機能性膜の製造方法
【課題】ダミー領域、バンク等の新たな部材を必要とせず、膜厚及び膜形状が均一な機能性膜を同一基板内に複数個、同時に製造する方法を提供する。
【解決手段】基板１上に、機能性膜２の形成材料を含む第１の液体３を付与し、乾燥させて機能性膜前駆体４を形成し、次いで、第１の液体３の溶媒成分を含む第２の液体５を機能性膜前駆体４上に付与して該機能性膜前駆体４を溶解させ、再乾燥させて膜形状を変化させる。
【解決手段】基板１上に、機能性膜２の形成材料を含む第１の液体３を付与し、乾燥させて機能性膜前駆体４を形成し、次いで、第１の液体３の溶媒成分を含む第２の液体５を機能性膜前駆体４上に付与して該機能性膜前駆体４を溶解させ、再乾燥させて膜形状を変化させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の機能を発現する機能性膜を同一基板内の複数個所に同じ形状で製造する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に機能性膜を形成する機能性膜の形成方法には、蒸着法やスパッタ法を用い、機能性膜の形成材料を加熱により蒸発させ基板上に成膜する手法や、スピンコート法を用いて基板上に成膜する手法が一般的に知られている。また、この他にもスクリーン印刷やオフセット印刷等の印刷方法を用いて基板上に成膜する手法、インクジェット方式を用いた成膜方法も知られている。中でもインクジェット法によれば、直接基板上に任意のパターンを形成できるため、製造装置の簡略化、ランニングコストの低減等の観点から有力な手法とされており、機能性膜の製造方法として有望視されている。
【０００３】
しかしながら、インクジェット法を用い、基板上に吐出、塗布された液滴は、表面張力や雰囲気の温度、湿度の影響を受け、乾燥後の機能性膜の断面形状、周縁部の形状にバラツキを生じる場合がある。そのため、インクジェット法により基板内に複数個の機能性膜を製造する場合、図４に示すように、基板内の機能性膜の形成領域によって膜形状にばらつきが発生する。即ち、図４（ａ）に示すように、基板１上に複数の機能性膜２を形成した場合、基板中央部４１、中間部４２、端部４３において機能性膜２の断面形状が図４（ｂ）に示すように、凸型（Ａ）、凹型（Ｂ）、高さの差が大きい凹型（Ｃ）のように異なってしまう。つまり、機能性膜２の形成領域によって断面形状が異なる上、機能性膜２内における膜厚むらも大きい。
【０００４】
特許文献１には、基板上のバンクで画される塗布領域に、膜の形成材料を溶媒または分散液に溶解または分散させた第１の液状体を液滴吐出ヘッドで塗布し、さらに、該第１の液状体の上に第２の液状体を付与する方法が開示されている。係る方法では、第２の液状体を付与して第１の液状体中の膜形成材料を沈降させる第２の工程を経ることで、平坦で均一な厚さの膜を形成する。しかしながら、この手法では、基板上に予め液状体を保持するための、隔壁またはバンクが必要となり、隔壁、バンクが必要のないパターンには対応できなかった。
【０００５】
そこで、特許文献２には、インクジェット法を用いた有機ＥＬの製造方法において、表示画素領域の周囲に、表示画素と同じダミー画素を設けた方法が開示されている。係る方法は、周囲にダミー画素を設けることで、表示画素領域内における、膜の形成材料を含むインクの吐出、塗布、乾燥時の雰囲気（温度、湿度）を一様にし、膜形状を均一にするものである。しかしこの手法では、基板上にダミー領域を設けるための領域が必要であり、膜の形成材料も余分に必要であり、より効率的な製造方法が望まれている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８５６１６号公報
【特許文献２】特開２００５−２５９７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ダミー領域、バンク等の新たな部材を必要とせず、膜厚及び膜形状が均一な機能性膜を同一基板内に複数個、同時に製造する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１は、基板上に複数の機能性膜を製造する方法であって、
機能性膜の形成材料を含む第１の液体を基板上に複数個所付与し、乾燥させて複数の機能性膜前駆体を形成する工程と、
少なくとも一部の機能性膜前駆体に、該機能性膜前駆体を溶解させる第２の液体を付与する工程と、
前記第２の液体が付与された機能性膜前駆体を乾燥させる再乾燥工程とを有することを特徴とする機能性膜の製造方法である。
【０００９】
上記本発明の機能性膜の製造方法においては、下記の構成を好ましい態様として含む。
前記第２の液体は、第１の液体に含まれる溶媒成分を少なくとも一種含んでいる。
前記第２の液体は、純水、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、メタノール、エチルアルコールのうちの少なくとも一種を含んでいる。
前記第１の液体の付与は、インクジェット法により行われる。
前記第１の液体及び前記第２の液体の付与は、インクジェット法により行われる。
前記第２の液体の付与に先立って、機能性膜前駆体の膜形状を計測し、その結果に基づいて第２の液体を付与する機能性膜前駆体を決定する。
前記機能性膜前駆体の膜形状の計測結果に基づいて、第２の液体を付与する機能性膜前駆体毎に、第２の液体の付与量を制御する。
前記機能性膜前駆体の膜形状の計測結果に基づいて、第２の液体を付与する機能性膜前駆体毎に、第２の液体の成分を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、各機能性膜内における膜厚むらを解消すると同時に、機能性膜の形成領域毎の膜の断面形状の差を解消することができ、基板内の機能性膜の膜形状を均一化させることが可能となる。
【００１１】
本発明においては、膜形状の変化（修正）が必要な機能性膜前駆体のみを選択して第２の液体を付与することができる。よって、第２の液体が必要最小限の量ですむため、効率よく機能性膜を製造することができる。また、機能性膜前駆体の再乾燥工程における乾燥速度を制御し、より効率よく膜形状を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の製造方法によって形成される機能性膜とは、熱、電気、光等の何らかのエネルギー入力によって、所望の機能を発現する膜である。具体的には、例えば、表面伝導型電子放出素子の電極や電子放出膜（素子膜）、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層などが好ましく挙げられる。また、各種表示装置に搭載されるカラーフィルタや配線材料、絶縁層、有機半導体などにも本発明は好ましく適用される。
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、その相対配置などは、特に特定な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態の機能性膜の製造工程示す断面模式図である。
