JP5381414B2

JP5381414B2 - 発光パネルの製造方法及び発光パネルの製造装置

Info

Publication number: JP5381414B2
Application number: JP2009156801A
Authority: JP
Inventors: 貴志木津; 稔熊谷
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2009-07-01
Filing date: 2009-07-01
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2029-07-01
Also published as: JP2011014346A

Description

本発明は、発光パネルの製造方法及び発光パネルの製造装置に関する。

従来、ＥＬ（Electro Luminescence）パネルに用いられるＥＬ素子の製造プロセスにおいて、キャリア輸送層を成膜する工程として、ガラス基板上に設けられた画素電極（陽極）を囲むように形成された隔壁間の溝に、ノズルを通じて液体状のＥＬ材料液を流し込んで塗布するノズルプリント方式の技術が知られている。塗布されたＥＬ材料液を乾燥させて成膜したキャリア輸送層上に対向電極（陰極）を設けることでＥＬ素子が製造され、このＥＬ材料が塗布された塗布領域がＥＬパネルの発光領域となる。
このＥＬパネルにおけるガラス基板上の発光領域の周囲には、各種配線が設けられる領域や、ガラス基板の上面を被覆する封止基板を配設するための領域である、ＥＬ材料液を塗布しない非塗布領域がある。
そして、この非塗布領域にＥＬ材料液が付着してしまわないようにマスクで覆い、そのマスクを介してＥＬ材料液を塗布する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００１−２９７８７６号公報

しかしながら、上記特許文献１の場合、ガラス基板１０ａ上の非塗布領域にマスクＭａを配することで、塗布領域に選択的にＥＬ材料液Ｌを塗布し、キャリア輸送層を成膜することが可能になるものの、図１６（ａ）に示すように、塗布領域と非塗布領域との間において、塗布領域に塗布されたＥＬ材料液ＬとマスクＭａの側面との界面（境界部分）に、表面張力によってＥＬ材料液ＬのメニスカスＬｍが発生してしまうことがある。
このメニスカスＬｍがマスクＭａを外した後もそのまま残り乾燥してしまうと、図１６（ｂ）に示すように、そのメニスカスＬｍ部分が上方に突出した段差となって、キャリア輸送層の成膜不良となってしまうこととなる。そして、メニスカスＬｍによる尖った段差は、キャリア輸送層上に形成する対向電極を断線させてしまうことがあるという問題があった。

そこで、本発明の課題は、キャリア輸送層の成膜不良を低減することである。

以上の課題を解決するため、本発明の一の態様は、
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、第一電極と、一の方向に延在する複数の隔壁と、前記隔壁間で一の方向に延在する凹部で前記第一電極を被覆するキャリア輸送層と、前記キャリア輸送層を被覆する第二電極とが形成される発光パネルの製造方法において、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域を下面で覆う枠部とを備え、前記枠部の上面から前記枠部における前記開口部側である前記下面に向けて傾斜する斜面を有するマスクの、前記マスクが前記基板に配される向きに対応して、前記開口部内の前記第一領域に設けられた前記隔壁間の凹部の幅に相当する幅を有し、前記一の方向に延在して前記凹部と連続する溝部が形成された前記枠部を、前記第二領域に重ねて配し、
前記マスクが配された前記基板に対してノズルを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を、前記開口部内の前記第一領域と前記マスクの前記枠部の前記斜面とに亘って塗布する塗布工程を備えることを特徴としている。
好ましくは、前記塗布工程において、
前記ノズルを一の方向の正方向に相対移動させつつ、前記基板の前記第一領域から前記マスクの前記枠部の前記斜面上にかけて前記液状体を塗布し、次いで、前記ノズルが前記枠部に対応する位置で、前記ノズルを前記一の方向と交差する方向に相対移動させた後、前記ノズルを前記一の方向の逆方向に相対移動させつつ、前記マスクの前記枠部の前記斜面上から前記基板の前記第一領域にかけて前記液状体を塗布する。

また、本発明の他の態様は、
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、第一電極と、一の方向に延在する複数の隔壁と、前記隔壁間で一の方向に延在する凹部で前記第一電極を被覆するキャリア輸送層と、前記キャリア輸送層を被覆する第二電極とを備える発光パネルの製造装置であって、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域を下面で覆う枠部とを備え、前記枠部の上面から前記枠部における前記開口部側である前記下面に向けて傾斜する斜面を有するマスクと、
前記斜面の傾斜方向を前記一の方向と一致させて、前記枠部を前記第二領域に重ねるように前記マスクが配された前記基板に対して相対的に移動しながら、前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を塗布するノズルと、
を備え、
前記枠部には、前記マスクが前記基板に配される向きに対応して、前記開口部内の前記第一領域に設けられた前記隔壁間の凹部の幅に相当する幅を有し、前記一の方向に延在して前記凹部と連続する溝部が形成されていることを特徴としている。
好ましくは、前記斜面は、前記ノズルが一の方向の正方向または逆方向に相対移動して、前記基板の前記第一領域から前記マスクの前記枠部の上面に前記液状体を塗布する際と、前記マスクの前記枠部の上面から前記基板の前記第一領域に前記液状体を塗布する際に、そのノズルが通過する前記枠部の縁の上面側に形成されている。
また、好ましくは、前記斜面には、前記傾斜方向と交差する方向に延在する交差溝部が形成されている。

