WO2018154766A1 - Ｅｌデバイスの製造方法、ｅｌデバイス、ｅｌデバイスの製造装置、塗布装置 - Google Patents

Ｅｌデバイスの製造方法、ｅｌデバイス、ｅｌデバイスの製造装置、塗布装置 Download PDF

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film
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徳生 吉田
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シャープ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an EL device including an EL element (electroluminescence element).
  • Patent Document 1 describes a method of separating a support substrate from a laminate after forming a laminate including a resin film (polyimide film) and an organic EL element on a glass substrate.
  • the resin film is required to have a thickness in order to function as a base material.
  • a solution including a resin precursor
  • curing it if the viscosity of the solution is increased to obtain the required thickness, the flattening effect is reduced, and the resin is caused by bubbles or foreign matters that may be mixed during application. There is a possibility that large unevenness is generated on the film surface.
  • the method for producing an EL device is a method for producing an EL device including a substrate, a TFT layer, and an EL layer, the first resin film obtained by curing the applied first solution, Including a step of forming at least a part of the base material with a second resin film obtained by curing the applied second solution, wherein the viscosity of the first solution is higher than the viscosity of the second solution. Make it high.
  • the surface unevenness is obtained by the planarization effect of the second resin film obtained from the low-viscosity second solution while ensuring the thickness by the first resin film obtained from the high-viscosity first solution. Can be reduced.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of forming a base layer in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a first resin film forming process according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a process for forming a second resin film according to the first embodiment.
  • 1 is a block diagram illustrating a configuration example of an EL device manufacturing apparatus according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a first resin film formation process according to Embodiment 2. It is a schematic diagram which shows the formation process of the 1st resin film and 2nd resin film which concern on Embodiment 3.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of forming a base layer in the fourth embodiment. 6 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of an EL device according to Embodiment 4.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing an EL device
  • FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a configuration example in the middle of formation of the EL device according to Embodiment 1
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an EL device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing an EL device
  • FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a configuration example in the middle of formation of the EL device according to Embodiment 1
  • FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of an EL device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a flowchart illustrating an example of a method for manufacturing an EL device
  • FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a configuration example in the middle of formation of the EL device according to Embodiment 1
  • FIG. 1 is a
  • the base layer 12 is formed on a translucent support 50 (for example, a glass substrate) (step S1).
  • the inorganic barrier layer 3 is formed (step S2).
  • the TFT layer 4 including the inorganic insulating films 16, 18, 20 and the organic interlayer film 21 is formed (step S3).
  • the LED layer 5 including an EL element for example, an organic light emitting diode element
  • the sealing layer 6 including the inorganic sealing films 26 and 28 and the organic sealing film 27 is formed (step S5).
  • the top film 9 is pasted on the sealing layer 6 via the adhesive layer 8 (step S6).
  • the lower surface of the base layer 12 is irradiated with laser light through the translucent support 50 (step S7).
  • the base layer 12 absorbs the laser light irradiated to the lower surface of the translucent support member 50 and transmitted through the translucent support member 50, whereby the lower surface of the base layer 12 (with the translucent support member 50).
  • the interface) is altered by ablation, and the bonding force between the base layer 12 and the translucent support 50 is reduced.
  • the translucent support 50 is peeled from the base layer 12 (step S8).
  • the lower film 10 is attached to the lower surface of the base layer 12 via the adhesive layer 11 (step S9).
  • the base layer 12 is divided together with the laminated body on the base layer 12, and the separated EL device 2 shown in FIG. 2B is obtained (step S10). Each step is performed by an EL device manufacturing apparatus (described later).
  • the base layer 12 is a flexible (flexible) layer that functions as a base material, and examples of the material thereof include polyimide, epoxy, and polyamide.
  • the base layer 12 has a laminated structure of a first resin film 12a and a second resin film 12b, and the first resin film 12a on the bottom film 10 side is equal to or more than the second resin film 12b (for example, The thickness of the second resin film 12b is three times or more. The method for forming the base layer 12 (base material) will be described in detail later.
  • the inorganic barrier layer 3 is a layer that prevents moisture and impurities from reaching the TFT layer 4 and the LED layer 5 when the EL device is used.
  • a silicon oxide film, a silicon nitride film, Alternatively, a silicon oxynitride film or a laminated film thereof can be used.
  • the thickness of the inorganic barrier layer 3 is, for example, 50 nm to 1500 nm.
  • the TFT layer 4 includes a semiconductor film 15, an inorganic insulating film 16 (gate insulating film) formed on the upper side of the semiconductor film 15, a gate electrode G formed on the upper side of the gate insulating film 16, and an upper side of the gate electrode G.
  • the source electrode S, the drain electrode D and the terminal (not shown), and the source electrode S and the drain electrode D formed on the inorganic insulating film 20 are formed on the inorganic insulating films 18 and 20 (passivation film). And an organic interlayer film 21 formed on the upper side.
  • the semiconductor film 15, the inorganic insulating film 16, the gate electrode G, the inorganic insulating films 18 and 20, the source electrode S, and the drain electrode D constitute a thin layer transistor (TFT). Note that a plurality of terminals for external connection are formed at the end of the TFT layer 4.
  • the semiconductor film 15 is made of, for example, low temperature polysilicon (LPTS) or an oxide semiconductor.
  • the gate insulating film 16 can be constituted by, for example, a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, or a stacked film thereof formed by a CVD method.
  • the gate electrode G, the source electrode S, the drain electrode D, and the terminal are, for example, aluminum (Al), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), chromium (Cr), titanium (Ti), copper ( It is comprised by the metal single layer film or laminated film containing at least 1 of Cu).
  • the TFT having the semiconductor film 15 as a channel is shown as a top gate structure, but a bottom gate structure may be used (for example, when the TFT channel is an oxide semiconductor).