【００１５】
先ず、基板１を用意する〔図１（ａ）〕。製造する機能性膜２が表面伝導型電子放出素子の電子放出膜や電極である場合には、基板１は、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、ＳｉＯ2を表面に堆積させたガラス基板、アルミナ等のセラミックス基板等を用いることができる。
【００１６】
基板１上に機能性膜２の形成材料を含む第１の液体３を付与する〔図１（ｂ）〕。機能性膜２が電子放出素子の電子放出膜である導電性膜を構成する材料は、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ等の金属、ＰｄＯ、ＳｎＯ2、ＰｂＯ、等の酸化物であり、抵抗値や必要な機能によって材料を選択する必要がある。尚、機能性膜２の形成材料としてはこれらに限定されるものではない。第１の液体３は、機能性膜２の形成材料を溶解或いは分散させる溶媒に該形成材料を溶解、分散させて調整する。係る溶媒としては、純水、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、メタノール、エタノールが好ましく用いられる。また、機能性膜の形成材料の分散を容易にさせるため、該形成材料表面をコーティングする方法や、錯体等を溶解する方法も可能である。
【００１７】
第１の液体３を付与する方法としては、特に限定されないが、インクジェット法を用いることが好ましい。
【００１８】
図２に、本発明に用いられるインクジェット装置の一例を模式的に示す。図２において、Ｘ軸駆動ステージ１８、Ｙ軸駆動ステージ１９上の基板１の上方に吐出用のインクジェット（ＩＪ）ヘッド１０が設置されており、該ＩＪヘッド１０に設けられた吐出ノズルから、第１の液体３を液滴状態で吐出し、基板１上に付着させる。尚、液滴塗布に使用する吐出ノズルは１つでも複数でも可能である。ＩＪヘッド１０及びＸ，Ｙ軸駆動ステージ１８、１９には、ヘッド駆動制御系１２、ステージ駆動制御系１３が設けられており、ステージ１８、１９に設けられた位置検出機構及びステージ駆動機構と連動して液滴を吐出する。これにより、基板１上の目的位置に液滴を付着させることが出来る。
【００１９】
基板１上に付与される第１の液体３のパターンは、任意であり、円形、正方形、直線パターン等あるが、パターンはいずれであっても良い。また、基板全面にパターンを形成しても良いし、一部に形成しても良い。この時、基板上のパターンを形成する領域を決定できれば良く、必ずしも所望する膜厚パターンでなくても良い。さらには各パターンの膜厚にばらつきがあっても良い。
【００２０】
基板１上に付与された第１の液体３は乾燥処理が施され、機能性膜前駆体４が形成される〔図１（ｃ）〕。
【００２１】
必要に応じて、機能性膜前駆体４の膜形状を計測する。機能性膜前駆体４の膜形状の計測方法としては、光干渉式膜厚計、レーザー膜厚計等の光学式の計測手法を用いるのが好ましいが、接触式の膜厚計でも良く、計測手法はこれに限定されるものではない。
【００２２】
次に、機能性膜前駆体４の膜形状を変化させるため、第２の液体５を付与し、機能性膜前駆体４を溶解させる〔図１（ｅ）〕。第２の液体５は、機能性膜前駆体４を溶解させうるものであり、好ましくは第１の液体３の溶媒成分を少なくとも一種含んでいる。よって、純水、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、メタノール、エタノールのうちの少なくとも一種が好ましく用いられる。尚、機能性膜前駆体４を溶解させるとは、当該機能性膜前駆体４を完全に溶解させる場合と、その一部、例えばその表面のみを溶解させる場合とを含む。また、第２の液体５を付与する方法としては、特に限定されないが、インクジェット法を用いることが好ましい。
【００２３】
ここで、先に機能性膜前駆体４の膜形状を計測した場合には、計測結果に基づいて、膜形状の変化が必要な機能性膜前駆体４のみを選択して第２の液体５を付与する。また、第２の液体５を付与する機能性膜前駆体４の膜形状に応じて、第２の液体５の付与量や成分を制御することにより、溶解した機能性膜前駆体６の乾燥時間を制御することが可能となる。その結果、均一な膜形状を形成するための乾燥パラメーターを制御することが可能となる。
【００２４】
液滴乾燥において、一般に、その乾燥の初期段階では、液滴の縁で溶媒が急速に蒸発し、固形分濃度が上昇する傾向がある。この時、液滴の縁における固形分濃度が飽和濃度に達すると、その縁において固形分が局所的に析出し、その析出した固形分によって液滴の縁が固定され、乾燥に伴う液滴の外形の収縮が抑制される。一旦液滴の縁が固定されると、液滴の中央部と縁では縁の方が液体の蒸発速度が高くなるため、液滴内には液滴の中央部から縁に向かう流れができ、溶質成分は液滴縁部において固化される。また、乾燥しやすい溶媒を用いると、液滴の中央部と縁での蒸発速度の差が大きくなり、液滴内には液滴の中央部から縁に向かう流れが早くなり、液滴の縁において膜厚が厚くなり易くなる。逆に乾燥しにくい溶媒を用いると、上記効果が得られなくなる。また、第２の液体５は成分の数が少ない方が、乾燥制御が容易となる。
【００２５】
また、第２の液体５の付与量を制御することで、溶解した機能性膜前駆体６の溶媒成分と溶質成分の成分比を制御することができ、この成分比によって基板１上の液滴の粘性係数を変化させることができる。即ち、液滴中央部から縁に向かう流れのスピードを制御することができる。
【００２６】
第２の液体５により溶解させた機能性膜前駆体６を再び乾燥させ、必要に応じて焼成等の処理を施して機能性膜２を得る〔図１（ｆ）〕。
【実施例】
【００２７】
（実施例１）
機能性膜として、表面伝導型電子放出素子の電子放出膜（導電性膜）を形成した。
【００２８】
（ａ）絶縁性の基板としてガラス基板を用い、洗浄後、１２０℃で乾燥させた。この基板上に、Ｐｔ膜により、電極幅５００μｍ、電極間ギャップ２０μｍの一対の素子電極を形成し、各素子電極に各々配線を接続した。この配線としては、列方向配線と行方向配線とを層間絶縁層を介して交差配置したマトリクス配線とした。前記基板をアルカリ洗浄にて洗浄後、撥水処理剤を用いて表面処理を行った。その後、前記基板を、温度２５℃、湿度５０％に設定された恒温湿チャンバー内に置かれた基板ステージ上に吸着させ、液体付与位置の位置調整を行った。
【００２９】
（ｂ）ＩＪヘッドに、第１の液体をインクとして注入した。第１の液体としては、純水８０％、イソプロピルアルコール１９％、パラジウム１％（重量比）の組成の液体を使用した。基板ステージをスキャンニングさせながら、位置検出機構及びインクジェット吐出制御・駆動機構により、基板上の素子電極間に液滴が着弾できる吐出タイミングで吐出信号を送って、液体を吐出させた。これにより、基板上の素子電極間に、ドット径が１００μｍであるパラジウムを含有する第１の液体を付与した。
【００３０】
