JP5418994B2 - 表示素子の製造方法、表示素子の製造装置、及び表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、液晶表示素子又は電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：フィールドエミッション・ディスプレイ）などフラットパネル表示素子に関する。またこの表示素子の製造方法及び製造装置に関し、特に表示素子を駆動する駆動回路も製造する表示素子の製造方法及び製造装置に関するものである。

液晶表示素子などの表示素子は、小型、薄型、低消費電力、及び軽量という特徴を有するため、現在、各種の電子機器に広く用いられている。これら表示素子を駆動する駆動回路又は薄膜トランジスタは、一般にステッパと呼ばれる露光装置を用いて製造されている。

しかし、特に液晶表示素子は大型化が進み、第８世代以降になると製造コスト、装置輸送制限など、今までのスケール・アップ延長線上の技術では対応できないところまで達しており多くの難問を抱えている。また、製造コスト低減のために、基板サイズ拡大による高効率化に加えて装置コストの低減、ランニング・コストの低減、大型パネルの歩留まり向上が大きな課題になっている。

また、さらには有機ＥＬや電界放出ディスプレイなどが市場に出始めており、これら次世代の表示素子の製造に関しても装置コストの低減、ランニング・コストの低減が大きな課題になっている。

特許文献１は、液晶表示素子の装置コストの低減、ランニング・コストの低減の対策として、ロール形式で液晶表示素子を製造する方法を開示する。
特許第３６９８７４９号公報 米国特許６３２０６４０号 米国特許６８３９１２３号

特許文献１の開示する実施例は、容易に製造できるパッシブ型の液晶セルの製造方法を開示しており、現在使用されている高精度の駆動回路又は薄膜トランジスタを有する表示装置を製造するものではない。また、特許文献１は液滴塗布法を用いて導電インクを塗布して電極を形成しているがその導電インクが必ずしも正確に塗布されない場合もあり、そのような場合には信頼性の低い表示素子を大量に製造してしまう。また、液滴塗布法を用いて配線を形成する場合、配線形成表面で塗布された液滴が広がってしまい、配線の線幅を細くすることが難しかった。さらに、塗布された液滴は配線形成表面を容易に転がってしまい所望の領域に連続した線を引くことが難しかった。

そこで本発明は、線幅が細くても位置制御しやすい配線の表示素子の製造方法を提供することを課題とする。また信頼性の高い駆動回路又は薄膜トランジスタを可撓性の基板に形成する表示素子用の製造装置、及び信頼性の高い表示素子を提供する。

第１の観点の表示素子の製造方法は、搬送方向に送り出される可撓性の基板上に、複数の画素部、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、及びバスラインを有する表示素子を製造する方法である。可撓性の基板上に、複数の画素部、ＴＦＴ、バスラインの各々の領域に対応した凸部と凹部により形成された複数の隔壁の凸部に、液体が容易に結合し難い状態の撥液特性を与える撥液性付与工程と、画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの第１の層を形成する為の液体材料の液滴を、隔壁の間の対応した凹部に与える第１の液滴塗布工程と、画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの為の第２の層の領域に対応した形状で、紫外線を与えることにより、基板の表面又は第１の層の上の表面に、液体が容易に結合し得る状態の親液特性を与える親液性付与工程と、画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの第２の層を形成する為の液体材料の液滴を、紫外線で親液特性を与えられた領域上に与える第２の液滴塗布工程と、を備えることを特徴とする表示素子の製造方法を備える。

第２の観点の表示素子の製造方法は、第１の観点における撥液性付与工程において、複数の隔壁の表面に撥液性コーティング膜を施すことを特徴とする。

第３の観点の表示素子の製造方法は、第１または第２の観点における隔壁は、複数の画素部、ＴＦＴ、バスラインの各々の領域を規定するような凹凸を表面に有するモールドを、前記基板に押圧して形成されることを特徴とする。

第４の観点の表示素子の製造方法は、第１ないし第３の観点のいずれかにおいて、第１の液滴塗布工程の前に、基板上で、複数の隔壁により形成される凹部のうち、画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの為の第１の層を形成する凹部の表面に親液処理を施す親液処理工程を実施することを特徴とする。

第５の観点の表示素子の製造方法は、第４の観点において、親液性付与工程、又は親液処理工程は、レーザー描画又は露光用マスクを用いて、第２の層の領域に対応した形状、又は第１の層に対応した形状で、紫外線を前記基板上に照射することを特徴とする。

第６の観点の表示素子の製造方法は、搬送方向に送り出される可撓性の基板上に、複数の画素部、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、及びバスラインを有する表示素子を製造する方法である。可撓性の基板上に、複数の画素部、ＴＦＴ、バスラインの各々の領域に対応して凸部と凹部により形成された複数の隔壁のうちの凹部に、液体が容易に結合し得る状態の親液特性を与える第１の親液性付与工程と、画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの第１の層を形成する為の液体材料の液滴を、隔壁の間の対応した凹部に与える第１の液滴塗布工程と、画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの為の第２の層の領域に対応した形状で紫外線を与えることにより、基板の表面又は第１の層の上の表面に、液体が容易に結合し得る状態の親液特性を与える第２の親液性付与工程と、画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの第２の層を形成する為の液体材料の液滴を、紫外線で親液特性を与えられた領域上に与える第２の液滴塗布工程と、を備えることを特徴とする表示素子を備える。
さらに、第１の親液性付与工程、又は第２の親液性付与工程は、レーザー描画又は露光用マスクを用いて、第１の層又は第２の層に対応した形状で紫外線を基板上に照射し、該照射部分に直接親液性を付与することを特徴とする。

第７の観点の表示素子の製造方法は、第６の観点において、露光用マスクを用いた紫外線照射において、ＴＦＴの配線、又はバスラインの配線に適した複数の露光用マスクを用意し、配線ごとに複数の露光用マスクを使い分けることを特徴とする。

第８の観点の表示素子の製造装置は、可撓性の基板上に、複数の画素部、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、及びバスラインを有する表示素子を製造する装置である。可撓性の基板を長手方向に送り出す搬送装置と、複数の画素部、ＴＦＴ、バスラインの各々の領域に対応して、基板上に凸部と凹部により形成された複数の隔壁のうちの前記凸部に、液体が容易に結合し難い状態の撥液特性を与える第１の撥液性付与部と、隔壁のうちの凹部に、液体が容易に結合し得る状態の親液特性を与える第１の親液性付与部との、少なくとも一方を有する第１の親撥液性付与装置と、画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの第１の層を形成する為の液体材料の液滴を、基板上の凹部に与える第１の液滴塗布装置と、画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの為の第２の層の領域に対応した形状で紫外線を与えることにより、基板の表面又は第１の層の上の表面に、液体が容易に結合し得る状態の親液特性を与える第２の親液性付与装置と、画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの第２の層を形成する為の液体材料の液滴を、紫外線で親液特性を与えられた領域上に与える第２の液滴塗布装置と、を備える製造装置である。
さらに、第１の親液性付与部、又は第２の親液性付与装置は、レーザー描画又は露光用マスクを用いて、第１の層又は第２の層に対応した形状の紫外線を基板上に照射し、該照射部分に直接親液性を付与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、信頼性の高い表示装置を低コストで製造することができる。またその表示素子は、衝撃・振動などにも強く信頼性の高いものとなる。