本発明によれば、キャリア輸送層の成膜不良を低減することができる。

ＥＬパネルの画素の配置構成を示す平面図である。ＥＬパネルの概略構成を示す平面図である。ＥＬパネルの１画素に相当する回路を示した回路図である。ＥＬパネルの１画素を示した平面図である。図４のV−V線に沿った面の矢視断面図である。ＥＬパネルのバンク間に露出する画素電極を示す断面図である。基板上に配するマスクを示す斜視図である。基板上にマスクを配し、ノズルを通じて液状体を塗布する塗布工程を示す平面図である。図８のIX−IX線に沿った断面図で塗布工程を示す説明図である。ＥＬパネルのバンク間の画素電極上に形成されたキャリア輸送層を示す断面図である。溝部が形成されたマスクを用いる塗布工程を示す平面図である。溝部と交差溝部が形成されたマスクを用いる塗布工程を示す平面図（ａ）と、そのｂ−ｂ線に沿った断面図で塗布工程を示す説明図（ｂ）である。表示パネルにＥＬパネルが適用された携帯電話機の一例を示す正面図である。表示パネルにＥＬパネルが適用されたデジタルカメラの一例を示す正面側斜視図（ａ）と、後面側斜視図（ｂ）である。表示パネルにＥＬパネルが適用されたパーソナルコンピュータの一例を示す斜視図である。従来のマスクを用いた塗布工程を示す説明図（ａ）と、従来の塗布工程で発生したメニスカスを示す説明図（ｂ）である。

以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、発光パネルであるＥＬパネル１における複数の画素Ｐの配置構成を示す平面図であり、図２は、ＥＬパネル１の概略構成を示す平面図である。

図１、図２に示すように、ＥＬパネル１には、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）をそれぞれ発光する複数の画素Ｐが所定のパターンでマトリクス状に配置されている。
このＥＬパネル１には、複数の走査線２が行方向に沿って互いに略平行となるよう配列され、複数の信号線３が平面視して走査線２と略直交するよう列方向に沿って互いに略平行となるよう配列されている。また、隣り合う走査線２の間において電圧供給線４が走査線２に沿って設けられている。そして、これら各走査線２と隣接する二本の信号線３と各電圧供給線４とによって囲われる範囲が、画素Ｐに相当する。ここでは、Ｒ（赤）を発光する複数の画素Ｐ，Ｇ（緑）を発光する複数の画素Ｐ、Ｂ（青）を発光する複数の画素Ｐが、それぞれ信号線３の配列方向に沿って並んで配列され、且つ走査線２の配列方向に沿ってＲ（赤）を発光する画素Ｐ，Ｇ（緑）を発光する画素Ｐ，Ｂ（青）を発光する画素Ｐの順に配列されている。
また、ＥＬパネル１には、信号線３に沿う方向に延在する隔壁である複数のバンク１３が設けられている。このバンク１３によって挟まれた範囲に所定のキャリア輸送層（後述する正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）が設けられて、画素Ｐの発光領域となる。つまり、このバンク１３が、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色毎に画素Ｐを仕切っている。なお、キャリア輸送層とは、電圧が印加されることによって正孔又は電子を輸送する層である。

図３は、アクティブマトリクス駆動方式で動作するＥＬパネル１の１画素に相当する回路を示した回路図である。

図３に示すように、ＥＬパネル１には、走査線２と、走査線２と交差する信号線３と、走査線２に沿う電圧供給線４とが設けられており、このＥＬパネル１の１画素Ｐにつき、薄膜トランジスタであるスイッチトランジスタ５と、薄膜トランジスタである駆動トランジスタ６と、キャパシタ７と、ＥＬ素子８とが設けられている。

各画素Ｐにおいては、スイッチトランジスタ５のゲートが走査線２に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの一方が信号線３に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの他方がキャパシタ７の一方の電極及び駆動トランジスタ６のゲートに接続されている。駆動トランジスタ６のソースとドレインのうちの一方が電圧供給線４に接続され、駆動トランジスタ６のソースとドレインのうち他方がキャパシタ７の他方の電極及びＥＬ素子８のアノードに接続されている。なお、全ての画素ＰのＥＬ素子８のカソードは、一定電圧Ｖcomに保たれている（例えば、接地されている）。

また、このＥＬパネル１の周囲において各走査線２が走査ドライバに接続され、各電圧供給線４が一定電圧源又は適宜電圧信号を出力するドライバに接続され、各信号線３がデータドライバに接続され、これらドライバによってＥＬパネル１がアクティブマトリクス駆動方式で駆動される。電圧供給線４には、一定電圧源又はドライバによって所定の電力が供給される。

次に、ＥＬパネル１と、その画素Ｐの回路構造について、図４、図５を用いて説明する。ここで、図４は、ＥＬパネル１の１画素Ｐに相当する平面図であり、図５は、図４のV−V線に沿った面の矢視断面図である。なお、図４においては、電極及び配線を主に示す。

