JP6268351B2 - 基板、および、パネルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、パネルの製造方法およびその製造方法で使用する基板に関する。特に、インクジェット装置によるパネルの製造方法と、その製造に用いる基板に関するものである。

近年、インクジェット技術を用いて電子デバイスを製造する方法が注目を集めている。

インクジェット技術による製造は、蒸着技術などに比べ設備構成がシンプルで安価な製造が可能である。また、インクジェット技術は直接パターニング技術であるため蒸着技術におけるマスクが不要で大型化が可能である。例えば、表示電子デバイスにおいては大画面への市場要求が高まり、インクジェット塗布による電子デバイス製造技術への期待は高まっている。

代表的な一つとして、インクジェット装置を用いて、有機機能材料を含むインクの液滴を、ディスプレイ基板となる基板（特に、有機ＥＬディスプレイ：organic electro luminescence display）に吐出して、有機機能層を形成する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

有機機能材料を含むインクは、基板に配置された発色領域に塗布される。ここで、発色領域とは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のいずれかの副画素が並んだ領域を意味する。すなわち基板では、少なくとも３種類の発色領域（Ｒ、Ｇ、Ｂ）が特定の方向に沿って互いに平行に配置されている。

図６を用いて、インクジェット方法による発色領域へのインクの塗布を説明する。

図６の（ａ）が附されている部分は、インクジェット装置の平面図である。インクジェットヘッド１０が、基板１２上を通過する時、基板１２上のセル１３へインクを塗布する。基板１２上には、複数の第１パネル領域１４があり、第１パネル領域１４内にセル１３がある。

最終、基板１２は、第１パネル領域１４ごとに分割され、第１パネル領域１４に対応した複数のパネルとなる。つまり複数の第１パネル領域１４を備えた一つの基板１２を用いることで、一度に、多数のパネルを作製する。

この時、第１パネル領域１４内で、外側に位置するセル１３では、内側に位置するセル１３と比較して、塗布されたインクの乾燥状態が異なる。これは、以下の理由である。外側のセル１３は、そのセルより外側に、セル１３が存在しないか、セル１３が少ない。このため、乾燥時に、そのセルを中心として、外側と内側との対称性が異なる。結果、セル内でインクが片方へ寄り、インクの乾燥状態が異なる。第１パネル領域１４内で外側セルと内側セルとで、インクの偏り方が異なる。特に、第１パネル領域１４の上辺のセル１３と、下辺のセル１３とで、セル１３内のインク傾きの差が大きく、パネルとして点灯した時にムラとなる。

この場合、特許文献２では、図６の（ｂ）を附した部分に示すようにしている。図６の（ｂ）を附した部分は、図６の（ａ）を附した部分に相当する図である。点灯しない第１ダミーセル２０を、第１パネル領域１４の外側に設け、第１ダミーセル２０にもインクを塗布する。この結果、外側のセル１３も、内側と外側が同じ環境となる。結果、外側のセル１３も、有機機能材料である発色材料の膜厚が一定となり、ムラにならない。

しかし、基板１２の材料利用効率を上げるため、１つの基板１２に複数の大きさの異なるパネル領域を設ける時、図７で説明する問題がある。

図７の（ａ）を附した部分は、図６の（ａ）を附した部分に相当する図である。基板１２に、異なる大きさの第１パネル領域１４と第２パネル領域１５とを設ける。基板１２を隙間無く利用するため、このように設ける場合がある。

この場合に、上記と同様に乾燥ムラ防止のためダミーセルを設けたのが、図７の（ｂ）を附した部分である。図７の（ｂ）を附した部分は、図７の（ａ）を附した部分に相当する図である。すなわち、第１ダミーセル２０、第２ダミーセル２１を、第１パネル領域１４，第２パネル領域１５のそれぞれの周辺に配置する。

特開２００４−３６２８１８号公報 特許第３６２８９９７号公報

しかしながら、図７の（ｂ）を附した部分に示した図の場合、第１パネル領域１４と第２パネル領域１５との間に第１ダミーセル２０，第２ダミーセル２１を配置している。この結果、その部分が余分に必要となり、基板１２を有効に使用できない。

本発明の目的は、複数の大きさの異なるパネル領域を、１つの基板で作製する場合に、基板を有効に使用し、かつ、パネルとしてムラがでない方法、基板を提供することである。

本発明は、１枚の基板上に配置された複数の第１セルを有する方形の第１パネル領域と、前記基板上に配置された複数の第２セルを有し、前記第１パネル領域と大きさが異なる方形の第２パネル領域と、前記第１パネル領域に対し前記第１パネル領域に隣接する前記第２パネル領域の反対側の辺に対応する前記第１パネル領域の外周に形成された前記第２セルと同じ形状の第１ダミーセルと、前記第２パネル領域に対し前記第２パネル領域に隣接する前記第１パネル領域の反対側の辺に対応する前記第２パネル領域の外周に形成された前記第１セルと同じ形状の第２ダミーセルと、を備える基板を用いる。

