発光パネルの製造方法及び発光パネルの製造装置
【課題】発光パネルを設計変更することなく、キャリア輸送層の成膜不良を低減する。
【解決手段】ＥＬパネル１の基板１０における塗布領域Ｒ１に液状体Ｌを塗布する際に使用するマスク３０の枠部３２は、基板１０の非塗布領域Ｒ２よりも広い範囲を有しており、塗布領域Ｒ１における凹部１３ｂにキャリア輸送層となる液状体Ｌを塗布する前後に、その広い枠部３２にＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌをより多く塗布することで、その液状体Ｌが乾燥する際に蒸発する溶媒の量を増加させて、基板１０の周囲の溶媒分子分圧を高めることができ、塗布領域Ｒ１に塗布した液状体Ｌの乾燥を安定させて、その液状体Ｌの乾燥時間をほぼ一定にすることができるので、液状体Ｌの乾燥ムラを抑えて、キャリア輸送層（正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）の膜厚ムラを低減し、そのキャリア輸送層の成膜不良を低減することを可能にした。
【解決手段】ＥＬパネル１の基板１０における塗布領域Ｒ１に液状体Ｌを塗布する際に使用するマスク３０の枠部３２は、基板１０の非塗布領域Ｒ２よりも広い範囲を有しており、塗布領域Ｒ１における凹部１３ｂにキャリア輸送層となる液状体Ｌを塗布する前後に、その広い枠部３２にＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌをより多く塗布することで、その液状体Ｌが乾燥する際に蒸発する溶媒の量を増加させて、基板１０の周囲の溶媒分子分圧を高めることができ、塗布領域Ｒ１に塗布した液状体Ｌの乾燥を安定させて、その液状体Ｌの乾燥時間をほぼ一定にすることができるので、液状体Ｌの乾燥ムラを抑えて、キャリア輸送層（正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）の膜厚ムラを低減し、そのキャリア輸送層の成膜不良を低減することを可能にした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光パネルの製造方法及び発光パネルの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光パネルとしてのＥＬ（Electro Luminescence）パネルに用いられるＥＬ素子の製造プロセスにおいて、キャリア輸送層を成膜する工程として、ガラス基板上に設けられた透明電極（陽極）を囲むように形成された隔壁間の溝に、ノズルを通じて液体状のＥＬ材料液を流し込んで塗布するノズルプリント方式の技術が知られている。塗布されたＥＬ材料液の溶媒を蒸発させ、乾燥して成膜したキャリア輸送層上に対向電極（陰極）を設けることで画素となるＥＬ素子が製造され、そのＥＬ材料が塗布された塗布領域がＥＬパネルの発光領域となる。
【０００３】
このＥＬ材料液を基板上の塗布領域に塗布した場合に、塗布領域の端側では、蒸発した溶媒分子分圧が低いため一般的に速く乾き始めるので、その塗布領域の端側と中心側との乾燥時間が異なることになる。その乾燥時間差に起因し、成膜されたキャリア輸送層に膜厚ムラが生じて成膜不良となることがある。
キャリア輸送層の膜厚ムラはＥＬパネルの発光ムラとなってしまうので、基板における発光領域の外側に発光に関係しないダミー画素を設けて、そのダミー画素に対してもＥＬ材料液を塗布し、ダミー画素から溶媒を蒸発させることで溶媒分子分圧を高めて、発光領域におけるキャリア輸送層の乾燥を均一にする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６２８９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の場合、キャリア輸送層の乾燥時間を安定させることはできるものの、発光領域外にダミー画素を設けるために、発光領域の周囲に発光に寄与しない領域を確保しなければならず、ＥＬパネルの設計に制限を与えてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、発光パネルを設計変更することなく、キャリア輸送層の成膜不良を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様は、
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、一の方向に延在する複数の隔壁間で一の方向に延在する凹部にキャリア輸送層が形成される発光パネルの製造方法において、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域を覆う枠部とを備えるマスクの前記枠部を前記第二領域に重ねて配し、
前記マスクが配された前記基板に対してノズルを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を前記開口部内の前記第一領域における前記隔壁間の凹部に塗布する前と塗布した後の少なくとも一方で、前記枠部の上面における前記開口部の縁に沿う範囲に前記液状体を塗布する塗布工程を備えることを特徴としている。
好ましくは、前記塗布工程の後に、前記マスクを前記基板に配したまま、前記液状体を乾燥させる乾燥工程を備える。
また、好ましくは、前記塗布工程において、
前記ノズルを一の方向の正方向に相対移動させつつ、前記基板の前記第一領域から前記マスクの前記枠部の上面に前記液状体を塗布した後、前記ノズルが前記枠部に対応する位置で、前記ノズルを前記一の方向と交差する方向に相対移動させる際に、前記枠部の上面に前記液状体を塗布し、更に、前記ノズルを前記一の方向の逆方向に相対移動させつつ、前記マスクの前記枠部の上面から前記基板の前記第一領域に前記液状体を塗布する。
【０００８】
また、本発明の他の態様は、
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、一の方向に延在する複数の隔壁と、その隔壁間で一の方向に延在する凹部に形成されるキャリア輸送層とを備える発光パネルの製造装置であって、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域よりも広い範囲を有しその第二領域を覆う枠部とを備えるマスクと、
前記開口部から前記第一領域が露出するように前記マスクが配された前記基板に対して相対的に移動しながら、前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を前記開口部内の前記第一領域における前記隔壁間の凹部に塗布する前と塗布した後の少なくとも一方で、前記枠部の上面における前記開口部の縁に沿う範囲に前記液状体を塗布するノズルと、
を備えることを特徴としている。
好ましくは、前記枠部には、前記マスクが前記基板に配される向きに対応して、前記開口部内の前記第一領域に設けられた前記隔壁間の凹部の幅に相当する幅を有し、前記一の方向に延在する溝部が形成されている。
また、好ましくは、前記溝部は、前記凹部のピッチ間隔に対応して、複数並列されて設けられている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、キャリア輸送層の成膜不良を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＥＬパネルの画素の配置構成を示す平面図である。
【図２】ＥＬパネルの概略構成を示す平面図である。
【図３】ＥＬパネルの１画素に相当する回路を示した回路図である。
【図４】ＥＬパネルの１画素を示した平面図である。
【図５】図４のV−V線に沿った面の矢視断面図である。
【図６】ＥＬパネルのバンク間に露出する画素電極を示す断面図である。
【図７】マスクを示す平面図（ａ）と、図７（ａ）のVII−VIIに沿った枠部の断面図（ｂ）と、図７（ａ）のVII−VIIに沿った枠部の断面図（ｃ）である。
【図８】基板上にマスクを配し、ノズルを通じて液状体を塗布する塗布工程を示す平面図である。
【図９】図８のIX−IX線に沿った断面図で塗布工程を示す説明図である。
【図１０】ＥＬパネルのバンク間の画素電極上に形成されたキャリア輸送層を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１２】
図１は、発光パネルであるＥＬパネル１における複数の画素Ｐの配置構成を示す平面図であり、図２は、ＥＬパネル１の概略構成を示す平面図である。
【００１３】
図１、図２に示すように、ＥＬパネル１には、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）をそれぞれ発光する複数の画素Ｐが所定のパターンでマトリクス状に配置されている。
このＥＬパネル１には、複数の走査線２が行方向に沿って互いに略平行となるよう配列され、複数の信号線３が平面視して走査線２と略直交するよう列方向に沿って互いに略平行となるよう配列されている。また、隣り合う走査線２の間において電圧供給線４が走査線２に沿って設けられている。そして、これら各走査線２と隣接する二本の信号線３と各電圧供給線４とによって囲われる範囲が、画素Ｐに相当する。ここでは、Ｒ（赤）を発光する複数の画素Ｐ，Ｇ（緑）を発光する複数の画素Ｐ、Ｂ（青）を発光する複数の画素Ｐが、それぞれ信号線３の配列方向に沿って並んで配列され、且つ走査線２の配列方向に沿ってＲ（赤）を発光する画素Ｐ，Ｇ（緑）を発光する画素Ｐ，Ｂ（青）を発光する画素Ｐの順に配列されている。
また、ＥＬパネル１には、信号線３に沿う方向に延在する隔壁である複数のバンク１３が並列されて設けられている。このバンク１３によって挟まれた範囲に所定のキャリア輸送層（後述する正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）が設けられて、画素Ｐの発光領域となる。つまり、このバンク１３が、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色毎に画素Ｐを仕切っている。なお、キャリア輸送層とは、電圧が印加されることによって正孔又は電子を輸送する層である。
【００１４】
図３は、アクティブマトリクス駆動方式で動作するＥＬパネル１の１画素に相当する回路を示した回路図である。
【００１５】
図３に示すように、ＥＬパネル１には、走査線２と、走査線２と交差する信号線３と、走査線２に沿う電圧供給線４とが設けられており、このＥＬパネル１の１画素Ｐにつき、薄膜トランジスタであるスイッチトランジスタ５と、薄膜トランジスタである駆動トランジスタ６と、キャパシタ７と、ＥＬ素子８とが設けられている。
【００１６】
各画素Ｐにおいては、スイッチトランジスタ５のゲートが走査線２に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの一方が信号線３に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの他方がキャパシタ７の一方の電極及び駆動トランジスタ６のゲートに接続されている。駆動トランジスタ６のソースとドレインのうちの一方が電圧供給線４に接続され、駆動トランジスタ６のソースとドレインのうち他方がキャパシタ７の他方の電極及びＥＬ素子８のアノードに接続されている。なお、全ての画素ＰのＥＬ素子８のカソードは、一定電圧Ｖcomに保たれている（例えば、接地されている）。
【００１７】
