JP5360675B2 - 表示素子の製造方法、及び表示素子の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子又は回路素子などを形成する表示素子の製造技術に関する。特にナノインプリントにより隔壁（バンク）を形成して表示素子を製造する製造技術に関する。

表示素子として、液晶又は有機ＥＬなどを利用した表示媒体が広く用いられている。例えば有機ＥＬ素子の製造においては、電極層や有機化合物層のパターニングがなされている。このパターニングを行う方法として、シャドウマスクを介して有機化合物を蒸着する方法やインクジェットにより有機化合物を塗布する方法がある。

蒸着装置は、均一な膜を得るため基板と蒸着源との間隔をある程度離す必要があり、蒸着装置自体が大型化し、蒸着装置の各成膜室の排気に要する時間も長時間となってしまっていた。さらに、蒸着装置は基板を回転させる構造であるため、大面積基板を目的とする蒸着装置には限界があった。このため、特許文献１に開示されるように、インクジェットにより有機化合物を塗布する研究開発が盛んに進められている。

インクジェットにより有機化合物を塗布する際には、塗布されたインクが特定の領域から広がらないように隔壁（バンク）が形成されることが多い。特許文献１では隔壁と隔壁との間にインクが塗布されているが、隔壁の製造について開示されていない。一般に隔壁はフォトリソグラフィ工程で製造されている。具体的には隔壁は基板上に感光性を有する合成樹脂をコーティングして感光性材料層（絶縁層）を設けた後、パターンを有するマスクを露光光で照明し、マスクを透過した露光光により感光性材料層を露光する。次いで現像処理することにより隔壁を製造している。しかしこのような隔壁を製造する方法は煩雑であるため、特許文献２は隔壁を不要とする方法を提案している。
米国特許７１０８３６９号公報 特開２００６−２９４４８５号公報

しかし、特許文献２で提案されるように線幅が太い箇所などの一部では隔壁が無くてもよいが、多くの箇所では有機化合物を基板に塗布したりするには隔壁を作成した方が精度の高い表示素子を生産することができ、また、不良率を低減することもできる。
そこで、隔壁を基板に簡易に作る技術を提供し、高精度な駆動回路を可撓性の基板に形成する表示素子用の製造装置及び製造方法を提供する。

本発明の表示素子の製造装置は、可撓性の基板上に表示素子を形成する。この製造装置は可撓性の基板を第１方向に搬送する搬送部と、第１方向と交差する第２方向に回転して前記可撓性の基板に前記表示素子用の隔壁を形成する第１の隔壁形成ローラ部と、を有する。第１の隔壁形成ローラ部は、第１方向に関して互いに異なる位置に配置されて、表示素子の第１方向の中央領域の隔壁を形成する第１ローラ部と、前記表示素子の第１方向の周辺領域の隔壁を形成する第２ローラ部とを備えることを特徴とする。

本発明の表示素子の製造方法は、表示素子を可撓性の基板に形成する表示素子の製造方法である。この方法は、可撓性の基板を第１方向に搬送する搬送工程と、第１の隔壁形成ローラ部を第１方向と交差する第２方向に回転させて可撓性の基板に隔壁を形成する隔壁形成工程と、を含み、第１の隔壁形成ローラ部は、第１方向に関して互いに異なる位置に配置されて、表示素子の第１方向の中央領域の隔壁を形成する為の第１ローラ部と、表示素子の第１方向の周辺領域の隔壁を形成する為の第２ローラ部とを備える。隔壁形成工程において、第１ローラ部と第２ローラ部とを第２方向に回転させて可撓性の基板に隔壁を形成することを特徴とする。

本発明の表示素子の製造方法又は製造装置は、隔壁が形成されているため高精度に表示素子が形成される。この隔壁を作成する際に搬送方向にローラを回転させるのではない、という利点もある。可撓性の基板が長尺であってもロール状のままでの状態で運搬可能となり、輸送コストの大幅な削減も可能となる。特に、多面取りパネルや大型パネルになればなるほど効果は大きい。

本実施形態で説明する表示素子の製造装置は、有機ＥＬ素子、液晶表示素子又は電界放出ディスプレイに適用できる装置である。

＜電界効果型トランジスタの有機ＥＬ素子５０＞
図１（ａ）は、有機ＥＬ素子５０の拡大上面図であり、図１（ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）のｂ−ｂ断面図及びｃ−ｃ断面図である。この実施形態では有機ＥＬ素子５０はボトムコンタクト型であるが、トップコンタクト型でも適用できる。

図１（ｂ）に示されるように可撓性シート基板ＦＢの上にゲート電極Ｇが形成されている。そのゲート電極Ｇの上に絶縁層Ｉが形成されている。絶縁層Ｉの上にソースバスラインＳＢＬのソース電極Ｓが形成されるとともに、画素電極Ｐと接続したドレイン電極Ｄが形成される。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間には有機半導体層ＯＳが形成される。これで電界効果型トランジスタが完成することになる。また、画素電極Ｐの上には、図１（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、発光層ＩＲが形成され、その発光層ＩＲの上には透明電極ＩＴＯが形成される。

図１（ｂ）及び（ｃ）から理解されるように、シート基板ＦＢには隔壁ＢＡ（バンク）が形状されている。そして図１（ｃ）に示されるようにソースバスラインＳＢＬが隔壁ＢＡ間に形成されている。このように、隔壁ＢＡが存在することによりソースバスラインＳＢＬが高精度に形成されるとともに、画素電極Ｐ及び発光層ＩＲも正確に形成されている。なお、図１（ｂ）及び（ｃ）では描かれていないがゲートバスラインＧＢＬもソースバスラインＳＢＬと同様に隔壁ＢＡ間に形成されている。このような有機ＥＬ素子５０を量産的に製造する製造装置を以下に説明する。

