JP5381841B2 - 発光装置の製造装置及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、発光装置の製造装置及び製造方法に関する。

有機エレクトロルミネッセンス（electroluminescence）素子（有機ＥＬ素子）或いは有機発光ダイオード（Organic Light Emitting Diode）素子と呼称される自発光素子は、電場を加えることによって発光する蛍光性の有機化合物によって形成されたものであり、この素子を各画素に有してなる表示パネルを備えた表示装置は次世代ディスプレイデバイスとして注目されている。

有機ＥＬ素子は、アノード電極とカソード電極とのこれらの一対の電極間に形成され、例えば発光層、正孔注入層等を有する有機ＥＬ層（有機層）を備える。有機ＥＬ素子は、発光層において正孔と電子とが再結合することによって発生するエネルギーによって発光する。

このような有機層を形成するため、所定の高分子材料をインクとして凸版の一種であるフレキソ版を用いた印刷（以下、フレキソ印刷という）により基板上に形成することが従来から行われている（例えば、特許文献１）。フレキソ印刷は、低粘度インクを用いることで、基板上に形成される等発光層等を薄膜とすることが可能である。また、フレキソ印刷では、例えばローラー状に形成される版胴とアニロックスロールとをダイレクトドライブモーター等によって駆動することで、精密な印刷が可能となる。これらの理由により、フレキソ印刷を有機ＥＬの有機層のパターニングに好適に用いることができる。

特開２００７−２９９６１６号公報

しかしながら、従来のフレキソ印刷法には以下に示すような問題点がある。ディスペンサ（特許文献１ではインキチャンバー）からアニロックスロール表面全体に広がるように供給されたインクは、版胴に巻かれた印刷パターンが形成されたフレキソ版に転写される。フレキソ版と印刷対象となる基板が接触することで、基板上にインクが印刷される。その際、アニロックスロール上に残った余分なインクはスクレーパ（ドクター）によって除去し廃棄されることとなる。それゆえ、従来のフレキソ印刷法では高価な有機ＥＬ材料を溶解させたインクを多量に必要とし、有機ＥＬ材料の使用効率が低くなってしまう。従って、発光装置の製造コストが増大するという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、有機ＥＬ材料の使用効率を向上させ、製造コストを低減させることが可能な発光装置の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る発光装置の製造装置は、
基板上に配列された複数の発光素子を有する表示部を備える発光装置の製造装置であって、
前記基板上に前記発光素子の有機層を形成するインクを印刷するためのフレキソ版を備える回転式の版胴と、
前記フレキソ版に当接して前記インクを転写する中間転写体と、
前記中間転写体に前記インクを供給するヘッド部と、
前記版胴の位置を検出し、前記版胴の位置信号を出力する版胴位置検出部と、
前記中間転写体の位置を検出し、前記中間転写体の位置信号を出力する角度センサである中間転写体位置検出部と、
前記版胴による印刷パターンを記憶する記憶部と、
前記中間転写体位置検出部からの前記中間転写体の位置信号から算出された前記中間転写体の位置及び前記記憶部に記憶された前記印刷パターンに基づいて、前記版胴の所望のインク塗布領域である前記表示部に対応する部分に対応する前記中間転写体の表面のインク供給パターンを算出し、前記中間転写体の前記インク供給パターンの領域内に前記ヘッド部から前記インクを供給するように制御する制御部と、を備える、
ことを特徴とする。
この場合、前記ヘッド部を前記インク供給パターンに対向する位置に移動させるヘッド駆動部を更に備える、
こととしてもよい。
また、前記ヘッド部は、インクジェット方式で前記中間転写体に前記インクを吐出する、
こととしてもよい。
また、前記ヘッド部は、前記インクを吐出する位置が固定された複数のノズルを備え、
前記複数のノズルは、前記インクを液滴としてインクジェット方式で吐出するピエゾ素子をそれぞれ備え、
前記記憶部は、各前記ピエゾ素子の動作波形を記憶し、
前記制御部は、前記動作波形に基づいて各前記ピエゾ素子からの前記インクの吐出量が均一となるよう制御する、
こととしてもよい。
また、前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であり、
前記インクは、有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層となる材料を含む、
こととしてもよい。
また、前記中間転写体は、回転式のアニロックスロールである、
こととしてもよい。
また、前記中間転写体は、板状のアニロックス板である、
こととしてもよい。
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る発光装置の製造方法は、
上述した発光装置の製造装置を用いて前記基板上に１又は複数層の前記有機層を形成する、
ことを特徴とする。
また、本発明の第３の観点に係る発光装置の製造方法は、
基板上に配列された複数の発光素子を有する表示部を備える発光装置の製造方法であって、
版胴の位置を検出する工程と、
角度センサにより中間転写体の位置を検出する工程と、
前記中間転写体の位置及び前記版胴による印刷パターンに基づいて、前記版胴の所望のインク塗布領域である前記表示部に対応する部分に対応する前記中間転写体の表面のインク供給パターンを算出し、インクジェット方式により、前記発光素子の有機層の材料を含むインクを、前記中間転写体の表面のうち前記版胴のフレキソ版に当接する前記インク供給パターンに選択的に供給する工程と、
前記中間転写体から前記版胴の前記フレキソ版に前記インクを転写する工程と、
前記版胴から前記基板上に前記インクを印刷する工程と、を備える、
ことを特徴とする。