  • the inorganic insulating films 18 and 20 can be composed of, for example, a silicon oxide (SiOx) film, a silicon nitride (SiNx) film, or a laminated film thereof formed by a CVD method.
  • the organic interlayer film 21 can be made of a photosensitive organic material that can be applied, such as polyimide or acrylic.
  • the anode electrode 22 is composed of, for example, a laminate of ITO (Indium Tin Oxide) and an alloy containing Ag, and has light reflectivity.
  • the LED layer 5 (for example, OLED layer) includes an anode electrode 22 formed on the upper side of the organic interlayer film 21, a partition wall 23c that defines a subpixel of the display area DC, and a bank (not shown) formed in a non-display area. 2), an EL (electroluminescence) layer 24 formed on the upper side of the anode electrode 22, and a cathode electrode 25 formed on the upper side of the EL layer 24.
  • the partition wall 23c and the bank 23b can be formed, for example, in the same process using a photosensitive organic material such as polyimide, epoxy, or acrylic.
  • the non-display area bank 23 b is formed on the inorganic insulating film 20.
  • the bank 23 b defines the edge of the organic sealing film 27.
  • the EL layer 24 is formed in a region (subpixel region) surrounded by the partition wall 23c by an evaporation method or an ink jet method.
  • the EL layer 24 is an organic EL layer
  • the EL layer 24 is configured, for example, by stacking a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and an electron injection layer in order from the lower layer side.
  • the cathode electrode 25 can be made of a transparent metal such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zincum Oxide).
  • the EL layer 24 is an organic EL layer
  • holes and electrons are recombined in the EL layer 24 by the driving current between the anode electrode 22 and the cathode electrode 25, and the exciton generated thereby falls to the ground state. Light is emitted.
  • the EL layer 24 is not limited to the organic EL layer described above, and may be an inorganic EL layer or a quantum dot EL layer.
  • the sealing layer 6 includes a first inorganic sealing film 26 that covers the partition wall 23 c and the cathode electrode 25, an organic sealing film 27 that covers the first inorganic sealing film 26, and a second inorganic sealing film that covers the organic sealing film 27. And a stop film 28.
  • Each of the first inorganic sealing film 26 and the second inorganic sealing film 28 may be composed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a laminated film formed by CVD. it can.
  • the organic sealing film 27 is a light-transmitting organic insulating film that is thicker than the first inorganic sealing film 26 and the second inorganic sealing film 28, and is made of a photosensitive organic material that can be applied, such as polyimide or acrylic. can do.
  • an ink containing such an organic material is applied onto the first inorganic sealing film 26 by inkjet and then cured by UV irradiation.
  • the sealing layer 6 covers the LED layer 5 and prevents penetration of foreign matters such as water and oxygen into the LED layer 5.
  • the upper surface film 9 is affixed on the sealing layer 6 via the adhesive 8, and functions as a support material when the translucent support 50 is peeled off.
  • the material for the top film 9 include PET (polyethylene terephthalate).
  • the lower surface film 10 is for manufacturing an EL device having excellent flexibility by being attached to the lower surface of the base layer 12 after peeling off the translucent support 50. Can be mentioned.
  • FIG. 3 is a flowchart showing an example of forming a base layer in the first embodiment
  • FIG. 4 is a schematic view showing a first resin film forming process according to the first embodiment
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the formation process of the 2nd resin film which concerns.
  • the first solution X1 is applied on the translucent support 50 using the slit coater SC (step S1a).
  • the first solution X1 contains a resin precursor (for example, polyamic acid) and a solvent, and has a viscosity of 1000 to 10000 [cp].
  • the slit coater SC discharges the first solution X1 filled in the cavity CT from the groove-shaped nozzle NZ toward the translucent support 50.
  • the tip of the nozzle NZ is separated from the surface of the translucent support 50 (for example, a glass substrate) by a certain distance, and the slit coater SC is moved in parallel with the surface of the translucent support 50 to make the first.
  • Application of the solution X1 is performed.
  • the translucent support 50 may be translated with respect to the slit coater SC.
  • the first solution X1 applied to the translucent support 50 is heated (for example, baking is performed at 300 to 500 ° C. for 1 hour).
  • the first resin film 12a (for example, polyimide film) is formed (step S1b).
  • the second solution X2 is applied onto the first resin film 12a using the slit coater SC (step S1c).
  • the second solution X2 contains a resin precursor (for example, polyamic acid) and a solvent, and has a viscosity of 5 to 100 [cp].
  • the second solution X2 applied to the first resin film 12a is heated and cured (for example, by baking at 300 to 500 ° C. for 1 hour). Then, a second resin film 12b (for example, a polyimide film) is formed (step S1d).
  • a second resin film 12b for example, a polyimide film
  • the EL device manufacturing apparatus 70 includes a coating apparatus 90 including the slit coater SC shown in FIGS. 4 and 5, a baking apparatus 95, a CVD apparatus 96, and a controller 80 for controlling these apparatuses.
  • the coating apparatus 90 under the control of the controller 80 performs steps S1a to S1d in FIG.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the viscosity of the solution and the film thickness of the resin.
  • the thickness of the second resin film 12b is 1 ⁇ m or more (the viscosity of the second solution X2 is 10 cp or more). ) Is desirable. However, when the viscosity of the second solution X2 is increased, the filter size of the slit coater SC is increased, and foreign matter is increased. Therefore, the upper limit of the viscosity of the second solution X2 for causing the second resin film 12b to function as a planarizing film is 100 [cp].
  • the first resin film 12a obtained from the high-viscosity first solution X1 secures the thickness while the second resin film 12b obtained from the low-viscosity second solution X2 obtains the first effect by the planarization effect. 2 Unevenness on the surface of the resin film 12b can be reduced. Thereby, it is possible to prevent the barrier function of the inorganic barrier layer 3 from being deteriorated due to the unevenness of the upper surface of the base layer 12 and the pattern formation failure of the TFT layer 4.
