(57)【要約】【課題】  キャリア輸送層の膜厚むらを低減する。【解決手段】  略長方形状の開口部１３ａの短手方向に、複数の開口部１３ａが並んだ凹部の列に沿いノズルＮを相対的に移動させて、キャリア輸送層（正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）となる材料が含有される液状体を複数の開口部１３ａに亘って連続的に塗布することによって、略長方形状の開口部１３ａの長手方向に複数の開口部１３ａが並んだ凹部の列に沿いノズルＮを相対的に移動させて、その液状体を開口部１３ａに塗布することに比べて、這い上がりといわれるキャリア輸送層の不均一な成膜を抑えることが可能になり、キャリア輸送層の膜厚をより均一にすることができる。【選択図】      図１
2010232197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に設けられた複数の電極を囲む隔壁を有するＥＬパネルの製造方法において、
前記隔壁は、前記複数の電極をそれぞれ長手方向の側壁及び短手方向の側壁で囲む複数の開口部を有し、
前記隔壁の前記開口部がその短手方向に並んだ開口部列に沿いノズルを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を、前記長手方向に並んだ前記複数の開口部間の前記隔壁上には塗布せず、複数の開口部及び前記短手方向に並んだ前記複数の開口部間の前記隔壁上に亘ってノズルから連続した液流として塗布する塗布工程を備えることを特徴とするＥＬパネルの製造方法。
【請求項２】
基板に設けられた複数の電極を囲む隔壁を有するＥＬパネルの製造方法において、
前記隔壁は、前記複数の電極をそれぞれ長手方向の側壁及び短手方向の側壁で囲む複数の開口部を有し、
前記隔壁の前記開口部がその短手方向に並んだ開口部列に沿いノズルを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を、前記長手方向に並んだ前記複数の開口部間の前記隔壁上には塗布せず、複数の開口部及び前記短手方向に並んだ前記複数の開口部間の前記隔壁上に亘って前記ノズルから前記開口部の液滴と隔壁上の液滴とを乾かない状態で連続するように吐出して塗布する塗布工程を備えることを特徴とするＥＬパネルの製造方法。
【請求項３】
前記キャリア輸送層は、発光する発光層と、前記発光層にキャリアを注入するキャリア注入層と、を有し、
前記塗布工程において、少なくとも前記キャリア注入層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を塗布することを特徴とする請求項１又は２に記載のＥＬパネルの製造方法。
【請求項４】
前記キャリア輸送層は、発光する発光層と、前記発光層にキャリアを注入するキャリア注入層と、を有し、
前記キャリア注入層は非湿式成膜法により形成され、
前記発光層は前記塗布工程により形成することを特徴とする請求項１又は２に記載のＥＬパネルの製造方法。
【請求項５】
前記開口部の長手方向に沿って隣接する前記開口部間の前記隔壁には、前記液状体が塗布されていないことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のＥＬパネルの製造方法。
【請求項６】
前記塗布工程の後、塗布した前記液状体を乾燥させる乾燥工程を備えることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のＥＬパネルの製造方法。
【請求項７】
前記乾燥工程の後、前記キャリア輸送層及び前記隔壁を覆う前記第二電極を形成する第二電極形成工程を備えることを特徴とする請求項６に記載のＥＬパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＥＬパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイに用いられるＥＬ素子の製造プロセスにおいて、キャリア輸送層を成膜する工程として、ガラス基板上に設けられた透明電極を囲むように形成された隔壁間の溝に、ノズルを通じて液体状のＥＬ材料を流し込んで塗布するノズルプリント方式の技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−７５６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、隔壁間に塗布されたＥＬ材料を乾燥させて、キャリア輸送層として成膜する過程において、ＥＬ材料が隔壁面に付着して成膜された「這い上がり」といわれる隆起したような成膜層が生じて、キャリア輸送層の膜厚の均一性が損なわれてしまうことがあり、その膜厚むらに起因する発光むらが生じてしまうことがある。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、キャリア輸送層の膜厚むらを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の課題を解決するため、本発明の一の態様は、基板に設けられた複数の電極を囲む隔壁を有するＥＬパネルの製造方法において、前記隔壁は、前記複数の電極をそれぞれ長手方向の側壁及び短手方向の側壁で囲む複数の開口部を有し、前記隔壁の前記開口部がその短手方向に並んだ開口部列に沿いノズルを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を、前記長手方向に並んだ前記複数の開口部間の前記隔壁上には塗布せず、複数の開口部及び前記短手方向に並んだ前記複数の開口部間の前記隔壁上に亘ってノズルから連続した液流として塗布する塗布工程を備えることを特徴とする。