本発明によれば発光装置の製造コストを低減させることができる。

本発明の実施形態に係る印刷装置の構成を示す模式図である。 印刷装置の主要な構成を示すブロック図である。 アニロックスロールから版胴へのインクの転写動作を示す図である。 版胴から基板への印刷動作を示す図である。 発光装置の構成例を示す平面図である。 画素の駆動回路の一例の等価回路図である。 画素の平面図である。 図７に示すVIII−VIII線断面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、発光装置の製造方法を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図９に続き、発光装置の製造方法を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、発光装置が用いられる電子機器を示す図である。 発光装置が用いられる電子機器を示す図である。 発光装置が用いられる電子機器を示す図である。 発光装置が用いられる電子機器を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は、ヘッドの構成例を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。

図１に示すように、本実施形態の印刷装置３００は、制御部３０１と、記憶部３０２と、ヘッド３０３と、インク３４０が収容されたインク収容部３０４と、アニロックスロール３１０と、版胴３２０と、印刷ステージ３３０と、を備えている。

制御部３０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を備えており、後述するヘッド３０３からのインクの吐出並びにアニロックスロール３１０及び版胴３２０の駆動等、印刷装置３００の機能全体を制御する。

記憶部３０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成された記憶装置である。記憶部３０２には、例えば制御部３０１が実行するプログラム、及び、版胴３２０による印刷パターンに関するデータ等が格納されている。また、記憶部３０２は、例えば、制御部３０１がプログラムを実行する際のワークメモリとして動作する。

ヘッド３０３は、制御部３０１の指示に基づいて、ヘッド３０３からインク３４０をアニロックスロール３１０に向けて吐出する。本実施形態では、ヘッド３０３はピエゾ素子（図示せず）を備えており、いわゆるインクジェット方式によりインク３４０を吐出する。また、ヘッド３０３は、アニロックスロール３１０の長さに合わせて図のＸ軸方向に走査しながらインク３４０を吐出することが可能となるように構成されている。インク収容部３０４は、その内部にインク３４０を収容しており、ヘッド３０３にインク３４０を供給する。本実施形態におけるインク３４０は、有機ＥＬの例えば、発光層等の材料となる所定の高分子材料の溶液である。

アニロックスロール３１０は、図のＸ軸方向を軸として回転可能に支持されており、Ｘ軸方向に所定の長さを有する。アニロックスロール３１０の外周面、即ちインク３４０を受ける面には浅い凹部である多数のセル３１１が形成されている。本明細書ではセル３１１を簡略化して表示しているが、セル３１１は、印刷条件に応じて所定の深さ、パターン等を有するように設けられている。なお、ヘッド３０３が、アニロックスロール３１０のＸ軸方向に所定の長さに応じて、インク３４０を任意に吐出する吐出口を、X軸に沿って複数配置された構造であれば、ヘッド３０３をＸ軸方向に走査することなしに、アニロックスロール３１０の任意のセル３１１内にインク３４０を吐出することができる。

版胴３２０は、図のＸ軸方向を軸として回転可能に支持されており、Ｘ軸方向に所定の長さを有する。後述するように、版胴３２０はＸ軸方向に回転する他に、印刷ステージ３３０に載置される基板３１の印刷面の面方向における図のＸ軸方向に直交するＹ軸方向に移動可能であるとともに、Ｘ軸方向及びY軸方向に直交する、つまり、基板３１の印刷面に対する法線方向のＺ軸方向に移動可能となるように構成されている。版胴３２０の外周面には、フレキソ版の１又は複数個の版の凸部３２１が形成されている。版の凸部３２１は、印刷される発光層等に応じて所定のパターンとなるように形成されており、アニロックスロール３１０からのインク３４０を受けるとともに印刷対象物の基板３１にインク３４０を転写する。版胴３２０のうち、版の凸部３２１を含むフレキソ版の部分は、樹脂及びゴム等、フレキソ印刷に適した材料から形成されている。なお、基板３１は、本実施形態では印刷ステージ３３０上に固定される。

印刷ステージ３３０は、印刷装置３００の印刷対象物である基板３１を図のＸＹ平面上に載置するステージである。なお、印刷ステージ３３０は例えば基板３１を固定するための機構を備えているが、本明細書ではその詳細な説明は省略する。

図２に、制御部３０１に関連するより詳細な構成をブロック図で示す。印刷装置３００は、図１に示す構成物以外に、ヘッド駆動部３０５と、駆動部３１２と、角度検出部３１３と、駆動部３２２と、角度検出部３２３と、を備えている。

