒に可溶な共役系高分子からなる発光材料の開発が盛んに行なわれている。有機EL素子については、非特許文献1、2、3、4において大面積基板に対しても成膜が容易で、材料使用効率の高いインクジェット法が開示されている。また、非特許文献5において、凸版印刷法を用いた発光層の赤、青、緑からなるサブピクセルの塗り分け技術が開示されている。   In recent years, a carrier transport material made of a polymer having high conductivity and light emission and a light-emitting material made of a conjugated polymer soluble in an organic solvent have been actively developed. Regarding the organic EL element, Non-Patent Documents 1, 2, 3, and 4 disclose an inkjet method that can easily form a film on a large-area substrate and has high material use efficiency. Non-Patent Document 5 discloses a technique for separately painting subpixels made of red, blue, and green of a light emitting layer using a relief printing method.

発光層の成膜は、印刷法を用いて塗り分けることで、製造装置が真空蒸着法よりも低コストで済み、成膜速度も速いために大面積な有機ELカラーディスプレイの実現に有利と考えられる。   The light-emitting layer can be formed separately by using the printing method, and the manufacturing equipment can be manufactured at a lower cost than the vacuum vapor deposition method, and the film formation speed is high, which is advantageous for realizing a large-area organic EL color display. It is done.

湿式法を用いて成膜される有機EL素子においては、正孔注入層としてポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸との複合体(以後、PEDOT:PSSと略する。)等のポリチオフェン系やポリアニリン系の導電性高分子の水分散液が使われている。それらの正孔注入層はインクジェット法や凸版印刷法を用いての成膜が可能である。インクジェット法による成膜は生産性に問題がある。凸版印刷法による成膜は、樹脂凸版が水性インキを吸水するため変形して、インクがはじき易く膜の平滑性に問題が生じ易かった。   In an organic EL element formed by a wet method, a composite of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid (hereinafter abbreviated as PEDOT: PSS) as a hole injection layer. An aqueous dispersion of a polythiophene-based or polyaniline-based conductive polymer is used. These hole injection layers can be formed using an ink jet method or a relief printing method. Film formation by the inkjet method has a problem in productivity. In the film formation by the relief printing method, the resin relief printing plate is deformed because it absorbs water-based ink, so that the ink is easily repelled and a problem in the smoothness of the film is likely to occur.

また、スピンコート法、スリットコート法等の方法で一括塗布した場合は凸版印刷法に比べて膜の平滑性が高く、インクジェット法よりも成膜時間が短い。スピンコート法、スリットコート法は、基板一面に一括でインクが塗布されるため封止ガラス板や封止缶を接着するための接着しろ、及び電極端子を形成する部分等の不必要な部分を除去する必要が生じた。従来、綿棒や布テープ等に溶剤を付けて不必要な部分を拭き取り除去を行なっていた。また、レーザアブレーション法や酸素プラズマ洗浄法、オゾン洗浄法等を行ない不必要な部分の除去を行なっていたが、時間が余計にかかり高価な装置が必要になる等の問題があった。   Further, when the coating is performed by a method such as a spin coating method or a slit coating method, the smoothness of the film is higher than that of the relief printing method, and the film formation time is shorter than that of the ink jet method. In the spin coat method and the slit coat method, since ink is applied all over the substrate, unnecessary portions such as a bonding margin for bonding a sealing glass plate or a sealing can and a portion for forming an electrode terminal are removed. Needed to be removed. Conventionally, a solvent is applied to a cotton swab or cloth tape to wipe away unnecessary portions. In addition, laser ablation, oxygen plasma cleaning, ozone cleaning, and the like have been performed to remove unnecessary portions. However, there is a problem that time is required and an expensive apparatus is required.

特に大型基板上に有機EL素子等を多面付けで作製する場合には、従来の方法では不必要な部分の拭き取り除去の時間と手間が極めて大きく湿式法による有機EL素子の生産性を落とす原因となっていた。   Especially when producing organic EL elements on a large substrate with multiple surfaces, the time and labor required for wiping and removing unnecessary parts in the conventional method is extremely large, which is a cause of reducing the productivity of organic EL elements by the wet method. It was.