以上の課題を解決するため、本発明の二の態様は、基板に設けられた複数の電極を囲む隔壁を有するＥＬパネルの製造方法において、前記隔壁は、前記複数の電極をそれぞれ長手方向の側壁及び短手方向の側壁で囲む複数の開口部を有し、前記隔壁の前記開口部がその短手方向に並んだ開口部列に沿いノズルを相対的に移動させながら、前記ノズルから前記キャリア輸送層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を、前記長手方向に並んだ前記複数の開口部間の前記隔壁上には塗布せず、複数の開口部及び前記短手方向に並んだ前記複数の開口部間の前記隔壁上に亘って前記ノズルから前記開口部の液滴と隔壁上の液滴とを乾かない状態で連続するように吐出して塗布する塗布工程を備えることを特徴とする。
また、好ましくは、前記キャリア輸送層は、発光する発光層と、前記発光層にキャリアを注入するキャリア注入層と、を有し、前記塗布工程において、少なくとも前記キャリア注入層となる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を塗布することを特徴とする。
また、好ましくは、前記キャリア輸送層は、発光する発光層と、前記発光層にキャリアを注入するキャリア注入層と、を有し、前記キャリア注入層は非湿式成膜法により形成され、前記発光層は前記塗布工程により形成することを特徴とする。
また、好ましくは、前記開口部の長手方向に沿って隣接する前記開口部間の前記隔壁には、前記液状体が塗布されていないことを特徴とする。
また、好ましくは、前記塗布工程の後、塗布した前記液状体を乾燥させる乾燥工程を備えることを特徴とする。
また、好ましくは、前記乾燥工程の後、前記キャリア輸送層及び前記隔壁を覆う前記第二電極を形成する第二電極形成工程を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、這い上がりといわれるキャリア輸送層の不均一な成膜を抑えることで、膜厚むらを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ＥＬパネルの画素の配置構成を示す平面図である。
【図２】ＥＬパネルの概略構成を示す平面図である。
【図３】ＥＬパネルの１画素に相当する回路を示した回路図である。
【図４】ＥＬパネルの１画素を示した平面図である。
【図５】図４のV−V線に沿った面の矢視断面図である。
【図６】図４のVI−VI線に沿った面の矢視断面図である。
【図７】ＥＬパネルのバンクの開口部を示す断面図である。
【図８】開口部内に形成された正孔注入層を示す断面図である。
【図９】開口部内に形成された正孔注入層及び発光層を示す断面図である。
【図１０】略長方形状の開口部の短手方向に沿いノズルを相対的に移動させて、液状体を連続的に塗布する工程を示す説明図である。
【図１１】略正方形状の開口部の凹部の列に沿って、液状体を連続的に塗布する状態を示す説明図である。
【図１２】略正方形状の開口部内に成膜したキャリア輸送層を示す拡大図である。
【図１３】略正方形状の開口部内に成膜したキャリア輸送層の膜厚の測定結果を示す説明図である。
【図１４】略長方形状の開口部における這い上がりに関する説明図である。
【図１５】長方形状の開口部内に成膜したキャリア輸送層の膜厚測定に関する説明図である。
【図１６】長方形状の開口部内に成膜したキャリア輸送層の膜厚の測定結果を示す説明図である。
【図１７】インクジェット方式によってノズルから液状体を連続的に塗布する状態を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための好ましい形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。
【００１０】
図１は、ＥＬパネル１における複数の画素Ｐの配置構成を示す平面図であり、図２は、ＥＬパネル１の概略構成を示す平面図である。
【００１１】
図１、図２に示すように、ＥＬパネル１には、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）をそれぞれ発光する複数の画素Ｐが所定のパターンでマトリクス状に配置されている。
このＥＬパネル１には、複数の走査線２が行方向に沿って互いに略平行となるよう配列され、複数の信号線３が平面視して走査線２と略直交するよう列方向に沿って互いに略平行となる配列されている。また、隣り合う走査線２の間において電圧供給線４が走査線２に沿って設けられている。そして、これら各走査線２と隣接する二本の信号線３と各電圧供給線４とによって囲われる範囲が、画素Ｐに相当する。
また、ＥＬパネル１には、走査線２、信号線３、電圧供給線４の上方に覆うように、格子状の隔壁であるバンク１３が設けられている。このバンク１３によって囲われてなる略長方形状の複数の開口部１３ａが画素Ｐごとに形成されており、この開口部１３ａ内に所定のキャリア輸送層（後述する正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）が設けられて、画素Ｐの発光領域となる。キャリア輸送層とは、電圧が印加されることによって正孔又は電子を輸送する層である。
【００１２】
図３は、アクティブマトリクス駆動方式で動作するＥＬパネル１の１画素に相当する回路を示した回路図である。
【００１３】
図３に示すように、ＥＬパネル１には、走査線２と、走査線２と交差する信号線３と、走査線２に沿う電圧供給線４とが設けられており、このＥＬパネル１の１画素Ｐにつき、薄膜トランジスタであるスイッチトランジスタ５と、薄膜トランジスタである駆動トランジスタ６と、キャパシタ７と、ＥＬ素子８とが設けられている。
【００１４】
各画素Ｐにおいては、スイッチトランジスタ５のゲートが走査線２に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの一方が信号線３に接続され、スイッチトランジスタ５のドレインとソースのうちの他方がキャパシタ７の一方の電極及び駆動トランジスタ６のゲートに接続されている。駆動トランジスタ６のソースとドレインのうちの一方が電圧供給線４に接続され、駆動トランジスタ６のソースとドレインのうち他方がキャパシタ７の他方の電極及びＥＬ素子８のアノードに接続されている。なお、全ての画素ＰのＥＬ素子８のカソードは、一定電圧Ｖcomに保たれている（例えば、接地されている）。
