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1. (WO2018179264) 成膜装置、成膜方法、電子デバイス、および電子デバイスの製造装置
Document

明 細 書

発明の名称 成膜装置、成膜方法、電子デバイス、および電子デバイスの製造装置

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004  

課題を解決するための手段

0005   0006   0007  

発明の効果

0008  

図面の簡単な説明

0009  

発明を実施するための形態

0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111  

符号の説明

0112  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9  

明 細 書

発明の名称 : 成膜装置、成膜方法、電子デバイス、および電子デバイスの製造装置

技術分野

[0001]
 本発明は、インクジェット方式による成膜方法および成膜装置に関し、特に、EL(electroluminescence)層を含むELデバイスの製造方法および製造装置に関する。

背景技術

[0002]
 特許文献1には、有機材料を含むインクを吐出する吐出ノズルを複数有するインクジェットヘッドを備えた製造装置によってELデバイスを製造する方法が開示されている。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 日本国公開特許公報「特開2009-141285号(2009年6月25日公開)」

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 本発明の一態様は、インクジェット方式により成膜するときに、当該膜の形成範囲を制御しやすい成膜方法および成膜装置を実現することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0005]
 上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る成膜装置は、インクジェット方式を用いた成膜装置であって、第1液滴材料を吐出する第1吐出部と、前記第1液滴材料の粘度よりも高い粘度を有する第2液滴材料を吐出する第2吐出部とを備え、前記第1液滴材料の塗布によって形成される第1膜と、前記第2液滴材料の塗布によって形成される第2膜とが、塗布対象の物体の表面において隣接するように前記第1および第2液滴材料を吐出する。
[0006]
 本発明の一態様に係る成膜方法は、インクジェット方式を用いた成膜方法であって、第1液滴材料を吐出する第1吐出工程と、前記第1液滴材料の粘度よりも高い粘度を有する第2液滴材料を吐出する第2吐出工程とを含み、前記第1液滴材料の塗布によって形成される第1膜と、前記第2液滴材料の塗布によって形成される第2膜とが、塗布対象の物体の表面において隣接するように前記第1および第2液滴材料を吐出する。
[0007]
 本発明の一態様に係る電子デバイスは、第1液滴材料が塗布されることによって形成された第1膜と、前記第1液滴材料の粘度よりも高い粘度を有する第2液滴材料が塗布されることによって形成された第2膜とが、基板表面に沿う方向において隣接するように形成されている回路基板を備えている。

発明の効果

[0008]
 本発明の一態様によれば、インクジェット方式による膜の形成範囲を制御できる。

図面の簡単な説明

[0009]
[図1] 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。
[図2] (a)は、ELデバイスの構成例を示す断面図であり、(b)は前記ELデバイスの製造途中の構成例を示す断面図である。
[図3] 前記ELデバイスの非アクティブ領域NAを示す断面図である。
[図4] 複数のELデバイスが基材の表面にマトリックス状に形成された状態を示す平面図である。
[図5] 前記ELデバイスに対して成膜を行う成膜装置の外観を示す斜視図である。
[図6] インクAおよびインクBの塗布領域を示す図である。
[図7] 前記成膜装置の断面図である。
[図8] 前記成膜装置が備える吐出部の先端の断面図である。
[図9] ELデバイス製造装置の構成を示すブロック図である。