＜＜実施例１：有機ＥＬ素子の製造装置＞＞
図２は、可撓性のシート基板ＦＢに、図１で示された有機ＥＬ素子５０を製造する製造装置１００の構成を示された概略図である。

本実施例の有機ＥＬ素子５０の製造装置１００は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、画素電極Ｐが形成されたシート基板ＦＢを形成する。さらに、そのシート基板ＦＢ上の画素電極Ｐ上に発光層ＩＲを含む１以上の有機化合物層（発光素子層）を精度良く形成するために、画素電極Ｐの境界領域に隔壁ＢＡを容易に精度良く形成する。

有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、ロール状に巻かれた可撓性シート基板ＦＢを送り出すための供給ロールＲＬを備えている。供給ロールＲＬが所定速度の回転を行うことで、シート基板ＦＢが搬送方向であるＸ軸方向に送られる。また、有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、複数個所にローラＲＲを備えており、このローラＲＲが回転することによっても、シート基板ＦＢがＸ軸方向に送られる。ローラＲＲはシート基板ＦＢを両面から挟み込むゴムローラであってもよいし、シート基板ＦＢがパーフォレーションを有するものであればラチェット付きのローラＲＲであってもよい。

＜隔壁形成工程ＮＩ＞
供給ロールＲＬから送り出されたシート基板ＦＢは、最初にシート基板ＦＢに隔壁ＢＡを形成する隔壁形成工程ＮＩに入る。隔壁形成工程ＮＩには、第１インプリントローラ１０及びステージ１５が設けられている。第１インプリントローラ１０のローラ表面は鏡面仕上げされており、そのローラ表面にＳｉＣ、Ｔａなどの材料で構成された微細インプリント用モールド１１が取り付けられている。微細インプリント用モールド１１は、薄膜トランジスタの配線用の凹凸パターンを形成している。また、微細インプリント用モールド１１は、アライメントマークＡＭ用の凹凸パターンを形成している。

隔壁形成工程ＮＩでは、第１インプリントローラ１０でシート基板ＦＢを押圧する。このシート基板ＦＢを支えるようにステージ１５が配置されている。押圧した隔壁ＢＡが形状を保つように第１インプリントローラ１０又はステージ１５はシート基板ＦＢをガラス転移点以上に熱する。微細インプリント用モールド１１に形成された凹凸パターンがシート基板ＦＢの表面に転写される。隔壁形成工程ＮＩの詳細は図３から図１０を使って後述する。

＜電極形成工程ＴＲ＞
シート基板ＦＢは、さらにＸ軸方向に進むと電極形成工程ＴＲに入る。電極形成工程ＴＲでは、有機半導体を用いた薄膜トランジスタを形成する。この有機半導体を用いて薄膜トランジスタを構成すれば、印刷技術や液滴塗布法技術を活用して薄膜トランジスタを形成できる。また、有機半導体を用いた薄膜トランジスタの内、図１で示されたような電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）が特に好ましい。

電極形成工程ＴＲでは、ゲート用液滴塗布装置２０Ｇ、絶縁層用の液滴塗布装置２０Ｉなどの液滴塗布装置２０などを使用する。用途ごとに、ソース用及びドレイン用並びに画素電極用の液滴塗布装置２０ＳＤ、有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳ、ＩＴＯ電極用の液滴塗布装置２０ＩＴなどを使用するが、すべてインクジェット方式又はディスペンサー方式を採用することができるので、以下の説明ではこれらをまとめて液滴塗布装置２０と表現することもある。

インクジェット方式としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。液滴塗布法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できる。

まず、ゲート用液滴塗布装置２０Ｇは、メタルインクを、ゲートバスラインＧＢＬの隔壁ＢＡ内に塗布する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりメタルインクを乾燥又は焼成（ベーキング）させる。これらの処理で、ゲート電極Ｇが形成される。なおメタルインクは、粒子径が約５ｎｍほどの導電体が室温の溶媒中で安定して分散をする液体であり、導電体として、カーボン、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）が使われる。

次に、絶縁層用の液滴塗布装置２０Ｉは、ポリイミド系樹脂又はウレタン系樹脂の電気絶縁性インクをスイッチング部に塗布する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより電気絶縁性インクを乾燥し硬化させる。これらの処理で、ゲート絶縁層Ｉが形成される。

次に、ソース用及びドレイン用並びに画素電極用の液滴塗布装置２０ＳＤは、メタルインクを、ソースバスラインＳＢＬの隔壁ＢＡ内及び画素電極Ｐの隔壁ＢＡ内に塗布する。そして、熱処理装置ＢＫでメタルインクを乾燥又は焼成（ベーキング）させる。これらの処理で、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐが接続された状態の電極が形成される。

次に、互いにつながったソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとを、切断装置３０で切断する。切断装置３０としては、切断する金属膜に対し、吸収する波長のレーザーが好ましい。チタンサファイアレーザーを使ったフェムト秒レーザー照射部は、レーザー光ＬＬを１０ＫＨｚから４０ＫＨｚのパルスで照射する。レーザー光ＬＬの光路に配置されるガルバノミラー３１が回転することにより、レーザー光ＬＬの照射位置が変化する。

切断装置３０は、電界効果型トランジスタの性能を決めるソース電極Ｓとドレイン電極Ｄと間隔（チャンネル長）を正確に切断する。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄと間隔は、３μｍ程度から３０μｍ程度である。この切断処理により、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとが分離された電極が形成される。

