圖案形成方法、濾色片及其制法、電光學裝置及其制法的制作方法

專利名稱：圖案形成方法、濾色片及其制法、電光學裝置及其制法的制作方法
技術領域：
本發明涉及圖案形成方法、濾色片的制造方法、濾色片、電光學裝置的制造方法及電光學裝置。
背景技術：
以往，在有機電致發光(Electroluminescence)元件(有機EL元件)的制造方法中，一直利用在被隔壁包圍成的元件形成區域上，將構成有機EL元件的高分子有機材料的溶液進行涂布的液相處理方法(process)。特別是，液相處理方法中的噴墨(ink jet)法，因為將溶液作為微小的液滴(ink)噴出，所以與其他的液相處理方法(例如，旋轉涂布(spin coat)法))相比，能形成更加細微的有機EL元件。
但是，噴墨法，如果向元件形成區域(圖案形成區域)內已噴出的液滴容量小，則在圖案形成區域全體上液滴不濕潤擴展，相反地，如果已噴出的液滴的容量多，則成為在相鄰的圖案形成區域上漏出液滴。即，引起在圖案形成區域內所形成的有機EL層的形狀(圖案形狀)上導致離散的問題。
而且，在這樣的噴墨法中，已提出了將起因于液滴容量的圖案形狀的離散減輕的方案(例如，專利文獻1)。在專利文獻1中，基于噴出的液滴的直徑(液滴徑)而決定圖案形成區域的形狀(圖案形成區域的寬度、隔壁的寬度及隔壁的高度)。由此，通過形成相對于液滴容量的圖案形成區域，能減輕液滴濕潤擴展的不足或向相鄰圖案形成區域的漏泄，能提高圖案形狀的均勻性。
專利文獻1特開2000-353594號公報但是，在專利文獻1中，因為將液滴容量僅通過圖案形成區域的形狀來決定而引起以下問題。
即，液滴的濕潤擴展的不足或向相鄰圖案形成區域的漏泄，較大地依存于相對于圖案形成區域的液滴濕潤性(接觸角)。例如，在相對于圖案形成區域底部的液滴的接觸角為高的情況下，因為液滴不易濕潤擴展，所以有必要使噴出的液滴容量變大。此外，在相對于隔壁的液滴的接觸角為低的情況下，因為液滴容易漏出，所以有必要使噴出的液滴容量變小。
由此，如果將液滴容量僅通過圖案形成區域的形狀來決定，不能充分地回避液滴的濕潤擴展的不足或向相鄰的圖案形成區域的漏泄，引起在圖案形狀上導致離散的問題。

發明內容
本發明是為了解決所述問題而做出的，其目的在于提供一種圖案形成方法、濾色片的制造方法、濾色片、電光學裝置的制造方法及電光學裝置；其中，所述圖案形成方法，基于相對于圖案形成區域的液滴的濕潤性，決定在其圖案形成區域內的噴出液滴容量，提高了圖案形狀的均勻性、以至生產性。
本發明的圖案形成方法，是在圖案形成面上形成用于形成圖案的隔壁，將包含圖案形成材料的液滴噴出到由所述隔壁包圍的圖案形成區域上，以形成圖案的圖案形成方法，其中，基于所述圖案形成區域的一方向的寬度及所述液滴相對于所述圖案形成面的接觸角來決定所述液滴的下限容量，并使噴出到所述圖案形成區域的液滴容量為所述下限容量以上。
根據本發明的圖案形成方法，因為基于相對于圖案形成面的液滴的接觸角，決定在圖案形成區域內噴出的液滴的下限容量，所以在橫跨圖案形成區域的一方向的全幅上，能將液滴確實地濕潤擴展。其結果，能回避液滴的濕潤擴展的不足，能提高圖案形狀的均勻性。
在該圖案形成方法中，將所述圖案形成區域的一方向的寬度設為Wa，相對于所述圖案形成面的所述液滴的接觸角設為θa時，使在所述圖案形成區域上噴出的所述液滴的頂點和所述圖案形成面之間的距離為Wa·{(1-cosθa)/sinθa}的所述液滴的容量為所述下限容量。
根據該圖案形成方法，因為將液滴的頂點和所述圖案形成面之間的距離為Wa·{(1-cosθa)/sinθa}的容量為所述下限容量，所以能在橫跨圖案形成區域的一方向全幅上確實地噴出濕潤擴展之容量的液滴。
該圖案形成方法，對于所述圖案形成面付與親液所述液滴的親液性。
根據該圖案形成方法，能噴出由在圖案形成面上付與的親液性相應的液滴容量，還能提高圖案形狀的均勻性。
本發明的圖案形成方法，是在圖案形成面上形成用于形成圖案的隔壁，將包含圖案形成材料的液滴噴出到由所述隔壁包圍的圖案形成區域上，以形成圖案的圖案形成方法，其中，基于所述圖案形成區域的一方向的寬度、所述隔壁的所述一方向的寬度、所述隔壁的頂點和所述圖案形成面之間的距離及對于所述隔壁的所述液滴的接觸角來決定所述液滴的上限容量，并使噴出到所述圖案形成區域的液滴容量為所述上限容量以下。