可撓性の基板ＦＢに有機ＥＬ素子を製造する製造装置１００の構成を示した概略図である。 （ａ−１）は、インプリントローラ１０でシート基板ＦＢが押圧され、隔壁が形状された状態を示した上面図である。 （ａ−２）は、（ａ−１）のＣＣ断面図である。 （ｂ−１）は、ゲート電極Ｇを形成した上面図である。 （ｂ−２）は、ゲート電極Ｇの拡大図であり、図中の１から９までの番号は塗布する順番を示す。 （ｂ−３）は、メタルインクＭＩがゲートバスラインＧＢＬ用の溝部に入った状態を示した断面図である。 （ｂ−４）、（ｂ−５）及び（ｂ−６）は、メタルインクＭＩがゲートバスラインＧＢＬの溝部に落ちずに隔壁に落ちた状態から溝部に入る状態を示した断面図である。 （ｂ−７）は、メタルインクＭＩが熱処理された後の断面図である。 絶縁層用の液滴塗布装置２０Ｉにより絶縁層Ｉを形成した状態を示した図である。 （ｄ−１）は、ソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Ｐを形成した上面図である。 （ｄ−２）、（ｄ−３）及び（ｄ−４）は、メタルインクＭＩが画素電極Ｐ用の溝部に入った状態を示した上面図及びその断面図である。 （ｅ−１）は、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隔を切断装置３０で切断した状態を示す図である。 （ｅ−２）は、有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳが、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間に、有機半導体インクＯＳを塗布した状態を示す図である。 （ｆ−１）は、画素電極Ｐに発光層ＩＲを形成した上面図である。 （ｆ−２）、（ｆ−３）及び（ｆ−４）は、発光層用の溶液が画素電極Ｐ上に形成されていく状態を示した上面図及びその断面図である。 （ａ）は、図１で示した有機ＥＬ素子用の製造装置１００で製造された有機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。 エキシマレーザーＸＥ又はＹＡＧ高調波レーザーなどのレーザー光源で直接描画して、親液機能を形成する方法を示す図である。 紫外線と１枚のマスクＭＫとを用いて親液機能を形成する方法を示した図である。 紫外線と複数のマスクＭＫとを用いて親液機能を形成する方法を示した図である。 紫外線と複数のマスクＭＫとを用いて親液機能を形成する方法を示した図である。 紫外線と複数のマスクＭＫとを用いて親液機能を形成する方法を示した図である。 （ａ）は、ボトムゲート型の電界効果型トランジスタの断面図である。 （ｂ）は、トップゲート型の電界効果型トランジスタの断面図である。 （ａ）は、有機ＥＬ素子用の製造装置１００の電極形成工程の上面図である。（ｂ）はアライメントマークＡＭ及ぶＢＭの周辺拡大図である。 有機ＥＬ素子５０の製造工程の概略フローチャートである。 有機ＥＬ素子を製造する製造装置１１０の構成を示した概略図である。 液晶の供給兼カラーフィルタの貼り合わせ装置１２０を示したものである。

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。最初に、有機ＥＬ素子の製造装置及び製造方法について説明する。

＜＜実施例１：有機ＥＬ素子の製造装置＞＞
有機ＥＬ素子の製造においては、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、画素電極が形成された基板を形成する必要がある。その基板上の画素電極上に発光層を含む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、画素電極の境界領域に隔壁ＢＡ（バンク層）を容易に精度良く形成する必要がある。

図１は、可撓性の基板に、画素電極及び発光層など有する有機ＥＬ素子を製造する製造装置１００の構成を示した概略図である。

有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、ロール状に巻かれた帯状可撓性シート基板ＦＢを送り出すための供給ロールＲＬを備えている。例えばシート基板ＦＢの長さは例えば２００ｍ以上にもなる。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（長手方向）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、これらローラ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。これらのローラＲＲのうちの一部のローラＲＲは搬送方向と直交するＹ軸方向に移動可能である。

有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、その最終工程で、シート基板ＦＢをロール状に巻き取る巻取ロールＲＥを備えている。巻取ロールＲＥの代わりにシート基板ＦＢを所定の大きさに切断する不図示の切断装置を備えても良い。また、不良箇所の修理工程で処理するために、巻取ロールＲＥ又は切断装置は、供給ロールＲＬ及びローラＲＲと同期するように所定速度でシート基板ＦＢを切断し又は巻き取る。

＜隔壁形成工程＞
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に入る。隔壁形成工程では、インプリントローラ１０でシート基板ＦＢを押圧するとともに、押圧した隔壁ＢＡが形状を保つように熱転写ローラ１５でシート基板ＦＢをガラス転移点以上に熱する。このため、インプリントローラ１０のローラ表面に形成された型形状がシート基板ＦＢに転写される。

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スタンパー及び表示画素用のスタンパーを有している。また、帯状可撓性シート基板ＦＢの幅方向の両側にアライメントマークＡＭ及びＢＭ（図８参照）を形成するため、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及びＢＭ用のスタンパーを有している。なお、薄膜トランジスタの配線用及びカラーフィルタ用の隔壁ＢＡが形成されたシート基盤ＦＢを図２Ａに示す。

＜電極形成工程＞
シート基板ＦＢは、さらにＸ軸方向に進むと電極形成工程に入る。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）としては、無機半導体系のものでも有機半導体を用いたものでも良い。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技術を活用して薄膜トランジスタを形成できる。

有機半導体を用いた薄膜トランジスタの内、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）が特に好ましい。図１の電極形成工程では、ＦＥＴのボトムゲート型の有機ＥＬ素子５０で説明する。シート基板ＦＢ上にゲート電極Ｇ、ゲート絶縁層Ｉ、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐを形成した後、有機半導体層ＯＳを形成する。

電極形成工程では、液滴塗布装置２０を使用する。液滴塗布装置２０は、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。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。以下にゲート電極Ｇ用の液滴塗布装置２０は、ゲート用液滴塗布装置２０Ｇと末尾にＧなどを付けて区別する。他の液滴塗布装置２０も同様である。なお、液滴塗布法により塗布されるメタルインクＭＩの一滴の量は、例えば１〜３００ナノグラムである。

ゲート用液滴塗布装置２０Ｇは、メタルインクＭＩ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ＭＩ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。メタルインクＭＩ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）などが使われる。ゲート電極Ｇが形成された状態を図２Ｂ（ｂ−１）に示す。

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。ゲート絶縁層Ｉが形成された状態を図２Ｃに示す。

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ＭＩ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ＭＩ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。ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐが形成された状態を図２Ｄに示す。

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としてはフェムト秒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、７６０ｎｍ波長のレーザー光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、フェムト秒レーザーを使用するため、サブミクロンオーダの加工が可能であり、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、２０μｍ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勢される。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとが分離された状態を図２Ｅ（ｅ−１）に示す。

フェムト秒レーザー以外に、炭酸ガスレーザー又はグリーンレーザーなどを使用することも可能である。また、レーザー以外にもダイシングソーなどで機械的に切断してもよい。

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。有機半導体層ＯＳが形成された状態を図２Ｅ（ｅ−２）に示す。