次に、有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳは、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとのチャンネル長の間のスイッチング部に有機半導体インクを塗布する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより有機半導体インクを乾燥又は焼成させる。これらの処理で、有機半導体層ＯＳが形成される。

なお、有機半導体インクを形成する化合物は、単結晶材料でもアモルファス材料でもよく、低分子でも高分子でもよい。特に好ましいものとしては、ペンタセンやトリフェニレン、アントラセン等に代表される縮環系芳香族炭化水素化合物の単結晶又はπ共役系高分子が挙げられる。

以上のようにして、いわゆるフォトリソグラフィ工程を使用しなくても、印刷技術や液滴塗布法技術を活用して薄膜トランジスタ等を形成できる。印刷技術のみや液滴塗布法技術のみではインクのにじみや広がりのため精度よく薄膜トランジスタ等を形成することは困難であるが、隔壁形成工程ＮＩにより隔壁ＢＡが形成されているためインクのにじみや広がりを防ぐことができる。

＜発光層形成工程ＥＭ＞
有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、画素電極Ｐ上に有機ＥＬ素子の発光層ＩＲの形成工程を引き続き行う。発光層形成工程ＥＭでも、発光層用の液滴塗布装置２０（赤色発光層用の液滴塗布装置２０Ｒｅ、緑色発光層用の液滴塗布装置２０Ｇｒ、青色発光層用の液滴塗布装置２０ＢＬ）を使用する。

発光層ＩＲは、ホスト化合物とリン光性化合物（リン光発光性化合物ともいう）が含有される。ホスト化合物とは発光層ＩＲに含有される化合物である。リン光性化合物は励起三重項からの発光が観測される化合物であり室温においてリン光発光する。

赤色発光層用の液滴塗布装置２０Ｒｅは、Ｒ溶液を画素電極Ｐ上に塗布し、乾燥後の厚み１００ｎｍになるように成膜を行う。Ｒ溶液は、ホスト材のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に赤ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。
続いて、緑色発光層用の液滴塗布装置２０Ｇｒは、Ｇ溶液を画素電極Ｐ上に塗布する。Ｇ溶液は、ホスト材ＰＶＫに緑ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。

さらに、青色発光層用の液滴塗布装置２０ＢＬは、Ｂ溶液を画素電極Ｐ上に塗布する。Ｂ溶液は、ホスト材ＰＶＫに青ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。
その後、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより発光層溶液を乾燥し硬化させる。

次に、絶縁層用の液滴塗布装置２０Ｉは、ポリイミド系樹脂又はウレタン系樹脂の電気絶縁性インクを、後述する透明電極ＩＴＯとショートしないように、ゲートバスラインＧＢＬ又はソースバスラインＳＢＬの一部に塗布する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより電気絶縁性インクを乾燥し硬化させる。

その後、ＩＴＯ電極用の液滴塗布装置２０ＩＴは、赤色、緑色及び青色発光層の上にＩＴＯ（Indium Tin Oxideインジウムスズ酸化物）インクを塗布する。ＩＴＯインクは、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）に数％の酸化スズ（ＳｎＯ_２）を添加した化合物であり、その電極は透明である。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ_２Ｏ_３−ＺｎＯ）等非晶質で透明電極膜層を作製可能な材料を用いてもよい。透明導電膜は、透過率が９０％以上であることが好ましい。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりＩＴＯインクを乾燥し硬化させる。

図２で説明した有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、図１の有機ＥＬ素子５０を製造することができるが、有機ＥＬ素子にさらに正孔輸送層及び電子輸送層を設けられる場合がある。これらの層も印刷技術や液滴塗布法技術を活用し、これらを設けるための工程を製造装置１００に追加すればよい。

有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、図２に示された主制御部９０を有している。主制御部９０は供給ロールＲＬ及びローラＲＲの速度制御を行う。また、主制御部９０は複数のアライメントカメラＣＡ（ＣＡ１からＣＡ８）からアライメントマークＡＭ（図４を参照）の検出結果を受け取り、液滴塗布装置２０のインクなどの塗布位置とタイミング、切断装置３０の切断位置及びタイミングを制御する。

＜隔壁形成工程ＮＩ＞
＜＜実施形態１＞＞
次に隔壁形成工程ＮＩの実施形態１について説明する。
図３は実施形態１の隔壁形成工程ＮＩの拡大概念図である。図３に示された第１インプリントローラ１０は、不図示のサーボモータでＹ軸方向に回転可能である。第１インプリントローラ１０の表面はサブミクロンの表面粗さで形成されている。第１インプリントローラ１０の表面に微細インプリント用モールド１１が貼り付けられている。微細インプリント用モールド１１は、図１で示された隔壁ＢＡを形成するため凹凸パターンを有している。この凹凸パターンは隔壁ＢＡを反転されたパターンであり、凸の隔壁ＢＡに対応する微細インプリント用モールド１１の領域は凹んでいる。

ローラ上下駆動装置１２が第１インプリントローラ１０に取り付けられており、第１インプリントローラ１０はシート基板ＦＢに接したり離れたりすることができる。シート基板ＦＢが搬送される際には第１インプリントローラ１０がシート基板ＦＢから離れ、隔壁ＢＡを形成する際には第１インプリントローラ１０がシート基板ＦＢに接する。

第１インプリントローラ制御部９１は、第１インプリントローラ１０のサーボモータ及びローラ上下駆動装置１２に接続されている。第１インプリントローラ１０は搬送方向と直交する方向（Ｙ軸方向）に回転する。第１インプリントローラ制御部９１は第１インプリントローラ１０の回転、及びローラ上下駆動装置１２による第１インプリントローラ１０の上下動を制御する。

なお、シート基板ＦＢは樹脂フィルムであり、具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂を使うことができる。