また、このＥＬパネル１の周囲において各走査線２が走査ドライバに接続され、各電圧供給線４が一定電圧源又は適宜電圧信号を出力するドライバに接続され、各信号線３がデータドライバに接続され、これらドライバによってＥＬパネル１がアクティブマトリクス駆動方式で駆動される。電圧供給線４には、一定電圧源又はドライバによって所定の電力が供給される。
【００１８】
次に、ＥＬパネル１と、その画素Ｐの回路構造について、図４、図５を用いて説明する。ここで、図４は、ＥＬパネル１の１画素Ｐに相当する平面図であり、図５は、図４のV−V線に沿った面の矢視断面図である。なお、図４においては、電極及び配線を主に示す。
【００１９】
図４に示すように、スイッチトランジスタ５及び駆動トランジスタ６は、信号線３に沿うように配列され、スイッチトランジスタ５の近傍にキャパシタ７が配置され、駆動トランジスタ６の近傍にＥＬ素子８が配置されている。また、走査線２と電圧供給線４の間に、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、キャパシタ７及びＥＬ素子８が配置されている。
【００２０】
駆動トランジスタ６は、図５に示すように、ゲート電極６ａ、半導体膜６ｂ、チャネル保護膜６ｄ、不純物半導体膜６ｆ，６ｇ、ドレイン電極６ｈ、ソース電極６ｉ等を有するものである。
また、スイッチトランジスタ５は、以下に詳述する駆動トランジスタ６と同様の薄膜トランジスタであって、ゲート電極５ａ、半導体膜、チャネル保護膜、不純物半導体膜、ドレイン電極５ｈ、ソース電極５ｉ等を有するものであるので、その詳細については省略する。
なお、図４、図５に示すように、基板１０上の一面にゲート絶縁膜となる層間絶縁膜１１が成膜されており、その層間絶縁膜１１の上に層間絶縁膜１２が成膜されている。信号線３は層間絶縁膜１１と基板１０との間に形成され、走査線２及び電圧供給線４は層間絶縁膜１１と層間絶縁膜１２との間に形成されている。
【００２１】
ゲート電極６ａは、基板１０と層間絶縁膜１１の間に形成されている。このゲート電極６ａは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなる。また、ゲート電極６ａの上に絶縁性の層間絶縁膜１１が成膜されており、その層間絶縁膜１１によってゲート電極６ａが被覆されている。
層間絶縁膜１１は、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。この層間絶縁膜１１上であってゲート電極６ａに対応する位置に真性な半導体膜６ｂが形成されており、半導体膜６ｂが層間絶縁膜１１を挟んでゲート電極６ａと相対している。
半導体膜６ｂは、例えば、アモルファスシリコン又は多結晶シリコンからなり、この半導体膜６ｂにチャネルが形成される。また、半導体膜６ｂの中央部上には、絶縁性のチャネル保護膜６ｄが形成されている。このチャネル保護膜６ｄは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。
また、半導体膜６ｂの一端部の上には、不純物半導体膜６ｆが一部チャネル保護膜６ｄに重なるようにして形成されており、半導体膜６ｂの他端部の上には、不純物半導体膜６ｇが一部チャネル保護膜６ｄに重なるようにして形成されている。そして、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはそれぞれ半導体膜６ｂの両端側に互いに離間して形成されている。なお、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはｎ型半導体であるが、これに限らず、ｐ型半導体であってもよい。
不純物半導体膜６ｆの上には、ドレイン電極６ｈが形成されている。不純物半導体膜６ｇの上には、ソース電極６ｉが形成されている。ドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなる。
チャネル保護膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉの上には、保護膜となる絶縁性の層間絶縁膜１２が成膜され、チャネル保護膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉが層間絶縁膜１２によって被覆されている。そして、駆動トランジスタ６は、層間絶縁膜１２によって覆われるようになっている。層間絶縁膜１２は、例えば、厚さが１００ｎｍ〜２００ｎｍ窒化シリコン又は酸化シリコンからなる。
【００２２】
キャパシタ７は、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間に接続されており、図４に示すように、基板１０と層間絶縁膜１１との間に一方の電極７ａが形成され、層間絶縁膜１１と層間絶縁膜１２との間に他方の電極７ｂが形成され、電極７ａと電極７ｂが誘電体である層間絶縁膜１１を挟んで相対している。
【００２３】
なお、信号線３、キャパシタ７の電極７ａ、スイッチトランジスタ５のゲート電極５ａ及び駆動トランジスタ６のゲート電極６ａは、基板１０に一面に成膜された導電膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで一括して形成されたものである。
また、走査線２、電圧供給線４、キャパシタ７の電極７ｂ、スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、層間絶縁膜１１に一面に成膜された導電膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで形成されたものである。
【００２４】
また、層間絶縁膜１１には、ゲート電極５ａと走査線２とが重なる領域にコンタクトホール１１ａが形成され、ドレイン電極５ｈと信号線３とが重なる領域にコンタクトホール１１ｂが形成され、ゲート電極６ａとソース電極５ｉとが重なる領域にコンタクトホール１１ｃが形成されており、コンタクトホール１１ａ〜１１ｃ内にコンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃがそれぞれ埋め込まれている。コンタクトプラグ２０ａによってスイッチトランジスタ５のゲート電極５ａと走査線２が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｂによってスイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈと信号線３が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｃによってスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉとキャパシタ７の電極７ａが電気的に導通するとともにスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉと駆動トランジスタ６のゲート電極６ａが電気的に導通する。コンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃを介することなく、走査線２が直接ゲート電極５ａと接触し、ドレイン電極５ｈが信号線３と接触し、ソース電極５ｉがゲート電極６ａと接触してもよい。
なお、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａがキャパシタ７の電極７ａに一体に連なっており、駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈが電圧供給線４に一体に連なっており、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉがキャパシタ７の電極７ｂに一体に連なっている。
【００２５】
画素電極８ａは、層間絶縁膜１１を介して基板１０上に設けられており、画素Ｐごとに独立して形成されている。この画素電極８ａは透明電極であって、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）からなる。なお、画素電極８ａは一部、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉに重なり、画素電極８ａとソース電極６ｉが接続している。
そして、図４、図５に示すように、層間絶縁膜１２が、走査線２、信号線３、電圧供給線４、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、画素電極８ａの周縁部、キャパシタ７の電極７ｂ及び層間絶縁膜１１を覆うように形成されている。
層間絶縁膜１２には、各画素電極８ａの中央部が露出するように開口部１２ａが形成されており、この層間絶縁膜１２は、平面視して格子状に形成されている。
【００２６】
バンク１３は、図４、図５に示すように、信号線３に沿う一の方向に延在し、層間絶縁膜１２を介してスイッチトランジスタ５や駆動トランジスタ６を覆う位置に並列されて、平面視して縞状に形成されている。
このバンク１３の側壁１３ａは、層間絶縁膜１２の開口部１２ａより内側に位置し、対向する側壁１３ａ間に画素電極８ａの中央側が露出するようになっている。
そして、バンク１３は、後述する正孔注入層８ｂや発光層８ｃを湿式法により形成するに際して、正孔注入層８ｂや発光層８ｃとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体が隣接する画素Ｐに滲み出ないようにする隔壁として機能する。なお、並列するバンク１３において対向する側壁１３ａ間が凹部１３ｂとなり、その凹部１３ｂにおける画素電極８ａ上に液状体が塗布されるようになる。この凹部１３ｂは、バンク１３と同様に一の方向に延在する。
【００２７】
ＥＬ素子８は、図４、図５に示すように、アノードとなる第一電極としての画素電極８ａと、画素電極８ａの上に形成された化合物膜である正孔注入層８ｂと、正孔注入層８ｂの上に形成された化合物膜である発光層８ｃと、発光層８ｃの上に形成された第二電極としての対向電極８ｄとを備えている。対向電極８ｄは全画素Ｐに共通の単一電極であって、全画素Ｐに連続して形成されている。
【００２８】
正孔注入層８ｂは、例えば、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（poly(ethylenedioxy)thiophene；ポリエチレンジオキシチオフェン）及びドーパントであるＰＳＳ（polystyrene sulfonate；ポリスチレンスルホン酸）からなるキャリア輸送層であって、画素電極８ａから発光層８ｃに向けて正孔を注入する層である。
発光層８ｃは、画素Ｐ毎にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のいずれかを発光する材料を含み、例えば、ポリフルオレン系発光材料やポリフェニレンビニレン系発光材料からなるキャリア輸送層であって、対向電極８ｄから供給される電子と、正孔注入層８ｂから注入される正孔との再結合に伴い発光する層である。このため、Ｒ（赤）を発光する画素Ｐ、Ｇ（緑）を発光する画素Ｐ、Ｂ（青）を発光する画素Ｐは互いに発光層８ｃの発光材料が異なる。画素ＰのＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のパターンは、縦方向に同色画素が配列されるストライプパターンであってもよく、また、デルタ配列であってもよい。