ヘッド駆動部３０５は、制御部３０１の指示に基づいて、ヘッド３０３が内蔵するピエゾ素子を駆動してインク３４０を吐出させる。また、ヘッド駆動部３０５は駆動用モータ（図示せず）及びレール等の機構を備えており、ヘッド３０３を図のＸ軸方向に走査させる。

駆動部３１２は、ダイレクトドライブ方式の駆動用モータ（図示せず）を備えており、制御部３０１の指示に基づいて、アニロックスロール３１０の所定の位置に、ヘッド３０３から吐出するインク３４０が到達するようにアニロックスロール３１０を回転させる。

角度検出部３１３は、アニロックスロール３１０又は駆動用モータの回転軸に設けられている角度センサである。角度検出部３１３は、直接的又は間接的にアニロックスロール３１０の位置を検出し、その位置を示す信号を制御部３０１に送信する。

駆動部３２２は、ダイレクトドライブ方式の駆動用モータ（図示せず）を備えており、制御部３０１の指示に基づいて、版胴３２０に備えられた版の所定の位置に、アニロックスロール３１０に吐出されたインク３４０が転写されるように版胴３２０を回転させる。また、駆動部３２２は、後述するように、版胴３２０を図のＹ軸方向及びＺ軸方向に移動させる。

角度検出部３２３は、版胴３２０又は駆動用モータの回転軸に設けられている角度センサである。角度検出部３２３は、直接的又は間接的に版胴３２０の位置を検出し、その位置を示す信号を制御部３０１に送信する。

次に、本実施形態に係る印刷装置３００の動作について、図３及び図４を参照して説明する。なお、以下に示す印刷装置３００の動作は、特に断りがない限り、制御部３０１の指示に基づいて行われる。また、以下の説明において、アニロックスロール３１０の表面とはセル３１１の範囲を含むアニロックスロール３１０の外周面を指す。

まず、制御部３０１において、アニロックスロール３１０に対応する角度検出部３１３からの信号に基づいて、アニロックスロール３１０の位置を算出する。続いて、制御部３０１は、記憶部３０２に記憶された印刷パターンから、アニロックスロール３１０の表面におけるインク塗布領域を算出する。本実施形態では、インク塗布領域は、版胴３２０に備えられた版の凸部３２１の表面である。

次に、ヘッド３０３は、算出されたインク塗布領域にインク３４０を吐出し、アニロックスロール３１０の表面にインク３４０で満たされたインク膜３４１を形成する。このとき、アニロックスロール３１０は矢印Ｒ１の方向に回転する。また、ヘッド３０３は、図のＸ軸方向に走査することでアニロックスロール３１０の長さ範囲をカバーしてインク３４０を吐出する。

中間転写体であるアニロックスロール３１０に塗布されたインク膜３４１のインク３４０は、アニロックスロール３１０と版胴３２０上の版との当接により、版胴３２０の版の凸部３２１上に転写される。版胴３２０は、矢印Ｃ１の方向に回転する。図３の例では、ある版の凸部３２１上のインク膜３４２のインク３４０は既にアニロックスロール３１０から転写されており、次いでその隣の版の凸部３２１に対して図示されたインク膜３４１がアニロックスロール３１０から転写される。このようなアニロックスロール３１０から版胴３２０上の版への転写によりほぼ全てのインク膜３４１がアニロックスロール３１０から移動して除去される。なお、本実施形態の説明において、アニロックスロール３１０及び版胴３２０の一方又は双方が図示と反対方向に回転することとしてもよい。

インクの転写によって版胴３２０に備えられた版におけるインク膜３４２の形成が完了すると、続いて、駆動部３２２が版胴３２０を基板３１上の所定の位置まで移動させる。その後、図４に示すように、インク３４０は基板３１と接触しながら矢印Ｃ１の方向に回転するするとともに、矢印Ｃ２の方向に進行しながらインク膜３４２を基板３１に転写する。これにより、基板３１上に、インク膜３４３が形成される。なお、前述したように、版胴３２０上の版へ転写後のアニロックスロール３１０の表面からはほぼ全てのインク膜３４１が除去されている。

次に、前述した印刷装置３００を用いて製造される発光装置の製造方法について説明する。なお、以下の説明では、有機ＥＬ素子により発生した光を有機ＥＬ素子が形成された基板を介して外部に出射するボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を用いたアクティブ駆動方式の発光装置を例に挙げて説明する。また、本明細書における発光装置は表示装置としても用いられる。

図５に示す発光装置１０は、前述の基板３１上に形成される。発光装置１０がカラー表示を行うものである場合、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の何れかの発光色で発光する発光素子を有する３つの画素３０（３０Ｒ、３０Ｇ、３０Ｂ）を一組として、この組が行方向（図５の左右方向）に繰り返し複数個、例えばｍ個配列されるとともに、列方向（図５の上下方向）に同一色の発光色の発光素子を有する画素が複数個、例えばｎ個配列されている。換言すれば、画素自体は行方向に３ｍ個配列されており、ＲＧＢの各色を発光する画素はマトリクス状に、３ｍ×ｎ個配列される。