なお、有機半導体インクを形成する化合物は、単結晶材科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ができないが、隔壁形成工程により、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。また薄膜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との間隔は、レーザー加工又は機械加工により形成することができる。

薄膜トランジスタ及び画素電極Ｐが形成され帯状可撓性シート基板ＦＢは、巻き取りロールＲＥに巻き取りして一旦終了しても良く、また、図１の下段に示すように、連続して次の発光層形成工程を行ってもよい。なお、一旦巻き取りを行う場合は、形成された電極の保護のため、巻き取り時にクッション層となる合紙等と同時に巻き取ることが好ましい。

＜発光層形成工程＞
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。
発光層形成工程では、液滴塗布装置２０を使用する。上述したように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。

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）とが含有される。ホスト化合物とは、発光層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。発光層ＩＲが形成された状態を図２Ｆに示す。

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（Ｉｎ₂Ｏ₃−ＺｎＯ）等非晶質で透明導電膜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。ゲートバスラインＧＢＬ上の絶縁層Ｉ及びＩＴＯ電極が形成された状態を図３（ａ）に示す。

図３（ａ）では、理解しやすいように絶縁層Ｉは隔壁ＢＡを越えて円形状に描いてあるが、隔壁ＢＡを越える必要はなく、ソースバスラインＳＢＬが通るゲート電極Ｇ上に電気絶縁性インクを塗布すればよい。また、透明電極ＩＴＯを塗布した状態で有機ＥＬ素子５０が完成することになる。

なお、有機ＥＬ素子５０は、正孔輸送層及び電子輸送層を設ける場合があるが、これらの層も印刷技術や液滴塗布法技術を活用すればよい。

＜＜電界効果型トランジスタの隔壁に形成された有機ＥＬ素子５０＞＞
図３は、発光層ＩＲ及びＩＴＯ電極が形成されたボトムコンタクト型の有機ＥＬ素子の状態を示した図である。有機ＥＬ素子５０は、シート基板ＦＢにゲート電極Ｇ、ゲート絶縁層Ｉ、及び画素電極Ｐが形成され、さらに有機半導体層ＯＳ、発光層ＩＲ及びＩＴＯ電極が形成されている。また、図２Ａから図２Ｆを使って、製造装置１００で製造される有機ＥＬ素子５０の途中の状態について説明する。

＜シート基板ＦＢの構成＞
図２Ａ及び図３において、シート基板ＦＢは耐熱性の樹脂フィルムで構成されている。具体的には、シート基板ＦＢとして、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、酢酸ビニル樹脂などが使用される。

上述したように、シート基板ＦＢは、隔壁形成工程で熱転写の熱処理を受け、各種インクは熱処理装置ＢＫで乾燥又は焼成（ベーキング）しなければならいため、２００度Ｃ前後に加熱されることになる。シート基板ＦＢは、熱を受けても寸法が変わらないように熱膨張係数が小さい方が好ましい。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合して熱膨張係数を小さくすることができる。無機フィラーの例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素などが挙げられる。

＜撥液機能＞
図２Ａ（ａ−１）は、微細インプリント用モールド１１でプリントされたシート基板ＦＢの上面図である。また、図２Ａ（ａ−２）は、ｃ−ｃ断面図である。なお、撥液性とは水などを含む液体が他の物質に容易に結合し難いことを意味する。

図２Ａ（ａ−２）において、隔壁ＢＡの断面形状は、逆Ｖ字形状であっても逆Ｕ字形状であってもよく、また矩形形状のものであってもよい。但し、微細インプリント用モールド１１がシート基板ＦＢを押圧した後、シート基板ＦＢが剥離しやすいように、逆Ｖ字形状又は逆Ｕ字形状が好ましい。なお、左右の隔壁ＢＡの間に溝部ＧＲが形成されるが、右の隔壁ＢＡと左の隔壁ＢＡとが途中でつながっていてもよい。つまり、微細インプリント用モールド１１でシート基板ＦＢに凸凹部が形成されていればよい。

また、隔壁ＢＡの上面には、複数の突起ＰＪが微細インプリント用モールド１１により、隔壁ＢＡとともに形成される。これら突起ＰＪは、φ３μｍ〜φ２０μｍで高さ１μｍ〜８μｍの大きさであり、これら突起ＰＪは互いに６μｍ〜４０μｍの間隔で複数形成されている。突起ＰＪは先端が尖がっている針状のものでもよく、また直径が細くならない円柱状のものでもよい。このような突起ＰＪは撥液機能を有しており液滴を撥液する。

隔壁ＢＡ間の溝部ＧＲの幅Ｗ（μｍ）は、ゲートバスラインＧＢＬなどの必要線幅になるが、たとえば２０μｍ程度である。ゲート用液滴塗布装置２０Ｇから塗布される液滴直径ｄ（μｍ）は、Ｗ／２からＷ／４程度が好ましい。

図２Ｂ（ｂ−２）は、メタルインクＭＩをゲートバスラインＧＢＬ用の隔壁ＢＡ間の溝部ＧＲに入れた状態を示した断面図である。ゲート電極Ｇが直線状になるように塗布の順番を制御する。図２Ｂ（ｂ−２）中の１から９までの番号は塗布する順番を示す。メタルインクＭＩ同士の張力で直線状になるような液滴の塗布の順序となる。基本的に、最後に真ん中に塗布するようにメタルインクＭＩを塗布する。

図２Ｂ（ｂ−３）は、（ｂ−２）のＣＣ断面である。隔壁ＢＡを設けることにより、液滴塗布装置２０によりメタルインクＭＩを塗布してもメタルインクＭＩがゲートバスラインＧＢＬから溢れ出ない。そして、熱処理装置ＢＫでメタルインクＭＩを乾燥又は焼成させると、図２Ｂ（ｂ−７）に示すようにメタルインクＭＩは薄膜となる。

一方、図２Ｂ（ｂ−４）に示すように、溝部ＧＲにメタルインクＭＩが塗布されず隔壁ＢＡ上に誤って塗布される可能性がある。隔壁ＢＡの上面に複数の突起ＰＪが形成されているため隔壁ＢＡは撥液機能を有しており、隔壁ＢＡ上に誤って塗布されたメタルインクＭＩは、図２Ｂ（ｂ−５）に示すように隔壁ＢＡのＶ字形状の断面に沿って低いほうに流れ出す。そして図２Ｂ（ｂ−６）に示すようメタルインクＭＩをゲートバスラインＧＢＬ用の隔壁ＢＡ間の溝部ＧＲに入る。

本実施形態では、突起ＰＪによって隔壁ＢＡは撥液機能を有したが、別の方法で撥液機能を隔壁ＢＡの上面に形成してもよい。

別の方法として、隔壁ＢＡに撥液性コーティング膜を施す方法がある。具体的には隔壁ＢＡの上面にフッ素樹脂を印刷法などの手法によりフッ素樹脂膜を形成することで、隔壁ＢＡが撥液機能を有する。図１のインプリントローラ１０とゲート用液滴塗布装置２０Ｇとの間にフッ素樹脂を染み込ませたローラを配置し、フッ素樹脂を染み込ませたローラを回転させながら隔壁ＢＡの上面にフッ素樹脂を形成していく。これにより隔壁ＢＡは、複数の突起ＰＪと同じ撥液機能を有することができる。フッ素樹脂以外に、アクリルシリコーン系の樹脂を用いてもよい。