【００１５】
また、このＥＬパネル１の周囲において各走査線２が走査ドライバに接続され、各電圧供給線４が一定電圧源又は適宜電圧信号を出力するドライバに接続され、各信号線３がデータドライバに接続され、これらドライバによってＥＬパネル１がアクティブマトリクス駆動方式で駆動される。電圧供給線４には、一定電圧源又はドライバによって所定の電力が供給される。
【００１６】
次に、ＥＬパネル１と、その画素Ｐの回路構造について、図４〜図６を用いて説明する。ここで、図４は、ＥＬパネル１の１画素Ｐに相当する平面図であり、図５は、図４のV−V線に沿った面の矢視断面図、図６は、図４のVI−VI線に沿った面の矢視断面図である。なお、図４においては、電極及び配線を主に示す。
【００１７】
図４に示すように、スイッチトランジスタ５及び駆動トランジスタ６は、信号線３に沿うように配列され、スイッチトランジスタ５の近傍にキャパシタ７が配置され、駆動トランジスタ６の近傍にＥＬ素子８が配置されている。また、走査線２と電圧供給線４の間に、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、キャパシタ７及びＥＬ素子８が配置されている。
【００１８】
図４〜図６に示すように、基板１０上の一面にゲート絶縁膜となる層間絶縁膜１１が成膜されており、その層間絶縁膜１１の上に層間絶縁膜１２が成膜されている。信号線３は層間絶縁膜１１と基板１０との間に形成され、走査線２及び電圧供給線４は層間絶縁膜１１と層間絶縁膜１２との間に形成されている。
【００１９】
また、図４、図６に示すように、スイッチトランジスタ５は、逆スタガ構造の薄膜トランジスタである。このスイッチトランジスタ５は、ゲート５ａ、半導体膜５ｂ、チャネル保護膜５ｄ、不純物半導体膜５ｆ，５ｇ、ドレイン電極５ｈ、ソース電極５ｉ等を有するものである。
【００２０】
ゲート５ａは、基板１０と層間絶縁膜１１の間に形成されている。このゲート５ａは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなる。また、ゲート５ａの上に絶縁性の層間絶縁膜１１が成膜されており、その層間絶縁膜１１によってゲート５ａが被覆されている。
層間絶縁膜１１は、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。この層間絶縁膜１１上であってゲート５ａに対応する位置に真性な半導体膜５ｂが形成されており、半導体膜５ｂが層間絶縁膜１１を挟んでゲート５ａと相対している。
半導体膜５ｂは、例えば、アモルファスシリコン又は多結晶シリコンからなり、この半導体膜５ｂにチャネルが形成される。また、半導体膜５ｂの中央部上には、絶縁性のチャネル保護膜５ｄが形成されている。このチャネル保護膜５ｄは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。
また、半導体膜５ｂの一端部の上には、不純物半導体膜５ｆが一部チャネル保護膜５ｄに重なるようにして形成されており、半導体膜５ｂの他端部の上には、不純物半導体膜５ｇが一部チャネル保護膜５ｄに重なるようにして形成されている。そして、不純物半導体膜５ｆ，５ｇはそれぞれ半導体膜５ｂの両端側に互いに離間して形成されている。なお、不純物半導体膜５ｆ，５ｇはｎ型半導体であるが、これに限らず、ｐ型半導体であってもよい。
不純物半導体膜５ｆの上には、ドレイン電極５ｈが形成されている。不純物半導体膜５ｇの上には、ソース電極５ｉが形成されている。ドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなる。
チャネル保護膜５ｄ、ドレイン電極５ｈ及びソース電極５ｉの上には、保護膜となる絶縁性の層間絶縁膜１２が成膜され、チャネル保護膜５ｄ、ドレイン電極５ｈ及びソース電極５ｉが層間絶縁膜１２によって被覆されている。そして、スイッチトランジスタ５は、層間絶縁膜１２によって覆われるようになっている。層間絶縁膜１２は、例えば、厚さが１００ｎｍ〜２００ｎｍ窒化シリコン又は酸化シリコンからなる。
【００２１】
また、図４、図５に示すように、駆動トランジスタ６は、逆スタガ構造の薄膜トランジスタである。この駆動トランジスタ６は、ゲート６ａ、半導体膜６ｂ、チャネル保護膜６ｄ、不純物半導体膜６ｆ，６ｇ、ドレイン電極６ｈ、ソース電極６ｉ等を有するものである。
【００２２】
ゲート６ａは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなり、ゲート５ａと同様に基板１０と層間絶縁膜１１の間に形成されている。そして、ゲート６ａは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる層間絶縁膜１１によって被覆されている。
この層間絶縁膜１１の上であって、ゲート６ａに対応する位置に、チャネルが形成される半導体膜６ｂが、例えば、アモルファスシリコン又は多結晶シリコンにより形成されている。この半導体膜６ｂは層間絶縁膜１１を挟んでゲート６ａと相対している。
半導体膜６ｂの中央部上には、絶縁性のチャネル保護膜６ｄが形成されている。このチャネル保護膜６ｄは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。