図４に示すように、スイッチトランジスタ５及び駆動トランジスタ６は、信号線３に沿うように配列され、スイッチトランジスタ５の近傍にキャパシタ７が配置され、駆動トランジスタ６の近傍にＥＬ素子８が配置されている。また、走査線２と電圧供給線４の間に、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、キャパシタ７及びＥＬ素子８が配置されている。

駆動トランジスタ６は、図５に示すように、ゲート電極６ａ、半導体膜６ｂ、チャネル保護膜６ｄ、不純物半導体膜６ｆ，６ｇ、ドレイン電極６ｈ、ソース電極６ｉ等を有するものである。
また、スイッチトランジスタ５は、以下に詳述する駆動トランジスタ６と同様の薄膜トランジスタであって、ゲート電極５ａ、半導体膜、チャネル保護膜、不純物半導体膜、ドレイン電極５ｈ、ソース電極５ｉ等を有するものであるので、その詳細については省略する。
なお、図４、図５に示すように、基板１０上の一面にゲート絶縁膜となる層間絶縁膜１１が成膜されており、その層間絶縁膜１１の上に層間絶縁膜１２が成膜されている。信号線３は層間絶縁膜１１と基板１０との間に形成され、走査線２及び電圧供給線４は層間絶縁膜１１と層間絶縁膜１２との間に形成されている。

ゲート電極６ａは、基板１０と層間絶縁膜１１の間に形成されている。このゲート電極６ａは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなる。また、ゲート電極６ａの上に絶縁性の層間絶縁膜１１が成膜されており、その層間絶縁膜１１によってゲート電極６ａが被覆されている。
層間絶縁膜１１は、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。この層間絶縁膜１１上であってゲート電極６ａに対応する位置に真性な半導体膜６ｂが形成されており、半導体膜６ｂが層間絶縁膜１１を挟んでゲート電極６ａと相対している。
半導体膜６ｂは、例えば、アモルファスシリコン又は多結晶シリコンからなり、この半導体膜６ｂにチャネルが形成される。また、半導体膜６ｂの中央部上には、絶縁性のチャネル保護膜６ｄが形成されている。このチャネル保護膜６ｄは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。
また、半導体膜６ｂの一端部の上には、不純物半導体膜６ｆが一部チャネル保護膜６ｄに重なるようにして形成されており、半導体膜６ｂの他端部の上には、不純物半導体膜６ｇが一部チャネル保護膜６ｄに重なるようにして形成されている。そして、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはそれぞれ半導体膜６ｂの両端側に互いに離間して形成されている。なお、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはｎ型半導体であるが、これに限らず、ｐ型半導体であってもよい。
不純物半導体膜６ｆの上には、ドレイン電極６ｈが形成されている。不純物半導体膜６ｇの上には、ソース電極６ｉが形成されている。ドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなる。
チャネル保護膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉの上には、保護膜となる絶縁性の層間絶縁膜１２が成膜され、チャネル保護膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉが層間絶縁膜１２によって被覆されている。そして、駆動トランジスタ６は、層間絶縁膜１２によって覆われるようになっている。層間絶縁膜１２は、例えば、厚さが１００ｎｍ〜２００ｎｍ窒化シリコン又は酸化シリコンからなる。

キャパシタ７は、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間に接続されており、図４に示すように、基板１０と層間絶縁膜１１との間に一方の電極７ａが形成され、層間絶縁膜１１と層間絶縁膜１２との間に他方の電極７ｂが形成され、電極７ａと電極７ｂが誘電体である層間絶縁膜１１を挟んで相対している。

なお、信号線３、キャパシタ７の電極７ａ、スイッチトランジスタ５のゲート電極５ａ及び駆動トランジスタ６のゲート電極６ａは、基板１０に一面に成膜された導電膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで一括して形成されたものである。
また、走査線２、電圧供給線４、キャパシタ７の電極７ｂ、スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、層間絶縁膜１１に一面に成膜された導電膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで形成されたものである。

また、層間絶縁膜１１には、ゲート電極５ａと走査線２とが重なる領域にコンタクトホール１１ａが形成され、ドレイン電極５ｈと信号線３とが重なる領域にコンタクトホール１１ｂが形成され、ゲート電極６ａとソース電極５ｉとが重なる領域にコンタクトホール１１ｃが形成されており、コンタクトホール１１ａ〜１１ｃ内にコンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃがそれぞれ埋め込まれている。コンタクトプラグ２０ａによってスイッチトランジスタ５のゲート電極５ａと走査線２が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｂによってスイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈと信号線３が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｃによってスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉとキャパシタ７の電極７ａが電気的に導通するとともにスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉと駆動トランジスタ６のゲート電極６ａが電気的に導通する。コンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃを介することなく、走査線２が直接ゲート電極５ａと接触し、ドレイン電極５ｈが信号線３と接触し、ソース電極５ｉがゲート電極６ａと接触してもよい。
なお、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａがキャパシタ７の電極７ａに一体に連なっており、駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈが電圧供給線４に一体に連なっており、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉがキャパシタ７の電極７ｂに一体に連なっている。

