塗布液被塗布材の製造方法、被塗布材
【課題】 より塗布パターンの非塗布表面部への塗布を防止する。
【解決手段】 本発明における塗布液を被塗布材表面に塗布してなる塗布液被塗布材の製造方法は、前記被塗布材表面は、塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面部と、塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面部とで構成される塗布パターンに塗布され、前記塗布液を塗布する前に、前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくする表面改質処理を行うことを特徴とする。
【解決手段】 本発明における塗布液を被塗布材表面に塗布してなる塗布液被塗布材の製造方法は、前記被塗布材表面は、塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面部と、塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面部とで構成される塗布パターンに塗布され、前記塗布液を塗布する前に、前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくする表面改質処理を行うことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、塗布液被塗布材の製造方法、被塗布材、特に塗布液を被塗布材表面に塗布してなる塗布液被塗布材の製造方法、被塗布材に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗布液を被塗布材表面に塗布してなる塗布液被塗布材の製造方法、すなわちウエットプロセスが知られている。例えば、塗布液被塗布材として有機ＥＬ素子を用いた製造方法が挙げられる。
【０００３】
図１に有機ＥＬ素子の構造の一例を示す。有機ＥＬ素子は、発光機能層が主に有機物からなり、陽極からホールが、陰極から電子が注入され、発光層で再結合し発光する。有機ＥＬ素子の有機機能層は通常、ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層など、それぞれの機能を持つ複数の層からなる。これら各々の有機機能層は通常、有機物からなり、更に、低分子の有機物からなる場合、高分子の有機物からなる場合がある。
【０００４】
有機機能層各層を構成する塗布液を塗布し、有機機能層を所定の形状に形成する技術は、下記特許文献１に報告されている。特に限定されるわけではないが、低分子の有機物からなる有機機能層は一般に蒸着法等のドライプロセス（真空プロセス）によって、高分子の有機物からなる有機機能層は一般にスピンコート法、ブレードコート法、ディップ法、スプレー塗布法そして印刷法等のウエットプロセスによって、それぞれ形成されるのが一般的である。一部に、ウエットプロセスが可能である有機溶媒に可溶な低分子材料、蒸着が可能である高分子材料も存在する。ウエットプロセスのうち、簡便に成膜できる方法として、例えばスプレー塗布法がある。
【０００５】
下記特許文献１には、有機材料を溶解、分散した溶液を霧状に噴出するスプレー塗布法が開示されている。スプレー塗布法は、例えば本願の図２の一例図、同文献の図１に開示される通り、ノズルから溶液を霧状にして基板に吹き付けて成膜する方法である。同文献では、スプレー塗布法により有機ＥＬ素子を構成する層を形成することが報告されている。一般に、有機機能層をスプレー塗布法で形成する場合においては、図２に示されるように表面マスクなどを用いて塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面部と、塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面部とで構成される所定の形状にパターニングする必要がある。
【０００６】
このパターニングの方法としては、例えば、下記特許文献１の図２などに示される方法を用いることができる。下記特許文献１の図２の方法では、同文献「００２８」に記載されるように、赤、緑、青色の発光パターンに合わせたマスクや、それに限らず、発光色、発光形状による複数のマスクを交換して成膜できる技術が開示される。この方法では、発光形状の異なったマスクをマスク板収納室に備え、マスク板交換ロボットにより、適宜、パターンの違うマスクを交換することにより、様々なパターン表示が可能な有機ＥＬ素子を作製することが可能とされる。
【０００７】
ノズルから噴射し、マスクを用いて、有機機能層を所定の形状に形成する技術は、下記特許文献２、下記特許文献３などに開示されている。
【０００８】
下記特許文献２では、有機化合物の分散粒子を含む組成物を不活性ガスで噴射させ、マスクの開口部を通過させることにより、所定の形状の有機機能層を形成する技術が開示される。
【０００９】
また、下記特許文献３には、真空雰囲気中で、高分子系ＥＬ材料を溶解した溶液をスプレー状に噴出する有機機能層の形成方法が開示される。同文献段落「００３４」には画素塗り分けマスクを用いて赤色の発光層を形成した後、同マスクを所定量ずらし、順次、青色、緑色の発光層を形成する技術が記載される。
【００１０】
図３Ａに示されるようにスプレー塗布法や印刷法により基板上に塗布された塗布液は、塗布の直後では、凹凸やムラのある状態である。この凹凸を平坦化するために、レベリングが行われる。レベリングとは、塗布液が完全に乾いておらず流動性が残っている状態で一定時間放置することで、表面を平坦化させる手法が一般的である（図３Ｂ）。レベリングの後、乾燥させることで、平坦性の良いパターン化された膜を得ることができる（図３Ｃ）。
【特許文献１】特開２００１−２９７８７６号公報
【特許文献２】特開２００２−３４３５６６号公報
【特許文献３】特開２００３−２５７６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図４に示されるようにウエットプロセスにより塗布される塗布層は、基板横方向（基板に平行な方向）にも流動し、非塗布表面部まで塗布されやすくなる場合がある。特にその塗布厚みが増大すると、図４のような現象は顕著となる。
【００１２】
レベリング工程は、乾燥前の膜の流動性を利用して時間経過による表面の平坦化を行うが、同時に、膜は基板に平行な方向にも動く場合があり、時間経過させる際に、塗布されたパターンが広がってしまうことがある。
【００１３】
特に限定されるわけではないが一例として、スクリーン印刷等では、比較的粘度が高い、例えば１０００ｍＰａ・ｓ以上の塗布液を使用する場合が多い。その場合、パターンの広がりはほとんど生じず、実用的には差し支えない。しかし、スプレー塗布法やフレキソ印刷等では、比較的粘度が低い、例えば１０００ｍＰａ・ｓ以下の塗布液を使用する場合が多い。その場合、塗布された膜の流動性が高く、パターンの広がりが無視できなくなるという問題があった。一般に、塗布前の基板表面は塗布液の濡れ性が高い状態にしておくのが望ましいが、基板表面の濡れ性が高いと、特に、パターンの広がりが短時間のうちに起こる傾向がある。また、基板表面の濡れ性が十分良くない場合は、レベリング中に塗布液がはじいてしまい、むしろ膜の凹凸が増えてしまう場合もある。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、より塗布パターンの非塗布表面部への塗布を防止する塗布液被塗布材の製造方法、被塗布材を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、塗布液を被塗布材表面に塗布してなる塗布液被塗布材の製造方法であって、前記被塗布材表面は、塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面部と、塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面部とで構成される塗布パターンを含み、前記塗布液を塗布する前に、前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくする表面改質処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項１４に記載の発明は、塗布液が表面に塗布されて塗布液被塗布材となる被塗布材であって、前記被塗布材表面の塗布液が塗布される塗布表面の前記塗布液に対しての濡れ性が、前記被塗布材表面の塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面よりも大きいことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本実施形態の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態については、本発明を実施するための一形態に過ぎず、本発明は本実施形態によって限定されるものではない。