また、１枚の基板上に大きさの異なる第１パネル領域、および、第２パネル領域を配置し、前記第１パネル領域の外周に、前記第２パネル領域内の第２セルと同じ形状の第１ダミーセルを形成し、前記第２パネル領域の外周に、前記第１パネル領域内の第１セルと同じ形状の第２ダミーセルを形成した前記基板を準備する準備工程と、インクジェット法により、前記第１セル、前記第２セル、前記第１ダミーセル、前記第２ダミーセルにインクを塗布する塗布工程と、前記基板を乾燥する乾燥工程と、を含むパネルの製造方法を用いる。

本発明は、１つの基板から複数のパネルを作製する場合、各パネルの両端の乾燥状態を等しくできるようにダミーセルの形状を変更する。このことで、パネル両端の乾燥スピードを等しくすることができる。つまり、パネルとしての乾燥ばらつきを抑制することにより、むらのない均一なパネルを形成することが可能となる。

図１は、実施の形態１のインクジェット法におけるインク塗布時の平面図である。 図２は、実施の形態１の基板を模式的に拡大して示す平面図であり、（ａ）〜（ｃ）を附した部分は、それぞれ基板の異なる箇所に対応する。 図３は、実施の形態２のインクジェット法におけるインク塗布時の平面図である。 図４は、実施の形態３のインクジェット法におけるインク塗布時の平面図である。 図５は、実施の形態３の基板を模式的に拡大して示す平面図であり、（ａ）〜（ｃ）を附した部分は、それぞれ基板の異なる箇所に対応する。 図６は、（ａ）従来のインクジェット法におけるインク塗布時の平面図と、（ｂ）従来の基板の平面図とをまとめて示した図であり、（ａ）を附した部分が従来のインクジェット法におけるインク塗布時の平面図に対応し、（ｂ）を附した部分が従来の基板の平面図に対応する。 図７は、複数の従来のインクジェット法におけるインク塗布時の平面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明に係る基板、および、パネルの製造方法の一例を示したものに過ぎない。従って本発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

また、図面は、本願発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。

（実施の形態１）
図１に、実施の形態１の基板１２の平面図を示す。２つの異なる大きさの第１パネル領域１４と、第２パネル領域１５（以下、これらを「パネル領域」と総称する場合がある）とが、１つの基板１２上にある。さらに、第１パネル領域１４、第２パネル領域１５のそれぞれの外周に、第１ダミーセル３０、第２ダミーセル３１を設けている。しかし、パネル領域間３２には、ダミーセルを設けていない。

本実施の形態の場合、基板１２は、ガラス基板である。また、一枚の基板１２に複数の第１パネル領域１４、および、第２パネル領域１５が含まれており、基板１２から各パネル領域を切り出すことにより複数のパネルが製造される。基板１２から製造されるパネルとしては、有機ＥＬディスプレイパネルを想定している。なお、パネルは、他のディスプレイや、デバイスなどの製品となるものである。

ここで、外周とは、パネル領域内を含まないパネル領域の周縁部を意味している。また、セルとは、パネル領域内の一部を占める部分であり、最終製品となった場合の一つの機能を担う部分である。本実施の形態の場合、パネルは有機ＥＬディスプレイパネルであり、セルは、副画素に対応する。また、セルはバンクで囲われる、または、挟まれて形成される場合がある。

ここで、第１ダミーセル３０の形状は、第１パネル領域１４の第１セル４０でなく、第２パネル領域１５の第２セル４１と同じ形状、または、相似形状である。また、第２ダミーセル３１の形状は、第２パネル領域１５の第２セル４１でなく、第１パネル領域１４の第１セル４０と同じ形状、または、相似形状である。

また、第１ダミーセル３０の向きは、第２パネル領域１５の第２セル４１の向きと同じであり、第２ダミーセル３１の向きは、第１パネル領域１４の第１セル４０の向きと同じである。

さらに、第１ダミーセル３０と、当該第１ダミーセル３０に隣接する第１セル４０との間隔は、第１パネル領域１４に隣接する第２パネル領域１５に隣接する第１セル４０と、当該第１セル４０に隣接する第２セル４１との間隔と同じである。