  • the thick first resin film 12a obtained from the high-viscosity first solution X1 has a tensile stress before peeling off the translucent support 50, the inorganic barrier layer is removed when the translucent support 50 is peeled off. 3 and the TFT layer 4 (especially, inorganic films contained in these layers) can be offset and the occurrence of curling and wrinkles can be suppressed.
  • the first resin film 12a and the second resin film 12b are both made of a polyimide film, but the present invention is not limited to this.
  • the first resin film 12a and the second resin film 12b can be formed of different resin films.
  • the slit coater SC of the second embodiment has two cavities CTa and CTb and two nozzles NZa and NZb, and the raw solution Y filled in the cavity CTa is translucent from the groove-shaped nozzle NZa. While discharging toward the support body 50, the thickener Z filled in the cavity CTb is discharged toward the translucent support body 50 from the groove-shaped nozzle NZb.
  • the raw solution Y and the thickener Z discharged from the nozzles NZa and NZb are mixed before touching the translucent support 50 or at the same time when touching the translucent support 50, so that the high-viscosity It becomes the 1st solution X1.
  • the raw solution Y filled in the cavity CTa has a lower viscosity than the first solution X1, the raw solution Y is less likely to contain bubbles. Moreover, since the mesh size can be reduced, the foreign matter that can be mixed in the first solution X1 is also reduced. Furthermore, by using the same material as the second solution X2 for the raw solution Y, the first resin film 12a and the second resin film 12b are formed using the same slit coater SC without changing the solution in the cavity CTa. Can do.
  • the nozzle NZb that discharges the thickener Z is disposed forward with respect to the traveling direction, and the nozzle NZa that discharges the raw solution Y is disposed rearward with respect to the traveling direction.
  • the translucent support 50 may be moved without moving the slit coater SC.
  • step S1a of FIG. 3 the temperature in the cavity of the slit coater SC is set to T1 (low temperature) to make the first solution X1 highly viscous.
  • step S1c of FIG. the second solution X2 can also have a low viscosity by setting the temperature in the cavity of the slit coater SC to T2 (high temperature, T2> T1).
  • the first resin film is used without changing the solution in the cavity using the same slit coater SC. 12a and the second resin film 12b can be formed.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of base layer formation in the fourth embodiment
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of the EL device according to the fourth embodiment.
  • the inorganic base film 13 can be formed on the first resin film 12 a and the second resin film 12 b can be formed on the inorganic base film 13.
  • the inorganic base film 13 can be composed of, for example, a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a stacked film thereof formed by CVD. Also in this case, it is desirable that the first resin film 12a on the lower film 10 side has a thickness equal to or greater than that of the second resin film 12b (for example, three times or more the thickness of the second resin film).
  • the base layer 12 has a laminated structure of the first resin film 12a, the inorganic base film 13 and the second resin film 12b, so that the base layer 12 can have a barrier function.
  • the adhesion between the first resin film 12a and the inorganic base film 13 and the adhesion between the inorganic base film 13 and the second resin film 12b can be enhanced.
  • [Summary] Aspect 1 is a method for manufacturing an EL device including a substrate, a TFT layer, and an EL layer, and is obtained by curing the applied first solution and the applied second solution.
  • the second solution is applied onto the first resin film.
  • an inorganic base film is formed on the first resin film, and the second solution is applied on the inorganic base film.
  • the first resin film has a thickness equal to or more than that of the second resin film (for example, three times or more the thickness of the second resin film).
  • the viscosity of the first solution is 1000 to 10000 [cp].
  • the viscosity of the second solution is 5 to 100 [cp].
  • each of the first solution and the second solution contains a resin precursor and a solvent.
  • the resin precursor contained in at least one of the first solution and the second solution is a polyamic acid.
  • the resin precursor contained in the first solution and the resin precursor contained in the second solution are the same compound.
  • the first solution and the second solution are applied using a slit coater.
  • the first solution is applied by a mixed application of a raw solution having a viscosity lower than that of the first solution and a thickener.
  • the slit coater includes a nozzle that discharges the raw solution and a nozzle that discharges the thickener.
  • the stock solution and the thickener are mixed after being discharged from a nozzle.
  • the original solution is a solution having the same composition as the second solution.
  • the temperature of the cavity filled with the solution in the slit coater is set higher during the application of the second solution than during the application of the first solution.
  • the first solution is applied on a support.
  • an inorganic barrier layer is formed on the second resin film, and the TFT layer is formed on the inorganic barrier layer.
  • the EL layer and the sealing layer are formed on the upper side of the TFT layer, and the support is peeled after an upper surface film is adhered to the sealing layer.
  • the support is peeled off by irradiating the first resin film with a laser through the support.
  • the first resin film before peeling the support has a tensile stress.
  • the substrate has flexibility.
  • the EL device according to aspect 22 is an EL device including a base material and a TFT layer and an EL layer formed on the upper side of the base material, and the base material can be formed by curing a coating solution.
  • the first resin film includes a first resin film and a second resin film, and the first resin film is equal to or thicker than the second resin film below the second resin film (for example, three times the second resin film). The above thickness) is formed.
  • an inorganic base film is disposed between the first resin film and the second resin film.
  • the first resin film has a thickness equal to or more than that of the second resin film (for example, three times or more the thickness of the second resin film).
  • the first resin film and the second resin film are made of the same material.
  • the EL layer is an organic EL layer.
  • the EL device manufacturing apparatus is an EL device manufacturing apparatus including a base material, a TFT layer, and an EL layer, the first resin film obtained by curing the applied first solution, and the applied second resin.