以下、発光装置１０を構成する画素３０について説明する。なお、本実施形態において、画素３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂの構成は、後述する発光層がそれぞれ発光層４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂであることを除いて同一である。従って、以下で個別の画素としては画素３０Ｇを例に挙げて説明する。

画素３０Ｇは、図６に示すように、画素回路ＤＳを有して構成されている。画素回路ＤＳは、例えば図６に示すように、選択トランジスタＴｒ１１、駆動トランジスタＴｒ１２、キャパシタＣｓ、有機ＥＬ素子（発光素子）ＯＥＬと、を備える。

図６に示すように、選択トランジスタＴｒ１１は、ゲート端子が走査ラインＬｓに、ドレイン端子がデータラインＬｄに、ソース端子が接点Ｎ１１にそれぞれ接続される。また、駆動トランジスタＴｒ１２は、ゲート端子が接点Ｎ１１に接続されており、ドレイン端子がアノードラインＬａに、ソース端子が接点Ｎ１２にそれぞれ接続されている。キャパシタＣｓは、駆動トランジスタＴｒ１２のゲート端子及びソース端子に接続されている。なお、キャパシタＣｓは、駆動トランジスタＴｒ１２のゲート−ソース間に付加的に設けられた補助容量、もしくは駆動トランジスタＴｒ１２のゲート−ソース間の寄生容量と補助容量からなる容量成分である。また、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、アノード電極（画素電極４２）が接点Ｎ１２に接続され、カソード電極（対向電極４６）に基準電圧Ｖｓｓが印加されている。

走査ラインＬｓは、画素基板の周縁部に配置された走査ドライバ（図示せず）に接続されており、所定タイミングで行方向に配列された複数の画素３０を選択状態に設定するための選択電圧信号（走査信号）が印加される。また、データラインＬｄは、画素基板の周縁部に配置されたデータドライバ（図示せず）に接続され、上記画素３０の選択状態に同期するタイミングで発光データに応じたデータ電圧（階調信号）が印加される。行方向に配列された複数の駆動トランジスタＴｒ１２が、当該駆動トランジスタＴｒ１２に接続された有機ＥＬ素子ＯＥＬの画素電極４２（例えばアノード電極）に発光データに応じた駆動電流を流す状態に設定するように、アノードラインＬａ（供給電圧ライン）は、所定の高電位電源に直接又は間接的に接続されている。つまり、アノードラインＬａは、有機ＥＬ素子ＯＥＬの対向電極４６に印加される基準電圧Ｖｓｓより十分電位の高い所定の高電位（供給電圧Ｖｄｄ）が印加される。また、対向電極４６は、例えば、所定の低電位電源に直接又は間接的に接続され、基板３１上にアレイ状に配列された全ての画素３０に対して単一の電極層により形成されており、所定の低電圧（基準電圧Ｖｓｓ、例えば接地電位ＧＮＤ）が共通に印加されるように設定されている。

また、アノードラインＬａと走査ラインＬｓとは、各トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２のソース電極、ドレイン電極とを形成するソース−ドレイン導電層を用いてこれらソース電極、ドレイン電極とともに形成される。データラインＬｄは、各トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２のゲート電極となるゲート導電層を用いてゲート電極とともに形成される。データラインＬｄとドレイン電極Ｔｒ１１ｄとの間の絶縁膜３２には、図７に示すように、コンタクトホール６１が形成され、データラインＬｄとドレイン電極Ｔｒ１１ｄとはコンタクトホール６１を介して導通している。走査ラインＬｓとゲート電極Ｔｒ１１ｇの両端との間の絶縁膜３２には、それぞれコンタクトホール６２、６３が形成され、走査ラインＬｓとゲート電極Ｔｒ１１ｇとはコンタクトホール６２、６３を介して導通している。ソース電極Ｔｒ１１ｓとゲート電極Ｔｒ１２ｇとの間の絶縁膜３２には、コンタクトホール６４が形成され、ソース電極Ｔｒ１１ｓとゲート電極Ｔｒ１２ｇとはコンタクトホール６４を介して導通している。なお、絶縁膜３２は、絶縁性材料、例えばシリコン酸化膜、シリコン窒化膜等から形成され、データラインＬｄ、ゲート電極Ｔｒ１１ｇ及びゲート電極Ｔｒ１２ｇを覆うように基板３１上に形成される。

次に、有機ＥＬ素子ＯＥＬは、図８に示すように、画素電極４２と、正孔注入層４３と、インターレイヤ層４４と、発光層４５Ｇと、対向電極４６と、を備える。なお、図８では、説明の便宜上、発光に寄与する発光機能層として正孔注入層４３と発光層４５Ｇとを備える構成を例に挙げている。この他に、発光機能層は、発光層４５Ｇのみであってもよく、正孔注入層４３と発光層４５Ｇとを備えていてもよい。

各画素の基板３１上には、ゲート導電層をパターニングしてなる選択トランジスタＴｒ１１、駆動トランジスタＴｒ１２のゲート電極Ｔｒ１１ｇ、Ｔｒ１２ｇが形成されている。各画素に隣接した基板３１上には、ゲート導電層をパターニングしてなり、列方向に沿って延びるデータラインＬｄが形成されている。