根據本發明的圖案形成方法，因為基于相對于圖案形成面的液滴的接觸角，決定在圖案形成區域內噴出的液滴的上限容量，所以在圖案形成區域上能噴出可收容容量的液滴。其結果，能回避液滴的漏出，能提高圖案形狀的均勻性。
在該圖案形成方法中，將所述圖案形成區域的一方向的寬度設為Wa，將所述隔壁的所述一方向的寬度為Wb，將所述隔壁的距所述圖案形成面的厚度設為Hb，將相對于所述隔壁的所述液滴的接觸角設為θb時，使在所述圖案形成區域上已噴出的所述液滴的頂點和所述圖案形成面之間的距離為(Wa+Wb)·{(1-cosθb)/sinθb+Hb}的所述液滴容量為所述上限容量。
根據該圖案形成方法，因為將液滴的頂點和所述圖案形成面之間的距離為(Wa+Wb)·{(1-cosθb)/sinθb+Hb}的容量為所述上限容量，所以能噴出在圖案形成區域內可收容容量的液滴，能回避向圖案形成區域外的液滴的漏泄。
該圖案形成方法，對于所述隔壁付與疏液所述液滴的疏液性。
根據該圖案形成方法，能噴出由在隔壁上付與的疏液性相應的液滴容量，還能提高圖案形狀的均勻性。
本發明的圖案形成方法，是在圖案形成面上形成用于形成圖案的隔壁，將包含圖案形成材料的液滴噴出到由所述隔壁包圍的圖案形成區域上，以形成圖案的圖案形成方法，其中，基于所述圖案形成區域的一方向的寬度及對于所述圖案形成面的所述液滴的接觸角來決定所述液滴的下限容量；基于所述圖案形成區域的一方向的寬度、所述隔壁的所述一方向的寬度、所述隔壁的頂點和所述圖案形成面之間的距離及相對于所述隔壁的所述液滴的接觸角來決定所述液滴的上限容量；使噴出到所述圖案形成區域上的液滴容量為在所述下限容量以上、而且在所述上限容量以下。
根據本發明的圖案形成方法，因為基于相對于圖案形成面的液滴的接觸角，決定在圖案形成區域內噴出的液滴的下限容量，所以在橫跨圖案形成區域的一方向的全幅上，能確實地濕潤擴展液滴。而且，因為基于相對于隔壁的液滴的接觸角，決定在圖案形成區域內噴出的液滴的上限容量，所以能噴出在圖案形成區域上可收容容量的液滴。其結果，能回避液滴的濕潤擴展的不足和向圖案形成區域外的液滴的漏泄，能確實地提高圖案形狀的均勻性。
本發明的圖案形成方法，是在圖案形成面上形成用于形成圖案的隔壁，將包含圖案形成材料的液滴噴出到由所述隔壁包圍的圖案形成區域上，以形成圖案的圖案形成方法，其中，將所述圖案形成區域的一方向的寬度設為Wa，將所述隔壁的所述一方向的寬度設為Wb，將所述隔壁的距所述圖案形成面的厚度設為Hb，將相對于所述隔壁的所述液滴的接觸角設為θb，將在所述圖案形成區域上已噴出的所述液滴的頂點和所述圖案形成面之間的距離設為H時，將滿足Wa·{(1-cosθa)/sinθa}≤H≤(Wa+Wb)·{(1-cosθb)/sinθb+Hb}的容量的液滴噴出到所述圖案形成區域上。
根據該圖案形成方法，因為將液滴的頂點和所述圖案形成面之間的距離、即將液滴的容量，基于相對于圖案形成面及隔壁的液滴的接觸角而進行決定，所以在圖案形成區域內能噴出可收容容量、且在圖案形成面上能濕潤擴展的容量的液滴。其結果，能回避液滴向圖案形成區域外的漏泄，能提高圖案形狀的均勻性。
本發明的濾色片的制造方法，以在透明基板上形成濾色層，其中，通所述的圖案形成方法形成濾色層。
根據本發明的濾色片的制造方法，能形成均勻形狀的濾色層，能提高濾色片的生產性。
本發明的濾色片，是通過所述濾色片的制造方法而制造的。
根據本發明的濾色片，能使濾色層的形狀均勻，能提高其生產性。
本發明的電光學裝置的制造方法，是在透明基板上形成發光元件的電光學裝置的制造方法，其中，通過所述的圖案形成方法形成所述發光元件。
根據本發明的電光學裝置的制造方法，能形成均勻形狀的發光元件，能提高電光學裝置的生產性。
本發明的電光學裝置，是通過電光學裝置的制造方法而制造的。
根據本發明的電光學裝置，能形成形狀均勻的發光元件，并能提高生產性。


圖1是表示將本發明具體化了的有機EL顯示器的示意平面圖。
圖2是相同地、表示像素的示意平面圖。
圖3是相同地、表示發光元件形成區域的示意截面圖。
圖4是相同地、對發光元件形成區域進行說明的示意截面圖。
圖5是相同地、對發光元件形成區域進行說明的示意截面圖。
圖6是相同地、對發光元件形成區域進行說明的示意截面圖。
圖7是相同地、對電光學裝置的制造工序進行說明的流程圖。