  • a step of forming at least a part of the substrate with a second resin film obtained by curing the solution is performed, and the viscosity of the first solution is higher than the viscosity of the second solution.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

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Abstract

基材、ＴＦＴ層およびＥＬ層を含むＥＬデバイスの製造方法であって、塗布した第１溶液を硬化させて得られる第１樹脂膜と、塗布した第２溶液を硬化させて得られる第２樹脂膜とによって前記基材の少なくとも一部を形成する工程を含み、前記工程では、前記第１溶液の粘度を前記第２溶液の粘度よりも高くする。

Description

ＥＬデバイスの製造方法、ＥＬデバイス、ＥＬデバイスの製造装置、塗布装置
　本発明は、ＥＬ素子（electroluminescence element）を含むＥＬデバイスに関する。
　特許文献１には、ガラス基板上に樹脂膜（ポリイミド膜）および有機ＥＬ素子を含む積層体を形成した後に、支持基板を積層体から分離する方法が記載されている。
日本国公開特許公報「特開２０１５－１９４５１８号（２０１５年１１月５日公開）」
　支持基板を積層体から分離した後は樹脂膜を基材として機能させるため、樹脂膜には厚みが要求される。溶液（樹脂前駆体を含む）の塗布およびその硬化によって樹脂膜を得る場合に、必要な厚みを得るべく溶液の粘度を高くすると平坦化効果が低下し、塗布時に混入しうる気泡や異物によって樹脂膜表面に大きな凹凸が生じるおそれがある。
　本発明の一態様に係るＥＬデバイスの製造方法は、基材、ＴＦＴ層およびＥＬ層を含むＥＬデバイスの製造方法であって、塗布した第１溶液を硬化させて得られる第１樹脂膜と、塗布した第２溶液を硬化させて得られる第２樹脂膜とによって前記基材の少なくとも一部を形成する工程を含み、前記工程では、前記第１溶液の粘度を前記第２溶液の粘度よりも高くする。
　本発明の一態様によれば、高粘度の第１溶液から得られる第１樹脂膜によって厚みを確保しながら、低粘度の第２溶液から得られる第２樹脂膜の平坦化効果によって表面の凹凸を低減することができる。
ＥＬデバイスの製造方法の一例を示すフローチャートである。 （ａ）は、実施形態１に係るＥＬデバイスの形成途中の構成例を示す断面図であり、（ｂ）は、実施形態１に係るＥＬデバイスの構成例を示す断面図である。 実施形態１でのベース層形成例を示すフローチャートである。 実施形態１に係る第１樹脂膜の形成工程を示す模式図である。 実施形態１に係る第２樹脂膜の形成工程を示す模式図である。 実施形態１に係るＥＬデバイス製造装置の構成例を示すブロック図である。 粘度と樹脂膜厚の関係を示すグラフである。 実施形態２に係る第１樹脂膜の形成工程を示す模式図である。 実施形態３に係る第１樹脂膜および第２樹脂膜の形成工程を示す模式図である。 実施形態４でのベース層形成例を示すフローチャートである。 実施形態４に係るＥＬデバイスの構成の一例を示す断面図である。
　図１は、ＥＬデバイスの製造方法の一例を示すフローチャートであり、図２（ａ）は、実施形態１に係るＥＬデバイスの形成途中の構成例を示す断面図であり、図２（ｂ）は、実施形態１に係るＥＬデバイスの構成例を示す断面図である。
　図１および図２（ａ）に示すように、まず、透光性支持体５０（例えば、ガラス基板）上にベース層１２を形成する（ステップＳ１）。次いで、無機バリア層３を形成する（ステップＳ２）。次いで、無機絶縁膜１６・１８・２０および有機層間膜２１を含むＴＦＴ層４を形成する（ステップＳ３）。次いで、ＥＬ素子（例えば、有機発光ダイオード素子）を含むＬＥＤ層５を形成する（ステップＳ４）。次いで、無機封止膜２６・２８および有機封止膜２７を含む封止層６を形成する（ステップＳ５）。次いで、封止層６上に接着層８を介して上面フィルム９を貼り付ける（ステップＳ６）。
　次いで、透光性支持体５０越しにベース層１２の下面にレーザ光を照射する（ステップＳ７）。ここでは、透光性支持体５０の下面に照射され、透光性支持体５０を透過したレーザ光をベース層１２が吸収することで、ベース層１２の下面（透光性支持体５０との界面）がアブレーションによって変質し、ベース層１２および透光性支持体５０間の結合力が低下する。次いで、透光性支持体５０をベース層１２から剥離する（ステップＳ８）。次いで、ベース層１２の下面に、接着層１１を介して下面フィルム１０を貼り付ける（ステップＳ９）。次いで、ベース層１２を、ベース層１２上の積層体とともに分断し、図２（ｂ）に示す、個片化されたＥＬデバイス２を得る（ステップＳ１０）。なお、前記各ステップはＥＬデバイスの製造装置が行う（後述）。
　ベース層１２は、基材として機能するフレキシブルな（可撓性の）層であり、その材料としては、例えば、ポリイミド、エポキシ、ポリアミド等が挙げられる。ベース層１２は、第１樹脂膜１２ａおよび第２樹脂膜１２ｂの積層構造であり、下面フィルム１０側の第１樹脂膜１２ａは、第２樹脂膜１２ｂと同等もしくは、それ以上の厚み（例えば、第２樹脂膜１２ｂの３倍以上の厚み）を有する。ベース層１２（基材）の形成方法については後に詳述する。
　無機バリア層３は、ＥＬデバイスの使用時に、水分や不純物が、ＴＦＴ層４やＬＥＤ層５に到達することを防ぐ層であり、例えば、ＣＶＤにより形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。無機バリア層３の厚さは、例えば、５０ｎｍ～１５００ｎｍ以下である。