【００１８】
「塗布液被塗布材の製造方法」
本実施形態では、塗布表面部の少なくとも一領域に、濡れ性向上の表面改質処理を行うことで濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくする。すなわち、被塗布材表面は、塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面部と、塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面部とで構成される塗布パターンに塗布され、前記塗布液を塗布する前に、前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくする表面改質処理を行う。この逆で、少なくとも非塗布表面部の少なくとも一領域に濡れ性低下処理を行うことで前記塗布液を塗布する前に、前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくしてもよい。
【００１９】
また、「濡れ性」とは、被塗布材に対する塗布液の濡れ性を示す。塗布液の濡れ性は、塗布液の接触角で評価することができる。接触角が小さいほど、濡れ性良好と判断できる。「濡れ性良好」とは言い換えれば、濡れ性が大きい、もしくは濡れ性が高いということである。一般に、塗布液が固形分である溶質と、溶質を溶解する溶媒とからなる場合、塗布液の濡れ性は、塗布液に用いる溶媒の影響を強く受ける。
【００２０】
本実施形態は、有機ＥＬ素子を形成する層を被塗布材とし、層の材料を塗布液として塗布し、有機ＥＬ素子を塗布液被塗布材とする態様について例示して図５Ａ〜図５Ｅを参照しつつ説明する。
【００２１】
図５Ａ：塗布表面部前処理（表面改質処理）：
塗布が行われる部分に、予め濡れ性を向上させる前処理を行う。図の太線部分は、前処理が行われ、濡れ性が高い状態となっている部分を示している。濡れ性を向上させる前処理としては、ＵＶ／Ｏ３処理、プラズマ処理等が挙げられる。プラズマ処理に用いるガスはＡｒ、Ｎ２、Ｏ２、ＣＦ４等が挙げられる。また、プラズマ処理は常圧で行っても、減圧で行っても良い。前処理をパターン化して行うためには、基板にマスクを置載する方法が最も簡便である。その際、マスクに使用する材料は、上記のような処理に十分耐える必要があるが、一般には金属製、特にステンレス製が好ましい。その他前処理をパターン化して行う方法としては、細いノズルから常圧のプラズマを発生させ、ノズルを走査し前処理をパターン化しても良い。また、レーザーを所定の領域に照射し、レーザーの照射された部分のみ、濡れ性を向上させることもできる。同様に濡れ性を低下させるプラズマ処理等によって非塗布表面部の少なくとも一領域に濡れ性低下処理を行うこともできる。
【００２２】
図５Ｂ、図５Ｃ：塗布：
図５Ｂ、図５Ｃに示されるように前処理がなされた領域と略同一のパターンで、塗布液を塗布する。図５Ｃの様に、後のレベリング工程で膜のパターンが広がることを考慮して、膜の塗布パターンを、前処理した領域よりも内側に形成しても良い。前処理した領域に対し、どの程度膜のパターンを内側に形成するかは、塗布液の粘度や溶媒によるが、一般には１０ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１ｍｍ以下、の幅で前処理した領域の全周にわたり内側にすれば良い。本発明に用いる塗布方法は、比較的粘度が低い塗布液が用いられる、スプレー法、フレキソ印刷やスクリーン印刷などの印刷法のほか、公知の溶液塗布方法を用いると好適である。
【００２３】
図５Ｄ：膜のレベリング（表面平坦化）：
塗布した膜を、レベリングする。膜のレベリングは、膜表面の平坦性を重視し、十分に行う。レベリング中、膜は基板と平行な方向にも広がろうとする。前処理をした領域では、濡れ性が非常に高く容易に広がるが、その外の領域には広がりにくい。つまり、レベリングを十分に行ったとしても、膜のパターンは前処理をした領域と略同一となる。例えば、塗布表面部前処理の工程で前処理した領域よりも小さなパターンで膜を形成した場合、膜の広がりは前処理をした領域の境界付近でほぼ停止する。また、前処理をした領域での濡れ性が非常に高いため、膜２のレベリングが効果的に行われる。レベリング方法は、塗布後単に所定の時間放置する、加熱や減圧を行いながら行うなど、種々の方法を用いることが出来るが、これに限定されない。
【００２４】
図５Ｅ：膜の乾燥：
膜２を乾燥する。図５Ｅでは前処理をした領域を図示することは省略している。乾燥により膜中の溶媒がほとんど抜けて、乾燥した膜が得られる。膜の乾燥は、加熱や減圧することによって行うことが出来る。加熱方法としては、ホットプレート、赤外線オーブン、温風循環式オーブン等が挙げられるが、これに限定されない。減圧乾燥、赤外線オーブンや温風循環式オーブン等、膜表面から加熱する加熱法では、膜の表面から乾燥が始まる。特に、減圧乾燥ではこの傾向が強い。その結果これらの乾燥方法では、膜表面が早く乾き、膜全体の流動を抑えることができる。ただし、１μｍを超えるような厚い膜の乾燥に用いると膜の内部まで完全に乾燥することが困難となる。よって、このような場合は、ホットプレート等、他の乾燥を併用することが望ましい。たとえば、減圧乾燥→ホットプレート等の加熱乾燥、のように順次行うと、良好な乾燥を行うことができる。膜の乾燥工程は特に特別な乾燥を要しない場合がある。
【００２５】
本実施形態では、図１と同様構造の有機ＥＬ素子における有機機能層の少なくとも１層を上記のような工程で形成する。図１は有機機能層が４層からなる場合を示したもので、当然、本発明は４層以下、もしくは５層以上の公知のあらゆる有機ＥＬ素子の構造に適用可能である。
【００２６】
本実施形態に用いることの出来る塗布可能な有機機能層材料は、たとえば以下のようなものが挙げられる。
【００２７】
有機溶媒に可溶な有機物からなる有機機能層の例が、例えば、特開２００３−７４６１に示されている。特開２００３−７４６１、６頁「００２３」〜「００２４」には、有機機能層に用いる高分子材料として、ＰＥＤＯＴ、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリアルキルフェニレン、ポリアセチレン誘導体、などが挙げられている。更に特開２００３−７４６１、７頁「００３１」によると、これらの高分子材料は、トルエン、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロホルム、テトラリン、キシレン、アニソール、ジクロロメタン、γブチロラクトン、ブチルセルソルブ、シクロヘキサン、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノン、ジオキサンまたは、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）等の溶媒から選ばれた１種または複数種、に前駆体を溶解し、塗布される。
【００２８】