画素電極（アノード電極）４２は、透光性を備える導電材料、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＺｎＯ等から構成される。各画素電極４２は隣接する他の画素３０の画素電極４２と層間絶縁膜４７によって絶縁されている。

層間絶縁膜４７は、絶縁性材料、例えばシリコン窒化膜から形成されている。層間絶縁膜４７は、画素電極４２間に形成され、トランジスタＴｒ１１、Ｔｒ１２や走査ラインＬｓ、アノードラインＬａを絶縁保護する。層間絶縁膜４７には略方形の開口部４７ａが形成されており、この開口部４７ａによって画素３０Ｇの発光領域が画される。更に層間絶縁膜４７上には隔壁４８が形成されている。隔壁４８には列方向（図７の上下方向）に延びる溝状の開口部４８ａが複数の画素３０にわたって形成されている。ここで、層間絶縁膜４７及びその上に形成される隔壁４８は、行方向に隣接して配列される各画素３０の発光領域間の間隙領域を形成している。

隔壁４８は、絶縁材料、例えばポリイミド等の感光性樹脂を硬化してなり、層間絶縁膜４７上に形成される。隔壁４８は、図７に示すように列方向に沿った複数の画素の画素電極４２をまとめて開口するようにストライプ状に形成されている。なお、隔壁４８の平面形状は、これに限られず各画素電極４２毎に開口部をもった格子状であってもよい。また、隔壁４８の上面は、発光層４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂの中央の平坦部の上面より高くなるように形成される。

なお、隔壁４８の表面、層間絶縁膜４７の表面に撥液処理を施してもよい。ここで撥液とは、水系の溶媒、有機系溶媒のいずれをも弾く性質を示す。

正孔注入層４３は、画素電極４２上に形成されている。正孔注入層４３は発光層４５に正孔を供給する機能を有する。正孔注入層４３は正孔（ホール）注入・輸送が可能な有機高分子系の材料、例えばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（導電性ポリマーであるポリエチレンジオキシチオフェンとドーパントであるポリスチレンスルホン酸との混合物）から構成される。

インターレイヤ層４４は、正孔注入層４３上に形成されている。インターレイヤ層４４は、電子をブロックして発光層４５Ｇ内において電子と正孔とを再結合させやすくする機能を有し、発光層４５Ｇの発光効率を高める。

発光層４５Ｇは、正孔注入層４３上に形成されている。発光層４５Ｇ（及びＲ，Ｂ）は、アノード電極４２とカソード電極４６との間に電圧を印加することにより各画素の発光色の光を発生する機能を有する。発光層４５Ｇは、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の高分子発光材料、例えばポリパラフェニレンビニレン系やポリフルオレン系等の共役二重結合ポリマーを含む発光材料から構成される。また、これらの発光材料は、適宜水系溶媒あるいはテトラリン、テトラメチルベンゼン、メシチレン、キシレン等の有機溶媒に溶解（又は分散）した溶液（分散液）を塗布し、溶媒を揮発させることによって形成する。

対向電極（カソード電極）４６は、ボトムエミッション型の場合、発光層４５Ｇ側に設けられ、導電材料、例えばＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ等の仕事関数の低い材料からなる電子注入性の下層と、Ａｌ等の光反射性導電金属からなる上層を有する積層構造である。本実施形態では、対向電極４６は複数の画素３０に跨って形成される単一の電極層から構成され、例えば接地電位である基準電圧Ｖｓｓが印加されている。なお、有機ＥＬ素子ＯＥＬをトップエミッション型とする場合、対向電極４６は、発光層４５Ｇ側に設けられ、１０ｎｍ程度の膜厚の極薄い例えばＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｂａ等の仕事関数の低い材料からなる低仕事関数層と、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度の膜厚のＩＴＯ等の光透過性導電層を有する透明積層構造とする。

対向電極４６の上には、パッシベーション膜４９が設けられる。パッシベーション膜４９の上に接着層５０が設けられる。そして、接着層５０の上に封止基板５１が設けられている。

次に、本実施形態に係る発光装置の製造方法を、図９（ａ）〜（ｃ）及び図１０（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。なお、選択トランジスタＴｒ１１は駆動トランジスタＴｒ１２と同一工程によって形成されるので、選択トランジスタＴｒ１１の形成の説明を一部省略する。

図９（ａ）に示すように、まず、ガラス基板等からなる基板３１を用意する。次に、この基板３１上に、スパッタ法、真空蒸着法等により例えば、Ｍｏ膜、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＮｄＴｉ合金膜、ＡｌＮｉ合金膜、ＭｏＮｂ合金膜等からなるゲート導電膜を形成し、これを図９（ａ）に示すように駆動トランジスタＴｒ１２のゲート電極Ｔｒ１２ｇの形状にパターニングする。この際、図示はしていないが、選択トランジスタＴｒ１１のゲート電極Ｔｒ１１ｇ、及びデータラインＬｄも形成する。続いて、図９（ｂ）に示すように、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等によりゲート電極Ｔｒ１２ｇ及びデータラインＬｄ上に絶縁膜３２を形成する。