圖8是相同地、對電光學裝置的制造工序進行說明的說明圖。
圖9是相同地、對電光學裝置的制造工序進行說明的說明圖。
圖10是在變更例中、對發光元件形成區域進行說明的說明圖。
圖11是在變更例中、發光元件形成區域的截面圖。
圖中1-作為電光學裝置的有機EL顯示器，2-透明基板，2s-作為圖案形成面的元件形成面，14-隔壁，15-作為圖案的有機電致發光層，17-作為發光元件的有機電致發光元件，20-液滴，S-作為圖案形成區域的有機EL層形成區域，Wa-濕潤寬度，Wb-隔壁寬度。
具體實施例方式
以下，根據圖1～圖9進行說明將本發明具體化了的一個實施方式。圖1是表示作為電光學裝置的有機電致發光顯示器(有機EL顯示器)的示意平面圖。
如圖1所示，在有機EL顯示器1上設置有透明基板2。透明基板2，是形成為四角形狀的無堿(alkali)玻璃基板；在其一側面(圖1中的表面作為圖案形成面的元件形成面2s)上，形成有四角形狀的元件形成區域3。
在元件形成區域3上，配有所定的間隔而形成著在上下方向(列方向)上延伸的多個數據(data)線Ly。所述多個數據線Ly，電連接在各透明基板2的下側上配設的數據線驅動電路Dr1。數據線驅動電路Dr1，基于從未圖示的外部裝置供給的顯示數據而生成數據信號，并將該數據信號向所對應的數據線Ly，以所定的定時(timing)進行輸出。
在該元件形成區域3上，和數據線Ly相同地，列方向上延伸的多個電源線Lv配有所定的間隔而被并列設置在各數據線Ly上。所述多個電源線Lv，分別電連接在元件形成區域3的下側上形成的共同電源線Lvc上，則將未圖示的電源電壓生成電路所生成的驅動電源供給各電源線Lv上。
再有，在元件形成區域3上，配有所定的間隔而形成在與數據線Ly及電源線Lv相正交的方向(行方向)上延伸的多個掃描線Lx上。所述多個掃描線Lx，電連接在各透明基板2的左側上形成的掃描線驅動電路Dr2上。掃描線驅動電路Dr2，基于從未圖示的控制電路供給的掃描控制信號，從多個掃描線Lx之中、以所定的定時選擇而驅動所定的掃描線Lx，并在該掃描線Lx上輸出掃描信號。
在這些數據線Ly和掃描線Lx的交叉位置上，通過連接于相對應的數據線Ly、電源線Lv及掃描線Lx而形成有矩陣狀地排列的多個像素4。在該像素4內，如圖1所示，被分塊地形成著四角形狀的控制元件形成區域5和圓形狀的發光元件形成區域6。
接著，對所述像素4的構成作以下說明。圖2是表示像素4的設計(layout)的示意平面圖。圖3是表示沿圖2的一點劃線A-A的像素4的示意截面圖。首先，對所述像素4的控制元件形成區域5的構成作以下說明。
如圖2所示，在各像素4的下側，形成有控制元件形成區域5，在該控制元件形成區域5內，設置有開關用晶體管T1、驅動用晶體管T2及保持電容器Cs。
開關用晶體管T1，是多晶硅型的薄膜晶體管(TFT)，設置有多晶硅溝道(polysilicon channel)膜(第1溝道膜B1)；其具有第1溝道區域G1、第1源(source)區域S1及第1漏(drain)區域D1。這些第1溝道區域G1、第1源區域S1及第1漏區域D1，分別與對應的掃描線Lx、電連接在數據線Ly及保持電容器Cs的下部電極Cp1上。
驅動用晶體管T2和開關用晶體管T1相同，是多晶硅型的TFT，設置有多晶硅溝道(polysilicon channel)膜(第2溝道膜B2)，所述多晶硅溝道具有第2溝道區域G2、第2源區域S2及第2漏區域D2。這些第2溝道區域G2、第2源區域S2及第2漏區域D2，分別電連接于保持電容器Cs的所述下部電極Cp1(開關用晶體管T1的漏區域D1)、保持電容器Cs的上部電極Cp2及以后敘述的發光元件形成區域6的陽極11上。
保持電容器Cs，是具有在所述下部電極Cp1和所述上部電極Cp2之間作為容量膜的絕緣膜ILD的電容器；其上部電極Cp2，電連接于對應的電源線Lv。而且，在這些各晶體管T1、T2、保持電容器Cs、各種配線Lx、Ly、Lv的層間及線間上，形成有由氧化硅膜等而構成的絕緣膜ILD(參照圖3)，通過該絕緣膜ILD各層間及線間被電絕緣。
