显示元件的制造方法、显示元件的制造装置及显示元件的制作方法

专利名称：显示元件的制造方法、显示元件的制造装置及显示元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机电致发光(EL)元件、液晶显示元件或场致发射显 示器(FED: Field Emission Display)等平板显示元件。此外，还涉 及上述显示元件的制造方法及制造装置。
背景技术：
液晶显示元件等显示元件由于具有小型、薄型、耗电低及轻量这些 特点，广泛地应用在各种电子器件上。驱动这些显示元件的驱动电路或 薄膜晶体管通常使用被称为步进机(stepper)的曝光装置进行制造。
然而，尤其是在液晶显示元件迈入大型化，到第8代以后，由于制 造成本、装置输送限制等而达到了以至今为止的比例放大(scale up) 延长线路的技术无法应对的地步，存在着很多问题。此外，为了降低制 造成本，除了由基板尺寸扩大而产生的高效化以外，降低装置成本、运 转成本，提高大型面板合格率也成为重要的问题。
此外，还有有机EL及场致发射显示器等开始投放市场，对于这些 下一代的显示元件的制造，装置成本的降低、运转成本的降低也成为重 要的问题。
专利文献1中，作为降低液晶显示元件的装置成本、运转成本的对 策，公开了一种以巻轴(roll)形式制造液晶显示元件的方法。
专利文献1:日本专利第3698749号公报

发明内容
专利文献l公开的实施例公开了可以容易制造的无源型的液晶单元 的制造方法，而不是制造具有当前正使用的高精度的驱动电路或薄膜晶 体管的显示装置。此外，为了形成高精度驱动电路或薄膜晶体管，定位 非常重要。因此，本发明提供一种在可挠性基板上形成高精度的驱动电路或薄 膜晶体管的显示元件用的制造装置、制造方法以及批量生产性强的显示 元件。
本发明的显示元件制造方法具有标记形成工序，在沿第l方向输 送的可挠性基板上形成基准标记；隔壁形成工序，在可挠性基板上形成 隔壁；电极形成工序，根据基准标记，通过涂布装置相对于隔壁在规定 位置涂布导电材料而形成电极。
利用该制造方法可以在可挠性基板上设置基准标记和隔壁，且通过 导电材料的涂布形成电极。因此，可以高精度、廉价地形成薄膜晶体管 等。
本发明的显示元件制造装置具有输送部，其沿第l方向输送可挠 性基板；标记形成部，其在可挠性基板上形成基准标记；隔壁形成部， 在可挠性基板上形成隔壁；涂布部，根据基准标记在隔壁的规定位置涂 布导电材料。
利用该制造装置可以在可挠性基板上形成基准标记和隔壁，且根据 基准标记高精度地涂布导电材料。
本发明的显示元件具有可挠性基板；通过按压可挠性基板而形成 的隔壁；在隔壁之间进行涂布而形成的电极。
可以高精度且廉价大量地制造具有隔壁间被涂布了的电极的显示 元件，该隔壁通过按压可挠性基板而形成的。
发明效果
本发明的显示元件的制造方法、制造装置或显示元件具有装置成本 低、运转成本低以及显示元件自身价格低这些优点。此外，由于形成了 隔壁，还具有高精度地形成显示元件的优点。
已完成的面板可以在保持着巻轴的状态下进行输送，可以大幅度降 低输送成本。特别是，越是多倒角面板、大型面板，效果越好。


图1 ( a )为有机EL元件50的俯视图，(b)及(c )为(a )的b-b 截面图及c-c截面图。
图2是表示在可挠性基板上制造具有像素电极及发光层等的有机 EL元件的制造装置IOO的构成的概略图。
图3 (a-1)为示出以刻印辊子(roller) IO按压薄片基板FB，形 成隔壁的状态的俯视图，(a-2)为栅极总线GBL的截面图，(b-1)为形 成有栅极电极G的俯视图，(b-2 )表示将金属墨水填充到栅极总线GBL 用的隔壁中的状态的截面图，(b-3 )中编号1至9表示涂布的序号，(b-4 ) 所示的金属墨水为薄膜。
图4 (a)是通过绝缘层用的液滴涂布装置201形成绝缘层I的状 态，(b)为形成源极总线SBL的图，(c)表示用切割装置30切割源极 电极S与漏极电极D的隔壁的状态的图，(d)表示有机半导体液滴涂布 装置200S在源极电极S与漏极电极D之间涂布有机半导体墨水的状态 的图。
图5表示其他构成的场效应型晶体管的截面图，(a )为底栅(bottom gate)型场效应型晶体管，(b)为顶栅(top gate)型场效应型晶体管。
图6 (a)为有机EL元件用的制造装置100的电极形成工序92的 俯视图，(b)为校准标记AM的周边的放大图。
图7为有机EL元件50的制造工序的简要流程图。
图8为辊子RR的动作流程图。
图9是表示在可挠性基板上制造具有像素电极及发光层等的有机 EL元件的制造装置110的结构的概略图，是图2的制造装置100的另一 例。
图IO是说明用于通过印刷辊子40调整Y轴方向定位的机构的图。 (a )是通过用空气压力或油压控制方式使辊子中央部鼓起或凹陷的印 刷辊子40p。 (b)是通过热变形控制方式使辊子整体扩大或缩小的印刷辊子40q,( c )是通过弯曲变形控制方式使辊子整体弯曲的印刷辊子40r。 图ll表示供给液晶兼滤色片粘贴装置120的图。
