JP5533659B2 - 可撓性基板、表示素子の製造方法及び表示素子の製造装置 - Google Patents
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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）を形成した可撓性基板、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。
また、特許文献１では可撓性の基板を使って有機ＥＬを製造する技術を開示するが、一枚一枚を製造する技術である。しかし、一枚一枚を生産することはコストがかかるので特許文献２は、ロール状の可撓性の基板を使って有機ＥＬを製造する技術を提案している。
しかし、特許文献２で提案されるようにロール状の可撓性の基板を使って有機ＥＬを製造すると製造コストは低減できるが、複数のローラの間で可撓性の基板の引張りをかけると、可撓性の基板の張りを不均一にしてしまうという結果を引き起こす。そして、可撓性の基板の搬送中に可撓性の基板内の距離及び角度が次第に変化してしまう問題があった。
そこで、可撓性の基板の第１面に隔壁を簡易に作るとともに、可撓性の基板内の距離及び角度の変化を抑止する表示素子用の製造装置及び製造方法を提供する。
そこで、可撓性の基板の第１面に隔壁を簡易に作るとともに、可撓性の基板内の距離及び角度の変化を抑止する表示素子用の製造装置及び製造方法を提供する。
第１の観点の表示素子の製造装置は、第１面及びその反対面の第２面を有する可撓性の基板に表示素子を形成する。この表示素子の製造装置は、可撓性の基板の幅方向と交差する所定方向に可撓性の基板を搬送する搬送部と、第１面に表示素子用の第１隔壁を形成する第１隔壁形成部と、第２面に第２隔壁を形成する第２隔壁形成部と、を備える。
第２の観点の表示素子の製造方法は、第１面及びその反対面の第２面を有する可撓性の基板に表示素子を形成する。表示素子の製造方法は、可撓性の基板の幅方向と交差する所定方向に可撓性の基板を搬送する搬送工程と、第１面に表示素子用の第１隔壁を形成する第１隔壁形成工程と、第２面に第２隔壁を形成する第２隔壁形成工程と、を備える。
第３の観点の可撓性基板は第１面及びその反対面の第２面を有する。可撓性基板は第１面に形成された表示素子用の第１隔壁と、第２面に形成された第２隔壁と、を備える。
第４の観点の表示素子の製造装置は、第１面及びその反対面の第２面を有する可撓性の基板に表示素子を形成する。この表示素子の製造装置は、第１面に形成される第１隔壁間の所定の位置に加工を施す加工部と、加工部と対向して配置され第２面に形成された第２隔壁とかみ合う形状を有する搬送部と、を備える。
第５の観点の表示素子の製造方法は、第１面及びその反対面の第２面を有する可撓性の基板に表示素子を形成する。表示素子の製造方法は、第１面に表示素子用の第１隔壁を形成する第１隔壁形成工程と、第２面に第２隔壁を形成する第２隔壁形成工程と、第１隔壁間の所定の位置に加工を施す加工工程とを有する。そして、加工工程は第２隔壁とかみ合う形状を有する搬送部と可撓性の基板とが接する範囲で加工を施す。
第６の観点の表示素子の製造方法は、第１面に形成された表示素子用の第１隔壁と第１面の反対面である第２面に形成された第２隔壁とを有する可撓性の基板に表示素子を形成する。この表示素子の製造方法は、第１隔壁間の所定の位置に加工を施す加工工程を有し、加工工程は第２隔壁とかみ合う形状を有する搬送部と可撓性の基板とが接する範囲で、加工を施す。
本発明の表示素子の製造方法又は製造装置は、第２隔壁が形成されているため可撓性の基板が伸縮されていてもその伸縮が矯正される。このため、伸縮が矯正された可撓性の基板に対して加工を施すことができるため、高精度に表示素子が形成される。特に、多面取りパネルや大型パネルになればなるほど、可撓性の基板が伸縮され易いため効果は大きい。
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。これらのうち代表して、有機ＥＬ素子の構造、有機ＥＬ素子の製造装置について説明する。
＜電界効果型トランジスタの有機ＥＬ素子５０＞
＜＜有機ＥＬ素子５０の構造＞＞
図１は、有機ＥＬ素子用の製造装置１００で製造された有機ＥＬ素子５０の概念図である。図１に示されるように、シート基板ＦＢには有機ＥＬ素子５０の表示領域５１が配置され、その表示領域５１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。信号線駆動回路５５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５７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の構造＞＞
図１は、有機ＥＬ素子用の製造装置１００で製造された有機ＥＬ素子５０の概念図である。図１に示されるように、シート基板ＦＢには有機ＥＬ素子５０の表示領域５１が配置され、その表示領域５１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。信号線駆動回路５５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５７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の表示領域５１は複数の画素電極Ｐを有しており、例えばそれぞれがＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）を発光する。この画素電極Ｐは薄膜トランジスタでスイッチングされる。薄膜トランジスタは、ゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄを有している。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が形成されている。
図２（ａ）は、有機ＥＬ素子５０の表示領域５１の拡大上面図であり、図２（ｂ）及び（ｃ）は、図２（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説明するが、以下に説明する実施形態はトップコンタクト型でも適用できる。
図２（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２（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２（ｂ）及び（ｃ）から理解されるように、シート基板ＦＢには第１隔壁ＢＡ（バンク）が形状されている。そして図２（ｃ）に示されるようにソースバスラインＳＢＬが第１隔壁ＢＡ間に形成されている。このように、第１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２（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と同様に第１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。
＜＜実施形態１：有機ＥＬ素子の製造装置＞＞
有機ＥＬ素子５０を製造するために、有機ＥＬ素子の製造装置１００は搬送ローラＲＲ上で第１隔壁ＢＡを形成し、搬送ローラＲＲ上で液滴塗布装置によりゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ、及び画素電極Ｐなどの配線電極を高精度に形成する。このような有機ＥＬ素子５０を量産的に製造する有機ＥＬ素子の製造装置１００を以下に説明する。
有機ＥＬ素子５０を製造するために、有機ＥＬ素子の製造装置１００は搬送ローラＲＲ上で第１隔壁ＢＡを形成し、搬送ローラＲＲ上で液滴塗布装置によりゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ、及び画素電極Ｐなどの配線電極を高精度に形成する。このような有機ＥＬ素子５０を量産的に製造する有機ＥＬ素子の製造装置１００を以下に説明する。