次にプリント確認カメラ４１について説明する。プリント確認カメラ４１は第１インプリントローラ１０の近傍に取り付けられている。プリント確認カメラ４１は以下に説明するステージ１５と第１インプリントローラ１０との位置関係を確認したり、第１インプリントローラ１０に対するシート基板ＦＢの位置を確認したりする。またプリント確認カメラ４１は第１インプリントローラ１０による一度目の隔壁ＢＡの形成と二度目の隔壁ＢＡの形成との境目を確認する。

カメラ制御部９２は、プリント確認カメラ４１の撮影タイミングを制御したり、撮影された画像から位置を算出したりする。

ステージ１５は、テーブル１６とテーブル駆動装置１７とを有している。またステージ１５にはステージ１５と第１インプリントローラ１０との位置関係を確認するための基準マークＦＭが形成されている。テーブル１６はＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能であるとともに、Ｚ軸方向にも移動可能である。テーブル１６にはシート基板ＦＢを加熱するヒータが内蔵されており、テーブル１６の周囲の四辺付近にはシート基板ＦＢを真空吸着する吸着部が形成されている。またシート基板ＦＢを平らに保持できるように、テーブル１６の表面は表面粗さがサブミクロンに加工されている。テーブル駆動装置１７は、テーブル１６をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸方向に駆動することができる。例えば、テーブル駆動装置１７は、シート基板ＦＢが搬送される際にはテーブル１６がシート基板ＦＢから離れるようにＺ軸方向に下がる。また、シート基板ＦＢがテーブル１６の吸着部で保持された後、一度目の隔壁ＢＡの形成と二度目の隔壁ＢＡの形成との境目が目立たなくするように、シート基板ＦＢをＸ軸又はＹ軸方向に移動させることができる。

ステージ制御部９３はテーブル駆動装置１７に接続されている。ステージ制御部９３はテーブル１６の上下動及び水平移動を制御する。

次にシートバッファ領域ＢＦについて説明する。第１インプリントローラ１０は、幅方向すなわちＹ軸方向に回転するのでステージ１５にはシート基板ＦＢがステップごとに送られる。このためシートバッファ領域ＢＦが設けられている。隔壁形成工程ＮＩの上流には第１シートバッファ領域ＢＦ１が設けられ、下流には第２シートバッファ領域ＢＦ２が設けられている。第１シートバッファ領域ＢＦ１は、上流ローラ４４と上流供給ローラ４５との間にシート基板ＦＢを滞留させている。また第２シートバッファ領域ＢＦ２は、下流供給ローラ４６と下流ローラ４７との間にシート基板ＦＢを滞留させている。また、滞留しているシート基板ＦＢに所定のテンションをかけるために、第１シートバッファ領域ＢＦ１及び第２シートバッファ領域ＢＦ２に下向きの圧縮空気を吹き付けるノズルＮＺが設けられている。

上流供給ローラ４５と下流供給ローラ４６との表面には、真空吸着用の無数の孔が設けられており、シート基板ＦＢと上流供給ローラ４５及び下流供給ローラ４６との間ですべりが発生しないようにしている。
供給ローラ制御部９４は上流供給ローラ４５と下流供給ローラ４６とに接続されている。ステージ制御部９３はテーブル１６の上下動及び水平移動を制御する。

図４は、隔壁形成工程ＮＩの上から見た図であり、理解を容易にするために、シート基板ＦＢ、第１インプリントローラ１０及びテーブル１６が描かれている。

図４に示されるように、第１インプリントローラ１０の下流には有機ＥＬ素子５０の隔壁ＢＡがシート基板ＦＢに形成されている。第１インプリントローラ１０の上流では有機ＥＬ素子５０の隔壁ＢＡが形成されていないが、理解を助けるため便宜上シート基板ＦＢに点線で描かれている。シート基板ＦＢは、そのほぼ中央に矩形状の表示領域５１を備えている。表示領域５１には、複数の画素電極Ｐがマトリクス状に形成されている。マトリクス状に配置された画素電極Ｐの外周部分には信号線駆動回路５５及び走査駆動回路５７が設けられている。また、信号線駆動回路５５の幅方向（Ｙ軸方向）の外側にはアライメントマークＡＭが形成されている。

微細インプリント用モールド１１は、表示領域５１、信号線駆動回路５５、走査駆動回路５７及びアライメントマークＡＭの隔壁ＢＡ用の凹凸パターンが形成されている。第１インプリントローラ１０が回転し微細インプリント用モールド１１が回転すると、幅ＷＷの領域の隔壁を形成することができる。シート基板ＦＢの幅に応じて第１インプリントローラ１０の直径を決めればよい。微細インプリント用モールド１１は第１インプリントローラ１０の全周に取り付けられる必要はない。例えば、第１インプリントローラ１０が１周３６０度のうち３００度回転して幅ＷＷの領域の隔壁を形成することができれば、３００度分の円周に微細インプリント用モールド１１が取り付けられれば良い。

なお、図４に示されるアライメントマークＡＭは、シート基板ＦＢの搬送方向が確認できるように、Ｙ軸の伸びる線とこの線に直角三角形の頂点が接する形状をしている。しかしながらアライメントマークＡＭの形状は特に限定が無く、後述する図９に示されるように、十字型のアライメントマークＡＭであってもよい。

