KR100743327B1 - 패턴 형성 기판, 전기 광학 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액적에 의해 형성하는 패턴 형상의 균일성을 향상시킨 패턴 형성 기판, 전기 광학 장치 및 전기 광학 장치의 제조 방법을 제공하기 위한 것으로, 액적 수용 공간 S를 형성하는 제 2 격벽 W2의 착탄면(20a) 쪽에, 친액성 재료로 이루어지는 제 3 층간 절연막(21)을 형성하고, 동 제 3 층간 절연막(21)에 관통공(21h)을 형성했다. 그리고, 관통공(21h)의 내주면(제 1 격벽 W1)을 그 착탄면(20a) 쪽(바닥부 W1a)으로부터 동(同) 착탄면(20a)의 면 방향 바깥쪽으로 넓어지도록 형성하고, 착탄면(20a)의 외주에 제 1 격벽 W1로 이루어지는 인입 홈(23)을 형성하도록 했다.
Description
도 1은 본 발명을 구체화한 유기 EL 디스플레이를 나타내는 개략 평면도,
도 2는 마찬가지로, 화소를 나타내는 개략 평면도,
도 3은 마찬가지로, 제어 소자 형성 영역을 나타내는 개략 단면도,
도 4는 마찬가지로, 제어 소자 형성 영역을 나타내는 개략 단면도,
도 5는 마찬가지로, 발광 소자 형성 영역을 나타내는 개략 단면도,
도 6은 마찬가지로, 전기 광학 장치의 제조 공정을 설명하는 흐름도,
도 7은 마찬가지로, 전기 광학 장치의 제조 공정을 설명하는 설명도,
도 8은 마찬가지로, 전기 광학 장치의 제조 공정을 설명하는 설명도,
도 9는 마찬가지로, 전기 광학 장치의 제조 공정을 설명하는 설명도,
도 10은 마찬가지로, 전기 광학 장치의 제조 공정을 설명하는 설명도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 전기 광학 장치로서의 유기 EL 디스플레이
11 : 패턴 형성 기판으로서의 투명 기판
15 : 발광 소자 형성 영역
20 : 투명 전극으로서의 양극
21 : 제 1 격벽층으로서의 제 3 층간 절연막
22 : 제 2 격벽층으로서의 발액막
25 : 패턴으로서의 정공층
25D : 정공층 액적
25s : 패턴 형성 재료 및 발광 소자 형성 재료를 구성하는 정공층 형성 재료
27 : 발광층
31 : 배면 전극으로서의 음극
35 : 액적 토출 장치를 구성하는 액체 토출 헤드
Mk : 마스크
W1 : 제 1 격벽
W2 : 제 2 격벽
S : 액적 수용 공간
본 발명은 패턴 형성 기판, 전기 광학 장치 및 전기 광학 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
종래, 발광 소자를 구비하는 디스플레이에는, 유기 전계 발광 소자(유기 EL 소자)를 구비하는 전기 광학 장치로서의 유기 전계 발광 디스플레이(organic electroluminescent display)가 알려져 있다.
유기 EL 소자는, 일반적으로, 그 유기 EL층의 구성 재료에 의해 제조 방법이 대별된다. 즉, 저분자 유기 재료를 유기 EL층의 구성 재료로 하는 경우에는, 동(同) 저분자 유기 재료를 증착하여 유기 EL층을 형성하는, 이른바 기상 프로세스가 이용되고 있다. 한편, 고분자 유기 재료를 유기 EL층의 구성 재료로 하는 경우에는, 동 고분자 유기 재료를 유기 용매 등에 용해한 용액을 도포하여 건조하는, 이른바 액상 프로세스가 이용되고 있다.
그 중에서도, 그 액상 프로세스에 있어서의 잉크젯법은 상기 용액을 미소한 액적(미소 액적)으로서 토출하기 때문에, 다른 액상 프로세스(예컨대, 스핀코팅 등)에 비해, 유기 EL층(패턴)의 형성 위치나 막 두께 등을 보다 높은 정밀도로 제어할 수 있다.
그러나, 이러한 잉크젯법에서는, 건조 후의 패턴 형상이 패턴 형성면에 착탄된 미소 액적의 형상에 영향을 미친다. 그 때문에, 착탄된 미소 액적이 평탄한 형상이 아닌(예컨대, 반구면의 볼록 형상임) 경우에는, 그 패턴 형상을 불균일하게 하는 문제를 초래한다.
그래서, 종래로부터, 잉크젯법에서는, 이러한 패턴 형상의 균일성을 향상시키고자 하는 제안이 되어 오고 있다(예컨대, 특허 문헌 1). 특허 문헌 1에서는, 액적에 대하여 친액성을 갖는 제 1 막(제 1 격벽)에 의해 패턴 형성면을 둘러싸고, 동 제 1 격벽 상에, 액적에 대하여 발액성을 갖는 제 2 격벽을 형성하도록 하고 있 다. 그리고, 제 2 격벽에 의해, 액적을 수용하는 액적 수용 공간을 형성하고, 동 액적 수용 공간을 통과하여 패턴 형성면에 착탄한 액적을, 제 1 격벽의 계면 장력에 의해 스며들게 하도록 하고 있다. 이것에 의해, 패턴 형성면 상에 형성하는 패턴 형상의 균일성을 향상시킬 수 있다.
(특허 문헌 1) 일본 공개 특허 공보 제2004-133031호
그러나, 특허 문헌 1에서, 제 1 격벽은, 상기 액적 수용 공간과 같은 크기로 형성되기 때문에, 제 1 격벽의 계면 장력이 작용하는 범위가 동 액적 수용 공간(제 2 격벽)의 내주의 크기로 제한된다. 그 때문에, 토출된 액적이 패턴 형성면의 외주에 넓게 도포되지 않는 문제를 초래할 우려가 있다.
따라서, 이러한 제 1 격벽의 액적에 대한 접촉 범위를 확대할 수 있으면, 패턴 형성면에 착탄한 액적을 더욱 스며들게 할 수 있고, 나아가서는 액적에 의해 형성하는 패턴 형상의 균일성을 향상시킬 수 있다.
본 발명은, 상기한 문제를 해결하기 위해서 행해진 것으로서, 그 목적은 액적에 의해 형성하는 패턴의 형상의 균일성을 향상시킨 패턴 형성 기판, 전기 광학 장치 및 그것의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 패턴 형성 기판은, 하지층에 형성한 격벽에 의해 둘러싸이는 액적 수용 공간에 패턴 형성 재료를 포함하는 액적을 토출함으로써 형성한 패턴을 구비하는 패턴 형성 기판에 있어서, 상기 격벽은 상기 하지층 쪽에, 상기 하지층의 면 방향 바깥쪽을 향하는 오목부를 구비하였다.
본 발명의 패턴 형성 기판에 의하면, 친액성을 갖는 오목부를 형성하는 만큼, 액적과 친액하는 영역을 확대할 수 있어, 그 오목부 내에 액적을 투입한 만큼, 액적 수용 공간으로 토출된 액적을, 하지층의 면 방향 바깥쪽으로 스며들게 할 수 있다. 따라서, 균일한 형상의 패턴을 형성할 수 있고, 나아가서는 패턴 형성 기판의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이 패턴 형성 기판에서, 상기 격벽은 상기 하지층 상에 형성한 제 1 격벽과, 상기 제 1 격벽 상에 형성한 제 2 격벽을 구비하고, 상기 액적 수용 공간은 상기 제 2 격벽에 의해 형성되고, 상기 오목부는 상기 제 2 격벽보다 상기 면 방향 바깥쪽에 위치하는 상기 제 1 격벽에 의해 형성되었다.
이 패턴 형성 기판에 의하면, 제 1 격벽이 제 2 격벽보다 하지층의 면 방향 바깥쪽에 형성되는 만큼, 액적 수용 공간으로 토출된 액적을 하지층의 면 방향 바깥쪽으로 스며들게 할 수 있다.