また、有機太陽電池(非特許文献6参照。)や光電池においても正孔輸送層にPEDOT:PSS等の導電性高分子が使われ有機EL素子を作製する場合と同様の問題があった。
T.FUNAMOTO, Y. Matsueda, O. Yokoyama, A. Tsuda, H. Takeshita, A. Miyashita, SID 02 DIGEST, 27.5L(2002). T. Shimoda, SID 03 DIGEST, 39.1(2003). David Albertalli, SID 05 DIGEST, 30.3(2005). Tadashi Gohda, Yuhki Kobayashi, Kiyoshi Okano, Satoshi Inoue, Ken Okamoto,Satoshi Hashimoto, Emi Yamamoto, Haruyuki Morita, Seiichi Mitsui and Mitsuhiro Koden, SID 06 DIGEST, 58.3(2006). E. Kitazume, K. Takeshita, K. Murata, Y. Qian, Y. Abe, M. Yokoo, K. Oota, T. Taguchi,SID06DIGEST, 41.2(2006). Chu-Jung Ko,Yi-Kai Lin,Fang-Chung Chen and Chi-Wei Chu, Appl.Phys.Lett.,90,063509-1(2007).
In addition, organic solar cells (see Non-Patent Document 6) and photovoltaic cells also have the same problems as in the case where an organic EL element is produced using a conductive polymer such as PEDOT: PSS for the hole transport layer.
T.FUNAMOTO, Y. Matsueda, O. Yokoyama, A. Tsuda, H. Takeshita, A. Miyashita, SID 02 DIGEST, 27.5L (2002). T. Shimoda, SID 03 DIGEST, 39.1 (2003). David Albertalli, SID 05 DIGEST, 30.3 (2005). Tadashi Gohda, Yuhki Kobayashi, Kiyoshi Okano, Satoshi Inoue, Ken Okamoto, Satoshi Hashimoto, Emi Yamamoto, Haruyuki Morita, Seiichi Mitsui and Mitsuhiro Koden, SID 06 DIGEST, 58.3 (2006). E. Kitazume, K. Takeshita, K. Murata, Y. Qian, Y. Abe, M. Yokoo, K. Oota, T. Taguchi, SID06DIGEST, 41.2 (2006). Chu-Jung Ko, Yi-Kai Lin, Fang-Chung Chen and Chi-Wei Chu, Appl. Phys. Lett., 90, 063509-1 (2007).

本発明では、膜の不必要な部分の拭き取りの手間がかかり実用的でなかったスピンコート法、スリットコート法、スリットアンドスピンコート法等の基板上一面に一括で塗布し成膜する方法に組み合わせて、パターン膜形成方法及びパターン膜形成装置を提供すること。   In the present invention, it is combined with a method of forming a film by coating all over a substrate such as a spin coat method, a slit coat method, a slit and spin coat method, etc., which is not practical because it takes time and effort to wipe an unnecessary part of the film. And providing a pattern film forming method and a pattern film forming apparatus.

本発明では、有機太陽電池及び有機ELディスプレイ等の有機機能性膜を基板上に塗布印刷等の湿式法により多面付け形成する際に、不必要な膜を除去する膜除去工程を低コスト化、迅速化するパターン膜形成方法及びパターン膜形成装置を提供すること。   In the present invention, when an organic functional film such as an organic solar battery and an organic EL display is formed on a substrate by a wet method such as coating printing, a film removal process for removing unnecessary films is reduced in cost. To provide a pattern film forming method and a pattern film forming apparatus which can be speeded up.

本発明の請求項1に係る発明は、基板上の一面に形成された有機機能性膜を所望の形状にパターン化するパターン膜形成装置において、キャップ板と、キャップ板の一方の面に所望の形状を有して配置される複数のゴム状リングと、キャップ板のもう一方の面に一定の間隔を有して配置される複数のヒーターユニットブロックと、一方の端部が複数のヒーターユニットブロック間に延長され、他方の端部である開口部が複数のゴム状リングで囲まれた範囲の複数の領域の各々に少なくとも1つずつ配置される複数の吸入管と、一方の端部が複数のヒーターユニットブロック間に延長され、他方の端部である開口部が複数のゴム状リングで囲まれた範囲以外の複数の領域の各々に少なくとも1つずつ配置される複数の洗浄及び通風乾燥管と、基板及び有機機能性膜を複数のゴム状リングに密着させる機構と、を有し、基板及び有機機能性膜を複数のゴム状リングに密着させる機構は、基板を基板支持台上に固定しキャップ板と対向させ、キャップ板又は基板支持台の一方を、対向するキャップ板又は基板支持台と位置合わせし、複数のゴム状リングと前記キャップ板と基板で囲むことにより形成される複数の閉空間を各々減圧することにより基板と複数のゴム状リングを密着させ、複数のゴム状リングで囲まれた範囲以外の複数の領域の各々に開口部が配置される複数の洗浄及び通風乾燥管は、洗浄液の供給と乾燥用の通風の供給を共通して行う管であることを特徴とするパターン膜形成装置としたものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a pattern film forming apparatus that patterns an organic functional film formed on one surface of a substrate into a desired shape. A plurality of rubber-like rings arranged in a shape, a plurality of heater unit blocks arranged at a certain interval on the other surface of the cap plate, and a plurality of heater unit blocks on one end A plurality of suction pipes extending in between and having at least one opening disposed as a second end in each of a plurality of regions surrounded by a plurality of rubber-like rings, and a plurality of one end portions A plurality of cleaning and ventilation drying tubes extending between the heater unit blocks and having at least one opening disposed at the other end in a plurality of regions other than a region surrounded by a plurality of rubber rings. And the base And it has a mechanism for adhering the organic functional film into a plurality of rubber rings, a mechanism for adhering the substrate and the organic functional film into a plurality of rubber rings fixed to the cap plate the substrate on a substrate support and it is opposed, one of the cap plate or the substrate support, aligning the cap plate or the substrate support opposite, between a plurality of closed space formed by the cap plate and the substrate and a plurality of rubber rings by enclosed Mukoto each brought into close contact with the substrate and a plurality of rubber rings under reduced pressure to a plurality of washing and air drying tube opening is arranged in each of the plurality of areas other than the area surrounded by the plurality of rubber rings, The pattern film forming apparatus is characterized in that it is a pipe that supplies the cleaning liquid and the drying air in common.