（ｃ）第１の液体を基板上で常温乾燥させ、導電性膜前駆体を得た。基板上の導電性膜前駆体の膜厚を光干渉式膜厚計を用いて計測した。この時、膜厚の評価は、膜の端部から５μｍの範囲を有効エリア外とし、残りの部分の平均膜厚を計算し、膜厚の対平均誤差を算出した。上記のようにして形成した導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±２０％であった。
【００３１】
（ｄ）ＩＪヘッドに、第２の液体をインクとして注入した。第２の液体としては、純水８０％、エチルアルコール２０％（重量比）の組成の液体を使用した。基板ステージをスキャンニングさせながら、位置検出機構及びインクジェット吐出制御・駆動機構により、吐出ノズルに設計上の吐出タイミングで吐出信号を送って、液体を各々の導電性膜前駆体上に液滴量１０ｐｌで１回ずつ吐出させた。これにより、導電性膜前駆体を第２の液体にて溶解させた。
【００３２】
（ｅ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な導電性膜前駆体を得た。上記の工程を経た導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±５％であった。
【００３３】
その後、基板を３５０℃で３０分間加熱し、酸化パラジウムからなる導電性膜を得た。さらに、水素を含む雰囲気中での導電性膜への通電、及び、有機化合物を含む雰囲気中での導電性膜への通電を経て、上記導電性膜に電子放出部を形成した。こうして作成された電子源基板に、フェースプレート及び支持枠等を組み合わせて表示パネルを作成し、更に、駆動回路を接続して画像表示装置を作成したところ、画像表示装置を歩留まりよく得ることができた。
【００３４】
（実施例２）
実施例１（ａ）〜（ｃ）と同様にして導電性膜前駆体を形成し、膜厚を計測した。その結果、有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．１μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．１μｍ±２０％であった。
【００３５】
（ｄ）第２の液体として純水を用い、実施例１の（ｄ）と同様にして、各々の導電性膜前駆体上に液滴量１０ｐｌで２回ずつ吐出させた。これにより、導電性膜前駆体を第２の液体にて溶解させた。
【００３６】
（ｅ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な導電性膜前駆体を得た。上記の工程を経た導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．１μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．１μｍ±５％であった。
【００３７】
その後、基板を３５０℃で３０分間加熱し、酸化パラジウムからなる導電性膜を得た。さらに、水素を含む雰囲気中での導電性膜への通電、及び、有機化合物を含む雰囲気中での導電性膜への通電を経て、上記導電性膜に電子放出部を形成した。こうして作成された電子源基板に、フェースプレート及び支持枠等を組み合わせて表示パネルを作成し、更に、駆動回路を接続して画像表示装置を作成したところ、画像表示装置を歩留まりよく得ることができた。
【００３８】
（実施例３）
実施例１の（ａ）と同様にして、基板上に素子電極と配線を形成した。
【００３９】
（ｂ）第１の液体として、純水８０％、イソプロピルアルコール１５％、エチレングリコール４％、パラジウム１％（重量比）の組成の液体を使用する以外は実施例１の（ｂ）と同様にして第１の液体を基板上の素子電極間に付与した。
【００４０】
（ｃ）第１の液体を基板上で常温乾燥させ、導電性膜前駆体を得た。基板上の導電性膜前駆体の膜厚を光干渉式膜厚計を用いて計測した。その結果、導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±１５％であった。
【００４１】
（ｄ）第２の液体として純水９５％、エチレングリコール５％（重量比）の組成の液体を使用し、実施例１の（ｄ）と同様にして、各々の導電性膜前駆体上に液滴量１５ｐｌで１回ずつ吐出させた。これにより、導電性膜前駆体を第２の液体にて溶解させた。
【００４２】
（ｅ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な導電性膜前駆体を得た。上記の工程を経た導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±５％であった。
【００４３】
その後、基板を３５０℃で３０分間加熱し、酸化パラジウムからなる導電性膜を得た。さらに、水素を含む雰囲気中での導電性膜への通電、及び、有機化合物を含む雰囲気中での導電性膜への通電を経て、上記導電性膜に電子放出部を形成した。こうして作成された電子源基板に、フェースプレート及び支持枠等を組み合わせて表示パネルを作成し、更に、駆動回路を接続して画像表示装置を作成したところ、画像表示装置を歩留まりよく得ることができた。
【００４４】
（実施例４）
実施例３（ａ）〜（ｃ）と同様にして導電性膜前駆体を形成し、膜厚を計測した。その結果、有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは基板中央部では３．０μｍ±１０％であり、基板中央部と端部との中間部では３．０μｍ±１２％であり、基板端部では３．０μｍ±１５％であった。
【００４５】
（ｄ）第２の液体として、純水９５％、エチレングリコール５％（重量比）の組成の液体を使用し、実施例１と同様にして、導電性膜前駆体に第２の液体を付与した。但し、基板中央部の導電性膜前駆体上には１０ｐｌずつ、基板端部の導電性膜前駆体上には１５ｐｌずつ、基板中央と端部の中間部の導電性膜前駆体上には１２．５ｐｌずつ吐出させた。吐出の方法として、インクジェットヘッドの駆動電圧を制御することにより吐出する液滴量を制御した。これにより、導電性膜前駆体を第２の液体にて溶解させた。
【００４６】
（ｅ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な導電性膜前駆体を得た。上記の工程を経た導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜のばらつきはいずれの領域も３．０μｍ±５％であった。
【００４７】
その後、基板を３５０℃で３０分間加熱し、酸化パラジウムからなる導電性膜を得た。さらに、水素を含む雰囲気中での導電性膜への通電、及び、有機化合物を含む雰囲気中での導電性膜への通電を経て、上記導電性膜に電子放出部を形成した。こうして作成された電子源基板に、フェースプレート及び支持枠等を組み合わせて表示パネルを作成し、更に、駆動回路を接続して画像表示装置を作成したところ、画像表示装置を歩留まりよく得ることができた。
【００４８】
（実施例５）
実施例３（ａ）〜（ｃ）と同様にして導電性膜前駆体を形成し、膜厚を計測した。その結果、導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±１５％であった。