画素電極８ａは、層間絶縁膜１１を介して基板１０上に設けられており、画素Ｐごとに独立して形成されている。この画素電極８ａは透明電極であって、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）からなる。なお、画素電極８ａは一部、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉに重なり、画素電極８ａとソース電極６ｉが接続している。
そして、図４、図５に示すように、層間絶縁膜１２が、走査線２、信号線３、電圧供給線４、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、画素電極８ａの周縁部、キャパシタ７の電極７ｂ及び層間絶縁膜１１を覆うように形成されている。
層間絶縁膜１２には、各画素電極８ａの中央部が露出するように開口部１２ａが形成されており、この層間絶縁膜１２は、平面視して格子状に形成されている。

バンク１３は、図４、図５に示すように、信号線３に沿う一の方向に延在し、層間絶縁膜１２を介してスイッチトランジスタ５や駆動トランジスタ６を覆う位置に並列されて、平面視して縞状に形成されている。
このバンク１３の側壁１３ａは、層間絶縁膜１２の開口部１２ａより内側に位置し、対向する側壁１３ａ間に画素電極８ａの中央側が露出するようになっている。
そして、バンク１３は、後述する正孔注入層８ｂや発光層８ｃを湿式法により形成するに際して、正孔注入層８ｂや発光層８ｃとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体が隣接する画素Ｐに滲み出ないようにする隔壁として機能する。なお、並列するバンク１３において対向する側壁１３ａ間が凹部１３ｂとなり、その凹部１３ｂにおける画素電極８ａ上に液状体が塗布されるようになる。この凹部１３ｂは、バンク１３と同様に一の方向に延在する。

ＥＬ素子８は、図４、図５に示すように、アノードとなる第一電極としての画素電極８ａと、画素電極８ａの上に形成された化合物膜である正孔注入層８ｂと、正孔注入層８ｂの上に形成された化合物膜である発光層８ｃと、発光層８ｃの上に形成された第二電極としての対向電極８ｄとを備えている。対向電極８ｄは全画素Ｐに共通の単一電極であって、全画素Ｐに連続して形成されている。

正孔注入層８ｂは、例えば、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（poly(ethylenedioxy)thiophene；ポリエチレンジオキシチオフェン）及びドーパントであるＰＳＳ（polystyrene sulfonate；ポリスチレンスルホン酸）からなるキャリア輸送層であって、画素電極８ａから発光層８ｃに向けて正孔を注入する層である。
発光層８ｃは、画素Ｐ毎にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のいずれかを発光する材料を含み、例えば、ポリフルオレン系発光材料やポリフェニレンビニレン系発光材料からなるキャリア輸送層であって、対向電極８ｄから供給される電子と、正孔注入層８ｂから注入される正孔との再結合に伴い発光する層である。このため、Ｒ（赤）を発光する画素Ｐ、Ｇ（緑）を発光する画素Ｐ、Ｂ（青）を発光する画素Ｐは互いに発光層８ｃの発光材料が異なる。画素ＰのＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のパターンは、縦方向に同色画素が配列されるストライプパターンであってもよく、また、デルタ配列であってもよい。

対向電極８ｄは、画素電極８ａよりも仕事関数の低い材料で形成されており、例えば、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム、希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金で形成されている。
この対向電極８ｄは全ての画素Ｐに共通した電極であり、発光層８ｃなどの化合物膜とともに後述するバンク１３を被覆している。

このように、層間絶縁膜１２及びバンク１３によって発光部位となる発光層８ｃが画素Ｐごとに仕切られている。そして、層間絶縁膜１２の開口部１２ａ内におけるバンク１３の側壁１３ａ間の凹部１３ｂにおいて、キャリア輸送層としての正孔注入層８ｂ及び発光層８ｃが、画素電極８ａ上に積層されている（図５参照）。
具体的には、層間絶縁膜１２の上に設けられたバンク１３の側壁１３ａは、層間絶縁膜１２の開口部１２ａより内側に形成されている。
そして、開口部１２ａに囲まれて側壁１３ａで挟まれた画素電極８ａ上に、正孔注入層８ｂとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱してその液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第１のキャリア輸送層である正孔注入層８ｂとなる。
さらに、開口部１２ａに囲まれて側壁１３ａで挟まれた正孔注入層８ｂ上に、発光層８ｃとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱してその液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第２のキャリア輸送層である発光層８ｃとなる。
なお、この発光層８ｃとバンク１３を被覆するように対向電極８ｄが設けられている（図５参照）。

そして、このＥＬパネル１においては、画素電極８ａ、基板１０及び層間絶縁膜１１が透明であり、発光層８ｃから発した光が画素電極８ａ、層間絶縁膜１１及び基板１０を透過して出射する。そのため、基板１０の裏面が表示面となる。
なお、基板１０側ではなく、反対側が表示面となってもよい。この場合、対向電極８ｄを透明電極とし、画素電極８ａを反射電極として、発光層８ｃから発した光が対向電極８ｄを透過して出射するようにする。