本発明の請求項に係る発明は、ゴム状リングの断面形状は、多角形又は円形であることを特徴とする請求項1に記載のパターン膜形成装置としたものである。 The invention according to claim 2 of the present invention is the pattern film forming apparatus according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the rubber ring is polygonal or circular.

本発明の請求項に係る発明は、ゴム状リングの巾は、0.5mm〜4mmであることを特徴とする請求項1又は請求項に記載のパターン膜形成装置としたものである。 The invention according to claim 3 of the present invention, the width of the rubber rings, the claim 1 or characterized is obtained by the pattern film forming apparatus according to claim 2 that is 0.5mm~4mm .

本発明によれば、有機太陽電池及び有機ELディスプレイ等の有機機能性膜を基板上に塗布印刷等の湿式法により多面付け形成する際に、不必要な膜を除去する膜除去工程を低コスト化、迅速化するパターン膜形成方法及びパターン膜形成装置を提供することができる。   According to the present invention, when an organic functional film such as an organic solar cell and an organic EL display is formed on a substrate by a wet method such as coating printing, a film removal process for removing unnecessary films is reduced in cost. A pattern film forming method and a pattern film forming apparatus can be provided which can be made faster and faster.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態の間において重複する説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description among the embodiments is omitted.

図9に示すように、本発明の実施の形態に係るパターン膜形成装置100は、一方の面に1つ以上の所望の形状を有して配置されるゴム状リング1を設けたキャップ板2(図1及び図2参照。)、キャップ板2のもう一方の面と基板支持台3の基板5を固定していない面に一定の間隔を有して配置されヒーターユニットブロック9、ヒーターユニットブロック9の間に交互に配置される吸入管7と洗浄及び通風乾燥管8を備えている。   As shown in FIG. 9, the pattern film forming apparatus 100 according to the embodiment of the present invention includes a cap plate 2 provided with a rubber-like ring 1 arranged on one surface having one or more desired shapes. (See FIG. 1 and FIG. 2). The heater unit block 9 and the heater unit block are arranged with a certain distance between the other surface of the cap plate 2 and the surface of the substrate support 3 where the substrate 5 is not fixed. 9 are provided with suction pipes 7 and cleaning and ventilation drying pipes 8 arranged alternately.

ヒーターユニットブロック9は、乾燥用であり、温水、電熱ヒーター等を用いることができる。なお、急速に乾燥させるため、加熱冷却が調整可能であるペルチャ素子を用いることができる。吸入管7はキャップ板2と基板5を吸引減圧して密着させることができる。洗浄及び通風乾燥管8は、洗浄液を流す管と通風乾燥管を同時に又は個別に設けることができる。 The heater unit block 9 is for drying, and hot water, an electric heater, or the like can be used. In addition, in order to dry rapidly, the Peltier device which can adjust heating and cooling can be used. The suction pipe 7 can bring the cap plate 2 and the substrate 5 into close contact with each other by suction and pressure reduction. The cleaning and ventilation drying tube 8 can be provided with a tube for flowing the cleaning liquid and a ventilation drying tube simultaneously or separately.

図1に示すように、所望の形状を有するゴム状リング1の周辺にキャップ板2を備えている。図2に示すように、一方の面に1つ以上の所望の形状を有して配置されるゴム状リング1を設けたキャップ板2を備えている。   As shown in FIG. 1, a cap plate 2 is provided around a rubber-like ring 1 having a desired shape. As shown in FIG. 2, the cap board 2 provided with the rubber-like ring 1 arrange | positioned by having one or more desired shapes on one surface is provided.

ゴム状リング1は耐有機溶剤性、耐酸性のフッ素系ゴムやエチレン−プロピレン系ゴム等が使用できるが、有機溶剤を洗浄溶剤に用いる場合は膨潤し難いフッ素系の架橋ゴムが好ましく用いられる。   The rubber ring 1 can be made of an organic solvent-resistant, acid-resistant fluorine-based rubber, ethylene-propylene-based rubber, or the like, but when an organic solvent is used as a cleaning solvent, a fluorine-based crosslinked rubber that is difficult to swell is preferably used.