【００２９】
対向電極８ｄは、画素電極８ａよりも仕事関数の低い材料で形成されており、例えば、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム、希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金で形成されている。
この対向電極８ｄは全ての画素Ｐに共通した電極であり、発光層８ｃなどの化合物膜とともに後述するバンク１３を被覆している。
【００３０】
このように、層間絶縁膜１２及びバンク１３によって発光部位となる発光層８ｃが画素Ｐごとに仕切られている。そして、層間絶縁膜１２の開口部１２ａ内におけるバンク１３の側壁１３ａ間の凹部１３ｂにおいて、キャリア輸送層としての正孔注入層８ｂ及び発光層８ｃが、画素電極８ａ上に積層されている（図５参照）。
具体的には、層間絶縁膜１２の上に設けられたバンク１３の側壁１３ａは、層間絶縁膜１２の開口部１２ａより内側に形成されている。
そして、開口部１２ａに囲まれて側壁１３ａで挟まれた画素電極８ａ上に、正孔注入層８ｂとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱し溶媒を蒸発させて、その液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第１のキャリア輸送層である正孔注入層８ｂとなる。
さらに、開口部１２ａに囲まれて側壁１３ａで挟まれた正孔注入層８ｂ上に、発光層８ｃとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱し溶媒を蒸発させて、その液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第２のキャリア輸送層である発光層８ｃとなる。
なお、この発光層８ｃとバンク１３を被覆するように対向電極８ｄが設けられている（図５参照）。
【００３１】
そして、このＥＬパネル１においては、画素電極８ａ、基板１０及び層間絶縁膜１１が透明であり、発光層８ｃから発した光が画素電極８ａ、層間絶縁膜１１及び基板１０を透過して出射する。そのため、基板１０の裏面が表示面となる。
なお、基板１０側ではなく、反対側が表示面となってもよい。この場合、対向電極８ｄを透明電極とし、画素電極８ａを反射電極として、発光層８ｃから発した光が対向電極８ｄを透過して出射するようにする。
【００３２】
このＥＬパネル１は、次のように駆動されて発光する。
全ての電圧供給線４に所定レベルの電圧が印加された状態で、走査ドライバによって走査線２に順次電圧が印加されることで、これら走査線２が順次選択される。
各走査線２が選択されている時に、データドライバによって階調に応じたレベルの電圧が全ての信号線３に印加されると、その選択されている走査線２に対応するスイッチトランジスタ５がオンになっていることから、その階調に応じたレベルの電圧が駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加される。
この駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加された電圧に応じて、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間の電位差が定まって、駆動トランジスタ６におけるドレイン−ソース電流の大きさが定まり、ＥＬ素子８がそのドレイン−ソース電流に応じた明るさで発光する。
その後、その走査線２の選択が解除されると、スイッチトランジスタ５がオフとなるので、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加された電圧にしたがった電荷がキャパシタ７に蓄えられ、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉ間の電位差は保持される。
このため、駆動トランジスタ６は選択時と同じ電流値のドレイン−ソース電流を流し続け、ＥＬ素子８の輝度を維持するようになっている。
【００３３】
次に、ＥＬパネル１の製造方法について説明する。
【００３４】
基板１０上にゲートメタル層をスパッタリングで堆積させ、フォトリソグラフィーによりパターニングして信号線３、キャパシタ７の電極７ａ、スイッチトランジスタ５のゲート電極５ａ及び駆動トランジスタ６のゲート電極６ａを形成する。次いで、プラズマＣＶＤによって窒化シリコン等のゲート絶縁膜となる層間絶縁膜１１を堆積する。層間絶縁膜１１には、ＥＬパネル１の一辺に位置する走査ドライバに接続するための各走査線２の外部接続端子を開口するコンタクトホール（図示せず）を形成する。
次いで、半導体膜６ｂ（５ｂ）となるアモルファスシリコン等の半導体層、チャネル保護膜６ｄ（５ｄ）となる窒化シリコン等の絶縁層を連続して堆積後、フォトリソグラフィーによってチャネル保護膜６ｄ（５ｄ）をパターン形成し、不純物半導体膜６ｆ，６ｇ（５ｆ，５ｇ）となる不純物層を堆積した後、フォトリソグラフィーによって不純物層及び半導体層を連続してパターニングして不純物半導体膜６ｆ，６ｇ（５ｆ，５ｇ）、半導体膜６ｂ（５ｂ）を形成する。
そして、フォトリソグラフィーによってコンタクトホール１１ａ〜１１ｃを形成する。次いで、コンタクトホール１１ａ〜１１ｃ内にコンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃを形成する。この工程は省略されてもよい。
スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉとなるソース、ドレインメタル層を堆積して適宜パターニングして、走査線２、電圧供給線４、キャパシタ７の電極７ｂ、スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉを形成する。こうしてスイッチトランジスタ５及び駆動トランジスタ６が形成される。その後、ＩＴＯ膜を堆積してからパターニングして画素電極８ａを形成する。
そして、スイッチトランジスタ５や駆動トランジスタ６等を覆うように、気相成長法により絶縁膜を成膜し、その絶縁膜をフォトリソグラフィーでパターニングすることで画素電極８ａの中央部が露出する開口部１２ａを有する層間絶縁膜１２を形成する。この開口部１２ａとともに、図示しない走査線２の外部接続端子、ＥＬパネル１の一辺に位置するデータドライバに接続するための各信号線３の外部接続端子及び電圧供給線４の外部接続端子をそれぞれ開口する複数のコンタクトホールを形成する。
次いで、ポリイミド等の感光性樹脂を堆積後に露光して、画素電極８ａ上に側壁１３ａが位置する縞状のバンク１３を形成する。なお、このバンク１３は、上記外部接続端子を開口するコンタクトホール（図示せず）を露出している。
【００３５】
そして、図６（図１、図２、図４）に示すように、複数の画素電極８ａを画素Ｐごとに開放する格子状の層間絶縁膜１２と、縞状のバンク１３間の凹部１３ｂに、画素電極８ａが露出している。
なお、図１に示すＥＬパネル１において、基板１０の一方の面の中央側で、並設されたバンク１３に挟まれて複数の画素Ｐが升目状に並んでいる領域が、第一領域としての発光領域Ｒ１であり、その発光領域Ｒ１の周囲を囲う領域が、第二領域としての非発光領域Ｒ２である。
また、この発光領域Ｒ１は、キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体Ｌが塗布される塗布領域Ｒ１であり、非発光領域Ｒ２は、その液状体Ｌが塗布されない非塗布領域Ｒ２である。
【００３６】
そして、図７〜図９に示すように、バンク１３が形成された基板１０の上面側に所定のマスク３０を配置し、そのマスク３０を介して基板１０の塗布領域Ｒ１におけるバンク１３間の凹部１３ｂの画素電極８ａ上に、正孔注入層８ｂや発光層８ｃとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体Ｌをノズル４０を通じて塗布し、その液状体Ｌを乾燥させることによって、キャリア輸送層である正孔注入層８ｂや発光層８ｃを成膜する。
具体的には、マスク３０は、図７（ａ）、図８に示すように、基板１０の塗布領域Ｒ１が露出する開口部３１と、基板１０の非塗布領域Ｒ２よりも広い範囲を有し、その非塗布領域Ｒ２を覆う枠部３２とを備えている。
このマスク３０における塗布開始側となる枠部３２（図７中、左側の枠部３２）と、塗布終了側となる枠部３２（図７中、右側の枠部３２）には、その枠部３２の上面における開口部３１の縁に沿う範囲に、一の方向（図７中、上下方向）に延在する溝部３３が形成されている。この溝部３３は、マスク３０が基板１０に配される向きに対応して、開口部３１内の塗布領域Ｒ１に設けられたバンク１３間で一の方向に延在する凹部１３ｂと同じ方向となるように、一の方向に延在するように形成されている。特に、溝部３３は、凹部１３ｂの幅に相当する幅を有し、その凹部１３ｂのピッチ間隔に対応して、各枠部３２に複数（図中、左右にそれぞれ３つ）並列されて設けられている。つまり、マスク３０が基板１０に配された状態を平面視した際に、開口部３１内の塗布領域Ｒ１で一の方向に延在する凹部１３ｂと、枠部３２の上面に形成された一の方向に延在する溝部３３とが、同じ方向に沿い同じピッチ間隔で並列するようになる。
【００３７】
なお、マスク３０の枠部３２に設けられる溝部３３は、図７（ｂ）に示すように、枠部３２の上面側を掘り込む加工を施して、凹部１３ｂと同じピッチ間隔で、凹部１３ｂと同じ幅の溝を形成するように設けることができる。
また、溝部３３は、図７（ｃ）に示すように、枠部３２の上面側にバンク１３と同じピッチ間隔で枠上凸部３４を形成することによって、その枠上凸部３４間に設けることができる。この枠上凸部３４は、例えば、基板１０の塗布領域Ｒ１に形成するバンク１３と同様の手法により、バンク１３と同じ材料で枠部３２の上面側に形成することができる。
【００３８】
そして、図８に示すように、このマスク３０の開口部３１を塗布領域Ｒ１に合わせ、枠部３２を非塗布領域Ｒ２に重ねて配し、非塗布領域Ｒ２に液状体Ｌが付着してしまわないようにマスク３０で覆った状態で、相対的に移動するノズル４０を通じて基板１０上の塗布領域Ｒ１に選択的に液状体Ｌを塗布して、キャリア輸送層である正孔注入層８ｂや発光層８ｃを成膜する。
なお、図８においては、１つのノズル４０が各画素列を互い違いに相対移動して液状体Ｌを塗布するように簡略的に図示しているが、実際はＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色の画素列が順に並んでいるので、各色用の３つのノズル４０が３列毎に、各色の液状体Ｌを塗布するようになっている。
【００３９】
そして、基板１０の塗布領域Ｒ１にキャリア輸送層となる材料が含有される液状体Ｌを塗布する場合、マスク３０が配された基板１０が載置されているステージＳと、ノズル４０の少なくとも一方を相対的に移動させながら、ノズル４０から所定の液状体Ｌを流し出し、その液状体Ｌをマスク３０の開口部３１内の塗布領域Ｒ１と、マスク３０の枠部３２の上面とに亘って連続的に塗布するノズルプリント方式による塗布工程が実行される。
ここで、この塗布工程に用いる発光パネル製造装置１００は、図９に示すように、ノズル４０と、そのノズル４０を移動させる図示しないノズル移動機構と、基板１０の上面側に配されるマスク３０と、そのマスク３０が配された基板１０が載置されるステージＳを移動させる図示しないステージ移動機構等により構成されている。