次に、絶縁膜３２上に、ＣＶＤ法等により、アモルファスシリコン等からなる半導体層を形成する。次に、半導体層上に、ＣＶＤ法等により、例えばＳｉＮ等からなる絶縁膜を形成する。続いて、絶縁膜をフォトリソグラフィ等によりパターニングし、ストッパ膜１１５を形成する。更に、半導体層及びストッパ膜１１５上に、ＣＶＤ法等により、ｎ型不純物が含まれたアモルファスシリコン等からなる膜を形成し、この膜と半導体層とをフォトリソグラフィ等によりパターニングすることで、図９（ｂ）に示すように、半導体層１１４とオーミックコンタクト層１１６，１１７とを形成する。

次に、スパッタ法、真空蒸着法等により絶縁膜３２上に、ＩＴＯ等の透明導電膜、或いは光反射性導電膜及びＩＴＯ等の透明導電膜を被膜後、フォトリソグラフィによってパターニングして画素電極４２を形成する。

続いて、絶縁膜３２に貫通孔であるコンタクトホール６１〜６４を形成してから、例えば、Ｍｏ膜、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＮｄＴｉ合金膜、ＡｌＮｉ合金膜、ＭｏＮｂ合金膜等からなるソース−ドレイン導電膜をスパッタ法、真空蒸着法等により被膜して、フォトリソグラフィによってパターニングして図９（ｂ）に示すようにドレイン電極Ｔｒ１２ｄ及びソース電極Ｔｒ１２ｓを形成する。これと同時に、アノードラインＬａを形成する。このとき、駆動トランジスタＴｒ１２のソース電極Ｔｒ１２ｓはそれぞれ画素電極４２の一部と重なるように形成される。

続いて、図９（ｃ）に示すように、駆動トランジスタＴｒ１２等を覆うようにシリコン窒化膜からなる層間絶縁膜４７をＣＶＤ法等により形成後、フォトリソグラフィにより、開口部４７ａを形成する。次に、感光性ポリイミドを、層間絶縁膜４７を覆うように塗布し、隔壁４８の形状に対応するマスクを介して露光、現像することによってパターニングし、図９（ｃ）に示すように開口部４８ａを有する隔壁４８を形成する。

次に、図１０（ａ）に示すように、発光層４５Ｇを形成する。ここでは、正孔注入層となるＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの溶液をインク３４０として、前述の印刷装置３００により開口部４７ａで囲まれた画素電極４２上に選択的に印刷する。インク３４０は、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳに粘度及び表面張力を調整するためのアルコール、非イオン系界面活性剤、エチレングリコール等を添加して、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳインクとして調整する。続いて、基板３１を大気雰囲気下で１５０℃〜２５０℃で５〜３０分間乾燥を行う。これにより、有機化合物含有液の溶媒を揮発させて、正孔注入層４３を形成する。有機化合物含有液は加熱雰囲気で塗布されてもよい。なお、フレキソ版である版胴３２０上の版の凸部３２１のパターンは、印刷される各層のパターンに応じて、フォトリソグラフィ法を用いて予め所定のパターンで形成される。また、正孔注入層用の印刷装置３００では、版胴３２０上の版の凸部３２１の厚さが、層間絶縁膜４７の厚さ及び隔壁４８の厚さの和より十分高いので、版胴３２０上の版は画素電極４２上にインク膜３４２のインク３４０を容易に突出することができる。

次に、図１０（ｂ）に示すように、インターレイヤ層４４を形成する。ここでは、インターレイヤ層４４となる材料を含有する有機化合物含有液をインク３４０として、印刷装置３００により開口部４７ａで囲まれた正孔注入層４３上に印刷する。続いて、窒素またはアルゴン等の不活性雰囲気中の加熱乾燥、或いは真空中での加熱乾燥を行い、残留溶媒の除去を行ってインターレイヤ層４４を形成する。有機化合物含有液は加熱雰囲気で塗布されてもよい。なお、正孔注入層４３及びインターレイヤ層４４は、本実施形態のように複数色の発光層４５を備える場合であっても、共通した材料から形成することができる。また、インターレイヤ層用の印刷装置３００では、版胴３２０上の版の凸部３２１の厚さが、層間絶縁膜４７の厚さ及び隔壁４８の厚さの和より十分高いので、版胴３２０上の版は正孔注入層４３上にインク膜３４２のインク３４０を容易に突出することができる。