이 패턴 형성 기판에 있어서, 상기 제 1 격벽은 상기 하지층의 상기 액적 수용 공간과 서로 대향하는 위치로부터 상기 제 2 격벽을 향하여 상기 면 방향 바깥쪽으로 넓어지도록 형성되었다.
이 패턴 형성 기판에 의하면, 제 1 격벽이 액적 수용 공간과 서로 대향하는 위치로부터 제 2 격벽을 향하여 넓어지도록 형성되는 만큼, 액적과 친액하는 영역 을 확대시킬 수 있어, 액적 수용 공간으로 토출된 액적을 확실히 스며들게 할 수 있다.
이 패턴 형성 기판에 있어서, 상기 제 1 격벽은 상기 하지층의 상기 액적 수용 공간과 서로 대향하는 위치로부터 상기 제 2 격벽을 향하여 상기 면 방향 바깥쪽으로 좁아지도록 형성되었다.
이 패턴 형성 기판에 의하면, 제 1 격벽이 액적 수용 공간과 서로 대향하는 위치로부터 제 2 격벽을 향하여 좁게 되도록 형성되는 만큼, 액적과 친액하는 영역을 확대시킬 수 있어, 액적 수용 공간으로 토출된 액적을 확실히 스며들게 할 수 있다.
이 패턴 형성 기판에 있어서, 상기 제 1 격벽은 상기 액적에 대해 친액성을 갖고, 상기 제 2 격벽은 상기 액적에 대해 발액성을 갖는다.
이 패턴 형성 기판에 의하면, 제 2 격벽이 액적에 대해 발액성을 갖기 때문에, 액적 수용 공간으로 토출된 액적을 확실히 제 1 격벽 쪽으로 유도할 수 있다. 따라서, 패턴 형상의 균일성을 더욱 향상시킬 수 있다.
이 패턴 형성 기판에 있어서, 상기 패턴 형성 재료는 발광 소자 형성 재료이고, 상기 패턴은 발광 소자이다.
이 패턴 형성 기판에 의하면, 균일한 형상의 발광 소자를 형성할 수 있고, 동 발광 소자를 구비한 패턴 형성 기판의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이 패턴 형성 기판에 있어서, 상기 패턴 형성 재료는 컬러 필터 형성 재료이고, 상기 패턴은 컬러 필터이다.
이 패턴 형성 기판에 의하면, 균일한 형상의 컬러 필터를 형성할 수 있고, 동 컬러 필터를 구비한 패턴 형성 기판의 생산성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치는, 하지층에 형성한 격벽에 의해 둘러싸이는 액적 수용 공간에 발광 소자 형성 재료를 포함하는 액적을 토출함으로써 형성한 발광 소자를 구비하는 전기 광학 장치에 있어서, 상기 격벽은 상기 하지층 쪽에 상기 액적에 대한 친액성을 갖고 상기 하지층의 면 방향 바깥쪽으로 연장하는 오목부를 형성했다.
본 발명의 전기 광학 장치에 의하면, 친액성을 갖는 오목부를 형성하는 만큼, 액적과 친액하는 영역을 확대할 수 있고, 그 오목부 내에 액적을 투입하는 만큼, 액적 수용 공간으로 토출한 액적을, 하지층의 면 방향 바깥쪽으로 스며들게 할 수 있다. 따라서, 발광 소자의 형상의 균일성을 향상시킬 수 있고, 나아가서는 전기 광학 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치에 있어서, 상기 격벽은 상기 하지층 상에 형성한 제 1 격벽과, 상기 제 1 격벽 상에 형성한 제 2 격벽을 구비하고, 상기 액적 수용 공간은 상기 제 2 격벽에 의해 형성되고, 상기 오목부는 상기 제 2 격벽보다 상기 면 방향 바깥쪽에 위치하는 상기 제 1 격벽에 의해 형성되었다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 제 1 격벽이 제 2 격벽보다 하지층의 면 방향 바깥쪽에 형성되는 만큼, 액적 수용 공간으로 토출한 액적을 하지층의 면 방향 바깥쪽으로 스며들게 할 수 있다.
이 전기 광학 장치에 있어서, 상기 제 1 격벽은 상기 하지층의 상기 액적 수 용 공간과 서로 대향하는 위치로부터 상기 제 2 격벽을 향하여 상기 면 방향 바깥쪽으로 넓어지도록 형성되었다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 제 1 격벽이 액적 수용 공간과 서로 대향하는 위치로부터 형성되기 때문에, 액적 수용 공간에 토출된 액적을 확실히 스며들게 할 수 있다.
이 전기 광학 장치에 있어서, 상기 제 1 격벽은 상기 액적에 대해 친액성을 갖고, 상기 제 2 격벽은 상기 액적에 대해 발액성을 갖는다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 제 2 격벽이 액적에 대해 발액성을 갖기 때문에, 액적 수용 공간에 토출된 액적을 확실하게 제 1 격벽 쪽으로 유도할 수 있다. 따라서, 발광 소자의 형상의 균일성을 더 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치에 있어서, 상기 발광 소자는 투명 전극과 배면 전극의 사이에 발광층을 구비한 전계 발광 소자이다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 전계 발광 소자의 형상의 균일성을 향상시킬 수 있고, 동 전계 발광 소자를 구비한 전기 광학 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치에 있어서, 상기 발광 소자는 유기 재료로 이루어지는 발광층을 구비한 유기 전계 발광 소자이다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 유기 전계 발광 소자의 형상의 균일성을 향상시킬 수 있고, 동 유기 전계 발광 소자를 구비한 전기 광학 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치에 있어서, 상기 하지층은 상기 투명 전극과 상기 배면 전극 중 어느 하나이다.
이 전기 광학 장치에 의하면, 투명 전극 상과 배면 전극 상 중 어느 하나에 형성되는 발광층의 균일성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법은, 하지층에 액적 수용 공간을 둘러싸는 격벽을 형성하고, 발광 소자 형성 재료를 포함하는 액적을 상기 액적 수용 공간에 토출하여 발광 소자를 형성하도록 한 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 액적을 토출하기 전에, 상기 격벽의 하지층 쪽에, 상기 액적에 대한 친액성을 갖고 상기 하지층의 면 방향 바깥쪽으로 연장하는 오목부를 형성하도록 했다.
본 발명의 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 친액성을 갖는 오목부를 형성하는 만큼, 액적과 친액하는 영역을 확대할 수 있고, 그 오목부 내에 액적을 투입하는 만큼, 액적 수용 공간으로 토출한 액적을, 하지층의 면 방향 바깥쪽으로 스며들게 할 수 있다. 따라서, 발광 소자의 형상의 균일성을 향상시킬 수 있고, 나아가서는 전기 광학 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 격벽은 상기 액적 수용 공간을 형성하는 제 2 격벽과, 상기 제 2 격벽과 상기 하지층 사이에 상기 오목부를 형성하는 제 1 격벽을 구비하고, 상기 하지층 상의 제 1 격벽층에 적층한 제 2 격벽층을 패터닝하여 상기 액적 수용 공간을 둘러싸는 상기 제 2 격벽을 형성한 후에, 상기 제 1 격벽층을 패터닝하여 상기 제 2 격벽보다 상기 면 방향 바깥쪽에 위치하는 상기 제 1 격벽을 형성하도록 했다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 제 2 격벽을 형성한 후에, 그 제 2 격벽의 면 방향 바깥쪽에 제 1 격벽을 형성하기 때문에, 액적과 친액하는 오목부를 확실하게 액적 수용 공간보다 확대할 수 있다. 따라서, 액적 수용량 공간에 토출된 액적을, 확실하게 하지층의 면 방향 바깥쪽으로 스며들게 할 수 있다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 제 2 격벽을 마스크로 하여, 상기 제 1 격벽층을 등방적으로 에칭함으로써 상기 제 1 격벽을 형성하도록 했다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 제 2 격벽을 마스크로 하여 제 1 격벽층을 등방적으로 에칭하기 때문에, 제 1 격벽을, 액적 수용 공간과 서로 대향하는 위치로부터 상기 제 2 격벽을 향하여 면 방향 바깥쪽으로 넓어지도록 형성할 수 있다. 따라서, 액적 수용 공간에 토출된 액적을 확실히 스며들게 할 수 있다. 또한, 제 1 격벽을 형성하기 위한 마스크 등의 형성 공정을 삭감할 수 있다. 그 결과, 발광 소자의 형상의 균일성을 향상시킬 수 있고, 전기 광학 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 하지층은 투명 전극과 배면 전극 중 어느 하나이고, 상기 발광 소자는 상기 투명 전극과 상기 배면 전극 사이에 발광층을 갖는 전계 발광 소자이다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 전계 발광 소자의 형상의 균일성을 향상시킬 수 있고, 동 전계 발광 소자를 구비한 전기 광학 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 발광 소자는 유기 재료로 이 루어지는 상기 발광층을 구비한 유기 전계 발광 소자이다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 유기 전계 발광 소자의 형상의 균일성을 향상시킬 수 있고, 동 유기 전계 발광 소자를 구비한 전기 광학 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서, 상기 액적은 액적 토출 장치로부터 토출하도록 했다.