【００４０】
そして、図示しないステージ移動機構によって基板１０が載置されたステージＳを一の方向に移動させることで、ノズル４０を一の方向の正方向と逆方向に相対移動させ、また、図示しないノズル移動機構によってノズル４０を一の方向と交差する方向に相対移動させつつ、そのノズル４０から液状体Ｌを流し出して凹部１３ｂの画素電極８ａ上に液状体Ｌを塗布するようになっている。
具体的には、塗布工程において、ノズル４０を一の方向の正方向（例えば、図８中の上下方向）に相対移動させつつ、基板１０の塗布領域Ｒ１の凹部１３ｂからマスク３０の枠部３２の上面に液状体Ｌを塗布し、次いで、ノズル４０が枠部３２の上方に対応する位置で、ノズル４０を一の方向と交差する方向（例えば、図７中の左右方向）に相対移動させた後に、ノズル４０を一の方向の逆方向（例えば、図７中の上下方向）に相対移動させつつ、マスク３０の枠部３２の上面から基板１０の塗布領域Ｒ１の凹部１３ｂに液状体Ｌを塗布することを繰り返して、塗布領域Ｒ１の全画素電極８ａ上に、キャリア輸送層となる所定の液状体Ｌを塗布する。
【００４１】
特に、この塗布工程において、液状体Ｌを開口部３１内の塗布領域Ｒ１における凹部１３ｂに塗布する前に、マスク３０における塗布開始側となる枠部３２の上面に形成されている溝部３３に液状体Ｌを塗布し、また、液状体Ｌを開口部３１内の塗布領域Ｒ１における凹部１３ｂに塗布した後に、マスク３０における塗布終了側となる枠部３２の上面に形成されている溝部３３に液状体Ｌを塗布するようになっている。
ここで、基板１０に配されたマスク３０において、枠部３２に形成されている溝部３３は、開口部３１内の塗布領域Ｒ１で一の方向に延在する凹部１３ｂと、同じ方向に沿い同じピッチ間隔で並設されているので、その溝部３３はマスク３０上の仮想の凹部とすることができる。つまり、マスク３０の枠部３２にもバンク１３の凹部１３ｂがあるように、ノズル４０を相対移動させることで、その溝部３３に凹部１３ｂと同様に液状体Ｌを塗布することができる。なお、マスク３０の枠部３２に塗布された液状体Ｌは溝部３３に収まるようになっているので、液状体Ｌが枠部３２から流出して開口部３１内に流れ込んでしまうようなことはほとんどない。
【００４２】
このように、塗布領域Ｒ１に液状体Ｌを塗布する前と塗布した後の少なくとも一方で、マスク３０の枠部３２の上面における開口部３１の縁に沿う範囲の溝部３３に液状体Ｌを塗布して、ＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌの溶媒を蒸発させることで、ＥＬパネル１の周囲の溶媒分子分圧を高めることが可能になる。
また、塗布工程中、ノズル４０が枠部３２の上方に対応する位置で、ノズル４０を一の方向と交差する方向（例えば、図７中の左右方向）に相対移動させる際に、その枠部３２の上面にも液状体Ｌを塗布することで、溝部３３が形成されていない枠部３２側の開口部３１の縁でもＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌの溶媒を蒸発させることが可能になる。
【００４３】
そして、相対的に移動するノズル４０によって、塗布領域Ｒ１の凹部１３ｂと、マスク３０の枠部３２における開口部３１の縁に沿った範囲に液状体Ｌを塗布した後、そのマスク３０を基板１０に配したまま、塗布された液状体Ｌの溶媒を蒸発させて乾燥させる乾燥工程を実行する。
このように、塗布領域Ｒ１の全周囲を囲う、開口部３１の全周の縁に液状体Ｌを塗布することで、より広い範囲からＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌの溶媒を蒸発させて乾燥させることができ、基板１０周囲の溶媒分子分圧をより高めることができる。
そして、基板１０周囲の溶媒分子分圧を高めることで、塗布領域Ｒ１に塗布した液状体Ｌの乾燥を安定させ、塗布領域Ｒ１における端側や中心側などの範囲毎に乾燥速度がばらつかないようにして、塗布領域Ｒ１の全域における液状体Ｌの乾燥時間をほぼ一定にすることができる。
【００４４】
こうして塗布領域Ｒ１に塗布された液状体Ｌが乾燥されて、化合物膜が成膜されることで、凹部１３ｂの画素電極８ａ上に、正孔注入層８ｂや発光層８ｃが形成される。
つまり、画素電極８ａ上に正孔注入層８ｂとなる液状体Ｌを塗布し乾燥させた後に、発光層８ｃとなる液状体Ｌをさらに塗布し乾燥することで、図１０に示すように、正孔注入層８ｂと発光層８ｃが成膜されてなる２層のキャリア輸送層を形成することができる。
なお、液状体Ｌが乾燥して化合物膜となることで、その容積は、例えば、１０分の１になるので、正孔注入層８ｂ用の液状体Ｌを乾燥させて正孔注入層８ｂを成膜した後、マスク３０の溝部３３は十分な窪みを有しているため、そのマスク３０を外すことなく続けて使用し、発光層８ｃ用の液状体Ｌの塗布を行うことができる。
【００４５】
そして、基板１０の上面側からマスク３０を外した後、バンク１３の上及び発光層８ｃの上に対向電極８ｄを一面に成膜する。
この対向電極８ｄを成膜して形成することで、図５に示すように、ＥＬ素子８、ＥＬパネル１が製造される。
【００４６】
以上のように、基板１０における塗布領域Ｒ１に液状体Ｌを塗布する際に使用するマスク３０の枠部３２は、基板１０の非塗布領域Ｒ２よりも広い範囲を有しているので、塗布領域Ｒ１における凹部１３ｂにキャリア輸送層となる液状体Ｌを塗布する前後のタイミングで、その広い枠部３２にＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌをより多く塗布することで、その液状体Ｌが乾燥する際に蒸発する溶媒の量を増加させて、基板１０の周囲の溶媒分子分圧を高めることができる。
そして、基板１０周囲の溶媒分子分圧を高めることで、塗布領域Ｒ１に塗布した液状体Ｌの乾燥を安定させて、塗布領域Ｒ１の全域における液状体Ｌの乾燥時間をほぼ一定にすることができるので、液状体Ｌの乾燥ムラを抑えて、キャリア輸送層（正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）の膜厚ムラを低減し、そのキャリア輸送層の成膜不良を低減することができる。
特に、ＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌをマスク３０に広く取った枠部３２に塗布して乾燥させるようにしたので、従来技術のように、ダミー画素を設けるためにＥＬパネルの設計変更をすることなく、キャリア輸送層の成膜不良を低減することができる。
【００４７】
また、基板１０に配されたマスク３０において、マスク３０の枠部３２に設けられた溝部３３は、そのマスク３０上の仮想の凹部とすることができ、塗布領域Ｒ１のバンク１３の凹部１３ｂに対する液状体Ｌの塗布と同様の処理を枠部３２の溝部３３に施すことで、容易に液状体Ｌを枠部３２の溝部３３に塗布することができる。
そして、枠部３２の溝部３３に塗布された液状体Ｌは、その溝部３３の窪みから流出しにくくなっているので、枠部３２の溝部３３から流出した液状体Ｌが開口部３１内に流れ込んで、キャリア輸送層の成膜不良を引き起こしてしまうことはない。
なお、マスク３０の溝部３３に塗布された液状体Ｌが乾燥して化合物膜になると、その容積は、例えば、１０分の１になるので、化合物膜が成膜されてもマスク３０の溝部３３が十分な窪みを有している間は、そのマスク３０を続けて使用することができ、例えば、正孔注入層８ｂを５回、発光層８ｃを５回塗布する、計１０回の液状体Ｌの塗布を繰り返し行うことができる。つまり、液状体Ｌを１回塗布する度に、マスク３０を交換することなく、塗布工程、乾燥工程を実施することができるので、それら工程を比較的速やかに実施することができる。そして、計１０回の液状体Ｌの塗布を行った後、そのマスク３０を所定の溶剤で洗浄することで、マスク３０のリサイクルユースが可能になる。
【００４８】
なお、以上の実施の形態においては、枠部３２に溝部３３を形成し、その溝部３３に液状体Ｌを塗布したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、粘性の高い液状体Ｌを用いる場合や、枠部３２上で液状体Ｌが塗布される部分と開口部３１の間に十分な距離が設けられている場合などで、枠部３２から開口部３１内に液状体Ｌが流れ込むことがない場合には、溝部が不要となることもある。
【００４９】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５０】
１ ＥＬパネル（発光パネル）
８ ＥＬ素子
８ａ 画素電極
８ｂ 正孔注入層（キャリア輸送層）
８ｃ 発光層（キャリア輸送層）
８ｄ 対向電極
１０ 基板
１３ バンク（隔壁）
１３ａ 側壁
１３ｂ 凹部
３０ マスク
３１ 開口部
３２ 枠部
３３ 溝部
３４ 枠上凸部
４０ ノズル
１００ 発光パネル製造装置
Ｌ 液状体
Ｐ 画素
Ｒ１ 塗布領域、発光領域（第一領域）
Ｒ２ 非塗布領域、非発光領域（第二領域）
Ｓ ステージ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光パネルの製造方法及び発光パネルの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光パネルとしてのＥＬ（Electro Luminescence）パネルに用いられるＥＬ素子の製造プロセスにおいて、キャリア輸送層を成膜する工程として、ガラス基板上に設けられた透明電極（陽極）を囲むように形成された隔壁間の溝に、ノズルを通じて液体状のＥＬ材料液を流し込んで塗布するノズルプリント方式の技術が知られている。塗布されたＥＬ材料液の溶媒を蒸発させ、乾燥して成膜したキャリア輸送層上に対向電極（陰極）を設けることで画素となるＥＬ素子が製造され、そのＥＬ材料が塗布された塗布領域がＥＬパネルの発光領域となる。
【０００３】
このＥＬ材料液を基板上の塗布領域に塗布した場合に、塗布領域の端側では、蒸発した溶媒分子分圧が低いため一般的に速く乾き始めるので、その塗布領域の端側と中心側との乾燥時間が異なることになる。その乾燥時間差に起因し、成膜されたキャリア輸送層に膜厚ムラが生じて成膜不良となることがある。
キャリア輸送層の膜厚ムラはＥＬパネルの発光ムラとなってしまうので、基板における発光領域の外側に発光に関係しないダミー画素を設けて、そのダミー画素に対してもＥＬ材料液を塗布し、ダミー画素から溶媒を蒸発させることで溶媒分子分圧を高めて、発光領域におけるキャリア輸送層の乾燥を均一にする技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３６２８９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の場合、キャリア輸送層の乾燥時間を安定させることはできるものの、発光領域外にダミー画素を設けるために、発光領域の周囲に発光に寄与しない領域を確保しなければならず、ＥＬパネルの設計に制限を与えてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、発光パネルを設計変更することなく、キャリア輸送層の成膜不良を低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様は、