本発明の実施の形態では、図2に示すように、キャップ板2の一方の面に断面形状が円形のゴム状リング1や図8に示すように、概略三角形型のゴム状リング1を方形、円形、三角形等の任意の形状に曲げて1つ以上並べて固定したキャップ板2を用いることができる。   In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, a rubber ring 1 having a circular cross section on one surface of the cap plate 2 or a rubber ring 1 having a substantially triangular shape as shown in FIG. A cap plate 2 that is bent into an arbitrary shape such as a circle or a triangle and fixed one by one in a row can be used.

ゴム状リング1の断面の巾は4mm以下である。より好ましくは0.5mm〜4mmである。0.5mmより細いとゴム状リング1の強度が不足したり、水密シール性が不十分となったり、基板5とキャップ板2の間隔が狭くなりすぎ洗浄溶剤が行き渡り難くなったり、乾燥し難くなる場合がある。また、4mmより巾が広いとディスプレイパネルの額縁面積が大きくなってしまう問題がある。基板5との接触面積を狭くし、ゴム状リング1の強度を上げるために三角形型の形状にして用いることがより望ましい。   The width of the cross section of the rubber ring 1 is 4 mm or less. More preferably, it is 0.5 mm to 4 mm. If it is thinner than 0.5 mm, the strength of the rubber-like ring 1 is insufficient, the watertight sealability is insufficient, the distance between the substrate 5 and the cap plate 2 is too narrow, and it is difficult for the cleaning solvent to spread or difficult to dry. There is a case. Further, if the width is larger than 4 mm, there is a problem that the frame area of the display panel becomes large. In order to reduce the contact area with the substrate 5 and increase the strength of the rubber ring 1, it is more desirable to use a triangular shape.

ゴム状リング1はキャップ板2に溝加工しはめ込み、接着剤で接着、固定することができる。   The rubber ring 1 can be grooved and fitted into the cap plate 2, and can be bonded and fixed with an adhesive.

キャップ板2はステンレス板、チタン板、セラミック板及び樹脂板等の洗浄溶剤に耐性のある材料を用いて作製する。   The cap plate 2 is manufactured using a material resistant to a cleaning solvent such as a stainless plate, a titanium plate, a ceramic plate, and a resin plate.

以下、本発明の実施の形態に係るパターン膜形成方法を図2乃至図7を用いて詳細に説明する。図2に示すように、一方の面に1つ以上の所望の形状を有して配置されるゴム状リング1を設けたキャップ板2を準備する。   Hereinafter, a pattern film forming method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, a cap plate 2 provided with a rubber-like ring 1 disposed on one surface having one or more desired shapes is prepared.

図3に示すように、前述の準備したキャップ板2の一方の面に形成されたゴム状リング1と基板5上の一面に形成された有機機能性膜4を基板支持台3に固定し、対向させて配置している。ここで、溶剤可溶性の有機機能性膜4は、有機太陽電池及び有機ELディスプレイ等に用いられるキャリア輸送層、発光層及び電荷発生層等からなる主に有機薄膜である。   As shown in FIG. 3, the rubber-like ring 1 formed on one surface of the prepared cap plate 2 and the organic functional film 4 formed on one surface of the substrate 5 are fixed to the substrate support 3. They are placed facing each other. Here, the solvent-soluble organic functional film 4 is mainly an organic thin film composed of a carrier transport layer, a light emitting layer, a charge generation layer, and the like used for an organic solar cell and an organic EL display.

基板5は、金属、薄いガラスやプラスチックを用いることができるが本発明はこれに限定されるわけではない。基板5を基板支持台3に固定し、対向するキャップ板2と基板支持台3を加圧することにより基板5とゴム状リング1を密着させる。   The substrate 5 can be made of metal, thin glass or plastic, but the present invention is not limited to this. The board | substrate 5 is fixed to the board | substrate support stand 3, and the board | substrate 5 and the rubber-like ring 1 are contact | adhered by pressurizing the cap board 2 and the board | substrate support stand 3 which oppose.

本発明の別の密着方法としては、基板5を基板支持台3上に固定し、ゴム状リング1を有するキャップ板2と対向させ、所望の形状にパターン化するために位置を合わせて載せ、ゴム状リング1とキャップ板2と基板5間で囲まれた閉空間を減圧することにより有機機能性膜4付き基板5とゴム状リング1を密着させても良い。   As another contact method of the present invention, the substrate 5 is fixed on the substrate support 3, is opposed to the cap plate 2 having the rubber-like ring 1, and is placed in alignment to be patterned into a desired shape, The rubber-like ring 1, the cap plate 2, and the substrate 5 with the organic functional film 4 may be brought into close contact with the rubber-like ring 1 by reducing the pressure of the closed space surrounded by the substrate.

基板支持台3は、基板5を固定するため耐食性が良く熱伝導の良い金属、セラミックスで作製し基板5を吸引等により固定できるようにする。   The substrate support 3 is made of a metal or ceramic having good corrosion resistance and good heat conduction for fixing the substrate 5 so that the substrate 5 can be fixed by suction or the like.

