JP2013214396A - Method of forming functional film, method of manufacturing organic el panel, display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming a functional film capable of forming a functional film of uniform thickness over a plurality of discharged areas, and to provide a method of manufacturing an organic EL panel by using the method of forming a functional film, and a display device having excellent display quality.SOLUTION: For a plurality of discharged areas partitioned by partition walls provided on a substrate, a predetermined amount of functional fluid containing a first solvent is discharged and then dried. Subsequently, a second solvent for dissolving a functional material within a range of predetermined amount is discharged while increasing the amount gradually, from a discharged area in the center of the substrate toward a discharged area on the periphery of the substrate, and then dried. As a result, film thickness irregularity between discharged areas can be suppressed.

Description

本発明は、機能膜の形成方法、有機エレクトロルミネッセンス(EL)パネルの製造方法、有機ELパネルを備えた表示装置に関するものである。   The present invention relates to a method for forming a functional film, a method for manufacturing an organic electroluminescence (EL) panel, and a display device including the organic EL panel.

近年、表示装置として有機EL素子を表示素子として用いた有機ELパネルが多く使われるようになってきた。有機EL素子は発光材料を含む発光層に電流を流すことによって、所望の明るさや色の発光を得るものである。発光層を形成する方法としては、例えば、基板上に隔壁によって区画形成された複数の被吐出領域のそれぞれに対して、発光材料を含む液状体を、液状体を吐出するノズルを備えたヘッドから所定量吐出し、その後、減圧乾燥や加熱乾燥などの乾燥処理により、液状体に含まれる溶媒成分を蒸発させ固化することによって行われる。   In recent years, an organic EL panel using an organic EL element as a display element has been widely used as a display device. An organic EL element obtains light of a desired brightness and color by passing a current through a light emitting layer containing a light emitting material. As a method for forming the light emitting layer, for example, a liquid containing a light emitting material is applied to each of a plurality of discharge regions partitioned by a partition on a substrate from a head including a nozzle for discharging the liquid. A predetermined amount is discharged, and then the solvent component contained in the liquid is evaporated and solidified by a drying process such as reduced pressure drying or heat drying.

ところで、有機EL素子を表示素子として用いた表示装置の場合、先に述べたように発光層に電流を流す必要がある。この電流量を調整することにより有機EL素子が発光する明るさや色を制御して表示装置としている。発光層は発光材料を含む機能膜であり、この機能膜は金属と比べて圧倒的に電気抵抗が高い。従って有機EL素子を用いて表示装置を製造する際には、この機能膜の膜厚がパネル面内で均一になるように形成することが表示装置の発光の明るさや色を所望の状態に制御でき、表示装置の表示品質を高めることになる。   By the way, in the case of a display device using an organic EL element as a display element, it is necessary to pass a current through the light emitting layer as described above. By adjusting the amount of current, the brightness and color emitted by the organic EL element are controlled to provide a display device. The light emitting layer is a functional film containing a light emitting material, and this functional film has an overwhelmingly higher electrical resistance than metal. Therefore, when manufacturing a display device using an organic EL element, it is possible to control the brightness and color of light emission of the display device to a desired state by forming the functional film so that the thickness of the functional film is uniform within the panel surface. This can improve the display quality of the display device.

一方で、乾燥処理工程において、被吐出領域に吐出された液状体に含まれる溶媒成分の蒸発速度をパネル面内の複数の被吐出領域に亘って均一にすることが難しい。例えば、乾燥過程において、パネル周辺部の被吐出領域とパネル中央部の被吐出領域とでは、パネル中央部の被吐出領域のほうが、周囲に溶媒が多く配置される関係上、溶媒の蒸発が遅くなる。このように、蒸発速度が不均一となると、液状体を乾燥して得られる機能膜の膜形状が被吐出領域間でばらついて、被吐出領域間の膜厚が不均一となる。被吐出領域間の膜厚の不均一が、発光層から発光される明るさや色の不均一を招き、表示装置の表示品質を低下させることになる。   On the other hand, in the drying process, it is difficult to make the evaporation rate of the solvent component contained in the liquid material discharged to the discharge area uniform over a plurality of discharge areas in the panel surface. For example, during the drying process, the solvent evaporation is slower in the discharge area in the center of the panel and the discharge area in the center of the panel because the solvent is disposed more in the periphery of the discharge area in the center of the panel. Become. As described above, when the evaporation rate is non-uniform, the film shape of the functional film obtained by drying the liquid material varies between the discharge regions, and the film thickness between the discharge regions becomes non-uniform. The nonuniformity of the film thickness between the discharged regions causes the nonuniformity of the brightness and the color emitted from the light emitting layer, thereby degrading the display quality of the display device.

そこで、例えば、特許文献1には、基板上に形成された被吐出領域に溶質が含まれた機能液と溶質が含まれない溶媒液の2種類の液状体を用いて、乾燥過程における乾燥速度を均一にし、形成される機能膜の膜厚を均一にする方法が提案されている。   Therefore, for example, Patent Document 1 discloses a drying speed in a drying process using two kinds of liquid materials, that is, a functional liquid containing a solute in a discharge region formed on a substrate and a solvent liquid containing no solute. There has been proposed a method for making the thickness of the functional film uniform.

特開2009−247933号公報JP 2009-247933 A

しかしながら、特許文献1に提案された液状体の吐出方法では、被吐出領域ごとに吐出される機能液(液状体)の吐出量を変動させるため、実際には、乾燥工程で隔壁の側壁における機能膜の形成開始位置(液状体の乾燥が進んで機能膜が形成され始める末端の掛止位置;ピニング位置)が被吐出領域ごとに変動することになる。機能膜の形成開始位置が変動すると、機能膜の膜形状が変動し、必ずしも均一な膜厚の機能膜が形成されないと言う課題がある。また、この方法を用いて製造された有機ELパネルを備えた表示装置の表示品質を低下させるおそれがある。   However, in the liquid material discharge method proposed in Patent Document 1, the discharge amount of the functional liquid (liquid material) discharged for each discharge region is changed. The film formation start position (end latching position at which the functional film begins to form as the liquid material progresses drying; pinning position) varies for each discharge area. When the formation start position of the functional film varies, there is a problem that the film shape of the functional film varies and a functional film having a uniform film thickness is not necessarily formed. Moreover, there exists a possibility of reducing the display quality of the display apparatus provided with the organic electroluminescent panel manufactured using this method.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples.