【００４９】
（ｄ）第２の液体として、導電性膜前駆体の形成領域毎に組成を変えたものを用い、実施例１と同様にして、各導電性膜前駆体上に液適量が１０ｐｌで１回ずつ吐出した。第２の液体の組成は重量比で、基板中央部の導電性膜前駆体には純水９５％、エチレングリコール５％、基板端部の導電性膜前駆体には純水８５％、エチレングリコール１５％、基板中央と端部の中間部においては、純水９０％、エチレングリコール１０％とした。これにより、導電性膜前駆体を第２の液体にて溶解させた。
【００５０】
（ｅ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な導電性膜前駆体を得た。上記の工程を経た導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±５％であった。
【００５１】
その後、基板を３５０℃で３０分間加熱し、酸化パラジウムからなる導電性膜を得た。さらに、水素を含む雰囲気中での導電性膜への通電、及び、有機化合物を含む雰囲気中での導電性膜への通電を経て、上記導電性膜に電子放出部を形成した。こうして作成された電子源基板に、フェースプレート及び支持枠等を組み合わせて表示パネルを作成し、更に、駆動回路を接続して画像表示装置を作成したところ、画像表示装置を歩留まりよく得ることができた。
【００５２】
（実施例６）
図３に示す工程に従って、機能性膜として有機ＥＬ表示体の正孔注入膜を製造した。
【００５３】
（ａ）基板１としてガラス基板上にスパッタ法によりＩＴＯからなる第１電極２９を形成した。次に、有機ＥＬの各画素を形成する隔壁３０をスクリーン印刷を用いて形成した〔図３（ａ）〕。その後、前記基板１を、温度２５℃、湿度５０％に設定された恒温湿チャンバー内に置かれた基板ステージ上に吸着させ、液体付与位置の位置調整を行った。
【００５４】
（ｂ）吐出ヘッド１０に、第１の液体３をインクとして注入した。第１の液体３としては、正孔注入材料としてトリフェニルアミン６量体（ＴＰＡ−６：分子量１４６１、融点２７７℃、Ｔｇ１５６℃）をトルエン、イソプロピルアルコールに溶解した液体を使用した。基板ステージをスキャンニングさせながら、位置検出機構及びインクジェット吐出制御・駆動機構により、各画素に液滴が着弾できる吐出タイミングで吐出信号を送って、液体を吐出させた。これにより、第１電極２９上の各画素に、トリフェニルアミン６量体を含有する第１の液体３を付与した〔図３（ｂ）〕。
【００５５】
（ｃ）第１の液体３を基板１上で常温乾燥させ、正孔注入膜前駆体３４を得た〔図３（ｃ）〕。基板上の正孔注入膜前駆体３４を光学式膜厚計を用いて、各膜の膜厚を計測した。この際、膜厚の評価は、各画素の端部から５μｍの範囲を有効エリア外とし、残りの部分の平均膜厚を計算し、膜厚の対平均誤差を算出した。上記のようにして形成した正孔注入膜前駆体３４の有効エリアは９０μｍ角であり、平均膜厚は１．２μｍであり、各膜の膜厚のばらつきは１．２μｍ±２５％であった。
【００５６】
（ｄ）ＩＪヘッドに、第２の液体５として、メタノール５％、イソプロピルアルコール９５％（重量比）の組成の液体をインクとして注入した。基板ステージをスキャンニングさせながら、位置検出機構及びインクジェット吐出制御・駆動機構により、吐出ノズルに設計上の吐出タイミングで吐出信号を送って、第２の液体５を各々の正孔注入膜前駆体（４）上に吐出させた。吐出量は、液滴量１０ｐｌで１回ずつとした〔図３（ｄ）〕。
【００５７】
（ｅ）正孔注入膜前駆体３４を第２の液体５に溶解させ、液滴状態の正孔注入膜前駆体３６を形成した〔図３（ｅ）〕。
【００５８】
（ｆ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な正孔注入膜３２を得た〔図３（ｆ）〕。上記の工程を経た正孔注入膜３２の有効エリアは９０μｍ角であり、平均膜厚は１．２μｍであり、各正孔注入膜３２の膜厚のばらつきは１．２μｍ±１０％であった。
【００５９】
次に、発光材料としてトリス（８−キノリノール）アルミニウム（アルミキノリン錯体）に代表される８−ヒドロキシキノリン金属錯体を物理蒸着法によって正孔注入膜３２上に成膜し、発光層を形成した。さらに、第１電極２９のパターンに対応する貫通孔を有するマスクを用い、電子注入層としてのＡｌ−Ｌｉを物理蒸着法によって成膜し、続いてＡｌ電極を物理蒸着法によって成膜した。最後に、封止缶によって、有効表示領域を封止し、有機ＥＬ表示体を得た。得られた有機ＥＬ表示体は、各画素の発光特性が均一であった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態の工程を模式的に示す図である。
【図２】本発明で用いられるインクジェット装置の一例を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施例６の工程を模式的に示す図である。
【図４】従来の機能性膜の製造方法における膜形状のむらを示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 基板
２ 機能性膜
３ 第１の液体
４ 機能性膜前駆体
５ 第２の液体
６ 機能性膜前駆体
１０ ＩＪヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の機能を発現する機能性膜を同一基板内の複数個所に同じ形状で製造する製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上に機能性膜を形成する機能性膜の形成方法には、蒸着法やスパッタ法を用い、機能性膜の形成材料を加熱により蒸発させ基板上に成膜する手法や、スピンコート法を用いて基板上に成膜する手法が一般的に知られている。また、この他にもスクリーン印刷やオフセット印刷等の印刷方法を用いて基板上に成膜する手法、インクジェット方式を用いた成膜方法も知られている。中でもインクジェット法によれば、直接基板上に任意のパターンを形成できるため、製造装置の簡略化、ランニングコストの低減等の観点から有力な手法とされており、機能性膜の製造方法として有望視されている。
【０００３】
しかしながら、インクジェット法を用い、基板上に吐出、塗布された液滴は、表面張力や雰囲気の温度、湿度の影響を受け、乾燥後の機能性膜の断面形状、周縁部の形状にバラツキを生じる場合がある。そのため、インクジェット法により基板内に複数個の機能性膜を製造する場合、図４に示すように、基板内の機能性膜の形成領域によって膜形状にばらつきが発生する。即ち、図４（ａ）に示すように、基板１上に複数の機能性膜２を形成した場合、基板中央部４１、中間部４２、端部４３において機能性膜２の断面形状が図４（ｂ）に示すように、凸型（Ａ）、凹型（Ｂ）、高さの差が大きい凹型（Ｃ）のように異なってしまう。つまり、機能性膜２の形成領域によって断面形状が異なる上、機能性膜２内における膜厚むらも大きい。
【０００４】