これら有機機能層は、既知のあらゆる成膜法を用いて形成することができる。特に可溶な有機物からなる有機機能層は、ウエットプロセスによって形成する事ができる。ウエットプロセスで形成する場合は、通常、材料を溶媒に溶解した塗布液を用いる。溶媒としては、前述の溶媒の他、ＰＧＭＥ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ＰＧＭＥＡ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｅｔａｔｅ）、乳酸エチル、ＤＭＡｃ（Ｎ．Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｅｔａｍｉｄｅ）、ＭＥＫ（ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｙｌ ｋｅｔｏｎｅ）、ＭＩＢＫ（ｍｅｔｈｙｌ ｉｓｏｂｕｔｙｌ ｋｅｔｏｎｅ）、ＩＰＡ（ｉｓｏ ｐｒｏｐｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）、エタノール等、既知の溶剤を用いる事ができる。
【００２９】
本実施形態は、塗布液の粘度が低い場合に特に有効で、具体的に塗布液の粘度は、１０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下、もっとも好ましくは１０ｍＰａ・ｓ以下の場合、特に本実施形態が有効である。本実施形態に用いるウエットプロセスは、前述した通り、比較的粘度が低い塗布液が用いられる、スプレー法、フレキソ印刷やスクリーン印刷などの印刷法のほか、公知の溶液塗布方法を用いると好適である。他には、塗布方式としては、インクジェット、グラビアコート、グラビアリバースコート、コンマコート、ダイコート、リップコート、キャストコート、ロールコート、エアーナイフコート、メイヤーバーコート、押し出しコート、オフセット、紫外線硬化オフセット、フレキソ、孔版、シルク、カーテンフローコート、ワイヤーバーコート、リバースコート、グラビアコート、キスコート、ブレードコート、スムーズコート、スプレーコート、かけ流しコート、刷毛塗り等の各種印刷方式を用いることができる。
【００３０】
「有機ＥＬ素子製造方法」
プラズマ処理による表面改質処理、及び、スプレー法を用いて本発明を実施し、図１と同様の構造有機ＥＬ素子を作製する場合の実施例を図６Ａ〜図６Ｆを参照しつつ説明する。これは一例であって、本発明はこの実施例になんら限定されない。作製される図１と同様の構造の有機ＥＬ素子は、発光機能層が主に有機物からなり、陽極からホールが、陰極から電子が注入され、発光層で再結合し発光する。有機ＥＬ素子の有機機能層は通常、ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層など、それぞれの機能を持つ複数の層からなる。
【００３１】
図６Ａ：第１電極の形成：
ガラス基板上に、例えばＩＴＯ等からなる第１電極を所定のパターンで形成する。図のように、第１電極の一部が、第２電極の引き出し部となっていても良い。また、第１電極は必要に応じて、低抵抗金属を備えた２層構造となっていても良い。
【００３２】
第１電極を形成する前に、TFTアレイ、種々の配線、カラーフィルターなどを形成しても良い。また、第１電極を形成した後に、必要に応じて、絶縁膜パターンなどを形成しても良い。
【００３３】
図６Ｂ：塗布表面部前処理：
例えば２０×７０ｍｍの開口部を有する、０．１ｍｍ厚のステンレス板からなるマスクを基板上に載置し、例えばＡｒとＯ２を体積比１：１で混合したガスを用いて、減圧下でプラズマ処理する。図６Ｂの太線部分は、プラズマ処理により濡れ性が向上した領域を示す。
【００３４】
図６Ｃ：膜の塗布：
前処理に使用した形成したマスクと同一の形状のマスクを、基板上に載置し、例えば２０×７０ｍｍの開口部を有する、０．１ｍｍ厚のステンレス板からなるマスクを基板上に載置し、例えば酸をドープしたポリアニリンをＮＭＰに溶解した塗布液を、スプレーノズルを走査することにより、塗布を行う。使用するマスクの開口を、例えば全周にわたり０．２ｍｍ幅ずつ小さくして、１９．６×６９．６ｍｍとしても良い。
【００３５】
図６Ｄ：膜のレベリング（表面平坦化）：
塗布終了後、約２分間常温、常圧のまま放置し、膜をレベリングする。レベリングを十分行っても、膜が前処理をした領域をはみ出すことはほとんどない。
【００３６】
図６Ｅ：膜の乾燥：
基板を真空チャンバー内へ導入、真空ポンプで３分間ほど減圧する。真空チャンバーを常圧に戻し、基板を取り出す。取り出した基板を、ホットプレートにて２００℃１０分間加熱し膜を乾燥する。図６Ｅからは前処理をした領域を図示することは省略する。
【００３７】
図６Ｆ：その他の層の形成：
乾燥した膜上に真空蒸着法にて、α−ＮＰＤを４５ｎｍ、Ａｌｑ３を６０ｎｍ、Ｌｉ２Ｏを１ｎｍ、Ａｌを１００ｎｍそれぞれ成膜する。Ａｌの第２電極は形成した引き出し部を通して外部に引き出される。第２電極と引き出し部分の接続部分に、有機機能層が成膜されてしまうと、接触不良となり、特に問題となるため、本発明により有機機能層のパターンを高精度に形成できると、大変効果的である。この後に防湿のための封止膜の形成、基板側からの保護バリア膜の形成を行うのが望ましい。
【００３８】
上記実施例では、前処理をする領域と、膜の塗布パターンを略同一としたが、全く異なるパターンとしても良い。その場合、前処理をする領域と膜が重なる部分では、膜の高いレベリング効果が得られる。また、前処理をする領域の境界と、膜のパターンエッジが近接する部分では、膜のパターンを前処理をする領域の通りに形成できる。
【００３９】
本実施形態では、膜の塗布前に、予め、塗布表面部に濡れ性を向上させる前処理を行うので、前処理をした領域で、膜の濡れ性が非常に良い状態となる。よって、膜のレベリングを行う際、高い平坦性が達成される。また、膜のレベリングを十分に行っても、膜のパターンが前処理をした領域の外側に広がりにくく、パターン精度の高い成膜を行うことができる。これらの結果、特性の良好な有機ＥＬ素子をパターン精度良く作製することができる。
【００４０】
本実施形態では、好適であることから被塗布材表面に対する表面処理として、前記塗布表面部に対して前記塗布液に対する濡れ性を向上させる表面改質処理を行っているがこれに限定されない。前記表面改質処理は、前記非塗布表面部に対して前記塗布液に対する濡れ性を低下させる前記表面改質処理であっても前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくすることができるのでよい。
【００４１】
本実施形態では、好適であることから前記表面改質処理は、表面プラズマ処理とＵＶ／Ｏ３処理を例示したがこれに限定されることなく、表面改質できる処理であればよい。
【００４２】
本実施形態では、好適であることから塗布液を塗布パターンに塗布し、前記第一の塗布工程における塗布パターンと、前記第二の塗布工程における塗布パターンが略同一パターンとしているがこれに限られない。異なるパターンでも第一の塗布工程と第二の塗布工程とで分けて塗布する方法であればよい。
【００４３】
本実施形態では、好適であることから前記塗布パターンに塗布可能な塗布パターン形成装置を用いているがこれに限られることがない。塗布前に被塗布材表面に対して表面改質処理を行い、前記被塗布材表面の塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面の前記塗布液に対しての濡れ性が、前記被塗布材表面の塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面よりも大きければよい。
【００４４】