[適用例1]本適用例に係る機能膜の形成方法は、基板上に設けられた隔壁によって区画された複数の被吐出領域に対して、機能性材料を含む機能液を吐出して機能膜を形成する機能膜の形成方法であって、前記被吐出領域ごとに第1溶媒を含む所定量の前記機能液を吐出する第1吐出工程と、前記被吐出領域に吐出された前記機能液を乾燥させる第1乾燥工程と、前記機能性材料を溶解させる第2溶媒を基板中央部の前記被吐出領域から基板周辺部の前記被吐出領域にゆくに従って、前記所定量以下の範囲内で段階的に増やしながら吐出する第2吐出工程と、前記被吐出領域の前記第2溶媒を乾燥させる第2乾燥工程と、を有することを特徴とする。   Application Example 1 A functional film forming method according to this application example is obtained by discharging a functional liquid containing a functional material to a plurality of discharge target areas partitioned by a partition provided on a substrate. A functional film forming method for forming a functional film, comprising: a first discharge step of discharging a predetermined amount of the functional liquid including a first solvent for each of the discharge target areas; and the functional liquid discharged to the discharge target areas. A first drying step for drying and a second solvent for dissolving the functional material stepwise from the discharge region at the center of the substrate to the discharge region at the periphery of the substrate within the predetermined amount or less. And a second drying step for drying the second solvent in the region to be ejected, and a second drying step for drying the second solvent in the region to be ejected.

本適用例によれば、第1吐出工程において、第1溶媒を含む機能液を基板に形成された被吐出領域に所定量吐出することで、第1乾燥工程時に隔壁の側壁における機能膜の形成開始位置のばらつきが機能液の吐出量を被吐出領域ごとに変えたときと比較して小さくなる。機能膜の形成開始位置の差が小さくなることで、被吐出領域内の機能膜の膜形状のばらつきが少なくなる。   According to this application example, in the first discharge step, the functional liquid containing the first solvent is discharged to a discharge region formed on the substrate by a predetermined amount, thereby forming the functional film on the sidewall of the partition wall during the first drying step. The variation in the start position is smaller than when the functional liquid discharge amount is changed for each discharge target region. By reducing the difference in the formation start position of the functional film, variation in the film shape of the functional film in the discharge target region is reduced.

第2吐出工程において、第1吐出工程時の機能液の所定量以下の範囲内で第2溶媒を吐出させることで、第1乾燥工程時に形成された機能膜の再溶解または再分散を促す状況であっても上記形成開始位置の変化は起こりにくい。逆に、第1乾燥工程で得られた機能膜を第2吐出工程において第2溶媒が再溶解または再分散させることで、第1乾燥工程時に形成された被吐出領域ごとの機能膜の膜形状をリセットし、変化させることが出来る。さらに、第2吐出工程において、被吐出領域内に吐出される充填量を変化させることで、第2乾燥工程時においてのそれぞれの被吐出領域からの第2溶媒の蒸発速度の差が少なくなり、これによって、被吐出領域間の膜厚の差を小さくすることができる。すなわち、被吐出領域間での膜厚ばらつきを小さくすることが可能な機能膜の形成方法を提供することができる。   In the second discharge step, the second solvent is discharged within a range of a predetermined amount or less of the functional liquid at the time of the first discharge step, thereby promoting re-dissolution or re-dispersion of the functional film formed at the first drying step. Even so, the formation start position is unlikely to change. Conversely, the functional film obtained in the first drying step is re-dissolved or re-dispersed in the second discharge step, so that the functional film shape of each functional region formed in the first drying step is obtained. Can be reset and changed. Furthermore, in the second discharge step, by changing the filling amount discharged into the discharge region, the difference in the evaporation rate of the second solvent from each discharge region in the second drying step is reduced, Thereby, the difference in film thickness between the discharged regions can be reduced. In other words, it is possible to provide a method for forming a functional film that can reduce variations in film thickness between discharge target regions.

[適用例2]上記適用例に係る機能膜の形成方法において、前記第2溶媒の粘度は前記機能液の粘度以下であること、を特徴とする。   Application Example 2 In the method for forming a functional film according to the application example, the viscosity of the second solvent is equal to or lower than the viscosity of the functional liquid.

本適用例によれば、第2吐出工程において吐出される第2溶媒が第1吐出工程において吐出される第1溶媒よりも少ない吐出量であっても被吐出領域内全体に濡れ広がらせることが出来る。   According to this application example, even if the second solvent discharged in the second discharge step is smaller in discharge amount than the first solvent discharged in the first discharge step, the entire area to be discharged can be wetted and spread. I can do it.

[適用例3]上記適用例に係る機能膜の形成方法において、前記隔壁の少なくとも側壁の一部が撥液性を有するように撥液処理すること、を特徴とする。   Application Example 3 In the method for forming a functional film according to the application example described above, the liquid repellent treatment is performed so that at least a part of the side wall of the partition wall has liquid repellency.

本適用例によれば、第1吐出工程および第2吐出工程において被吐出領域に第1溶媒を含む機能液および第2溶媒がそれぞれ吐出される際に、機能液および第2溶媒が被吐出領域内から溢れる不良や、機能液および第2溶媒が隣接している被吐出領域間を跨いで配置される不良を回避できる。   According to this application example, when the functional liquid and the second solvent containing the first solvent are discharged to the discharge target area in the first discharge process and the second discharge process, respectively, the functional liquid and the second solvent are discharged from the discharge target area. It is possible to avoid defects overflowing from the inside and defects in which the functional liquid and the second solvent are disposed across adjacent discharge target areas.