図３は、可撓性のシート基板ＦＢに、画素電極Ｐ及び発光層ＩＲなど有する有機ＥＬ素子５０を製造する有機ＥＬ素子の製造装置１００の構成を示した概略図である。なお、連続した製造装置であるが紙面の都合上上下２段に分けて描いている。
有機ＥＬ素子の製造装置１００は、ロール状に巻かれた可撓性のシート基板ＦＢを送り出すための供給ロールＲＬを備えている。シート基板ＦＢは例えば長さが２００ｍ、幅が２ｍという大きさである。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素子の製造装置１００は複数個所に突起を有する搬送ローラＲＲを備えており、この搬送ローラＲＲが回転することによってもシート基板ＦＢがＸ軸方向に搬送される。
シート基板ＦＢは、隔壁形成工程６１、電極形成工程６２、配線電極の加工工程６３、及び発光層形成工程６４を通過することで加工処理され、有機ＥＬ素子５０が完成する。以下はそれぞれの工程を順に従い説明する。
＜隔壁形成工程６１＞
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に第１隔壁ＢＡを形成する隔壁形成工程６１に入る。隔壁形成工程６１には、インプリントローラ１０及び転写ローラ１５が対向して設けられている。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、アライメントマークＡＭ用、薄膜トランジスタの配線用及び画素電極用の凹凸パターンＣＣ（図５を参照）を形成している。転写ローラ１５の一部には第２隔壁ＢＢ（図４（Ｂ）参照）を形成するための凹凸パターンＤＤ（図６参照）が形成されている。
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に第１隔壁ＢＡを形成する隔壁形成工程６１に入る。隔壁形成工程６１には、インプリントローラ１０及び転写ローラ１５が対向して設けられている。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、アライメントマークＡＭ用、薄膜トランジスタの配線用及び画素電極用の凹凸パターンＣＣ（図５を参照）を形成している。転写ローラ１５の一部には第２隔壁ＢＢ（図４（Ｂ）参照）を形成するための凹凸パターンＤＤ（図６参照）が形成されている。
隔壁形成工程６１はインプリントローラ１０でシート基板ＦＢの第１面を押圧して薄膜トランジスタの配線用及び画素電極用の第１隔壁ＢＡを形成するとともに、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（図３を参照）を形成する。また、隔壁形成工程６１は転写ローラ１５でシート基板ＦＢの第２面を押圧して第２隔壁ＢＢ（図４（Ｂ）参照）を形成する。押圧して形成された第１隔壁ＢＡ及び第２隔壁ＢＢが一旦塑性して形状を保つように、インプリントローラ１０又は転写ローラ１５がシート基板ＦＢをガラス転移点まで熱する。
有機ＥＬ素子の製造装置１００は主制御部９０を有しており、主制御部９０はインプリントローラ１０又は転写ローラ１５の回転を制御し、第１隔壁ＢＡ及び第２隔壁ＢＢを形成するとともにシート基板ＦＢを搬送する。なお、図３では搬送ローラＲＲは主制御部９０と接続されていないが、主制御部９０は搬送ローラＲＲの回転をフィードフォワード制御又はフィードバック制御でシート基板ＦＢの搬送を行ってもよい。
＜電極形成工程６２＞
シート基板ＦＢは、さらにＸ軸方向に進むと電極形成工程６２に入る。電極形成工程６２では薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成する。電極形成工程６２には、ゲート用の液滴塗布装置２０、絶縁層配線用の液滴塗布装置２１、さらにソース・ドレイン用及び画素電極用の液滴塗布装置２２（ソース・ドレイン用液滴塗布装置２２という）が配置されている。これらの液滴塗布装置は、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。またこれらの液滴塗布装置はシート基板ＦＢに対して垂直にＺ方向から液滴塗布する方式である。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。
シート基板ＦＢは、さらにＸ軸方向に進むと電極形成工程６２に入る。電極形成工程６２では薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成する。電極形成工程６２には、ゲート用の液滴塗布装置２０、絶縁層配線用の液滴塗布装置２１、さらにソース・ドレイン用及び画素電極用の液滴塗布装置２２（ソース・ドレイン用液滴塗布装置２２という）が配置されている。これらの液滴塗布装置は、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。またこれらの液滴塗布装置はシート基板ＦＢに対して垂直にＺ方向から液滴塗布する方式である。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。
また、有機ＥＬ素子の製造装置１００は、ゲート用の液滴塗布装置２０、絶縁層配線用の液滴塗布装置２１及びソース・ドレイン用液滴塗布装置２２の上流に、それぞれアライメントカメラＣＡ１ないしＣＡ３を有している。アライメントカメラＣＡ１ないしＣＡ３はアライメントマークＡＭ（図３参照）を撮像し、その撮像結果に基づいてゲート用の液滴塗布装置２０、絶縁層配線用の液滴塗布装置２１及びソース・ドレイン用液滴塗布装置２２がメタルインク又は電気絶縁性インクを塗布する。
ゲート用の液滴塗布装置２０はシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてＺ方向からシート基板ＦＢにメタルインクを塗布している。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させる。これによりゲート電極Ｇが形成される。
図３で示されるようにシート基板ＦＢが搬送方向へ進み搬送ローラＲＲへ向かうと、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲに進入する部位にはシート基板ＦＢを適度に押さえるための小型の前部ローラＳＲ１を備え、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲから排出する部位にも小型の後部ローラＳＲ２を備える。前部ローラＳＲ１及び後部ローラＳＲ２はシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域を増やしている。小型の前部ローラＳＲ１がシート基板ＦＢを幅方向に横切るように載置するのに対して、小型の後部ローラＳＲ２はシート基板ＦＢの外縁（端部）を適度に押さえてシート基板ＦＢのたわみを除去している。ゲート用の液滴塗布装置２０の塗布したメタルインクが乾いていないため小型の後部ローラＳＲ２はシート基板ＦＢの外縁のみを押さえている。以下の工程でも搬送ローラＲＲの前後には前部ローラＳＲ１及び後部ローラＳＲ２が適宜配置されている。
絶縁層用の液滴塗布装置２１は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてシート基板ＦＢに電気絶縁性インクを塗布している。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電気絶縁性インクが乾燥又は焼成される。これによりゲート電極Ｇの上に絶縁層Ｉが形成される。
次に、ソース・ドレイン用の液滴塗布装置２２は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてＺ方向からメタルインクを塗布する。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メタルインクを乾燥又は焼成させる。これによりソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐが形成される。