而且，掃描線驅動電路Dr2，如果通過順次掃描線Lx在對應的第1溝道區域G1上輸入掃描信號，則被選擇的開關用晶體管T1僅在選擇期間中處于接通(ON)狀態。如果開關用晶體管T1處于接通狀態，由數據線驅動電路Dr1輸出的數據信號，通過對應的數據線Ly及開關用晶體管T1而被供給保持電容器Cs的下部電極Cp1。如果數據信號被供給下部電極Cp1，保持電容器Cs，在所述容量膜上貯存和該數據信號相對的電荷。而且，如果開關用晶體管T1處于斷開(OFF)狀態，則與保持電容器Cs上所貯存的電荷相對的驅動電流，通過驅動用晶體管T2供給發光元件形成區域6的陽極11。
接著，對所述像素4的發光元件形成區域6的構成作以下說明。
如圖2所示，在各像素4的上側，形成有發光元件形成區域6。如圖3所示，在該發光元件形成區域6的所述絕緣膜ILD的上層，形成有作為透明電極的陽極11。陽極11是具有光透過性的透明導電膜，對于后述的液滴20具有親液性(親水性)的ITO等的親液材料所形成的。而且，陽極11，其一端，如上所述，電連接于驅動用晶體管T2的第2漏區域D2。
如圖3所示，在陽極11的上層，形成有將各陽極11相互絕緣的隔壁層12。隔壁層12，是其厚度由隔壁厚度Hb所形成的有機層，由后述的將液滴20進行疏液的氟類樹脂等的疏液材料所形成。再有，隔壁層12，如果將由所定的波長構成的曝光光Lpr(參照圖8)進行曝光，則只有被曝光部分可溶于堿性溶液等的顯影液中的、由所謂的陽極(positive)型的感光性材料所形成。此外，在本實施方式中，所述隔壁厚度為2μm。
在作為該隔壁層12的陽極11的略中央位置上，形成有面向上側開口為截面圓弧狀的收容孔13。收容孔13，如圖2所示，是從俯視方向觀察形成為圓形狀的孔；是使該陽極11側的內徑為濕潤寬度Wa的孔。再有，收容孔13，將和在行方向(掃描線Lx的形成方向)相鄰的其他的收容孔13之間的距離成為最短距離而被并列設置；形成得以該最短距離成為隔壁寬度Wb。于是，通過在隔壁層12上形成收容孔13，形成包圍陽極11上面的隔壁14。另外，通過陽極11的上面由該隔壁14所包圍，在同陽極11上面分塊形成彈落面11a。
由此，彈落面11a的內徑，根據所述收容孔13的陽極11側的內徑、即濕潤寬度Wa而形成。再有，隔壁14，其從該陽極11上面的厚度根據所述隔壁層12的厚度、即以隔壁厚度Hb來形成；該陽極11側的寬度，根據所述隔壁寬度Wb而形成。即，隔壁14(彈落面11a)，將該行方向的排列間距(pitch)，成為由濕潤寬度Wa和隔壁寬度Wb的和構成的間距寬度。
此外，在本實施方式中，設濕潤寬度Wa及隔壁寬度Wb分別是50μm及25μm、隔壁14(彈落面11a)的排列間距是75μm。而且，陽極11的上側，通過被這些隔壁14及彈落面11a所包圍，形成作為圖案形成區域的有機電致發光層形成區域(有機EL層形成區域S)。
在該有機EL層形成區域S內的彈落面11a的上側，形成作為圖案的有機電致發光層(有機EL層15)。該有機EL層15，是由空穴(hole)輸送層和發光層的2層構成的有機化合物層。
于是，有機EL層15，如圖4所示，將包括作為圖案形成材料的有機EL層形成材料的液滴20在有機EL層形成區域S內形成，且將該液滴20干燥進行固化而形成。
由此，如果在有機EL層形成區域S內所形成的液滴20的容量少，則如圖4的實線所示，該液滴20，在彈落面11a全面上不濕潤擴展，偏向于彈落面11a的一部分(例如，彈落面11a的中央位置)。相反地，如果液滴20的容量多，如圖4的雙點劃線所示，液滴20的一部分從隔壁14向相鄰的其他的有機EL層形成區域S內漏泄。其結果，在有機EL層15的膜厚等上產生離散，成為有機EL層15的發光亮度不均勻的問題。
而且，這樣的液滴20的濕潤擴展或向相鄰有機EL層形成區域S內的漏泄，較大地左右于相對彈落面11a的液滴20的接觸角(彈落面接觸角θa參照圖5)及相對隔壁14的液滴20的接觸角(隔壁接觸角θb參照圖6)。
例如，在彈落面接觸角θa小的情況下，僅該彈落面接觸角θa小的部分，能將液滴20在彈落面11a全面上容易濕潤擴展、能通過少量的液滴20形成有機EL層15。另外，在隔壁接觸角θb大的情況下，僅該隔壁接觸角θb大的部分，能將多量的液滴20收容于有機EL層形成區域S內。
由此，本發明者們發現通過將液滴20的表面近似于球面，基于這些彈落面接觸角θa及隔壁接觸角θb，能決定在彈落面11a全面上濕潤擴展的液滴20的下限容量、和在相鄰的有機EL層形成區域S內不漏泄的液滴20的上限容量。