[適用例4]本適用例に係る有機ELパネルの製造方法は、少なくとも発光層を含む複数の機能膜を陽極および陰極で挟持した構造を有する有機ELパネルの製造方法であって、上記適用例の機能膜の形成方法を用いて、前記複数の機能膜のうち少なくとも1つを形成すること、を特徴とする。   Application Example 4 A method for manufacturing an organic EL panel according to this application example is a method for manufacturing an organic EL panel having a structure in which a plurality of functional films including at least a light emitting layer are sandwiched between an anode and a cathode. Using the functional film forming method, at least one of the plurality of functional films is formed.

本適用例によれば、例えば、乾燥処理後に機能液によって形成される発光層の膜厚がほぼ均一になり、有機ELパネルの輝度ムラが抑制される。   According to this application example, for example, the film thickness of the light emitting layer formed by the functional liquid after the drying process becomes substantially uniform, and the luminance unevenness of the organic EL panel is suppressed.

[適用例5]本適用例に係る表示装置は、上記有機ELパネルの製造方法によって製造された有機ELパネルを備えていること、を特徴とする。   Application Example 5 A display device according to this application example includes an organic EL panel manufactured by the method for manufacturing an organic EL panel.

本適用例によれば、輝度ムラが抑制された有機ELパネルを備えた表示装置を提供することができる。   According to this application example, it is possible to provide a display device including an organic EL panel in which luminance unevenness is suppressed.

実施形態1に係る吐出状況模式図。FIG. 2 is a schematic diagram of a discharge situation according to the first embodiment. 実施形態2に係る有機ELパネルの配線構造を示す模式図。FIG. 6 is a schematic diagram showing a wiring structure of an organic EL panel according to Embodiment 2. 実施形態2に係る有機ELパネルの構成を模式的に示す平面図。FIG. 5 is a plan view schematically showing a configuration of an organic EL panel according to Embodiment 2. (a)及び(b)は実施形態2に係る有機ELパネルの製造工程における断面図。(A) And (b) is sectional drawing in the manufacturing process of the organic electroluminescent panel which concerns on Embodiment 2. FIG. (a)及び(b)は実施形態2に係る有機ELパネルの製造工程における断面図。(A) And (b) is sectional drawing in the manufacturing process of the organic electroluminescent panel which concerns on Embodiment 2. FIG. (a)及び(b)は実施形態2に係る有機ELパネルの製造工程における断面図。(A) And (b) is sectional drawing in the manufacturing process of the organic electroluminescent panel which concerns on Embodiment 2. FIG.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each layer and each member is made different from the actual scale so that each layer and each member can be recognized.

(実施形態1)
まず、本実施形態の機能膜の形成方法の概要を、図1を参照して説明する。図1は、基板PにおいてY軸方向(図面縦方向)に4個配置され、X軸方向(図面横方向)に6個配置された計24個の画素に、R、G、Bの各色発光層に対応した発光材料と溶媒とを含む機能液を吐出する様子を示す模式図である。各画素は、基板P上において隔壁によって区画されており、区画された領域を被吐出領域と呼ぶ。言い換えれば、図示された画素を被吐出領域と呼ぶこともある。本実施形態では、異なる色の画素が繰り返し配列する方向をX軸方向とし、同色の画素が配列する方向をY軸方向として以降説明する。
(Embodiment 1)
First, an outline of a method for forming a functional film of the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 1, four colors are arranged in the Y-axis direction (vertical direction in the drawing) on the substrate P and six pixels are arranged in the X-axis direction (horizontal direction in the drawing). It is a schematic diagram which shows a mode that the functional liquid containing the luminescent material and solvent corresponding to a layer are discharged. Each pixel is partitioned on the substrate P by partition walls, and the partitioned area is called a discharge target area. In other words, the illustrated pixel may be referred to as an ejection area. In the present embodiment, the direction in which pixels of different colors are repeatedly arranged is referred to as an X-axis direction, and the direction in which pixels of the same color are arranged is described as a Y-axis direction hereinafter.

図1に示すように、本実施形態では、基板Pとノズルを有するノズルヘッド20とを対向配置させて、Y軸方向に相対移動させる主走査の間に、ノズルから、R、G、Bに対応する画素に、それぞれR機能液、G機能液、B機能液を吐出する。さらに、基板Pに対してノズルヘッド20と一緒に相対移動するノズルヘッド30に設けられたノズルから、R、G、Bに対応する画素に、それぞれR溶媒液、G溶媒液、B溶媒液を吐出する。また、各溶媒液は、各機能液に含まれる溶媒と同じ溶媒の溶液でも良いし、異なっていても良い。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the substrate P and the nozzle head 20 having nozzles are arranged to face each other and move from the nozzles to R, G, and B during the main scanning in which they are relatively moved in the Y-axis direction. The R functional liquid, the G functional liquid, and the B functional liquid are discharged to the corresponding pixels, respectively. Furthermore, R solvent liquid, G solvent liquid, and B solvent liquid are respectively applied to the pixels corresponding to R, G, and B from the nozzle provided in the nozzle head 30 that moves relative to the substrate P together with the nozzle head 20. Discharge. In addition, each solvent solution may be the same solvent as the solvent contained in each functional solution, or may be different.

本実施形態では、一回の主走査によってX軸方向に連続する3つの画素に対して機能液を、ノズルヘッド20を所謂スキャン走査することによって吐出する。すなわち、基板Pに形成された全ての画素に対して、まず一回目の主走査によって図中破線で示した主走査領域に含まれる画素に機能液が吐出される(第1吐出工程)。その後、機能液から溶媒を除去する目的で減圧乾燥を行う(第1乾燥工程)。次に、二回の主走査によってX軸方向に連続する3つの画素に対して溶媒液を、ノズルヘッド30を所謂スキャン走査することによって吐出する(第2吐出工程)。但し、二回目に吐出する溶媒液は一回目に吐出する機能液の吐出量(体積量)以下となるように吐出量を制御して吐出する。そして、各画素に吐出された溶媒液の減圧乾燥を行う(第2乾燥工程)。   In the present embodiment, the functional liquid is discharged by so-called scan scanning of the nozzle head 20 with respect to three pixels continuous in the X-axis direction by one main scanning. That is, for all the pixels formed on the substrate P, first, the functional liquid is discharged to the pixels included in the main scanning area indicated by the broken line in the drawing by the first main scanning (first discharging step). Thereafter, vacuum drying is performed for the purpose of removing the solvent from the functional liquid (first drying step). Next, the solvent liquid is ejected by performing so-called scan scanning of the nozzle head 30 with respect to three pixels continuous in the X-axis direction by two main scans (second ejection step). However, the solvent liquid discharged for the second time is discharged by controlling the discharge amount so as to be equal to or less than the discharge amount (volume amount) of the functional liquid discharged for the first time. Then, the solvent liquid discharged to each pixel is dried under reduced pressure (second drying step).