特許文献１には、基板上のバンクで画される塗布領域に、膜の形成材料を溶媒または分散液に溶解または分散させた第１の液状体を液滴吐出ヘッドで塗布し、さらに、該第１の液状体の上に第２の液状体を付与する方法が開示されている。係る方法では、第２の液状体を付与して第１の液状体中の膜形成材料を沈降させる第２の工程を経ることで、平坦で均一な厚さの膜を形成する。しかしながら、この手法では、基板上に予め液状体を保持するための、隔壁またはバンクが必要となり、隔壁、バンクが必要のないパターンには対応できなかった。
【０００５】
そこで、特許文献２には、インクジェット法を用いた有機ＥＬの製造方法において、表示画素領域の周囲に、表示画素と同じダミー画素を設けた方法が開示されている。係る方法は、周囲にダミー画素を設けることで、表示画素領域内における、膜の形成材料を含むインクの吐出、塗布、乾燥時の雰囲気（温度、湿度）を一様にし、膜形状を均一にするものである。しかしこの手法では、基板上にダミー領域を設けるための領域が必要であり、膜の形成材料も余分に必要であり、より効率的な製造方法が望まれている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２８５６１６号公報
【特許文献２】特開２００５−２５９７１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、ダミー領域、バンク等の新たな部材を必要とせず、膜厚及び膜形状が均一な機能性膜を同一基板内に複数個、同時に製造する方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１は、基板上に複数の機能性膜を製造する方法であって、
機能性膜の形成材料を含む第１の液体を基板上に複数個所付与し、乾燥させて複数の機能性膜前駆体を形成する工程と、
少なくとも一部の機能性膜前駆体に、該機能性膜前駆体を溶解させる第２の液体を付与する工程と、
前記第２の液体が付与された機能性膜前駆体を乾燥させる再乾燥工程とを有することを特徴とする機能性膜の製造方法である。
【０００９】
上記本発明の機能性膜の製造方法においては、下記の構成を好ましい態様として含む。
前記第２の液体は、第１の液体に含まれる溶媒成分を少なくとも一種含んでいる。
前記第２の液体は、純水、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、メタノール、エチルアルコールのうちの少なくとも一種を含んでいる。
前記第１の液体の付与は、インクジェット法により行われる。
前記第１の液体及び前記第２の液体の付与は、インクジェット法により行われる。
前記第２の液体の付与に先立って、機能性膜前駆体の膜形状を計測し、その結果に基づいて第２の液体を付与する機能性膜前駆体を決定する。
前記機能性膜前駆体の膜形状の計測結果に基づいて、第２の液体を付与する機能性膜前駆体毎に、第２の液体の付与量を制御する。
前記機能性膜前駆体の膜形状の計測結果に基づいて、第２の液体を付与する機能性膜前駆体毎に、第２の液体の成分を制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、各機能性膜内における膜厚むらを解消すると同時に、機能性膜の形成領域毎の膜の断面形状の差を解消することができ、基板内の機能性膜の膜形状を均一化させることが可能となる。
【００１１】
本発明においては、膜形状の変化（修正）が必要な機能性膜前駆体のみを選択して第２の液体を付与することができる。よって、第２の液体が必要最小限の量ですむため、効率よく機能性膜を製造することができる。また、機能性膜前駆体の再乾燥工程における乾燥速度を制御し、より効率よく膜形状を変化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の製造方法によって形成される機能性膜とは、熱、電気、光等の何らかのエネルギー入力によって、所望の機能を発現する膜である。具体的には、例えば、表面伝導型電子放出素子の電極や電子放出膜（素子膜）、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層などが好ましく挙げられる。また、各種表示装置に搭載されるカラーフィルタや配線材料、絶縁層、有機半導体などにも本発明は好ましく適用される。
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、その相対配置などは、特に特定な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態の機能性膜の製造工程示す断面模式図である。
【００１５】
先ず、基板１を用意する〔図１（ａ）〕。製造する機能性膜２が表面伝導型電子放出素子の電子放出膜や電極である場合には、基板１は、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、ＳｉＯ2を表面に堆積させたガラス基板、アルミナ等のセラミックス基板等を用いることができる。
【００１６】
基板１上に機能性膜２の形成材料を含む第１の液体３を付与する〔図１（ｂ）〕。機能性膜２が電子放出素子の電子放出膜である導電性膜を構成する材料は、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｔａ等の金属、ＰｄＯ、ＳｎＯ2、ＰｂＯ、等の酸化物であり、抵抗値や必要な機能によって材料を選択する必要がある。尚、機能性膜２の形成材料としてはこれらに限定されるものではない。第１の液体３は、機能性膜２の形成材料を溶解或いは分散させる溶媒に該形成材料を溶解、分散させて調整する。係る溶媒としては、純水、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、メタノール、エタノールが好ましく用いられる。また、機能性膜の形成材料の分散を容易にさせるため、該形成材料表面をコーティングする方法や、錯体等を溶解する方法も可能である。
【００１７】
第１の液体３を付与する方法としては、特に限定されないが、インクジェット法を用いることが好ましい。
【００１８】
図２に、本発明に用いられるインクジェット装置の一例を模式的に示す。図２において、Ｘ軸駆動ステージ１８、Ｙ軸駆動ステージ１９上の基板１の上方に吐出用のインクジェット（ＩＪ）ヘッド１０が設置されており、該ＩＪヘッド１０に設けられた吐出ノズルから、第１の液体３を液滴状態で吐出し、基板１上に付着させる。尚、液滴塗布に使用する吐出ノズルは１つでも複数でも可能である。ＩＪヘッド１０及びＸ，Ｙ軸駆動ステージ１８、１９には、ヘッド駆動制御系１２、ステージ駆動制御系１３が設けられており、ステージ１８、１９に設けられた位置検出機構及びステージ駆動機構と連動して液滴を吐出する。これにより、基板１上の目的位置に液滴を付着させることが出来る。
【００１９】
基板１上に付与される第１の液体３のパターンは、任意であり、円形、正方形、直線パターン等あるが、パターンはいずれであっても良い。また、基板全面にパターンを形成しても良いし、一部に形成しても良い。この時、基板上のパターンを形成する領域を決定できれば良く、必ずしも所望する膜厚パターンでなくても良い。さらには各パターンの膜厚にばらつきがあっても良い。