また、半導体膜６ｂの一端部の上には、不純物半導体膜６ｆが一部チャネル保護膜６ｄに重なるようにして形成されており、半導体膜６ｂの他端部の上には、不純物半導体膜６ｇが一部チャネル保護膜６ｄに重なるようにして形成されている。そして、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはそれぞれ半導体膜６ｂの両端側に互いに離間して形成されている。なお、不純物半導体膜６ｆ，６ｇはｎ型半導体であるが、これに限らず、ｐ型半導体であってもよい。
不純物半導体膜６ｆの上には、ドレイン電極６ｈが形成されている。不純物半導体膜６ｇの上には、ソース電極６ｉが形成されている。ドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、例えば、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなる。
チャネル保護膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉの上には、絶縁性の層間絶縁膜１２が成膜され、チャネル保護膜６ｄ、ドレイン電極６ｈ及びソース電極６ｉが層間絶縁膜１２によって被覆されている。
【００２３】
キャパシタ７は、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間に接続されており、図４、図６に示すように、基板１０と層間絶縁膜１１との間に一方の電極７ａが形成され、層間絶縁膜１１と層間絶縁膜１２との間に他方の電極７ｂが形成され、電極７ａと電極７ｂが誘電体である層間絶縁膜１１を挟んで相対している。
【００２４】
なお、信号線３、キャパシタ７の電極７ａ、スイッチトランジスタ５のゲート５ａ及び駆動トランジスタ６のゲート６ａは、基板１０に一面に成膜された導電膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで一括して形成されたものである。
また、走査線２、電圧供給線４、キャパシタ７の電極７ｂ、スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉは、層間絶縁膜１１に一面に成膜された導電膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで形成されたものである。
【００２５】
また、層間絶縁膜１１には、ゲート電極５ａと走査線２とが重なる領域にコンタクトホール１１ａが形成され、ドレイン電極５ｈと信号線３とが重なる領域にコンタクトホール１１ｂが形成され、ゲート電極６ａとソース電極５ｉとが重なる領域にコンタクトホール１１ｃが形成されており、コンタクトホール１１ａ〜１１ｃ内にコンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃがそれぞれ埋め込まれている。コンタクトプラグ２０ａによってスイッチトランジスタ５のゲート５ａと走査線２が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｂによってスイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈと信号線３が電気的に導通し、コンタクトプラグ２０ｃによってスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉとキャパシタ７の電極７ａが電気的に導通するとともにスイッチトランジスタ５のソース電極５ｉと駆動トランジスタ６のゲート６ａが電気的に導通する。コンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃを介することなく、走査線２が直接ゲート電極５ａと接触し、ドレイン電極５ｈが信号線３と接触し、ソース電極５ｉがゲート電極６ａと接触してもよい。
なお、駆動トランジスタ６のゲート６ａがキャパシタ７の電極７ａに一体に連なっており、駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈが電圧供給線４に一体に連なっており、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉがキャパシタ７の電極７ｂに一体に連なっている。
【００２６】
画素電極８ａは、層間絶縁膜１１を介して基板１０上に設けられており、画素Ｐごとに独立して形成されている。この画素電極８ａは透明電極であって、例えば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又はカドミウム−錫酸化物（ＣＴＯ）からなる。なお、画素電極８ａは一部、駆動トランジスタ６のソース電極６ｉに重なり、画素電極８ａとソース電極６ｉが接続している。
画素電極８ａを洗浄し、画素電極８ａ上に塗布されるキャリア輸送層に対して親液性を有するように、プラズマ表面処理が施されている。
そして、図４、図５に示すように、層間絶縁膜１２が、走査線２、信号線３、電圧供給線４、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、画素電極８ａの周縁部、キャパシタ７の電極７ｂ及び層間絶縁膜１１を覆うように形成されている。層間絶縁膜１２には、各画素電極８ａの中央部が露出するように開口部１２ａが形成されている。そのため、層間絶縁膜１２は平面視して格子状に形成されている。
【００２７】
そして、基板１０の表面に走査線２、信号線３、電圧供給線４、スイッチトランジスタ５、駆動トランジスタ６、キャパシタ７、画素電極８ａ及び層間絶縁膜１２が形成されてなるパネルがトランジスタアレイパネルとなっている。
【００２８】
ＥＬ素子８は、図４、図５に示すように、アノードとなる第一電極としての画素電極８ａと、画素電極８ａの上に形成された化合物膜である正孔注入層８ｂと、正孔注入層８ｂの上に形成された化合物膜である発光層８ｃと、発光層８ｃの上に形成された第二電極としての対向電極８ｄとを備えている。対向電極８ｄは全画素Ｐに共通の単一電極であって、全画素Ｐに連続して形成されている。
【００２９】