さらに別の方法として、隔壁ＢＡの上面にプラズマ照射又はイオン照射を行うことにより、隔壁ＢＡが撥液機能を有する。プラズマ照射又はイオン照射を行うと隔壁ＢＡの上面が改質し、突起ＰＪが形成されることと同様な表面になる。これにより隔壁ＢＡは、複数の突起ＰＪと同じ撥液機能を有することができる。図１のインプリントローラ１０とゲート用液滴塗布装置２０Ｇとの間にプラズマ照射装置又はイオン照射装置を配置して隔壁ＢＡの上面に突起ＰＪを形成していく。なお、プラズマ照射又はイオン照射を行う際には、溝部ＧＲにプラズマ又はイオンが照射されないように、保護マスクを配置することが好ましい。

＜親液機能＞
隔壁ＢＡの上面は撥液機能を備える一方で、隔壁ＢＡ間の溝部ＧＲは親液機能を有することが好ましい。なお、親液性とは水などを含む液体が他の物質に容易に結合しやすいことを意味する。

具体的には、シート基板ＦＢがエチレン基（−ＣＨ_２−ＣＨ_２−）を有している場合、エキシマレーザーＸＥ又はエキシマキセノンランプＸＬを溝部ＧＲに照射することで、溝部ＧＲは親液機能を有することができる。エチレン基から１個の水素原子を抜くことによって溝部ＧＲの表面を改質し、溝部ＧＲが親液機能を有することができる。図１のインプリントローラ１０とゲート用液滴塗布装置２０Ｇとの間で、エキシマレーザーＸＥ又はエキシマキセノンランプＸＬにより１８０ｎｍ前後の紫外線を照射して溝部ＧＲの上面に親液機能を形成していく。

また。適当なガス雰囲気を用いことで、紫外線照射によりフッ素樹脂に対して親水機能を備えることができる。Ｂ（ＣＨ_３）_３ガス雰囲気で１８０ｎｍ前後の紫外線を照射すると強い親油性を備える。Ｂ（ＣＨ_３）_３の代わりにＡｌ（ＣＨ_３）_３を用いても良い。さらに、ＮＨ_３とＢ_２Ｈ_６の混合ガスを用いると強い親水機能を備えることができる。

また、基板がエチレン基を有しない場合でも、スプレー法などでＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等の高分子の薄膜を形成し、紫外線を照射することで疎水性から親液性に表面改質しても良い。光源は、エキシマレーザーＸＥ又はエキシマキセノンランプＸＬの他に、ＹＡＧ高調波レーザーの第３高調波３５５ｎｍあるいは第四高調波２６６ｎｍを用いても良い。この親液機能の形成方法については図４ないし図６で説明する。

＜濡れ広がりを制御するパターン＞
図２Ｄ（ｂ−１）は、メタルインクＭＩをソースバスラインＳＢＬ用及びドレインＤ用並びに画素電極Ｐ用の隔壁ＢＡ間の溝部ＧＲに入れた状態を示した上面図である。図２Ｄ（ｂ−２）ないし（ｂ−４）は、画素電極Ｐ用の溝部ＧＲを拡大した上面図及び断面図である。

溝部ＧＲの面には、液滴の濡れ広がりを制御するパターンとして複数のテクスチャＴＥが形成されている。複数のテクスチャＴＥは微細インプリント用モールド１１により、隔壁ＢＡとともに形成される。これらテクスチャＴＥは、幅が０．５μｍ〜２μｍで高さ０．１μｍ〜２μｍの大きさである。テクスチャＴＥの高さが４μｍ以上になると撥液機能を有してくるので好ましくない。本実施形態では画素電極Ｐが正方形であるので、テクスチャＴＥの形状も正方形の形状になっている。テクスチャＴＥはメタルインクＭＩをテクスチャＴＥの形状に沿った濡れ広がりにする機能を有する。通常メタルインクＭＩなどの液滴は表面張力により円形に広がるが、液滴はテクスチャＴＥの形状に沿って正方形に広がる。

具体的には、図２Ｄ（ｂ−２）に示すように、液滴塗布装置２０ＳＤがメタルインクＭＩを画素電極Ｐ用の溝部ＧＲの中央に塗布する。次々にメタルインクＭＩを画素電極Ｐ用の溝部ＧＲの中央に塗布していくと（ｂ−３）に示すように正方形にメタルインクＭＩが広がって行く。（ｂ−４）に示すように適正な画素電極Ｐの大きさになったら液滴塗布装置２０ＳＤの塗布を中止する。熱処理装置ＢＫで熱処理すると正方形の画素電極Ｐが完成する。

本実施形態では図示しないが、ゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ及びドレインＤに対して、ラインに沿ったテクスチャＴＥを微細インプリント用モールド１１により形成してもよい。シート基板ＦＢがテクスチャＴＥに上述した親液機能と合わせるとメタルインクＭＩは均一な高さに広がる。

図２Ｆ（ｆ−１）は、赤色、緑色及び青色発光層ＩＲを画素電極Ｐ上に形成した入れた状態を示した上面図である。図２Ｆ（ｆ−２）ないし（ｆ−４）は、画素電極Ｐ上に発光層ＩＲを形成していく際の上面図及び断面図である。

テクスチャＴＥは画素電極Ｐにより隠れて直接表面に現れないが、熱処理された画素電極Ｐの表面にはテクスチャＴＥの形状が小さく浮き出てくる。このため、発光層用のＲ溶液、Ｂ溶液及びＧ溶液の液滴は画素電極Ｐの表面に形成されたテクスチャＴＥの形状に沿って正方形に広がる。

具体的には、図２Ｆ（ｆ−２）に示すように、液滴塗布装置２０Ｒｅ、液滴塗布装置２０Ｇｒ及び液滴塗布装置２０ＢＬがＲ溶液、Ｂ溶液及びＧ溶液を画素電極Ｐの中央に塗布する。次々にＲ溶液、Ｂ溶液及びＧ溶液を画素電極Ｐの中央に塗布していくと（ｆ−３）に示すように正方形にＲ溶液、Ｂ溶液及びＧ溶液が広がって行く。（ｆ−４）に示すように適正な発光層ＩＲの大きさになったら塗布が中止され、熱処理すると正方形の発光層ＩＲが完成する。

その後、透明電極ＩＴＯを液滴塗布装置２０ＩＴで塗布する際にも、熱処理された正方形の発光層ＩＲの表面にはテクスチャＴＥの形状が小さく浮き出てくるので、透明電極ＩＴＯも正方形に形成される。

以上により図３（ａ）で示した有機ＥＬ素子５０が完成する。図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、撥液機能の突起ＰＪを有する隔壁ＢＡが存在することにより、また、親和機能を有し且つテクスチャＴＥを有する溝部ＧＲが存在することにより、正確で均一な電極又は発光層などを形成することができる。シート基板ＦＢがローラＲＲにより高速にＸ軸方向（長手方向）に送られるため、液滴塗布装置２０が正確に液滴を塗布できない可能性がある場合でも、正確で均一な電極又は発光層などを形成することができる。