発明を実施するための形態

[0010]
 〔実施形態1〕
 以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。本発明の一実施形態に係る成膜装置は、OLED(Organic Light Emitting Diode:有機発光ダイオード)を備えた有機EL(Electro Luminescence:エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ、又は無機発光ダイオードを備えた無機ELディスプレイ等の発光素子の製造に適用できるだけでなく、QLED(Quantum dot Light Emitting Diode:量子ドット発光ダイオード)を備えたQLEDディスプレイ等の製造にも適用できる。前記成膜装置では、真空工程を必要とせずに成膜できる点で大きな生産性の改善が期待される。以下では、OLEDを備えた有機ELデバイスを製造する成膜装置を例に挙げて説明する。
[0011]
 図1は、ELデバイス(電子デバイス)の製造方法の一例を示すフローチャートである。図2(a)は、実施形態1のELデバイスの構成例を示す断面図であり、図2(b)は実施形態1のELデバイスの製造途中の構成例を示す断面図である。図3は、ELデバイスの非アクティブ領域NAを示す断面図である。
[0012]
 図1(a)および図2(a)に示すように、まず、基材10上に樹脂層12を形成する(ステップS1)。次いで、バリア層3を形成する(ステップS2)。次いで、ゲート絶縁膜16およびパッシベーション膜18・20および有機平坦化膜21を含むTFT層(薄膜トランジスタ層)4を形成する(ステップS3)。次いで、発光素子層(例えば、OLED素子層)(発光素子)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を形成し、積層体7とする(ステップS5)。次いで、基材10とともに積層体7を分断し、個片化する(ステップS7)。次いで、接着層38を介して機能フィルム39を貼り付ける(ステップS8)。
[0013]
 次いで、図3に示す、TFT層4の端部に位置する端子TM(接続端子)に他の電子回路基板を実装する(ステップS9)。これにより、図2に示すELデバイス2の構造が完成する。なお、前記各ステップは、後述するELデバイス製造装置70が行う。
[0014]
 図4は、基材10の表面に、複数のELデバイス2がマトリックス状に形成された状態を示す平面図である。ステップS9の後、基材10を分断線DLに沿って切断することにより、ELデバイス2が得られる。
[0015]
 なお、フレキシブルなELデバイスを製造する場合には、図1(b)および図2(b)に示すように、例えばガラス基板50上に積層体7(樹脂層12、バリア層3、TFT層4、発光素子層5および封止層6)を形成しておき、積層体7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S6a)。次いで、ガラス基板50越しに樹脂層12の下面にレーザ光を照射する(ステップS6b)。ここでは、樹脂層12の下面(ガラス基板50との界面)がアブレーションによって変質し、樹脂層12およびガラス基板50間の結合力が低下する。次いで、ガラス基板50を樹脂層12から剥離する(ステップS6c)。次いで、樹脂層12の下面に、接着層を介して基材(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等で構成された下面フィルム)を貼り付ける(ステップS6d)。その後上記ステップS7に移行する。
[0016]
 樹脂層12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。
[0017]
 バリア層3は、ELデバイス2の使用時に、水分や不純物が、TFT層4や発光素子層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。
[0018]
 TFT層4は、半導体膜15と、半導体膜15よりも上層に形成されるゲート絶縁膜16と、ゲート絶縁膜16よりも上層に形成されるゲート電極Gと、ゲート電極Gよりも上層に形成されるパッシベーション膜18・20と、パッシベーション膜18よりも上層に形成される容量電極Cおよび端子TMと、パッシベーション膜20よりも上層に形成される、ソース配線S、およびドレイン配線極Dと、ソース配線Sおよびドレイン配線Dよりも上層に形成される有機平坦化膜(平坦化膜)21とを含む。半導体膜15、ゲート絶縁膜16、およびゲート電極Gを含むように薄層トランジスタ(TFT)が構成される。
[0019]
 図3に示すように、TFT層4の非アクティブ領域NAには、電子回路基板との接続に用いられる複数の端子TMが形成される。複数の端子TM上に実装される電子回路基板は、例えば、ICチップあるいはフレキシブルプリント基板(FPC)である。端子TMは、配線TWによってアクティブ領域DAの電子回路と接続されている。
[0020]
 半導体膜15は、例えば低温ポリシリコン(LTPS)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)。
[0021]
 ゲート絶縁膜16およびパッシベーション膜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。有機平坦化膜21は、例えば、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。