图中符号说明
10…刻印辊子；11…微细刻印用模具；15…热转印辊子；20…液滴 涂布装置；20BL…蓝色发光层用的液滴涂布装置；20G…栅极用的液滴 涂布装置；20Gr…绿色发光层用的液滴涂布装置；201…绝缘层用的液 滴涂布装置；20Re…红色发光层用的液滴涂布装置；20IT…IT0电极用 的液滴涂布装置；200S…有机半导体液滴涂布装置；20SD…源极用、漏 极用及像素电极用的液滴涂布装置；22…喷嘴；30…切割装置；50…有 机EL元件；40、 40q、 40r…印刷辊子；82…上游侧低真空腔；83…下 游侧低真空腔；84…高真空腔；90…速度及校准控制部；100、 110…制 造装置；120…供给液晶兼滤色片粘贴装置；AM…校准标记；BA…隔壁； BM…热处理装置；CA…校准照相机；CF…滤色片；CFB…液晶显示元件 薄片；D…漏极电极；FB…薄片基板；G…栅极电极；GBL…栅极总线；1… 栅极绝缘层；IR…发光层；ITO…透明电极；LL…激光；OS…有机半导 体层；P…像素电极；RL…供给巻轴；RR…辊子；S…源极电极；SBL… 源极总线。
具体实施例方式
本实施方式中说明的显示元件的制造装置是能够适用于有机EL元 件、液晶显示元件或场致发射显示器的装置。首先，对有机EL元件的 构造进行说明，在实施例1及实施例2中对有机EL元件的制造装置及 制造方法进行说明，在实施例3中对液晶制造装置进行说明。
场效应型晶体管的有机EL元件50
图1(a)为有机EL元件50的扩大俯视图，图l(b)及(c)为(a) 的b-b截面图及c-c截面图。有机EL元件50为底接触(bottom contact) 型，其在可挠性的薄片基板FB上形成栅极电极G、栅极绝缘层I，接着 形成源极电极S、漏极电极D以及像素电极P,然后形成有机半导体层 0S。如(b)所示，形成了栅极电极G。在该栅极电极G上形成有绝缘层 I。在绝缘层I上形成源极总线SBL的源极电极S，并形成与像素电极P 连接的漏极电极D。在源极电极S与漏极电极D之间形成有机半导体层 0S。至此，完成了场效应型晶体管。此外，如(b)及(c)所示，在像 素电极P上形成发光层IR,在上述发光层IR上形成透明电极IT0。
由图1 (b)及(c)可以看出，在薄片基板FB上形成有隔壁BA (围 堰层)。并且，如(c)所示，源极总线SBL形成于隔壁BA之间。这样， 由于存在隔壁BA，所以会高精度地形成源极总线SBL，且还会准确地形 成像素电极P及发光层IR。此外，(b)及(c)中未绘制，但是栅极总 线GBL也与源极总线SBL—样，形成于隔壁BA之间。对批量生产这种 有机EL元件50的制造装置进行如下说明。
实施例1:有机EL元件的制造装置
图2是表示制造装置100的结构的概略图，该制造装置100在可挠 性的薄片基板FB上制造具有图1所示的像素电极P及发光层IR等的有 机EL元件50。
本实施例的有机BL元件50的制造装置100形成薄片基板FB，该薄 片基板FB已形成有薄膜晶体管(TFT)、像素电极P。此外，因为可以在 上述薄片基板FB上的像素电极P上高精度地形成1层以上的含有发光 层IR的有机化合物层(发光元件层)，所以容易高精度地在像素电极P 的边界区域形成隔壁BA。
有机EL元件用的制造装置100具有供给巻轴RL，其用于输送巻成 巻轴状的带状可挠性薄片基板FB。通过使供给巻轴RL按规定速度旋转， 沿作为输送方向的X轴方向输送薄片基板FB。此外，在有机EL元件用 的制造装置100中的多个地方具有辊子RR，通过使上述辊子RR旋转， 在X轴方向输送薄片基板FB。辊子RR可以是从两面夹持薄片基板FB 的橡胶辊子，若薄片基板FB具有冲孔，则还可以是带棘爪的辊子RR。 这些辊子RR中的一部分辊子RR可以向与输送方向垂直相交的Y轴方向 移动。
有机EL元件用的制造装置100还可以具有在其最后工序中按照规定的大小切割薄片基板FB的未图示的切割装置。此外，还可以具有用 于在其他工序中进行处理、将薄片基板FB巻成巻轴状的未图示的巻曲 巻轴。切割装置或巻曲巻轴按规定的速度对薄片基板FB进行切割或巻 曲，从而使供给巻轴RL与辊子RR同步。
隔壁形成工序91
由供给巻轴RL输送的薄片基板FB首先进入隔壁形成工序91，以 使薄片基板FB上形成隔壁BA。在隔壁形成工序91中，用刻印辊子IO 按压薄片基板FB，且用热转印辊子15将薄片基板FB加热到玻璃转变点 以上的温度，使被按压的隔壁BA保持形状。由此，将形成于刻印辊子 10的辊子表面的模子形状转印到薄片基板FB上。
对刻印辊子10的辊子表面进行抛光后，在其辊子表面安装由SiC、 Ta等材料构成的微细刻印用模具11。微细刻印用模具11形成有薄膜晶 体管布线用的压模(stamper)等。此外，为了在作为带状可挠性基板 FB宽度方向的Y轴方向的两侧形成校准标记AM，微细刻印用模具11上 还形成有校准标记AM用的压模。