＜親液機能の形成方法＞
図４はエキシマレーザーＸＥ又はＹＡＧ高調波レーザーなどのレーザー光源を用いて親液機能を形成する方法を示している。図４（ａ）は駆動回路を含む有機ＥＬ素子５０全体のシート基板ＦＢを示し、（ｂ）は（ａ）の円内の拡大図である。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、シート基板ＦＢの中央に有機ＥＬ素子５０が配置され、その外周部分には信号線駆動回路５１及び走査駆動回路５３が設けられている。信号線駆動回路５１にはソースバスラインＳＢＬが接続されており、そのソースバスラインＳＢＬは個々の有機ＥＬ素子５０に配線されている。また走査駆動回路５３にはゲートバスラインＧＢＬが接続されており、そのゲートバスラインＧＢＬは個々の有機ＥＬ素子５０に配線されている。また、図示しない共通電極なども有機ＥＬ素子５０には配線されている。

有機ＥＬ素子５０全体のシート基板ＦＢの周辺部は有機ＥＬ素子５０と比べて比較的線幅が大きくてもよい。このため、信号線駆動回路５１及び走査駆動回路５３には特に隔壁ＢＡを設けなくても液滴塗布装置２０でメタルインクＭＩを塗布するだけでも支障はない。

図４（ｃ）は、エキシマレーザーＸＥ又はＹＡＧ高調波レーザーなどのレーザー光源を用いて親液機能を形成する概念図である。主制御部９０は、アライメントカメラＣＡからアライメントマークＡＭ及びＢＭの検出結果を受け取り、レーザー光の照射タイミングを制御する。レーザー光源は、主制御部９０の制御信号に基づいてレーザー光を左右前後に振ってシート基板ＦＢに描画する。上述したように信号線駆動回路５１及び走査駆動回路５３は比較的線幅が大きいので、レーザー光源の描画方式による親液機能の形成に適している。

図５は、エキシマレーザーＸＥ又はエキシマキセノンランプＸＬなどの光源とマスクＭＫとを用いて親液機能を形成する方法を示している。図５（ａ）は図２Ａで説明した隔壁ＢＡの形成後のシート基板ＦＢに対して、親水機能を形成する方法を説明する図である。（ｂ）はエキシマレーザーＸＥ又はエキシマキセノンランプＸＬ及びマスクＭＫを用いて親液機能を形成する概念図である。

有機ＥＬ素子５０のパターンが微細又は複雑な場合、全てをレーザー光源の描画方式で行うとすると著しくスループットが低下する。このような場合には、マスクＭＫを使った露光がスループットを向上させることができるため適している。

図５（ａ）は、メタルインクＭＩ用の第１マスクＭＫ１が配置されている。第１マスクＭＫ１には一行〜数行分の周期性のあるパターンを有している。この第１マスクＭＫ１は、一度にすべてのメタルインクＭＩが塗布されるべき領域に１８０ｎｍ前後の紫外線が照射されるような開口を有している。また、第１マスクＭＫ１は、隔壁ＢＡに対しては紫外線が照射されないように遮光している。

第１マスクＭＫ１をシート基板ＦＢに近接させるプロキシミティー方式又は図５（ｂ）に示すレンズなどの投影光学系を使った投影方式で紫外線をシートに露光する。投影方式はマスクＭＫとシート基板ＦＢとの間隔を広く取ることができ、歩留まりの向上と微細化が可能になる。エキシマレーザーＸＥ又はエキシマキセノンランプＸＬなどはシート基板ＦＢの移動速度と同期して光源をフラッシュすることで、第１マスクＭＫ１上のパターンをシート基板ＦＢに露光する。エキシマレーザーＸＥ、フラッシュランプ又はＹＡＧ高調波レーザーなどは、フラッシュ時間が数１０ｎｓｅｃ〜１００ｎｓｅｃ程度であるので、移動するシート基板ＦＢに対してマスクＭＫを静止した状態で露光しても像流れなどが発生することはほとんどない。従って露光された箇所は親液機能が正確に形成される。

具体的には、シート基板ＦＢの移動速度ｖ、長尺方向の有機ＥＬ素子の画素ピッチＡ、及びエキシマキセノンランプＸＬのパルス周波数Ｂとすると、ｖ＝Ａ×Ｂの関係になる。例えば、主制御部９０は画素ピッチＡ＝０．１ｍｍの場合、シート基板ＦＢの移動速度ｖ＝５００ｍｍ／ｓｅｃでパルス周波数Ｂ＝５ｋＨｚとすればよい。
なお、有機ＥＬ素子５０の場所に応じて、マスクＭＫを用いたり直接レーザー描画したり、又は両方を用いたりしてもよい。

図６Ａないし図６Ｃは、エキシマレーザーＸＥ又はエキシマキセノンランプＸＬなどの光源と複数のマスクＭＫとを用いて親液機能を形成する方法を示している。
図６Ａ（ａ）は図２Ａで説明した隔壁ＢＡの形成後のシート基板ＦＢに対して、ゲートバスラインＧＢＬにのみ親水機能を形成する第２マスクＭＫ２を適用する方法の図である。第２マスクＭＫ２にはゲートバスラインＧＢＬに合った開口が形成され、それ以外は遮光されている。図５（ｂ）に示したような構成で露光することができる。親液機能が形成されたため液滴塗布装置２０ＧでメタルインクＭＩを塗布すれば、図６Ａ（ｂ）に示すように正確にゲートバスラインＧＢＬが形成される。

次に、図６Ｂ（ｃ）は図２Ｃで説明したゲート絶縁層Ｉが形成された状態である。この状態のシート基板ＦＢに対して、ソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Pにのみ親水機能を形成する第３マスクＭＫ３ａ又はＭＫ３ｂを適用する図である。

第３マスクＭＫ３ａにはソースバスラインＧＢＬ及び画素電極Ｐに合った開口が形成され、それ以外は遮光されている。なお、そもそもソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隔を切断装置３０で切断されるため、第３マスクＭＫ３ｂはソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隔も遮光して親水機能を形成しないようにしている。ゲート絶縁層Ｉは、ポリイミド系樹脂又はウレタン系樹脂であるため、１８０ｎｍ前後の紫外線が照射されれば親水機能が形成されることになる。親液機能が形成されたため液滴塗布装置２０ＳＤでメタルインクＭＩを塗布すれば、図６Ｂ（ｄ）に示すように正確にソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Ｐが形成される。

次に、図６Ｃ有機ＥＬ素子５０の発光層ＩＲ及び透明電極ＩＴＯの塗布のための親液機能を形成する概念図である。
まず図６Ｂ（ｄ）に示したようにソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Ｐが形成された後、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間のスイッチング部に有機半導体インクが塗布され有機半導体層ＯＳが形成される。この状態のシート基板ＦＢに対して、発光層ＩＲにのみ親水機能を形成する第４マスクＭＫ４を適用する。