ここで、本実施形態では、説明を簡略化するため、各ノズルブロック20R,20G,20B、および各ノズルブロック30R,30G,30Bに形成されたノズルは1個であるものとした。通常、ノズルヘッド20には多数のノズルが形成され、基板Pに区画された多数の被吐出領域に対して、それぞれ対応するノズルから機能液や溶媒液を吐出することは言うまでもない。   Here, in this embodiment, in order to simplify the description, it is assumed that each nozzle block 20R, 20G, 20B and each nozzle block 30R, 30G, 30B has one nozzle. Usually, the nozzle head 20 is formed with a large number of nozzles, and it goes without saying that the functional liquid and the solvent liquid are discharged from the corresponding nozzles to the large number of discharged areas partitioned on the substrate P, respectively.

さて、このように全ての画素に機能液の吐出を行うと、R機能液については画素R1から画素R8の順序で、G機能液については画素G1から画素G8の順序で、B機能液については画素B1から画素B8の順序で、それぞれ機能液が吐出される。この結果、例えば、全てのR画素に関して、最後の画素R8に機能液が吐出されるまでの時間に、各画素に吐出された機能液が自然乾燥によって減少する液量は、最初に機能液が吐出された画素R1が最も多く、次に画素R2、次に画素R3、・・・というようにR機能液が吐出された順番に従って減少していることになる。また、その後機能液の溶媒を除去する目的で減圧乾燥した際にも、各画素の周辺に配置された単位面積当たりの溶媒量が異なるので、溶媒の蒸発ムラ(蒸発するまでに要する時間のムラ)が生じる。他のG機能液やB機能液を吐出する場合も同様に溶媒の蒸発ムラが生ずる。   When the functional liquid is discharged to all the pixels in this way, the R functional liquid is in the order of pixels R1 to R8, the G functional liquid is in the order of pixels G1 to G8, and the B functional liquid is Functional liquids are discharged in the order of the pixels B1 to B8. As a result, for example, with respect to all the R pixels, the amount of the functional liquid discharged to each pixel decreases by natural drying during the time until the functional liquid is discharged to the last pixel R8. The number of discharged pixels R1 is the largest, and the number decreases in the order in which the R functional liquid is discharged, such as the next pixel R2, the next pixel R3,. Further, when the solvent is dried under reduced pressure for the purpose of removing the solvent of the functional liquid thereafter, the amount of solvent per unit area arranged around each pixel is different. ) Occurs. Similarly, when other G function liquids or B function liquids are ejected, uneven evaporation of the solvent occurs.

そこで、本実施形態では、溶媒液の吐出に際して、例えば、基板周辺の画素であれば、吐出する溶媒液の液量を増やし、基板中央の画素であれば、吐出する溶媒液の液量を減らし、減圧乾燥時に溶媒が蒸発するに要する時間を基板全体の画素で同様になるようにする。言い換えれば、基板Pの画素間における溶媒の蒸発速度のムラを低減するように、吐出量を調整して画素ごとに溶媒液を吐出する。   Therefore, in this embodiment, when discharging the solvent liquid, for example, if the pixel is around the substrate, the amount of the solvent liquid to be discharged is increased, and if the pixel is at the center of the substrate, the amount of the solvent liquid to be discharged is decreased. The time required for the solvent to evaporate during drying under reduced pressure is set to be the same for the pixels on the entire substrate. In other words, the solvent amount is discharged for each pixel by adjusting the discharge amount so as to reduce the unevenness of the evaporation rate of the solvent between the pixels of the substrate P.

以上述べたように、本実施形態によれば、先に吐出される機能液の液量(吐出量)を基板上全ての被吐出領域に対して同量とすることで、それぞれの被吐出領域を区画する隔壁の側壁における機能膜の形成開始位置(ピニング位置)は全ての被吐出領域でほぼ同じ位置となる。そして、次に吐出される溶媒液の液量(吐出量)を基板中央部から周辺部へと所定量の範囲内で吐出量を変化させていくことで、溶媒の蒸発に要する時間を基板全体で均一化する。さらに、隔壁の側壁における機能膜の形成開始位置を全ての被吐出領域で同位置に保つために、溶媒液の吐出量を機能液の吐出量(所定量)以下とする。こうすることで、第1乾燥工程で得られた機能膜の形成開始位置は変化を起こさないため、膜ムラが抑制される。   As described above, according to the present embodiment, by setting the liquid amount (discharge amount) of the functional liquid discharged first to the same amount for all the discharge target regions on the substrate, each discharge target region The formation start position (pinning position) of the functional film on the side wall of the partition wall that divides is substantially the same in all the discharge target regions. Then, by changing the discharge amount of the solvent liquid to be discharged (discharge amount) from the central portion of the substrate to the peripheral portion within a predetermined amount, the time required for evaporation of the solvent can be reduced. To equalize. Further, in order to keep the formation start position of the functional film on the side wall of the partition wall at the same position in all the discharge target regions, the discharge amount of the solvent liquid is set to be equal to or less than the discharge amount (predetermined amount) of the functional liquid. By doing so, since the formation start position of the functional film obtained in the first drying step does not change, film unevenness is suppressed.