이 전기 광학 장치의 제조 방법에 의하면, 액적 토출 장치에 의해 미세한 액적을 형성하는 만큼, 보다 균일한 형상의 발광 소자를 형성할 수 있고, 전기 광학 장치의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 구체화한 일 실시예를 도 1 내지 도 10을 참조하여 설명한다. 도 1은 전기 광학 장치로서의 유기 전계 발광 디스플레이(유기 EL 디스플레이)를 나타내는 개략 평면도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 디스플레이(10)에는, 패턴 형성 기판으로서의 투명 기판(11)이 구비되어 있다. 투명 기판(11)은 사각형상으로 형성되는 무알칼리 유리 기판으로서, 그 표면(소자 형성면(11a))에는, 사각형상의 소자 형성 영역(12)이 형성되어 있다. 그 소자 형성 영역(12)에는, 상하 방향(열 방향)으로 연장하는 복수의 데이터선 Ly가 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 각 데이터선 Ly는 각각 투명 기판(11)의 아래쪽에 배치되는 데이터선 구동 회로 Dr1에 전기적으로 접속되어 있다. 데이터선 구동 회로 Dr1은, 도시하지 않은 외부 장치로부터 공 급되는 표시 데이터에 근거하여 데이터 신호를 생성하고, 그 데이터 신호를 대응하는 데이터선 Ly에 소정의 타이밍에서 출력하게 되어 있다.
또한, 소자 형성 영역(12)에는, 열 방향으로 연장하는 복수의 전원선 Lv가 소정의 간격을 두고 각 데이터선 Ly에 병설되어 있다. 각 전원선 Lv는 각각 소자 형성 영역(12)의 아래쪽에 형성되는 공통 전원선 Lvc에 전기적으로 접속되고, 도시하지 않은 전원 전압 생성 회로가 생성하는 구동 전원을 각 전원선 Lv에 공급하게 되어 있다.
또한, 소자 형성 영역(12)에는, 데이터선 Ly 및 전원선 Lv와 직교하는 방향(행 방향)으로 연장하는 복수의 주사선 Lx가 소정의 간격을 두고 형성되어 있다. 각 주사선 Lx는 각각 투명 기판(11)의 왼쪽에 형성되는 주사선 구동 회로 Dr2에 전기적으로 접속되어 있다. 주사선 구동 회로 Dr2는, 도시하지 않은 제어 회로로부터 공급되는 주사 제어 신호에 근거하여, 복수의 주사선 Lx 중에서 소정의 주사선 Lx를 소정의 타이밍에서 선택 구동하고, 그 주사선 Lx에 의해 주사 신호를 출력하게 되어 있다.
이들 데이터선 Ly와 주사선 Lx의 교차하는 위치에는, 대응하는 데이터선 Ly, 전원선 Lv 및 주사선 Lx에 접속되는 것에 의해 매트릭스 형상으로 배열되는 복수의 화소(13)가 형성되어 있다. 그 화소(13) 내에는, 각각 제어 소자 형성 영역(14)과 발광 소자 형성 영역(15)이 구획 형성되어 있다. 그리고, 소자 형성 영역(12)의 위쪽을 사각형상의 밀봉 기판(16)(도 1에 있어서의 2점 쇄선)으로 덮는 것에 의해, 화소(13)가 보호되게 되어 있다.
또한, 본 실시예에 있어서의 각 화소(13)는 각각 대응하는 색의 광을 발광하는 화소로서, 적색의 광을 발광하는 적색 화소 또는 녹색의 광을 발광하는 녹색 화소 또는 청색을 발광하는 청색 화소이다. 그리고, 이들 각 화소(13)에 의해, 투명 기판(11)의 이면(표시면(11b)) 쪽에 풀 컬러 화상을 표시하게 되어 있다.
다음에, 상기하는 화소(13)에 대하여 이하에 설명한다. 도 2는 제어 소자 형성 영역(14) 및 발광 소자 형성 영역(15)의 레이아웃을 나타내는 개략 평면도이다. 도 3 및 도 4는 각각 도 2의 일점 쇄선 A-A 및 B-B에 따른 제어 소자 형성 영역(14)을 나타내는 개략 단면도이고, 도 5는 도 2의 일점 쇄선 C-C에 따른 발광 소자 형성 영역(15)을 나타내는 개략 단면도이다.
우선, 제어 소자 형성 영역(14)의 구성에 대하여 이하에 설명한다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 화소(13)의 아래쪽에는, 각각 제어 소자 형성 영역(14)이 형성되고, 그 제어 소자 형성 영역(14)에는, 각각 제 1 트랜지스터(스위칭용 트랜지스터) T1, 제 2 트랜지스터(구동용 트랜지스터) T2 및 유지 캐패시터 Cs가 형성되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 스위칭용 트랜지스터 T1은, 그 최하층에 제 1 채널막 B1을 구비하고 있다. 제 1 채널막 B1은 소자 형성면(11a) 상에 형성되는 섬 형상의 p형 폴리실리콘막으로서, 그 중앙 위치에는 제 1 채널 영역 C1이 형성되어 있다. 그 제 1 채널 영역 C1을 사이에 두는 좌우 양쪽에는, 활성화된 n형 영역(제 1 소스 영역 S1 및 제 1 드레인 영역 D1)이 형성되어 있다. 즉, 스위칭용 트랜지스터 T1은, 소위 폴리실리콘형 TFT이다.
제 1 채널 영역 C1의 위쪽에는, 소자 형성면(11a) 쪽으로부터 순서대로, 게이트 절연막 Gox 및 제 1 게이트 전극 G1이 형성되어 있다. 게이트 절연막 Gox는, 실리콘 산화막 등의 광 투과성을 갖는 절연막으로서, 제 1 채널 영역 C1의 위쪽 및 소자 형성면(11a)의 대략 전면에 퇴적되어 있다. 제 1 게이트 전극 G1은, 탄탈이나 알루미늄 등의 저저항 금속막으로서, 제 1 채널 영역 C1과 서로 대향하는 위치에 형성되고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 주사선 Lx와 전기적으로 접속되어 있다. 그 제 1 게이트 전극 G1은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 게이트 절연막 Gox의 위쪽에 퇴적되는 제 1 층간 절연막 IL1에 의해 전기적으로 절연되어 있다.
그리고, 주사선 구동 회로 Dr2가 주사선 Lx을 거쳐 제 1 게이트 전극 G1에 주사 신호를 입력하면, 스위칭용 트랜지스터 T1은 그 주사 신호에 근거해서 온 상태로 된다.
제 1 소스 영역 S1에는, 상기 제 1 층간 절연막 IL1 및 게이트 절연막 Gox를 관통하는 데이터선 Ly가 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 제 1 드레인 영역 D1에는, 제 1 층간 절연막 IL1 및 게이트 절연막 Gox를 관통하는 제 1 드레인 전극 Dp1이 전기적으로 접속되어 있다. 이들 데이터선 Ly 및 제 1 드레인 전극 Dp1은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 층간 절연막 IL1의 위쪽에 퇴적되는 제 2 층간 절연막 IL2에 의해 전기적으로 절연되어 있다.