図4に示すように、キャップ板2の一方の面に形成されたゴム状リング1を基板5に密着させた後、有機機能性膜4の溶解性溶剤又は分散性溶剤でゴム状リング1の外の有機機能性膜4を洗浄除去する。   As shown in FIG. 4, after the rubber-like ring 1 formed on one surface of the cap plate 2 is brought into close contact with the substrate 5, the rubber-like ring 1 is formed with a soluble solvent or a dispersible solvent of the organic functional film 4. The outer organic functional film 4 is removed by washing.

溶剤可溶性の有機機能性膜4が水溶性又は水分散性膜である場合は、溶解又は分散溶剤として水及びアルコールを含む溶剤を使用することによりゴム状リング1に囲まれた範囲外の有機機能性膜4を洗浄除去し乾燥することで有機機能性膜4のパターンを形成することができる。   When the solvent-soluble organic functional film 4 is a water-soluble or water-dispersible film, an organic function outside the range surrounded by the rubber ring 1 is obtained by using a solvent containing water and alcohol as a dissolving or dispersing solvent. The pattern of the organic functional film 4 can be formed by washing and removing the functional film 4 and drying.

溶剤可溶性の有機機能性膜4がトルエン等の芳香族系有機溶媒可溶性膜である場合は、芳香族系有機溶媒を含む溶剤を溶解又は分散溶剤として使用することによりゴム状リング1に囲まれた範囲外の有機機能性膜4を洗浄除去し乾燥することで有機機能性膜4のパターンを形成することができる。   When the solvent-soluble organic functional film 4 is an aromatic organic solvent-soluble film such as toluene, the solvent-containing organic functional film 4 is surrounded by the rubber ring 1 by using a solvent containing an aromatic organic solvent as a dissolving or dispersing solvent. The pattern of the organic functional film 4 can be formed by washing and removing the organic functional film 4 outside the range and drying.

溶剤可溶性の有機機能性膜4が水溶性又は水分散性膜である場合は、有機機能性膜4の洗浄除去後の基板5の乾燥時間を速めるために、洗浄除去の際の溶剤の組成を、最初に水分濃度を高く、後にアルコール濃度を増した組成を変化させた洗浄溶剤を用いることもできる。   When the solvent-soluble organic functional film 4 is a water-soluble or water-dispersible film, the composition of the solvent at the time of cleaning and removal is increased in order to speed up the drying time of the substrate 5 after the organic functional film 4 is cleaned and removed. Alternatively, it is possible to use a cleaning solvent in which the composition is changed by increasing the water concentration first and then increasing the alcohol concentration.

また、溶剤可溶性の有機機能性膜4が水溶性膜と有機溶剤可溶性膜の積層膜である場合は、水及びアルコールを含む溶剤と芳香族系有機溶媒溶剤を交互に使い洗浄を行ない、最後に水よりも蒸気圧の低い芳香族有機溶媒で洗浄することにより乾燥時間を短縮できる。   In the case where the solvent-soluble organic functional film 4 is a laminated film of a water-soluble film and an organic solvent-soluble film, cleaning is performed by alternately using a solvent containing water and alcohol and an aromatic organic solvent solvent. Drying time can be shortened by washing with an aromatic organic solvent having a lower vapor pressure than water.

溶剤可溶性の有機機能性膜4を洗浄する際に、洗浄溶剤がゴム状リング1で囲まれた範囲内に入り込み、有機機能性膜4を溶かすことを防ぐために基板5とキャップ板2はゴム状リング1を介して密着させる必要がある。   When the solvent-soluble organic functional film 4 is cleaned, the substrate 5 and the cap plate 2 are made of rubber to prevent the cleaning solvent from entering the range surrounded by the rubber ring 1 and dissolving the organic functional film 4. It is necessary to closely contact via the ring 1.

図5に示すように、ゴム状リング1の範囲外の有機機能性膜4を乾燥する。   As shown in FIG. 5, the organic functional film 4 outside the range of the rubber-like ring 1 is dried.

乾燥する際には図9に示すように、キャップ板2又は基板支持台5に取り付けたヒーターユニットブロック9によりキャップ板2、基板5、基板支持台3を加熱乾燥した後基板5からキャップ板2を離すことで乾燥時間を速めることができる。   When drying, as shown in FIG. 9, the cap plate 2, the substrate 5, and the substrate support 3 are heated and dried by the heater unit block 9 attached to the cap plate 2 or the substrate support 5, and then the substrate 5 to the cap plate 2. Release time can speed up drying time.

さらに、乾燥する際にキャップ板2とゴム状リング1で囲まれた範囲以外の部分を洗浄及び通風乾燥管8を用いて通風乾燥できる。通風乾燥の後、基板5からキャップ板2を離すことによっても乾燥時間をより速めることができる。   Furthermore, when drying, portions other than the range surrounded by the cap plate 2 and the rubber ring 1 can be washed and ventilated by using the washing and ventilation drying tube 8. The drying time can be further accelerated by separating the cap plate 2 from the substrate 5 after ventilation drying.