また、本実施形態では、さらにより塗布パターンの非塗布表面部への塗布を防止することができることなどに好適であるので前記塗布パターン形成装置として、前記塗布表面部に対応する部分が貫通し、非塗布表面部に対応する部分が非貫通してなるマスクパターンが形成された表面マスクを用い、前記表面マスクを通して前記塗布パターンに前記塗布液を塗布することとしているがこれに限られない。他の版や印刷法を用いて前記塗布パターンに塗布してもよい。また、前記表面マスクと略同一のマスクパターンを有する前処理用マスクを用いると好適であるがこれに限定されない。
【００４５】
また、本実施形態では、より塗布パターンの非塗布表面部への塗布を防止することができることに好適であるので塗布部分を、前処理された塗布表面部よりも内側に塗布することとしてあるがこれに限られない。内側に塗布しなくともより塗布パターンの非塗布表面部への塗布を防止することができる場合がある。
【００４６】
本実施形態では、好適であることから前記塗布は噴射ノズルから前記塗布液を噴射するスプレー塗布によるものを挙げているがこれに限られない。
【００４７】
本実施形態では、好適であることから、塗布後に塗布液の表面平坦化を行うこととしているがこれに限られない。なお、塗布液の表面平坦化は、時間経過で塗布液が自発的に表面平坦化する場合と他の平坦化する一般的な工程を用いて平坦化する場合の両方を含むものである。塗布液の表面平坦化は必須の工程ではなく、好適な工程である。また、本実施形態では乾燥により塗布液の固化を行うが、塗布液によりＵＶ硬化、ＥＢ硬化、熱硬化などの固化を用いてもよい。
【００４８】
本実施形態では、塗布液の両方が粘度１０００ｍＰａ・ｓ以下であると塗布パターンの非塗布表面部へ塗布が広がりやすいので、表面改質処理により塗布パターンの非塗布表面部への塗布を防止すると好適であるが、これに限定されない。
【００４９】
本実施形態では、好適であるので有機ＥＬ素子構成層に対して、基板、陽極、有機機能層の各層、陰極、基板側の保護バリア膜、封止膜のうち少なくとも１層であることを例示して塗布方法を説明しているがこれに限られない。被塗布材が半導体基板、有機トランジスタ構成層であってもよく、これら以外であってもよい。有機トランジスタ構成層とは、ドレイン電極、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、有機半導体膜などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来技術における有機ＥＬ素子の断面図である。
【図２】従来技術における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図３Ａ】従来技術における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図３Ｂ】従来技術における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図３Ｃ】従来技術における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図４】従来技術における塗布液被塗布材の製造方法の課題を模式的に説明する図である。
【図５Ａ】本実施形態における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図５Ｂ】本実施形態における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図５Ｃ】本実施形態における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図５Ｄ】本実施形態における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図５Ｅ】本実施形態における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図６Ａ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【図６Ｂ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【図６Ｃ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【図６Ｄ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【図６Ｅ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【図６Ｆ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、塗布液被塗布材の製造方法、被塗布材、特に塗布液を被塗布材表面に塗布してなる塗布液被塗布材の製造方法、被塗布材に関する。
【背景技術】
【０００２】
塗布液を被塗布材表面に塗布してなる塗布液被塗布材の製造方法、すなわちウエットプロセスが知られている。例えば、塗布液被塗布材として有機ＥＬ素子を用いた製造方法が挙げられる。
【０００３】
図１に有機ＥＬ素子の構造の一例を示す。有機ＥＬ素子は、発光機能層が主に有機物からなり、陽極からホールが、陰極から電子が注入され、発光層で再結合し発光する。有機ＥＬ素子の有機機能層は通常、ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層など、それぞれの機能を持つ複数の層からなる。これら各々の有機機能層は通常、有機物からなり、更に、低分子の有機物からなる場合、高分子の有機物からなる場合がある。
【０００４】
有機機能層各層を構成する塗布液を塗布し、有機機能層を所定の形状に形成する技術は、下記特許文献１に報告されている。特に限定されるわけではないが、低分子の有機物からなる有機機能層は一般に蒸着法等のドライプロセス（真空プロセス）によって、高分子の有機物からなる有機機能層は一般にスピンコート法、ブレードコート法、ディップ法、スプレー塗布法そして印刷法等のウエットプロセスによって、それぞれ形成されるのが一般的である。一部に、ウエットプロセスが可能である有機溶媒に可溶な低分子材料、蒸着が可能である高分子材料も存在する。ウエットプロセスのうち、簡便に成膜できる方法として、例えばスプレー塗布法がある。
【０００５】
下記特許文献１には、有機材料を溶解、分散した溶液を霧状に噴出するスプレー塗布法が開示されている。スプレー塗布法は、例えば本願の図２の一例図、同文献の図１に開示される通り、ノズルから溶液を霧状にして基板に吹き付けて成膜する方法である。同文献では、スプレー塗布法により有機ＥＬ素子を構成する層を形成することが報告されている。一般に、有機機能層をスプレー塗布法で形成する場合においては、図２に示されるように表面マスクなどを用いて塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面部と、塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面部とで構成される所定の形状にパターニングする必要がある。
【０００６】
このパターニングの方法としては、例えば、下記特許文献１の図２などに示される方法を用いることができる。下記特許文献１の図２の方法では、同文献「００２８」に記載されるように、赤、緑、青色の発光パターンに合わせたマスクや、それに限らず、発光色、発光形状による複数のマスクを交換して成膜できる技術が開示される。この方法では、発光形状の異なったマスクをマスク板収納室に備え、マスク板交換ロボットにより、適宜、パターンの違うマスクを交換することにより、様々なパターン表示が可能な有機ＥＬ素子を作製することが可能とされる。
【０００７】
ノズルから噴射し、マスクを用いて、有機機能層を所定の形状に形成する技術は、下記特許文献２、下記特許文献３などに開示されている。
【０００８】
下記特許文献２では、有機化合物の分散粒子を含む組成物を不活性ガスで噴射させ、マスクの開口部を通過させることにより、所定の形状の有機機能層を形成する技術が開示される。
【０００９】