＜配線電極の加工工程６３＞
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はレーザー加工装置又はダイシングソー装置である。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの切断間隔は薄膜トランジスタの性能を決めるため高精度に切断処理する必要がある。そのため、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域において加工されている。特にソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隔は精度が要求されるためシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲに角度９０°程度接している。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隔、いわゆるチャネル長は３μｍ〜２０μｍ幅で切断される。
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はレーザー加工装置又はダイシングソー装置である。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの切断間隔は薄膜トランジスタの性能を決めるため高精度に切断処理する必要がある。そのため、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域において加工されている。特にソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隔は精度が要求されるためシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲに角度９０°程度接している。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隔、いわゆるチャネル長は３μｍ〜２０μｍ幅で切断される。
次に、有機半導体の液滴塗布装置２３は、切断処理したソース電極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。有機半導体の液滴塗布装置２３は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてＺ方向から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、図２（ｂ）に示された有機半導体層ＯＳが形成される。
有機ＥＬ素子の製造装置１００は、切断装置３０及び有機半導体の液滴塗布装置２３の上流には、それぞれアライメントカメラＣＡ４又はＣＡ５を有している。アライメントカメラＣＡ４又はＣＡ５はアライメントマークＡＭ（図３参照）を撮像し、その撮像結果に基づいて切断装置３０によって切断し、又は有機半導体の液滴塗布装置２３の有機半導体インクを塗布する。
以上のようにして、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６１により第１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、第２隔壁ＢＢが形成されているため搬送ローラＲＲの外周面でシート基板のＦＢの伸縮が矯正された状態でインクなどが液滴されるため精度よく薄膜トランジスタ等が形成される。
＜発光層形成工程６４＞
有機ＥＬ素子の製造装置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６４では発光層用の液滴塗布装置２４を使用する。
有機ＥＬ素子の製造装置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６４では発光層用の液滴塗布装置２４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２４Ｒ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２４Ｇ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。
続いて、緑色発光層用の液滴塗布装置２４Ｇ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２４Ｂ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の面積は塗布範囲が配線電極に比べ広いが、シート基板ＦＢの伸縮の矯正のためシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に沿った領域でＲ溶液、Ｇ溶液及びＢ溶液が塗布される。
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の面積は塗布範囲が配線電極に比べ広いが、シート基板ＦＢの伸縮の矯正のためシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に沿った領域でＲ溶液、Ｇ溶液及びＢ溶液が塗布される。
次に、絶縁層用の液滴塗布装置２１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、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に沿った状態でゲートバスライン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。このようにしてゲート絶縁層Ｉが形成される。
その後、透明電極用の液滴塗布装置２５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）インクを塗布することで透明電極層ＩＴＯを形成する。ＩＴＯインクは、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）に数％の酸化スズ（ＳｎＯ２）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）等非晶質の材料を用いて透明電極層ＩＴＯを作製してもよい。透明電極層ＩＴＯ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。透明電極層ＩＴＯの形状は図２に示したように発光層ＩＲの上部に形成され、透明電極層ＩＴＯと透明電極層ＩＴＯとを結ぶ配線電極も同時に形成する必要があるため、高精度に液滴塗布することが好ましい。このため本実施形態では、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてＺ方向からＩＴＯインクを塗布する。
また、発光層形成工程６４で使用する発光層用の液滴塗布装置２４及び透明電極用の液滴塗布装置２５は、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。
有機ＥＬ素子の製造装置１００は、発光層用の液滴塗布装置２４、絶縁層用の液滴塗布装置２１及び透明電極用の液滴塗布装置２５の上流に、それぞれアライメントカメラＣＡ６、ＣＡ７又はＣＡ８を有している。アライメントカメラＣＡ６ないしＣＡ８はアライメントマークＡＭ（図３参照）を撮像し、その撮像結果に基づいてインクを塗布する。
図３で説明した有機ＥＬ素子の製造装置１００は、図１又は図２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有機ＥＬ素子の製造装置１００に追加すればよい。
＜隔壁形成工程６１を経たシート基板ＦＢ＞
図４（Ａ）は隔壁形成工程６１においてインプリントローラ１０で第１隔壁ＢＡが形成されたシート基板ＦＢの第１面ＦＢ１（表面）を示した図である。図４（Ｂ）は転写ローラ１５で第２隔壁ＢＢが形成されたシート基板ＦＢの第２面ＦＢ２（裏面）を示した図である。