그리고, 주사선 구동 회로 Dr2가 주사선 Lx를 선순차적 주사에 근거하여 한 개씩 순차적으로 선택하면, 화소(13)의 스위칭용 트랜지스터 T1이 순차적으로, 선택 기간 동안만큼 온 상태로 된다. 스위칭용 트랜지스터 T1이 온 상태로 되면, 데 이터선 구동 회로 Dr1로부터 출력되는 데이터 신호가 데이터선 Ly 및 스위칭용 트랜지스터 T1(채널막 B1)을 통해 제 1 드레인 전극 Dp1로 출력된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 구동용 트랜지스터 T2는 제 2 채널 영역 C2, 제 2 소스 영역 S2 및 제 2 드레인 영역 D2를 갖는 채널막 B2를 구비하는 폴리실리콘형 TFT이다. 그 제 2 채널막 B2의 위쪽에는, 게이트 절연막 Gox을 통해 제 2 게이트 전극 G2가 형성되어 있다. 제 2 게이트 전극 G2는, 탄탈이나 알루미늄 등의 저저항 금속막으로서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 스위칭용 트랜지스터 T1의 제 1 드레인 전극 Dp1 및 유지 캐패시터 Cs의 하부 전극 Cp1과 전기적으로 접속되어 있다. 이들 제 2 게이트 전극 G2 및 하부 전극 Cp1은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 게이트 절연막 Gox의 위쪽에 퇴적되는 상기 제 1 층간 절연막 IL1에 의해 전기적으로 절연되어 있다.
제 2 소스 영역 S2는 이 제 1 층간 절연막 IL1을 관통하는 유지 캐패시터 Cs의 상부 전극 Cp2에 전기적으로 접속되어 있다. 그 상부 전극 Cp2는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 대응하는 전원선 Lv에 전기적으로 접속되어 있다. 즉, 구동용 트랜지스터 T2의 제 2 게이트 전극 G2와 제 2 소스 영역 S2 사이에는, 도 2 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 층간 절연막 IL1을 용량막으로 하는 유지 캐패시터 Cs가 접속되어 있다. 제 2 드레인 영역 D2는 제 1 층간 절연막 IL1을 관통하는 제 2 드레인 전극 Dp2에 전기적으로 접속되어 있다. 이들 제 2 드레인 전극 Dp2 및 상부 전극 Cp2는 제 1 층간 절연막 IL1의 위쪽에 퇴적되는 제 2 층간 절연막 IL2에 의해 전기적으로 절연되어 있다.
그리고, 데이터선 구동 회로 Dr1로부터 출력되는 데이터 신호가 스위칭용 트랜지스터 T1을 통해 제 1 드레인 영역 D1로 출력되면, 유지 캐패시터 Cs는 출력된 데이터 신호에 대응하는 전하를 축적한다. 계속해서, 스위칭용 트랜지스터 T1이 오프 상태로 되면, 유지 캐패시터 Cs에 축적되는 전하에 대응하는 구동 전류가, 구동용 트랜지스터 T2(채널막 B2)를 통해 제 2 드레인 영역 D2로 출력된다.
다음에, 발광 소자 형성 영역(15)의 구성에 대하여 이하에 설명한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 각 화소(13)의 위쪽에는, 각각 사각형상의 발광 소자 형성 영역(15)이 형성되어 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 그 발광 소자 형성 영역(15)으로서 제 2 층간 절연막 IL2의 위쪽에는, 하지층으로서의 투명 전극(양극)(20)이 형성되어 있다.
양극(20)은, ITO 등의 광 투과성을 갖는 투명 도전막으로서, 그 일단이, 도 4에 나타내는 바와 같이, 제 2 층간 절연막 IL2를 관통하고 제 2 드레인 영역 D2에 전기적으로 접속되어 있다.
그 양극(20)의 위쪽에는, 제 1 격벽층으로서의 제 3 층간 절연막(21)이 퇴적되어 있다. 이 제 3 층간 절연막(21)은 후술하는 정공층 액적(25D)(도 9 참조)에 대하여 친액성을 갖는 재료(예컨대, 실리콘 산화막 등)에 의해 형성되고, 각 양극(20)을 서로 절연하고 있다. 그 제 3 층간 절연막(21)에는, 양극(20)의 대략 중앙 위치를 위쪽을 향하여 테이퍼형으로 관통하는 관통공(21h)이 형성되어 있다. 관통공(21h)은 양극(20) 상면으로부터 위쪽을 향하여 동 양극(20)의 면 방향 바깥쪽으로 넓어지도록 형성되어 있다.
그리고, 이 관통공(21h)의 내주면에 의해, 정공층 액적(25D)에 대한 친액성을 갖고, 양극(20) 상면으로부터 동 양극(20)의 면 방향 바깥쪽으로 넓어지는 제 1 격벽 W1(도 8 참조)이 형성되어 있다. 또한, 그 제 1 격벽 W1이 양극(20) 상면을 둘러싸는 것에 의해, 동 양극(20) 상면에, 제 1 격벽 W1의 바닥부 W1a에 의해 구획되는 착탄면(20a)이 형성되어 있다.
그 제 3 층간 절연막(21)의 위쪽에는, 제 2 격벽층으로서의 발액막(22)이 형성되어 있다. 발액막(22)은, 소정 파장으로 이루어지는 노광광 Lpr(도 7 참조)를 노광하면, 노광된 부분만큼이 알칼리성 용액 등의 현상액에 가용으로 되는, 이른바 포지티브형 감광성 재료로 형성되고, 후술하는 정공층 액적(25D) 및 발광층 액적(27D)을 발액하는 발액성을 갖는 불소계 수지 등에 의해 형성되어 있다.
그 발액막(22)에는, 제 1 격벽 W1의 바닥부 W1a와 서로 대향하는 위치로부터 위쪽을 향하여 테이퍼형으로 개구하는 수용 구멍(22h)이 형성되어 있다. 즉, 이 수용 구멍(22h)으로부터 아래쪽(착탄면(20a) 쪽)을 향하여 상기 관통공(21h)이 형성되어 있다. 또한, 이 수용 구멍(22h)은 후술하는 미소 정공층 액적(25b) 및 미소 발광층 액적(27b)(도 9 및 도 10 참조)을 대응하는 발광 소자 형성 영역(15) 내에 수용 가능하게 하는 크기로 형성되어 있다.
그리고, 이 수용 구멍(22h)의 내주면에 의해, 정공층 액적(25D) 및 발광층 액적(27D)에 대한 발액성을 갖고, 후술하는 정공층 액적(25D)(도 9 참조) 및 발광층 액적(27D)(도 10 참조)을 수용하는 제 2 격벽 W2가 형성되어 있다. 또한, 그 제 2 격벽 W2가 착탄면(20a) 상의 공간을 둘러싸는 것에 의해, 착탄면(20a)에 대한 미소 정공층 액적(25b) 및 미소 발광층 액적(27b)의 착탄을 허용하는 액적 수용 공간 S가 형성되어 있다.
그리고, 관통공(21h)(제 1 격벽 W1)의 위쪽이 수용 구멍(22h)을 구비한 발액막(22)에 의해 덮여지고, 수용 구멍(22h)으로부터 아래쪽을 향하여 관통공(21h)이 테이퍼 형상으로 형성되는 것에 의해, 착탄면(20a)의 외주에, 착탄면(20a)의 면 방향 바깥쪽으로 연장하는 오목부로서의 인입 홈(23)이 형성되어 있다.
착탄면(20a) 상으로서 관통공(21h) 내에는, 상기 인입 홈(23)(제 1 격벽 W1)을 외주로 하는 패턴으로서의 정공 수송층(25)(이하 단지, 정공층(25)이라고 함)이 형성되어 있다. 그 정공층(25)은 패턴 형성 재료 및 발광 소자 형성 재료로서의 정공층 형성 재료(25s)(도 9 참조)로 이루어지는 패턴이다.