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、一の方向に延在する複数の隔壁間で一の方向に延在する凹部にキャリア輸送層が形成される発光パネルの製造方法において、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域を覆う枠部とを備えるマスクの前記枠部を前記第二領域に重ねて配し、
前記マスクが配された前記基板に対してノズルを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を前記開口部内の前記第一領域における前記隔壁間の凹部に塗布する前と塗布した後の少なくとも一方で、前記枠部の上面における前記開口部の縁に沿う範囲に前記液状体を塗布する塗布工程を備えることを特徴としている。
好ましくは、前記塗布工程の後に、前記マスクを前記基板に配したまま、前記液状体を乾燥させる乾燥工程を備える。
また、好ましくは、前記塗布工程において、
前記ノズルを一の方向の正方向に相対移動させつつ、前記基板の前記第一領域から前記マスクの前記枠部の上面に前記液状体を塗布した後、前記ノズルが前記枠部に対応する位置で、前記ノズルを前記一の方向と交差する方向に相対移動させる際に、前記枠部の上面に前記液状体を塗布し、更に、前記ノズルを前記一の方向の逆方向に相対移動させつつ、前記マスクの前記枠部の上面から前記基板の前記第一領域に前記液状体を塗布する。
【０００８】
また、本発明の他の態様は、
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、一の方向に延在する複数の隔壁と、その隔壁間で一の方向に延在する凹部に形成されるキャリア輸送層とを備える発光パネルの製造装置であって、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域よりも広い範囲を有しその第二領域を覆う枠部とを備えるマスクと、
前記開口部から前記第一領域が露出するように前記マスクが配された前記基板に対して相対的に移動しながら、前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を前記開口部内の前記第一領域における前記隔壁間の凹部に塗布する前と塗布した後の少なくとも一方で、前記枠部の上面における前記開口部の縁に沿う範囲に前記液状体を塗布するノズルと、
を備えることを特徴としている。
好ましくは、前記枠部には、前記マスクが前記基板に配される向きに対応して、前記開口部内の前記第一領域に設けられた前記隔壁間の凹部の幅に相当する幅を有し、前記一の方向に延在する溝部が形成されている。
また、好ましくは、前記溝部は、前記凹部のピッチ間隔に対応して、複数並列されて設けられている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、キャリア輸送層の成膜不良を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＥＬパネルの画素の配置構成を示す平面図である。
【図２】ＥＬパネルの概略構成を示す平面図である。
【図３】ＥＬパネルの１画素に相当する回路を示した回路図である。
【図４】ＥＬパネルの１画素を示した平面図である。
【図５】図４のV−V線に沿った面の矢視断面図である。
【図６】ＥＬパネルのバンク間に露出する画素電極を示す断面図である。
【図７】マスクを示す平面図（ａ）と、図７（ａ）のVII−VIIに沿った枠部の断面図（ｂ）と、図７（ａ）のVII−VIIに沿った枠部の断面図（ｃ）である。
【図８】基板上にマスクを配し、ノズルを通じて液状体を塗布する塗布工程を示す平面図である。
【図９】図８のIX−IX線に沿った断面図で塗布工程を示す説明図である。
【図１０】ＥＬパネルのバンク間の画素電極上に形成されたキャリア輸送層を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１２】
図１は、発光パネルであるＥＬパネル１における複数の画素Ｐの配置構成を示す平面図であり、図２は、ＥＬパネル１の概略構成を示す平面図である。
【００１３】
図１、図２に示すように、ＥＬパネル１には、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）をそれぞれ発光する複数の画素Ｐが所定のパターンでマトリクス状に配置されている。
このＥＬパネル１には、複数の走査線２が行方向に沿って互いに略平行となるよう配列され、複数の信号線３が平面視して走査線２と略直交するよう列方向に沿って互いに略平行となるよう配列されている。また、隣り合う走査線２の間において電圧供給線４が走査線２に沿って設けられている。そして、これら各走査線２と隣接する二本の信号線３と各電圧供給線４とによって囲われる範囲が、画素Ｐに相当する。ここでは、Ｒ（赤）を発光する複数の画素Ｐ，Ｇ（緑）を発光する複数の画素Ｐ、Ｂ（青）を発光する複数の画素Ｐが、それぞれ信号線３の配列方向に沿って並んで配列され、且つ走査線２の配列方向に沿ってＲ（赤）を発光する画素Ｐ，Ｇ（緑）を発光する画素Ｐ，Ｂ（青）を発光する画素Ｐの順に配列されている。
また、ＥＬパネル１には、信号線３に沿う方向に延在する隔壁である複数のバンク１３が並列されて設けられている。このバンク１３によって挟まれた範囲に所定のキャリア輸送層（後述する正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）が設けられて、画素Ｐの発光領域となる。つまり、このバンク１３が、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色毎に画素Ｐを仕切っている。なお、キャリア輸送層とは、電圧が印加されることによって正孔又は電子を輸送する層である。
【００１４】
図３は、アクティブマトリクス駆動方式で動作するＥＬパネル１の１画素に相当する回路を示した回路図である。
【００１５】
図３に示すように、ＥＬパネル１には、走査線２と、走査線２と交差する信号線３と、走査線２に沿う電圧供給線４とが設けられており、このＥＬパネル１の１画素Ｐにつき、薄膜トランジスタであるスイッチトランジスタ５と、薄膜トランジスタである駆動トランジスタ６と、キャパシタ７と、ＥＬ素子８とが設けられている。
【００１６】
各画素Ｐにおいては、スイッチトランジスタ５のゲートが走査線２に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの一方が信号線３に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの他方がキャパシタ７の一方の電極及び駆動トランジスタ６のゲートに接続されている。駆動トランジスタ６のソースとドレインのうちの一方が電圧供給線４に接続され、駆動トランジスタ６のソースとドレインのうち他方がキャパシタ７の他方の電極及びＥＬ素子８のアノードに接続されている。なお、全ての画素ＰのＥＬ素子８のカソードは、一定電圧Ｖcomに保たれている（例えば、接地されている）。
【００１７】
また、このＥＬパネル１の周囲において各走査線２が走査ドライバに接続され、各電圧供給線４が一定電圧源又は適宜電圧信号を出力するドライバに接続され、各信号線３がデータドライバに接続され、これらドライバによってＥＬパネル１がアクティブマトリクス駆動方式で駆動される。電圧供給線４には、一定電圧源又はドライバによって所定の電力が供給される。
【００１８】
次に、ＥＬパネル１と、その画素Ｐの回路構造について、図４、図５を用いて説明する。ここで、図４は、ＥＬパネル１の１画素Ｐに相当する平面図であり、図５は、図４のV−V線に沿った面の矢視断面図である。なお、図４においては、電極及び配線を主に示す。
【００１９】
図４に示すように、スイッチトランジスタ５及び駆動トランジスタ６は、信号線３に沿うように配列され、スイッチトランジスタ５の近傍にキャパシタ７が配置され、駆動トランジスタ６の近傍にＥＬ素子８が配置されている。また、走査線２と電圧供給線４の間に、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、キャパシタ７及びＥＬ素子８が配置されている。
【００２０】
駆動トランジスタ６は、図５に示すように、ゲート電極６ａ、半導体膜６ｂ、チャネル保護膜６ｄ、不純物半導体膜６ｆ，６ｇ、ドレイン電極６ｈ、ソース電極６ｉ等を有するものである。
また、スイッチトランジスタ５は、以下に詳述する駆動トランジスタ６と同様の薄膜トランジスタであって、ゲート電極５ａ、半導体膜、チャネル保護膜、不純物半導体膜、ドレイン電極５ｈ、ソース電極５ｉ等を有するものであるので、その詳細については省略する。
なお、図４、図５に示すように、基板１０上の一面にゲート絶縁膜となる層間絶縁膜１１が成膜されており、その層間絶縁膜１１の上に層間絶縁膜１２が成膜されている。信号線３は層間絶縁膜１１と基板１０との間に形成され、走査線２及び電圧供給線４は層間絶縁膜１１と層間絶縁膜１２との間に形成されている。
【００２１】
ゲート電極６ａは、基板１０と層間絶縁膜１１の間に形成されている。このゲート電極６ａは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなる。また、ゲート電極６ａの上に絶縁性の層間絶縁膜１１が成膜されており、その層間絶縁膜１１によってゲート電極６ａが被覆されている。
層間絶縁膜１１は、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。この層間絶縁膜１１上であってゲート電極６ａに対応する位置に真性な半導体膜６ｂが形成されており、半導体膜６ｂが層間絶縁膜１１を挟んでゲート電極６ａと相対している。
半導体膜６ｂは、例えば、アモルファスシリコン又は多結晶シリコンからなり、この半導体膜６ｂにチャネルが形成される。また、半導体膜６ｂの中央部上には、絶縁性のチャネル保護膜６ｄが形成されている。このチャネル保護膜６ｄは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。
また、半導体膜６ｂの一端部の上には、不純物半導体膜６ｆが一部チャネル保護膜６ｄに重なるようにして形成されており、半導体膜６ｂの他端部の上には、不純物半導体膜６ｇが一部チャネル保護膜６ｄに重なるようにして形成されている。そして、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはそれぞれ半導体膜６ｂの両端側に互いに離間して形成されている。なお、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはｎ型半導体であるが、これに限らず、ｐ型半導体であってもよい。
不純物半導体膜６ｆの上には、ドレイン電極６ｈが形成されている。不純物半導体膜６ｇの上には、ソース電極６ｉが形成されている。ドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなる。
チャネル保護膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉの上には、保護膜となる絶縁性の層間絶縁膜１２が成膜され、チャネル保護膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉが層間絶縁膜１２によって被覆されている。そして、駆動トランジスタ６は、層間絶縁膜１２によって覆われるようになっている。層間絶縁膜１２は、例えば、厚さが１００ｎｍ〜２００ｎｍ窒化シリコン又は酸化シリコンからなる。
【００２２】