【００２０】
基板１上に付与された第１の液体３は乾燥処理が施され、機能性膜前駆体４が形成される〔図１（ｃ）〕。
【００２１】
必要に応じて、機能性膜前駆体４の膜形状を計測する。機能性膜前駆体４の膜形状の計測方法としては、光干渉式膜厚計、レーザー膜厚計等の光学式の計測手法を用いるのが好ましいが、接触式の膜厚計でも良く、計測手法はこれに限定されるものではない。
【００２２】
次に、機能性膜前駆体４の膜形状を変化させるため、第２の液体５を付与し、機能性膜前駆体４を溶解させる〔図１（ｅ）〕。第２の液体５は、機能性膜前駆体４を溶解させうるものであり、好ましくは第１の液体３の溶媒成分を少なくとも一種含んでいる。よって、純水、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、メタノール、エタノールのうちの少なくとも一種が好ましく用いられる。尚、機能性膜前駆体４を溶解させるとは、当該機能性膜前駆体４を完全に溶解させる場合と、その一部、例えばその表面のみを溶解させる場合とを含む。また、第２の液体５を付与する方法としては、特に限定されないが、インクジェット法を用いることが好ましい。
【００２３】
ここで、先に機能性膜前駆体４の膜形状を計測した場合には、計測結果に基づいて、膜形状の変化が必要な機能性膜前駆体４のみを選択して第２の液体５を付与する。また、第２の液体５を付与する機能性膜前駆体４の膜形状に応じて、第２の液体５の付与量や成分を制御することにより、溶解した機能性膜前駆体６の乾燥時間を制御することが可能となる。その結果、均一な膜形状を形成するための乾燥パラメーターを制御することが可能となる。
【００２４】
液滴乾燥において、一般に、その乾燥の初期段階では、液滴の縁で溶媒が急速に蒸発し、固形分濃度が上昇する傾向がある。この時、液滴の縁における固形分濃度が飽和濃度に達すると、その縁において固形分が局所的に析出し、その析出した固形分によって液滴の縁が固定され、乾燥に伴う液滴の外形の収縮が抑制される。一旦液滴の縁が固定されると、液滴の中央部と縁では縁の方が液体の蒸発速度が高くなるため、液滴内には液滴の中央部から縁に向かう流れができ、溶質成分は液滴縁部において固化される。また、乾燥しやすい溶媒を用いると、液滴の中央部と縁での蒸発速度の差が大きくなり、液滴内には液滴の中央部から縁に向かう流れが早くなり、液滴の縁において膜厚が厚くなり易くなる。逆に乾燥しにくい溶媒を用いると、上記効果が得られなくなる。また、第２の液体５は成分の数が少ない方が、乾燥制御が容易となる。
【００２５】
また、第２の液体５の付与量を制御することで、溶解した機能性膜前駆体６の溶媒成分と溶質成分の成分比を制御することができ、この成分比によって基板１上の液滴の粘性係数を変化させることができる。即ち、液滴中央部から縁に向かう流れのスピードを制御することができる。
【００２６】
第２の液体５により溶解させた機能性膜前駆体６を再び乾燥させ、必要に応じて焼成等の処理を施して機能性膜２を得る〔図１（ｆ）〕。
【実施例】
【００２７】
（実施例１）
機能性膜として、表面伝導型電子放出素子の電子放出膜（導電性膜）を形成した。
【００２８】
（ａ）絶縁性の基板としてガラス基板を用い、洗浄後、１２０℃で乾燥させた。この基板上に、Ｐｔ膜により、電極幅５００μｍ、電極間ギャップ２０μｍの一対の素子電極を形成し、各素子電極に各々配線を接続した。この配線としては、列方向配線と行方向配線とを層間絶縁層を介して交差配置したマトリクス配線とした。前記基板をアルカリ洗浄にて洗浄後、撥水処理剤を用いて表面処理を行った。その後、前記基板を、温度２５℃、湿度５０％に設定された恒温湿チャンバー内に置かれた基板ステージ上に吸着させ、液体付与位置の位置調整を行った。
【００２９】
（ｂ）ＩＪヘッドに、第１の液体をインクとして注入した。第１の液体としては、純水８０％、イソプロピルアルコール１９％、パラジウム１％（重量比）の組成の液体を使用した。基板ステージをスキャンニングさせながら、位置検出機構及びインクジェット吐出制御・駆動機構により、基板上の素子電極間に液滴が着弾できる吐出タイミングで吐出信号を送って、液体を吐出させた。これにより、基板上の素子電極間に、ドット径が１００μｍであるパラジウムを含有する第１の液体を付与した。
【００３０】
（ｃ）第１の液体を基板上で常温乾燥させ、導電性膜前駆体を得た。基板上の導電性膜前駆体の膜厚を光干渉式膜厚計を用いて計測した。この時、膜厚の評価は、膜の端部から５μｍの範囲を有効エリア外とし、残りの部分の平均膜厚を計算し、膜厚の対平均誤差を算出した。上記のようにして形成した導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±２０％であった。
【００３１】
（ｄ）ＩＪヘッドに、第２の液体をインクとして注入した。第２の液体としては、純水８０％、エチルアルコール２０％（重量比）の組成の液体を使用した。基板ステージをスキャンニングさせながら、位置検出機構及びインクジェット吐出制御・駆動機構により、吐出ノズルに設計上の吐出タイミングで吐出信号を送って、液体を各々の導電性膜前駆体上に液滴量１０ｐｌで１回ずつ吐出させた。これにより、導電性膜前駆体を第２の液体にて溶解させた。
【００３２】
（ｅ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な導電性膜前駆体を得た。上記の工程を経た導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±５％であった。
【００３３】
その後、基板を３５０℃で３０分間加熱し、酸化パラジウムからなる導電性膜を得た。さらに、水素を含む雰囲気中での導電性膜への通電、及び、有機化合物を含む雰囲気中での導電性膜への通電を経て、上記導電性膜に電子放出部を形成した。こうして作成された電子源基板に、フェースプレート及び支持枠等を組み合わせて表示パネルを作成し、更に、駆動回路を接続して画像表示装置を作成したところ、画像表示装置を歩留まりよく得ることができた。
【００３４】
（実施例２）
実施例１（ａ）〜（ｃ）と同様にして導電性膜前駆体を形成し、膜厚を計測した。その結果、有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．１μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．１μｍ±２０％であった。
【００３５】
（ｄ）第２の液体として純水を用い、実施例１の（ｄ）と同様にして、各々の導電性膜前駆体上に液滴量１０ｐｌで２回ずつ吐出させた。これにより、導電性膜前駆体を第２の液体にて溶解させた。
【００３６】
（ｅ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な導電性膜前駆体を得た。上記の工程を経た導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．１μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．１μｍ±５％であった。