このＥＬパネル１は、次のように駆動されて発光する。
全ての電圧供給線４に所定レベルの電圧が印加された状態で、走査ドライバによって走査線２に順次電圧が印加されることで、これら走査線２が順次選択される。
各走査線２が選択されている時に、データドライバによって階調に応じたレベルの電圧が全ての信号線３に印加されると、その選択されている走査線２に対応するスイッチトランジスタ５がオンになっていることから、その階調に応じたレベルの電圧が駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加される。
この駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加された電圧に応じて、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間の電位差が定まって、駆動トランジスタ６におけるドレイン−ソース電流の大きさが定まり、ＥＬ素子８がそのドレイン−ソース電流に応じた明るさで発光する。
その後、その走査線２の選択が解除されると、スイッチトランジスタ５がオフとなるので、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加された電圧にしたがった電荷がキャパシタ７に蓄えられ、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉ間の電位差は保持される。
このため、駆動トランジスタ６は選択時と同じ電流値のドレイン−ソース電流を流し続け、ＥＬ素子８の輝度を維持するようになっている。

次に、ＥＬパネル１の製造方法について説明する。

基板１０上にゲートメタル層をスパッタリングで堆積させ、フォトリソグラフィーによりパターニングして信号線３、キャパシタ７の電極７ａ、スイッチトランジスタ５のゲート電極５ａ及び駆動トランジスタ６のゲート電極６ａを形成する。次いで、プラズマＣＶＤによって窒化シリコン等のゲート絶縁膜となる層間絶縁膜１１を堆積する。層間絶縁膜１１には、ＥＬパネル１の一辺に位置する走査ドライバに接続するための各走査線２の外部接続端子を開口するコンタクトホール（図示せず）を形成する。
次いで、半導体膜６ｂ（５ｂ）となるアモルファスシリコン等の半導体層、チャネル保護膜６ｄ（５ｄ）となる窒化シリコン等の絶縁層を連続して堆積後、フォトリソグラフィーによってチャネル保護膜６ｄ（５ｄ）をパターン形成し、不純物半導体膜６ｆ，６ｇ（５ｆ，５ｇ）となる不純物層を堆積した後、フォトリソグラフィーによって不純物層及び半導体層を連続してパターニングして不純物半導体膜６ｆ，６ｇ（５ｆ，５ｇ）、半導体膜６ｂ（５ｂ）を形成する。
そして、フォトリソグラフィーによってコンタクトホール１１ａ〜１１ｃを形成する。次いで、コンタクトホール１１ａ〜１１ｃ内にコンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃを形成する。この工程は省略されてもよい。
スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉとなるソース、ドレインメタル層を堆積して適宜パターニングして、走査線２、電圧供給線４、キャパシタ７の電極７ｂ、スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉを形成する。こうしてスイッチトランジスタ５及び駆動トランジスタ６が形成される。その後、ＩＴＯ膜を堆積してからパターニングして画素電極８ａを形成する。
そして、スイッチトランジスタ５や駆動トランジスタ６等を覆うように、気相成長法により絶縁膜を成膜し、その絶縁膜をフォトリソグラフィーでパターニングすることで画素電極８ａの中央部が露出する開口部１２ａを有する層間絶縁膜１２を形成する。この開口部１２ａとともに、図示しない走査線２の外部接続端子、ＥＬパネル１の一辺に位置するデータドライバに接続するための各信号線３の外部接続端子及び電圧供給線４の外部接続端子をそれぞれ開口する複数のコンタクトホールを形成する。
次いで、ポリイミド等の感光性樹脂を堆積後に露光して、画素電極８ａ上に側壁１３ａが位置する縞状のバンク１３を形成する。なお、このバンク１３は、上記外部接続端子を開口するコンタクトホール（図示せず）を露出している。

そして、図６（図１、図２、図４）に示すように、複数の画素電極８ａを画素Ｐごとに開放する格子状の層間絶縁膜１２と、縞状のバンク１３間の凹部１３ｂに、画素電極８ａが露出している。
なお、図１に示すＥＬパネル１において、基板１０の一方の面の中央側で、並設されたバンク１３に挟まれて複数の画素Ｐが升目状に並んでいる領域が、第一領域としての発光領域Ｒ１であり、その発光領域Ｒ１の周囲を囲う領域が、第二領域としての非発光領域Ｒ２である。
また、この発光領域Ｒ１は、キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体Ｌが塗布される塗布領域Ｒ１であり、非発光領域Ｒ２は、その液状体Ｌが塗布されない非塗布領域Ｒ２である。

そして、図７、図８、図９に示すように、一の方向に延在する複数のバンク１３が形成された基板１０の上面側に所定のマスクＭを配置し、そのマスクＭを介して基板１０の塗布領域Ｒ１におけるバンク１３間の画素電極８ａ上に、正孔注入層８ｂや発光層８ｃとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体ＬをノズルＮを通じて塗布し、その液状体Ｌを乾燥させることによって、キャリア輸送層である正孔注入層８ｂや発光層８ｃを成膜する。なお、バンク１３間の凹部１３ｂも一の方向に延在している。