また、本実施形態においては、図４に示す如く、第１インプリントローラ１０（ひいては、微細インプリント用モールド１１）を洗浄するための洗浄部６１を備えるようにしてもよい。洗浄部６１は、純水、又は有機溶剤などからなる洗浄液を用いて、洗浄部６１まで退避された第１インプリントローラ１０に付着した塵や埃などの微小な付着物を洗浄する。なお、洗浄部６１による第１インプリントローラ１０の洗浄は、隔壁形成工程ＮＩを一旦止めて行ってもよいし、図５において後述するようにシート基板ＦＢを上流供給ローラ４５及び下流供給ローラ４６によってステッピング距離ＬＬ１又はステッピング距離ＬＬ２移動させる間に行ってもよい。また、洗浄液としては、フッ化水素酸を含む溶液であってもよいし、フッ化水素酸水溶液（５０ｗｔ％）とフッ化アンモニウム（４０ｗｔ％）とを容積比１：１０で混合した溶液を使用してもよい。なお、有機溶剤としては、例えば、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトン、ヘキサン、などがある。

図５は、隔壁形成工程ＮＩの上から見た図であり、理解を容易にするために、シート基板ＦＢ、第１インプリントローラ１０テーブル１６、上流供給ローラ４５及び下流供給ローラ４６が描かれている。図５に描かれた隔壁形成工程ＮＩは、第１インプリントローラ１０が画素電極用ローラ１０Ａと端子用ローラ１０Ｂとに分かれている点で、図４に描かれた隔壁形成工程ＮＩと異なっている。

画素電極用ローラ１０Ａの微細インプリント用モールド１１Ａは、表示領域５１、信号線駆動回路５５及びアライメントマークＡＭの隔壁ＢＡ用の凹凸パターンが形成されている。一方、端子用ローラ１０Ｂの微細インプリント用モールド１１Ｂは、走査駆動回路５７の隔壁ＢＡ用の凹凸パターンが形成されている。このように有機ＥＬ素子５０の隔壁ＢＡを分割すると、個々の微細インプリント用モールド１１を小さくすることができる。このため微細インプリント用モールド１１の製作コストの低減が図れる。また、第１インプリントローラ１０の軸長が長くなると第１インプリントローラ１０の中央がたわんでしまい周辺領域と中央領域とで押圧が変わってしまい、隔壁ＢＡの高さが設計値と異なることが多くなり易いが、そのような問題を解決することができる。

画素電極用ローラ１０Ａは図５の矢印ＡＲＡで示されるように移動する。具体的には、上流供給ローラ４５と下流供給ローラ４６とが回転してシート基板ＦＢをステッピング距離ＬＬ１移動させたり、ステッピング距離ＬＬ２移動させたりする。端子用ローラ１０Ｂは図５の矢印ＡＲＢで示されるように移動する。この移動距離はステッピング距離ＬＬ１とステッピング距離ＬＬ２とを合わせた距離に設定されている。

図６は、図５で示された画素電極用ローラ１０Ａと端子用ローラ１０Ｂとを有する隔壁形成工程ＮＩの動作フローチャートである。端子用ローラ１０Ｂの移動距離がステッピング距離ＬＬ１とステッピング距離ＬＬ２とを合わせた距離に設定されていることからも理解されるように、画素電極用ローラ１０Ａが二往復することに端子用ローラ１０Ｂが一往復する関係である。

ステップＳ１１において、上流搬送ローラ４５及び下流搬送ローラ４６がステッピング距離分ＬＬ１だけシート基板ＦＢを搬送する。またプリント確認カメラ４１は第１インプリントローラ１０による一度目の隔壁ＢＡの境目を確認する。

ステップＳ１２において、テーブル１６がシート基板ＦＢに接するように上方に駆動され、そしてテーブル１６がシート基板ＦＢを真空吸着する。このときに、図３で示されたプリント確認カメラ４１でシート基板ＦＢの位置を確認する。シート基板ＦＢの正しい位置に搬送されていない場合には、テーブル１６がＸＹ軸方向に移動してシート基板ＦＢの位置を調整する。

ステップＳ１３において、ローラ上下駆動装置１２によって画素電極用ローラ１０Ａがシート基板ＦＢに接するように駆動される。なお、ステップＳ１２とステップＳ１３とが逆になってもよいし、同時に行ってもよい。

ステップＳ１４において、画素電極用ローラ１０ＡがY軸方向に回転し、シート基板ＦＢに表示領域５１、信号線駆動回路５５及びアライメントマークＡＭの隔壁ＢＡが形成される。
また同時に、ステップＳ１５において端子用ローラ１０ＢがY軸方向に回転し、シート基板ＦＢに走査駆動回路５７の隔壁ＢＡが形成される。

ステップＳ１６では、シート基板ＦＢを搬送する準備として、ローラ上下駆動装置１２で画素電極用ローラ１０Ａがシート基板ＦＢから離される。また、ステップＳ１７では、テーブル１６によるシート基板ＦＢの真空吸着が開放され、テーブル１６がシート基板ＦＢから離される。なお、ステップＳ１６とステップＳ１７とが逆になってもよいし、同時に行ってもよい。

ステップＳ１８において、ステッピング距離分ＬＬ２だけ上流搬送ローラ４５及び下流搬送ローラ４６がシート基板ＦＢを搬送する。

ステップＳ１９において、テーブル１６がシート基板ＦＢに接するように上方に駆動され、そしてテーブル１６がシート基板ＦＢを真空吸着する。このときに、図３で示されたプリント確認カメラ４１でシート基板ＦＢの位置を確認し、必要であればテーブル１６がＸＹ軸方向に移動してシート基板ＦＢの位置を調整する。

ステップＳ２０において、ローラ上下駆動装置１２によって画素電極用ローラ１０Ａがシート基板ＦＢに接するように駆動される。

ステップＳ２１において、画素電極用ローラ１０ＡがY軸方向（但しステップＳ１４とは逆方向）に反転して隔壁ＢＡが形成される。
以上のような動作を繰り返す。但しステップＳ１５の端子用ローラ１０Ｂの回転は逆転する。