また、下記特許文献３には、真空雰囲気中で、高分子系ＥＬ材料を溶解した溶液をスプレー状に噴出する有機機能層の形成方法が開示される。同文献段落「００３４」には画素塗り分けマスクを用いて赤色の発光層を形成した後、同マスクを所定量ずらし、順次、青色、緑色の発光層を形成する技術が記載される。
【００１０】
図３Ａに示されるようにスプレー塗布法や印刷法により基板上に塗布された塗布液は、塗布の直後では、凹凸やムラのある状態である。この凹凸を平坦化するために、レベリングが行われる。レベリングとは、塗布液が完全に乾いておらず流動性が残っている状態で一定時間放置することで、表面を平坦化させる手法が一般的である（図３Ｂ）。レベリングの後、乾燥させることで、平坦性の良いパターン化された膜を得ることができる（図３Ｃ）。
【特許文献１】特開２００１−２９７８７６号公報
【特許文献２】特開２００２−３４３５６６号公報
【特許文献３】特開２００３−２５７６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、図４に示されるようにウエットプロセスにより塗布される塗布層は、基板横方向（基板に平行な方向）にも流動し、非塗布表面部まで塗布されやすくなる場合がある。特にその塗布厚みが増大すると、図４のような現象は顕著となる。
【００１２】
レベリング工程は、乾燥前の膜の流動性を利用して時間経過による表面の平坦化を行うが、同時に、膜は基板に平行な方向にも動く場合があり、時間経過させる際に、塗布されたパターンが広がってしまうことがある。
【００１３】
特に限定されるわけではないが一例として、スクリーン印刷等では、比較的粘度が高い、例えば１０００ｍＰａ・ｓ以上の塗布液を使用する場合が多い。その場合、パターンの広がりはほとんど生じず、実用的には差し支えない。しかし、スプレー塗布法やフレキソ印刷等では、比較的粘度が低い、例えば１０００ｍＰａ・ｓ以下の塗布液を使用する場合が多い。その場合、塗布された膜の流動性が高く、パターンの広がりが無視できなくなるという問題があった。一般に、塗布前の基板表面は塗布液の濡れ性が高い状態にしておくのが望ましいが、基板表面の濡れ性が高いと、特に、パターンの広がりが短時間のうちに起こる傾向がある。また、基板表面の濡れ性が十分良くない場合は、レベリング中に塗布液がはじいてしまい、むしろ膜の凹凸が増えてしまう場合もある。
【００１４】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、より塗布パターンの非塗布表面部への塗布を防止する塗布液被塗布材の製造方法、被塗布材を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に記載の発明は、塗布液を被塗布材表面に塗布してなる塗布液被塗布材の製造方法であって、前記被塗布材表面は、塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面部と、塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面部とで構成される塗布パターンを含み、前記塗布液を塗布する前に、前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくする表面改質処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項１４に記載の発明は、塗布液が表面に塗布されて塗布液被塗布材となる被塗布材であって、前記被塗布材表面の塗布液が塗布される塗布表面の前記塗布液に対しての濡れ性が、前記被塗布材表面の塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面よりも大きいことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本実施形態の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態については、本発明を実施するための一形態に過ぎず、本発明は本実施形態によって限定されるものではない。
【００１８】
「塗布液被塗布材の製造方法」
本実施形態では、塗布表面部の少なくとも一領域に、濡れ性向上の表面改質処理を行うことで濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくする。すなわち、被塗布材表面は、塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面部と、塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面部とで構成される塗布パターンに塗布され、前記塗布液を塗布する前に、前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくする表面改質処理を行う。この逆で、少なくとも非塗布表面部の少なくとも一領域に濡れ性低下処理を行うことで前記塗布液を塗布する前に、前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくしてもよい。
【００１９】
また、「濡れ性」とは、被塗布材に対する塗布液の濡れ性を示す。塗布液の濡れ性は、塗布液の接触角で評価することができる。接触角が小さいほど、濡れ性良好と判断できる。「濡れ性良好」とは言い換えれば、濡れ性が大きい、もしくは濡れ性が高いということである。一般に、塗布液が固形分である溶質と、溶質を溶解する溶媒とからなる場合、塗布液の濡れ性は、塗布液に用いる溶媒の影響を強く受ける。
【００２０】
本実施形態は、有機ＥＬ素子を形成する層を被塗布材とし、層の材料を塗布液として塗布し、有機ＥＬ素子を塗布液被塗布材とする態様について例示して図５Ａ〜図５Ｅを参照しつつ説明する。
【００２１】
図５Ａ：塗布表面部前処理（表面改質処理）：
塗布が行われる部分に、予め濡れ性を向上させる前処理を行う。図の太線部分は、前処理が行われ、濡れ性が高い状態となっている部分を示している。濡れ性を向上させる前処理としては、ＵＶ／Ｏ３処理、プラズマ処理等が挙げられる。プラズマ処理に用いるガスはＡｒ、Ｎ２、Ｏ２、ＣＦ４等が挙げられる。また、プラズマ処理は常圧で行っても、減圧で行っても良い。前処理をパターン化して行うためには、基板にマスクを置載する方法が最も簡便である。その際、マスクに使用する材料は、上記のような処理に十分耐える必要があるが、一般には金属製、特にステンレス製が好ましい。その他前処理をパターン化して行う方法としては、細いノズルから常圧のプラズマを発生させ、ノズルを走査し前処理をパターン化しても良い。また、レーザーを所定の領域に照射し、レーザーの照射された部分のみ、濡れ性を向上させることもできる。同様に濡れ性を低下させるプラズマ処理等によって非塗布表面部の少なくとも一領域に濡れ性低下処理を行うこともできる。
【００２２】
図５Ｂ、図５Ｃ：塗布：
図５Ｂ、図５Ｃに示されるように前処理がなされた領域と略同一のパターンで、塗布液を塗布する。図５Ｃの様に、後のレベリング工程で膜のパターンが広がることを考慮して、膜の塗布パターンを、前処理した領域よりも内側に形成しても良い。前処理した領域に対し、どの程度膜のパターンを内側に形成するかは、塗布液の粘度や溶媒によるが、一般には１０ｍｍ以下、好ましくは１ｍｍ以下、さらに好ましくは０．１ｍｍ以下、の幅で前処理した領域の全周にわたり内側にすれば良い。本発明に用いる塗布方法は、比較的粘度が低い塗布液が用いられる、スプレー法、フレキソ印刷やスクリーン印刷などの印刷法のほか、公知の溶液塗布方法を用いると好適である。
【００２３】
図５Ｄ：膜のレベリング（表面平坦化）：
塗布した膜を、レベリングする。膜のレベリングは、膜表面の平坦性を重視し、十分に行う。レベリング中、膜は基板と平行な方向にも広がろうとする。前処理をした領域では、濡れ性が非常に高く容易に広がるが、その外の領域には広がりにくい。つまり、レベリングを十分に行ったとしても、膜のパターンは前処理をした領域と略同一となる。例えば、塗布表面部前処理の工程で前処理した領域よりも小さなパターンで膜を形成した場合、膜の広がりは前処理をした領域の境界付近でほぼ停止する。また、前処理をした領域での濡れ性が非常に高いため、膜２のレベリングが効果的に行われる。レベリング方法は、塗布後単に所定の時間放置する、加熱や減圧を行いながら行うなど、種々の方法を用いることが出来るが、これに限定されない。