电极形成工序92
薄片基板FB接着沿X轴方向进一步前进进入电极形成工序92。在
电极形成工序92中，形成使用了有机半导体的薄膜晶体管。若使用上
述有机半导体构成薄膜晶体管，则可以利用印刷技术、液滴涂布技术形 成薄膜晶体管。此外，使用了有机半导体的薄膜晶体管中，尤为优选图
l所示的场效应型晶体管(FET)。
在电极形成工序92中，使用栅极用的液滴涂布装置20G、绝缘层用 的液滴涂布装置201、液滴涂布装置20等。下面，根据用途使用源极用、 漏极用及像素电极用的液滴涂布装置20SD、有机半导体液滴涂布装置 200S、 ITO电极用的液滴涂布装置20IT等，但是，因为可以全部采用喷 墨水方式或滴涂(dispenser)方式，所以有时还会将这些归纳起来表 现为液滴涂布装置20。
作为喷墨方式可以列举带电控制方式、加压振动方式、电力机械转 换式、电热转换方式、静电吸引方式等。液滴涂布法在材料的使用上浪费较少，而且可以准确地在希望的位置上配置希望的量的材料。此外，
用液滴涂布法涂布的金属墨水等的液滴，其一滴的量为例如l-300纳克。
首先，栅极用的液滴涂布装置20G将金属墨水涂布到栅极总线GBL 的隔壁BA内。并且，用热处理装置BK通过热风或远红外线等的辐射热 等使金属墨水干燥或烧结(baking )。栅极电极G通过这些处理而形成。 此外，金属墨水为粒子直径约5nm左右的导电体在室温的溶剂中稳定地 分散而成的液体，作为导电体，使用碳、银(Ag)或金(Au)等。
接着，绝缘层用的液滴涂布装置201将聚酰亚胺树脂或氨基甲酸乙 酯树脂的电绝缘性墨水涂布到转换(switching)部。并且，用热处理 装置BK通过热风或远红外线等的辐射热等使电绝缘性墨水干燥固化。 栅极绝缘层I通过这些处理而形成。
然后，源极用、漏极用及像素电极用液滴涂布装置20SD将金属墨 水涂布在源极总线SBL的隔壁BA内以及像素电极P的隔壁BA内。并且， 用热处理装置BK使金属墨水干燥或烧结(baking )。源极电极S、漏极 电极D以及连接有像素电极P的状态的电极通过这些处理而形成。
接着，将相互连接的源极电极S与漏极电极D用切割装置30切断。 作为切割装置30，优选为切割的金属膜吸收的波长的激光，在波长转换 激光中，YAG等的2、 3、 4倍的高次谐波较好。此外，通过使用脉冲型 激光来防止热量扩散，可以降低切割部以外的损伤。在材料为铝的情况 下，优选波长760nm的飞秒激光。使用钛蓝宝石激光的飞秒激光照射部 以10Hz至40Hz的脉冲照射激光LL。通过^J&置在激光LL的光路上的 扫描镜(galvano mirror) 31旋转，改变激光LL的照射位置。
切割装置30因为使用飞秒激光，所以能够进行亚微米级的加工， 准确地切割决定场效应型晶体管的性能的源极电极S与漏极电极D的隔 壁(沟道长度)。源极电极S与漏极电极D的隔壁为3um左右至30 nm 左右。通过该切割处理，形成将源极电极S与漏极电极D分开的电极。
激光LL除飞秒激光以外，还可以使用二氧化碳气体激光或绿激光 等。此外，除激光以外，还可以用晶片切割机(dicing saw)等进行机 械切割。
10接着，有机半导体液滴涂布装置200S在源极电极S与漏极电极D 的沟道长度间的转换部中涂布有机半导体墨水。并且，用热处理装置BK 通过热风或远红外线等的辐射热等使有机半导体墨水干燥或烧结。有机 半导体层0S通过这些处理而形成。
此外，形成有机半导体墨水的化合物既可以是单结晶材料、非结晶 材料，也可以是低分子、高分子。作为尤其优选的物质，可以列举由并
五苯、三亚苯及蒽等代表的稠环芳香族碳氢化合物的单结晶或7T共轭类
高分子。
如上所述，即使不使用所谓的光刻工序，利用印刷技术、液滴涂布 技术也能够形成薄膜晶体管等。在仅用印刷技术或仅用液滴涂布技术 时，因为墨水的渗出、扩散而无法高精度地制造薄膜晶体管等，但是， 利用隔壁形成工序91，由于形成了隔壁BA因而可以防止墨水的渗透、 扩展。此外，决定薄膜晶体管的性能的源极电极S与漏极电极D的隔壁 可以通过激光加工或机械加工来形成。
发光层形成工序93
有机EL元件用的制造装置100接着在像素电极P上形成有机EL元 件的发光层IR的工序之后进行发光层形成工序93。在发光层形成工序 93中会使用发光层用的液滴涂布装置20 (红色发光层用的液滴涂布装 置20Re、绿色发光层用的液滴涂布装置20Gr、蓝色发光层用的液滴涂 布装置20BL)。
发光层IR含有主体化合物和磷光性化合物(也称为磷光发光性化 合物)。所谓主体化合物是发光层IR所含有的化合物。磷光性化合物是 检测来自三重激发(triplet excited)的发光的化合物，在室温下发 出磷光。
红色发光层用的液滴涂布装置20Re将R溶液涂布到像素电极P上， 进行成膜并使得干燥后的厚度为100nm。 R溶液为将主体材料聚乙烯咔 唑(PVK)中的红色掺杂材料溶解到1、 2-二氯乙烷中的溶液。