図７（Ａ）は、第１インプリントローラ１０による一度目の隔壁ＢＡの形成と二度目の隔壁ＢＡの形成との境目を拡大した図である。図７（Ｂ）は、微細インプリント用モールド１１の一部を示した拡大図である。

有機ＥＬ素子５０の面積が大きくなると、第１インプリントローラ１０の軸方向の幅を長くし、微細インプリント用モールド１１の軸方向の幅も長くしななければならない。長くなると周辺領域と中央領域とで押圧が変わってしまう場合があるため、図４及び図５で示されたように第１インプリントローラ１０の軸方向の幅を短くし一度目の隔壁ＢＡの形成と二度目の隔壁ＢＡの形成とをつないでいる。しかし、一度目の隔壁ＢＡの形成と二度目の隔壁ＢＡとの境目が目立ってしまうことがある。

図７（Ｂ）に示されるように、第１インプリントローラ１０の微細インプリント用モールド１１の端部１１Ｐは、曲線上に形成されている。具体的には、第１インプリントローラ１０の回転方向と直交する方向の微細インプリント用モールド１１の端部１１Ｐは、ジグザグ形状や波形状が形成されている。

図７（Ａ）に示される領域５１Ｖは、一度目の隔壁ＢＡの形成と二度目の隔壁ＢＡとのつながった状態であり、領域５１Ｕは、一度目の隔壁ＢＡの形成しか形成されていない状態である。一度目の隔壁ＢＡの端部５１Ｐはジグザグ形状や波形状が形成されている。なお、ジグザグ形状や波形状が形成される箇所は、表示領域５１の画素電極Ｐが好ましい。画素電極Ｐはソース電極Ｓ又はドレイン電極Ｄ（図１参照）よりも比較的精度が要求されないからである。

なお、本実施形態においては、第１インプリントローラ１０は、上述のようにY軸方向に回転して表示素子用の隔壁を形成するため、軸方向の幅（軸長）を短くすることができる。また、本実施形態においては、第１インプリントローラ１０の軸方向の幅を短くすることで、微細インプリント用モールド１１の軸方向の幅も短くなるので、微細インプリント用モールド１１の軸方向の周辺の押圧をより均等にすることができる。

＜＜実施形態２＞＞
次に隔壁形成工程ＮＩの実施形態２について図８を使って説明する。特に図３で示された隔壁形成工程ＮＩと異なる箇所を説明し同じ箇所には同じ符号を付している。また、図８に示す第１インプリントローラ１０は、図５で示された画素電極用ローラ１０Ａ及び端子用ローラ１０Ｂが設けられている。

実施形態２では、第１インプリントローラ１０（画素電極用ローラ１０Ａ及び端子用ローラ１０Ｂ）の上流に第２インプリントローラ１８が設けられている。第２インプリントローラ１８の表面に微細インプリント用モールド１１が貼り付けられている。第２インプリントローラ１８はシート基板ＦＢの搬送方向（Ｘ方向）に回転する。第２インプリントローラ１８には第１インプリントローラ１０に設けられたローラ上下駆動装置１２が取り付けられていない。第２インプリントローラ１８はシート基板ＦＢに常に接している。

第２インプリントローラ制御部９８は、第２インプリントローラ１８のサーボモータに接続されている。第２インプリントローラ制御部９８は第２インプリントローラ１８を搬送方向への回転を制御する。

次にプリント確認カメラ４１について説明する。プリント確認カメラ４１は第１インプリントローラ１０の上流にも下流にも取り付けられている。実施形態１でも説明したように、下流に配置されたプリント確認カメラ４１はステージ１５と第１インプリントローラ１０との位置関係を確認したり、第１インプリントローラ１０に対するシート基板ＦＢの位置を確認したり、第１インプリントローラ１０による一度目の隔壁ＢＡの形成と二度目の隔壁ＢＡの形成との境目を確認する。一方、上流に配置されたプリント確認カメラ４１は、第２インプリントローラ１８が形成した隔壁ＢＡを主に確認し、画素電極用ローラ１０Ａ及び端子用ローラ１０Ｂをローラ上下駆動装置１２でシート基板ＦＢに当接する位置を求めている。また、上流に配置されたプリント確認カメラ４１に対して、ステージ１５は基準マークＦＭを有している。

第１シートバッファ領域ＢＦ１は図３で示された上流ローラ４４に代えて駆動ローラ４８が設けられている。駆動ローラ４８と上流供給ローラ４５との間にシート基板ＦＢを滞留させている。駆動ローラ４８はサーボモータなどのよって回転する。シート基板ＦＢは駆動ローラ４８と第２インプリントローラ１８とで挟み込まれた状態である。第２インプリントローラ制御部９８は、第２インプリントローラ１８の回転と同期して駆動ローラ４８を回転させる。

図９及び図１０は、実施形態２の隔壁形成工程ＮＩの上から見た図である。図９は第２インプリントローラ１８の付近を示した図である。図１０は実施形態２の第１インプリントローラ１０（画素電極用ローラ１０Ａ及び端子用ローラ１０Ｂ）の付近を示した図である。

第２インプリントローラ１８の微細インプリント用モールド１１は、信号線駆動回路５５及びアライメントマークＡＭの隔壁ＢＡ用の凹凸パターンが形成されている。図９に示されるように、第２インプリントローラ１８が回転し微細インプリント用モールド１１が回転すると、信号線駆動回路５５及びアライメントマークＡＭの隔壁ＢＡが形成される。第２インプリントローラ１８の上流では有機ＥＬ素子５０の隔壁ＢＡが形成されていないが、理解を助けるため便宜上シート基板ＦＢに点線で描かれている。また、第２インプリントローラ１８の下流でも表示領域５１及び走査駆動回路５７が形成されていないが、理解を助けるため便宜上シート基板ＦＢに点線で描かれている。