[0022]
 発光素子層5(例えば、有機発光ダイオード層)は、有機平坦化膜21よりも上層に形成される第1電極22(例えば、アノード電極)と、第1電極22のエッジを覆う有機絶縁膜23と、第1電極22よりも上層に形成されるEL(electroluminescence)層24と、EL層24よりも上層に形成される第2電極25とを含み、第1電極22、EL層24、および第2電極25によって発光素子(例えば、有機発光ダイオード)が構成される。アクティブ領域DAの有機絶縁膜23は、サブピクセルを規定するバンク(画素隔壁)として機能する。
[0023]
 有機絶縁膜23は、例えば、例えば、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。有機絶縁膜23は、例えば、アクティブ領域DAおよび非アクティブ領域NAに対してインクジェット方式で塗布することができる。
[0024]
 非アクティブ領域NAには、アクティブ領域を取り囲むバンク状の凸体TKが設けられる。凸体TKは有機封止膜27のエッジを規定する。凸体TKは、例えば、有機平坦化膜21および有機絶縁膜23の少なくとも一方を含むように構成される。
[0025]
 EL層24は、有機絶縁膜23からなる隔壁によって囲まれた領域(サブピクセル領域)に、蒸着法あるいはインクジェット法によって形成される。発光素子層5が有機発光ダイオード(OLED)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。なお、EL層24の1以上の層を(複数の画素で共有する)共通層とすることもできる。
[0026]
 第1電極(陽極)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。第2電極(例えば、カソード電極)25は、共通電極であり、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。
[0027]
 発光素子層5がOLED層である場合、第1電極22および第2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。
[0028]
 発光素子層5は、OLED素子を構成する場合に限られず、無機発光ダイオードあるいは量子ドット発光ダイオードを構成してもよい。
[0029]
 封止層6は発光素子層5を覆い、水、酸素等の異物の発光素子層5への浸透を防ぐ。封止層6は、有機絶縁膜23および第2電極25を覆う第1無機封止膜26と、第1無機封止膜26よりも上層に形成され、バッファ膜として機能する有機封止膜27と、第1無機封止膜26および有機封止膜27を覆う第2無機封止膜28とを含む。
[0030]
 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、マスクを用いた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。
[0031]
 機能フィルム39は、例えば、光学補償機能、タッチセンサ機能、保護機能等を有する。これらの1以上の機能を有する層が発光素子層5よりも上層に積層されている場合には、機能フィルム39を薄くしたり、除いたりすることもできる。
[0032]
 図5は、本実施の形態に係る成膜装置1の外観を示す斜視図である。成膜装置1は、図1に示したステップS5において、液滴材料(インク)を吐出することにより、ELデバイス2における有機封止膜27を形成する成膜装置である。
[0033]
 成膜装置1は、基材10を載置するステージ41およびステージ41の上方を横断しているガントリ43を備えている。ガントリ43は、ステージ41に連結しているガントリスライド機構42により、図5のY方向に沿って往復移動できる構成となっている。ガントリ43がステージ41に対して変位することにより、ステージ41に載置された基材10における所望の領域に対してインクを吐出できる。製造途中の複数のELデバイス2は、基材10においてY方向に沿って形成されている。成膜装置1は、これら製造途中のELデバイス2のそれぞれに対してインクを吐出する。
[0034]
 ガントリ43は、互いに平行に配置された1対のガントリユニット43aおよび43bを備えている。ガントリユニット43aおよび43bの側面には、吐出部44がそれぞれ複数個、列をなして搭載されている。ガントリユニット43aが備える吐出部44a(第1吐出部)、およびガントリユニット43bが備える吐出部44b(第2吐出部)は、その構造は同一であるが、それぞれ異なる種類のインクを吐出する。以下の説明において、吐出部44aと吐出部44bとを区別する必要のない場合には、単に吐出部44と称する。
[0035]
 ガントリユニット43aおよび43bが備える吐出部44の数は、特に限定されず、1つでも構わない。1つの基材10に形成するELデバイス2の個数に応じて、吐出部44の数を決めればよい。図5に示した例では、ガントリユニット43aに吐出部44aが4個搭載され、ガントリユニット43bに吐出部44bが5個搭載されている。吐出部44aによって形成される有機封止膜27の外周部に、吐出部44bによって形成される有機封止膜27が形成される。そのため、吐出部44bの搭載個数を吐出部44aの搭載個数よりも多くし、吐出部44bの塗布可能領域を広げている。