接着，绿色发光层用的液滴涂布装置20Gr将G溶液涂布到像素电 极P上。G溶液为将主体材料PVK中的绿色掺杂材料溶解到1、 2-二氯乙烷中的溶液。
然后，蓝色发光层用的液滴涂布装置20BL将B溶液涂布到像素电 极P上。B溶液为将主体材料聚乙烯呼唑(PVK)中的蓝色掺杂材料溶解 到1、 2-二氯乙烷中的溶液。
然后，用热处理装置BK通过热风或远红外线等的辐射热等使发光 层溶液干燥固化。
接着，绝缘层用的液滴涂布装置201为了不与后述的透明电极IT0 形成短路，将聚酰亚胺树脂或氨基甲酸乙酯树脂的电绝缘性墨水涂布到 栅极总线GBL或源极总线SBL的一部分上。并且，用热处理装置BK通 过热风或远红外线等的辐射热等使电绝缘性墨水干燥固化。
然后，IT0电极用的液滴涂布装置20IT在红色、绿色及蓝色发光层 上涂布ITO (Indium Tin Oxides，铟锡氧化物)墨水。IT0墨水为在氧 化铟(ln203 )中添加了百分之几的氧化锡(Sn02)后的化合物，其电极 透明。此外，还可以使用能够用IDIXO (ln203-Zn0)等非结晶物质制造 透明电极膜层的材料。透明导电膜优选透射率为90%以上。并且，用热 处理装置BK通过热风或远红外线等的辐射热等使IT0墨水干燥固化。
此外，隔壁形成工序91至发光层形成工序93是连续进行制造的， 然而，对于薄片基板FB，也可以在隔壁形成工序91至电极形成工序92 完成后暂时用巻曲巻轴进行巻曲。在暂时进行巻曲时，为了保护已形成 的电极，优选在巻曲时与作为緩冲层的复合纸板等同时进行巻曲。
图2中说明的有机EL元件用的制造装置IOO可以制造图1的有机 EL元件50，然而，有时还会在有机EL元件上进一步设置空穴输送层及 电子输送层。这些层也利用印刷技术、液滴涂布技术，只要在制造装置 100中追加用于设置这些层的工序即可。
制造工序中的有机EL元件50的状态
图3 (a-l)是表示隔壁形成工序91、即以刻印辊子10按压薄片基 板FB、形成隔壁BA的状态的俯视图。(a-2)为(a-l)的隔壁BA之间 的栅极总线GBL的截面图。但是，图示的该栅极总线GBL未涂布金属墨水。此外，在图3 (a-2)中，隔壁BA内的截面形状可以是V字形、U 字形，还可以是矩形。但是，为了使薄片基板FB在微细刻印用模具11 按压薄片基板FB后容易脱离，优选V字形或U字形。
在隔壁BA之间形成的宽度W ( Mm)为栅极总线GBL的必需线宽， 但是，由图2所示的栅极用的液滴涂布装置20G涂布的液滴的直径d( |i m)优选为W/2至W/4左右。
图3 (b-l)为电极形成工序92中形成了栅极电极G的薄片基板FB 的俯视图。(b-2)是表示将金属墨水填充到栅极总线GBL用的隔壁BA 内的状态的截面图。如图3(b-3)的俯视图所示，对涂布的顺序进行控 制，使得栅极电极G呈直线形状。图3 ( b-3 )中1至9的编号表示涂布 的序号。成为因金属墨水相互间的液体张力而呈直线形状的液滴的涂布 顺序。基本上按照最后在正中间涂布金属墨水的方式进行涂布。
并且，用热处理装置BK使金属墨水干燥或烧结，如图3 (b-4)的 截面图所示，金属墨水为薄膜(图中绘制得较夸张)。通过设置隔壁BA， 使得在用液滴涂布装置20涂布金属墨水进而用热处理装置BK使金属墨 水干燥或烧结时，金属墨水不会从栅极总线GBL中溢出。
图4 (a)是表示出电极形成工序92中通过绝缘层用的液滴涂布装 置201形成绝缘层I的状态的俯视图。在图中，为了容易理解，绝缘层 I被绘制成超出隔壁BA的圆形，但是，不是必须要超出隔壁BA，只要 在通过源极总线SBL的栅极电极G上涂布电绝缘性墨水即可。
图4 (b)是表示出电极形成工序92中形成了源极总线SBL的状态 的俯视图。图4 (b)中1至9的编号表示源极用、漏极用及像素电极用 液滴涂布装置20SD涂布的序号。
图4 (c)是表示电极形成工序92中用切割装置30切割源极电极S 与漏极电极D的隔壁后的状态的俯视图。
图4 (d)是表示有机半导体液滴涂布装置200S在源极电极S与漏 极电极D之间涂布有机半导体墨水、形成有机半导体层OS的状态的俯 视图。至此，形成了场效应型晶体管。然后，通过用各液滴涂布装置20涂布发光层IR及透明电极ITO, 形成图1所示的有机EL元件50。由于存在隔壁BA，因而即使在未使用 热处理装置BK对红色、绿色及蓝色发光层IR进行热处理就继续涂布的 情况下，也不会因为溶液向邻近的像素区域溢出而产生混色。
另一场效应型晶体管
图5是表示另一结构的场效应型晶体管的截面图。
除图l所示的场效应型晶体管以外，作为图5(a)所示的场效应型 晶体管还可以制造底栅型。该场效应型晶体管在薄片基板FB上形成栅 极电极G、栅极绝缘层I及有机半导体层0S后，形成源极电极S和漏极 电极D。
图5 (b)中，作为顶栅型的场效应型晶体管，当在薄片基板FB上 形成源极电极S及漏极电极D后，形成有机半导体层0S，进而在其上形 成栅极绝缘层I、栅极电极G。