　ＴＦＴ層４は、半導体膜１５と、半導体膜１５の上側に形成される無機絶縁膜１６（ゲート絶縁膜）と、ゲート絶縁膜１６の上側に形成されるゲート電極Ｇと、ゲート電極Ｇの上側に形成される無機絶縁膜１８・２０（パッシベーション膜）と、無機絶縁膜２０の上側に形成される、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄおよび端子（図示せず）と、ソース電極Ｓおよびドレイン電極Ｄの上側に形成される有機層間膜２１とを含む。半導体膜１５、無機絶縁膜１６、ゲート電極Ｇ、無機絶縁膜１８・２０、ソース電極Ｓおよびドレイン電極Ｄは、薄層トランジスタ（ＴＦＴ）を構成する。なお、ＴＦＴ層４の端部には外部接続用の複数の端子が形成される。
　半導体膜１５は、例えば低温ポリシリコン（ＬＰＴＳ）あるいは酸化物半導体で構成される。ゲート絶縁膜１６は、例えば、ＣＶＤ法によって形成された、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜あるいは窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜またはこれらの積層膜によって構成することができる。ゲート電極Ｇ、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ、および端子は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）の少なくとも１つを含む金属の単層膜あるいは積層膜によって構成される。なお、図２では、半導体膜１５をチャネルとするＴＦＴがトップゲート構造で示されているが、ボトムゲート構造でもよい（例えば、ＴＦＴのチャネルが酸化物半導体の場合）。
　無機絶縁膜１８・２０は、例えば、ＣＶＤ法によって形成された、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）膜あるいは窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜またはこれらの積層膜によって構成することができる。有機層間膜２１は、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。アノード電極２２は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）とＡｇを含む合金との積層によって構成され、光反射性を有する。
　ＬＥＤ層５（例えば、ＯＬＥＤ層）は、有機層間膜２１の上側に形成されるアノード電極２２と、表示領域ＤＣのサブピクセルを規定する隔壁２３ｃと、非表示領域に形成されるバンク（図示せず）と、アノード電極２２の上側に形成されるＥＬ（エレクトロルミネッセンス）層２４と、ＥＬ層２４の上側に形成されるカソード電極２５とを含む。
　隔壁２３ｃおよびバンク２３ｂは、ポリイミド、エポキシ、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料を用いて、例えば同一工程で形成することができる。非表示領域のバンク２３ｂは無機絶縁膜２０上に形成される。バンク２３ｂは有機封止膜２７のエッジを規定する。
　ＥＬ層２４は、蒸着法あるいはインクジェット法によって、隔壁２３ｃによって囲まれた領域（サブピクセル領域）に形成される。ＥＬ層２４が有機ＥＬ層である場合、ＥＬ層２４は、例えば、下層側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を積層することで構成される。カソード電極２５は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zincum Oxide）等の透明金属で構成することができる。
　ＥＬ層２４が有機ＥＬ層である場合、アノード電極２２およびカソード電極２５間の駆動電流によって正孔と電子がＥＬ層２４内で再結合し、これによって生じたエキシトンが基底状態に落ちることによって、光が放出される。
　なお、ＥＬ層２４は、前記の有機ＥＬ層の場合に限られず、無機ＥＬ層あるいは量子ドットＥＬ層とすることもできる。
　封止層６は、隔壁２３ｃおよびカソード電極２５を覆う第１無機封止膜２６と、第１無機封止膜２６を覆う有機封止膜２７と、有機封止膜２７を覆う第２無機封止膜２８とを含む。
　第１無機封止膜２６および第２無機封止膜２８はそれぞれ、例えば、ＣＶＤにより形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。有機封止膜２７は、第１無機封止膜２６および第２無機封止膜２８よりも厚い、透光性の有機絶縁膜であり、ポリイミド、アクリル等の塗布可能な感光性有機材料によって構成することができる。例えば、このような有機材料を含むインクを第１無機封止膜２６上にインクジェット塗布した後、ＵＶ照射により硬化させる。封止層６は、ＬＥＤ層５を覆い、水、酸素等の異物のＬＥＤ層５への浸透を防いでいる。
　なお、上面フィルム９は、接着剤８を介して封止層６上に貼り付けられ、透光性支持体５０を剥離した時の支持材として機能する。上面フィルム９の材料としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等が挙げられる。
　下面フィルム１０は、透光性支持体５０を剥離した後にベース層１２の下面に貼り付けることで、柔軟性に優れたＥＬデバイスを製造するためのものであり、その材料としては、ＰＥＴ等が挙げられる。
　〔実施形態１〕
　図３は、実施形態１でのベース層の形成例を示すフローチャートであり、図４は実施形態１に係る第１樹脂膜の形成工程を示す模式図であり、図５は、実施形態１に係る第２樹脂膜の形成工程を示す模式図である。
　図３および図４（ａ）（ｂ）に示すように、スリットコータＳＣを用いて透光性支持体５０上に第1溶液Ｘ１を塗布する（ステップＳ１ａ）。第１溶液Ｘ１は、樹脂前駆体（例えば、ポリアミック酸）および溶剤を含み、その粘度は１０００～１００００〔ｃｐ〕とする。