図４（Ａ）は隔壁形成工程６１においてインプリントローラ１０で第１隔壁ＢＡが形成されたシート基板ＦＢの第１面ＦＢ１（表面）を示した図である。図４（Ｂ）は転写ローラ１５で第２隔壁ＢＢが形成されたシート基板ＦＢの第２面ＦＢ２（裏面）を示した図である。
図４（Ａ）で示されるシート基板ＦＢの第１面ＦＢ１は、幅方向であるＹ軸方向に有機ＥＬ素子５０の第１隔壁ＢＡを２列並んで形成している。つまり、表示領域５１が幅方向に２列並んでおり、その幅方向の両側に信号線駆動回路５５が配置されている。シート基板ＦＢの第１面ＦＢ１の両側にはアライメントマークＡＭが所定の間隔で形成されている。表示領域５１のＸ軸方向の両側には走査駆動回路５７が形成されている。
図５は、図４（Ａ）に示される第１隔壁ＢＡを形成する微細インプリント用モールド１１を示した図である。微細インプリント用モールド１１には薄膜トランジスタの配線用及び画素電極用の凹凸パターンＣＣが形成されている。シート基板ＦＢに形成される第１隔壁ＢＡは反転して形成されるため、第１隔壁ＢＡに対応する微細インプリント用モールド１１の凹凸パターンＣＣは凹んでいる。
図４（Ｂ）で示されるシート基板ＦＢの第２面ＦＢ２には第２隔壁ＢＢ（周辺用第２隔壁ＢＢ１と中央用第２隔壁ＢＢ２）が形成されている。シート基板ＦＢの幅方向の両側に周辺用第２隔壁ＢＢ１が搬送方向に並んで形成されている。この周辺用第２隔壁ＢＢ１は、Ｘ軸方向に伸びる溝とＹ軸方向に伸びる溝とからなり、シート基板ＦＢの両端の強度を維持するため、Ｙ軸方向の溝がＸ軸方向の溝と交差する位置で止まりＴ字状に形成されている。またシート基板ＦＢの幅方向の中央に形成された中央用第２隔壁ＢＢ２はＸ軸方向に伸びる溝とＹ軸方向に伸びる溝とが交差する十字状の形状である。
例えば、Ｙ軸方向に十字状の溝とＴ字状の溝とは距離Ｗ３離れて形成されている。またＸ軸方向にＴ字状の溝とＴ字状の溝とは距離Ｌ３、又は十字状の溝と十字状の溝とは距離Ｌ３離れて形成されている。
第２面ＦＢ２に形成される第２隔壁ＢＢの溝は、第１面ＦＢ１に形成される表示領域５１の第１隔壁ＢＡと重ならない領域に形成されることが望ましい。表示領域５１の第１隔壁ＢＡの形状又は寸法に影響を与えないようにするためである。
図６は、図４（Ｂ）に示される第２隔壁ＢＢを形成するは転写ローラ１５を示した図である。転写ローラ１５には第２隔壁ＢＢ用の凹凸パターンＤＤが形成されている。シート基板ＦＢに形成される第２隔壁ＢＢは反転して形成されるため、第２隔壁ＢＢに対応する転写ローラ１５の凹凸パターンＤＤは突起が形成されている。
転写ローラ１５の凹凸パターンＤＤの突起は、図４（Ｂ）に対応するように、Ｙ軸方向に十字状の突起とＴ字状の突起とは距離Ｗ３離れて形成されている。またＸ軸方向にＴ字状の突起とＴ字状の突起とは距離Ｌ３、又は十字状の突起と十字状の突起とは距離Ｌ３離れて形成されている。また、凹凸パターンＤＤの突起の先端は逆Ｕ字又は逆Ｖ字の形状が好ましい。
＜シート基板ＦＢと搬送ローラＲＲ＞
図７は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲで搬送される状態を示した搬送方向の拡大断面図である。図８は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲで搬送される状態を示したシート基板ＦＢの幅方向の拡大断面図である。例えば図７及び図８は図３で示された電極形成工程６２の搬送ローラＲＲである。
図７は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲで搬送される状態を示した搬送方向の拡大断面図である。図８は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲで搬送される状態を示したシート基板ＦＢの幅方向の拡大断面図である。例えば図７及び図８は図３で示された電極形成工程６２の搬送ローラＲＲである。
図７及び図８において、シート基板ＦＢは例えば厚さＨ１が１００μｍ程度であり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。
シート基板ＦＢの第１面ＦＢ１には微細インプリント用モールド１１（図５参照）によって形成された第１隔壁ＢＡが形成されている。第１隔壁ＢＡの段差Ｈ２は約１μｍから３μｍである。第２面ＦＢ２には転写ローラ１５(図６参照)によって形成された第２隔壁ＢＢが形成されている。第２隔壁ＢＢの段差Ｈ３は約１０μｍから７０μｍである。すなわち、第２隔壁ＢＢの段差Ｈ３は第１隔壁ＢＡの段差Ｈ２の約１０倍から６０倍になり、第２隔壁ＢＢの段差Ｈ３は第１隔壁ＢＡの段差Ｈ２よりきわめて大きい。これは第２隔壁ＢＢの段差Ｈ３が、シート基板ＦＢの伸縮を矯正するためである。
また第２隔壁ＢＢの段差Ｈ３はシート基板ＦＢの厚さＨ１と比べて、約１／１０倍から２／３倍である。第２隔壁ＢＢの段差Ｈ３がシート基板ＦＢの厚さＨ１の２／３倍以上であると第２隔壁ＢＢ付近が弱くなってしまうからである。一方、第２隔壁ＢＢの段差Ｈ３がシート基板ＦＢの厚さＨ１の約１／１０倍以上ないとシート基板ＦＢの伸縮を矯正し難いからである。
搬送ローラＲＲの外周には突起ＰＪが形成されている。この突起ＰＪの形状は図４（Ｂ）で示された第２隔壁ＢＢの溝にちょうど入り込むような形状である。搬送ローラＲＲの外周面は図６に示した転写ローラ１５の外周面と同じ形状である。すなわち、搬送ローラＲＲの軸方向の両側に周辺用のＴ字形状の突起ＰＪが搬送方向に並んで形成されている。また搬送ローラＲＲの軸方向の中央に中央用の十字状の突起ＰＪが搬送方向に並んで形成されている。搬送ローラＲＲのＹ軸方向に十字状の突起とＴ字状の突起とは距離Ｗ３離れて形成されている。またＸ軸方向にＴ字状の突起とＴ字状の突起とは距離Ｌ３、又は十字状の突起と十字状の突起とは距離Ｌ３離れて形成されている。
なお搬送ローラＲＲの突起ＰＪは、転写ローラ１５の凹凸パターンＤＤの突起よりも寸法的には多少小さめが好ましい。多少の位置ずれが生じても第２隔壁ＢＢの溝に突起ＰＪがかみ合うことができるからである。また、搬送ローラＲＲの突起ＰＪは、シート基板ＦＢの伸縮を矯正できる程度の大きさであればよい。なお、転写ローラ１５の凹凸パターンＤＤの突起及び搬送ローラＲＲの突起ＰＪの形状は角錐形状すなわち逆Ｖ字形状で描かれているが、逆Ｕ字形状であってもよい。
シート基板ＦＢは例えばロール長さが２００ｍ、幅が２ｍという大きさである。このシート基板ＦＢが搬送される際にはシート基板ＦＢに適度な張力をかけてシート基板ＦＢにしわができないようにしている。しかし、シート基板ＦＢが製造される際に厚さＨ１が１〜２パーセント部分的に異なることがある。例えば図８において領域ＡＲ１の厚さが１００μｍで領域ＡＲ２の厚さが１０２μｍという場合である。すると、シート基板ＦＢに張力をかけた際に、領域ＡＲ１と領域ＡＲ２とでＸ軸方向又はＹ軸方向に数百μｍから数ｍｍ程度のシート基板ＦＢの伸縮の差が生じてしまうことがある。また、図３で示されたように複数の加工工程を経ることによってシート基板ＦＢが伸縮することもある。
図７に示すように、搬送ローラＲＲに送られてきたシート基板ＦＢは、Ｘ軸方向にＴ字状の第２隔壁ＢＢとＴ字状の第２隔壁ＢＢとの間が距離Ｌ１又は距離Ｌ２に伸縮している。すなわち、隔壁形成工程６１でシート基板ＦＢに形成された時点とは異なる距離になっている場合がある。
Ｘ軸方向の搬送ローラＲＲの突起ＰＪと突起ＰＪとは距離Ｌ３であるため、シート基板ＦＢは第２隔壁ＢＢと第２隔壁ＢＢとの間が距離Ｌ１又は距離Ｌ２であっても、かみ合った際にシート基板ＦＢはＸ軸方向に第２隔壁ＢＢと第２隔壁ＢＢとの間が距離Ｌ３に矯正される。第２隔壁ＢＢの段差Ｈ３がシート基板ＦＢの厚さＨ１の約１／１０倍以上であるため、シート基板ＦＢの第２面ＦＢ２だけでなく第１面ＦＢの距離も矯正される。シート基板ＦＢの第１面ＦＢ１の距離を矯正するためにも第２隔壁ＢＢの段差Ｈ３がシート基板ＦＢの厚さＨ１の約１／２倍以上であることが好ましい。