(実施形態2)
本実施形態に係る有機ELパネルについて、図2および図3を参照して説明する。図2は実施形態2に係る有機ELパネルの配線構造を示す模式図、図3は実施形態2に係る有機ELパネルの構成を模式的に示す平面図である。
(Embodiment 2)
The organic EL panel according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a schematic view showing a wiring structure of the organic EL panel according to the second embodiment, and FIG. 3 is a plan view schematically showing a configuration of the organic EL panel according to the second embodiment.

図2に示すように、本実施形態の有機ELパネル1は、スイッチング素子として薄膜トランジスター(Thin Film Transistor、以下TFTと称する)を用いたアクティブマトリクス方式のもので、複数の走査線101と、各走査線101に対して直角に交差する方向に延びる複数の信号線102と、各信号線102に並列に延びる複数の電源線103とからなる配線構成を有すると共に、走査線101及び信号線102の各交点付近に、画素(サブ画素40)が設けられている。   As shown in FIG. 2, the organic EL panel 1 of the present embodiment is of an active matrix type using a thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) as a switching element, and includes a plurality of scanning lines 101, The wiring structure includes a plurality of signal lines 102 extending in a direction perpendicular to the scanning line 101 and a plurality of power supply lines 103 extending in parallel to each signal line 102. A pixel (sub pixel 40) is provided in the vicinity of each intersection.

信号線102には、シフトレジスター、レベルシフター、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ線駆動回路100が接続されている。また、走査線101には、シフトレジスター及びレベルシフターを備える走査線駆動回路80が接続されている。   A data line driving circuit 100 including a shift register, a level shifter, a video line, and an analog switch is connected to the signal line 102. Further, a scanning line driving circuit 80 having a shift register and a level shifter is connected to the scanning line 101.

サブ画素40の各々には、走査線101を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用のTFT122と、このスイッチング用のTFT122を介して信号線102から供給される画素信号を保持する保持容量113と、保持容量113によって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用のTFT123と、TFT123を介して電源線103に電気的に接続したときに当該電源線103から駆動電流が与えられる画素電極(陽極)23と、画素電極(陽極)23と向き合う位置にある対向電極(陰極)50と、画素電極(陽極)23と対向電極(陰極)50との間に挟み込まれた発光機能を有する機能層とを備えた有機EL素子17(R,G,B)(R(赤色),G(緑色),B(青色))と、が設けられている。   Each of the sub-pixels 40 holds a switching TFT 122 in which a scanning signal is supplied to the gate electrode through the scanning line 101 and a pixel signal supplied from the signal line 102 through the switching TFT 122. A driving current is applied from the power source line 103 when the capacitor 113, the driving TFT 123 to which the pixel signal held by the holding capacitor 113 is supplied to the gate electrode, and the power source line 103 through the TFT 123 are electrically connected. Light-emitting function sandwiched between the pixel electrode (anode) 23, the counter electrode (cathode) 50 at a position facing the pixel electrode (anode) 23, and the pixel electrode (anode) 23 and the counter electrode (cathode) 50 And an organic EL element 17 (R, G, B) (R (red), G (green), B (blue)) provided with a functional layer.

次に、本実施形態の有機ELパネル1の具体的な態様を、図3を参照して説明する。
図3に示すように、基板20A上の実表示領域4には、R,G,Bに対応して設けられたサブ画素40がマトリクス状に規則的に配置されている。ここで、基板20Aは、基板本体20、及び基板本体20上に設けられた、例えばTFT122,123を含む。
Next, a specific aspect of the organic EL panel 1 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 3, in the actual display area 4 on the substrate 20A, subpixels 40 provided corresponding to R, G, and B are regularly arranged in a matrix. Here, the substrate 20 </ b> A includes a substrate body 20 and, for example, TFTs 122 and 123 provided on the substrate body 20.

また、R,G,B各色のサブ画素40(R,G,B)は一つの基本単位となって表示単位画素41を構成している。また、サブ画素40(R,G,B)の各々は、TFT122,123の動作に伴って、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)に対応して発光する有機EL素子17(R,G,B)を備える構成を有している。これによって表示単位画素41は、R,G,Bの発光を混色させてフルカラー表示を行う構成を有している。   The sub-pixels 40 (R, G, B) of R, G, and B colors constitute a display unit pixel 41 as one basic unit. Each of the sub-pixels 40 (R, G, B) emits light corresponding to red (R), green (G), and blue (B) as the TFTs 122 and 123 operate. (R, G, B). Thus, the display unit pixel 41 has a configuration for performing full color display by mixing R, G, and B light emission.

なお、本実施形態において画素部3は、中央部分の実表示領域4(図中二点鎖線枠内)と、実表示領域4の周囲に配置されたダミー領域5(一点鎖線及び二点鎖線の間の領域)とに区画されている。そして、実表示領域4の図3中両側には、走査線駆動回路80が配置されている。この走査線駆動回路80は、ダミー領域5の下層側に位置して設けられている。   In the present embodiment, the pixel unit 3 includes an actual display area 4 in the center (within the two-dot chain line in the figure) and a dummy area 5 (one-dot chain line and two-dot chain line) arranged around the actual display area 4. Between the two areas). Further, scanning line driving circuits 80 are arranged on both sides of the actual display area 4 in FIG. The scanning line driving circuit 80 is provided on the lower layer side of the dummy region 5.

また、実表示領域4の図3中上方側には検査回路90が配置されており、この検査回路90はダミー領域5の下層側に配置されて設けられている。この検査回路90は、有機ELパネル1の作動状況を検査するための回路であって、例えば検査結果を外部に出力する検査情報出力手段を備え、製造途中や出荷時における有機ELパネル1の品質、欠陥の検査を行うことができるように構成されている。有機ELパネル1の端子部には、有機ELパネル1を駆動するためのドライバーIC(データ線駆動回路)100が実装された中継基板(FPC)36が電気的に接続されている。   Further, an inspection circuit 90 is disposed above the actual display area 4 in FIG. 3, and the inspection circuit 90 is disposed on the lower layer side of the dummy area 5. This inspection circuit 90 is a circuit for inspecting the operating state of the organic EL panel 1, and includes, for example, inspection information output means for outputting inspection results to the outside, and the quality of the organic EL panel 1 during manufacture or at the time of shipment. It is configured to be able to inspect for defects. A relay substrate (FPC) 36 on which a driver IC (data line driving circuit) 100 for driving the organic EL panel 1 is mounted is electrically connected to the terminal portion of the organic EL panel 1.