　スリットコータＳＣは、キャビティＣＴ内に充填された第1溶液Ｘ１を溝状のノズルＮＺから透光性支持体５０に向けて吐出する。ノズルＮＺの先端は透光性支持体５０（例えば、ガラス基板）の表面から一定距離だけ離されており、スリットコータＳＣを透光性支持体５０の表面に対して平行移動させることで第1溶液Ｘ１の塗布が行われる。なお、透光性支持体５０をスリットコータＳＣに対して平行移動させてもよい。
　次いで、図３および図４（ｃ）（ｄ）に示すように、透光性支持体５０に塗布された第１溶液Ｘ１を加熱して（例えば３００～５００度で１時間保持のベークを行って）硬化させ、第１樹脂膜１２ａ（例えば、ポリイミド膜）を成膜する（ステップＳ１ｂ）。
　次いで、図３および図５（ａ）に示すように、スリットコータＳＣを用いて第１樹脂膜１２ａ上に第２溶液Ｘ２を塗布する（ステップＳ１ｃ）。第２溶液Ｘ２は、樹脂前駆体（例えば、ポリアミック酸）および溶剤を含み、その粘度は５～１００〔ｃｐ〕とする。
　次いで、図３および図５（ｃ）に示すように、第１樹脂膜１２ａに塗布された第２溶液Ｘ２を加熱して（例えば３００～５００度で１時間保持のベークを行って）硬化させ、第２樹脂膜１２ｂ（例えば、ポリイミド膜）を成膜する（ステップＳ１ｄ）。
　図６に示すように、ＥＬデバイス製造装置７０は、図４・図５のスリットコータＳＣを含む塗布装置９０、ベーク装置９５、およびＣＶＤ装置９６と、これらの装置を制御するコントローラ８０とを備えており、コントローラ８０の制御を受けた塗布装置９０が図３のステップＳ１ａ～Ｓ１ｄを行う。
　図７は、溶液の粘度と樹脂の膜厚との関係を示すグラフである。ポリアミック酸および溶剤を含む第１溶液Ｘ１の粘度を１０００～１００００〔ｃｐ〕とすることで、５～４０〔ｕｍ〕の第１樹脂膜１２ａ（ポリイミド膜）を形成することができる。また、ポリアミック酸および溶剤を含む第２溶液Ｘ２の粘度を５～５０〔ｃｐ〕とすることで、０．５～５〔ｕｍ〕の第２樹脂膜１２ｂ（ポリイミド膜）を形成することができる。
　なお、気泡や異物による段差が１ｕｍを超えるとＴＦＴ層の機能に影響がでることが想定されるため、第２樹脂膜１２ｂの厚みは１〔ｕｍ〕以上（第２溶液Ｘ２の粘度で１０ｃｐ以上）が望ましい。ただし、第２溶液Ｘ２の粘度を上げると、スリットコータＳＣのフィルタサイズも大きくなり、異物も大きくなる。よって、第２樹脂膜１２ｂを平坦化膜として機能させるための第２溶液Ｘ２の粘度上限は１００〔ｃｐ〕である。
　実施形態１によれば、高粘度の第１溶液Ｘ１から得られる第１樹脂膜１２ａによって厚みを確保しながら、低粘度の第２溶液Ｘ２から得られる第２樹脂膜１２ｂの平坦化効果によって第２樹脂膜１２ｂの表面の凹凸を低減することができる。これにより、ベース層１２の上面の凹凸によって無機バリア層３のバリア機能が低下したり、ＴＦＴ層４のパターン形成不良がでたりすることを防ぐことができる。
　また、高粘度の第１溶液Ｘ１から得られる厚い第１樹脂膜１２ａは、透光性支持体５０の剥離前に引っ張り応力を有するため、透光性支持体５０を剥離したときに無機バリア層３およびＴＦＴ層４（特に、これらの層に含まれる無機膜）から開放される圧縮応力を相殺し、カールや皺の発生を抑えることができる。
　前記の例では、第１樹脂膜１２ａおよび第２樹脂膜１２ｂをともにポリイミド膜で構成しているが、これに限定されない。第１樹脂膜１２ａおよび第２樹脂膜１２ｂを異なる樹脂膜で構成することもできる。
　〔実施形態２〕
　図３のステップＳ１ａでは、図８に示すように、第１溶液Ｘ１の透光性支持体５０への塗布を、第１溶液Ｘ１よりも低粘度の原溶液Ｙと増粘剤Ｚとの混合塗布によって行うこともできる。
　実施形態２のスリットコータＳＣは、２つのキャビティＣＴａ・ＣＴｂと、２つのノズルＮＺａ・ＮＺｂとを有しており、キャビティＣＴａ内に充填された原溶液Ｙを溝状のノズルＮＺａから透光性支持体５０に向けて吐出するとともに、キャビティＣＴｂ内に充填された増粘剤Ｚを溝状のノズルＮＺｂから透光性支持体５０に向けて吐出する。ここでは、ノズルＮＺａ・ＮＺｂから吐出された原溶液Ｙおよび増粘剤Ｚが、透光性支持体５０に触れる前に、あるいは透光性支持体５０に触れるとほぼ同時に混ぜ合わされ、高粘度の第１溶液Ｘ１となる。
　実施形態２によれば、キャビティＣＴａ内に充填された原溶液Ｙは第１溶液Ｘ１よりも低粘度であるため、原溶液Ｙが気泡を含むおそれが少ない。また、メッシュサイズも小さくできるため、第１溶液Ｘ１に混合し得る異物も小さくなる。さらに、原溶液Ｙを第２溶液Ｘ２と同一材料とすることで、同一のスリットコータＳＣを用い、キャビティＣＴａ内の溶液も入れ替えることなく第１樹脂膜１２ａおよび第２樹脂膜１２ｂを形成することができる。
　図８（ａ）では、増粘剤Ｚを吐出するノズルＮＺｂを進行方向に対して前方に配し、原溶液Ｙを吐出するノズルＮＺａを進行方向に対して後方に配しているが、これは一例であり、原溶液Ｙを吐出するノズルＮＺａを進行方向に対して前方に配し、増粘剤Ｚを吐出するノズルＮＺｂを進行方向に対して後方に配することもできる。なお、図８（ｂ）のように、スリットコータＳＣを動かさずに透光性支持体５０を移動させてもよい。
　〔実施形態３〕
　図３のステップＳ１ａでは、図９（ａ）に示すように、スリットコータＳＣのキャビティ内の温度をＴ１（低温）にすることで第１溶液Ｘ１を高粘度とし、図３のステップＳ１ｃでは、図９（ｂ）に示すように、スリットコータＳＣのキャビティ内の温度をＴ２（高温、Ｔ２＞Ｔ１）にすることで第２溶液Ｘ２を低粘度とすることもできる。
　実施形態３では、第１溶液Ｘ１および第２溶液Ｘ２として、温度によって粘度が変化する同一の溶液を用いることで、同一のスリットコータＳＣを用い、キャビティ内の溶液も入れ替えることなく第１樹脂膜１２ａおよび第２樹脂膜１２ｂを形成することができる。
　〔実施形態４〕