同様に図８のように、搬送ローラＲＲに送られてきたシート基板ＦＢは、Ｙ軸方向にＴ字状の第２隔壁ＢＢと十字状の第２隔壁ＢＢとの間が距離Ｗ１又は距離Ｗ２に隔壁形成工程６１で形成された距離Ｗ３から伸縮している場合がある。
Ｙ軸方向の搬送ローラＲＲの突起ＰＪと突起ＰＪとは距離Ｗ３であるため、シート基板ＦＢは第２隔壁ＢＢと第２隔壁ＢＢとの間が距離Ｗ１又は距離Ｗ２であっても、かみ合った際にシート基板ＦＢはＹ軸方向に第２隔壁ＢＢと第２隔壁ＢＢとの間が距離Ｗ３に矯正される。第２隔壁ＢＢの段差Ｈ３がシート基板ＦＢの厚さＨ１の約１／１０倍以上であるため、シート基板ＦＢの第１面ＦＢの距離も矯正される。
図７又は図８には描かれていないが、搬送ローラＲＲの上方（Ｚ軸方向）には、図３で示された液滴塗布装置２０ないし液滴塗布装置２５又は切断装置３０が配置されている。シート基板ＦＢの伸縮が矯正された状態で、メタルインクなどを塗布したりレーザー照射で切断したりできるため、正確な塗布又は切断が可能となる。
また、アライメントカメラＣＡ１ないしアライメントカメラＣＡ８は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてアライメントマークＡＭを撮像する。搬送ローラＲＲの外周面ではシート基板ＦＢの伸縮が矯正された状態であり、アライメントカメラＣＡ１ないしアライメントカメラＣＡ８は、この状態でアライメントマークＡＭを撮像して位置検出できるため、高精度に位置検出が可能となる。
なお、図７及び図８において、搬送ローラＲＲはヒータＨＴが内蔵されている。シート基板ＦＢは搬送ローラＲＲの突起ＰＪとかみ合っている状態において、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に距離Ｌ３及び距離Ｗ３に矯正されている。この状態でシート基板ＦＢがガラス転移点以上に熱せられると、シート基板ＦＢが塑性変形する。搬送ローラＲＲが回転してシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲから離れていくと冷却されシート基板ＦＢがガラス転移点より低くなる。するとシート基板ＦＢが矯正された状態を維持して次の工程に搬送されることになる。したがって、シート基板ＦＢの伸縮が、搬送ローラＲＲとかみ合っている場合だけでなくシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲから離れた状態でも、矯正された状態を維持できる。このようなヒータＨＴはすべての搬送ローラＲＲに内蔵されている必要は無く、特にシート基板ＦＢの伸縮が大きい箇所の下流に配置すればよい。
また、上述の図７及び図８においては、例えば、シート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢと搬送ローラＲＲの突起ＰＪとがうまくかみ合わない場合、あるいは第２隔壁ＢＢとある突起ＰＪだけとがかみ合わない場合などがある。このような場合、必要に応じて、例えばシート基板ＦＢに形成されたアライメントマークＡＭに基づいて、液滴塗布装置２０のメタルインクを塗布するようにすればよいし、或いは搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢに形成されたアライメントマークＡＭとに基づいて、液滴塗布装置２０のメタルインクを塗布するようにすればよい。
＜有機ＥＬ素子の製造装置の動作＞
図９は、有機ＥＬ素子の製造装置１００の動作の概略フローチャートである。図３、図７及び図８で表された符合を参酌すると理解が高まる。
図９は、有機ＥＬ素子の製造装置１００の動作の概略フローチャートである。図３、図７及び図８で表された符合を参酌すると理解が高まる。
隔壁形成工程６１であるステップＰ１において、インプリントローラ１０によりシート基板ＦＢの第１面ＦＢ１にアライメントマークＡＭと薄膜トランジスタ及び発光層などの第１隔壁ＢＡとが熱転写で形成される。なお、アライメントマークＡＭと第１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。
ステップＰ２において、転写ローラ１５によりシート基板ＦＢの第２面ＦＢ２に第２隔壁ＢＢが熱転写で形成される。
電極形成工程６２に移り、ステップＰ３では、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態でアライメントカメラＣＡ１ないしアライメントカメラＣＡ３によりアライメントマークＡＭを撮像する。そして主制御部９０がシート基板ＦＢの位置を把握する。
次に、ステップＰ４では、主制御部９０からの位置情報に基づいて、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態でゲート用液滴塗布装置２０Ｇ、絶縁層用の液滴塗布装置２１、ソース・ドレイン用の液滴塗布装置２２が各種電極用のメタルインクなどを順次塗布する。
次に、ステップＰ４では、主制御部９０からの位置情報に基づいて、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態でゲート用液滴塗布装置２０Ｇ、絶縁層用の液滴塗布装置２１、ソース・ドレイン用の液滴塗布装置２２が各種電極用のメタルインクなどを順次塗布する。
配線電極の加工工程６３に移り、ステップＰ５では、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態でアライメントカメラＣＡ４又はアライメントカメラＣＡ５がアライメントマークＡＭ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Ｐ６では、主制御部９０からの位置情報に基づいて、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態で切断装置３０のレーザーがソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間を正確に切断しチャネル長を形成する。
次に、ステップＰ６では、主制御部９０からの位置情報に基づいて、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態で切断装置３０のレーザーがソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間を正確に切断しチャネル長を形成する。
またステップＰ７では、主制御部９０からの位置情報に基づいて、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態で有機半導体の液滴塗布装置２３が有機半導体をソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隙に塗布する。
ステップＰ８では、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態でアライメントカメラＣＡ６がアライメントマークＡＭ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、主制御部９０からの位置情報に基づいて、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態で発光層用の液滴塗布装置２４（２４Ｒ,２４Ｇ，２４Ｂ）がＲＧＢ溶液を画素電極Ｐ上に塗布する。
次に、ステップＰ９では、主制御部９０からの位置情報に基づいて、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態で発光層用の液滴塗布装置２４（２４Ｒ,２４Ｇ，２４Ｂ）がＲＧＢ溶液を画素電極Ｐ上に塗布する。
ステップＰ１０では、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態でアライメントカメラＣＡ７がアライメントマークＡＭ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、主制御部９０からの位置情報に基づいて、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態で絶縁層用の液滴塗布装置２１が電気絶縁性インクを塗布する。