次に、発光層４５Ｇを形成する。ここでは、発光ポリマー材料（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を含有する有機化合物含有液をインク３４０として、印刷装置３００により開口部４７ａで囲まれたインターレイヤ層４４上に印刷する。インク３４０は、ポリフルオレン系の高分子発光材料をトルエン、キシレン、メチシレン、テトラメチルベンゼン等の溶媒に溶解させ、所定の濃度に調整する。溶媒は前記の混合溶媒でもよい。続いて、露点−７０℃以下の乾燥雰囲気又は真空中で８０〜１５０℃、但し発光層のガラス転移温度以下で１０〜３０分間加熱し、膜中の溶媒を除去する。また、発光層用の印刷装置３００では、版胴３２０上の版の凸部３２１の厚さが、層間絶縁膜４７の厚さ及び隔壁４８の厚さの和より十分高いので、版胴３２０上の版はインターレイヤ層４４上にインク膜３４２のインク３４０を容易に突出することができる。

次に、図１０（ｃ）に示すように、対向電極４６を形成する。ここでは、乾燥雰囲気を保ったまま冷却後、発光層４５Ｇまで形成した基板３１に真空蒸着や電子ビーム蒸着法で、Ｌｉ，Ｍｇ，ＬｉＦ，Ｃａ，Ｂａ等、アルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を蒸着法で形成する。続いて、Ａｌ等の光反射性導電層を蒸着法又は電子ビーム蒸着法で形成する。これにより、２層構造の対向電極４６が形成される。

次に、図８に示したように、対向電極４６上にＳｉＮやＳｉＯＮ等を電子ビーム蒸着法、スパッタ法又はＣＶＤ法にて成層することにより、パッシベーション膜４９を形成する。続いて、パッシベーション膜４９上に紫外線硬化樹脂、又は熱硬化樹脂からなる接着層５０を塗布し、ガラス又は金属キャップから形成された封止基板５１を塗布面に貼り合わせる。続いて、紫外線又は熱によって接着層５０を硬化させて、基板３１と封止基板５１とを接合する。以上により、発光装置１０が製造される。

このような構成を採る発光装置１０は、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータ、携帯電話等の電子機器の表示部（ディスプレイ）として用いられる。具体的には、カメラ２００は、例えば図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、レンズ部２０１と、操作部２０２と、表示部２０３と、ファインダー２０４と、を備える。この表示部２０３として、発光装置１０が用いられる。同様に、図１２に示すパーソナルコンピュータ２１０は表示部２１１と操作部２１２とを備え、発光装置１０は、表示部２１１として用いられる。また、図１３に示す携帯電話２２０は表示部２２１と操作部２２２と受話部２２３と送話部２２４とを備え、発光装置１０は表示部２２１として用いられる。また、図１４に示す大画面テレビ２３０は、表示部２３１を備え、この表示部２３１に発光装置１０が用いられる。

以上説明したように、本実施形態では、フレキソ印刷において、基板３１上の表示部（画素３０）に対応する部分にのみインクジェット法でアニロックスロール３１０の表面にインクを形成する。これにより、フレキソ印刷に用いるインクの使用量を低減させることができる。即ち、高価な有機ＥＬ材料の使用効率を向上させるとともに、発光装置の製造コストを低減させることができる。

なお、この発明は上述した実施形態、具体例に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。

例えば、上述した実施形態では、発光装置１０がカラー表示を行うものであって、３色の発光素子を備える構成を例に挙げて説明したが、これに限られず２色又は４色以上であってもよい。また、発光装置１０が単色表示を行うものである場合、１色の発光素子のみを備える。

また、上述した実施形態では、発光機能層は正孔注入層４３、インターレイヤ層４４及び発光層４５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を備える構成を例に挙げているが、これに限られない。例えば、正孔注入層４３と発光層４５とから発光機能層を構成してもよく、発光層４５のみを発光機能層としてもよい。

また、上述した実施形態では、画素回路ＤＳは２つのトランジスタを備える構成を例に挙げているが、３つ以上のトランジスタを備えるものであってもよい。

また、上述した実施形態では、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子を中心に説明したが、これに限られず有機ＥＬ素子ＯＥＬにより発生した光を、対向電極を介して外部に出射するトップエミッション型の有機ＥＬ素子に用いることも可能である。

また、上述した実施形態では、発光装置を表示装置として利用する構成を例に挙げて説明しているが、プリンタの感光ドラムに光を照射するプリンタヘッド等の露光装置としても利用することができる。

また、上述した実施形態ではヘッド３０３が図のＸ軸方向に走査するいわゆるシリアルヘッド方式として説明している。シリアルヘッド方式では、例えば図１５（ａ）に示すガイドレール３０７に沿ってヘッド３０３が走査する。これ以外に、例えば複数の吐出口（ノズル）を備えるいわゆるラインヘッド方式のヘッドを使用することとしてもよい。この場合、ヘッドは１本でもよいが、図１５（ｂ）に示すように例えば３本のヘッド３０８ａ，３０８ｂ，３０８ｃをＺ軸方向から見て千鳥状に配置することとしてもよい。これにより、ヘッド駆動部３０５のうちヘッド３０３を走査するための構成を省略又は簡略化することができる。また、ラインヘッド方式を採用することにより、広い範囲に一度に印刷されるため工程を短縮することができ好ましい。なお、この場合、各ノズルの吐出量のバラツキに基づいて、各ノズルが有するピエゾ素子についての動作波形を予め設定して記憶部３０２に記憶させておくことにより、各ノズルからの吐出量を一定とすることが望ましい。