即，如圖5所示，在液滴20的外周和彈落面11a的外緣一致時，如果將液滴20的表面近似為球面，則液滴20的頂點和彈落面11a之間的距離，能通過濕潤寬度Wa和彈落面接觸角θa由以下的式子推導出。
Hmn＝Wa·{(1-cosθa)/sinθa}從而，在彈落面11a全面上能濕潤擴展的液滴20的下限容量，基于該最小容許液滴厚度Hmn(濕潤寬度Wa及彈落面接觸角θa)能決定。
另一方面，如圖6所示，當液滴20的表面到達隔壁14的頂點時，如果將液滴20的表面近似于球面，則液滴20的頂點和彈落面11a之間的距離(最大容許液滴厚度Hmx)，能通過濕潤寬度Wa、隔壁寬度Wb、隔壁厚度Hb及隔壁接觸角θb由以下的式子推導出。
Hmx＝(Wa+Wb)·{(1-cosθb)/sinθb}+Hb
由此，向相鄰的有機EL層形成區域S內不漏泄液滴20的上限容量，基于該最大容許液滴厚度Hmx(濕潤寬度Wa、隔壁寬度Wb、隔壁厚度Hb及隔壁接觸角θb)能決定。
而且，在本發明中，在后述的液滴形成工序(圖7中的步驟S13)中，預先計測彈落面接觸角θa和隔壁接觸角θb，使液滴20的頂點和彈落面11a之間的距離(液滴厚度H參照圖9)在最大容許液滴厚度Hmx以下，而且在最小容許液滴厚度Hmn以上。即，將液滴20的容量成為下限容量以上且上限容量以下。
順便說一下，如果在本實施方式中的有機EL層形成區域S(將隔壁厚度Hb、濕潤寬度Wa及隔壁寬度Wb分別為2μm、50μm、25μm的形狀)上將彈落面接觸角θa為15°、隔壁接觸角θb為80°的液滴20進行噴出，則最小容許液滴厚度Hmn及最大容許液滴厚度Hmx分別為6.6μm及64.9μm。
此外，本實施方式中的有機EL層15，具有將分別對應顏色的光進行發光的發光層，即將紅色光發光的紅色發光層或將綠色光發光的綠色發光層或將藍色光發光的藍色發光層。
如圖3所示，在有機EL層15的上側，形成有由具有鋁等的光發射性的金屬膜構成的陰極16。陰極16，以覆蓋元件形成區域3的元件形成面2s側全面得方式形成，通過使各像素4共有而向各發光元件形成區域6供給共同的電位。在本實施方式中，通過這些陽極11、有機EL層15及陰極16，構成了作為發光元件的有機電致發光元件(有機EL元件17)。
在陰極16(有機EL元件17)的上側，形成有由環氧樹脂等構成的粘合層18，并通過該粘合層18粘貼著覆蓋元件形成區域3的密封基板7。密封基板7，是無堿玻璃基板，作成可防止各有機EL元件17及各種配線Lx、Ly、Lv、Lvc等的氧化等。
而且，如果與數據信號對應的驅動電流供給于陽極11，則有機EL層15，以與該驅動電流對應的亮度而發光。這時，從有機EL層15面向陰極16側(圖4中的上側)所發光的光，由同陰極16反射。由此，從有機EL層15所發光的光，其大部分，通過陽極11、絕緣膜ILD及透明基板2，從透明基板2的背面(顯示面2t)側面向外方而出射。即，基于數據信號的全彩色(full color)圖像顯示于有機EL顯示器1的顯示面2t上。
(有機EL顯示器的制造方法)接著，對有機EL顯示器的制造方法作以下說明。圖7是對有機EL顯示器1的制造方法進行說明的流程圖；圖8及圖9是對有機EL顯示器1的制造方法進行說明的說明圖。
如圖7所示，首先，作為有機EL層前工序，在透明基板2的元件形成面2s上將晶體管T1、T2、各種配線Lx、Ly、Lv、Lvc及絕緣膜ILD基于眾知的制造技術而形成(步驟S11)。
如圖7所示，如果結束有機EL層前工序，接著，進行在絕緣膜ILD上形成陽極11及隔壁14的隔壁形成工序(步驟S12)。即，在絕緣膜ILD的上側全面上，沉積ITO等具有光透過性的透明導電膜，如圖8所示，通過將該透明導電膜進行圖案化，形成和第2漏區域D2(參照圖2)電連接的陽極11。如果形成陽極11，則在該陽極11及絕緣膜ILD的上側全面，涂布感光性聚酰亞胺(polyimide)樹脂等，形成膜厚為隔壁厚度Hb的隔壁層12。并且，通過蝕刻掩模Mk，在與陽極11相對向的位置的隔壁層12上，將由規定的波長構成的曝光光Lpr進行曝光，通過將該隔壁層12顯影而將收容孔13圖案化。
由此，形成從陽極11上面的厚度是隔壁厚度Hb、陽極11側的寬度是由隔壁寬度Wb而成的隔壁14。而且，在陽極11的上面，分塊形成被隔壁14所包圍、由內徑為濕潤寬度Wa構成的彈落面11a，且形成由隔壁14及彈落面11a所包圍的有機EL層形成區域S。