具体的には、マスクＭは、図７に示すように、中央側の開口から塗布領域Ｒ１が露出する開口部３１と、非塗布領域Ｒ２を下面で覆う枠部３２とを備え、その枠部３２の上面から開口部３１側である下面に向けて傾斜する斜面３３を有している。なお、斜面３３は、マスクＭの開口部３１を挟んで一の方向に対向する枠部３２における一対の開口の縁であり、枠部３２の上面側に形成されている。
このマスクＭの枠部３２の開口部３１側の縁に、一対の斜面３３が形成されていることで、マスクＭの開口は、上面側より下面側の方が狭まる略テーパ状になっている。なお、枠部３２の下面と斜面３３が開口部３１でなす角は、４５°以下であることが好ましい。

このマスクＭの開口部３１を塗布領域Ｒ１に合わせ、枠部３２を非塗布領域Ｒ２に重ねて配し、図８、図９に示すように、非塗布領域Ｒ２に液状体Ｌが付着してしまわないようにマスクＭで覆った状態で、相対的に移動するノズルＮを通じて基板１０上の塗布領域Ｒ１に選択的に液状体Ｌを塗布して、キャリア輸送層である正孔注入層８ｂや発光層８ｃを成膜する。
なお、図８においては、１つのノズルＮが各画素列を互い違いに相対移動して液状体Ｌを塗布するように簡略的に図示しているが、実際はＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色の画素列が順に並んでいるので、各色用の３つのノズルＮが３列毎に、各色の液状体Ｌを塗布するようになっている。

そして、基板１０の塗布領域Ｒ１にキャリア輸送層となる材料が含有される液状体Ｌを塗布する場合、マスクＭが配された基板１０が載置されているステージＳと、ノズルＮの少なくとも一方を相対的に移動させながら、ノズルＮから所定の液状体Ｌを流し出し、その液状体ＬをマスクＭの開口部３１内の塗布領域Ｒ１と、マスクＭの枠部３２の上面とに亘って連続的に塗布するノズルプリント方式による塗布工程が実行される。
ここで、この塗布工程に用いる発光パネル製造装置１００は、図９に示すように、ノズルＮと、基板１０の上面側に配されるマスクＭとを備え、更に、ノズルＮを移動させる図示しないノズル移動機構と、マスクＭが配された基板１０が載置されるステージＳと、そのステージＳを移動させる図示しないステージ移動機構等により構成されている。

そして、図示しないステージ移動機構によって基板１０が載置されたステージＳを一の方向に移動させることで、ノズルＮを一の方向の正方向と逆方向に相対移動させ、また、図示しないノズル移動機構によってノズルＮを一の方向と交差する方向に相対移動させつつ、そのノズルＮから液状体Ｌを流し出して凹部１３ｂの画素電極８ａ上に液状体Ｌを塗布するようになっている。
具体的には、この塗布工程において、ノズルＮを一の方向の正方向（例えば、図８中の上下方向の下向き）に相対移動させつつ、基板１０の塗布領域Ｒ１からマスクＭの枠部３２の上面に液状体Ｌを塗布し、次いで、ノズルＮが枠部３２の上方に対応する位置で、ノズルＮを一の方向と交差する方向（例えば、図８中の左右方向の右向き）に相対移動させた後、ノズルＮを一の方向の逆方向（例えば、図８中の上下方向の上向き）に相対移動させつつ、マスクＭの枠部３２の上面から基板１０の塗布領域Ｒ１に液状体Ｌを塗布することを繰り返し、塗布領域Ｒ１の全画素電極８ａ上に、キャリア輸送層となる所定の液状体Ｌを塗布する。

特に、ノズルＮが一の方向の正方向または逆方向に相対移動して、基板１０の塗布領域Ｒ１からマスクＭの枠部３２の上面に液状体Ｌを塗布する際と、マスクＭの枠部３２の上面から基板１０の塗布領域Ｒ１に液状体Ｌを塗布する際に、そのノズルＮが通過する枠部３２の縁に斜面３３が形成されているので、ノズルＮから液状体Ｌを連続的に流し出すノズルプリント方式で塗布された液状体Ｌは、図９に示すように、開口部３１内の基板１０から枠部３２の斜面３３に滑らかに乗り上がったり、枠部３２の斜面３３から開口部３１内の基板１０に滑らかに降り下ったりするようになっている。
つまり、基板１０上における塗布領域Ｒ１と非塗布領域Ｒ２の境界部分には、マスクＭの斜面３３の下端に相当する開口部３１の縁が位置するため、塗布領域Ｒ１と非塗布領域Ｒ２の境界で切り立つような開口部３１の内壁面はないので、液状体Ｌの塗布によって従来のようなメニスカス（Ｌｍ）を発生することなく（図１６参照）、塗布領域Ｒ１に平滑な液面を成す液状体Ｌが塗布されて、乾燥されることとなる。