无论这些场效应型晶体管中的哪一种，都可以使用能够根据层积顺 序改变金属墨水等的涂布顺序的制造装置IOO进行应对。
校准
下面，对在有机EL元件用的制造装置100中使用的校准进行说明。
有机EL元件用的制造装置100具有图2所示的速度及校准控制部 90。速度及校准控制部90控制供给巻轴RL及辊子RR的速度。另外， 辊子RR可以在Y轴方向上移动，速度及校准控制部90控制辊子RR在Y 轴方向上的移动。此外，速度及校准控制部90接收来自多个校准照相 机CA的校准标记AM的检测结果，控制液滴涂布装置20的墨水等的涂 布位置和时刻、切割装置30的切割位置及时刻。
在图2所示的刻印辊子10的微细刻印用模具11中，在薄片基板FB 上形成校准标记AM。校准照相机CA既可以在可见光的照射下用CCD或 CMOS进行拍摄，对其拍摄图像进行处理而检测出校准标记AM的位置， 也可以将激光照射到校准标记AM上，接收其散射光而检测出校准标记 AM的位置。薄片基板FB为耐热型的树脂薄片，具体地说，可以使用聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、乙烯-乙烯基共聚物树脂、聚氯乙烯树脂、纤维素树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂及醋酸乙烯酯树脂中具有透光功能的树脂。
如上所述，薄片基板FB在隔壁形成工序91中受到热转印的热处理，因为各种墨水必须用热处理装置BK干燥或烧结(baking),所以要加热到200度左右。对于薄片基板FB，为了使其即使受热也不会改变尺寸，优选热膨胀系数小的材料。例如，可以在树脂薄片中混合无机填充剂使热膨胀系数缩小。作为无机填充剂的例子，可以列举氧化钛、氧化锌、氧化铝及氧化硅等。
但是，通过使薄片基板FB在热转印辊子15及热处理装置BK中通过，使得其在X轴方向及Y轴方向上伸缩。在有机EL元件用的制造装置100中，在热转印辊子15的下游配置校准照相机CA1，在热处理装置BK的后面配置校准照相机CA2至校准照相机CA8。并且，根据这些准确地把握液滴涂布装置20的墨水等的涂布位置和时刻、切割装置30的切割位置及时刻。
图6 (a)为从上方观察有机EL元件用的制造装置100的电极形成工序92的图，薄片基板FB在输送方向FD进行输送。在薄片基板FB上，在作为宽度方向的Y轴方向的两侧形成有校准标记AM。如图2所示，刻印辊子10的微细刻印用模具11在薄片基板FB的中央部形成规定的隔壁图案，同时在薄片基板FB的宽度方向(Y方向)的两端以一定间隔形成校准标记AM。在薄片基板FB的Y方向的端部设有一对校准照相机CA1 ，一对校准照相机CA1拍摄上述校准标记AM。其拍摄结果被发送到速度及校准控制部90。
栅极用的液滴涂布装置20G如图6(a)所示配置在Y轴方向上，并沿Y轴方向配置有多个喷嘴22。此外，X轴方向也配置有多行喷嘴22。在图6 (a)中，配置在Y方向的多个喷嘴22在X方向上设置成2行。栅极用的液滴涂布装置20G根据由速度及校准控制部90发送来的位置信号切换从喷嘴22涂布金属墨水的时刻、涂布金属墨水的喷嘴22。
图2所示的微细刻印用模具ll确定了校准标记AM与场效应型晶体管的栅极总线GBL及源极总线SBL的位置关系。即，如图6(b)所示，在Y轴方向上，确定了校准标记AM与栅极总线GBL的规定距离PY,在X轴方向上，确定了校准标记AM与源极总线SBL的规定距离PX。此夕卜，还把握了薄片基板FB的输送速度。
因此，速度及校准控制部90通过拍摄一对校准标记AM，还检测出薄片基板FB在X轴方向的偏离，在Y轴方向的偏离以及旋转0。在图6中，校准标记AM对应X轴方向的多行场效应型晶体管的隔壁BA成对地进行设置，但是，也可以对应1行场效应型晶体管的隔壁BA，设置一对校准标记AM。此外，只要有位置，不仅薄片基板FB的两侧，在中央区域也可以设置校准标记AM。
此外，成对的校准标记AM呈十字形，但是，也可以是圆形标记、斜线标记等其他标记形状。
速度及校准控制部90在检测出薄片基板FB在Y轴方向的偏离时，同时使在X轴方向上前后排列的辊子RR (将上游侧称为上游辊子RR1、将下游侧称为下游辊子RR2)向相同方向的Y轴方向移动。于是，利用上游辊子RR1及下游辊子RR2与薄片基板FB的摩擦力，使薄片基板FB在Y轴方向上移动。由此，可以消除薄片基板FB在Y轴方向的偏离。
此外，速度及校准控制部90在检测出薄片基板FB的旋转6的偏离时，在薄片基板FB被向X轴方向输送的状态下，使上游辊子RR1向箭头标识方向AR (-)移动，使下游辊子RR2向反方向的箭头标识方向AR(+ )移动。于是，利用上游辊子RR1及下游辊子RR2与薄片基板FB的摩擦力，使薄片基板FB在上游侧向-Y轴方向拉动，在下游侧向+Y轴方向拉动。这样，通过使上游辊子RR1与下游辊子RR2在Y轴方向上反向移动，可以使薄片基板FB旋转6。因此，通过上游辊子RR1及下游辊子RR2的动作，可以消除薄片基板FB的旋转6的偏离。