如圖7所示，如果形成隔壁14(步驟S12)，則在有機EL層形成區域S內，進行形成含有有機EL層形成材料的液滴20而形成有機EL層的有機EL層形成工序(步驟13)。圖9是說明有機EL層形成工序的說明圖。
首先，對噴出液滴20的液滴噴出裝置的構成進行以下說明。如圖9所示，在構成本實施方式中的液滴噴出裝置的液滴噴頭25上，設置有噴嘴板(nozzle plate)26。在該噴嘴板26的下面，形成有面向上方將已溶解的有機EL層形成材料的功能液L進行噴出的多個噴嘴26n。在各噴嘴26n的上側，形成有與未圖示的功能液儲槽(tank)連通可使功能液L供給噴嘴26n的功能液供給室27。在各功能液供給室27的上側，配設有上下方向往返振動將功能液供給室27內的容積進行擴大縮小的振動板28。在和該振動板28的上側的各功能液供給室27相對向的位置上，配設有分別在上下方向伸縮使振動板28振動的壓電元件29。
而且，在液滴噴頭裝置上被輸送的透明基板2，如圖9所示，被定位于將元件形成面2s平行于噴出形成面26a，且將各彈落面11a的中心位置分別配置于噴嘴26n的正下方。
在此，如果輸入用于在液滴噴頭25上形成液滴20的驅動信號，則基于同驅動信號使壓電元件29伸縮而擴大縮小功能液供給室27的容積。這時，如果功能液供給室27的容積縮小，則和已縮小的容積相對量的功能液L，作為微小下層液滴Ds而從各噴嘴26n被噴出。被噴出的微小下層液滴Ds，分別彈落于對應的彈落面11a。接著，如果功能液供給室27的容積擴大，已擴大的容積量的功能液L，從未圖示的功能液儲槽供給功能液供給室27內。即，液滴噴頭25，通過這樣的功能液供給室27的擴大縮小，將規定容量的功能液L面向對應的有機EL層形成區域S而進行噴出。
這時，在液滴噴頭25上，基于預先已計測的彈落面接觸角θa和隔壁接觸角θb，作為噴出容量，設定為由液滴20的頂點和彈落面11a之間的距離(目標液滴厚度H參照圖9)是在所述最大容許液滴厚度Hmx以下、且在最小容許液滴厚度Hmn以上而構成的容量(目標容量)。即，將液滴20的容量，設定為將成為所述下限容量以上、且上限容量以下的容量(目標容量)。由此，能回避液滴20的濕潤擴展不足或向相鄰的有機EL層形成區域S內的漏泄，能形成和各有機EL層形成區域S內的相同容量(目標容量)的液滴20。
如果形成液滴20，則將透明基板2(液滴20)在規定的減壓下進行配置，使該液滴20的溶劑成分蒸發而形成有機EL層15。由此，能形成僅在彈落面11a全面均勻地濕潤擴展的部分、且僅向相鄰的有機EL層形成區域S外不漏泄的部分，具有均勻形狀的有機EL層15。
如圖7所示，如果形成有機EL層15(步驟S13)，則進行在有機EL層15及隔壁層12上形成陰極16、將像素4密封的有機EL層后工序(步驟14)。即，在有機EL層15及隔壁層12的上側全面上沉積由鋁等金屬膜構成的陰極16，形成由陽極11、有機EL層15及陰極16構成的有機EL元件17。如果形成有機EL元件17，則在陰極16(像素4)的上側全面上涂布環氧樹脂等而形成粘合層18，通過該粘合層18將密封基板7粘貼于透明基板2上。
由此，能制造將有機EL層15的形狀均勻化的有機EL顯示器1。
接著，對如所述構成的本實施方式的效果作以下敘述。
(1)根據所述實施方式，將液滴20的表面近似為球面，并通過有機EL層形成區域S的形狀(濕潤擴展寬度Wa)和彈落面接觸角θa而推導出了將液滴20的外周和彈落面11a的外緣一致時的同液滴20從彈落面11a的厚度。而且，基于最小容許液滴厚度Hmn，決定向有機EL層形成區域S內噴出的下限容量，并使向有機EL層形成區域S內噴出的液滴20的容量(目標容量)，設定為該下限容量以上。
由此，根據相對彈落面11a的液滴20的濕潤擴展，使已噴出的液滴20在橫跨濕潤擴展寬度Wa全幅上能濕潤擴展，能形成均勻形狀的有機EL層15。其結果，能提高有機EL顯示器1的生產性。
(2)根據所述實施方式，將液滴20的表面近似為球面，通過有機EL層形成區域S的形狀(濕潤擴展寬度Wa、隔壁寬度Wb及隔壁厚度Hb)、和隔壁接觸角θb而進行推導出液滴20的表面到達隔壁14的頂點時的從同液滴20的彈落面的厚度(最大容許液滴厚度Hmx)。而且，基于最大容許液滴厚度Hmx，決定向有機EL層形成區域S內噴出的液滴20的上限容量，并使向有機EL層形成區域S內噴出的液滴20的容量(目標容量)，設定為該上限容量以下。