シート基板ＦＢの幅が長い場合でも、信号線駆動回路５５及びアライメントマークＡＭの隔壁ＢＡのみを形成するため、周辺領域の押圧を一定にすることができる。また、周辺領域の押圧を一定にするために、第２インプリントローラ１８はアライメントマークＡＭのみの隔壁ＢＡを形成するようにしてもよい。さらに周辺領域の押圧を一定にできる範囲で、周辺領域の表示領域５１も信号線駆動回路５５及びアライメントマークＡＭに加えて形成するようにしてもよい。

なお、第２インプリントローラ１８がアライメントマークＡＭを形成すると、このアライメントマークＡＭを基準に、画素電極用ローラ１０Ａ及び端子用ローラ１０Ｂの位置も正確に規定することができる。

図１０において、画素電極用ローラ１０Ａ及び端子用ローラ１０Ｂは、幅ＷＷの領域の隔壁、すなわち表示領域５１及び走査駆動回路５７の隔壁ＢＡを形成している。すでに第２インプリントローラ１８で信号線駆動回路５５及びアライメントマークＡＭが形成されているため、この幅ＷＷはシート基板ＦＢの幅よりも狭くて済むため、画素電極用ローラ１０Ａ用の微細インプリント用モールド１１Ａ及び端子用ローラ１０Ｂ用の微細インプリント用モールド１１Ｂは狭い面積分で足り、画素電極用ローラ１０Ａ及び端子用ローラ１０Ｂの直径は小さくて済む。

図１０における画素電極用ローラ１０Ａは、シート基板ＦＢがステッピング距離ＬＬ１ごと移動したい際にＹ軸方向に回転する。端子用ローラ１０Ｂのステッピング距離ＬＬ５は３回のステッピング距離ＬＬ１の合計と一致しており、画素電極用ローラ１０ＡがＹ軸方向に３回回転するごとに端子用ローラ１０ＢがＹ軸方向に一回転する。

有機ＥＬ素子の製造方法について説明してきたが、本発明の製造装置は、電界放出ディスプレイ又は液晶表示素子などにも適用できる。
また、実施形態１又実施形態２においてシート基板ＦＢに微細インプリント用モールド１１を押圧して熱を与えて隔壁ＢＡを形成する例を示したが、紫外線硬化性樹脂を塗布して微細インプリント用モールド１１を押圧して紫外線を照射することで隔壁ＢＡを形成してもよい。

（ａ）は有機ＥＬ素子５０の上面図である。 （ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）のｂ−ｂ断面図及びｃ−ｃ断面図である。 可撓性の基板に、有機ＥＬ素子を製造する製造装置１００の構成を示された概略図である。 実施形態１の隔壁形成工程ＮＩの拡大概念図であり、側面から見た図である。 実施形態１の隔壁形成工程ＮＩの上から見た図である。 画素電極用ローラ１０Ａと端子用ローラ１０Ｂとを使う場合の実施形態１の隔壁形成工程ＮＩの上から見た図である。 図５に示された画素電極用ローラ１０Ａと端子用ローラ１０Ｂとを有する隔壁形成工程ＮＩの動作フローチャートである。 第１インプリントローラ１０による一度目の隔壁ＢＡの形成と二度目の隔壁ＢＡの形成との境目を説明する図である。 実施形態２の隔壁形成工程ＮＩの拡大概念図であり、側面から見た図である。 実施形態２の隔壁形成工程ＮＩの上から見た図であり、特に第２インプリントローラ１８の付近を示した図である。 実施形態２の隔壁形成工程ＮＩの上から見た図であり、特に第１インプリントローラ１０（画素電極用ローラ１０Ａ及び端子用ローラ１０Ｂ）の付近を示した図である。

符号の説明

１０ … 第１インプリントローラ（１０Ａ … 画素電極用ローラ、１０Ｂ … 端子用ローラ）
１１ … 微細インプリント用モールド、１１Ｐ … 端部
１２ … ローラ上下駆動装置
１５ … 熱転写ローラ
１８ … 第２インプリントローラ
２０ … 液滴塗布装置
２０ＢＬ … 青色発光層用の液滴塗布装置
２０Ｇ … ゲート用液滴塗布装置
２０Ｇｒ … 緑色発光層用の液滴塗布装置
２０Ｉ … 絶縁層用の液滴塗布装置
２０Ｒｅ … 赤色発光層用の液滴塗布装置
２０ＩＴ … ＩＴＯ電極用の液滴塗布装置
２０ＯＳ … 有機半導体液滴塗布装置
３０ … 切断装置
４１ … アライメントカメラ
４４ … 上流ローラ、４５ … 上流供給ローラ、４６ … 下流供給ローラ、４７ … 下流ローラ、４８ … 駆動ローラ
５０ … 有機ＥＬ素子
５１ … 表示領域
５５ … 信号線駆動回路、５７ … 走査駆動回路
６１ … 洗浄部
９０ … 主制御部
９１ … 第１インプリントローラ制御部
９２ … カメラ制御部
９３ … ステージ制御部
９４ … 供給ローラ制御部
９８ … 第１インプリントローラ制御部
１００ … 製造装置
ＡＭ … アライメントマーク
ＢＡ … 隔壁
ＢＦ … シートバッファ領域
ＢＫ … 熱処理装置
Ｄ … ドレイン電極
ＦＢ … シート基板
Ｇ … ゲート電極、ＧＢＬ ゲートバスライン
Ｉ … 絶縁層
ＩＲ … 発光層
ＩＴＯ 透明電極
ＬＬ … レーザー光
ＯＳ … 有機半導体層
Ｐ … 画素電極
ＲＬ … 供給ロール
ＲＲ … ローラ
Ｓ … ソース電極、ＳＢＬ ソースバスライン