另外，薄片基板FB的旋转6的偏离还可以通过使栅极用的液滴涂布装置20G以Z轴方向为旋转中心进行旋转来消除。在图6 (a)中，用虚线示出了栅极用的液滴涂布装置2 OG以Z轴方向为旋转中心进行旋转后的状态。当薄片基板FB旋转e时，使栅极用的液滴涂布装置20G旋转成与薄片基板FB的输送方向垂直相交就可以准确地确定金属墨水的
16涂布位置。此外，栅极用的液滴涂布装置20G中，因为多个喷嘴22在X轴方向上设置成2行，所以在旋转6的偏离较小时，通过对应于薄片基板FB的旋转6的偏离来调整金属墨水的涂布时刻，也可以消除薄片基板FB的旋转6的偏离。
有机EL元件的制造装置的动作
图7是以有机EL元件50的制造工序的校准方法为中心的简要流程图。
在步骤P1中，通过刻印辊子IO在薄片基板FB上形成校准标记。
在步骤P2中，通过刻印辊子IO在薄片基板FB上利用热转印形成薄膜晶体管及发光层等的隔壁BA。此外，校准标记AM与隔壁BA因为相互的位置关系很重要所以同时形成。
在步骤P3中，校准照相机CA1至CA3拍摄校准标记AM，速度及校准控制部90把握薄片基板FB的位置。
接着，在步骤P4中，液滴涂布装置20G等根据所把握的位置信息涂布各种电极用及绝缘用的金属墨水。
在步骤P5中，校准照相机CA4拍摄校准标记AM，速度及校准控制部90把握薄片基板FB的位置。
接着，在步骤P6中，激光LL根据所把握的位置信息形成源极电极S与漏极电极D的间隙。
步骤P7中，校准照相机CA5拍摄校准标记AM,速度及校准控制部90把握薄片基板FB的位置。
接着，在步骤P8中，有机半导体液滴涂布装置200S根据所把握的位置信息在源极电极S与漏极电极D的间隙形成有机半导体。
步骤P9中，校准照相机CA6拍摄校准标记AM，速度及校准控制部90把握薄片基板FB的位置。
接着，在步骤P10中，根据所把握的位置信息形成发光层。下面，同样地形成绝缘层I和IT0电极。 辊子RR的动作
图8为辊子RR的动作流程图。该辊子RR的动作可以适用在从隔壁 形成工序91至发光层形成工序93中的任何一处，然而，特别参照图6 (a)所示的电极形成工序92进行说明。
在步骤Pll中，速度及校准控制部90对辊子RR (上游辊子RR1及 下游辊子RR2)发出指令，使其以规定的旋转速度进行旋转。
在步骤P12中，根据校准照相机CA所检测出的校准标记AM的拍摄 间隔，检测出薄片基板FB的输送速度。并且，对上游辊子RR1及下游 辊子RR2是否以规定速度旋转进行确认。如果上游辊子RR1及下游辊子 RR2以规定速度旋转，则进入步骤P14,如果上游辊子RR1及下游辊子 RR2未以规定速度旋转，则进入步骤P13。
在步骤P13中，速度及校准控制部90发出调整上游辊子RR1及下 游辊子RR2的旋转速度的指令并进行反馈。
在步骤P14中，根据校准照相机CA所检测出的校准标记AM的在Y 轴方向的位置，确认薄片基板FB在Y轴方向上偏离是否持续规定时间。 如果间隔较短，则使用液滴涂布装置20的多个喷嘴22 (参照图6 (a)) 中的合适的喷嘴22涂布墨水等，进行应对。但是，如果薄片基板FB在 Y轴方向上仍然偏离，则通过辊子RR的移动来修正薄片基板FB的Y轴 方向的位置。如果薄片基板FB在Y轴方向上偏离，则进入步骤P15，如 果薄片基板FB未偏离，则进入步骤P16。
在步骤P15中，速度及校准控制部90使上游辊子RR1及下游辊子 RR2在与薄片基板FB的在Y轴方向的偏离相反的方向上，移动基于偏离 量的量。
在步骤P16中，根据校准照相机CA所检测出的校准标记AM的在X 轴及Y轴方向的位置，确认薄片基板FB偏转6是否持续了规定时间。 如果间隔较短，则由液滴涂布装置20的多个喷嘴22中的合适的喷嘴22 涂布墨水等，进行应对。但是，如果薄片基板FB仍然偏转6 ，则通过例如使上游辊子RR1向-Y轴方向移动、使下游辊子RR2向+Y轴方向移 动而使薄片基板FB旋转6 。如果薄片基板FB偏转了 6 ，则进入步骤P17， 如果薄片基板FB未偏转，则继续进行上游辊子RR1及下游辊子RR2的 速度调整等。
在步骤P17中，速度及校准控制部90使上游辊子RR1及下游辊子 RR2在互相相反的方向上，仅移动基于偏离量的量。
实施例2:有机EL元件的制造装置
图9是表示在可挠性基板上制造具有像素电极及发光层等的有机 EL元件的制造装置110的结构的概略图，其是图2的制造装置100的另
一例。但是，对具备制造装置ioo所具有的同等功能的部件或装置标注
相同的符号。
图9所示的制造装置110在2处执行隔壁形成工序91，这一点与图 2所示的制造装置100不同。上游的刻印辊子IO形成薄膜晶体管布线用 的隔壁BA，在带状可挠性薄片基板FB的作为宽度方向的Y轴方向的两 侧形成校准标记AM。此外，在下游的隔壁形成工序91中，使用印刷辊 子40。