本実施形態に係る有機ELパネル1の製造方法について、図4〜図6を参照して説明する。   A method for manufacturing the organic EL panel 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.

図4(a)及び(b)、図5(a)及び(b)、図6(a)及び(b)は、本実施形態に示す有機ELパネルの製造方法を説明するための工程断面図である。なお、有機ELパネルの製造方法として、R,G,Bのうちの1つの有機EL素子17の製造方法を取り上げて説明する。以下、この図面に沿って説明を行う。   4 (a) and 4 (b), 5 (a) and 5 (b), 6 (a) and 6 (b) are process cross-sectional views for explaining a method for manufacturing the organic EL panel shown in the present embodiment. It is. In addition, as a manufacturing method of an organic EL panel, a manufacturing method of one organic EL element 17 among R, G, and B will be described. Hereinafter, description will be made along this drawing.

まず、工程1として、ガラス等の透明部材を用いた基板本体20上にTFT122、TFT123等を形成してなる基板20Aを洗浄し、層間絶縁層202となる窒化珪素層をCVD法(化学気相堆積法)等を用いて400nm程度堆積する。   First, as step 1, a substrate 20A formed by forming TFTs 122, 123, etc. on a substrate body 20 using a transparent member such as glass is washed, and a silicon nitride layer to be an interlayer insulating layer 202 is formed by a CVD method (chemical vapor phase). About 400 nm is deposited using a deposition method or the like.

次に、工程2として、ITOを50nm程度の厚さとなるようスパッタ法を用いて積層する。そして不要な部分をエッチング除去することで光透過性を有する陽極204を形成する。   Next, as process 2, ITO is laminated | stacked using a sputtering method so that it may become a thickness of about 50 nm. Then, the anode 204 having light transmittance is formed by etching away unnecessary portions.

次に、工程3として、酸化珪素層を50nm程度層形成し、発光領域211が形成される領域をエッチング除去することで第1隔壁205を形成する。   Next, as step 3, a silicon oxide layer is formed to a thickness of about 50 nm, and a region where the light emitting region 211 is formed is removed by etching to form a first partition 205.

次に、工程4として、感光性アクリル樹脂を2μm程度の厚さに塗布し、露光・現像することで第2隔壁206を形成する。第2隔壁206内部である被吐出領域117の平面寸法は例えば150μm×50μm程度の形状を持つ略長方形の形状を有している。   Next, as step 4, a photosensitive acrylic resin is applied to a thickness of about 2 μm, and exposed and developed to form the second partition 206. The planar dimension of the discharge target region 117 inside the second partition 206 has a substantially rectangular shape having a shape of about 150 μm × 50 μm, for example.

次に、工程5として、酸素プラズマ処理、四弗化炭素ガスでのプラズマ処理等を行い、陽極204と第1隔壁205に親液性を与え、第2隔壁206に撥液性を与える。   Next, as step 5, oxygen plasma treatment, plasma treatment with carbon tetrafluoride gas, or the like is performed to impart lyophilicity to the anode 204 and the first partition 205, and to impart lyophobicity to the second partition 206.

次に、工程6として、PEDOT/PSS分散液を液滴吐出法を用いて第2隔壁206内に吐出する。この場合において、第2隔壁206に撥液性を与えているため、第2隔壁206ではPEDOT/PSS分散液は弾かれ、第1隔壁205、陽極204上に流入するため、液滴吐出位置の若干のずれは補正され、液滴は第1隔壁205、陽極204上に再現性高く配置される。   Next, as Step 6, the PEDOT / PSS dispersion is discharged into the second partition 206 using a droplet discharge method. In this case, since the second partition wall 206 is given liquid repellency, the PEDOT / PSS dispersion liquid is repelled in the second partition wall 206 and flows onto the first partition wall 205 and the anode 204, so Some deviation is corrected, and the droplets are arranged on the first partition 205 and the anode 204 with high reproducibility.

次に、工程7として、乾燥工程等を行うことで、PEDOT/PSSを用いたキャリア注入層としての正孔注入層207が形成される。この工程を終了した状態での断面図を図4(a)に示す。正孔注入層207の厚さとしては、例えば20nm程度が好適である。   Next, as a process 7, a hole injection layer 207 as a carrier injection layer using PEDOT / PSS is formed by performing a drying process or the like. FIG. 4A shows a cross-sectional view after the process is completed. The thickness of the hole injection layer 207 is preferably about 20 nm, for example.

次に、工程8として、第1溶媒222を含む機能液220を液滴吐出法を用いて第2隔壁206内に吐出する。この場合、機能液220を構成する第1溶媒222としては、シクロヘキシルベンゼン、テトラメチルベンゼン等、沸点が170℃以上300℃以下の溶媒を用いることが好適である。また、発光層として機能する機能層224(図6(a)参照)を構成する材質として、ポリフルオレン系高分子誘導体にペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、ルブレン、ペリレン、9,10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等をドープした物質を用いることが可能であり、これらのドーパントを一つ、あるいは複数を混ぜて用いることでRGBの3色を得ることが可能となる。   Next, as step 8, the functional liquid 220 including the first solvent 222 is discharged into the second partition 206 using a droplet discharge method. In this case, as the first solvent 222 constituting the functional liquid 220, it is preferable to use a solvent having a boiling point of 170 ° C. or higher and 300 ° C. or lower, such as cyclohexylbenzene or tetramethylbenzene. Further, as a material constituting the functional layer 224 functioning as a light emitting layer (see FIG. 6A), a polyfluorene polymer derivative is added with a perylene dye, a coumarin dye, a rhodamine dye, rubrene, perylene, 9, 10 -It is possible to use substances doped with diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, quinacridone, etc., and to obtain three colors of RGB by using one or a mixture of these dopants Is possible.