【００２４】
図５Ｅ：膜の乾燥：
膜２を乾燥する。図５Ｅでは前処理をした領域を図示することは省略している。乾燥により膜中の溶媒がほとんど抜けて、乾燥した膜が得られる。膜の乾燥は、加熱や減圧することによって行うことが出来る。加熱方法としては、ホットプレート、赤外線オーブン、温風循環式オーブン等が挙げられるが、これに限定されない。減圧乾燥、赤外線オーブンや温風循環式オーブン等、膜表面から加熱する加熱法では、膜の表面から乾燥が始まる。特に、減圧乾燥ではこの傾向が強い。その結果これらの乾燥方法では、膜表面が早く乾き、膜全体の流動を抑えることができる。ただし、１μｍを超えるような厚い膜の乾燥に用いると膜の内部まで完全に乾燥することが困難となる。よって、このような場合は、ホットプレート等、他の乾燥を併用することが望ましい。たとえば、減圧乾燥→ホットプレート等の加熱乾燥、のように順次行うと、良好な乾燥を行うことができる。膜の乾燥工程は特に特別な乾燥を要しない場合がある。
【００２５】
本実施形態では、図１と同様構造の有機ＥＬ素子における有機機能層の少なくとも１層を上記のような工程で形成する。図１は有機機能層が４層からなる場合を示したもので、当然、本発明は４層以下、もしくは５層以上の公知のあらゆる有機ＥＬ素子の構造に適用可能である。
【００２６】
本実施形態に用いることの出来る塗布可能な有機機能層材料は、たとえば以下のようなものが挙げられる。
【００２７】
有機溶媒に可溶な有機物からなる有機機能層の例が、例えば、特開２００３−７４６１に示されている。特開２００３−７４６１、６頁「００２３」〜「００２４」には、有機機能層に用いる高分子材料として、ＰＥＤＯＴ、ポリアニリン、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリアルキルフェニレン、ポリアセチレン誘導体、などが挙げられている。更に特開２００３−７４６１、７頁「００３１」によると、これらの高分子材料は、トルエン、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロホルム、テトラリン、キシレン、アニソール、ジクロロメタン、γブチロラクトン、ブチルセルソルブ、シクロヘキサン、ＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサノン、ジオキサンまたは、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）等の溶媒から選ばれた１種または複数種、に前駆体を溶解し、塗布される。
【００２８】
これら有機機能層は、既知のあらゆる成膜法を用いて形成することができる。特に可溶な有機物からなる有機機能層は、ウエットプロセスによって形成する事ができる。ウエットプロセスで形成する場合は、通常、材料を溶媒に溶解した塗布液を用いる。溶媒としては、前述の溶媒の他、ＰＧＭＥ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ）、ＰＧＭＥＡ（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅｇｌｙｃｏｌ ｍｏｎｏｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｅｒ ａｃｅｔａｔｅ）、乳酸エチル、ＤＭＡｃ（Ｎ．Ｎ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｃｅｔａｍｉｄｅ）、ＭＥＫ（ｍｅｔｈｙｌ ｅｔｈｙｌ ｋｅｔｏｎｅ）、ＭＩＢＫ（ｍｅｔｈｙｌ ｉｓｏｂｕｔｙｌ ｋｅｔｏｎｅ）、ＩＰＡ（ｉｓｏ ｐｒｏｐｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ）、エタノール等、既知の溶剤を用いる事ができる。
【００２９】
本実施形態は、塗布液の粘度が低い場合に特に有効で、具体的に塗布液の粘度は、１０００ｍＰａ・ｓ以下、好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下、もっとも好ましくは１０ｍＰａ・ｓ以下の場合、特に本実施形態が有効である。本実施形態に用いるウエットプロセスは、前述した通り、比較的粘度が低い塗布液が用いられる、スプレー法、フレキソ印刷やスクリーン印刷などの印刷法のほか、公知の溶液塗布方法を用いると好適である。他には、塗布方式としては、インクジェット、グラビアコート、グラビアリバースコート、コンマコート、ダイコート、リップコート、キャストコート、ロールコート、エアーナイフコート、メイヤーバーコート、押し出しコート、オフセット、紫外線硬化オフセット、フレキソ、孔版、シルク、カーテンフローコート、ワイヤーバーコート、リバースコート、グラビアコート、キスコート、ブレードコート、スムーズコート、スプレーコート、かけ流しコート、刷毛塗り等の各種印刷方式を用いることができる。
【００３０】
「有機ＥＬ素子製造方法」
プラズマ処理による表面改質処理、及び、スプレー法を用いて本発明を実施し、図１と同様の構造有機ＥＬ素子を作製する場合の実施例を図６Ａ〜図６Ｆを参照しつつ説明する。これは一例であって、本発明はこの実施例になんら限定されない。作製される図１と同様の構造の有機ＥＬ素子は、発光機能層が主に有機物からなり、陽極からホールが、陰極から電子が注入され、発光層で再結合し発光する。有機ＥＬ素子の有機機能層は通常、ホール注入層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層など、それぞれの機能を持つ複数の層からなる。
【００３１】
図６Ａ：第１電極の形成：
ガラス基板上に、例えばＩＴＯ等からなる第１電極を所定のパターンで形成する。図のように、第１電極の一部が、第２電極の引き出し部となっていても良い。また、第１電極は必要に応じて、低抵抗金属を備えた２層構造となっていても良い。
【００３２】
第１電極を形成する前に、TFTアレイ、種々の配線、カラーフィルターなどを形成しても良い。また、第１電極を形成した後に、必要に応じて、絶縁膜パターンなどを形成しても良い。
【００３３】
図６Ｂ：塗布表面部前処理：
例えば２０×７０ｍｍの開口部を有する、０．１ｍｍ厚のステンレス板からなるマスクを基板上に載置し、例えばＡｒとＯ２を体積比１：１で混合したガスを用いて、減圧下でプラズマ処理する。図６Ｂの太線部分は、プラズマ処理により濡れ性が向上した領域を示す。
【００３４】
図６Ｃ：膜の塗布：
前処理に使用した形成したマスクと同一の形状のマスクを、基板上に載置し、例えば２０×７０ｍｍの開口部を有する、０．１ｍｍ厚のステンレス板からなるマスクを基板上に載置し、例えば酸をドープしたポリアニリンをＮＭＰに溶解した塗布液を、スプレーノズルを走査することにより、塗布を行う。使用するマスクの開口を、例えば全周にわたり０．２ｍｍ幅ずつ小さくして、１９．６×６９．６ｍｍとしても良い。
【００３５】
図６Ｄ：膜のレベリング（表面平坦化）：
塗布終了後、約２分間常温、常圧のまま放置し、膜をレベリングする。レベリングを十分行っても、膜が前処理をした領域をはみ出すことはほとんどない。
【００３６】
図６Ｅ：膜の乾燥：
基板を真空チャンバー内へ導入、真空ポンプで３分間ほど減圧する。真空チャンバーを常圧に戻し、基板を取り出す。取り出した基板を、ホットプレートにて２００℃１０分間加熱し膜を乾燥する。図６Ｅからは前処理をした領域を図示することは省略する。
【００３７】
図６Ｆ：その他の層の形成：