　図１０は実施形態４でのベース層形成例を示すフローチャートであり、図１１は実施形態４に係るＥＬデバイスの構成の一例を示す断面図である。
　実施形態４では、図１０・１１に示すように、第１樹脂膜１２ａ上に無機ベース膜１３を形成し、無機ベース膜１３上に第２樹脂膜１２ｂを形成することもできる。無機ベース膜１３は、例えば、ＣＶＤにより形成される、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、あるいは酸窒化シリコン膜、またはこれらの積層膜で構成することができる。この場合も、下面フィルム１０側の第１樹脂膜１２ａは、第２樹脂膜１２ｂと同等もしくは、それ以上の厚み（例えば、第２樹脂膜の３倍以上の厚み）を有することが望ましい。
　ベース層１２を、第１樹脂膜１２ａ、無機ベース膜１３および第２樹脂膜１２ｂの積層構造とすることで、ベース層１２にバリア機能をもたせることができる。また、第１樹脂膜１２ａおよび無機ベース膜１３間の密着性と、無機ベース膜１３および第２樹脂膜１２ｂ間の密着性とを高めることもできる。
　〔まとめ〕
　態様１は、基材、ＴＦＴ層およびＥＬ層を含むＥＬデバイスの製造方法であって、塗布した第１溶液を硬化させて得られる第１樹脂膜と、塗布した第２溶液を硬化させて得られる第２樹脂膜とによって前記基材の少なくとも一部を形成する工程を含み、前記工程では、前記第１溶液の粘度を前記第２溶液の粘度よりも高くする。
　態様２では、前記第１樹脂膜上に前記第２溶液を塗布する。
　態様３では、前記第１樹脂膜上に無機ベース膜を形成し、前記無機ベース膜上に前記第２溶液を塗布する。
　態様４では、前記第１樹脂膜は前記第２樹脂膜と同等もしくは、それ以上（例えば、第２樹脂膜の３倍以上の厚み）の厚みを有する。
　態様５では、前記第１溶液の粘度が１０００～１００００〔ｃｐ〕である。
　態様６では、前記第２溶液の粘度が５～１００〔ｃｐ〕である。
　態様７では、前記第１溶液および前記第２溶液それぞれに樹脂前駆体および溶媒が含まれる。
　態様８では、前記第１溶液および前記第２溶液の少なくとも一方に含まれる樹脂前駆体がポリアミック酸である。
　態様９では、前記第１溶液に含まれる樹脂前駆体および前記第２溶液に含まれる樹脂前駆体が同一の化合物である。
　態様１０では、スリットコータを用いて前記第１溶液および前記第２溶液を塗布する。
　態様１１では、前記第１溶液の塗布を、前記第１溶液よりも低粘度の原溶液と増粘剤との混合塗布によって行う。
　態様１２では、前記スリットコータは、前記原溶液を吐出するノズルと前記増粘剤を吐出するノズルとを備える。
　態様１３では、前記原溶液および前記増粘剤をノズルから吐出した後に混合する。
　態様１４では、前記原溶液を前記第２溶液と同一組成の溶液とする。
　態様１５では、スリットコータ内において溶液が充填されるキャビティの温度を、前記第１溶液の塗布時よりも前記第２溶液の塗布時の方を高くする。
　態様１６では、支持体上に前記第１溶液を塗布する。
　態様１７では、前記第２樹脂膜上に無機バリア層を形成し、前記無機バリア層上に前記ＴＦＴ層を形成する。
　態様１８では、前記ＴＦＴ層よりも上側に前記ＥＬ層および封止層を形成し、前記封止層に上面フィルムを接着した後に前記支持体を剥離する。
　態様１９では、前記第１樹脂膜に対し、前記支持体越しにレーザを照射することで前記支持体を剥離する。
　態様２０では、前記支持体を剥離する前の第１樹脂膜が引っ張り応力を有する。
　態様２１では、前記基材は可撓性を有する。
　態様２２のＥＬデバイスは、基材と、前記基材よりも上側に形成された、ＴＦＴ層およびＥＬ層とを含むＥＬデバイスであって、前記基材は、塗布液の硬化による成膜が可能な、第１樹脂膜および第２樹脂膜を含み、前記第１樹脂膜は、前記第２樹脂膜よりも下側に前記第２樹脂膜と同等もしくは厚く（例えば、第２樹脂膜の３倍以上の厚み）形成されている。
　態様２３では、前記第１樹脂膜と前記第２樹脂膜との間に無機ベース膜が配されている。
　態様２４では、前記第１樹脂膜は前記第２樹脂膜と同等もしくは、それ以上（例えば、第２樹脂膜の３倍以上の厚み）の厚みを有する。
　態様２５では、前記第１樹脂膜および前記第２樹脂膜が同一材料からなる。
　態様２６では、前記ＥＬ層が有機ＥＬ層である。
　態様２７のＥＬデバイスの製造装置は、基材、ＴＦＴ層およびＥＬ層を含むＥＬデバイスの製造装置であって、塗布した第１溶液を硬化させて得られる第１樹脂膜と、塗布した第２溶液を硬化させて得られる第２樹脂膜とによって前記基材の少なくとも一部を形成する工程を行い、前記第１溶液の粘度は前記第２溶液の粘度よりも高い。
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
　２　　ＥＬデバイス
　４　　ＴＦＴ層
　５　　ＬＥＤ層
　６　　封止層
　１０　下面フィルム
　１２　ベース層（基材）
　１２ａ　第１樹脂膜
　１２ｂ　第２樹脂膜
　１６　無機絶縁膜
　１８　無機絶縁膜
　２０　無機絶縁膜
　２１　有機層間膜
　２４　ＥＬ層
　２６　第１無機封止膜
　２７　有機封止膜
　２８　第２無機封止膜
　５０　透光性支持体

Claims (28)

  1. 　基材、ＴＦＴ層およびＥＬ層を含むＥＬデバイスの製造方法であって、
    　塗布した第１溶液を硬化させて得られる第１樹脂膜と、塗布した第２溶液を硬化させて得られる第２樹脂膜とによって前記基材の少なくとも一部を形成する工程を含み、
    　前記工程では、前記第１溶液の粘度を前記第２溶液の粘度よりも高くするＥＬデバイスの製造方法。