次に、ステップＰ１１では、主制御部９０からの位置情報に基づいて、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態で絶縁層用の液滴塗布装置２１が電気絶縁性インクを塗布する。
ステップＰ１２では、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態でアライメントカメラＣＡ８がアライメントマークＡＭ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Ｐ１３では、主制御部９０からの位置情報に基づいて、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態で透明電極用の液滴塗布装置２５がＩＴＯインクを塗布する。
次に、ステップＰ１３では、主制御部９０からの位置情報に基づいて、搬送ローラＲＲの突起ＰＪとシート基板ＦＢの第２隔壁ＢＢとがかみ合った状態で透明電極用の液滴塗布装置２５がＩＴＯインクを塗布する。
＜隔壁形成工程６１を経た別のシート基板ＦＢ＞
図１０（Ａ）は隔壁形成工程６１においてインプリントローラ１０で第１隔壁ＢＡが形成されたシート基板ＦＢの第１面ＦＢ１を示した図である。図１０（Ｂ）は転写ローラ１５で第２隔壁ＢＢが形成されたシート基板ＦＢの第２面ＦＢ２を示した図である。但し、図４で示された第２隔壁ＢＢ（周辺用第２隔壁ＢＢ１と中央用第２隔壁ＢＢ２）とは異なり、図１０で示される第２隔壁ＢＢはグリッド隔壁ＢＢ３である。
図１０（Ａ）は隔壁形成工程６１においてインプリントローラ１０で第１隔壁ＢＡが形成されたシート基板ＦＢの第１面ＦＢ１を示した図である。図１０（Ｂ）は転写ローラ１５で第２隔壁ＢＢが形成されたシート基板ＦＢの第２面ＦＢ２を示した図である。但し、図４で示された第２隔壁ＢＢ（周辺用第２隔壁ＢＢ１と中央用第２隔壁ＢＢ２）とは異なり、図１０で示される第２隔壁ＢＢはグリッド隔壁ＢＢ３である。
図１０（Ａ）で示されるシート基板ＦＢの第１面ＦＢ１は、図４で示された有機ＥＬ素子５０の第１隔壁ＢＡと同じであり、表示領域５１が幅方向に２列並んでおり、その幅方向の両側に信号線駆動回路５５が配置され、表示領域５１のＸ軸方向の両側には走査駆動回路５７が形成されている。表示領域５１は図１で示されたように、Ｘ軸方向に伸びるゲートバスラインＧＢＬ及びＹ軸方向に伸びるソースバスラインＳＢＬが形成されている。
図１０（Ｂ）で示されるシート基板ＦＢの第２面ＦＢ２には第２隔壁ＢＢ（グリッド隔壁ＢＢ３）が形成されている。グリッド隔壁ＢＢ３は表示領域５１のＸ軸方向に伸びるゲートバスラインＧＢＬ及びＹ軸方向に伸びるソースバスラインＳＢＬと略同じ形状及び寸法からなる溝とからなる。
第２面ＦＢ２に形成される第２隔壁ＢＢの溝は、第１面ＦＢ１に形成される表示領域５１のゲートバスラインＧＢＬ及びソースバスラインＳＢＬと重なる領域に形成されている。第２隔壁ＢＢの溝がゲートバスラインＧＢＬ及びソースバスラインＳＢＬと重なることによって、表示領域５１の寸法の厳しいソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間隔であるチャネル長に影響を与えないようにする。
図１１は、図１０（Ｂ）に示される第２隔壁ＢＢを形成するは転写ローラ１５を示した図である。転写ローラ１５には第２隔壁ＢＢ用の凹凸パターンＤＤが形成されている。シート基板ＦＢに形成される第２隔壁ＢＢは反転して形成されるため、第２隔壁ＢＢに対応する転写ローラ１５の凹凸パターンＤＤは突起が形成されている。
転写ローラ１５の凹凸パターンＤＤの突起は、図１０（Ｂ）に対応するように、Ｘ軸方向に及びＹ軸方向にグリッド状に形成されている。また、凹凸パターンＤＤの突起の先端は逆Ｕ字又は逆Ｖ字の形状が好ましい。
図１０で示される第２隔壁ＢＢのグリッド隔壁ＢＢ３は、図４（Ｂ）で示された第２隔壁ＢＢ（周辺用第２隔壁ＢＢ１と中央用第２隔壁ＢＢ２）よりも、密にシート基板ＦＢの第２面ＦＢ２に形成されている。さらにグリッド隔壁ＢＢ３はゲートバスラインＧＢＬ及びソースバスラインＳＢＬと重なっているためシート基板ＦＢの伸縮を正確に矯正することができる。転写ローラ１５(図１１参照)によって形成されたグリッド隔壁ＢＢ３の段差Ｈ３は約１０μｍから５０μｍである。シート基板ＦＢの厚さＨ１と比べて、約１／１０倍から１／２倍である。グリッド隔壁ＢＢ３は密に形成されているため、グリッド隔壁ＢＢ３の段差Ｈ３は、図４（Ｂ）で示した周辺用第２隔壁ＢＢ１と中央用第２隔壁ＢＢ２の厚さＨ３よりも薄くてよい。
＜隔壁形成工程６１の変形例＞
図１２は、図３に示された隔壁形成工程６１の変形例を示した図である。図１２（Ａ）は、インプリントローラ１０と転写ローラ１５とを搬送方向に別々に配置した例である。（Ｂ）は、紫外線硬化インプリントローラ４１と転写ローラ１５とを搬送方向に別々に配置した例である。
図１２は、図３に示された隔壁形成工程６１の変形例を示した図である。図１２（Ａ）は、インプリントローラ１０と転写ローラ１５とを搬送方向に別々に配置した例である。（Ｂ）は、紫外線硬化インプリントローラ４１と転写ローラ１５とを搬送方向に別々に配置した例である。
図１２（Ａ）において、インプリントローラ１０に対向して支持ローラ１９が下方に配置されている。支持ローラ１９は外周面が表面粗さが小さく精度良く形成されたローラでシート基板ＦＢの第２面ＦＢ２に接している。また、転写ローラ１５は、インプリントローラ１０の下流でシート基板ＦＢの第２面ＦＢ２に接して配置されている。この転写ローラ１５に対向して支持ローラ１９が上方に配置されている。このような配置でも、隔壁形成工程６１において第１隔壁ＢＡと第２隔壁ＢＢとを形成することができる。また転写ローラ１５はインプリントローラ１０の上流に配置されてもよい。
図１２（Ｂ）では、上述してきたインプリントローラ１０に代えて、紫外線硬化インプリントローラ４１を配置している。紫外線硬化インプリントローラ４１内には紫外線硬化性の液状樹脂が入っている。紫外線硬化インプリントローラ４１は、第１隔壁ＢＡが形成されるべき箇所に孔が形成されている。シート基板ＦＢの搬送に伴ってスキージ４２によって紫外線硬化インプリントローラ４１の孔から紫外線硬化性の液状樹脂が押し出される。紫外線硬化インプリントローラ４１に対向して透明支持ローラ４３が下方に配置されている。透明支持ローラ４３は外周が紫外線を透過する部材、例えばガラスなどで形成されている。またその表面は表面粗さが小さく形成されている。
押し出された液状樹脂には、透明支持ローラ４３内部に配置された紫外線照射部４４によって紫外線を含む光が照射される。これにより液状樹脂が硬化して第１隔壁ＢＡが形成される。
紫外線硬化性の液状樹脂としては、脂肪族アリルウレタン、不揮発性材料、芳香族酸メタクリレート、芳香族アクリル酸エステル、アクリル化ポリエステルオリゴマー、アクリレートモノマー、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ラウリルメタクリレート、脂肪族ジアクリレート、三官能性酸エステル、又はエポキシ樹脂が挙げられうる。またこれらの分子量は、重量平均分子量１００〜１０，０００の範囲内である。
また、転写ローラ１５は、インプリントローラ１０の下流でシート基板ＦＢの第２面ＦＢ２に接して配置されている。この転写ローラ１５に対向して支持ローラ１９が上方に配置されている。転写ローラ１５はインプリントローラ１０の上流に配置されてもよい。
＜搬送ローラＲＲの変形例＞
図１３は、搬送ローラＲＲの変形例である。搬送ローラＲＲの軸方向の長さが長くなると搬送ローラＲＲの中央部分が自重によりたわんでしまう。このため、空圧又は油圧制御方式でローラ中央が膨らんだりする搬送ローラＲＲを用意する。主制御部９０は、アライメントカメラＣＡからの検出信号に基いて中央部分が自重によりたわんでいるかを判断し、空気又は油が搬送ローラＲＲ内に供給されることにより、ローラ中央部のたわみを解消することができる。