또한, 본 실시예에 있어서의 정공층 형성 재료(25s)는, 예컨대, 벤지딘 유도체, 스티릴아민 유도체, 트리페닐메탄 유도체, 트리페닐아민 유도체 및 히드라존 유도체 등의 저분자 화합물, 또는 이들의 구조를 일부에 포함하는 고분자 화합물이나, 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리비닐카바졸, α-나프틸페닐디아민, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)과 폴리스티렌설폰산과의 혼합물(PEDOT/PSS)(Baytron P, 바이엘사 상표) 등의 고분자 화합물이다.
상기 정공층(25) 상으로서 상기 수용 구멍(22h) 내에는, 발광층(27)이 적층되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서의 발광층(27)은 각각 대응하는 색의 발광층 형성 재료(적색의 광을 발광하는 적색 발광층 형성 재료, 녹색의 광을 발광하는 녹색 발광층 형성 재료 및 청색을 발광하는 청색 발광층 형성 재료)로 형성되어 있 다. 또한, 적색용 발광층 형성 재료는, 예컨대, 폴리비닐렌스틸렌 유도체의 벤젠환(benzene ring)에 알킬 또는 알콕시 치환기를 갖는 고분자 화합물이나, 폴리비닐렌스틸렌 유도체의 비닐렌기로 시아노기를 갖는 고분자 화합물 등이다. 또한, 녹색용 발광층 형성 재료는, 예컨대, 알킬 또는 알콕시 또는 아릴 유도체 치환기를 벤젠환에 도입한 폴리비닐렌스틸렌 유도체 등이다. 청색용 발광층 형성 재료는, 예컨대, 폴리플루오렌 유도체(디알킬플루오렌과 안트라센의 공중합체나 디알킬플루오렌과 티오펜의 공중합체 등)이다.
그리고, 이들 정공층(25)과 발광층(27)에 의해 유기 전계 발광층(유기 EL층)(30)이 형성되어 있다.
유기 EL층(30) 위쪽으로서 발액막(22)(제 2 격벽 W2)의 위쪽에는, 알루미늄 등의 광 반사성을 갖는 금속막으로 이루어지는 배면 전극으로서의 음극(31)이 형성되어 있다. 음극(31)은 소자 형성면(11a) 쪽 전면을 덮도록 형성되고, 각 화소(13)가 공유됨으로써 각 발광 소자 형성 영역(15)에 공통하는 전위를 공급하게 되어 있다.
즉, 이들 양극(20), 유기 EL층(30) 및 음극(31)에 의해, 발광 소자로서의 유기 전계 발광 소자(유기 EL 소자)가 구성된다.
그리고, 데이터 신호에 따른 구동 전류가 제 2 드레인 영역 D2를 통해 양극(20)에 공급되면, 유기 EL층(30)은 그 구동 전류에 따른 휘도로 발광된다. 이 때, 유기 EL층(30)으로부터 음극(31) 쪽(도 4에 있어서의 위쪽)을 향하여 발광된 광은 동 음극(31)에 의해 반사된다. 그 때문에, 유기 EL층(30)으로부터 발광된 광은 그 대부분이 양극(20), 제 2 층간 절연막 IL2, 제 1 층간 절연막 IL1, 게이트 절연막 Gox, 소자 형성면(11a) 및 투명 기판(11)을 투과하여 투명 기판(11)의 이면(표시면(11b)) 쪽으로부터 바깥쪽을 향하여 출사된다. 즉, 데이터 신호에 근거하는 화상이 유기 EL 디스플레이(10)의 표시면(11b)에 표시된다.
음극(31)의 위쪽에는, 에폭시 등으로 이루어지는 접착층(32)이 형성되고, 그 접착층(32)을 통해 소자 형성 영역(12)을 덮는 밀봉 기판(16)이 점착되어 있다. 밀봉 기판(16)은 무알칼리 유리 기판으로서, 화소(13) 및 각종 배선 Lx, Ly, Lv의 산화 등을 방지하게 되어 있다.
(유기 EL 디스플레이(10)의 제조 방법)
다음에, 유기 EL 디스플레이(10)의 제조 방법에 대하여 이하에 설명한다. 도 6은 유기 EL 디스플레이(10)의 제조 방법을 설명하는 흐름도로서, 도 7 내지 도 10은 동 유기 EL 디스플레이(10)의 제조 방법을 설명하는 설명도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 처음에 투명 기판(11)의 소자 형성면(11a)에 각종 배선 Lx, Ly, Lv, Lvc 및 각 트랜지스터 T1, T2를 형성하고, 발액막(22)을 패터닝하여 액적 수용 공간 S를 형성하는 수용 공간 형성 공정을 행한다(단계 S11). 도 7은 유기 EL층 전(前) 공정을 설명하는 설명도이다.
즉, 유기 EL층 전 공정에서는, 우선 소자 형성면(11a)의 전면에 엑시머 레이저 등에 의해 결정화한 폴리실리콘막을 형성하고, 그 폴리실리콘막을 패터닝하여 각 채널막 B1, B2를 형성한다. 다음에, 각 채널막 B1, B2 및 소자 형성면(11a)의 위쪽 전면에, 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 게이트 절연막 Gox를 형성하고, 그 게이트 절연막 Gox의 위쪽 전면에 탄탈 등의 저저항 금속막을 퇴적한다. 그리고, 그 저저항 금속막을 패터닝하여, 각 게이트 전극 G1, G2, 유지 캐패시터 Cs의 하부 전극 Cp1 및 주사선 Lx를 형성한다.
각 게이트 전극 G1, G2를 형성하면, 동 게이트 전극 G1, G2를 마스크로 한 이온 도핑법에 의해, 각각 각 채널막 B1, B2에 n형 불순물 영역을 형성한다. 이것에 의해, 각 채널 영역 C1, C2, 각 소스 영역 S1, S2 및 각 드레인 영역 D1, D2를 형성한다. 각 채널막 B1, B2에 각각 각 소스 영역 S1, S2 및 각 드레인 영역 D1, D2를 형성하면, 각 게이트 전극 G1, G2, 하부 전극 Cp1, 주사선 Lx 및 게이트 절연막 Gox의 위쪽 전면에 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 제 1 층간 절연막 IL1을 퇴적한다.
제 1 층간 절연막 IL1을 퇴적하면, 그 제 1 층간 절연막 IL1로서 각 소스 영역 S1, S2 및 각 드레인 영역 D1, D2와 대응하는 위치에 한 쌍의 콘택트 홀을 패터닝한다. 다음에, 동 콘택트 홀 내 및 제 1 층간 절연막 IL1의 위쪽 전면에 알루미늄 등의 금속막을 퇴적하고, 그 금속막을 패터닝함으로써 각 소스 영역 S1, S2에 대응하는 데이터선 Ly와 유지 캐패시터 Cs의 상부 전극 Cp2를 각각 형성한다. 동시에, 각 드레인 영역 D1, D2에 대응하는 각 드레인 전극 Dp1, Dp2를 형성한다. 그리고, 데이터선 Ly, 상부 전극 Cp2, 각 드레인 영역 D1, D2 및 제 1 층간 절연막 IL1의 위쪽 전면에 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 제 2 층간 절연막 IL2를 퇴적한다. 이것에 의해, 스위칭용 트랜지스터 T1 및 구동용 트랜지스터 T2를 형성한 다.
제 2 층간 절연막 IL2를 퇴적하면, 그 제 2 층간 절연막 IL2로서 제 2 드레인 영역 D2와 서로 대향하는 위치에 비어홀을 형성한다. 다음에, 그 비어홀 내 및 제 2 층간 절연막 IL2의 위쪽 전면에, ITO 등의 광 투과성을 갖는 투명 도전막을 퇴적하고, 그 투명 도전막을 패터닝함으로써 제 2 드레인 영역 D2와 접속하는 양극(20)을 형성한다. 양극(20)을 형성하면, 그 양극(20) 및 제 2 층간 절연막 IL2의 위쪽 전면에 실리콘 산화막 등으로 이루어지는 제 3 층간 절연막(21)을 퇴적한다.