その際、洗浄及び通風乾燥管8は、洗浄液を流す管と通風乾燥用の管を個別に設けても良いし共通で使用してもよい。   At that time, the cleaning and ventilation drying tube 8 may be provided with a tube for flowing the cleaning liquid and a tube for ventilation drying separately or may be used in common.

ヒーターユニットブロック9は、乾燥用の基板加熱機構であり温水を流すか、急速な加熱冷却を調整可能なペルチェ素子や、電熱ヒーター等を用いることができるが本発明はこれに限定されるわけではない。   The heater unit block 9 is a substrate heating mechanism for drying, and it is possible to use a Peltier element capable of adjusting warm heating / cooling by flowing hot water, an electric heater, or the like, but the present invention is not limited to this. Absent.

本発明で用いる基板5上には、有機機能性膜4の下に陰極蒸着時のライン分離用の逆テーパー状のレジストを用いた隔壁が形成されていても良い。また発光領域の周囲にインクジェット法や印刷法を用いた成膜時にインク流出防止用のバンク(土手)が形成されていても良い。さらに薄膜トランジスタや配線等の駆動回路が形成されていても良い。   On the substrate 5 used in the present invention, a partition wall using a reverse taper resist for line separation at the time of cathode vapor deposition may be formed under the organic functional film 4. Further, a bank (bank) for preventing ink outflow may be formed around the light emitting region at the time of film formation using an ink jet method or a printing method. Further, a driving circuit such as a thin film transistor or a wiring may be formed.

図6に示すように、キャップ板2と基板5を分離すると図7に示すような所望の形状を有するパターン膜を基板5上に形成することができた。   As shown in FIG. 6, when the cap plate 2 and the substrate 5 are separated, a pattern film having a desired shape as shown in FIG. 7 can be formed on the substrate 5.

本発明のパターン膜形成方法は、ガラス、金属、プラスチック等の基板5上の一面に形成された溶剤可溶性の有機機能性膜4を所望の形状に分割パターン化したい場合に図1及び図2に示すように、一方の面に1つ以上の所望の形状を有して配置されるゴム状リング1を設けたキャップ板2を用いることができる。本発明では、キャップ板2の一方の面に1つ以上の所望の形状を有しているゴム状リング1が基板5上に形成された有機機能性膜4に密着させた後、有機機能性膜4を溶解又は分散する溶剤で各ゴム状リング1に囲まれた範囲外の有機機能性膜4を洗浄除去し、乾燥することができる。   The pattern film forming method of the present invention is shown in FIGS. 1 and 2 when the solvent-soluble organic functional film 4 formed on one surface of a substrate 5 such as glass, metal or plastic is divided into a desired shape. As shown, it is possible to use a cap plate 2 provided with a rubber-like ring 1 arranged on one surface having one or more desired shapes. In the present invention, after the rubber ring 1 having one or more desired shapes on one surface of the cap plate 2 is brought into close contact with the organic functional film 4 formed on the substrate 5, The organic functional film 4 outside the range surrounded by each rubber ring 1 can be washed and removed with a solvent for dissolving or dispersing the film 4 and dried.

以下、本発明の実施例について説明する。   Examples of the present invention will be described below.

360mm×460mm角のガラス基板上にインジウム錫酸化物からなる透明導電膜をスパッタリング法で成膜し、塩化第二鉄(III)水溶液と塩酸の混合溶液によりエッチングを行う。480(走査ライン)×640×赤、青、緑ライン(データライン)対応の対角5インチの単純マトリクスディスプレイ用ストライプ陽極を2行×3列の6面配置に形成した。   A transparent conductive film made of indium tin oxide is formed on a 360 mm × 460 mm square glass substrate by a sputtering method, and etching is performed with a mixed solution of ferric chloride (III) aqueous solution and hydrochloric acid. Diagonal 5 inch diagonal anodes for simple matrix displays corresponding to 480 (scan lines) × 640 × red, blue, and green lines (data lines) were formed in a 6-plane arrangement of 2 rows × 3 columns.

このストライプ電極上にポリイミドを用いたレジストによるバンクをフォトリソグラフィ法を用いて2μm厚に形成した後、紫外線オゾン洗浄を行なった。その後、ダイコート法で正孔注入層としてPEDOT:PSS(BAYTRON P CH8000)を水、イソプロピルアルコールで適当に希釈したインクを用いて50nmの厚さで基板5の一面に形成した。   A bank made of a resist using polyimide was formed on the stripe electrode to a thickness of 2 μm by photolithography, and then ultraviolet ozone cleaning was performed. Thereafter, PEDOT: PSS (BAYTRON P CH8000) was formed as a hole injection layer by die coating on one surface of the substrate 5 with a thickness of 50 nm using an ink appropriately diluted with water and isopropyl alcohol.