図１３は、搬送ローラＲＲの変形例である。搬送ローラＲＲの軸方向の長さが長くなると搬送ローラＲＲの中央部分が自重によりたわんでしまう。このため、空圧又は油圧制御方式でローラ中央が膨らんだりする搬送ローラＲＲを用意する。主制御部９０は、アライメントカメラＣＡからの検出信号に基いて中央部分が自重によりたわんでいるかを判断し、空気又は油が搬送ローラＲＲ内に供給されることにより、ローラ中央部のたわみを解消することができる。
本実施形態では、インクジェットなどの液滴塗布装置又はレーザーなどの切断装置を使用したが、それ以外に加工装置として印刷ローラを使った印刷塗布装置又は紫外線を使って露光する露光装置を使用することもできる。
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 … 転写ローラ
１９ … 支持ローラ
２０ … ゲート用液滴塗布装置
２１ … 絶縁層用の液滴塗布装置
２２ … ソース・ドレイン用液滴塗布装置
２４Ｇ … 緑色発光層用の液滴塗布装置
２４Ｒ … 赤色発光層用の液滴塗布装置
２４Ｂ … 青色発光層用の液滴塗布装置
３０ … 切断装置
４１ … インプリントローラ
４２ … スキージ
４３ … 透明支持ローラ
４４ … 紫外線照射部
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 … 隔壁形成工程
６２ … 電極形成工程
６３ … 配線電極の加工工程
６４ … 発光層形成工程
９０ … 主制御部
１００ … 製造装置
ＡＭ … アライメントマーク
ＡＲ … 領域
ＢＡ，ＢＢ … 隔壁
ＢＫ … 熱処理装置
ＣＣ，ＤＤ … 凹凸パターン
ＣＡ … アライメントカメラ
ＦＢ … シート基板
Ｇ … ゲート電極、ＧＢＬ ゲートバスライン
Ｈ１ … 厚さ
Ｈ２，Ｈ３ … 段差
ＨＴ … ヒータ
Ｉ … 絶縁層
ＩＲ … 発光層
ＩＴＯ 透明電極
ＬＬ … レーザー光
Ｌ３，Ｗ３ … 距離
ＯＳ … 有機半導体層
Ｐ … 画素電極
ＰＪ … 突起
ＰＶＫ … ホスト材
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
１１ … 微細インプリント用モールド
１５ … 転写ローラ
１９ … 支持ローラ
２０ … ゲート用液滴塗布装置
２１ … 絶縁層用の液滴塗布装置
２２ … ソース・ドレイン用液滴塗布装置
２４Ｇ … 緑色発光層用の液滴塗布装置
２４Ｒ … 赤色発光層用の液滴塗布装置
２４Ｂ … 青色発光層用の液滴塗布装置
３０ … 切断装置
４１ … インプリントローラ
４２ … スキージ
４３ … 透明支持ローラ
４４ … 紫外線照射部
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 … 隔壁形成工程
６２ … 電極形成工程
６３ … 配線電極の加工工程
６４ … 発光層形成工程
９０ … 主制御部
１００ … 製造装置
ＡＭ … アライメントマーク
ＡＲ … 領域
ＢＡ，ＢＢ … 隔壁
ＢＫ … 熱処理装置
ＣＣ，ＤＤ … 凹凸パターン
ＣＡ … アライメントカメラ
ＦＢ … シート基板
Ｇ … ゲート電極、ＧＢＬ ゲートバスライン
Ｈ１ … 厚さ
Ｈ２，Ｈ３ … 段差
ＨＴ … ヒータ
Ｉ … 絶縁層
ＩＲ … 発光層
ＩＴＯ 透明電極
ＬＬ … レーザー光
Ｌ３，Ｗ３ … 距離
ＯＳ … 有機半導体層
Ｐ … 画素電極
ＰＪ … 突起
ＰＶＫ … ホスト材
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 (47)
- 第１面及びその反対面の第２面を有する可撓性の基板に表示素子を形成する表示素子の製造装置において、
前記可撓性の基板の幅方向と交差する所定の搬送方向に前記可撓性の基板を搬送する搬送部と、
前記第１面に前記表示素子用の複数の第１隔壁を形成する第１隔壁形成部と、
前記第１面の複数の第１隔壁と対応した位置関係で、前記第２面に複数の第２隔壁を前記基板の搬送方向に沿って形成する第２隔壁形成部と、
前記搬送部に設けられ、前記第２面に形成された前記複数の第２隔壁のうちの一部とかみ合う形状を有して前記基板を前記搬送方向に送る突起部と、
を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。 - 前記第２隔壁の深さは前記第１隔壁の深さの１０倍以上であ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。
- 前記第２隔壁は前記可撓性の基板の幅方向の両端側に前記搬送方向に並んで形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示素子の製造装置。
- 前記第２隔壁は前記幅方向の中央領域に前記搬送方向に並んで形成され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装置。
- 前記第２隔壁の形状は、前記搬送方向と前記幅方向とに伸びる十字形状であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。
- 前記第２隔壁の形状は、前記第１隔壁のパターンの一部を反転させた反転パターン形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示素子の製造装置。
- 前記第１隔壁のパターンの一部はゲート電極ライン又はソース電極ラインの少なくとも一方であ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。
- 前記第２隔壁とかみ合う形状の前記突起部は、前記基板の第２面側に配置されるローラ部の外周に設けられ、このローラ部を回転させることにより、前記可撓性の基板を前記搬送方向に搬送することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。
- 前記第１隔壁間の所定の位置に導電部材を塗布して電極を形成する電極形成部を備え、
前記可撓性の基板と前記ローラ部とが接している範囲で、前記電極形成部が前記導電部材を塗布することを特徴とする請求項８に記載の表示素子の製造装置。 - 前記ローラ部はヒータ部を有し、前記可撓性の基板を塑性変形させることを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の表示素子の製造装置。
- 前記ローラ部は円筒形状であり、その円筒形状の中央領域が周辺領域よりも膨らんでいることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。
- 第１面及びその反対面の第２面を有する可撓性の基板に表示素子を形成する表示素子の製造方法において、
前記可撓性の基板の幅方向と交差する所定の搬送方向に前記可撓性の基板を搬送する搬送工程と、
前記第１面に前記表示素子用の複数の第１隔壁を形成する第１隔壁形成工程と、
前記第１面の複数の第１隔壁と対応した位置関係で、前記第２面に複数の第２隔壁を前記基板の搬送方向に沿って形成する第２隔壁形成工程と、
前記搬送工程において、前記第２面に形成された前記複数の第２隔壁のうちの一部とかみ合う形状を有する突起部を用いて、前記基板を前記搬送方向に送る工程と、
を備えることを特徴とする表示素子の製造方法。 - 前記第２隔壁形成工程は、第２隔壁の深さを前記第１隔壁の深さの１０倍以上で形成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。
- 前記第２隔壁形成工程は、前記第２隔壁は前記可撓性の基板の幅方向の両端側に前記搬送方向に並ぶように形成することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の表示素子の製造方法。
- 前記第２隔壁の形状は、前記搬送方向と前記幅方向とに伸びる十字形状であることを特徴とする請求項１２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。