[0036]
 なお、ガントリ43が、複数のガントリユニット43a・43bを備えている必要は必ずしもなく、1つのガントリユニットのみを備えていてもよい。この場合、前記1つのガントリユニットには、吐出部44aおよび44bの両方が搭載される。後述するように。X方向に沿って吐出部44aおよび44bを移動させるスライド機構58(図7参照)を設ければ、1つのガントリユニットに吐出部44aおよび44bの両方を搭載した場合でも、所望の領域に対して吐出部44aおよび44bから吐出されるインクを塗布できる。
[0037]
 また、成膜装置1において、基材10が載置されるステージ41が、ガントリ43に対して移動する構成にしてもよい。基材10と吐出部44との相対位置関係を変更できる構成であれば、ステージ41およびガントリ43のいずれを移動させてもよい。
[0038]
 吐出部44aが吐出するインク(第1液滴材料)(インクAと称する)は、粘度が低く、濡れ拡がる性質(濡れ性)の大きいインクである。インクAの粘度は、4Pa・s以上、20Pa・s未満であることが好ましい。
[0039]
 吐出部44bが吐出するインク(第2液滴材料)(インクBと称する)は、インクAよりも、粘度が高く、濡れ性の小さいインクである。インクBの粘度は、10Pa・s以上、40Pa・s以下であることが好ましい。ここに記載したインクAおよびBの粘度は、常温での粘度を意味する。
[0040]
 インクAとして、例えば、アクリル系樹脂の組成、エポキシ系樹脂の組成のインクを使用できる。
[0041]
 インクBとして、例えば、インクAと同様の組成、もしくはインクAと異なる組成のインクを使用できる。
[0042]
 例えば、(1)インクAとしてアクリル系樹脂(10Pa・s)を使用し、インクBとしてアクリル系樹脂(20Pa・s)を使用するケース、(2)インクAとしてアクリル系樹脂(20Pa・s)を使用し、インクBとしてエポキシ系樹脂(30Pa・s)を使用するケースが考えられる。
[0043]
 吐出部44aは、第1無機封止膜26の表面における、ELデバイス2のアクティブ領域DAの中央部に相当する領域に対してインクAを吐出する。アクティブ領域DAは、発光素子層5が形成されている領域に対応し、表示領域とも表現できる。
[0044]
 吐出部44bは、第1無機封止膜26の表面における、ELデバイス2のエッジ部に相当する領域に対してインクBを吐出する。前記エッジ部とは、アクティブ領域DAの外縁部であり、非アクティブ領域NAの一部を含む領域である。インクBの塗布領域には、アクティブ領域DAが含まれていなくてもよい。
[0045]
 図6は、インクAおよびインクBの塗布領域を示す図である。インクAを塗布することによって形成される有機封止膜27を第1膜27aと称し、インクBを塗布することによって形成される有機封止膜27を第2膜27bと称する。第1膜27aと第2膜27bとが、ELデバイス2の基板表面に沿う方向において隣接する(同一層内で隣接する)ようにインクAおよびインクBが吐出される。より具体的には、第1膜27aの外周の少なくとも一部を囲むように第2膜27bが形成される。第1膜27aは、主にアクティブ領域DAに形成され、第2膜27bは、例えば、アクティブ領域DAと非アクティブ領域NAとの境界部に形成される。なお、アクティブ領域DAは、第1膜27aによって覆われているため、図6においてアクティブ領域DAを破線で示している。
[0046]
 図3には、アクティブ領域DAの側に第1膜27aが形成され、非アクティブ領域NAの側に第2膜27bが形成された状態を示している。第1膜27aおよび第2膜27bは、同一の有機封止膜27を形成している。
[0047]
 有機封止膜27をインクジェット方式により成膜する工程において、図3に示すように、有機封止膜27が、アクティブ領域DA(表示領域)を取り囲む枠状の凸体TKを乗り越えないようにする必要がある。
[0048]
 凸体TKの外側には、他の電子回路基板(例えば、ICチップ)(第2回路基板)との接続に用いられる複数の端子TM(接続端子)が形成される。端子TMが有機封止膜27で覆われると、当該電子回路基板(第1回路基板)と、他の電子回路基板とを通電可能に接続することが出来なくなる。そのため、凸体TKよりも内側(アクティブ領域DA側)に有機封止膜27を形成することが重要である。
[0049]
 本実施形態では、アクティブ領域DAの中央近傍に対しては、吐出部44aが、粘度の低いインクAを吐出することにより、迅速に有機封止膜27を形成する。一方、アクティブ領域DAと非アクティブ領域NAとの境界付近に対しては、吐出部44bが、凸体TKの表示領域側に粘度の高いインクBを吐出することにより第2膜27bを形成する。この構成により、インクBが凸体TKを乗り越える可能性を低減し、エッジがシャープな有機封止膜27を形成できる。
[0050]
 有機封止膜27が凸体TKを乗り越えないようにするために、凸体TKを複数形成する方法も考えられるが、インクBを使用することにより、凸体TKの数を増加させることなく、当該目的を達成することができる。
[0051]
 また、凸体TKが存在しない場合でも、第2膜27bによって有機封止膜27の外枠を形成することによって、有機封止膜27の形成範囲を明確に規定することができる。
[0052]
 なお、有機封止膜27が形成される領域を矩形と見なした場合、当該矩形の4辺の全てにインクBを塗布する必要はなく、当該矩形の1辺のみにインクBを塗布してもよい。