由此，根據相對隔壁14的液滴20的濕潤性，能回避向相鄰的有機EL層形成區域S內的液滴20的漏泄，能使在各有機EL層形成區域S內所形成的液滴20的容量(目標容量)均勻。其結果，能形成均勻形狀的有機EL層，能提高有機EL顯示器的生產性。
(3)根據所述實施方式，將收容孔13形成為圓形孔狀，并使擴大濕潤寬度Wa成為同收容孔13的彈落面11a側的內徑。而且，基于濕潤擴展寬度Wa而決定下限容量。由此，能使已噴出的液滴20在彈落面11a全面上濕潤擴展，能形成均勻形狀的有機EL層15。
(4)根據所述實施方式，對于彈落面11a及隔壁14，分別付與親液性和疏液性。由此，能提高相對彈落面11a的液滴20的濕潤擴展性，能提高相對有機EL層形成區域S內的液滴20的收容能力。而且，因為根據對于這些彈落面11a及隔壁14的液滴的接觸角而決定液滴20的容量(目標容量)，所以對有機EL層形成區域S噴出適當容量的液滴20，能形成更均勻形狀的有機EL層15。
此外，所述實施方式也可以作以下變更。
·在所述實施方式中，將液滴20的表面近似為球面，將最小容許液滴厚度Hmn設為Wa·{(1-cosθa)/sinθa}、將最大容許液滴厚度Hmx設為(Wa+Wb)·{(1-cosθb)/sinθb}+Hb。但并不限于此，例如也可以將液滴20的表面近似為非球面，并只要基于濕潤擴展寬度Wa、隔壁寬度Wb、隔壁厚度Hb、彈落面接觸角θa及隔壁接觸角θb而可推導出最小容許液滴厚度Hmn及最大容許液滴厚度Hmx的即可。
·在所述實施方式中，將圖案、圖案形成面及圖案形成區域分別具體化為有機EL層15、彈落面11a及有機EL層形成區域S，并在有機EL層形成區域S內形成包含有機EL層形成材料的液滴20而制造有機EL顯示器。
不限定于此，例如也可以將圖案及圖案形成面分別具體化為有色的濾色層及透明基板2的一側面，通過在該一側面上形成用于形成濾色層的隔壁14，將圖案形成區域作為濾色層形成區域來構成。而且，也可以將包括濾色層形成材料的液滴20形成于同濾色層形成區域內而制造濾色片。
即，通過在被圖案形成面上的隔壁而包圍的圖案形成區域上形成包括圖案形成材料的液滴而形成圖案的圖案形成方法，只要是基于液滴的彈落面接觸角θa及隔壁接觸角θb，決定同液滴容量(目標容量)的方法即可。
·在所述實施方式中，雖然將收容孔13具體化為圓形孔，但不限于此，例如如圖10所示，也可以是具體化為四角形狀的矩形孔。
此外，這時，能通過將濕潤擴展寬度Wa為有機EL元件17的短軸方向，至少在橫跨短軸方向全幅上濕潤擴展液滴20。而且，通過沿長軸方向形成多個液滴20，在彈落面11a全面上能形成均勻形狀的有機EL層15。即，優選基于形成液滴20的形成方向(例如，所述長軸方向)，選擇濕潤寬度Wa及隔壁寬度Wb的設定方向。
·在所述實施方式中，雖然將隔壁14形成為截面圓弧狀，但不限于此，例如如圖11所示，也可以形成為截面臺形狀。
此外，這時，為了決定上限容量，優選將收容孔13的上側(與陽極11側相反側)的內徑Wc、和濕潤擴展寬度Wa相同地、形成為預先決定的所定值。由此，能決定更正確的上限容量，能進一步提高圖案(有機EL層15)的形狀的均勻性。
·在所示實施方式中，雖然采用了將隔壁14僅由隔壁層12形成的構成，但不限于此，也可以采用例如在陽極11側上形成對于液滴20具有親液性的親液層、在該親液層上形成對于液滴20具有疏液性的疏液層、而形成由2層構成的隔壁層12。
由此，在隔壁14的彈落面11a側(下側)能將液滴20濕潤擴展，在同隔壁14的上側能將液滴20進行疏液。為此，能提高對于彈落面11a的濕潤擴展性，能確實回避液滴20的漏泄。
·在所示實施方式中，雖然其構成為在控制元件形成區域5上設置開關用晶體管T1及驅動用晶體管T2，但并非是限定于此的方式，根據期望的元件設計，也可以是由例如一個晶體管或多個晶體管、或多個電容器構成。
·在所示實施方式中，雖然通過壓電元件29而使微小下層液滴Ds噴出，但并非是限定于此的方式，也可以是例如在功能液供給室27中設置電阻加熱元件，通過由該電阻加熱元件的加熱而形成的氣泡的破裂將微小下層液滴Ds噴出。