第４マスクＭＫ４は、発光層ＩＲに合った開口が形成されている。エキシマレーザーＸＥ又はエキシマキセノンランプＸＬなどはシート基板ＦＢの移動速度と同期して光源をフラッシュすることで、第４マスクＭＫ４上のパターンをシート基板ＦＢに露光する。

メタルインクＭＩに紫外線などを照射すると親液機能を発揮する材料が含まれていなければ、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等の高分子の薄膜を形成してから１８０ｎｍ前後の紫外線を照射すればよい。そして、図６Ｃ（ｅ）に示すように、画素電極Ｐ上に発光層ＩＲが正確に形成される。

第５マスクＭＫ５は、透明電極ＩＴＯに合った開口が形成されている。エキシマレーザーＸＥ又はエキシマキセノンランプＸＬなどはシート基板ＦＢの移動速度と同期して光源をフラッシュすることで、第５マスクＭＫ５上のパターンをシート基板ＦＢに露光する。

発光層ＩＲはホスト化合物とリン光性化合物とからなる。ホスト材に紫外線などを照射すると親液機能を発揮する材料が含まれていなければ、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等の高分子の薄膜が形成されてから１８０ｎｍ前後の紫外線を照射する。これにより発光層ＩＲに親液機能を形成することができる。
図６Ａないし図６Ｃで説明した親液機能を形成方法は、一層毎に親液機能を形勢するため上層に対しても親液機能の形成することができ正確な位置に整合させることができる。

＜別の電界効果型トランジスタ＞
図７は、別の電界効果型トランジスタを示した断面図である。製造装置１００は図３に示した電界効果型トランジスタ以外にもいろいろな電界効果トランジスタを製造することができる。図７（ａ）に示す電界効果型トランジスタはボトムゲート型であり、シート基板ＦＢ上にゲート電極Ｇ、ゲート絶縁層Ｉ、有機半導体層ＯＳを形成した後、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄを形成したものである。

図７（ｂ）は、トップゲート型の電界効果型トランジスタであり、シート基板ＦＢ上にソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄを形成した後、有機半導体層ＯＳを形成し、更にその上にゲート絶縁層Ｉ、ゲート電極Ｇを形成したものである。
これらいずれの電界効果型トランジスタであっても、メタルインクＭＩなどの塗布順番を変えた製造装置１００を使って対応することができる。

＜＜製造装置１００の動作＞＞
図１に戻り、有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、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からアライメントマークＡＭ及びＢＭ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などを制御する。

特に、熱転写ローラ１５及び熱処理装置ＢＫを経ることにより、シート基板ＦＢがＸ軸方向及びＹ軸方向に伸縮したりする。そのため有機ＥＬ素子用の製造装置１００は、熱転写ローラ１５の下流にはアライメントカメラＣＡ１を配置し、熱処理装置ＢＫの後にはアライメントカメラＣＡ２からアライメントカメラＣＡ８を配置する。

アライメントカメラＣＡは可視光照明下でＣＣＤ又はＣＭＯＳで撮像し、その撮像画像を処理してアライメントマークＡＭ及びＢＭの位置を検出してもよいし、レーザー光をアライメントマークＡＭ及びＢＭに照射して、その散乱光を受光してもアライメントマークＡＭ又はＢＭの位置を検出しても良い。

代表例として図８を使って、有機ＥＬ素子用の製造装置１００の電極形成工程の制御を説明する。

図８（ａ）において、シート基板ＦＢは、シート基板ＦＢの幅方向であるＹ軸方向に並ぶ薄膜トランジスタの配線用の隔壁ＢＡ及び画素用の隔壁ＢＡに対して、シート基板ＦＢの両側にそれぞれ少なくとも１つのアライメントマークＡＭを有している。また、例えば１０個のアライメントマークＡＭに対して１つのアライメントマークＢＭがアライメントマークＡＭの隣に形成されている。アライメントマークＢＭは、シート基板ＦＢは例えば２００ｍと長いため、どこの行の薄膜トランジスタの配線用の隔壁ＢＡ及び画素用の隔壁ＢＡかを一定間隔ごとに確認し易くするために設けられている。一対のアライメントカメラＣＡ１は、このアライメントマークＡＭ及びＢＭを撮像し、その撮像結果を主制御部９０に送る。

ゲート用液滴塗布装置２０Ｇは、Ｙ軸方向に配置されており、複数列のノズル２２をＹ軸方向に配置し、またＸ軸方向も複数行のノズル２２が配置している。ゲート用液滴塗布装置２０Ｇは、主制御部９０から送られてくる位置信号に応じて、ノズル２２からメタルインクＭＩを塗布するタイミング、メタルインクＭＩを塗布するノズル２２を切り換える。

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及びＢＭと電界効果型トランジスタのゲートバスラインＧＢＬ及びソースバスラインＳＢＬとの位置関係を規定している。つまり、図８（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向には、アライメントマークＡＭとゲートバスラインＧＢＬとの所定距離ＡＹとアライメントマークＢＭとゲートバスラインＧＢＬとの所定距離ＢＹとが規定されており、Ｘ軸方向には、アライメントマークＡＭ及びＢＭとソースバスラインＳＢＬとの所定距離ＡＸが規定されている。

従って、主制御部９０は、一対のアライメントマークＡＭを撮像することで、Ｘ軸方向のずれ、Ｙ軸方向のずれ及びθ回転も検出される。また、シート基板ＦＢ両側だけでなく中央領域にアライメントマークＡＭを設けても良い。
なお、図８ではアライメントマークＡＭの形状は四角形を示し、アライメントマークＢＭの形状は十字形状を示したが、それぞれ円形マーク、斜めの直線マークなど他のマーク形状であってもよい。

＜製造装置の全体的な製造工程＞
図９は、図１の有機ＥＬ素子５０の製造工程の概略フローチャートである。
ステップＰ１において、供給ロールＲＬ及びローラＲＲがシート基盤ＦＢを長手方向に送る。
ステップＰ２において、インプリントローラ１０はシート基板ＦＢを押圧して薄膜トランジスタ及び発光層などの隔壁ＢＡ、隔壁ＢＡの上面の突起ＰＪ、溝部ＧＲのテクスチャＴＥを形成する。アライメントマークＡＭ及びＢＭと隔壁ＢＡとは、相互の位置関係が重要であるため同時に形成されることが好ましい。

ステップＰ３では、エチレン基を有しているシート基板に対して、必要に応じて溝部ＧＲにエキシマキセノンランプなどで紫外線を照射する。この紫外線照射により溝部ＧＲが親液機能を有する。

ステップＰ４では、アライメントカメラＣＡ１ないしＣＡ３がアライメントマークＡＭ及びＢＭを撮像し、主制御部９０がシート基板ＦＢの位置を把握する。
次に、ステップＰ５では、把握された位置情報に基づいて、液滴塗布装置２０Ｇなどが各種電極用及び絶縁用のメタルインクＭＩを塗布する。

ステップＰ６では、アライメントカメラＣＡ４がアライメントマークＡＭ及びＢＭを撮像し、主制御部９０がシート基板ＦＢの位置を把握する。
次に、ステップＰ７では、把握された位置情報に基づいて、レーザー光ＬＬがソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隙を形成する。