[0053]
 インクAおよびBの吐出順序については、特に限定されない。インクAによる有機封止膜27の成膜範囲を明確に規定するためには、インクBをインクAと同時か、インクAよりも先に吐出することが好ましい。インクの吐出後0~300s程度のレベリングを行い、その後UV硬化のプロセスを行う。粘度が低く、濡れ性が良いアクティブ領域DAの中央部に対して先にインクAを吐出すると濡れ拡がりがより促進されて、はみ出しなどの影響を受けやすい。総合的に考え、タクトを考慮すると吐出部44a、吐出部44bから同時にインクAおよびBを吐出する方法が好ましい。
[0054]
 吐出部44bがインクBを吐出することにより、凸体TKに沿うように、枠状に第2膜27bを形成した後に、吐出部44aがインクAを吐出することにより、その内側に第1膜27aを形成してもよい。すなわち、本実施形態における成膜方法は、吐出部44bがインクBを吐出することにより、枠状に第2膜27bを形成する第1塗布工程と、前記第1塗布工程の後、吐出部44aがインクAを吐出することにより、枠状の第2膜27bの内側に第1膜27aを形成する第2塗布工程とを含んでいてもよい。この構成では、第1膜27aの形成範囲を枠状の第2膜27bによって規定することができ、有機封止膜27の形成範囲を所望のものに定めることが容易になる。
[0055]
 ここで、特定のY座標を有する、X方向に平行な基材10の表面のラインを想定する。ガントリユニット43a・43bを図5のY方向に移動させつつ、ガントリユニット43aおよび43bからインクを吐出すれば、注目するひとつの前記ラインに対して、インクBがインクAよりも先に塗布される。
[0056]
 ひとつのガントリユニット43に吐出部44aおよび44bがひとつずつ搭載されており、ガントリユニット43に沿って吐出部44aおよび44bが基材10の幅方向に、基材10を横断して移動する場合には、吐出部44bが先に移動し、インクBを吐出する構成にすればよい。
[0057]
 単位面積あたりのインクの吐出量については、インクAとインクBとで同様としてよく、有機封止膜27の膜厚は、例えば1~20μm程度である。インクBに関しては、塗布ピッチを狭く調整(高密塗布)したり、広く調整(低密塗布)したりし、または、一滴量を変更するなど、吐出パターンの調整を行ってもよい。
[0058]
 図7は、成膜装置1が備える吐出部44の断面図である。ガントリユニット43a・43bの側面には、吐出部44をガントリユニット43a・43bの移動方向(図1のY方向)に対して垂直な方向(図1のX方向)に移動させることのできるスライド機構58が搭載されている。そのため、吐出部44は、基材10の幅方向に移動可能である。この構成により、吐出部44と、インクの吐出対象部位(ELデバイス2の一部)とを一対一に対応させる必要はなくなり、1つの吐出部44によって、ELデバイス2の複数箇所に対してインクを吐出できる。
[0059]
 吐出部44は、液滴を吐出するノズル孔49を備えたヘッドユニット60を、ステージ41と対向する側の先端部に有している。
[0060]
 インクA(またはインクB)は、インクタンク45からインク配管48を介して、ヘッドユニット60に供給される。ヘッドユニット60は、駆動制御回路46から出力される制御信号に従って、ノズル孔49からインクA(またはインクB)を吐出する。駆動制御回路46へは、コントローラ71(図8参照)から、インクを吐出するタイミングを示す制御信号が送られる。
[0061]
 図8は、ヘッドユニット60の断面図である。図8に示すように、ヘッドユニット60は、トップシューター型のインクジェットヘッドユニットであり、ベース部材55の内側に形成され、基板厚み方向に分極された圧電基板54と、圧電基板54に接合されたノズルプレート57とから主に構成されている。ノズルプレート57には、複数のノズル孔49が形成されている。ただし、図8において、ノズル孔49は、紙面に対して垂直な方向に並列しているため、1つしか図示されていない。
[0062]
 圧電基板54には、ダイシングによって複数の細長いインク室53が形成されると共に、インク室53の端部に浅溝部51が形成される。インク室53についても、図8の紙面に対して垂直な方向に並列している。
[0063]
 インク室53および浅溝部51の内壁面には電極56が形成され、浅溝部51に引き出された電極56は、駆動制御回路46の端子47に接続される。
[0064]
 各インク室53において、インク室53の長手方向に沿ったノズル孔49の両側には、共通インク室52が形成されている。共通インク室52は、インク室53の長手方向と直交する方向に形成された、隣接する他のインク室53の共通インク室52と連通している。インクは各インク室53の共通インク室52に供給される。
[0065]
 駆動制御回路46から電圧が各インク室53の電極56に印加されると、インク室53の内壁が外側に向かって凸となるように変形し、インク室53内のインクを加圧する。この結果、インクがノズル孔49から吐出される。
[0066]
 インクの吐出に寄与する領域をアクティブエリアといい、このアクティブエリアAEは、トップシューター型のヘッドユニット60では、ノズル孔49の両側に設けられる。このようなヘッドユニット60には、電圧を加減して圧電体の変形を制御することによりインクの加圧力およびインク噴出滴量をコントロールできるため、階調印刷が容易であるという特徴がある。