このような構造とすることで、第１パネル領域１４の外側であって所定の第一方向（図１中において上下方向であり、第１パネル領域１４の長手方向）の両側には、第１ダミーセル３０と、第２セル４１とが位置する。第１ダミーセル３０と、第２セル４１とは同一形状、または、相似形状である。また、本実施の形態の場合、第１パネル領域１４を仮想的に通過する軸に対し第１ダミーセル３０と、第２セル４１とは軸対称の関係となっている。この結果、第１ダミーセル３０、および、第２セル４１を加えた第１パネル領域１４の幾何学的対称性よくなり、第１パネル領域１４の第１セル４０のそれぞれに塗布されるインクは、均質に乾燥され、ムラが発生しない。

第２パネル領域１５も同様に、第２パネル領域１５の外側であって所定の第一方向（図１中において上下方向であり、第２パネル領域１５の短手方向）の両側には、第２ダミーセル３１と、第１セル４９とが位置する。第２ダミーセル３１と、第１セル４０とは同一形状、または、相似形状である。また、本実施の形態の場合、第２パネル領域１５を仮想的に通過する仮想的な軸に対し第２ダミーセル３１と、第１セル４０とは軸対称の関係となっている。この結果、第２ダミーセル３１、および、第１セル４０を加えた第２パネル領域１５の幾何学的対称性よくなり、第２パネル領域１５の第２セル４１のそれぞれに塗布されるインクは、均質に乾燥され、ムラが発生しない。

通常上記のように、複数の大きさの異なるパネル領域を設ける場合、基板１２を有効に使用するためには、それぞれのパネル領域は、それぞれのパネル領域の長手方向が垂直となることが多い。また、それぞれのパネル領域に含まれる各セルも長方形となることが多い。結果、第１ダミーセル３０と第１セル４０のそれぞれの長方形の長手方向は、垂直となる。同様に、第２ダミーセル３１と第２セル４１のそれぞれの長方形の長手方向も、垂直となる。

ここで、図２の（ａ）〜（ｃ）を附した部分の第１パネル領域１４を部分拡大し簡素化した例で、さらに、その変形例を説明する。

図２の（ａ）を附した部分では、第１パネル領域１４の外側であって所定の第一方向（図２中において上下方向）の一方側に同じ形状の第１ダミーセル３０が設けられ、他方側に第２セル４１が配置されている。このことで、所定の第一方向において第１セル４０の両端部は、同じ環境となり、インクが均等に乾燥してムラが発生しない。

図２の（ｂ）を附した部分では、（ａ）を附した部分で示した第１ダミーセル３０とは形状の異なる第１ダミーセル３０を示している。つまり、第２セル４１の２個分１を１つにしている。ここで、第２セル４１の２個分１を１つにするとは、隣接する２個の第２セル４１を含む最小の方形と第１ダミーセル３０の形状とを同じにすることを意味する。

図２の（ｃ）を附した部分では、（ａ）を附した部分で示した第１ダミーセル３０とは形状の異なる第１ダミーセル３０を示している。つまり、（ｃ）を附した部分に示した第１ダミーセル３０の形状は、第２セル４１の形状と相似である。

結果、第１パネル領域１４の所定の第一方向（例えば基板１２に１辺に沿った方向）の両端部に配置される第１セル４０が、同じような環境で乾燥させることができるようになり、上下端のセルによるムラが生じない。また、第２パネル領域１５に対しても第１パネル領域１４と同様に第２ダミーセル３１を設けることにより同様の作用効果を得ることができる。

（実施の形態２）
実施の形態２を、図３を用いて説明する。図３は、図１に相当する図である。図１に示した基板１２の状態との違いは、第１パネル領域１４、および、第２パネル領域１５の外側であって、前記第一方向とは交差（直交）する第二方向（図３中において左右方向）の両側にも、第３ダミーセル７０、第４ダミーセル７１を設けたものである。

第３ダミーセル７０は、第１セル４０と同じ形状である。第４ダミーセル７１は、第２セル４１と同じ形状である。

結果、第１パネル領域１４、第２パネル領域１５とも、第二方向の両端が、乾燥する際において同じ環境となり、パネル領域内のセルの第二方向の両端部によるムラが生じない。

（実施の形態３）
実施の形態３を、図４を用いて説明する。図４は、図１、３に相当する図である。図１、３との違いは、ダミーセルを１種類にしたこと、パネル領域間３２にもダミーセルを設けたことである。

本実施の形態の場合、第１パネル領域１４、第２パネル領域１５の外周すべてに、第５ダミーセル８０を設けた。第５ダミーセル８０の形状は、第１セル４０、第２セル４１と異なり、それらを合体したものである。