キャップ板2は図1に示すような形状でステンレス板を加工し作製する。対角5インチディスプレイ6面分に対応し発光領域から3mm外側になるように方形に1mmの深さに溝加工し断面直径2mmのフッ素ゴム状リング1をはめ込み接着した。   The cap plate 2 is manufactured by processing a stainless plate in a shape as shown in FIG. Corresponding to six diagonal 5 inch displays, a grooving ring 1 having a cross-sectional diameter of 2 mm was fitted and bonded in a square shape to a depth of 1 mm so as to be 3 mm outside the light emitting region.

次に基板5を基板支持台3上に固定し図1で示すキャップ板2を基板5と位置合わせし重ね合わせ加圧し密着させた。純水を基板5とキャップ板2の隙間に流し洗浄した。次にエチルアルコールを流し洗浄した。さらに圧縮空気を流し乾燥してから基板5とキャップ板2を分離すると図7に示すように有機機能性膜4をパターニングすることができた。パターニングしたPEDOT:PSS膜上には次の発光層の印刷を行なうことができた。   Next, the substrate 5 was fixed on the substrate support 3, and the cap plate 2 shown in FIG. Pure water was poured into the gap between the substrate 5 and the cap plate 2 for cleaning. Next, ethyl alcohol was washed and washed. When the substrate 5 and the cap plate 2 were separated after flowing compressed air and drying, the organic functional film 4 could be patterned as shown in FIG. The next light emitting layer could be printed on the patterned PEDOT: PSS film.

正孔注入層10としてPEDOT:PSS膜を50nmの厚さで形成するまでを実施例1と同様におこなった。その後、発光層11としてポリフルオレン系の赤、青、緑の発光材料のキシレン溶液からなるインクを用いて凸版印刷により発光層ストライプラインをデータラインに合わせて基板5一面に各色のラインを順に形成した。   The same process as in Example 1 was performed until a PEDOT: PSS film having a thickness of 50 nm was formed as the hole injection layer 10. Then, using the ink made of polyfluorene-based red, blue, and green light emitting materials in xylene as the light emitting layer 11, the light emitting layer stripe lines are aligned with the data lines by letterpress printing, and each color line is sequentially formed on the entire surface of the substrate 5. did.

次に図9で示すような吸引管7、洗浄及び通風乾燥管8、ヒーターユニットブロック9をキャップ板2のもう一方の面に配置し、洗浄部の流水路等を掘り込み加工し、断面の直径2mmのゴム状リング1をはめ込んだキャップ板2を重ね合わせ、吸引管7を吸引しキャップ板2と基板5を密着させた。   Next, the suction pipe 7, the cleaning and ventilation drying pipe 8, and the heater unit block 9 as shown in FIG. 9 are arranged on the other surface of the cap plate 2, and the flow channel of the cleaning section is dug and processed. The cap plate 2 fitted with the rubber ring 1 having a diameter of 2 mm was superposed, the suction tube 7 was sucked, and the cap plate 2 and the substrate 5 were brought into close contact with each other.

次に純水とトルエンを洗浄及び通風乾燥管8から順に流し、ゴム状リング1で密閉された範囲外の膜を洗い出した。最後にペルチェ素子付きヒーターユニットブロック9で基板支持台3とキャップ板2を加熱しながら空気を流し基板5を乾燥させてから、基板5をキャップ板2から分離すると、図7に示すように水溶性膜と有機溶剤可溶性膜を積層した有機機能性膜4をパターニングすることができた。   Next, pure water and toluene were washed in order from the washing and ventilation drying tube 8, and the membrane outside the range sealed with the rubber ring 1 was washed out. Finally, when the substrate 5 is dried by heating the substrate support 3 and the cap plate 2 with the Peltier element-equipped heater unit block 9 to dry the substrate 5, and then separating the substrate 5 from the cap plate 2, water is dissolved as shown in FIG. 7. The organic functional film 4 in which the functional film and the organic solvent-soluble film are laminated can be patterned.

パターンニング後、バリウム/アルミニウム積層膜からなる陰極ラインをデータラインに直交するようにマスク蒸着した後、封止ガラス板を接着することにより有機ELディスプレイパネルとすることができた。   After patterning, a cathode line made of a barium / aluminum laminated film was mask-deposited so as to be orthogonal to the data line, and then an organic EL display panel was obtained by adhering a sealing glass plate.