[0067]
 上述の実施形態では、成膜装置1は、有機封止膜27を形成する成膜装置であったが、成膜装置1は、有機封止膜27以外の有機膜(例えば、有機絶縁膜23)を形成する装置であってもよい。また、成膜装置1を、ELデバイス2とは異なる塗布対象の物体の表面において、有機膜を形成する成膜装置として実現してもよい。
[0068]
 〔実施形態2〕
 本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、前記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
[0069]
 インクBは、インクAよりも粘度が高いため、吐出部44bの液滴吐出力を、吐出部44aの液滴吐出力よりも高めるなどの工夫を行うことが重要である。本実施形態では、粘度の高いインクBを安定的に吐出するための方法について記載する。
[0070]
 塗布対象に精度よく液滴を着弾させるためには、ノズル孔49から吐出する液滴がある程度以上の速度を持つことが望ましく、またその速度が大き過ぎても吐出が不安定となる。望ましい液滴の速度は7~15m/sである。インクの粘度が高いと、その分流路抵抗が大きくなるため、インクAと同じ吐出部44を用いて、ピエゾ素子への印加電圧を同じにすると、インクBの液滴の速度はインクAの速度よりも小さくなり、所望の箇所に膜を形成することができなくなる。この問題を解決するために次の(1)~(3)の方法が考えられる。
[0071]
 (1)インクBを吐出するときの印加電圧を、インクAを吐出するときの印加電圧よりも大きくする。
[0072]
 (2)吐出部44の構造(アクティブエリアAEの長さなど)を変える。
[0073]
 (3)インクの温度を変える。
[0074]
 (1)の方法によれば、インクBを吐出するときの印加電圧を高めることにより、吐出部44bの液滴吐出力が高まり、粘度の高いインクBを、インクAと略同じ速度で安定に吐出することが可能となる。また、インクAおよびBの液滴の速度を略同じにすることにより、液滴を所望の箇所に精度よく着弾させることが可能となる。さらに、(1)の方法では、吐出部44aおよび吐出部44bから吐出されるインクの体積を同じにすることができる。なお、液滴の速度を略同じにするとは、インクAおよびBの液滴の速度差が±2m/s以内になるようにすることを意味する。
[0075]
 (2)の方法の具体例として、図8に示す、吐出部44bが備えるノズル孔49の近傍におけるアクティブエリアAEの長さ(ノズル孔49から共通インク室52までの距離)を、吐出部44aにおける前記長さよりも短くすることが挙げられる。この構成により、吐出部44bの液滴吐出力が高まり、粘度の高いインクBの液滴の速度を高めることができる。ただし、アクティブエリアAEの長さを長くする(ノズル孔49を小さくする)ことで表面張力によるノズル孔49上にふくらむインクの量が少なくなり、ノズル孔49に保持されるインク量も少ないことから、液滴吐出力が高まるというケースも考えられる。
[0076]
 また、吐出部44bが備えるノズル孔49の口径を、吐出部44aが備えるノズル孔49の口径よりも大きくしてもよい。
[0077]
 (2)の方法では、物理的にチャネル構造を変えることにより、吐出部44aおよび吐出部44bの印加電圧を同じにした上で、インクAおよびBの液滴の速度を略同じにすることができる。
[0078]
 (3)の方法の具体例として、インクBの粘度を吐出時に一時的に下げるために、インクBを加熱するヒータ61を吐出部44bに設けることが挙げられる。インクBの温度を高め過ぎると、インクBの粘度が低下し過ぎて、有機封止膜27の形成範囲を規定するという、インクBの所望の機能を実現できなくなる。そのため、インクBの温度は、吐出時にはスムーズに吐出されるが、着弾したときには速やかに常温まで低下する範囲の温度に設定にすることが好ましい。
[0079]
 ヒータ61の設置場所は、インクBを加熱できる位置であれば特に限定されず、例えば、図7に示すように、インクタンク45の内部である。
[0080]
 (3)の方法によれば、インクBの粘度を吐出時に一時的に下げることによりインクBの液滴の速度を高め、当該液滴を所望の箇所に精度よく着弾させることが可能となる。
[0081]
 なお、液滴の速度を調整できる自由度を高めるために、前記(1)~(3)の方法を組み合わせてもよい。
[0082]
 〔実施形態3〕
 図9は、本実施形態のELデバイス製造装置70の構成を示すブロック図である。図9に示すように、ELデバイス製造装置70は、成膜装置72と、分断装置73と、実装装置74と、これらの装置を制御するコントローラ71とを含んでいる。成膜装置72のひとつとして成膜装置1がELデバイス製造装置70に含まれている。コントローラ71の制御を受けた成膜装置1が図1のステップS5の処理を行う。
[0083]
 このように、成膜装置1を含むELデバイス製造装置70についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
[0084]
 〔まとめ〕
 態様1の成膜装置は、インクジェット方式を用いた成膜装置であって、第1液滴材料を吐出する第1吐出部と、前記第1液滴材料の粘度よりも高い粘度を有する第2液滴材料を吐出する第2吐出部とを備え、前記第1液滴材料の塗布によって形成される第1膜と、前記第2液滴材料の塗布によって形成される第2膜とが、塗布対象の物体の表面において隣接するように前記第1および第2液滴材料を吐出する。