印刷辊子40为了使自身表面可以进行网版印刷而形成有金属标记。 此外，在印刷辊子40内部具有紫外线固化树脂。紫外线固化树脂用刮 刀(Squeegee) 41隔着金属标记涂布到薄片基板FB上。由此，形成紫 外线固化树脂的隔壁BA。该隔壁的高度为十几jam以下。形成于薄片基 板FB上的紫外线固化树脂的隔壁BA利用水银灯等紫外线灯44固化。
在有机EL元件上，当形成发光层、空穴输送层及电子输送层时需 要增高隔壁BA。在利用刻印辊子IO的热转印中，可以使由薄片基板FB 按压出的隔壁BA不至于过高。因此，在刻印辊子IO之外设置印刷辊子 40。
在印刷辊子40的上游侧配置校准照相机CA6，速度及校准控制部 90把握印刷辊子40近旁的薄片基板FB的位置。并且，速度及校准控制 部90控制印刷辊子40的旋转，与形成于薄片基板FB上的薄膜晶体管 的位置对准，印刷紫外线固化树脂。所谓紫外线固化树脂层是指将利用紫外线照射经过交联反应等固 化的树脂作为主要成分的层。作为紫外线固化树脂，优选使用成分中含 有带不饱和双键乙烯的单体的紫外线固化树脂，通过照射紫外线使其固 化形成紫外线固化树脂层。作为紫外线固化树脂，优选使用例如紫外线 固化型丙烯酸聚氨酯树脂、紫外线固化型聚酯丙烯酸酯树脂、紫外线固 化型环氧丙烯酸酯树脂、紫外线固化型多元醇丙烯酸酯树脂及紫外线固 化型环氧树脂等。其中，尤为优选紫外线固化型丙烯酸酯树脂。此外，
如果只用于发光层的隔壁BA，则优选黑矩阵(black matrix)。因此， 可以在紫外线固化型丙烯酸酯树脂中导入铬等金属及氧化物。
紫外线固化树脂的隔壁BA既可以利用刻印辊子IO在形成于薄片基 板上的隔壁BA上重叠而成，也可以用刻印辊子IO在未形成隔壁BA的 区域形成。印刷辊子40的下游的发光层形成工序93用与实施例1中说 明的工序相同的构成即可。
此外，在图9中，在用印刷辊子40进行的隔壁形成工序91与发光 层形成工序93之间绘制有记录为"至图11"的箭头标识，在实施例3 中将对此进行说明。
使用印刷辊子的Y轴方向上的校准
如图6至图8所述，液滴涂布装置20根据校准照相机CA检测出的 校准标记AM的在X轴及Y轴方向的位置，切换喷嘴22并修正在薄片基 板FB上涂布墨水的位置。印刷辊子40如下所述改变位置。
图IO是对用于利用印刷辊子40在Y轴方向进行校准的机构进行说 明的图。在印刷辊子的表面形成有金属标记。根据来自速度及校准控制 部90的信号，X轴方向的位置的调整可以通过印刷辊子的旋转速度来调 整。Y轴方向的位置的调整方法如下。
图10 (a)为用空气压力或油压控制方式使辊子中央部鼓起或凹陷 的印刷辊子40p。利用来自速度及校准控制部90的信号，通过供给空气 或油，可以改变辊子中央部与周边部的在Y轴方向的位置。
图10 (b)为用热变形控制方式使辊子整体扩大或缩小的印刷辊子 40q。利用来自速度及校准控制部90的信号，通过加热或冷却，可以改变辊子整体的在Y轴方向的位置及X轴方向的位置。
图10 (c)为用弯曲变形控制方式使辊子整体弯曲的印刷辊子40r。 印刷辊子40r优选在圆周方向上设有切口，以便于用较小的力进行弯曲。
实施例3:液晶显示元件的制造装置
下面，对液晶显示元件的制造装置及制造方法进行说明。液晶显示 元件通常由具有偏光滤光片、薄膜晶体管的薄片基板FB、液晶层、滤色 片及偏光滤光片构成。此前，已说明了具有薄膜晶体管的薄片基板FB 可以用图2上段所示的制造装置100或图9上段所示的制造装置110来 制造。
在实施例3中，接着对液晶的供给及滤色片CF的粘贴进行说明。
对于液晶显示元件，需要供给液晶，需要形成液晶的密封壁。因此， 图9下段所示的隔壁形成工序91的印刷辊子40不是在实施例3中发光 层用的隔壁BA,而是用于液晶的密封壁。
图ll是表示供给液晶兼滤色片粘贴装置120的图。
供给液晶兼滤色片粘贴装置120设有上游侧低真空腔82及下游侧 低真空腔83，并在上游侧低真空腔82与下游侧低真空腔83之间设有高 真空腔84。这些低真空腔82、 83及高真空腔84用回转泵或涡轮分子泵 89抽真空。
对于上游侧低真空腔82，设置成从上段供给滤色片CF，此外，经 过图9所示的印刷辊子40供给形成有液晶密封壁的薄片基板FB。但是， 在上述薄片基板FB上未形成发光层IR及透明电极ITO。即，记录了图 9所示的"至图11"的箭头标识部分的薄片基板与记录了图11所示的 "从图9"的箭头标识部分的薄片基板FB连接。此外，在滤色器CF的 Y轴方向的两侧也形成有校准标记。
形成有液晶密封壁的薄片基板FB首先，由粘结剂滴涂器72涂布用 来与滤色片CF粘结的热固化粘结剂。然后，薄片基板FB经过上游侧低 真空腔82输送到高真空腔84。在高真空腔84中，由液晶滴涂器74涂 布液晶。并且，滤色片CF与薄片基板FB通过热转印辊子76粘结。
21薄片基板FB的校准标记AM通过校准照相机CA11进行拍摄，滤色 片CF的校准标记AM通过校准照相机CA12进行拍摄。通过校准照相机 CA11及CA12所拍摄的结果发送到速度及校准控制部90，把握X轴方向 的偏离、Y轴方向的偏离及旋转6。热转印辊子76根据由速度及校准控 制部90发送来的位置信号改变旋转速度， 一边调整滤色片CF与薄片基 板FB的位置一边进行粘结。