正孔注入層８ｂは、例えば、導電性高分子であるＰＥＤＯＴ（poly(ethylenedioxy)thiophene；ポリエチレンジオキシチオフェン）及びドーパントであるＰＳＳ（polystyrene sulfonate；ポリスチレンスルホン酸）からなる機能層であって、画素電極８ａから発光層８ｃに向けて正孔を注入するキャリア注入層である。
発光層８ｃは、画素Ｐ毎にＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のいずれかを発光する材料を含み、例えば、ポリフルオレン系発光材料やポリフェニレンビニレン系発光材料からなり、対向電極８ｄから供給される電子と、正孔注入層８ｂから注入される正孔との再結合に伴い発光する層である。このため、Ｒ（赤）を発光する画素Ｐ、Ｇ（緑）を発光する画素Ｐ、Ｂ（青）を発光する画素Ｐは互いに発光層８ｃの発光材料が異なる。画素ＰのＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のパターンは、デルタ配列であってもよく、また縦方向に同色画素が配列されるストライプパターンであってもよい。
【００３０】
対向電極８ｄは、画素電極８ａよりも仕事関数の低い材料で形成されており、例えば、インジウム、マグネシウム、カルシウム、リチウム、バリウム、希土類金属の少なくとも一種を含む単体又は合金で形成されている。
この対向電極８ｄは全ての画素Ｐに共通した電極であり、発光層８ｃなどの化合物膜とともに後述するバンク１３を被覆している。
【００３１】
このように、層間絶縁膜１２及びバンク１３によって発光部位となる発光層８ｃが画素Ｐごとに仕切られている。
そして、開口部１３ａ内において、キャリア輸送層としての正孔注入層８ｂ及び発光層８ｃが、画素電極８ａ上に積層されている（図７〜図９参照）。
【００３２】
具体的には、バンク１３は、正孔注入層８ｂや発光層８ｃを湿式法により形成するに際して、正孔注入層８ｂや発光層８ｃとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体が隣接する画素Ｐに滲み出ないようにする隔壁として機能する。
例えば、図７に示すように、層間絶縁膜１２の上に設けられたバンク１３には、層間絶縁膜１２の開口部１２ａより内側に開口部１３ａが形成されている。
そして、図８に示すように、各開口部１３ａに囲まれた各画素電極８ａ上に、正孔注入層８ｂとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱してその液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第１のキャリア輸送層である正孔注入層８ｂとなる。
さらに、図９に示すように、各開口部１３ａに囲まれた各正孔注入層８ｂ上に、発光層８ｃとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板１０ごと加熱してその液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第２のキャリア輸送層である発光層８ｃとなる。
なお、この発光層８ｃとバンク１３を被覆するように対向電極８ｄが設けられている（図５参照）。
【００３３】
そして、このＥＬパネル１においては、画素電極８ａ、基板１０及び層間絶縁膜１１が透明であり、発光層８ｃから発した光が画素電極８ａ、層間絶縁膜１１及び基板１０を透過して出射する。そのため、基板１０の裏面が表示面となる。
なお、基板１０側ではなく、反対側が表示面となってもよい。この場合、対向電極８ｄを透明電極とし、画素電極８ａを反射電極として、発光層８ｃから発した光が対向電極８ｄを透過して出射する。
【００３４】
このＥＬパネル１は、次のように駆動されて発光する。
全ての電圧供給線４に所定レベルの電圧が印加された状態で、走査ドライバによって走査線２に順次電圧が印加されることで、これら走査線２が順次選択される。
各走査線２が選択されている時に、データドライバによって階調に応じたレベルの電圧が全ての信号線３に印加されると、その選択されている走査線２に対応するスイッチトランジスタ５がオンになっていることから、その階調に応じたレベルの電圧が駆動トランジスタ６のゲート６ａに印加される。
この駆動トランジスタ６のゲート６ａに印加された電圧に応じて、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉとの間の電位差が定まって、駆動トランジスタ６におけるドレイン−ソース電流の大きさが定まり、ＥＬ素子８がそのドレイン−ソース電流に応じた明るさで発光する。
その後、その走査線２の選択が解除されると、スイッチトランジスタ５がオフとなるので、駆動トランジスタ６のゲート６ａに印加された電圧にしたがった電荷がキャパシタ７に蓄えられ、駆動トランジスタ６のゲート電極６ａとソース電極６ｉ間の電位差は保持される。
このため、駆動トランジスタ６は選択時と同じ電流値のドレイン−ソース電流を流し続け、ＥＬ素子８の輝度を維持するようになっている。
【００３５】
次に、ＥＬパネル１におけるＥＬ素子８の製造方法について説明する。
【００３６】
基板１０上にゲートメタル層をスパッタリングで堆積させ、フォトリソグラフィーによりパターニングして信号線３、キャパシタ７の電極７ａ、スイッチトランジスタ５のゲート５ａ及び駆動トランジスタ６のゲート６ａを形成する。次いで、プラズマＣＶＤによって窒化シリコン等のゲート絶縁膜となる層間絶縁膜１１を堆積する。層間絶縁膜１１には、ＥＬパネル１の一辺に位置する走査ドライバに接続するための各走査線２の外部接続端子を開口するコンタクトホール（図示せず）を形成する。