제 3 층간 절연막(21)을 퇴적하면, 도 7에 나타내는 바와 같이, 제 3 층간 절연막(21)의 위쪽 전면에, 감광성 폴리이미드 수지 등을 도포하여 발액막(22)을 형성한다. 그리고, 마스크 Mk를 통해, 양극(20)과 서로 대향하는 위치의 발액막(22)에 소정 파장으로 이루어지는 노광광 Lpr를 노광하여 현상하면, 동 발액막(22)에, 제 2 격벽 W2를 내주면으로 하는 수용 구멍(22h)이 패터닝된다. 이것에 의해, 소자 형성면(11a)에 각종 배선 Lx, Ly, Lv, Lvc 및 각 트랜지스터 T1, T2를 형성하고, 액적 수용 공간 S를 형성하는 수용 공간 형성 공정을 종료한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 수용 공간 형성 공정을 종료하면(단계 S11), 제 3 층간 절연막(21)을 패터닝하여, 인입 홈(23)을 형성하는 인입 홈 형성 공정을 행한다(단계 S12). 도 8은 인입 홈 형성 공정을 설명하는 설명도이다.
즉, 인입 홈 형성 공정에서는 발액막(22)을 마스크로 하여, 제 3 층간 절연막(21)을 등방적으로 에칭한다. 그렇게 하면, 제 3 층간 절연막(21)은, 도 8에 나타내는 바와 같이, 그 발액막(22) 쪽으로부터 대략 원호 형상으로 에칭면 Es를 형 성하고, 곧 양극(20) 쪽으로부터 테이퍼형으로 넓어지는 제 1 격벽 W1을 형성한다. 그리고, 바닥부 W1a의 크기가 액적 수용 공간 S(수용 구멍(22h))의 양극(20) 쪽과 거의 같은 크기로 될 때 에칭을 종료하면, 양극(20) 상면 상에 제 1 격벽 W1을 구비한 관통공(21h)이 형성되고, 그 바닥부 W1a에 의해 둘러싸이는 착탄면(20a)이 형성된다. 그리고, 착탄면(20a)의 외주에, 그 면 방향 바깥쪽으로 연장하는 인입 홈(23)이 형성된다. 이것에 의해, 제 2 격벽 W2(액적 수용 공간 S)에 대한 제 1 격벽 W1의 위치를 위치 정렬시킬 수 있다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 인입 홈(23)을 형성하면(단계 S12), 수용 구멍(22h) 내에 정공층 형성 재료(25s)를 함유하는 정공층 액적(25D)을 형성하고, 정공층(25)을 형성하는 정공층 형성 공정을 행한다(단계 S13). 도 9는 그 정공층 형성 공정을 설명하는 설명도이다.
우선, 정공층 액적(25D)을 형성하기 위한 액적 토출 장치의 구성에 대하여 이하에 설명한다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 있어서의 액적 토출 장치를 구성하는 액체 토출 헤드(35)에는, 노즐 플레이트(36)가 구비되어 있다. 그 노즐 플레이트(36)의 하면(노즐 형성면(36a))에는, 액체를 토출하는 다수의 노즐(36n)이 위쪽을 향하여 형성되어 있다. 각 노즐(36n)의 위쪽에는, 도시하지 않은 액체 수용 탱크에 연결되어 액체를 노즐(36n) 내로 공급 가능하게 하는 액체 공급실(37)이 형성되어 있다. 각 액체 공급실(37)의 위쪽에는, 상하 방향으로 왕복 진동하여 액체 공급실(37) 내의 용적을 확대 축소하는 진동판(38)이 배치되어 있다. 그 진동판 (38)의 위쪽으로서 각 액체 공급실(37)과 서로 대향하는 위치에는, 각각 상하 방향으로 신축하여 진동판(38)을 진동시키는 압전 소자(39)가 배치되어 있다.
그리고, 액적 토출 장치에 반송되는 투명 기판(11)은, 도 9에 나타내는 바와 같이, 소자 형성면(11a)을 노즐 형성면(36a)과 평행하고, 또한 각 수용 구멍(22h)의 중심 위치를 각각 노즐(36n)의 바로 아래에 배치하여 위치 결정된다.
여기서, 액체 공급실(37) 내에, 정공층 형성 재료(25s)를 용해한 정공층 형성액(25L)을 공급한다.
그리고, 액체 토출 헤드(35)에 정공층 액적(25D)을 형성하기 위한 구동 신호를 입력하면, 동 구동 신호에 근거하여 압전 소자(39)가 신축하여 액체 공급실(37)의 용적이 확대 축소된다. 이 때, 액체 공급실(37)의 용적이 축소되면, 축소된 용적에 대응하는 양의 정공층 형성액(25L)이 각 노즐(36n)로부터 미소 정공층 액적(25b)으로서 토출된다. 토출된 미소 정공층 액적(25b)은 각각 액적 수용 공간 S를 통과하여, 관통공(21h) 내의 착탄면(20a)에 착탄된다. 계속해서, 액체 공급실(37)의 용적이 확대되면, 확대된 용적 분의 정공층 형성액(25L)이 도시하지 않은 액체 수용 탱크로부터 액체 공급실(37) 내로 공급된다. 즉, 액체 토출 헤드(35)는 이러한 액체 공급실(37)의 확대 축소에 의해, 소정 용량의 정공층 형성액(25L)을 수용 구멍(22h)을 향하여 토출한다. 또한, 이 때, 액체 토출 헤드(35)는 정공층 액적(25D)에 포함되는 정공층 형성 재료(25s)가 소망하는 막 두께를 형성하는 만큼 미소 정공층 액적(25b)을 토출한다.
그리고, 착탄면(20a)에 착탄된 미소 정공층 액적(25b)은 제 1 격벽 W1에 접 촉하고, 동 제 1 격벽 W1의 미소 정공층 액적(25b)에 대한 계면 장력(모관력)에 의해, 인입 홈(23)을 따라 스며든다. 즉, 인입 홈(23)은 착탄면(20a)의 면 방향 바깥쪽을 향하여 넓어지도록 형성되는 만큼, 미소 정공층 액적(25b)에 대한 계면 장력이 작용하는 범위를 확대하고, 동 미소 정공층 액적(25b)을 착탄면(20a) 전면에 균일하게 스며들게 한다.
착탄면(20a) 상에 균일하게 스며드는 미소 정공층 액적(25b)은, 도 9의 2점 쇄선에 나타내는 바와 같이, 그 표면 장력과 제 2 격벽 W2의 발액성에 의해, 반구면 형상의 표면을 나타내는 정공층 액적(25D)을 형성한다.
정공층 액적(25D)을 형성하면, 계속해서, 투명 기판(11)(정공층 액적(25))을 소정의 감압 하에 배치하고 동 정공층 액적(25D)을 건조하여 정공층 형성 재료(25s)를 경화한다. 경화하는 정공층 형성 재료(25s)는 양극(20) 상면 전체에 균일하게 스며드는 만큼, 균일한 형상을 갖는 정공층(25)을 형성한다. 이것에 의해, 관통공(21h) 내로서 착탄면(20a) 전면에, 균일한 형상을 갖는 정공층(25)을 형성한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 정공층(25)을 형성하면(단계 S13), 각 수용 구멍(22h) 내에, 발광층(27)을 형성하는 발광층 형성 공정을 행한다(단계 S14). 도 10은 발광층 형성 공정을 설명하는 설명도이다.
즉, 발광층 형성 공정에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 정공층 형성 공정과 같이, 대응하는 색의 발광층 형성 재료(27s)를 함유하는 발광층 형성액(27L)의 미소 발광층 액적(27b)을, 각 노즐(36n)로부터 대응하는 정공층(25) 상으로 토 출하고, 토출한 미소 발광층 액적(27b)에 의해 형성하는 발광층 액적(27D)을 건조함으로써 발광층(27)을 형성한다.