[0085]
 前記の構成により、第1液滴材料の粘度よりも高い粘度を有する第2液滴材料により、第1液滴材料が塗布後に所定の領域外に広がることを規制することができ、インクジェット方式による膜の形成範囲を制御できる。
[0086]
 態様2では、前記第1膜の外周の少なくとも一部を囲むように前記第2膜を形成してもよい。
[0087]
 前記の構成により、第1膜の形成範囲をより効果的に規定できる。
[0088]
 態様3では、前記物体には、接続端子を有する回路が形成されており、前記第1膜と前記接続端子との間に前記第2膜が形成され、前記第2膜が前記接続端子を覆わないように前記第1および第2液滴材料を吐出する。
[0089]
 前記の構成では、他の回路基板と、接続端子を介して通電可能に接続することができる回路基板を製造するときに、粘度の低い第1液滴材料が接続端子まで広がることを、粘度の高い第2液滴材料で形成された第2膜で防止できる。
[0090]
 態様4では、前記第1液滴材料の粘度は、4Pa・s以上、20Pa・s以下であり、前記第2液滴材料の粘度は、10Pa・s以上、40Pa・s以下であってもよい。
[0091]
 態様5では、前記第2吐出部の吐出力は、前記第1吐出部の吐出力よりも大きいことが好ましい。
[0092]
 前記の構成により、粘度の高い第2液滴材料をスムーズに吐出できる。
[0093]
 態様6では、前記第1吐出部から吐出される液滴の速度と、前記第2吐出部から吐出される液滴の速度とは略等しいことができる。
[0094]
 前記の構成により、液滴の着弾精度を高めることができる。
[0095]
 態様7では、前記塗布対象の物体は、薄膜トランジスタ層と、発光素子と、前記発光素子に対して形成された無機封止膜とを備え、前記無機封止膜に対して前記第1液滴材料および前記第2液滴材料を吐出することにより、前記第1膜および前記第2膜を形成してもよい。
[0096]
 前記の構成により、発光素子を備えたデバイスにおける無機封止膜上に第1膜および第2膜を形成できる。
[0097]
 態様8では、前記発光素子が形成されている領域である表示領域を囲むように枠状の凸体が形成されており、前記第2吐出部は、前記凸体の前記表示領域側に前記第2液滴材料を吐出することにより前記第2膜を形成してもよい。
[0098]
 前記の構成により、基板を平面視したとき第2膜が表示領域を囲むように当該第2膜を形成できる。
[0099]
 態様9では、前記第2吐出部が、前記凸体に沿うように、枠状に前記第2膜を形成した後、前記第1吐出部が、前記枠状の第2膜の内側に前記第1膜を形成してもよい。
[0100]
 前記の構成によれば、表示領域を囲むように第2膜を形成した後に、その内側に第1膜を形成するため、第1膜の形成範囲を第2膜によって規定することができる。その結果、表示領域と第1・第2膜との相対位置を所望のものに定めることが容易となる。
[0101]
 前記成膜装置を備えた電子デバイスの製造装置も本発明の技術的範囲に含まれる。
[0102]
 態様11の成膜方法は、インクジェット方式を用いた成膜方法であって、第1液滴材料を吐出する第1吐出工程と、前記第1液滴材料の粘度よりも高い粘度を有する第2液滴材料を吐出する第2吐出工程とを含み、前記第1液滴材料の塗布によって形成される第1膜と、前記第2液滴材料の塗布によって形成される第2膜とが、塗布対象の物体の表面において隣接するように前記第1および第2液滴材料を吐出する。
[0103]
 前記の構成により、第1液滴材料の粘度よりも高い粘度を有する第2液滴材料により、第1液滴材料が塗布後に所定の領域外に広がることを規制することができ、インクジェット方式による膜の形成範囲を制御できる。
[0104]
 態様12の電子デバイスは、第1液滴材料が塗布されることによって形成された第1膜と、前記第1液滴材料の粘度よりも高い粘度を有する第2液滴材料が塗布されることによって形成された第2膜とが、表面において隣接するように形成されている第1回路基板を備えている。
[0105]
 態様13では、前記第1回路基板は、接続端子を備え、前記電子デバイスは、前記接続端子を介して前記第1回路基板と接続された第2回路基板をさらに備え、前記第1膜と前記接続端子との間において、前記接続端子を覆わないように前記第2膜が形成されている。
[0106]
 そのため、第1回路基板と第2回路基板とを、接続端子を介して通電可能に接続できる。
[0107]
 態様14では、前記第1回路基板は、薄膜トランジスタ層と、発光素子と、前記発光素子に対して形成された無機封止膜とを備え、前記第1膜および前記第2膜は、前記無機封止膜に対して形成されていてもよい。
[0108]
 前記の構成により、発光素子を備えたデバイスにおける無機封止膜上に第1膜および第2膜を形成できる。
[0109]
 態様15では、前記発光素子が形成されている領域である表示領域を囲むように枠状の凸体が形成されており、前記凸体の前記表示領域側に前記第2膜が形成されていてもよい。
[0110]
 前記の構成により、第1回路基板を平面視したとき第2膜が表示領域を囲むように当該第2膜を形成できる。
[0111]
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、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。