キャパシタ７は、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間に接続されており、図４に示すように、基板１０と層間絶縁膜１１との間に一方の電極７ａが形成され、層間絶縁膜１１と層間絶縁膜１２との間に他方の電極７ｂが形成され、電極７ａと電極７ｂが誘電体である層間絶縁膜１１を挟んで相対している。
【００２３】
なお、信号線３、キャパシタ７の電極７ａ、スイッチトランジスタ５のゲート電極５ａ及び駆動トランジスタ６のゲート電極６ａは、基板１０に一面に成膜された導電膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで一括して形成されたものである。
また、走査線２、電圧供給線４、キャパシタ７の電極７ｂ、スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、層間絶縁膜１１に一面に成膜された導電膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで形成されたものである。
【００２４】
また、層間絶縁膜１１には、ゲート電極５ａと走査線２とが重なる領域にコンタクトホール１１ａが形成され、ドレイン電極５ｈと信号線３とが重なる領域にコンタクトホール１１ｂが形成され、ゲート電極６ａとソース電極５ｉとが重なる領域にコンタクトホール１１ｃが形成されており、コンタクトホール１１ａ〜１１ｃ内にコンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃがそれぞれ埋め込まれている。コンタクトプラグ２０ａによってスイッチトランジスタ５のゲート電極５ａと走査線２が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｂによってスイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈと信号線３が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｃによってスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉとキャパシタ７の電極７ａが電気的に導通するとともにスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉと駆動トランジスタ６のゲート電極６ａが電気的に導通する。コンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃを介することなく、走査線２が直接ゲート電極５ａと接触し、ドレイン電極５ｈが信号線３と接触し、ソース電極５ｉがゲート電極６ａと接触してもよい。
なお、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａがキャパシタ７の電極７ａに一体に連なっており、駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈが電圧供給線４に一体に連なっており、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉがキャパシタ７の電極７ｂに一体に連なっている。
【００２５】
画素電極８ａは、層間絶縁膜１１を介して基板１０上に設けられており、画素Ｐごとに独立して形成されている。この画素電極８ａは透明電極であって、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）からなる。なお、画素電極８ａは一部、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉに重なり、画素電極８ａとソース電極６ｉが接続している。
そして、図４、図５に示すように、層間絶縁膜１２が、走査線２、信号線３、電圧供給線４、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、画素電極８ａの周縁部、キャパシタ７の電極７ｂ及び層間絶縁膜１１を覆うように形成されている。
層間絶縁膜１２には、各画素電極８ａの中央部が露出するように開口部１２ａが形成されており、この層間絶縁膜１２は、平面視して格子状に形成されている。
【００２６】
バンク１３は、図４、図５に示すように、信号線３に沿う一の方向に延在し、層間絶縁膜１２を介してスイッチトランジスタ５や駆動トランジスタ６を覆う位置に並列されて、平面視して縞状に形成されている。
このバンク１３の側壁１３ａは、層間絶縁膜１２の開口部１２ａより内側に位置し、対向する側壁１３ａ間に画素電極８ａの中央側が露出するようになっている。
そして、バンク１３は、後述する正孔注入層８ｂや発光層８ｃを湿式法により形成するに際して、正孔注入層８ｂや発光層８ｃとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体が隣接する画素Ｐに滲み出ないようにする隔壁として機能する。なお、並列するバンク１３において対向する側壁１３ａ間が凹部１３ｂとなり、その凹部１３ｂにおける画素電極８ａ上に液状体が塗布されるようになる。この凹部１３ｂは、バンク１３と同様に一の方向に延在する。
【００２７】
ＥＬ素子８は、図４、図５に示すように、アノードとなる第一電極としての画素電極８ａと、画素電極８ａの上に形成された化合物膜である正孔注入層８ｂと、正孔注入層８ｂの上に形成された化合物膜である発光層８ｃと、発光層８ｃの上に形成された第二電極としての対向電極８ｄとを備えている。対向電極８ｄは全画素Ｐに共通の単一電極であって、全画素Ｐに連続して形成されている。
【００２８】
正孔注入層８ｂは、例えば、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（poly(ethylenedioxy)thiophene；ポリエチレンジオキシチオフェン）及びドーパントであるＰＳＳ（polystyrene sulfonate；ポリスチレンスルホン酸）からなるキャリア輸送層であって、画素電極８ａから発光層８ｃに向けて正孔を注入する層である。
発光層８ｃは、画素Ｐ毎にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のいずれかを発光する材料を含み、例えば、ポリフルオレン系発光材料やポリフェニレンビニレン系発光材料からなるキャリア輸送層であって、対向電極８ｄから供給される電子と、正孔注入層８ｂから注入される正孔との再結合に伴い発光する層である。このため、Ｒ（赤）を発光する画素Ｐ、Ｇ（緑）を発光する画素Ｐ、Ｂ（青）を発光する画素Ｐは互いに発光層８ｃの発光材料が異なる。画素ＰのＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のパターンは、縦方向に同色画素が配列されるストライプパターンであってもよく、また、デルタ配列であってもよい。
【００２９】
対向電極８ｄは、画素電極８ａよりも仕事関数の低い材料で形成されており、例えば、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム、希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金で形成されている。
この対向電極８ｄは全ての画素Ｐに共通した電極であり、発光層８ｃなどの化合物膜とともに後述するバンク１３を被覆している。
【００３０】
このように、層間絶縁膜１２及びバンク１３によって発光部位となる発光層８ｃが画素Ｐごとに仕切られている。そして、層間絶縁膜１２の開口部１２ａ内におけるバンク１３の側壁１３ａ間の凹部１３ｂにおいて、キャリア輸送層としての正孔注入層８ｂ及び発光層８ｃが、画素電極８ａ上に積層されている（図５参照）。
具体的には、層間絶縁膜１２の上に設けられたバンク１３の側壁１３ａは、層間絶縁膜１２の開口部１２ａより内側に形成されている。
そして、開口部１２ａに囲まれて側壁１３ａで挟まれた画素電極８ａ上に、正孔注入層８ｂとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱し溶媒を蒸発させて、その液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第１のキャリア輸送層である正孔注入層８ｂとなる。
さらに、開口部１２ａに囲まれて側壁１３ａで挟まれた正孔注入層８ｂ上に、発光層８ｃとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱し溶媒を蒸発させて、その液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第２のキャリア輸送層である発光層８ｃとなる。
なお、この発光層８ｃとバンク１３を被覆するように対向電極８ｄが設けられている（図５参照）。
【００３１】
そして、このＥＬパネル１においては、画素電極８ａ、基板１０及び層間絶縁膜１１が透明であり、発光層８ｃから発した光が画素電極８ａ、層間絶縁膜１１及び基板１０を透過して出射する。そのため、基板１０の裏面が表示面となる。
なお、基板１０側ではなく、反対側が表示面となってもよい。この場合、対向電極８ｄを透明電極とし、画素電極８ａを反射電極として、発光層８ｃから発した光が対向電極８ｄを透過して出射するようにする。
【００３２】
このＥＬパネル１は、次のように駆動されて発光する。
全ての電圧供給線４に所定レベルの電圧が印加された状態で、走査ドライバによって走査線２に順次電圧が印加されることで、これら走査線２が順次選択される。
各走査線２が選択されている時に、データドライバによって階調に応じたレベルの電圧が全ての信号線３に印加されると、その選択されている走査線２に対応するスイッチトランジスタ５がオンになっていることから、その階調に応じたレベルの電圧が駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加される。
この駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加された電圧に応じて、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間の電位差が定まって、駆動トランジスタ６におけるドレイン−ソース電流の大きさが定まり、ＥＬ素子８がそのドレイン−ソース電流に応じた明るさで発光する。
その後、その走査線２の選択が解除されると、スイッチトランジスタ５がオフとなるので、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａに印加された電圧にしたがった電荷がキャパシタ７に蓄えられ、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉ間の電位差は保持される。
このため、駆動トランジスタ６は選択時と同じ電流値のドレイン−ソース電流を流し続け、ＥＬ素子８の輝度を維持するようになっている。
【００３３】
次に、ＥＬパネル１の製造方法について説明する。
【００３４】
基板１０上にゲートメタル層をスパッタリングで堆積させ、フォトリソグラフィーによりパターニングして信号線３、キャパシタ７の電極７ａ、スイッチトランジスタ５のゲート電極５ａ及び駆動トランジスタ６のゲート電極６ａを形成する。次いで、プラズマＣＶＤによって窒化シリコン等のゲート絶縁膜となる層間絶縁膜１１を堆積する。層間絶縁膜１１には、ＥＬパネル１の一辺に位置する走査ドライバに接続するための各走査線２の外部接続端子を開口するコンタクトホール（図示せず）を形成する。