この時点では、吐出ヘッド近傍で溶媒が蒸発することで生じる射出ムラを抑制した状態が必ずしも得られていなくても構わない。   At this time, it is not always necessary to obtain a state in which injection unevenness caused by evaporation of the solvent in the vicinity of the ejection head is suppressed.

そして、第1溶媒222に、機能層224を構成すべく添加される材質の濃度は3wt%程度が望ましい。この程度の濃度を用いることで、機能層224の層厚を確保でき、また吐出を容易に行える程度の粘性に抑えることができる。   The concentration of the material added to form the functional layer 224 in the first solvent 222 is preferably about 3 wt%. By using such a concentration, the layer thickness of the functional layer 224 can be secured, and the viscosity can be suppressed to such an extent that ejection can be easily performed.

次に、工程9として、減圧乾燥を行う。減圧乾燥工程を行うことで、第1溶媒222は蒸発し、機能層221が形成される。この工程を終了した状態での断面図を図5(a)に示す。   Next, as step 9, drying under reduced pressure is performed. By performing the reduced pressure drying process, the first solvent 222 is evaporated and the functional layer 221 is formed. FIG. 5A shows a cross-sectional view after this process is completed.

次に、工程10として、粘度が第1溶媒222以下であり、かつ沸点が170℃以上300℃以下の第2溶媒223を第2隔壁206内に、第1溶媒222を含む機能液220の吐出量以下となるように、かつ周辺隔壁から中央隔壁に向かって吐出量が段階的に減少していくように吐出する。ここで用いる第2溶媒223としては、例えばテトラリン、テトラロン、シクロヘキシルベンゼン、テトラメチルベンゼンを用いることが好適である。この吐出工程で、機能層221は再度溶解又は分散し、一旦液状となって第2隔壁206内に膜状に広がる。この工程を終了した状態での断面図を図5(b)に示す。   Next, as step 10, the discharge of the functional liquid 220 containing the first solvent 222 into the second partition 206 with the second solvent 223 having a viscosity of the first solvent 222 or less and a boiling point of 170 ° C. or more and 300 ° C. or less. The discharge is performed so that the discharge amount decreases stepwise from the peripheral partition to the central partition. As the second solvent 223 used here, for example, tetralin, tetralone, cyclohexylbenzene, or tetramethylbenzene is preferably used. In this discharging step, the functional layer 221 is dissolved or dispersed again, and once becomes liquid, spreads in the second partition 206 in a film shape. FIG. 5B shows a cross-sectional view after this process is completed.

そして、減圧乾燥を行う。減圧乾燥工程を行うことで、第2溶媒223は蒸発し、機能層224が形成される。   Then, vacuum drying is performed. By performing the reduced pressure drying process, the second solvent 223 evaporates and the functional layer 224 is formed.

ここで、工程10について得られる効果について更に詳細な説明を行う。第1溶媒222を含む機能液220は、全ての被吐出領域117に一定同量吐出されるものの、第1溶媒222の蒸発速度のムラによって形成された機能層221は面内で膜形状ムラが発生している。しかし、第2溶媒223は第1溶媒222を含む機能液220よりも粘度が低く、さらに機能液220の吐出量よりも減少させているため、機能液220によって形成された機能層221の第2隔壁206に形成されるピニング位置は保持したまま、第2溶媒223によって、機能層221を再溶解または分散させることが可能となる。そのため、面内で第2溶媒223の吐出量を変化させることで、パネル全面の被吐出領域117内の膜形状を同一にすることが可能となり、発光輝度の均一性が高い有機ELパネル1を製造することが可能となる。   Here, the effect obtained for the step 10 will be described in more detail. Although the functional liquid 220 containing the first solvent 222 is discharged to all the discharge target regions 117 at a constant amount, the functional layer 221 formed by the uneven evaporation rate of the first solvent 222 has uneven film shape in the surface. It has occurred. However, since the second solvent 223 has a lower viscosity than the functional liquid 220 including the first solvent 222 and is smaller than the discharge amount of the functional liquid 220, the second solvent 223 of the functional layer 221 formed by the functional liquid 220 is used. The functional layer 221 can be redissolved or dispersed by the second solvent 223 while maintaining the pinning position formed in the partition wall 206. Therefore, by changing the discharge amount of the second solvent 223 in the surface, it becomes possible to make the film shape in the discharge target region 117 on the entire panel surface the same, and the organic EL panel 1 with high uniformity of light emission luminance can be obtained. It can be manufactured.

次に、工程11として、5nm程度の厚さを有するカルシウムを用いた陰極225を形成する。そして、陰極225を覆うように200nm以上の層厚を有する、アルミニウムを用いた光反射層226を形成することで、図6(b)に示す有機EL素子17(R,G,B)が形成される。   Next, as step 11, a cathode 225 using calcium having a thickness of about 5 nm is formed. Then, an organic EL element 17 (R, G, B) shown in FIG. 6B is formed by forming a light reflection layer 226 using aluminum having a layer thickness of 200 nm or more so as to cover the cathode 225. Is done.

ここでは、透明な基板20Aを通過させて光を取り出すボトムエミッション型の有機EL素子17(R,G,B)の製造方法について説明したが、これは容易にトップエミッション型の製造工程に変更することが可能である。即ち、透明な基板20Aと層間絶縁層202との間に例えば200nm以上の厚みを有するアルミニウム等の反射層を形成する工程を加えることで基板20A側の反射率を高くし、光透過性を有し酸化に強いMg/Agを用いて陰極225を形成すれば、トップエミッション型の構造が得られる工程を得ることができる。また、光反射層226を形成する工程を省略し、上記反射層を形成する工程を行わないことで、両面で視認可能な構造を得ることも可能である。   Here, the manufacturing method of the bottom emission type organic EL element 17 (R, G, B) for extracting light through the transparent substrate 20A has been described, but this is easily changed to the top emission type manufacturing process. It is possible. That is, by adding a step of forming a reflective layer such as aluminum having a thickness of, for example, 200 nm or more between the transparent substrate 20A and the interlayer insulating layer 202, the reflectance on the substrate 20A side is increased, and light transmittance is achieved. If the cathode 225 is formed using Mg / Ag which is resistant to oxidation, a step of obtaining a top emission type structure can be obtained. In addition, by omitting the step of forming the light reflection layer 226 and not performing the step of forming the reflection layer, it is possible to obtain a structure that can be viewed on both sides.