已粘结的液晶显示元件薄片CFB经过下游侧低真空腔83，输送到外部。
此外，粘结剂是用热固化型粘结剂进行说明的，但是，也可以使用 紫外线固化型粘结剂。在这种情况下，就不是使用热转印辊子76而是 使用紫外线灯等。
产业可利用性
已经对有机EL元件及液晶显示元件的制造方法进行了说明，但是， 本发明的制造装置还可以适用于电致发射显示器等。
另外，在实施例的制造装置中还设置了热处理装置BK，然而，已提 出一种通过改良金属墨水或发光层溶液等而不需要热处理的墨水或溶 液。因此，在本实施例中，并不是必须要设置热处理装置BK。
此外，在图2或图9中最先配置了刻印辊子10，但是，也可以用印 刷辊子40代替刻印辊子IO形成隔壁BA。
2权利要求
1.一种显示元件的制造方法，其特征在于，具有标记形成工序，在沿第1方向输送的可挠性基板上形成基准标记；隔壁形成工序，在上述可挠性基板上形成隔壁；电极形成工序，根据上述基准标记，使用涂布装置在相对于上述隔壁的规定位置涂布导电材料，形成电极。
2. 根据权利要求1所述的显示元件的制造方法，其特征在于，上 述基准标记与上述隔壁同时形成。
3. 根据权利要求1所述的显示元件的制造方法，其特征在于，上 述隔壁形成工序通过将上述隔壁的形状转印在上述可挠性基板上而形 成上述隔壁。
4. 根据权利要求1至3中任意一项所述的显示元件的制造方法， 其特征在于，上述涂布装置包括在圆周表面具有导电材料的辊子部，上述辊子部通过上述圆周表面的变形，在与上述第1方向交差的第 2方向上调整相对于上述隔壁的位置，在上述隔壁上涂布导电材料。
5. 根据权利要求1至3中任意一项所述的显示元件的制造方法， 其特征在于，上述涂布装置具有涂布导电性液滴的液滴涂布部，上述液滴涂布部通过改变涂布上述导电性液滴的位置，在与上述第 l方向交差的第2方向上调整相对于上述隔壁的位置，在上述隔壁上涂 布导电材料。
6. 根据权利要求1至5中任意一项所述的显示元件的制造方法， 其特征在于，上述涂布装置根据上述可挠性基板的输送速度及上述基准 标记的测出位置，在上述第1方向上调整相对于上述隔壁的位置。
7. 根据权利要求5或6所述的显示元件的制造方法，其特征在于， 上述基准标记形成于上述可挠性基板的上述第2方向的两端。
8. 根据权利要求1至7中任意一项所述的显示元件的制造方法， 其特征在于，还具有切割上述电极的一部分的工序。
9. 根据权利要求1至8中任意一项所述的显示元件的制造方法， 其特征在于，上述可挠性基板自巻成巻轴状的带状连续基板开始在上述 第1方向输送。
10. —种显示元件的制造装置，其特征在于，具有 输送部，其沿第1方向输送可挠性基板； 标记形成部，其在上述可挠性基板上形成基准标记； 隔壁形成部，其在上述可挠性基板上形成隔壁；及涂布部，其根据上述基准标记，在相对于上述隔壁的规定位置涂布 导电材料。
11. 根据权利要求IO所述的显示元件的制造装置，其特征在于，在上述基准标记与上述隔壁的位置关系预先确定的状态下，配置上述标 记形成部和上述隔壁形成部。
12. 根据权利要求10或11所述的显示元件的制造方法，其特征在 于，上述涂布部包括在圓周表面具有导电材料的辊子部，上述辊子部通过上述圆周表面的变形，在与上述第1方向交差的第 2方向上调整相对于上述隔壁的位置，在上述隔壁上涂布导电材料。
13. 根据权利要求10或11所述的显示元件的制造方法，其特征在 于，上述涂布部具有涂布导电性液滴的液滴涂布部，上述液滴涂布部通过改变涂布上述导电性液滴的位置，在与上述第 1方向交差的第2方向上调整相对于上述隔壁的位置，在上述隔壁上涂 布导电材料。
14. 一种显示元件，其特征在于，具有 可挠性基板；通过对上述可挠性基板进行按压而形成的隔壁；及 通过在上述隔壁之间进行涂布而形成的电极。
15. 根据权利要求14所述的显示元件，其特征在于， 具有涂布于上述隔壁之间的有机化合物；及 涂布在上述有机化合物上的透明电极材料。
16. 根据权利要求14所述的显示元件，其特征在于， 具有滤色片；及配置在上述可挠性基板与上述滤色片之间的液晶。
全文摘要
本发明的目的是提供一种在可挠性基板上形成高精度驱动电路或薄膜晶体管的显示元件制造方法、制造装置以及显示元件。本发明的显示元件制造装置(100)具有输送部(RL)，其沿第1方向输送可挠性基板(FB)；标记形成部(10)，在可挠性基板上形成基准标记；隔壁形成部(10)，在可挠性的基板上形成隔壁；涂布部(20)，根据基准标记在隔壁的规定位置涂布导电材料。
文档编号H05B33/26GK101681570SQ20088001167
公开日2010年3月24日 申请日期2008年3月24日 优先权日2007年4月13日
发明者奈良圭, 浜田智秀 申请人:株式会社尼康