이 때, 정공층(25) 상에 토출되는 미소 발광층 액적(27b)은 인입 홈(23)에 의해 정공층(25)의 형상이 균일하게 형성되는 만큼 균일하게 스며들어, 발광층(27)의 형상을 균일하게 하는, 즉 유기 EL층(30)의 형상을 균일하게 한다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 정공층(25)(유기 EL층(30))을 형성하면(단계 S14), 발광층(27)(유기 EL층(30)) 및 발액막(22) 상에 음극(31)을 형성하고, 화소(13)를 밀봉하는 유기 EL층 후 공정을 행한다(단계 S15). 즉, 유기 EL층(30) 및 발액막(22)의 위쪽 전면에 알루미늄 등의 금속막으로 이루어지는 음극(31)을 퇴적하고, 양극(20), 유기 EL층(30) 및 음극(31)으로 이루어지는 유기 EL 소자를 형성한다. 유기 EL 소자를 형성하면, 음극(31)(화소(13))의 위쪽 전면에 에폭시 수지 등을 도포하여 접착층(32)을 형성하고, 그 접착층(32)을 통해 밀봉 기판(16)을 투명 기판(11)에 점착한다.
이것에 의해, 유기 EL층(30)의 형상을 균일하게 한 유기 EL 디스플레이(10)를 제조할 수 있다.
다음에, 상기한 바와 같이 구성한 본 실시예의 효과를 이하에 기재한다.
(1) 상기 실시예에 의하면, 액적 수용 공간 S를 형성하는 제 2 격벽 W2의 착탄면(20a) 쪽에, 친액성 재료로 이루어지는 제 3 층간 절연막(21)을 형성하고, 동제 3 층간 절연막(21)에 관통공(21h)을 형성했다. 그리고, 관통공(21h)의 내주면(제 1 격벽 W1)을, 그 착탄면(20a) 쪽(바닥부 W1a)으로부터 동 착탄면(20a)의 면 방 향 바깥쪽으로 넓어지도록 형성하고, 착탄면(20a)의 외주에 제 1 격벽 W1로 이루어지는 인입 홈(23)을 형성하도록 했다.
따라서, 액적 수용 공간 S를 통과하여 착탄면(20a)에 착탄된 미소 정공층 액적(25b)을 인입 홈(23)(제 1 격벽 W1)의 계면 장력(모관력(毛管力))에 의해, 동 착탄면(20a) 상으로 스며들게 할 수 있다.
(2) 또한, 제 1 격벽 W1을 면 방향 바깥쪽으로 넓어지도록 형성하는 만큼, 미소 정공층 액적(25b)과 제 1 격벽 W1의 접촉 영역을 확대할 수 있어, 동 미소 정공층 액적(25b)에 대한 계면 장력이 작용하는 범위를 확대할 수 있다.
그 결과, 정공층(25)의 형상을 균일하게 할 수 있어, 유기 EL층(30)의 형상을 균일하게 할 수 있다. 나아가서는, 유기 EL 디스플레이(10)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
(3) 상기 실시예에서는, 제 3 층간 절연막(21) 상에 발액성의 발액막(22)을 적층하여 제 2 격벽 W2를 형성하도록 했다. 따라서, 정공층 액적(25D) 및 발광층 액적(27D)을 누출시키지 않고, 확실하게 액적 수용 공간 S 내에 수용할 수 있다. 또한, 제 1 격벽 W1과 다른 부재에 의해 제 2 격벽 W2를 구성하기 때문에, 미소 정공층 액적(25b)을 스며들게 하기 위한 재료와 정공층 액적(25D)을 수용하기 위한 재료의 선택 폭을 확장할 수 있다. 그 때문에, 유기 EL층(30)의 형상을 균일하게 할 수 있고, 또한 유기 EL 디스플레이(10)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
(4) 상기 실시예에 의하면, 수용 구멍(22h)(제 2 격벽 W2)을 갖는 발액막(22)을 마스크로 하여 제 3 층간 절연막(21)을 등방적으로 에칭하고, 관통공(21h)( 제 1 격벽 W1)을 형성하도록 했다. 따라서, 제 2 격벽 W2(액적 수용 공간 S)에 대하여 제 1 격벽 W1의 위치를 위치 정렬시킬 수 있어, 착탄면(20a)의 전 외주를 따라, 확실하게 인입 홈(23)을 형성할 수 있다. 그 때문에, 정공층(25)의 형상을 확실히 균일하게 할 수 있어, 유기 EL층(30)의 형상을 균일하게 할 수 있다.
(5) 아울러, 제 1 격벽 W1을 형성하기 위한 마스크를 별도 형성하는 일 없이 제 3 층간 절연막(21)을 에칭할 수 있기 때문에, 제 1 격벽 W1을 형성하기 위한 공정을 삭감할 수 있다. 나아가서는, 유기 EL 디스플레이(10)의 생산성을 향상시킬 수 있다.
(6) 상기 실시예에 의하면, 정공층 액적(25D)을 액적 토출 장치로부터 토출하는 미소 정공층 액적(25b)에 의해 형성하도록 했다. 따라서, 소망하는 양의 발광층 형성 재료(27s)를 액적 수용 공간 S 내에 확실하게 토출시킬 수 있어, 다른 액상 프로세스(예컨대, 스핀코팅법 등)에 비하여, 보다 균일한 형상의 유기 EL층(30)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 실시예는 아래와 같이 변경하더라도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 제 1 격벽 W1의 바닥부 W1a의 위치를, 수용 구멍(22h)의 착탄면(20a) 쪽과 서로 대향하는 위치에 형성하도록 했다. 이것에 한하지 않고, 바닥부 W1a의 위치를, 도 5에 나타내는 위치보다 착탄면(20a)의 중심 위치 쪽에 배치하고, 동 바닥부 W1a가 수용 구멍(22h) 내와 서로 대향하는 위치에 형성되도록 하여도 좋다. 이것에 의하면, 수용 구멍(22h)(액적 수용 공간 S)을 통과하여 착탄면(20a)에 착탄된 미소 정공층 액적(25b)에 대하여, 그 액적과 제 1 격벽 W1의 접촉 면적을 더 확대할 수 있어, 동 미소 정공층 액적(25b)을 확실히 스며들게 할 수 있다.
· 상기 실시예에서는, 제 1 격벽 W1을, 그 바닥부 W1a로부터 착탄면(20a)의 면 방향 바깥쪽으로 넓어지도록 형성했지만, 이것에 한하지 않고, 수용 구멍(22h)을 갖는 발액막(22)에 덮여 인입 홈(23)을 형성하는 형상이면 좋다. 또는, 바닥부 W1a로부터 착탄면(20a)의 면 방향 바깥쪽으로 좁아지는, 즉 착탄면(20a) 내측으로 돌출하도록 형성하여도 좋다.
이 패턴 형성 기판에 의하면, 제 1 격벽이 액적 수용 공간과 서로 대향하는 위치로부터 제 2 격벽을 향하여 좁아지도록 형성되는 만큼, 액적과 친액하는 영역을 확대할 수 있어, 액적 수용 공간에 토출된 액적을 확실히 스며들게 할 수 있다.