【００３７】
その後、基板を３５０℃で３０分間加熱し、酸化パラジウムからなる導電性膜を得た。さらに、水素を含む雰囲気中での導電性膜への通電、及び、有機化合物を含む雰囲気中での導電性膜への通電を経て、上記導電性膜に電子放出部を形成した。こうして作成された電子源基板に、フェースプレート及び支持枠等を組み合わせて表示パネルを作成し、更に、駆動回路を接続して画像表示装置を作成したところ、画像表示装置を歩留まりよく得ることができた。
【００３８】
（実施例３）
実施例１の（ａ）と同様にして、基板上に素子電極と配線を形成した。
【００３９】
（ｂ）第１の液体として、純水８０％、イソプロピルアルコール１５％、エチレングリコール４％、パラジウム１％（重量比）の組成の液体を使用する以外は実施例１の（ｂ）と同様にして第１の液体を基板上の素子電極間に付与した。
【００４０】
（ｃ）第１の液体を基板上で常温乾燥させ、導電性膜前駆体を得た。基板上の導電性膜前駆体の膜厚を光干渉式膜厚計を用いて計測した。その結果、導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±１５％であった。
【００４１】
（ｄ）第２の液体として純水９５％、エチレングリコール５％（重量比）の組成の液体を使用し、実施例１の（ｄ）と同様にして、各々の導電性膜前駆体上に液滴量１５ｐｌで１回ずつ吐出させた。これにより、導電性膜前駆体を第２の液体にて溶解させた。
【００４２】
（ｅ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な導電性膜前駆体を得た。上記の工程を経た導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±５％であった。
【００４３】
その後、基板を３５０℃で３０分間加熱し、酸化パラジウムからなる導電性膜を得た。さらに、水素を含む雰囲気中での導電性膜への通電、及び、有機化合物を含む雰囲気中での導電性膜への通電を経て、上記導電性膜に電子放出部を形成した。こうして作成された電子源基板に、フェースプレート及び支持枠等を組み合わせて表示パネルを作成し、更に、駆動回路を接続して画像表示装置を作成したところ、画像表示装置を歩留まりよく得ることができた。
【００４４】
（実施例４）
実施例３（ａ）〜（ｃ）と同様にして導電性膜前駆体を形成し、膜厚を計測した。その結果、有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは基板中央部では３．０μｍ±１０％であり、基板中央部と端部との中間部では３．０μｍ±１２％であり、基板端部では３．０μｍ±１５％であった。
【００４５】
（ｄ）第２の液体として、純水９５％、エチレングリコール５％（重量比）の組成の液体を使用し、実施例１と同様にして、導電性膜前駆体に第２の液体を付与した。但し、基板中央部の導電性膜前駆体上には１０ｐｌずつ、基板端部の導電性膜前駆体上には１５ｐｌずつ、基板中央と端部の中間部の導電性膜前駆体上には１２．５ｐｌずつ吐出させた。吐出の方法として、インクジェットヘッドの駆動電圧を制御することにより吐出する液滴量を制御した。これにより、導電性膜前駆体を第２の液体にて溶解させた。
【００４６】
（ｅ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な導電性膜前駆体を得た。上記の工程を経た導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜のばらつきはいずれの領域も３．０μｍ±５％であった。
【００４７】
その後、基板を３５０℃で３０分間加熱し、酸化パラジウムからなる導電性膜を得た。さらに、水素を含む雰囲気中での導電性膜への通電、及び、有機化合物を含む雰囲気中での導電性膜への通電を経て、上記導電性膜に電子放出部を形成した。こうして作成された電子源基板に、フェースプレート及び支持枠等を組み合わせて表示パネルを作成し、更に、駆動回路を接続して画像表示装置を作成したところ、画像表示装置を歩留まりよく得ることができた。
【００４８】
（実施例５）
実施例３（ａ）〜（ｃ）と同様にして導電性膜前駆体を形成し、膜厚を計測した。その結果、導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±１５％であった。
【００４９】
（ｄ）第２の液体として、導電性膜前駆体の形成領域毎に組成を変えたものを用い、実施例１と同様にして、各導電性膜前駆体上に液適量が１０ｐｌで１回ずつ吐出した。第２の液体の組成は重量比で、基板中央部の導電性膜前駆体には純水９５％、エチレングリコール５％、基板端部の導電性膜前駆体には純水８５％、エチレングリコール１５％、基板中央と端部の中間部においては、純水９０％、エチレングリコール１０％とした。これにより、導電性膜前駆体を第２の液体にて溶解させた。
【００５０】
（ｅ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な導電性膜前駆体を得た。上記の工程を経た導電性膜前駆体の有効エリアは９０μｍであり、平均膜厚は３．０μｍであり、各導電性膜前駆体の膜厚のばらつきは３．０μｍ±５％であった。
【００５１】
その後、基板を３５０℃で３０分間加熱し、酸化パラジウムからなる導電性膜を得た。さらに、水素を含む雰囲気中での導電性膜への通電、及び、有機化合物を含む雰囲気中での導電性膜への通電を経て、上記導電性膜に電子放出部を形成した。こうして作成された電子源基板に、フェースプレート及び支持枠等を組み合わせて表示パネルを作成し、更に、駆動回路を接続して画像表示装置を作成したところ、画像表示装置を歩留まりよく得ることができた。
【００５２】
（実施例６）
図３に示す工程に従って、機能性膜として有機ＥＬ表示体の正孔注入膜を製造した。
【００５３】
（ａ）基板１としてガラス基板上にスパッタ法によりＩＴＯからなる第１電極２９を形成した。次に、有機ＥＬの各画素を形成する隔壁３０をスクリーン印刷を用いて形成した〔図３（ａ）〕。その後、前記基板１を、温度２５℃、湿度５０％に設定された恒温湿チャンバー内に置かれた基板ステージ上に吸着させ、液体付与位置の位置調整を行った。
【００５４】
（ｂ）吐出ヘッド１０に、第１の液体３をインクとして注入した。第１の液体３としては、正孔注入材料としてトリフェニルアミン６量体（ＴＰＡ−６：分子量１４６１、融点２７７℃、Ｔｇ１５６℃）をトルエン、イソプロピルアルコールに溶解した液体を使用した。基板ステージをスキャンニングさせながら、位置検出機構及びインクジェット吐出制御・駆動機構により、各画素に液滴が着弾できる吐出タイミングで吐出信号を送って、液体を吐出させた。これにより、第１電極２９上の各画素に、トリフェニルアミン６量体を含有する第１の液体３を付与した〔図３（ｂ）〕。
【００５５】