次いで、半導体膜５ｂ、６ｂとなるアモルファスシリコン等の半導体層、チャネル保護膜５ｄ、６ｄとなる窒化シリコン等の絶縁層を連続して堆積後、フォトリソグラフィーによってチャネル保護膜５ｄ、６ｄをパターン形成し、不純物半導体膜５ｆ，５ｇ、６ｆ，６ｇとなる不純物層を堆積後、フォトリソグラフィーによって不純物層及び半導体層を連続してパターニングして不純物半導体膜５ｆ，５ｇ、６ｆ，６ｇ、半導体膜５ｂ、６ｂを形成する。
そして、フォトリソグラフィーによってコンタクトホール１１ａ〜１１ｃを形成する。次いで、コンタクトホール１１ａ〜１１ｃ内にコンタクトプラグ２０ａ〜２０ｃを形成する。この工程は省略されてもよい。
スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉとなるソース、ドレインメタル層を堆積して適宜パターニングして、走査線２、電圧供給線４、キャパシタ７の電極７ｂ、スイッチトランジスタ５のドレイン電極５ｈ，ソース電極５ｉ及び駆動トランジスタ６のドレイン電極６ｈ，ソース電極６ｉを形成する。その後、ＩＴＯ膜を堆積してからパターニングして画素電極８ａを形成する。
そして、スイッチトランジスタ５や駆動トランジスタ６等を覆うように、気相成長法により絶縁膜を成膜し、その絶縁膜をフォトリソグラフィーでパターニングすることで画素電極８ａの中央部が露出する開口部１２ａを有する層間絶縁膜１２を形成する。開口部１２ａとともに、図示しない走査線２の外部接続端子、ＥＬパネル１の一辺に位置するデータドライバに接続するための各信号線３の外部接続端子及び電圧供給線４の外部接続端子をそれぞれ開口する複数のコンタクトホールを形成する。次いで、ポリイミド等の感光性樹脂を堆積後、露光して画素電極８ａ上の正孔注入層８ｂが露出する開口部１３ａを有する格子状のバンク１３を形成する。このとき、バンク１３は、上記外部接続端子を開口するコンタクトホールを露出している。
【００３７】
そして、図２、図４、図５、図７に示すように、複数の画素電極８ａを画素Ｐごとに開放する格子状のバンク１３によって囲われた凹部が、平面視して略長方形状を呈する開口部１３ａとなっている。
そして、各画素Ｐの画素電極８ａに対応する複数の開口部１３ａは、図１０に示すように、例えば、略長方形状の開口部１３ａの短手方向（短辺方向）に沿って複数の開口部１３ａが並んだ横方向の凹部の列を成すとともに、その開口部１３ａの長手方向（長辺方向）に沿って複数の開口部１３ａが並んだ縦方向の凹部の列を成して、升目状に並んでいる。
画素Ｐ（画素電極８ａに対応する複数の開口部１３ａ及びバンク１３）に、プラズマ表面処理を施す。プラズマ処理としては、例えばプラズマ状態の酸素を照射する方法があげられる。
この開口部１３ａに、正孔注入層８ｂや発光層８ｃとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体を塗布し、その液状体を乾燥させることによって、キャリア輸送層である正孔注入層８ｂや発光層８ｃを成膜することができる。
【００３８】
そして、各開口部１３ａにキャリア輸送層となる材料が含有される液状体を塗布する場合、基板１０を、基板１０が載置されたステージとともに加熱してから、図１０に示すように、略長方形状の開口部１３ａの短手方向に複数の開口部１３ａが並んだ横方向の凹部の列に沿ってノズルＮ及び基板１０が載置されたステージの少なくともいずれか一方を相対的に移動させながら、そのノズルＮから所定の液状体を流し出し、液状体を複数の開口部１３ａに亘って連続的に塗布するノズルプリント方式による塗布工程が実行される。例えば、図示しないステージ移動装置によって、ノズルＮが短手方向に配列された複数の画素Ｐ上を移動するように、基板１０が載置されたステージを開口部１３ａの短手方向に沿って移動しながら、ノズルＮが短手方向の複数の画素Ｐに液状体を流した後、図示しないノズル移動装置によってノズルＮを長手方向に移動して、次の行の画素ＰにノズルＮが液状体を流せる準備を行い、再びステージ移動装置によって、基板１０が載置されたステージを開口部１３ａの短手方向に沿って前回とは逆方向に移動しながらノズルＮが短手方向に配列された当該次の行の複数の画素Ｐ上に液状体を流す。ここで、ノズルＮは、インクジェット方式のような個々に分離した液滴を吐出するのではなく、連続した液流を流すため、バンク１３によって囲われた凹部内のみならず、図１０に示すように、開口部１３ａが短手方向に並んだ凹部間のバンク１３上に液状体が塗布されることとなるが、開口部１３ａが長手方向に並んだ凹部間のバンク１３上には液状体は塗布されないようになっている。
【００３９】
そして、略長方形状の開口部１３ａの短手方向に沿い相対的に移動するノズルＮを介してバンク１３を跨ぎつつ開口部１３ａ内に塗布された液状体が乾燥されて、化合物膜に成膜されることで、正孔注入層８ｂや発光層８ｃが形成される。なお、バンク１３上に塗布された液状体は、ノズルＮの移動方向の前方側あるいは後方側の開口部１３ａ内に流れ込むようになるので、乾燥した際には開口部１３ａ内にのみ化合物膜が成膜されることとなる。
なお、開口部１３ａ内に正孔注入層８ｂが成膜された後（図８参照）に、発光層８ｃとなる液状体を開口部１３ａ内に塗布し乾燥すること（図９参照）で、２層よりなるキャリア輸送層を形成することができる。
【００４０】
そして、バンク１３の上及び発光層８ｃの上に対向電極８ｄを一面に成膜することで、ＥＬ素子８、ＥＬパネル１が製造される。
【００４１】
このように、略長方形状の開口部１３ａの短手方向に複数の開口部１３ａが並んだ横方向の凹部の列に沿いノズルＮを相対的に移動させながら、キャリア輸送層となる液状体を複数の開口部１３ａに亘って連続的に塗布し、その液状体を乾燥させることによって、正孔注入層８ｂや発光層８ｃの膜厚をほぼ均一に成膜することができる。
【００４２】
ここで、略長方形状の開口部１３ａの短手方向に沿いノズルＮを相対的に移動させながら、液状体を複数の開口部１３ａに亘って連続的に塗布することで、キャリア輸送層（正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）の膜厚をより均一にすることができる理由について説明する。