·在所述實施方式中，雖然將電光學裝置作為有機EL顯示器1進行了具體化，但并非是限定于此的方式，例如也可以是液晶面板(panel)等，或也可以是具備平面狀的電子發射元件、利用由同元件發射的電子引起的熒光物質的發光的電場效應型的顯示器(FED或SED等)。
權利要求
1.一種圖案形成方法，其中在圖案形成面上形成用于形成圖案的隔壁，將包含圖案形成材料的液滴噴出到由所述隔壁包圍的圖案形成區域上，以形成圖案，其特征在于，基于所述圖案形成區域的一方向的寬度及所述液滴相對于所述圖案形成面的接觸角來決定所述液滴的下限容量，并使噴出到所述圖案形成區域的液滴容量為所述下限容量以上。
2.根據權利要求1所述的圖案形成方法，其特征在于，將所述圖案形成區域的一方向的寬度設為Wa，相對于所述圖案形成面的所述液滴的接觸角設為θa時，使在所述圖案形成區域上噴出的所述液滴的頂點和所述圖案形成面之間的距離為Wa·{(1-cosθa)/sinθa}的所述液滴的容量為所述下限容量。
3.根據權利要求1或2所述的圖案形成方法，其特征在于，對于所述圖案形成面付與親液所述液滴的親液性。
4.一種圖案形成方法，其中在圖案形成面上形成用于形成圖案的隔壁，將包含圖案形成材料的液滴噴出到由所述隔壁包圍的圖案形成區域上，以形成圖案，其特征在于，基于所述圖案形成區域的一方向的寬度、所述隔壁的所述一方向的寬度、所述隔壁的頂點和所述圖案形成面之間的距離及對于所述隔壁的所述液滴的接觸角來決定所述液滴的上限容量，并使噴出到所述圖案形成區域的液滴容量為所述上限容量以下。
5.根據權利要求4所述的圖案形成方法，其特征在于，將所述圖案形成區域的一方向的寬度設為Wa，將所述隔壁的所述一方向的寬度為Wb，將所述隔壁的距所述圖案形成面的厚度設為Hb，將相對于所述隔壁的所述液滴的接觸角設為θb時，使在所述圖案形成區域上已噴出的所述液滴的頂點和所述圖案形成面之間的距離為(Wa+Wb)·{(1-cosθb)/sinθb+Hb}的所述液滴容量為所述上限容量。
6.根據權利要求4或5所述的圖案形成方法，其特征在于，對于所述隔壁付與疏液所述液滴的疏液性。
7.一種圖案形成方法，其中在圖案形成面上形成用于形成圖案的隔壁，將包含圖案形成材料的液滴噴出到由所述隔壁包圍的圖案形成區域上，以形成圖案，其特征在于，基于所述圖案形成區域的一方向的寬度及對于所述圖案形成面的所述液滴的接觸角來決定所述液滴的下限容量；基于所述圖案形成區域的一方向的寬度、所述隔壁的所述一方向的寬度、所述隔壁的頂點和所述圖案形成面之間的距離及相對于所述隔壁的所述液滴的接觸角來決定所述液滴的上限容量；使噴出到所述圖案形成區域上的液滴容量為在所述下限容量以上、而且在所述上限容量以下。
8.一種圖案形成方法，其中在圖案形成面上形成用于形成圖案的隔壁，將包含圖案形成材料的液滴噴出到由所述隔壁包圍的圖案形成區域上，以形成圖案，其特征在于，將所述圖案形成區域的一方向的寬度設為Wa，將所述隔壁的所述一方向的寬度設為Wb，將所述隔壁的距所述圖案形成面的厚度設為Hb，將相對于所述隔壁的所述液滴的接觸角設為θb，將在所述圖案形成區域上已噴出的所述液滴的頂點和所述圖案形成面之間的距離設為H時，將滿足Wa·{(1-cosθa)/sinθa}≤H≤(Wa+Wb)·{(1-cosθb)/sinθb+Hb}的容量的液滴噴出到所述圖案形成區域上。
9.一種濾色片的制造方法，以在透明基板上形成濾色層，其特征在于，通過權利要求1～8的任一項中所述的圖案形成方法形成濾色層。
10.一種濾色片，是通過權利要求9所述的濾色片的制造方法而制造的。
11.一種電光學裝置的制造方法，在透明基板上形成發光元件，其特征在于，通過權利要求1～8的任一項中所述的圖案形成方法形成所述發光元件。
12.一種電光學裝置，根據權利要求11所述的電光學裝置的制造方法而制造的。
全文摘要
提供基于相對于圖案形成區域的液滴的濕潤性，決定在該圖案形成區域內噴出的液滴容量，而提高圖案形狀的均勻性、以至生產性的圖案形成方法、濾色片的制造方法、濾色片、電光學裝置的制造方法及電光學裝置。通過有機EL層形成區域S的形狀(濕潤寬度Wa)及彈落面接觸角θ
文檔編號H01L27/32GK1804669SQ20061000368
公開日2006年7月19日 申請日期2006年1月11日 優先權日2005年1月11日
發明者酒井寬文, 小森貞治 申請人:精工愛普生株式會社