- 前記第２隔壁の形状は、前記第１隔壁のパターンの一部を反転させた反転パターン形状であ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。
- 前記第１隔壁のパターンの一部はゲート電極ライン又はソース電極ラインの少なくとも一方であ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。
- 前記搬送工程で用いられる前記突起部は、前記基板の第２面側に配置された回転可能なローラ部の外周に設けられることを特徴とする請求項１２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。
- 前記可撓性の基板と前記ローラ部の突起部とが接している範囲で、前記第１隔壁間の所定の位置に導電部材を塗布して前記表示素子の電極を形成することを特徴とする請求項１８に記載の表示素子の製造方法。
- 前記ローラ部はヒータ部を有し、前記可撓性の基板を塑性変形させることを特徴とする請求項１８又は請求項１９に記載の表示素子の製造方法。
- 第１面及びその反対面の第２面を有する可撓性基板において、
前記第１面に形成された表示素子用の複数の第１隔壁と、
前記第１面の複数の第１隔壁と対応した位置関係で前記第２面に形成されると共に、前記可撓性基板を搬送する装置の搬送用の突起部とかみ合う形状で形成された複数の第２隔壁と、
を備えることを特徴とする可撓性基板。 - 前記第２隔壁の深さは前記第１隔壁の深さの１０倍以上であることを特徴とする請求項２１に記載の可撓性基板。
- 前記第２隔壁は前記可撓性基板の幅方向の両端側に前記幅方向と交差する所定方向に並んで形成されることを特徴とする請求項２１又は請求項２２に記載の可撓性基板。
- 前記第２隔壁は前記可撓性基板の幅方向の中央領域に前記幅方向と交差する所定方向に並んで形成されることを特徴とする請求項２１ないし請求項２３のいずれか一項に記載の可撓性基板。
- 前記第２隔壁の形状は、前記可撓性基板の幅方向と前記幅方向と交差する所定方向とに伸びる十字形状であることを特徴とする請求項２１ないし請求項２４のいずれか一項に記載の可撓性基板。
- 前記第２隔壁の形状は、前記第１隔壁のパターンの一部を反転させた反転パターン形状であることを特徴とする請求項２１又は請求項２２に記載の可撓性基板。
- 前記第１隔壁のパターンの一部はゲート電極ライン又はソース電極ラインの少なくとも一方であることを特徴とする請求項２６に記載の可撓性基板。
- 前記可撓性基板を搬送する装置は、前記搬送用の突起部を外周に設けた回転可能なローラ部を含み、該ローラ部の回転によって搬送されることを特徴とする請求項２１ないし請求項２７のいずれか一項に記載の可撓性基板。
- 第１面及びその反対面の第２面を有し、該第１面に表示素子が形成される可撓性基板において、
前記第２面に形成され、前記可撓性基板の厚さの１／１０以上の深さを有すると共に、前記可撓性基板を搬送する装置の搬送用の突起部とかみ合う形状を有する隔壁を、備えることを特徴とする可撓性基板。 - 前記隔壁は前記可撓性基板の幅方向の両端側に前記幅方向と交差する所定方向に並んで形成されることを特徴とする請求項２９に記載の可撓性基板。
- 前記隔壁は前記可撓性基板の幅方向の中央領域に前記幅方向と交差する所定方向に並んで形成されることを特徴とする請求項２９又は請求項３０に記載の可撓性基板。
- 第１面及びその反対面の第２面を有する可撓性の基板に表示素子を形成する表示素子の製造装置において、
前記第１面に形成される第１隔壁間の所定の位置に加工を施す加工部と、
前記加工部と対向して配置され、前記第１隔壁に対して所定の位置関係で前記第２面に形成された第２隔壁とかみ合う形状を有する搬送部と、
を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。 - 前記第１面に前記第１隔壁を形成する第１隔壁形成部を備えること
を特徴とする請求項３２に記載の表示素子の製造装置。 - 前記搬送部は、前記可撓性の基板の幅方向と交差する所定の搬送方向に前記可撓性の基板を搬送するローラ部を含むことを特徴とする請求項３２又は請求項３３に記載の表示素子の製造装置。
- 前記第２隔壁は、前記幅方向の両端側に前記搬送方向に並んで形成されることを特徴とする請求項３４に記載の表示素子の製造装置。
- 前記第２隔壁は、前記幅方向の中央領域に前記搬送方向に並んで形成されることを特徴とする請求項３４又は請求項３５に記載の表示素子の製造装置。
- 前記第２隔壁の形状は、前記搬送方向と前記幅方向とに伸びる十字形状であることを特徴とする請求項３４ないし請求項３６のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。
- 前記第２隔壁の深さは、前記第１隔壁の深さの１０倍以上であることを特徴とする請求項３２ないし請求項３７のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。
- 前記第２隔壁の形状は、前記第１隔壁のパターンの一部を反転させた反転パターン形状であることを特徴とする請求項３２ないし請求項３８のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。
- 前記ローラ部は、前記可撓性の基板を塑性変形させるヒータ部を有することを特徴とする請求項３４ないし請求項３９のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置。
- 第１面及びその反対面の第２面を有する可撓性の基板に表示素子を形成する表示素子の製造方法において、
前記第１面に前記表示素子用の複数の第１隔壁を形成する第１隔壁形成工程と、
前記第１面の複数の第１隔壁と対応した位置関係で、前記第２面に複数の第２隔壁を形成する第２隔壁形成工程と、
前記第１隔壁間の所定の位置に加工を施す加工工程と、を有し、
前記加工工程は、前記第２隔壁とかみ合う形状を有する搬送部と前記可撓性の基板とが接する範囲で、前記加工を施すことを特徴とする表示素子の製造方法。 - 第１面に形成された表示素子用の複数の第１隔壁と、前記第１面の反対面である第２面に前記第１隔壁の位置と対応して形成された複数の第２隔壁とを有する可撓性の基板に表示素子を形成する表示素子の製造方法において、
前記第１隔壁間の所定の位置に加工を施す加工工程を有し、
前記加工工程は、前記第２隔壁とかみ合う形状を有する搬送部と前記可撓性の基板とが接する範囲で、前記加工を施すことを特徴とする表示素子の製造方法。 - 前記搬送部は前記可撓性の基板の幅方向と交差する所定の搬送方向に前記可撓性の基板を搬送することを特徴とする請求項４１又は請求項４２に記載の表示素子の製造方法。
- 前記第２隔壁の深さは、前記第１隔壁の深さの１０倍以上であることを特徴とする請求項４１ないし請求項４３のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
- 前記第２隔壁の形状は、前記第１隔壁のパターンの一部を反転させた反転パターン形状であることを特徴とする請求項４１ないし請求項４４のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
- 前記搬送部は、前記可撓性の基板の前記第２隔壁とかみ合う突起部を外周に設けた回転可能なローラ部を含み、前記ローラ部はヒータ部を有し、前記可撓性の基板を塑性変形させることを特徴とする請求項４１ないし請求項４５のいずれか一項に記載の表示素子の製造方法。
- 表示素子の製造方法において、
請求項２１ないし請求項３１のいずれか一項に記載の可撓性基板に対して前記第１隔壁間の所定の位置に導電部材を塗布する電極形成工程と、
前記可撓性基板の幅方向と交差する所定の搬送方向に前記可撓性基板を搬送する搬送工程と、を有することを特徴とする表示素子の製造方法。
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