乾燥した膜上に真空蒸着法にて、α−ＮＰＤを４５ｎｍ、Ａｌｑ３を６０ｎｍ、Ｌｉ２Ｏを１ｎｍ、Ａｌを１００ｎｍそれぞれ成膜する。Ａｌの第２電極は形成した引き出し部を通して外部に引き出される。第２電極と引き出し部分の接続部分に、有機機能層が成膜されてしまうと、接触不良となり、特に問題となるため、本発明により有機機能層のパターンを高精度に形成できると、大変効果的である。この後に防湿のための封止膜の形成、基板側からの保護バリア膜の形成を行うのが望ましい。
【００３８】
上記実施例では、前処理をする領域と、膜の塗布パターンを略同一としたが、全く異なるパターンとしても良い。その場合、前処理をする領域と膜が重なる部分では、膜の高いレベリング効果が得られる。また、前処理をする領域の境界と、膜のパターンエッジが近接する部分では、膜のパターンを前処理をする領域の通りに形成できる。
【００３９】
本実施形態では、膜の塗布前に、予め、塗布表面部に濡れ性を向上させる前処理を行うので、前処理をした領域で、膜の濡れ性が非常に良い状態となる。よって、膜のレベリングを行う際、高い平坦性が達成される。また、膜のレベリングを十分に行っても、膜のパターンが前処理をした領域の外側に広がりにくく、パターン精度の高い成膜を行うことができる。これらの結果、特性の良好な有機ＥＬ素子をパターン精度良く作製することができる。
【００４０】
本実施形態では、好適であることから被塗布材表面に対する表面処理として、前記塗布表面部に対して前記塗布液に対する濡れ性を向上させる表面改質処理を行っているがこれに限定されない。前記表面改質処理は、前記非塗布表面部に対して前記塗布液に対する濡れ性を低下させる前記表面改質処理であっても前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくすることができるのでよい。
【００４１】
本実施形態では、好適であることから前記表面改質処理は、表面プラズマ処理とＵＶ／Ｏ３処理を例示したがこれに限定されることなく、表面改質できる処理であればよい。
【００４２】
本実施形態では、好適であることから塗布液を塗布パターンに塗布し、前記第一の塗布工程における塗布パターンと、前記第二の塗布工程における塗布パターンが略同一パターンとしているがこれに限られない。異なるパターンでも第一の塗布工程と第二の塗布工程とで分けて塗布する方法であればよい。
【００４３】
本実施形態では、好適であることから前記塗布パターンに塗布可能な塗布パターン形成装置を用いているがこれに限られることがない。塗布前に被塗布材表面に対して表面改質処理を行い、前記被塗布材表面の塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面の前記塗布液に対しての濡れ性が、前記被塗布材表面の塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面よりも大きければよい。
【００４４】
また、本実施形態では、さらにより塗布パターンの非塗布表面部への塗布を防止することができることなどに好適であるので前記塗布パターン形成装置として、前記塗布表面部に対応する部分が貫通し、非塗布表面部に対応する部分が非貫通してなるマスクパターンが形成された表面マスクを用い、前記表面マスクを通して前記塗布パターンに前記塗布液を塗布することとしているがこれに限られない。他の版や印刷法を用いて前記塗布パターンに塗布してもよい。また、前記表面マスクと略同一のマスクパターンを有する前処理用マスクを用いると好適であるがこれに限定されない。
【００４５】
また、本実施形態では、より塗布パターンの非塗布表面部への塗布を防止することができることに好適であるので塗布部分を、前処理された塗布表面部よりも内側に塗布することとしてあるがこれに限られない。内側に塗布しなくともより塗布パターンの非塗布表面部への塗布を防止することができる場合がある。
【００４６】
本実施形態では、好適であることから前記塗布は噴射ノズルから前記塗布液を噴射するスプレー塗布によるものを挙げているがこれに限られない。
【００４７】
本実施形態では、好適であることから、塗布後に塗布液の表面平坦化を行うこととしているがこれに限られない。なお、塗布液の表面平坦化は、時間経過で塗布液が自発的に表面平坦化する場合と他の平坦化する一般的な工程を用いて平坦化する場合の両方を含むものである。塗布液の表面平坦化は必須の工程ではなく、好適な工程である。また、本実施形態では乾燥により塗布液の固化を行うが、塗布液によりＵＶ硬化、ＥＢ硬化、熱硬化などの固化を用いてもよい。
【００４８】
本実施形態では、塗布液の両方が粘度１０００ｍＰａ・ｓ以下であると塗布パターンの非塗布表面部へ塗布が広がりやすいので、表面改質処理により塗布パターンの非塗布表面部への塗布を防止すると好適であるが、これに限定されない。
【００４９】
本実施形態では、好適であるので有機ＥＬ素子構成層に対して、基板、陽極、有機機能層の各層、陰極、基板側の保護バリア膜、封止膜のうち少なくとも１層であることを例示して塗布方法を説明しているがこれに限られない。被塗布材が半導体基板、有機トランジスタ構成層であってもよく、これら以外であってもよい。有機トランジスタ構成層とは、ドレイン電極、ゲート電極、ゲート絶縁膜、ソース電極、有機半導体膜などが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】従来技術における有機ＥＬ素子の断面図である。
【図２】従来技術における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図３Ａ】従来技術における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図３Ｂ】従来技術における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図３Ｃ】従来技術における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図４】従来技術における塗布液被塗布材の製造方法の課題を模式的に説明する図である。
【図５Ａ】本実施形態における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図５Ｂ】本実施形態における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図５Ｃ】本実施形態における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図５Ｄ】本実施形態における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図５Ｅ】本実施形態における塗布液被塗布材の製造方法を模式的に説明する図である。
【図６Ａ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【図６Ｂ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【図６Ｃ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【図６Ｄ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【図６Ｅ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【図６Ｆ】本実施形態における有機ＥＬ素子の作製方法を模式的に説明する図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を被塗布材表面に塗布してなる塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記被塗布材表面は、塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面部と、塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面部とで構成される塗布パターンに塗布され、