以上述べたように、本実施形態に係る有機ELパネル1の製造方法によれば、発光輝度の均一性が高い有機ELパネル1を製造することができる。
なお、発光層として機能する機能層224の形成に限らず、正孔注入層207も上記実施形態1の機能膜の形成方法を適用して形成することができる。
また、有機EL素子17は、陽極204と陰極225との間に正孔注入層207と機能層224とを有するものに限定されない。例えば、正孔注入層207と機能層224との間に正孔輸送層を設けたり、機能層224と陰極225との間に中間層や電子輸送層などを設けた構成としてもよい。これらの正孔輸送層、中間層、電子輸送層も上記実施形態1の機能膜の形成方法を適用して形成することができる。
As described above, according to the method for manufacturing the organic EL panel 1 according to the present embodiment, it is possible to manufacture the organic EL panel 1 with high uniformity of light emission luminance.
Note that the hole injection layer 207 is not limited to the formation of the functional layer 224 functioning as a light emitting layer, and the functional film formation method of Embodiment 1 can be applied.
Further, the organic EL element 17 is not limited to the one having the hole injection layer 207 and the functional layer 224 between the anode 204 and the cathode 225. For example, a hole transport layer may be provided between the hole injection layer 207 and the functional layer 224, or an intermediate layer, an electron transport layer, or the like may be provided between the functional layer 224 and the cathode 225. These hole transport layer, intermediate layer, and electron transport layer can also be formed by applying the functional film forming method of the first embodiment.

(実施形態3)
本実施形態の表示装置は、上記実施形態の有機ELパネル1の製造方法を用いて製造された有機ELパネル1を備えるものである。有機ELパネル1を備えた表示装置は、例えば、ノート型パーソナルコンピューター、携帯型情報端末、携帯電話機、ビデオカメラ、デジタルカメラ、ナビゲーションシステムなどの電子機器における表示部に好適に用いることができる。
(Embodiment 3)
The display apparatus of this embodiment is provided with the organic EL panel 1 manufactured using the manufacturing method of the organic EL panel 1 of the said embodiment. The display device including the organic EL panel 1 can be suitably used for a display unit in an electronic device such as a notebook personal computer, a portable information terminal, a mobile phone, a video camera, a digital camera, or a navigation system.

1…有機ELパネル、17…有機EL素子、20A…基板、23,204…陽極(画素電極)、40…画素、50,225…陰極、117…被吐出領域、206…隔壁としての第2隔壁、220…機能液、221,224…機能層(発光層)、222…第1溶媒、223…第2溶媒。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL panel, 17 ... Organic EL element, 20A ... Substrate, 23, 204 ... Anode (pixel electrode), 40 ... Pixel, 50, 225 ... Cathode, 117 ... Discharge area, 206 ... Second partition as a partition 220, functional liquid, 221, 224, functional layer (light emitting layer), 222, first solvent, 223, second solvent.

Claims (5)

基板上に設けられた隔壁によって区画された複数の被吐出領域に対して、機能性材料を含む機能液を吐出して機能膜を形成する機能膜の形成方法であって、
前記被吐出領域ごとに第1溶媒を含む所定量の前記機能液を吐出する第1吐出工程と、
前記被吐出領域に吐出された前記機能液を乾燥させる第1乾燥工程と、
前記機能性材料を溶解させる第2溶媒を基板中央部の前記被吐出領域から基板周辺部の前記被吐出領域にゆくに従って、前記所定量以下の範囲内で段階的に増やしながら吐出する第2吐出工程と、
前記被吐出領域の前記第2溶媒を乾燥させる第2乾燥工程と、を有することを特徴とする機能膜の形成方法。
A functional film forming method for forming a functional film by discharging a functional liquid containing a functional material to a plurality of discharge target areas partitioned by a partition provided on a substrate,
A first discharge step of discharging a predetermined amount of the functional liquid containing a first solvent for each of the discharged regions;
A first drying step of drying the functional liquid discharged to the discharged region;
A second discharge that discharges the second solvent that dissolves the functional material while increasing stepwise within a range of the predetermined amount or less as the second solvent moves from the discharge region at the center of the substrate to the discharge region at the periphery of the substrate. Process,
And a second drying step of drying the second solvent in the discharge region.
請求項1に記載の機能膜の形成方法であって、
前記第2溶媒の粘度は前記機能液の粘度以下であること、を特徴とする機能膜の形成方法。
A method for forming a functional film according to claim 1,
The method for forming a functional film, wherein the viscosity of the second solvent is equal to or lower than the viscosity of the functional liquid.
請求項1または2に記載の機能膜の形成方法であって、
前記隔壁の少なくとも側壁の一部が撥液性を有するように撥液処理すること、を特徴とする機能膜の形成方法。
A method for forming a functional film according to claim 1 or 2,
A method for forming a functional film, comprising performing a liquid repellent treatment so that at least a part of the side wall of the partition wall has liquid repellency.
少なくとも発光層を含む複数の機能膜を陽極および陰極で挟持した構造を有する有機ELパネルの製造方法であって、
請求項1乃至3のいずれか一項に記載の機能膜の形成方法を用いて、前記複数の機能膜のうち少なくとも1つを形成することを特徴とする有機ELパネルの製造方法。
A method for producing an organic EL panel having a structure in which a plurality of functional films including at least a light emitting layer are sandwiched between an anode and a cathode,
A method for producing an organic EL panel, wherein at least one of the plurality of functional films is formed using the method for forming a functional film according to claim 1.
請求項4に記載の有機ELパネルの製造方法によって製造された有機ELパネルを備えたことを特徴とする表示装置。   A display device comprising the organic EL panel manufactured by the method for manufacturing an organic EL panel according to claim 4.
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