本発明のパターン膜形成方法に用いるキャップ板の例の斜視図である。It is a perspective view of the example of the cap board used for the pattern film formation method of this invention. 本発明のパターン膜形成方法に用いるキャップ板の例の断面の模式図である。It is a schematic diagram of the cross section of the example of the cap board used for the pattern film formation method of this invention. 本発明のパターン膜形成方法にてパターン膜を形成する手順を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the procedure which forms a pattern film with the pattern film formation method of this invention. 本発明のパターン膜形成方法にてパターン膜を形成する手順を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the procedure which forms a pattern film with the pattern film formation method of this invention. 本発明のパターン膜形成方法にてパターン膜を形成する手順を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the procedure which forms a pattern film with the pattern film formation method of this invention. 本発明のパターン膜形成方法にてパターン膜を形成する手順を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the procedure which forms a pattern film with the pattern film formation method of this invention. 本発明のパターン膜形成方法にてパターン膜を形成した基板を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the board | substrate which formed the pattern film in the pattern film formation method of this invention. 本発明のパターン膜形成方法にて別の態様のパターン膜を形成する方法を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the method of forming the pattern film of another aspect with the pattern film formation method of this invention. 本発明のパターン膜形成方法の別の態様のパターン膜形成装置を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the pattern film forming apparatus of another aspect of the pattern film forming method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ゴム状リング
2 キャップ板
3 基板支持台
4 有機機能性膜
5 基板
6 ストライプ状、又はドット状に形成されている有機機能性膜
7 吸引管
8 洗浄及び通風乾燥管
9 ヒーターユニットブロック
10 有機正孔輸送層
11 有機発光層
100 パターン膜形成装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rubber-like ring 2 Cap board 3 Substrate support stand 4 Organic functional film 5 Substrate 6 Organic functional film formed in stripes or dots 7 Suction tube 8 Washing and ventilation drying tube 9 Heater unit block 10 Organic positive Hole transport layer 11 Organic light emitting layer 100 Pattern film forming apparatus

Claims (3)

基板上の一面に形成された有機機能性膜を所望の形状にパターン化するパターン膜形成装置において、
キャップ板と、
前記キャップ板の一方の面に所望の形状を有して配置される複数のゴム状リングと、
前記キャップ板のもう一方の面に一定の間隔を有して配置される複数のヒーターユニットブロックと、
一方の端部が前記複数のヒーターユニットブロック間に延長され、他方の端部である開口部が前記複数のゴム状リングで囲まれた範囲の複数の領域の各々に少なくとも1つずつ配置される複数の吸入管と、
一方の端部が前記複数のヒーターユニットブロック間に延長され、他方の端部である開口部が前記複数のゴム状リングで囲まれた範囲以外の複数の領域の各々に少なくとも1つずつ配置される複数の洗浄及び通風乾燥管と、
前記基板及び前記有機機能性膜を前記複数のゴム状リングに密着させる機構と、
を有し、
前記基板及び前記有機機能性膜を前記複数のゴム状リングに密着させる機構は、
前記基板を前記基板支持台上に固定し前記キャップ板と対向させ、前記キャップ板又は前記基板支持台の一方を、対向する前記キャップ板又は前記基板支持台と位置合わせし、前記複数のゴム状リングと前記キャップ板と前記基板で囲むことにより形成される複数の閉空間を各々減圧することにより前記基板と前記複数のゴム状リングを密着させ、
前記複数のゴム状リングで囲まれた範囲以外の複数の領域の各々に開口部が配置される前記複数の洗浄及び通風乾燥管は、洗浄液の供給と乾燥用の通風の供給を共通して行う管であることを特徴とするパターン膜形成装置。
In a pattern film forming apparatus for patterning an organic functional film formed on one surface of a substrate into a desired shape,
A cap plate,
A plurality of rubber rings arranged to have a desired shape on one surface of the cap plate;
A plurality of heater unit blocks disposed at a predetermined interval on the other surface of the cap plate;
One end is extended between the plurality of heater unit blocks, and at least one opening that is the other end is disposed in each of a plurality of regions surrounded by the plurality of rubber rings. A plurality of suction pipes;
One end is extended between the plurality of heater unit blocks, and the opening that is the other end is disposed at least one in each of the plurality of regions other than the range surrounded by the plurality of rubber rings. A plurality of cleaning and ventilation drying tubes;
A mechanism for bringing the substrate and the organic functional film into close contact with the plurality of rubber-like rings;
Have
A mechanism for bringing the substrate and the organic functional film into close contact with the plurality of rubber-like rings,
The substrate is fixed on the substrate support and is opposed to the cap plate, and one of the cap plate or the substrate support is aligned with the opposing cap plate or the substrate support, and the plurality of rubber-like members brought into close contact with the plurality of rubber ring and the substrate by vacuum respectively between a plurality of closed spaces formed by the enclosed Mukoto in the substrate and the ring and the cap plate,
The plurality of cleaning and ventilation drying tubes in which openings are arranged in each of a plurality of regions other than the range surrounded by the plurality of rubber-like rings commonly supply cleaning liquid and supply ventilation for drying. A pattern film forming apparatus characterized by being a tube.
前記ゴム状リングの断面形状は、多角形又は円形であることを特徴とする請求項1に記載のパターン膜形成装置。 The pattern film forming apparatus according to claim 1, wherein a cross-sectional shape of the rubber ring is a polygon or a circle. 前記ゴム状リングの巾は、0.5mm〜4mmであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のパターン膜形成装置。 The pattern film forming apparatus according to claim 1, wherein a width of the rubber-like ring is 0.5 mm to 4 mm.
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