次いで、半導体膜６ｂ（５ｂ）となるアモルファスシリコン等の半導体層、チャネル保護膜６ｄ（５ｄ）となる窒化シリコン等の絶縁層を連続して堆積後、フォトリソグラフィーによってチャネル保護膜６ｄ（５ｄ）をパターン形成し、不純物半導体膜６ｆ，６ｇ（５ｆ，５ｇ）となる不純物層を堆積した後、フォトリソグラフィーによって不純物層及び半導体層を連続してパターニングして不純物半導体膜６ｆ，６ｇ（５ｆ，５ｇ）、半導体膜６ｂ（５ｂ）を形成する。
そして、フォトリソグラフィーによってコンタクトホール１１ａ〜１１ｃを形成する。次いで、コンタクトホール１１ａ〜１１ｃ内にコンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃを形成する。この工程は省略されてもよい。
スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉとなるソース、ドレインメタル層を堆積して適宜パターニングして、走査線２、電圧供給線４、キャパシタ７の電極７ｂ、スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉを形成する。こうしてスイッチトランジスタ５及び駆動トランジスタ６が形成される。その後、ＩＴＯ膜を堆積してからパターニングして画素電極８ａを形成する。
そして、スイッチトランジスタ５や駆動トランジスタ６等を覆うように、気相成長法により絶縁膜を成膜し、その絶縁膜をフォトリソグラフィーでパターニングすることで画素電極８ａの中央部が露出する開口部１２ａを有する層間絶縁膜１２を形成する。この開口部１２ａとともに、図示しない走査線２の外部接続端子、ＥＬパネル１の一辺に位置するデータドライバに接続するための各信号線３の外部接続端子及び電圧供給線４の外部接続端子をそれぞれ開口する複数のコンタクトホールを形成する。
次いで、ポリイミド等の感光性樹脂を堆積後に露光して、画素電極８ａ上に側壁１３ａが位置する縞状のバンク１３を形成する。なお、このバンク１３は、上記外部接続端子を開口するコンタクトホール（図示せず）を露出している。
【００３５】
そして、図６（図１、図２、図４）に示すように、複数の画素電極８ａを画素Ｐごとに開放する格子状の層間絶縁膜１２と、縞状のバンク１３間の凹部１３ｂに、画素電極８ａが露出している。
なお、図１に示すＥＬパネル１において、基板１０の一方の面の中央側で、並設されたバンク１３に挟まれて複数の画素Ｐが升目状に並んでいる領域が、第一領域としての発光領域Ｒ１であり、その発光領域Ｒ１の周囲を囲う領域が、第二領域としての非発光領域Ｒ２である。
また、この発光領域Ｒ１は、キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体Ｌが塗布される塗布領域Ｒ１であり、非発光領域Ｒ２は、その液状体Ｌが塗布されない非塗布領域Ｒ２である。
【００３６】
そして、図７〜図９に示すように、バンク１３が形成された基板１０の上面側に所定のマスク３０を配置し、そのマスク３０を介して基板１０の塗布領域Ｒ１におけるバンク１３間の凹部１３ｂの画素電極８ａ上に、正孔注入層８ｂや発光層８ｃとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体Ｌをノズル４０を通じて塗布し、その液状体Ｌを乾燥させることによって、キャリア輸送層である正孔注入層８ｂや発光層８ｃを成膜する。
具体的には、マスク３０は、図７（ａ）、図８に示すように、基板１０の塗布領域Ｒ１が露出する開口部３１と、基板１０の非塗布領域Ｒ２よりも広い範囲を有し、その非塗布領域Ｒ２を覆う枠部３２とを備えている。
このマスク３０における塗布開始側となる枠部３２（図７中、左側の枠部３２）と、塗布終了側となる枠部３２（図７中、右側の枠部３２）には、その枠部３２の上面における開口部３１の縁に沿う範囲に、一の方向（図７中、上下方向）に延在する溝部３３が形成されている。この溝部３３は、マスク３０が基板１０に配される向きに対応して、開口部３１内の塗布領域Ｒ１に設けられたバンク１３間で一の方向に延在する凹部１３ｂと同じ方向となるように、一の方向に延在するように形成されている。特に、溝部３３は、凹部１３ｂの幅に相当する幅を有し、その凹部１３ｂのピッチ間隔に対応して、各枠部３２に複数（図中、左右にそれぞれ３つ）並列されて設けられている。つまり、マスク３０が基板１０に配された状態を平面視した際に、開口部３１内の塗布領域Ｒ１で一の方向に延在する凹部１３ｂと、枠部３２の上面に形成された一の方向に延在する溝部３３とが、同じ方向に沿い同じピッチ間隔で並列するようになる。
【００３７】
なお、マスク３０の枠部３２に設けられる溝部３３は、図７（ｂ）に示すように、枠部３２の上面側を掘り込む加工を施して、凹部１３ｂと同じピッチ間隔で、凹部１３ｂと同じ幅の溝を形成するように設けることができる。
また、溝部３３は、図７（ｃ）に示すように、枠部３２の上面側にバンク１３と同じピッチ間隔で枠上凸部３４を形成することによって、その枠上凸部３４間に設けることができる。この枠上凸部３４は、例えば、基板１０の塗布領域Ｒ１に形成するバンク１３と同様の手法により、バンク１３と同じ材料で枠部３２の上面側に形成することができる。
【００３８】
そして、図８に示すように、このマスク３０の開口部３１を塗布領域Ｒ１に合わせ、枠部３２を非塗布領域Ｒ２に重ねて配し、非塗布領域Ｒ２に液状体Ｌが付着してしまわないようにマスク３０で覆った状態で、相対的に移動するノズル４０を通じて基板１０上の塗布領域Ｒ１に選択的に液状体Ｌを塗布して、キャリア輸送層である正孔注入層８ｂや発光層８ｃを成膜する。
なお、図８においては、１つのノズル４０が各画素列を互い違いに相対移動して液状体Ｌを塗布するように簡略的に図示しているが、実際はＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色の画素列が順に並んでいるので、各色用の３つのノズル４０が３列毎に、各色の液状体Ｌを塗布するようになっている。
【００３９】
そして、基板１０の塗布領域Ｒ１にキャリア輸送層となる材料が含有される液状体Ｌを塗布する場合、マスク３０が配された基板１０が載置されているステージＳと、ノズル４０の少なくとも一方を相対的に移動させながら、ノズル４０から所定の液状体Ｌを流し出し、その液状体Ｌをマスク３０の開口部３１内の塗布領域Ｒ１と、マスク３０の枠部３２の上面とに亘って連続的に塗布するノズルプリント方式による塗布工程が実行される。
ここで、この塗布工程に用いる発光パネル製造装置１００は、図９に示すように、ノズル４０と、そのノズル４０を移動させる図示しないノズル移動機構と、基板１０の上面側に配されるマスク３０と、そのマスク３０が配された基板１０が載置されるステージＳを移動させる図示しないステージ移動機構等により構成されている。
【００４０】
そして、図示しないステージ移動機構によって基板１０が載置されたステージＳを一の方向に移動させることで、ノズル４０を一の方向の正方向と逆方向に相対移動させ、また、図示しないノズル移動機構によってノズル４０を一の方向と交差する方向に相対移動させつつ、そのノズル４０から液状体Ｌを流し出して凹部１３ｂの画素電極８ａ上に液状体Ｌを塗布するようになっている。
具体的には、塗布工程において、ノズル４０を一の方向の正方向（例えば、図８中の上下方向）に相対移動させつつ、基板１０の塗布領域Ｒ１の凹部１３ｂからマスク３０の枠部３２の上面に液状体Ｌを塗布し、次いで、ノズル４０が枠部３２の上方に対応する位置で、ノズル４０を一の方向と交差する方向（例えば、図７中の左右方向）に相対移動させた後に、ノズル４０を一の方向の逆方向（例えば、図７中の上下方向）に相対移動させつつ、マスク３０の枠部３２の上面から基板１０の塗布領域Ｒ１の凹部１３ｂに液状体Ｌを塗布することを繰り返して、塗布領域Ｒ１の全画素電極８ａ上に、キャリア輸送層となる所定の液状体Ｌを塗布する。
【００４１】
特に、この塗布工程において、液状体Ｌを開口部３１内の塗布領域Ｒ１における凹部１３ｂに塗布する前に、マスク３０における塗布開始側となる枠部３２の上面に形成されている溝部３３に液状体Ｌを塗布し、また、液状体Ｌを開口部３１内の塗布領域Ｒ１における凹部１３ｂに塗布した後に、マスク３０における塗布終了側となる枠部３２の上面に形成されている溝部３３に液状体Ｌを塗布するようになっている。
ここで、基板１０に配されたマスク３０において、枠部３２に形成されている溝部３３は、開口部３１内の塗布領域Ｒ１で一の方向に延在する凹部１３ｂと、同じ方向に沿い同じピッチ間隔で並設されているので、その溝部３３はマスク３０上の仮想の凹部とすることができる。つまり、マスク３０の枠部３２にもバンク１３の凹部１３ｂがあるように、ノズル４０を相対移動させることで、その溝部３３に凹部１３ｂと同様に液状体Ｌを塗布することができる。なお、マスク３０の枠部３２に塗布された液状体Ｌは溝部３３に収まるようになっているので、液状体Ｌが枠部３２から流出して開口部３１内に流れ込んでしまうようなことはほとんどない。
【００４２】
このように、塗布領域Ｒ１に液状体Ｌを塗布する前と塗布した後の少なくとも一方で、マスク３０の枠部３２の上面における開口部３１の縁に沿う範囲の溝部３３に液状体Ｌを塗布して、ＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌの溶媒を蒸発させることで、ＥＬパネル１の周囲の溶媒分子分圧を高めることが可能になる。
また、塗布工程中、ノズル４０が枠部３２の上方に対応する位置で、ノズル４０を一の方向と交差する方向（例えば、図７中の左右方向）に相対移動させる際に、その枠部３２の上面にも液状体Ｌを塗布することで、溝部３３が形成されていない枠部３２側の開口部３１の縁でもＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌの溶媒を蒸発させることが可能になる。
【００４３】
そして、相対的に移動するノズル４０によって、塗布領域Ｒ１の凹部１３ｂと、マスク３０の枠部３２における開口部３１の縁に沿った範囲に液状体Ｌを塗布した後、そのマスク３０を基板１０に配したまま、塗布された液状体Ｌの溶媒を蒸発させて乾燥させる乾燥工程を実行する。
このように、塗布領域Ｒ１の全周囲を囲う、開口部３１の全周の縁に液状体Ｌを塗布することで、より広い範囲からＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌの溶媒を蒸発させて乾燥させることができ、基板１０周囲の溶媒分子分圧をより高めることができる。
そして、基板１０周囲の溶媒分子分圧を高めることで、塗布領域Ｒ１に塗布した液状体Ｌの乾燥を安定させ、塗布領域Ｒ１における端側や中心側などの範囲毎に乾燥速度がばらつかないようにして、塗布領域Ｒ１の全域における液状体Ｌの乾燥時間をほぼ一定にすることができる。
【００４４】
こうして塗布領域Ｒ１に塗布された液状体Ｌが乾燥されて、化合物膜が成膜されることで、凹部１３ｂの画素電極８ａ上に、正孔注入層８ｂや発光層８ｃが形成される。
つまり、画素電極８ａ上に正孔注入層８ｂとなる液状体Ｌを塗布し乾燥させた後に、発光層８ｃとなる液状体Ｌをさらに塗布し乾燥することで、図１０に示すように、正孔注入層８ｂと発光層８ｃが成膜されてなる２層のキャリア輸送層を形成することができる。