そして、相対的に移動するノズルＮによって塗布領域Ｒ１に塗布された液状体Ｌが乾燥されて、メニスカスのない化合物膜が成膜されることで、比較的平滑な正孔注入層８ｂや発光層８ｃが形成される。
なお、バンク１３間の凹部１３ｂにおける画素電極８ａ上に正孔注入層８ｂとなる液状体Ｌを塗布し乾燥させた後に、凹部１３ｂにさらに発光層８ｃとなる液状体Ｌを塗布して乾燥することで、図１０に示すように、正孔注入層８ｂと発光層８ｃが成膜されてなる２層のキャリア輸送層を形成することができる。

そして、基板１０の上面側からマスクＭを外した後、バンク１３の上及び発光層８ｃの上に対向電極８ｄを一面に成膜する。このキャリア輸送層である発光層８ｃには、メニスカスによる段差や凹凸がないので、対向電極８ｄを断線させることなく好適に成膜することができる。
こうして対向電極８ｄを成膜して形成することで、図５に示すように、ＥＬ素子８、ＥＬパネル１が製造される。

このように、塗布領域Ｒ１が露出する開口部３１と、非塗布領域Ｒ２を覆う枠部３２とを備え、その枠部３２における開口部３１側であり、枠部３２の上面から開口部３１側の下面に向かって傾斜する斜面３３を有しているマスクＭの枠部３２を基板１０の非塗布領域Ｒ２に重ねて配置し、マスクＭの開口部３１内の塗布領域Ｒ１から枠部３２の斜面３３にかけて、また、枠部３２の斜面３３から開口部３１内の塗布領域Ｒ１にかけて、ノズルＮを相対移動させるノズルプリント方式により液状体Ｌを塗布するようにすれば、塗布領域Ｒ１と非塗布領域Ｒ２の間に液状体Ｌのメニスカスは発生せず、塗布領域Ｒ１に液状体Ｌを平滑に塗布することができるので、キャリア輸送層の成膜不良を低減することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、発光パネルの製造装置１００のマスクは、図１１に示すように、中央側の開口から塗布領域Ｒ１が露出する開口部３１と、非塗布領域Ｒ２を下面で覆う枠部３２とを備え、その枠部３２の上面から開口部３１側である下面に向けて傾斜する一対の斜面３３を有し、さらに、そのマスクが基板１０に配される向きに対応して、開口部３１内の塗布領域Ｒ１に設けられたバンク１３間の凹部１３ｂの幅に相当する幅を有し、一の方向に延在して凹部１３ｂと連続する複数の溝部３４が形成されているマスクＭ１であってもよい。なお、溝部３４は、枠部３２と斜面３３に形成されている。
基板１０に配されたマスクＭ１の溝部３４は塗布領域Ｒ１の凹部１３ｂと連続するようになっており、凹部１３ｂに沿って一の方向に塗布される液状体Ｌは、マスクＭ１の溝部３４内に連続的に塗布されるようになる。
このマスクＭ１であれば、ノズルＮで塗り分けられるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色の液状体Ｌが溝部３４内に収まり、枠部３２上で混色してしまうことがないので、枠部３２や斜面３３に塗布された液状体Ｌが斜面３３を流れ落ちてしまうことがあっても、塗布領域Ｒ１で画素列毎に異なる色の液状体Ｌが混合してしまうことがない。
よって、塗布領域Ｒ１に液状体Ｌをより好適に塗布することが可能になる。

また、発光パネルの製造装置１００のマスクは、図１２（ａ）（ｂ）に示すように、マスクＭ１（図１１参照）における斜面３３に、その斜面３３の傾斜方向と交差する方向に延在する交差溝部３５が形成されているマスクＭ２であってもよい。なお、交差溝部３５は、複数の溝部３４とも交差している。
このマスクＭ２であれば、ノズルＮで塗り分けられるＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色の液状体Ｌが枠部３２の上面で混色してしまい、斜面３３を流れ落ちてしまうことがあっても、その混色してしまった液状体Ｌは、交差溝部３５に留まることとなって、塗布領域Ｒ１まで混色した液状体Ｌが達することがない。
よって、塗布領域Ｒ１に液状体Ｌをより好適に塗布することが可能になる。
なお、交差溝部３５は、溝部３４が形成されていないマスクＭの斜面３３に形成してもよい。

そして、発光パネルの製造装置１００によって、以上のように形成されて製造されたＥＬパネル１は、各種電子機器の表示パネルとして用いられる。
例えば、図１３に示す、携帯電話機２００の表示パネル１ａや、図１４（ａ）（ｂ）に示す、デジタルカメラ３００の表示パネル１ｂや、図１５に示す、パーソナルコンピュータ４００の表示パネル１ｃに、ＥＬパネル１を適用することができる。

なお、以上の実施の形態においては、平面状の斜面３３を図示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、斜面３３は、凸状や凹状の曲面を有する斜面であってもよい。
また、斜面３３は、一の方向に対向する枠部３２に形成された一対であることに限らず、互いに対向するそれぞれの枠部３２に形成された二対の斜面３３であってもよい。開口部３１が正方形のマスクに二対の斜面３３が形成されていれば、基板１０に配置したマスクの向きが９０°違っても、液状体Ｌの塗布方向に対応させて斜面３３を配することができる。