（ｃ）第１の液体３を基板１上で常温乾燥させ、正孔注入膜前駆体３４を得た〔図３（ｃ）〕。基板上の正孔注入膜前駆体３４を光学式膜厚計を用いて、各膜の膜厚を計測した。この際、膜厚の評価は、各画素の端部から５μｍの範囲を有効エリア外とし、残りの部分の平均膜厚を計算し、膜厚の対平均誤差を算出した。上記のようにして形成した正孔注入膜前駆体３４の有効エリアは９０μｍ角であり、平均膜厚は１．２μｍであり、各膜の膜厚のばらつきは１．２μｍ±２５％であった。
【００５６】
（ｄ）ＩＪヘッドに、第２の液体５として、メタノール５％、イソプロピルアルコール９５％（重量比）の組成の液体をインクとして注入した。基板ステージをスキャンニングさせながら、位置検出機構及びインクジェット吐出制御・駆動機構により、吐出ノズルに設計上の吐出タイミングで吐出信号を送って、第２の液体５を各々の正孔注入膜前駆体（４）上に吐出させた。吐出量は、液滴量１０ｐｌで１回ずつとした〔図３（ｄ）〕。
【００５７】
（ｅ）正孔注入膜前駆体３４を第２の液体５に溶解させ、液滴状態の正孔注入膜前駆体３６を形成した〔図３（ｅ）〕。
【００５８】
（ｆ）その後、第２の液体を乾燥させ、膜厚が均一な正孔注入膜３２を得た〔図３（ｆ）〕。上記の工程を経た正孔注入膜３２の有効エリアは９０μｍ角であり、平均膜厚は１．２μｍであり、各正孔注入膜３２の膜厚のばらつきは１．２μｍ±１０％であった。
【００５９】
次に、発光材料としてトリス（８−キノリノール）アルミニウム（アルミキノリン錯体）に代表される８−ヒドロキシキノリン金属錯体を物理蒸着法によって正孔注入膜３２上に成膜し、発光層を形成した。さらに、第１電極２９のパターンに対応する貫通孔を有するマスクを用い、電子注入層としてのＡｌ−Ｌｉを物理蒸着法によって成膜し、続いてＡｌ電極を物理蒸着法によって成膜した。最後に、封止缶によって、有効表示領域を封止し、有機ＥＬ表示体を得た。得られた有機ＥＬ表示体は、各画素の発光特性が均一であった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施形態の工程を模式的に示す図である。
【図２】本発明で用いられるインクジェット装置の一例を模式的に示す図である。
【図３】本発明の実施例６の工程を模式的に示す図である。
【図４】従来の機能性膜の製造方法における膜形状のむらを示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ 基板
２ 機能性膜
３ 第１の液体
４ 機能性膜前駆体
５ 第２の液体
６ 機能性膜前駆体
１０ ＩＪヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の機能性膜を製造する方法であって、
機能性膜の形成材料を含む第１の液体を基板上に複数個所付与し、乾燥させて複数の機能性膜前駆体を形成する工程と、
少なくとも一部の機能性膜前駆体に、該機能性膜前駆体を溶解させる第２の液体を付与する工程と、
前記第２の液体が付与された機能性膜前駆体を乾燥させる再乾燥工程とを有することを特徴とする機能性膜の製造方法。
【請求項２】
前記第２の液体は、第１の液体に含まれる溶媒成分を少なくとも一種含んでいる請求項１に記載の機能性膜の製造方法。
【請求項３】
前記第２の液体は、純水、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、メタノール、エチルアルコールのうちの少なくとも一種を含んでいる請求項１又は２に記載の機能性膜の製造方法。
【請求項４】
前記第１の液体の付与は、インクジェット法により行われる請求項１乃至３のいずれかに記載の機能性膜の製造方法。
【請求項５】
前記第１の液体及び前記第２の液体の付与は、インクジェット法により行われる請求項１乃至３のいずれかに記載の機能性膜の製造方法。
【請求項６】
前記第２の液体の付与に先立って、機能性膜前駆体の膜形状を計測し、その結果に基づいて第２の液体を付与する機能性膜前駆体を決定する請求項１乃至５のいずれかに記載の機能性膜の製造方法。
【請求項７】
前記機能性膜前駆体の膜形状の計測結果に基づいて、第２の液体を付与する機能性膜前駆体毎に、第２の液体の付与量を制御する請求項６に記載の機能性膜の製造方法。
【請求項８】
前記機能性膜前駆体の膜形状の計測結果に基づいて、第２の液体を付与する機能性膜前駆体毎に、第２の液体の成分を制御する請求項６に記載の機能性膜の製造方法。
【請求項１】
基板上に複数の機能性膜を製造する方法であって、
機能性膜の形成材料を含む第１の液体を基板上に複数個所付与し、乾燥させて複数の機能性膜前駆体を形成する工程と、
少なくとも一部の機能性膜前駆体に、該機能性膜前駆体を溶解させる第２の液体を付与する工程と、
前記第２の液体が付与された機能性膜前駆体を乾燥させる再乾燥工程とを有することを特徴とする機能性膜の製造方法。
【請求項２】
前記第２の液体は、第１の液体に含まれる溶媒成分を少なくとも一種含んでいる請求項１に記載の機能性膜の製造方法。
【請求項３】
前記第２の液体は、純水、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、メタノール、エチルアルコールのうちの少なくとも一種を含んでいる請求項１又は２に記載の機能性膜の製造方法。
【請求項４】
前記第１の液体の付与は、インクジェット法により行われる請求項１乃至３のいずれかに記載の機能性膜の製造方法。
【請求項５】
前記第１の液体及び前記第２の液体の付与は、インクジェット法により行われる請求項１乃至３のいずれかに記載の機能性膜の製造方法。
【請求項６】
前記第２の液体の付与に先立って、機能性膜前駆体の膜形状を計測し、その結果に基づいて第２の液体を付与する機能性膜前駆体を決定する請求項１乃至５のいずれかに記載の機能性膜の製造方法。
【請求項７】
前記機能性膜前駆体の膜形状の計測結果に基づいて、第２の液体を付与する機能性膜前駆体毎に、第２の液体の付与量を制御する請求項６に記載の機能性膜の製造方法。
【請求項８】
前記機能性膜前駆体の膜形状の計測結果に基づいて、第２の液体を付与する機能性膜前駆体毎に、第２の液体の成分を制御する請求項６に記載の機能性膜の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−７２６（Ｐ２００８−７２６Ａ）
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７４８７３（Ｐ２００６−１７４８７３）
【出願日】平成１８年６月２６日（２００６．６．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１０日（２００８．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２６日（２００６．６．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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