なお、液状体Ｌが乾燥して化合物膜となることで、その容積は、例えば、１０分の１になるので、正孔注入層８ｂ用の液状体Ｌを乾燥させて正孔注入層８ｂを成膜した後、マスク３０の溝部３３は十分な窪みを有しているため、そのマスク３０を外すことなく続けて使用し、発光層８ｃ用の液状体Ｌの塗布を行うことができる。
【００４５】
そして、基板１０の上面側からマスク３０を外した後、バンク１３の上及び発光層８ｃの上に対向電極８ｄを一面に成膜する。
この対向電極８ｄを成膜して形成することで、図５に示すように、ＥＬ素子８、ＥＬパネル１が製造される。
【００４６】
以上のように、基板１０における塗布領域Ｒ１に液状体Ｌを塗布する際に使用するマスク３０の枠部３２は、基板１０の非塗布領域Ｒ２よりも広い範囲を有しているので、塗布領域Ｒ１における凹部１３ｂにキャリア輸送層となる液状体Ｌを塗布する前後のタイミングで、その広い枠部３２にＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌをより多く塗布することで、その液状体Ｌが乾燥する際に蒸発する溶媒の量を増加させて、基板１０の周囲の溶媒分子分圧を高めることができる。
そして、基板１０周囲の溶媒分子分圧を高めることで、塗布領域Ｒ１に塗布した液状体Ｌの乾燥を安定させて、塗布領域Ｒ１の全域における液状体Ｌの乾燥時間をほぼ一定にすることができるので、液状体Ｌの乾燥ムラを抑えて、キャリア輸送層（正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）の膜厚ムラを低減し、そのキャリア輸送層の成膜不良を低減することができる。
特に、ＥＬパネル１の発光に寄与しない液状体Ｌをマスク３０に広く取った枠部３２に塗布して乾燥させるようにしたので、従来技術のように、ダミー画素を設けるためにＥＬパネルの設計変更をすることなく、キャリア輸送層の成膜不良を低減することができる。
【００４７】
また、基板１０に配されたマスク３０において、マスク３０の枠部３２に設けられた溝部３３は、そのマスク３０上の仮想の凹部とすることができ、塗布領域Ｒ１のバンク１３の凹部１３ｂに対する液状体Ｌの塗布と同様の処理を枠部３２の溝部３３に施すことで、容易に液状体Ｌを枠部３２の溝部３３に塗布することができる。
そして、枠部３２の溝部３３に塗布された液状体Ｌは、その溝部３３の窪みから流出しにくくなっているので、枠部３２の溝部３３から流出した液状体Ｌが開口部３１内に流れ込んで、キャリア輸送層の成膜不良を引き起こしてしまうことはない。
なお、マスク３０の溝部３３に塗布された液状体Ｌが乾燥して化合物膜になると、その容積は、例えば、１０分の１になるので、化合物膜が成膜されてもマスク３０の溝部３３が十分な窪みを有している間は、そのマスク３０を続けて使用することができ、例えば、正孔注入層８ｂを５回、発光層８ｃを５回塗布する、計１０回の液状体Ｌの塗布を繰り返し行うことができる。つまり、液状体Ｌを１回塗布する度に、マスク３０を交換することなく、塗布工程、乾燥工程を実施することができるので、それら工程を比較的速やかに実施することができる。そして、計１０回の液状体Ｌの塗布を行った後、そのマスク３０を所定の溶剤で洗浄することで、マスク３０のリサイクルユースが可能になる。
【００４８】
なお、以上の実施の形態においては、枠部３２に溝部３３を形成し、その溝部３３に液状体Ｌを塗布したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、粘性の高い液状体Ｌを用いる場合や、枠部３２上で液状体Ｌが塗布される部分と開口部３１の間に十分な距離が設けられている場合などで、枠部３２から開口部３１内に液状体Ｌが流れ込むことがない場合には、溝部が不要となることもある。
【００４９】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５０】
１ ＥＬパネル（発光パネル）
８ ＥＬ素子
８ａ 画素電極
８ｂ 正孔注入層（キャリア輸送層）
８ｃ 発光層（キャリア輸送層）
８ｄ 対向電極
１０ 基板
１３ バンク（隔壁）
１３ａ 側壁
１３ｂ 凹部
３０ マスク
３１ 開口部
３２ 枠部
３３ 溝部
３４ 枠上凸部
４０ ノズル
１００ 発光パネル製造装置
Ｌ 液状体
Ｐ 画素
Ｒ１ 塗布領域、発光領域（第一領域）
Ｒ２ 非塗布領域、非発光領域（第二領域）
Ｓ ステージ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、一の方向に延在する複数の隔壁間で一の方向に延在する凹部にキャリア輸送層が形成される発光パネルの製造方法において、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域を覆う枠部とを備えるマスクの前記枠部を前記第二領域に重ねて配し、
前記マスクが配された前記基板に対してノズルを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を前記開口部内の前記第一領域における前記隔壁間の凹部に塗布する前と塗布した後の少なくとも一方で、前記枠部の上面における前記開口部の縁に沿う範囲に前記液状体を塗布する塗布工程を備えることを特徴とする発光パネルの製造方法。
【請求項２】
前記塗布工程の後に、前記マスクを前記基板に配したまま、前記液状体を乾燥させる乾燥工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の発光パネルの製造方法。
【請求項３】
前記塗布工程において、
前記ノズルを一の方向の正方向に相対移動させつつ、前記基板の前記第一領域から前記マスクの前記枠部の上面に前記液状体を塗布した後、前記ノズルが前記枠部に対応する位置で、前記ノズルを前記一の方向と交差する方向に相対移動させる際に、前記枠部の上面に前記液状体を塗布し、更に、前記ノズルを前記一の方向の逆方向に相対移動させつつ、前記マスクの前記枠部の上面から前記基板の前記第一領域に前記液状体を塗布することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光パネルの製造方法。
【請求項４】
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、一の方向に延在する複数の隔壁と、その隔壁間で一の方向に延在する凹部に形成されるキャリア輸送層とを備える発光パネルの製造装置であって、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域よりも広い範囲を有しその第二領域を覆う枠部とを備えるマスクと、
前記開口部から前記第一領域が露出するように前記マスクが配された前記基板に対して相対的に移動しながら、前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を前記開口部内の前記第一領域における前記隔壁間の凹部に塗布する前と塗布した後の少なくとも一方で、前記枠部の上面における前記開口部の縁に沿う範囲に前記液状体を塗布するノズルと、
を備えることを特徴とする発光パネルの製造装置。
【請求項５】
前記枠部には、前記マスクが前記基板に配される向きに対応して、前記開口部内の前記第一領域に設けられた前記隔壁間の凹部の幅に相当する幅を有し、前記一の方向に延在する溝部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の発光パネルの製造装置。
【請求項６】
前記溝部は、前記凹部のピッチ間隔に対応して、複数並列されて設けられていることを特徴とする請求項５に記載の発光パネルの製造装置。
【請求項１】
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、一の方向に延在する複数の隔壁間で一の方向に延在する凹部にキャリア輸送層が形成される発光パネルの製造方法において、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域を覆う枠部とを備えるマスクの前記枠部を前記第二領域に重ねて配し、
前記マスクが配された前記基板に対してノズルを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を前記開口部内の前記第一領域における前記隔壁間の凹部に塗布する前と塗布した後の少なくとも一方で、前記枠部の上面における前記開口部の縁に沿う範囲に前記液状体を塗布する塗布工程を備えることを特徴とする発光パネルの製造方法。
【請求項２】
前記塗布工程の後に、前記マスクを前記基板に配したまま、前記液状体を乾燥させる乾燥工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の発光パネルの製造方法。
【請求項３】
前記塗布工程において、
前記ノズルを一の方向の正方向に相対移動させつつ、前記基板の前記第一領域から前記マスクの前記枠部の上面に前記液状体を塗布した後、前記ノズルが前記枠部に対応する位置で、前記ノズルを前記一の方向と交差する方向に相対移動させる際に、前記枠部の上面に前記液状体を塗布し、更に、前記ノズルを前記一の方向の逆方向に相対移動させつつ、前記マスクの前記枠部の上面から前記基板の前記第一領域に前記液状体を塗布することを特徴とする請求項１又は２に記載の発光パネルの製造方法。
【請求項４】
基板の一方の面の中央側となる第一領域と、前記第一領域の周囲となる第二領域と、を有し、前記第一領域に、一の方向に延在する複数の隔壁と、その隔壁間で一の方向に延在する凹部に形成されるキャリア輸送層とを備える発光パネルの製造装置であって、
前記第一領域が露出する開口部と、前記第二領域よりも広い範囲を有しその第二領域を覆う枠部とを備えるマスクと、
前記開口部から前記第一領域が露出するように前記マスクが配された前記基板に対して相対的に移動しながら、前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を流し出し、前記液状体を前記開口部内の前記第一領域における前記隔壁間の凹部に塗布する前と塗布した後の少なくとも一方で、前記枠部の上面における前記開口部の縁に沿う範囲に前記液状体を塗布するノズルと、
を備えることを特徴とする発光パネルの製造装置。
【請求項５】
前記枠部には、前記マスクが前記基板に配される向きに対応して、前記開口部内の前記第一領域に設けられた前記隔壁間の凹部の幅に相当する幅を有し、前記一の方向に延在する溝部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の発光パネルの製造装置。
【請求項６】
前記溝部は、前記凹部のピッチ間隔に対応して、複数並列されて設けられていることを特徴とする請求項５に記載の発光パネルの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１４３６０（Ｐ２０１１−１４３６０Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５６９３３（Ｐ２００９−１５６９３３）
【出願日】平成２１年７月１日（２００９．７．１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１日（２００９．７．１）
【出願人】（０００００１４４３）カシオ計算機株式会社 (8,748)
【Ｆターム（参考）】
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