符号の説明

[0112]
1   成膜装置
2   ELデバイス
4   TFT層(薄膜トランジスタ層)
5   発光素子層(発光素子)
10  基材
24  EL層
26  第1無機封止膜
27  有機封止膜(第1膜、第2膜)
44a 吐出部
44b 吐出部
TM  端子(接続端子)
70  ELデバイス製造装置

請求の範囲

[請求項1]
 インクジェット方式を用いた成膜装置であって、
 第1液滴材料を吐出する第1吐出部と、
 前記第1液滴材料の粘度よりも高い粘度を有する第2液滴材料を吐出する第2吐出部とを備え、
 前記第1液滴材料の塗布によって形成される第1膜と、前記第2液滴材料の塗布によって形成される第2膜とが、塗布対象の物体の表面において隣接するように前記第1および第2液滴材料を吐出する成膜装置。
[請求項2]
 前記第1膜の外周の少なくとも一部を囲むように前記第2膜を形成する請求項1に記載の成膜装置。
[請求項3]
 前記物体には、接続端子を有する回路が形成されており、
 前記第1膜と前記接続端子との間に前記第2膜が形成され、前記第2膜が前記接続端子を覆わないように前記第1および前記第2液滴材料を吐出する請求項1または2に記載の成膜装置。
[請求項4]
 前記第1液滴材料の粘度は、4Pa・s以上、20Pa・s以下であり、
前記第2液滴材料の粘度は、10Pa・s以上、40Pa・s以下である請求項1から3のいずれか1項に記載の成膜装置。
[請求項5]
 前記第2吐出部の吐出力は、前記第1吐出部の吐出力よりも大きい請求項1から4のいずれか1項に記載の成膜装置。
[請求項6]
 前記第1吐出部から吐出される液滴の速度と、前記第2吐出部から吐出される液滴の速度とは略等しい請求項1から5のいずれか1項に記載の成膜装置。
[請求項7]
 前記塗布対象の物体は、
 薄膜トランジスタ層と、
 発光素子と、
 前記発光素子に対して形成された無機封止膜とを備え、
 前記無機封止膜に対して前記第1液滴材料および前記第2液滴材料を吐出することにより、前記第1膜および前記第2膜を形成する1から6のいずれか1項に記載の成膜装置。
[請求項8]
 前記発光素子が形成されている領域である表示領域を囲むように枠状の凸体が形成されており、
 前記第2吐出部は、前記凸体の前記表示領域側に前記第2液滴材料を吐出することにより前記第2膜を形成する請求項7に記載の成膜装置。
[請求項9]
 前記第2吐出部が、前記凸体に沿うように、枠状に前記第2膜を形成した後、前記第1吐出部が、前記枠状の第2膜の内側に前記第1膜を形成する請求項8に記載の成膜装置。
[請求項10]
 請求項1から9のいずれか1項に記載の成膜装置を備えた電子デバイスの製造装置。
[請求項11]
 インクジェット方式を用いた成膜方法であって、
 第1液滴材料を吐出する第1吐出工程と、
 前記第1液滴材料の粘度よりも高い粘度を有する第2液滴材料を吐出する第2吐出工程とを含み、
 前記第1液滴材料の塗布によって形成される第1膜と、前記第2液滴材料の塗布によって形成される第2膜とが、塗布対象の物体の表面において隣接するように前記第1および第2液滴材料を吐出する成膜方法。
[請求項12]
 第1液滴材料が塗布されることによって形成された第1膜と、前記第1液滴材料の粘度よりも高い粘度を有する第2液滴材料が塗布されることによって形成された第2膜とが、基板表面に沿う方向において隣接するように形成されている第1回路基板を備えた電子デバイス。
[請求項13]
 前記第1回路基板は、接続端子を備え、
 前記接続端子を介して前記第1回路基板と接続された第2回路基板をさらに備え、
 前記第1膜と前記接続端子との間において、前記接続端子を覆わないように前記第2膜が形成されている請求項12に記載の電子デバイス。
[請求項14]
 前記第1回路基板は、
 薄膜トランジスタ層と、
 発光素子と、
 前記発光素子に対して形成された無機封止膜とを備え、
 前記第1膜および前記第2膜は、前記無機封止膜に対して形成されている請求項12または13に記載の電子デバイス。
[請求項15]
 前記発光素子が形成されている領域である表示領域を囲むように枠状の凸体が形成されており、
 前記凸体の前記表示領域側に前記第2膜が形成されている請求項14に記載の電子デバイス。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]