  2. 　前記第１樹脂膜上に前記第２溶液を塗布する請求項１に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  3. 　前記第１樹脂膜上に無機ベース膜を形成し、前記無機ベース膜上に前記第２溶液を塗布する請求項１または２に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  4. 　前記第１樹脂膜は前記第２樹脂膜と同等もしくは、それ以上の厚みを有する請求項１～３のいずれか１項に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  5. 　前記第１溶液の粘度が１０００～１００００〔ｃｐ〕である請求項１～４のいずれか１項に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  6. 　前記第２溶液の粘度が５～１００〔ｃｐ〕である請求項１～５のいずれか１項に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  7. 　前記第１溶液および前記第２溶液それぞれに樹脂前駆体および溶媒が含まれる請求項１～６のいずれか１項に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  8. 　前記第１溶液および前記第２溶液の少なくとも一方に含まれる樹脂前駆体がポリアミック酸である請求項７に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  9. 　前記第１溶液に含まれる樹脂前駆体および前記第２溶液に含まれる樹脂前駆体が同一の化合物である請求項８に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  10. 　スリットコータを用いて前記第１溶液および前記第２溶液を塗布する請求項１～９のいずれか１項に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  11. 　前記第１溶液の塗布を、前記第１溶液よりも低粘度の原溶液と増粘剤との混合塗布によって行う請求項１０に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  12. 　前記スリットコータは、前記原溶液を吐出するノズルと前記増粘剤を吐出するノズルとを備える請求項１１に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  13. 　前記原溶液および前記増粘剤をノズルから吐出した後に混合する請求項１２に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  14. 　前記原溶液を前記第２溶液と同一組成の溶液とする請求項１３に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  15. 　スリットコータ内において溶液が充填されるキャビティの温度を、前記第１溶液の塗布時よりも前記第２溶液の塗布時の方を高くする請求項１０に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  16. 　支持体上に前記第１溶液を塗布する請求項１～１５のいずれか１項に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  17. 　前記第２樹脂膜上に無機バリア層を形成し、前記無機バリア層上に前記ＴＦＴ層を形成する請求項１６に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  18. 　前記ＴＦＴ層よりも上側に前記ＥＬ層および封止層を形成し、前記封止層に上面フィルムを接着した後に前記支持体を剥離する請求項１７に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  19. 　前記第１樹脂膜に対し、前記支持体越しにレーザを照射することで前記支持体を剥離する請求項１８に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  20. 　前記支持体を剥離する前の第１樹脂膜が引っ張り応力を有する請求項１６～１９のいずれか１項に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  21. 　前記基材は可撓性を有する請求項１～２０のいずれか１項に記載のＥＬデバイスの製造方法。
  22. 　基材と、前記基材よりも上側に形成された、ＴＦＴ層およびＥＬ層とを含むＥＬデバイスであって、
    　前記基材は、塗布液の硬化による成膜が可能な、第１樹脂膜および第２樹脂膜を含み、
    　前記第１樹脂膜は、前記第２樹脂膜よりも下側に前記第２樹脂膜と同等もしくは厚く形成されているＥＬデバイス。
  23. 　前記第１樹脂膜と前記第２樹脂膜との間に無機ベース膜が配されている請求項２２に記載のＥＬデバイス。
  24. 　前記第１樹脂膜は前記第２樹脂膜と同等もしくは、それ以上の厚みを有する請求項２２または２３に記載のＥＬデバイス。
  25. 　前記第１樹脂膜および前記第２樹脂膜が同一材料からなる請求項２３に記載のＥＬデバイス。
  26. 　前記ＥＬ層が有機ＥＬ層である請求項２２～２５のいずれか１項に記載のＥＬデバイス。
  27. 　基材、ＴＦＴ層およびＥＬ層を含むＥＬデバイスの製造装置であって、
    　塗布した第１溶液を硬化させて得られる第１樹脂膜と、塗布した第２溶液を硬化させて得られる第２樹脂膜とによって前記基材の少なくとも一部を形成する工程を行い、
    　前記第１溶液の粘度は前記第２溶液の粘度よりも高いＥＬデバイスの製造装置。
  28. 　基材、ＴＦＴ層およびＥＬ層を含むＥＬデバイスの製造に用いられる塗布装置であって、
    　塗布した第１溶液を硬化させて得られる第１樹脂膜と、塗布した第２溶液を硬化させて得られる第２樹脂膜とによって前記基材の少なくとも一部を形成する工程を行い、
    　前記第１溶液の粘度は前記第２溶液の粘度よりも高い塗布装置。
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