前記塗布液を塗布する前に、前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくする表面改質処理を行う塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記表面改質処理は、前記塗布表面部に対して前記塗布液に対する濡れ性を向上させる表面改質処理を含む塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記表面改質処理は、前記非塗布表面部に対して前記塗布液に対する濡れ性を低下させる前記表面改質処理を含む塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記表面改質処理は、表面プラズマ処理とＵＶ／Ｏ３処理とのうち少なくとも一方を含む表面改質処理である塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布パターンに塗布可能な塗布パターン形成装置を用いて前記塗布パターンに前記塗布液を塗布する塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布パターン形成装置は、前記塗布表面部に対応する部分が貫通し、非塗布表面部に対応する部分が非貫通してなるマスクパターンが形成された表面マスクであって、
前記表面マスクを通して前記塗布パターンに前記塗布液を塗布する塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記表面マスクと略同一のマスクパターンを有する前処理用マスクを通して前記表面改質処理を行う塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布は噴射ノズルから前記塗布液を噴射するスプレー塗布である塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記被塗布材が半導体基板、有機トランジスタ構成層、有機ＥＬ素子構成層のうち少なくとも１つである塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記有機ＥＬ素子構成層は、基板、陽極、有機機能層の各層、陰極、基板側の保護バリア膜、封止膜のうち少なくとも１層である塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布液の粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以下である塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布液の塗布後に塗布液の平坦化処理を行う塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布液の塗布は、塗布パターンの塗布表面部よりも内側とする塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項１４】
塗布液が表面に塗布されて塗布液被塗布材となる被塗布材であって、
前記被塗布材表面の塗布液が塗布される塗布表面の前記塗布液に対しての濡れ性が、前記被塗布材表面の塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面よりも大きい被塗布材。
【請求項１】
塗布液を被塗布材表面に塗布してなる塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記被塗布材表面は、塗布液が被塗布材表面に塗布される塗布表面部と、塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面部とで構成される塗布パターンに塗布され、
前記塗布液を塗布する前に、前記塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性を前記非塗布表面部の前記塗布液に対する濡れ性よりも大きくする表面改質処理を行う塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記表面改質処理は、前記塗布表面部に対して前記塗布液に対する濡れ性を向上させる表面改質処理を含む塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記表面改質処理は、前記非塗布表面部に対して前記塗布液に対する濡れ性を低下させる前記表面改質処理を含む塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記表面改質処理は、表面プラズマ処理とＵＶ／Ｏ３処理とのうち少なくとも一方を含む表面改質処理である塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布パターンに塗布可能な塗布パターン形成装置を用いて前記塗布パターンに前記塗布液を塗布する塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布パターン形成装置は、前記塗布表面部に対応する部分が貫通し、非塗布表面部に対応する部分が非貫通してなるマスクパターンが形成された表面マスクであって、
前記表面マスクを通して前記塗布パターンに前記塗布液を塗布する塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記表面マスクと略同一のマスクパターンを有する前処理用マスクを通して前記表面改質処理を行う塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布は噴射ノズルから前記塗布液を噴射するスプレー塗布である塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記被塗布材が半導体基板、有機トランジスタ構成層、有機ＥＬ素子構成層のうち少なくとも１つである塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記有機ＥＬ素子構成層は、基板、陽極、有機機能層の各層、陰極、基板側の保護バリア膜、封止膜のうち少なくとも１層である塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布液の粘度が１０００ｍＰａ・ｓ以下である塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項１２】
請求項１から１１のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布液の塗布後に塗布液の平坦化処理を行う塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか１つに記載の塗布液被塗布材の製造方法であって、
前記塗布液の塗布は、塗布パターンの塗布表面部よりも内側とする塗布液被塗布材の製造方法。
【請求項１４】
塗布液が表面に塗布されて塗布液被塗布材となる被塗布材であって、
前記被塗布材表面の塗布液が塗布される塗布表面の前記塗布液に対しての濡れ性が、前記被塗布材表面の塗布液が被塗布材表面に塗布されない非塗布表面よりも大きい被塗布材。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図５Ｃ】
【図５Ｄ】
【図５Ｅ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【公開番号】特開２００６−２３９６２９（Ｐ２００６−２３９６２９Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６１２１４（Ｐ２００５−６１２１４）
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
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