【００４３】
画素電極８ａに対応する複数の開口部１３ａにプラズマ表面処理を施す過程で、バンク１３にもプラズマ表面処理が施され親液性になっているため、その後のバンク１３の開口部１３ａ内に塗布された液状体を乾燥させて成膜する過程において、開口部１３ａとなるバンク１３の側壁面はその上に僅かながら化合物膜が成膜されてしまい、その液状体が開口部１３ａの壁面を上に這い上がるようにして成膜されたように見える現象（這い上がり現象）が起こり、凹部の中央側に比べてその壁面寄りの膜厚が厚くなってしまいがちであることが知られている。
そこで、この這い上がりを低減することによって、より均一な膜厚を有する正孔注入層８ｂや発光層８ｃを成膜することを検討した。
【００４４】
図１１に示すように、バンク１３と同様な材料によって形成された所定の隔壁（バンク）により仕切られて、平面視して略正方形状を呈する開口部８８が複数連なる凹部の列に沿って、ノズルＮを相対的に移動させながら、そのノズルＮから所定の液状体を流し出し、液状体を複数の開口部８８に亘って連続的に塗布したのちに、その液状体を乾燥させて成膜したキャリア輸送層の膜厚を計測することにより、膜厚に影響を及ぼす這い上がりに関する測定を行った。
【００４５】
具体的には、キャリア輸送層（正孔注入層）となる材料（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）が含有される液状体であるＢａｙｅｒ社製「ＢＡＹＴＲＯＮ Ｐ CH8000」を水で７０％に希釈した液状体を用いて、ノズルＮの移動速度２．５［ｍ／ｓｅｃ］、ノズルＮからの液状体の流量９６．２８［μｌ／ｍｉｎ］、温度４０［℃］という条件で、サイズ７６μｍ×７６μｍの正方形状の開口部８８が連なる凹部の列に沿って、その液状体を複数の開口部８８に亘って連続的に塗布し乾燥させて、開口部８８内にキャリア輸送層の一部である正孔注入層を成膜した。
そして、その開口部８８内に成膜した正孔注入層について、図１２に示すように、ノズルＮの移動方向に沿う横方向の膜厚と、ノズルＮの移動方向に直交する縦方向の膜厚とを計測した。その測定結果を図１３に示す。ここで、横方向の中心及び縦方向の中心は横軸における３８μｍとなり、横軸における１０μｍ、７０μｍは、開口部８８近傍に位置する。
【００４６】
図１３に示すように、開口部８８内に成膜した正孔注入層の膜厚は、ノズルＮの移動方向に直交する縦方向の膜厚よりも、ノズルＮの移動方向に沿った横方向の膜厚の方が、ほぼ均一な厚さ（約２０ｎｍの膜厚）を有する平坦な領域が多いことがわかる。
つまり、図１２中、ノズルＮの移動方向に沿う上下の壁面８８ａ側の方が、ノズルＮの移動方向に交差する左右の壁面８８ｂ側よりも、這い上がりの程度が大きいということである。
このことより、略長方形状を呈する開口部１３ａの場合、図１４に示すように、開口部１３ａの短手方向に沿った方向であって、複数の開口部１３ａがその短手方向に並んだ凹部の列に沿うようにノズルＮを相対的に移動させながら、キャリア輸送層となる液状体を塗布した方が、這い上がりが生じる部分を少なくし、ほぼ均一な厚さを有する平坦な膜厚部分をより多くすることができるといえる。
【００４７】
ここで、図１２中、上下の壁面８８ａ側の方が、左右の壁面８８ｂ側よりも這い上がりの程度が大きくなることについて考察する。
図１１、図１２に示すように、略正方形状を呈する開口部８８が複数連なる凹部の列に沿って、ノズルＮを相対的に移動させながら、そのノズルＮから所定の液状体を流し出して、液状体を複数の開口部８８に亘って連続的に塗布した場合、図１１に示すように、図中、開口部８８が横方向に並んだ凹部の間のバンク上に液状体が塗布されることとなるため、図１２中、左右の壁面８８ｂ、８８ｂ間のバンク領域８８ｃ上にも液状体が塗布されてウェットな状態となる。また、そのバンク上に塗布された液状体は、ノズルＮの移動方向の前方側あるいは後方側の開口部８８内に流れ込むため、その左右の壁面８８ｂは上下の壁面８８ａ、８８ａ間のバンク領域８８ｄ上に比べてよりウェットな状態となる。
【００４８】
バンク領域８８ｃ上には、塗布された液状体の溶媒の蒸気圧が局所的に高く、且つ溶媒の気化熱によってわずかながら温度が低くなっているために乾燥しづらい。対してバンク領域８８ｄ上には、液状体が塗布されていないので溶媒の蒸気圧が局所的に低く、且つ溶媒の気化といったといった熱を下げる要因がないためバンク領域８８ｃと比べてわずかながら温度が高く乾燥しやすい。このため、塗布された液状体が乾燥する過程において、バンク領域８８ｄ側の図中上下の壁面８８ａの方が、バンク領域８８ｃ側の図中左右の壁面８８ｂ側よりも、溶媒を乾燥させやすい状態になっている。つまり、開口部８８内における壁面８８ａ側での乾燥の進行が壁面８８ｂ側より速くなる。
従って、開口部８８内における壁面８８ａ側での乾燥が速いために、その乾燥過程において液状体は壁面８８ａ側に僅かずつ流動しつつ乾燥することとなって、その液状体に含有されている溶質に相当する材料が壁面８８ａ側に析出しやすい条件で成膜されるために、壁面８８ａ側の膜厚が厚くなり、壁面８８ａ側の這い上がりの程度が大きくなるといえる。
【００４９】
そして、図１４に示すように、這い上がりが相対的に大きい範囲つまり開口部１３ａの短手方向に沿った辺１３ａｘの長さは、這い上がりが相対的に小さい範囲、つまり開口部１３ａの長手方向に沿った辺１３ａｙの長さよりも短いので、這い上がりの程度を抑えることができる。
【００５０】
実際に、図１０に示すように、長方形状の開口部１３ａの短手方向に複数の開口部１３ａが並んだ列に沿い、ノズルＮを相対的に移動させながら、そのノズルＮから所定の液状体を流し出し、液状体を複数の開口部１３ａに亘って連続的に塗布した後に、その液状体を乾燥させて成膜したキャリア輸送層の膜厚を測定した。