Claims (20)

1. 可撓性の基板上に表示素子を形成する表示素子の製造装置において、
   前記可撓性の基板を第１方向に搬送する搬送部と、
   前記第１方向と交差する第２方向に回転して前記可撓性の基板に前記表示素子用の隔壁を形成する第１の隔壁形成ローラ部と、を有し、
   該第１の隔壁形成ローラ部は、前記第１方向に関して互いに異なる位置に配置されて、前記表示素子の前記第１方向の中央領域の隔壁を形成する第１ローラ部と、前記表示素子の前記第１方向の周辺領域の隔壁を形成する第２ローラ部とを備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
2. 前記可撓性の基板を挟んで前記第１の隔壁形成ローラ部の反対側に設けられ、前記可撓性の基板を保持するステージと、
   前記搬送部が前記可撓性の基板を前記第１方向に搬送している際は、前記可撓性の基板と前記ステージとを離間させ、前記隔壁を形成する際には前記可撓性の基板と前記ステージとを当接させる第１駆動部と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示素子の製造装置。
3. 前記第１ローラ部または前記第２ローラ部が形成する前記表示素子用の隔壁と次の隔壁との境目を検出するアライメント部を備えることを特徴とする請求項２に記載の表示素子の製造装置。
4. 前記アライメント部が検出した境目に基づいて前記ステージを前記第１方向に移動させる第２駆動部を備えることを特徴とする請求項３に記載の表示素子の製造装置。
5. 前記第１の隔壁形成ローラ部の表面に凹凸パターンが形成されており、この凹凸パターンのために、前記第１の隔壁形成ローラ部の回転方向にジグザグ形状または波形状で形成された前記第１方向の端部は、境目を目立たなくするように形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。
6. 前記第１方向に回転して前記可撓性の基板に前記表示素子用の第２方向の両側の隔壁を形成する第２の隔壁形成ローラ部を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。
7. 前記第２の隔壁形成ローラ部がアライメントマークを形成することを特徴とする請求項６に記載の表示素子の製造装置。
8. 前記隔壁は硬化性樹脂が硬化されて形成されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。
9. 前記隔壁間の所定の位置に導電部材を塗布する塗布部を備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。
10. 表示素子を可撓性の基板に形成する表示素子の製造方法において、
    前記可撓性の基板を第１方向に搬送する搬送工程と、
    第１の隔壁形成ローラ部を前記第１方向と交差する第２方向に回転させて前記可撓性の基板に隔壁を形成する隔壁形成工程と、を含み、
    前記第１の隔壁形成ローラ部は、前記第１方向に関して互いに異なる位置に配置されて、前記表示素子の前記第１方向の中央領域の隔壁を形成する為の第１ローラ部と、前記表示素子の前記第１方向の周辺領域の隔壁を形成する為の第２ローラ部とを備え、
    前記隔壁形成工程において、前記第１ローラ部と前記第２ローラ部とを前記第２方向に回転させて前記可撓性の基板に隔壁を形成することを特徴とする表示素子の製造方法。
11. 前記表示素子は矩形の表示領域とその表示領域の周辺に前記第１方向及び前記第２方向に伸びる端子領域とを有し、
    前記隔壁形成工程は前記可撓性の基板に前記第１方向に伸びる端子領域の隔壁とこの端子領域の隔壁の前記第２方向の外側に基準マークを形成することを特徴とする請求項１０に記載の表示素子の製造方法。
12. 前記隔壁形成工程の際に、前記第１ローラ部が前記第２方向に回転して１度目の隔壁を形成した後、前記搬送工程によって前記可撓性の基板を第１方向に所定距離搬送させた後、前記第１ローラ部と前記第２ローラ部のいずれか一方を前記第２方向に回転することで２度目の隔壁を形成することを特徴とする請求項１０または１１に記載の表示素子の製造方法。
13. 前記隔壁形成工程は、隣り合う前記第２方向に伸びる端子領域の隔壁を形成する工程と前記表示領域の隔壁を形成する工程とを有することを特徴とする請求項１２に記載の表示素子の製造方法。
14. 前記第１ローラ部または前記第２ローラ部の表面に凹凸パターンが形成されており、この凹凸パターンの前記第１方向の端部は、境目を目立たなくするために、前記第１ローラ部または前記第２ローラ部の回転方向にジグザグ形状または波形状に形成されていることを特徴とする請求項１０から請求項１３のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
15. アライメント部で、前記第１ローラ部または前記第２ローラ部が形成する前記表示素子用の隔壁と次の隔壁との境目を検出することを特徴とする請求項１０ないし請求項１４のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
16. 前記隔壁形成工程は、第２の隔壁形成ローラ部を前記第１方向に回転して前記可撓性の基板に前記表示素子用の第２方向の両側の隔壁を形成することを特徴とする請求項１０から請求項１５のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
17. 前記第２の隔壁形成ローラ部がアライメントマークを形成することを特徴とする請求項１６に記載の表示素子の製造方法。
18. 前記可撓性の基板は、ロール状に巻かれた帯状連続基板から、前記第１方向に送り出されることを特徴とする請求項１０ないし請求項１７のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
19. 前記隔壁は硬化性樹脂を使って形成されることを特徴とする請求項１０から請求項１８のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
20. 前記隔壁間の所定の位置に導電部材を塗布する塗布工程を含むことを特徴とする請求項１０から請求項１９のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。