· 상기 실시예에서는, 수용 구멍(22h)을 갖는 발액막(22)을 마스크로 하여 관통공(21h)(제 1 격벽 W1)을 형성하도록 했지만, 이것에 한하지 않고, 제 1 격벽 W1을 형성한 후에, 수용 구멍(22h)을 형성하도록 하여도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 제 1 격벽 W1과 제 2 격벽 W2를 각각 다른 부재(제 3 층간 절연막(21)과 발액막(22))에 의해 형성하도록 했다. 이것에 한하지 않고, 제 1 격벽 W1 및 제 2 격벽 W2를 동일 부재로 구성하도록 하여도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 패턴을 정공층(25)으로 구체화했지만, 이것에 한하지 않고, 예컨대, 발광층(27)이더라도 좋고, 또한 액적에 의해 형성한 각 색의 컬러 필터이더라도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 유기 EL 디스플레이(10)를 바툼 에미션형으로 구체화 했지만, 이것에 한하지 않고, 탑 에미션형으로 구체화하더라도 좋다. 즉, 배면 전극 상에 인입 홈(23)을 형성하도록 하여도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 유기 EL층(30)을 잉크젯법에 의해 형성하는 구성으로 했다. 이것에 한하지 않고, 유기 EL층(30)의 형성 방법은, 예컨대, 스핀코팅법 등에 의해 도포하는 액체에 의해 정공층 액적(25D) 또는 발광층 액적(27D)을 형성하도록 하여도 좋고, 액체를 건조하여 경화시킴으로써 유기 EL층(30)을 형성하는 방법이면 좋다.
· 상기 실시예에서는, 제어 소자 형성 영역(14)에 스위칭용 트랜지스터 T1 및 구동용 트랜지스터 T2를 구비하는 구성으로 했지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 소망하는 소자 설계에 의해, 예컨대, 하나의 트랜지스터나 다수의 트랜지스터, 또는 다수의 커패시터로 이루어지는 구성이라도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 유기 EL층(30)을 잉크젯법에 의해 형성하는 구성으로 했다. 이것에 한하지 않고, 유기 EL층(30)의 형성 방법은, 예컨대, 스핀코팅법 등이더라도 좋고, 액체를 건조하여 경화시킴으로써 유기 EL층(30)을 형성하는 방법이면 좋다.
· 상기 실시예에서는, 압전 소자(39)에 의해 미소 정공층 액적(25b)을 토출하도록 했지만, 이것에 한하지 않고, 예컨대, 액체 공급실(37)에 저항 가열 소자를 마련하고, 그 저항 가열 소자의 가열에 의해 형성되는 기포의 파열에 의해 미소 정공층 액적(25b)을 토출하도록 하여도 좋다.
· 상기 실시예에서는, 전기 광학 장치를 유기 EL 디스플레이(10)로서 구체 화했지만, 이것에 한하지 않고, 예컨대, 액정 패널에 장착되는 백 라이트 등이더라도 좋고, 또는 평면 형상의 전자 방출 소자를 구비하여, 동 소자로부터 방출된 전자에 의한 형광 물질의 발광을 이용한 전계 효과형 디스플레이(FED나 SED 등)이더라도 좋다.
본 발명에 의하면, 액적에 의해 형성하는 패턴의 형상의 균일성을 향상시킨 패턴 형성 기판, 전기 광학 장치 및 그것의 제조 방법을 제공할 수 있다.
Claims (20)
- 하지층에 형성한 격벽에 의해 둘러싸이는 액적 수용 공간에 패턴 형성 재료를 포함하는 액적을 토출함으로써 형성한 패턴을 구비하는 패턴 형성 기판에 있어서,상기 격벽은, 상기 하지층 쪽에, 상기 액적에 대한 친액성을 갖고 상기 하지층의 면 방향 바깥쪽을 향하는 오목부를 구비하고,상기 격벽은 상기 하지층 상에 형성한 제 1 격벽과, 상기 제 1 격벽 상에 형성한 제 2 격벽을 구비하며,상기 액적 수용 공간은 상기 제 2 격벽에 의해 형성되고,상기 오목부는 상기 제 2 격벽보다 상기 면 방향 바깥쪽에 위치하는 상기 제 1 격벽에 의해 형성된것을 특징으로 하는 패턴 형성 기판.
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 격벽은 상기 하지층의 상기 액적 수용 공간과 서로 대향하는 위치로부터 상기 제 2 격벽을 향하여 상기 면 방향 바깥쪽으로 넓어지도록 형성된 것을 특징으로 하는 패턴 형성 기판.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 격벽은 상기 하지층의 상기 액적 수용 공간과 서로 대향하는 위치로부터 상기 제 2 격벽을 향하여 상기 면 방향 바깥쪽으로 좁아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 패턴 형성 기판.
- 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 1 격벽은 상기 액적에 대해 친액성을 갖고,상기 제 2 격벽은 상기 액적에 대해 발액성을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 기판.
- 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 패턴 형성 재료는 발광 소자 형성 재료이고,상기 패턴은 발광 소자인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 기판.
- 제 1 항, 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 패턴 형성 재료는 컬러 필터 형성 재료이고,상기 패턴은 컬러 필터인 것을 특징으로 하는 패턴 형성 기판.
- 하지층에 형성한 격벽에 의해 둘러싸이는 액적 수용 공간에 발광 소자 형성 재료를 포함하는 액적을 토출함으로써 형성한 발광 소자를 구비하는 전기 광학 장치에 있어서,상기 격벽은, 상기 하지층 쪽에, 상기 액적에 대한 친액성을 갖고 상기 하지층의 면 방향 바깥쪽으로 연장하는 오목부를 형성하고,상기 격벽은 상기 하지층 상에 형성한 제 1 격벽과, 상기 제 1 격벽 상에 형성한 제 2 격벽을 구비하며,상기 액적 수용 공간은 상기 제 2 격벽에 의해 형성되고,상기 오목부는 상기 제 2 격벽보다 상기 면 방향 바깥쪽에 위치하는 상기 제 1 격벽에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 삭제
- 제 8 항에 있어서,상기 제 1 격벽은 상기 하지층의 상기 액적 수용 공간과 서로 대향하는 위치로부터 상기 제 2 격벽을 향하여 상기 면 방향 바깥쪽으로 넓어지도록 형성된 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 제 1 격벽은 상기 액적에 대해 친액성을 갖고,상기 제 2 격벽은 상기 액적에 대해 발액성을 갖는 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,상기 발광 소자는 투명 전극과 배면 전극 사이에 발광층을 구비한 전계 발광 소자인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 발광 소자는 유기 재료로 이루어지는 발광층을 구비한 유기 전계 발광 소자인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 제 12 항에 있어서,상기 하지층은 상기 투명 전극과 상기 배면 전극 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치.
- 하지층에 액적 수용 공간을 둘러싸는 격벽을 형성하고, 발광 소자 형성 재료를 포함하는 액적을 상기 액적 수용 공간에 토출하여 발광 소자를 형성하도록 한 전기 광학 장치의 제조 방법에 있어서,상기 액적을 토출하기 전에, 상기 격벽의 상기 하지층 쪽에, 상기 액적에 대한 친액성을 갖고 상기 하지층의 면 방향 바깥쪽으로 연장하는 오목부를 형성하도록 하였으며,상기 격벽은 상기 액적 수용 공간을 형성하는 제 2 격벽과, 상기 제 2 격벽과 상기 하지층의 사이로서 상기 오목부를 형성하는 제 1 격벽을 구비하고,상기 하지층 상의 제 1 격벽층에 적층된 제 2 격벽층을 패터닝하여 상기 액적 수용 공간을 둘러싸는 상기 제 2 격벽을 형성한 후에, 상기 제 1 격벽층을 패터닝하여 상기 제 2 격벽보다 상기 면 방향 바깥쪽에 위치하는 상기 제 1 격벽을 형성하도록 한것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
- 삭제
- 제 15 항에 있어서,상기 제 2 격벽을 마스크로 해서, 상기 제 1 격벽층을 등방(等方)적으로 에칭함으로써 상기 제 1 격벽을 형성하도록 한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
- 제 15 항 또는 제 17 항에 있어서,상기 하지층은 투명 전극과 배면 전극 중 어느 하나이고,상기 발광 소자는 상기 투명 전극과 상기 배면 전극 사이에 발광층을 갖는 전계 발광 소자인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
- 제 15 항에 있어서,상기 발광 소자는 유기 재료로 이루어지는 발광층을 구비한 유기 전계 발광 소자인 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
- 제 15 항 또는 제 17 항에 있어서,상기 액적은 액적 토출 장치로부터 토출하도록 한 것을 특징으로 하는 전기 광학 장치의 제조 방법.
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