具体的には、図１５に示すように、バンク１３の開口部１３ａのサイズは長辺１３ａｙ×短辺１３ａｘが７５μｍ×２５μｍの長方形であり、ノズルＮの移動速度２．５［ｍ／ｓｅｃ］、ノズルＮからの液状体の流量８３．３５［μｌ／ｍｉｎ］、温度４０［℃］という条件で、Ｏ２プラズマ処理（プラズマシステム社製バレル式アッシャ「ＤＥＳ−１０６−２５４ＡＥＨ」を用い、真空度０．６［Ｔｏｒｒ］、ＲＦ出力２５０［Ｗ］、Ｏ２流量６０［ｓｃｃｍ］の条件）を５分間施した画素Ｐにおいて、その開口部１３ａが連なる凹部の列に沿ってＰＥＤＯＴ／ＰＳＳが含有される液状体（例えば、Ｂａｙｅｒ社製「ＢＡＹＴＲＯＮ Ｐ CH8000」を水で７０％に希釈した液状体）を塗布し乾燥させて成膜したキャリア輸送層の膜厚を測定した。その測定結果を図１６に示す。
なお、膜厚の測定箇所は、図１５に示すように、ノズルＮの移動方向に沿う横方向に対しては、開口部１３ａの端部から端部に亘る２５μｍの範囲の膜厚を測定し、ノズルＮの移動方向に直交する縦方向に対しては、開口部１３ａの端部から内側への２５μｍの範囲の膜厚を測定した。
こうして、図１６に示す実際の測定結果からも、開口部１３ａの短辺１３ａｘ側より、開口部１３ａの長辺１３ａｙ側での這い上がりの程度が抑えられており、その平坦性が高いことがわかる。
【００５１】
このように、略長方形状の開口部１３ａの短手方向に沿い相対的に移動するノズルＮを介して液状体を塗布することによって、這い上がりの程度を抑えることができ、より膜厚の均一性が良好な正孔注入層８ｂや発光層８ｃを成膜することができる。
つまり、略長方形状の開口部１３ａの短手方向に複数の開口部１３ａが並んだ横方向の凹部の列に沿いノズルＮを相対的に移動させながら、液状体を複数の開口部１３ａに亘って連続的に塗布することによって、略長方形状の開口部１３ａの長手方向に複数の開口部１３ａが並んだ縦方向の凹部の列に沿いノズルＮを相対的に移動させながら液状体を開口部１３ａに塗布することに比べて、一画素Ｐにおける正孔注入層８ｂ、発光層８ｃの平坦な部分の面積が増え、キャリア輸送層（正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）の膜厚をより均一にすることができる。
【００５２】
また、這い上がりを抑えることで、塗布した液状体の大部分を効率的にキャリア輸送層（正孔注入層８ｂ、発光層８ｃ）の平坦な膜部分とすることができるので、形成するキャリア輸送層の膜厚の管理や調整を行いやすくなる。さらに、その這い上がり量が減るために相対的にキャリア輸送層の平坦な膜部分が厚くなりやすく、所定の膜厚を得るための液状体の使用量を従来より低減することも可能になる。
そして、キャリア輸送層である正孔注入層８ｂ及び発光層８ｃの膜厚が均一である程、そのキャリア輸送層の発光効率が向上し、良好な発光が行われるようになるので、好適な膜厚を有する正孔注入層８ｂや発光層８ｃを形成することで、良好な発光が可能なＥＬ素子８を製造することができる。
【００５３】
なお、略長方形状の開口部１３ａの短手方向に沿って、赤色のキャリア輸送層、緑色のキャリア輸送層、青色のキャリア輸送層が順に繰り返すように設けられてなる、赤色の画素（Ｒ）、緑色の画素（Ｇ）、青色の画素（Ｂ）を有するフルカラーのＥＬパネルとする場合、略長方形状の開口部１３ａの長手方向に沿う縦方向の凹部の列に沿ってノズルＮを相対的に移動させて、ＲＧＢ各色に相当する発光層用の液状体を塗布し、縦方向に沿う赤色発光する発光層８ｃ列、緑色発光する発光層８ｃ列、青色発光する発光層８ｃ列を形成するようにしてもよい。
この場合、各色発光層８ｃとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体のみ、略長方形状の開口部１３ａの長手方向に沿って塗布するようにして、正孔注入層８ｂなどのキャリア注入層となる材料を含有する液状体は、略長方形状の開口部１３ａの短手方向に沿って塗布することによって、這い上がりの程度を少しでも抑えて、より均一な膜厚を有するキャリア輸送層を形成することが好ましい。
【００５４】
なお、以上の実施の形態においては、キャリア注入層である正孔注入層８ｂと、発光層８ｃとの２層よりなるキャリア輸送層を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、発光層１層のみからなるキャリア輸送層や、キャリア注入層として正孔注入層の他に電子注入層などを有する３層以上のキャリア輸送層を備えるＥＬ素子であってもよい。
また、上記実施形態では、複数のキャリア輸送層がいずれも湿式成膜によってなされたが、１層以上が湿式成膜によって形成されれば、上述した効果を奏しうる。例えば、金属酸化物を含む材料を蒸着、スパッタ等の非湿式成膜を行うことによって正孔注入層８ｂを形成し、化合物液状体を上述した湿式成膜を行うことによって発光層８ｃを形成してもよい。
また上記実施形態では、ノズルプリント方式であったが、図１７に示すように、インクジェット方式において、画素の短手方向に沿って画素のみならずバンク１３上にも液滴を吐出してもよい。この場合、画素上の液滴とバンク１３上の液滴を乾かない状態で連続するように吐出させればよい。
【００５５】
また、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００５６】
１      ＥＬパネル
８      ＥＬ素子
８ａ    画素電極（第一電極）
８ｂ    正孔注入層（キャリア輸送層、キャリア注入層）
８ｃ    発光層（キャリア輸送層）
８ｄ    対向電極（第二電極）
１０    基板
１３    バンク（隔壁）
１３ａ  開口部（凹部）
Ｎ      ノズル
Ｐ      画素
【図１】
2010232197.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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