ステップＰ８では、アライメントカメラＣＡ５がアライメントマークＡＭ及びＢＭを撮像し、主制御部９０がシート基板ＦＢの位置を把握する。
次に、ステップＰ９では、把握された位置情報に基づいて、有機半導体液滴塗布装置２０ＯＳが有機半導体ＯＳをソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隙に塗布する。

ステップＰ１０では、アライメントカメラＣＡ６がアライメントマークＡＭ及びＢＭを撮像し、主制御部９０が、シート基板ＦＢの位置を把握する。
次に、ステップＰ１１では、把握された位置情報に基づいて発光層ＩＲを形成する。以下、同様に、絶縁層ＩとＩＴＯ電極とが形成される。

＜＜実施例２：有機ＥＬ素子の製造装置＞＞
図１０は、可撓性の基板に、画素電極及び発光層など有する有機ＥＬ素子を製造する製造装置１１０の構成を示した概略図で、図１の製造装置１００の別例である。但し、製造装置１００が有する同じ部材又は装置には同じ符号を付している。

図１０に示す製造装置１１０は、隔壁形成工程を２箇所有する点で、図１に示した製造装置１００と異なる。インプリントローラ１０は、薄膜トランジスタの配線用の隔壁ＢＡを形成し、帯状可撓性シート基板ＦＢの幅方向であるＹ軸方向の両側にアライメントマークＡＭを形成する。また、もう一つの隔壁形成工程では、印刷ローラ４０を使用する。

印刷ローラ４０は、その表面がスクリーン印刷できるようにメタルマスクが形成されている。また、印刷ローラ４０内部に紫外線硬化樹脂を保有している。紫外線硬化樹脂は、スキージ４１によりメタルマスクを介してシート基板ＦＢに塗布される。これにより、紫外線硬化樹脂の隔壁ＢＡが形成される。この隔壁の高さは例えば２０μｍである。シート基板ＦＢに形成された紫外線硬化樹脂の隔壁ＢＡは、水銀ランプなどの紫外線ランプ４４によって硬化される。

有機ＥＬ素子５０に、発光層、正孔輸送層及び電子輸送層を形成する場合には、隔壁ＢＡを高くする必要がある。インプリントローラ１０による熱転写では、シート基板ＦＢから押し出した隔壁ＢＡをあまり高くすることができない。そのため、インプリントローラ１０とは別に印刷ローラ４０を設けている。

印刷ローラ４０の上流側には、アライメントカメラＣＡ６を配置して、主制御部９０は、印刷ローラ４０手前のシート基板ＦＢの位置を把握している。そして、主制御部９０は、印刷ローラ４０の回転制御を行い、シート基板ＦＢに形成された薄膜トランジスタの位置に合わせて紫外線硬化樹脂を印刷する。

紫外線硬化樹脂層とは紫外線照射により架橋反応等を経て硬化する樹脂を主たる成分とする層をいう。紫外線硬化樹脂としては、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーを含む成分が好ましく用いられ、紫外線を照射することによって硬化させて紫外線硬化樹脂層が形成される。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化型ウレタンアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、または紫外線硬化型エポキシ樹脂等が用いられる。中でも紫外線硬化型アクリレート系樹脂が好ましい。なお、発光層の隔壁ＢＡ用であれば、ブラックマトリックスであることが好ましいため、紫外線硬化型アクリレート系樹脂にクロム等の金属や酸化物、カーボンを導入しても良い。

紫外線硬化樹脂の隔壁ＢＡは、インプリントローラ１０によってシート基板に形成された隔壁ＢＡの上に重ねて形成しても良いし、インプリントローラ１０では隔壁ＢＡが形成されなかった領域に形成しても良い。その後の発光層形成工程は、実施例１で説明した工程と同じような構成で足りる。また、印刷ローラ４０はインプリントローラで形成しても良い。その場合、ローラにはスタンパーを巻く。基板が遮光性の場合は熱可塑性の樹脂を使う。基板が透過性の場合はＵＶ硬化型の樹脂を使い、紫外線ランプ４４によって硬化しスタンパーから剥離する。

＜＜実施例３：液晶表示素子の製造装置＞＞
次に、液晶表示素子の製造装置及び製造方法について説明する。液晶表示素子は、一般に偏向フィルタ、薄膜トランジスタを有するシート基板ＦＢ、液晶層、カラーフィルタ及び偏向フィルタから構成されている。このうち、薄膜トランジスタを有するシート基板ＦＢは、図１の上段に描かれた製造装置１００又は図１０の上段に描かれた製造装置１１０で製造することができることを説明した。実施例３では、さらに、液晶の供給及びカラーフィルタＣＦの貼り合わせについて説明する。

液晶表示素子には、液晶を供給する必要があり、液晶の封止壁を形成する必要がある。このため、図１０の下段に描かれた印刷ローラ４０は、実施例３では発光層用の隔壁ＢＡではなく液晶の封止壁用に使用される。

図１１は、液晶の供給兼カラーフィルタの貼り合わせ装置１２０を示したものである。
液晶の供給兼カラーフィルタの貼り合わせ装置１２０は、上流側低真空チャンバ８２と下流側低真空チャンバ８３とが設けられ、上流側低真空チャンバ８２と下流側低真空チャンバ８３との間に高真空チャンバ８４が設けられている。これら低真空チャンバ８２、８３及び高真空チャンバ８４は、ロータリーポンプ又はターボ分子ポンプ８９で真空引きされる。

上流側低真空チャンバ８２には、カラーフィルタＣＦが供給されるようになっており、また、図１０で示した印刷ローラ４０を経て、液晶の封止壁が形成されたシート基盤ＦＢが供給される。なお、カラーフィルタＣＦのＹ軸方向の両側にもアライメントマークが形成されている。

液晶の封止壁が形成されたシート基盤ＦＢは、まず、カラーフィルタＣＦと接着するための熱硬化性接着剤が接着剤ディスペンサー７２から塗布される。そして、シート基盤ＦＢは上流側低真空チャンバ８２を経て高真空チャンバ８４に送られる。高真空チャンバ８４では、液晶ディスペンサー７４から液晶が塗布される。そして、カラーフィルタＣＦとシート基盤ＦＢとが熱転写ローラ７６で接着される。

シート基板ＦＢのアライメントマークＡＭは、アライメントカメラＣＡ１１で撮像され、カラーフィルタＣＦのアライメントマークＡＭは、アライメントカメラＣＡ１２で撮像される。アライメントカメラＣＡ１１及びＣＡ１２で撮像された結果は、主制御部９０に送られ、Ｘ軸方向のずれ、Ｙ軸方向のずれ及びθ回転が把握される。熱転写ローラ７６は、主制御部９０から送られてくる位置信号に応じて回転速度を変えて、カラーフィルタＣＦとシート基板ＦＢとの位置合わせを行いながら接着する。

接着された液晶表示素子シートＣＦＢは、下流低真空チャンバ８３を経て、外部に送られる。
なお、接着剤は熱硬化性接着剤で説明したが、紫外線硬化性の接着剤を使用してもよい。この場合には熱転写ローラ７６ではなく紫外線ランプなどを使用する。