また、上述した実施形態では中間転写体として回転式のアニロックスロール３１０として説明しているが、板状のアニロックス板であるように構成してもよい。

１０・・・発光装置、３０，３０Ｒ，３０Ｇ，３０Ｂ・・・画素、３１・・・基板、３２・・・絶縁膜、４２・・・画素電極（アノード電極）、４３・・・正孔注入層、４４・・・インターレイヤ層、４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂ・・・発光層、４６・・・対向電極（カソード電極）、４７・・・層間絶縁膜、４８・・・隔壁、４９・・・パッシベーション膜、５０・・・接着層、５１・・・封止基板、１１４・・・半導体層、１１５・・・ストッパ膜、１１６，１１７・・・オーミックコンタクト層、３００…印刷装置、３０１…制御部、３０２…記憶部、３０３，３０８ａ〜ｃ…ヘッド、３０４…インク収容部、３０５…ヘッド駆動部、３０７…ガイドレール、３１０…アニロックスロール、３１１…セル、３１２，３２２…駆動部、３１３，３２３…角度検出部、３２０…版胴、３２１…版の凸部、３３０…印刷ステージ、３４０…インク、３４１〜３４３…インク膜、Ｔｒ１１ｄ，Ｔｒ１２ｄ・・・ドレイン電極、Ｔｒ１１ｇ，Ｔｒ１２ｇ・・・ゲート電極、Ｔｒ１１ｓ，Ｔｒ１２ｓ・・・ソース電極、Ｌａ・・・アノードライン、Ｌｓ・・・走査ライン、Ｌｄ・・・データライン、Ｔｒ１１・・・選択トランジスタ、Ｔｒ１２・・・駆動トランジスタ

Claims (9)

1. 基板上に配列された複数の発光素子を有する表示部を備える発光装置の製造装置であって、
   前記基板上に前記発光素子の有機層を形成するインクを印刷するためのフレキソ版を備える回転式の版胴と、
   前記フレキソ版に当接して前記インクを転写する中間転写体と、
   前記中間転写体に前記インクを供給するヘッド部と、
   前記版胴の位置を検出し、前記版胴の位置信号を出力する版胴位置検出部と、
   前記中間転写体の位置を検出し、前記中間転写体の位置信号を出力する角度センサである中間転写体位置検出部と、
   前記版胴による印刷パターンを記憶する記憶部と、
   前記中間転写体位置検出部からの前記中間転写体の位置信号から算出された前記中間転写体の位置及び前記記憶部に記憶された前記印刷パターンに基づいて、前記版胴の所望のインク塗布領域である前記表示部に対応する部分に対応する前記中間転写体の表面のインク供給パターンを算出し、前記中間転写体の前記インク供給パターンの領域内に前記ヘッド部から前記インクを供給するように制御する制御部と、を備える、
   ことを特徴とする発光装置の製造装置。
2. 前記ヘッド部を前記インク供給パターンに対向する位置に移動させるヘッド駆動部を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置の製造装置。
3. 前記ヘッド部は、インクジェット方式で前記中間転写体に前記インクを吐出する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置の製造装置。
4. 前記ヘッド部は、前記インクを吐出する位置が固定された複数のノズルを備え、
   前記複数のノズルは、前記インクを液滴としてインクジェット方式で吐出するピエゾ素子をそれぞれ備え、
   前記記憶部は、各前記ピエゾ素子の動作波形を記憶し、
   前記制御部は、前記動作波形に基づいて各前記ピエゾ素子からの前記インクの吐出量が均一となるよう制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発光装置の製造装置。
5. 前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であり、
   前記インクは、有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層となる材料を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発光装置の製造装置。
6. 前記中間転写体は、回転式のアニロックスロールである、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置の製造装置。
7. 前記中間転写体は、板状のアニロックス板である、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の発光装置の製造装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の発光装置の製造装置を用いて前記基板上に１又は複数層の前記有機層を形成する、
   ことを特徴とする発光装置の製造方法。
9. 基板上に配列された複数の発光素子を有する表示部を備える発光装置の製造方法であって、
   版胴の位置を検出する工程と、
   角度センサにより中間転写体の位置を検出する工程と、
   前記中間転写体の位置及び前記版胴による印刷パターンに基づいて、前記版胴の所望のインク塗布領域である前記表示部に対応する部分に対応する前記中間転写体の表面のインク供給パターンを算出し、インクジェット方式により、前記発光素子の有機層の材料を含むインクを、前記中間転写体の表面のうち前記版胴のフレキソ版に当接する前記インク供給パターンに選択的に供給する工程と、
   前記中間転写体から前記版胴の前記フレキソ版に前記インクを転写する工程と、
   前記版胴から前記基板上に前記インクを印刷する工程と、を備える、
   ことを特徴とする発光装置の製造方法。

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