また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

１ＥＬパネル（発光パネル）
８ＥＬ素子
８ａ画素電極（第一電極）
８ｂ正孔注入層（キャリア輸送層）
８ｃ発光層（キャリア輸送層）
８ｄ対向電極（第二電極）
１０基板
１３バンク（隔壁）
１３ａ側壁
１３ｂ凹部
３１開口部
３２枠部
３３斜面
３４溝部
３５交差溝部
１００発光パネル製造装置
Ｌ液状体
Ｌｍメニスカス
Ｍ、Ｍ１、Ｍ２マスク
Ｎノズル
Ｐ画素
Ｒ１塗布領域、発光領域（第一領域）
Ｒ２非塗布領域、非発光領域（第二領域）
Ｓステージ

Claims

基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、第一電極と、一の方向に延在する複数の隔壁と、前記隔壁間で一の方向に延在する凹部で前記第一電極を被覆するキャリア輸送層と、前記キャリア輸送層を被覆する第二電極とが形成される発光パネルの製造方法において、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域を下面で覆う枠部とを備え、前記枠部の上面から前記枠部における前記開口部側である前記下面に向けて傾斜する斜面を有するマスクの、前記マスクが前記基板に配される向きに対応して、前記開口部内の前記第一領域に設けられた前記隔壁間の凹部の幅に相当する幅を有し、前記一の方向に延在して前記凹部と連続する溝部が形成された前記枠部を、前記第二領域に重ねて配し、
前記マスクが配された前記基板に対してノズルを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を、前記開口部内の前記第一領域と前記マスクの前記枠部の前記斜面とに亘って塗布する塗布工程を備えることを特徴とする発光パネルの製造方法。
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、第一電極と、一の方向に延在する複数の隔壁と、前記第一電極を被覆するキャリア輸送層と、前記キャリア輸送層を被覆する第二電極とが形成される発光パネルの製造方法において、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域を下面で覆う枠部とを備え、前記枠部の上面から前記枠部における前記開口部側である前記下面に向けて傾斜する斜面を有するマスクの前記枠部を前記第二領域に重ねて配し、
前記斜面の傾斜方向と交差する方向に延在する交差溝部が形成された前記斜面の前記傾斜方向を前記一の方向と一致させて、前記枠部を前記第二領域に重ねるように前記マスクが配された前記基板に対してノズルを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を、前記開口部内の前記第一領域と前記マスクの前記枠部の前記斜面とに亘って塗布する塗布工程を備えることを特徴とする発光パネルの製造方法。
前記塗布工程において、
前記ノズルを一の方向の正方向に相対移動させつつ、前記基板の前記第一領域から前記マスクの前記枠部の前記斜面上にかけて前記液状体を塗布し、次いで、前記ノズルが前記枠部に対応する位置で、前記ノズルを前記一の方向と交差する方向に相対移動させた後、前記ノズルを前記一の方向の逆方向に相対移動させつつ、前記マスクの前記枠部の前記斜面上から前記基板の前記第一領域にかけて前記液状体を塗布することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光パネルの製造方法。
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、第一電極と、一の方向に延在する複数の隔壁と、前記隔壁間で一の方向に延在する凹部で前記第一電極を被覆するキャリア輸送層と、前記キャリア輸送層を被覆する第二電極とを備える発光パネルの製造装置であって、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域を下面で覆う枠部とを備え、前記枠部の上面から前記枠部における前記開口部側である前記下面に向けて傾斜する斜面を有するマスクと、
前記斜面の傾斜方向を前記一の方向と一致させて、前記枠部を前記第二領域に重ねるように前記マスクが配された前記基板に対して相対的に移動しながら、前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を塗布するノズルと、
を備え、
前記枠部には、前記マスクが前記基板に配される向きに対応して、前記開口部内の前記第一領域に設けられた前記隔壁間の凹部の幅に相当する幅を有し、前記一の方向に延在して前記凹部と連続する溝部が形成されていることを特徴とする発光パネルの製造装置。
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、第一電極と、一の方向に延在する複数の隔壁と、前記隔壁間で一の方向に延在する凹部で前記第一電極を被覆するキャリア輸送層と、前記キャリア輸送層を被覆する第二電極とを備える発光パネルの製造装置であって、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域を下面で覆う枠部とを備え、前記枠部の上面から前記枠部における前記開口部側である前記下面に向けて傾斜する斜面を有するマスクと、
前記斜面の傾斜方向を前記一の方向と一致させて、前記枠部を前記第二領域に重ねるように前記マスクが配された前記基板に対して相対的に移動しながら、前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を塗布するノズルと、
を備え、
前記斜面には、前記傾斜方向と交差する方向に延在する交差溝部が形成されていることを特徴とする発光パネルの製造装置。
前記斜面は、前記ノズルが一の方向の正方向または逆方向に相対移動して、前記基板の前記第一領域から前記マスクの前記枠部の上面に前記液状体を塗布する際と、前記マスクの前記枠部の上面から前記基板の前記第一領域に前記液状体を塗布する際に、そのノズルが通過する前記枠部の縁の上面側に形成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の発光パネルの製造装置。
前記斜面には、前記傾斜方向と交差する方向に延在する交差溝部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の発光パネルの製造装置。