有機ＥＬ素子及び液晶表示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などにも適用できる。本実施形態は有機半導体を用いた薄膜トランジスタで説明してきたが、アモルファスシリコン系の無機半導体の薄膜トランジスタであってもよい。
また、実施形態の製造装置１００には熱処理装置ＢＫを設けたが、メタルインクＭＩ又は発光層溶液などの改良によって熱処理が必要でないインク又は溶液が提案されている。このため、本実施例においても熱処理装置ＢＫを必ず設ける必要はない。
また、図１又は図１０において最初にインプリントローラ１０を配置したが、インプリントローラ１０の代わりに印刷ローラ４０で隔壁ＢＡを形成してもよい。

１０ インプリントローラ
１１ 微細インプリント用モールド
１５ 熱転写ローラ
２０ 液滴塗布装置
２０ＢＬ 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、２０ＳＤ …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）
２２ ノズル
３０ 切断装置
５０ 有機ＥＬ素子
４０，４０ｑ，４０ｒ 印刷ローラ
８２ 上流側低真空チャンバ、８３ 下流側低真空チャンバ、８４ 高真空チャンバ
９０ 速度＆アライメント制御部
１００，１１０ 製造装置
１２０ 液晶の供給兼カラーフィルタの貼り合わせ装置
ＡＭ アライメントマーク、ＢＭ アライメントマーク
ＢＡ 隔壁
ＢＫ 熱処理装置
ＣＡ アライメントカメラ
ＣＦ カラーフィルタ
ＣＦＢ 液晶表示素子シート
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
ＧＲ 溝部
Ｉ ゲート絶縁層
ＩＲ 発光層
ＩＴＯ 透明電極
ＬＬ レーザー光
ＭＫ マスク（ＭＫ１ 第１マスク、ＭＫ２ 第２マスク、ＭＫ３ 第３マスク、ＭＫ４ 第４マスク、ＭＫ５ 第５マスク、）
ＯＳ 有機半導体層
Ｐ 画素電極
ＰＪ 突起
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
ＴＥ テクスチャ

Claims (10)

1. 搬送方向に送り出される可撓性の基板上に、複数の画素部、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、及びバスラインを有する表示素子を製造する方法であって、
   前記可撓性の基板上に、前記複数の画素部、ＴＦＴ、バスラインの各々の領域に対応した凸部と凹部により形成された複数の隔壁の凸部に、液体が容易に結合し難い状態の撥液特性を与える撥液性付与工程と、
   前記画素部、前記ＴＦＴ、或いは前記バスラインの第１の層を形成する為の液体材料の液滴を、前記隔壁の間の対応した凹部に与える第１の液滴塗布工程と、
   前記画素部、前記ＴＦＴ、或いは前記バスラインの為の第２の層の領域に対応した形状で、紫外線を与えることにより、前記基板の表面又は前記第１の層の上の表面に、液体が容易に結合し得る状態の親液特性を与える親液性付与工程と、
   前記画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの前記第２の層を形成する為の液体材料の液滴を、前記紫外線で親液特性を与えられた領域上に与える第２の液滴塗布工程と、
   を備えることを特徴とする表示素子の製造方法。
2. 前記撥液性付与工程は、前記複数の隔壁の表面に撥液性コーティング膜を施すことを特徴とする請求項１に記載の表示素子の製造方法。
3. 前記隔壁は、前記複数の画素部、ＴＦＴ、バスラインの各々の領域を規定するような凹凸を表面に有するモールドを、前記基板に押圧して形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示素子の製造方法。
4. 前記第１の液滴塗布工程の前に、前記基板上で、前記複数の隔壁により形成される前記凹部のうち、前記画素部、前記ＴＦＴ、或いは前記バスラインの為の前記第１の層を形成する凹部の表面に親液処理を施す親液処理工程を実施することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
5. 前記親液性付与工程、又は前記親液処理工程は、レーザー描画又は露光用マスクを用いて、前記第２の層の領域に対応した形状、又は前記第１の層に対応した形状で、前記紫外線を前記基板上に照射することを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造方法。
6. 搬送方向に送り出される可撓性の基板上に、複数の画素部、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、及びバスラインを有する表示素子を製造する方法であって、
   前記可撓性の基板上に、前記複数の画素部、ＴＦＴ、バスラインの各々の領域に対応して凸部と凹部により形成された複数の隔壁のうちの前記凹部に、液体が容易に結合し得る状態の親液特性を与える第１の親液性付与工程と、
   前記画素部、前記ＴＦＴ、或いは前記バスラインの第１の層を形成する為の液体材料の液滴を、前記隔壁の間の対応した凹部に与える第１の液滴塗布工程と、
   前記画素部、前記ＴＦＴ、或いは前記バスラインの為の第２の層の領域に対応した形状で紫外線を与えることにより、前記基板の表面又は前記第１の層の上の表面に、液体が容易に結合し得る状態の親液特性を与える第２の親液性付与工程と、
   前記画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの前記第２の層を形成する為の液体材料の液滴を、前記紫外線で親液特性を与えられた領域上に与える第２の液滴塗布工程と、
   を備えることを特徴とする表示素子の製造方法。
7. 前記第１の親液性付与工程、又は第２の親液性付与工程は、レーザー描画又は露光用マスクを用いて、前記第１の層又は前記第２の層に対応した形状で紫外線を前記基板上に照射し、該照射部分に直接親液性を付与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方法。
8. 前記露光用マスクを用いた紫外線照射において、前記ＴＦＴの配線、又は前記バスラインの配線に適した複数の露光用マスクを用意し、配線ごとに前記複数の露光用マスクを使い分けることを特徴とする請求項７に記載の表示素子の製造方法。
9. 可撓性の基板上に、複数の画素部、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、及びバスラインを有する表示素子を製造する装置であって、
   前記可撓性の基板を長手方向に送り出す搬送装置と、
   前記複数の画素部、ＴＦＴ、バスラインの各々の領域に対応して、前記基板上に凸部と凹部により形成された複数の隔壁のうちの前記凸部に、液体が容易に結合し難い状態の撥液特性を与える第１の撥液性付与部と、前記隔壁のうちの前記凹部に、液体が容易に結合し得る状態の親液特性を与える第１の親液性付与部との、少なくとも一方を有する第１の親撥液性付与装置と、
   前記画素部、前記ＴＦＴ、或いは前記バスラインの第１の層を形成する為の液体材料の液滴を、前記基板上の前記凹部に与える第１の液滴塗布装置と、
   前記画素部、前記ＴＦＴ、或いは前記バスラインの為の第２の層の領域に対応した形状で紫外線を与えることにより、前記基板の表面又は前記第１の層の上の表面に、液体が容易に結合し得る状態の親液特性を与える第２の親液性付与装置と、
   前記画素部、ＴＦＴ、或いはバスラインの前記第２の層を形成する為の液体材料の液滴を、前記紫外線で親液特性を与えられた領域上に与える第２の液滴塗布装置と、
   を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
10. 前記第１の親液性付与部、又は前記第２の親液性付与装置は、レーザー描画又は露光用マスクを用いて、前記第１の層又は前記第２の層に対応した形状の紫外線を前記基板上に照射し、該照射部分に直接親液性を付与することを特徴とする請求項９に記載の表示素子の製造装置。