詳細を図５で説明する。図５の（ａ）が附された部分は、図４の一部を拡大簡略化したものである。第１パネル領域１４の周囲に第５ダミーセル８０を設けている。第一パネル領域１４の長手方向である第一方向の両端に対応する外周、および、第一パネル領域１４の短手方向である第二方向の両端に対応する外周に同じダミーセルが配置されているので、対称性よく、ムラが発生しない。

ここで、本実施の形態の場合、実施の形態１，２と異なり、パネル領域間３２にも第５ダミーセル８０を設けている。この理由は、第５ダミーセル８０の形状が、第１セル４０、第２セル４１とも異なるため、より影響力をパネル領域に生じさせるためである。

ここで、第５ダミーセル８０の形状を図５で説明する。図５の（ｂ）を附した部分は、第１セル４０と第２セル４１とを仮想的に重ねた場合の平面図である。第５ダミーセル８０は、第１セル４０と第２セル４１を合わせた形状である。第５ダミーセル８０の形状は、それぞれの中心が一致するように仮想的に重ね合わせた第１セル４０と第２セル４１とを含むことができる最小の方形、または、その相似形である。

第１セル４０と第２セル４１とは、それぞれが長方形でそれぞれの長手方向が垂直となり、長手方向の長さが同じである場合がほとんどである。そのため、第５ダミーセル８０は正方形であるのが好ましい。

方形にする理由は、インク塗布がしやすいようにするためである。

外周とするのは、第１セル４０、第２セル４１より、影響力を大きくするためである。

なお、ただし、第５ダミーセル８０の大きさは、少なくとも、それぞれの中心が一致するように仮想的に重ね合わせた第１セル４０、第２セル４１の面積以上である必要がある。その最小の大きさを図５の（ｂ）を附した部分の点線で示す。

なお、第５ダミーセル８０は、図５の（ｃ）を附した部分に示すように、それぞれの中心が一致するように仮想的に重ね合わせた第１セル４０、第２セル４１の隣接して配置された２つ分を合体した形状でもよい。

結果、第１パネル領域１４、第２パネル領域１５とも、左右両端が、同じ環境となり、左右端のセルによるムラが生じない。

パネル領域間３２には、１列の第５ダミーセルを設けるだけでムラが生じない。

（なお書き）
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。

例えば、１枚の基板上に配置された複数の第１セルを有する方形の第１パネル領域と、前記基板上に配置された複数の第２セルを有し、前記第１パネル領域と大きさが異なる方形の第２パネル領域と、前記第１パネル領域の外周の１辺に形成された前記複数の第２セルと同じ形状の第１ダミーセルと、前記第２パネル領域の外周の１辺に形成された前記複数の第１セルと同じ形状の第２ダミーセルと、を含む基板。

また、前記第１パネル領域の前記１辺の隣の外周の他辺に形成された前記複数の第１セルと同じ形状の第３ダミーセルと、前記第２パネル領域の前記１辺の隣の外周の他辺に形成された前記複数の第３セルと同じ形状の第４ダミーセルと、を含む基板としてもよい。

また、前記第１パネル領域と前記第２パネル領域との間には、ダミーセルを設けない基板でもよい。

また、前記第１セル、前記第２セル、前記第１ダミーセル、前記第２ダミーセルは、長方形であり、前記第１セルと前記第１ダミーセルの長方形の長手方向が垂直であり、前記第２セルと前記第２ダミーセルの長方形の長手方向が垂直である基板でもよい。

また、１枚の基板上に配置された複数の長方形の第１セルを有する方形の第１パネル領域と、前記基板上に配置された複数の長方形の第２セルを有し、前記第１パネル領域と大きさが異なる方形の第２パネル領域と、前記第１パネル領域の外周と、前記第２パネル領域の外周とに設けられた正方形の第５ダミーセルと、を含む基板でもよい。

また、前記第１パネル領域と前記第１パネル領域とは長方形であり、前記第１パネル領域と前記第１パネル領域の長方形は、その長手方向が垂直である基板であってもよい。

また、１枚の基板上に大きさの異なる第１パネル領域と第２パネル領域と隣接して配置し、前記第１パネル領域の外周の１辺には、前記第２パネル領域内の第２セルと同じ形状の第１ダミーセルを形成し、前記第２パネル領域の外周の１辺には、前記第１パネル領域内の第１セルと同じ形状の第２ダミーセルを形成した前記基板を準備する準備工程と、インクジェット法により、前記第１セル、前記第２セル、第１ダミーセル、第２ダミーセルにインクを塗布する塗布工程と、前記基板を乾燥する乾燥工程と、を含むパネルの製造方法でもよい。

また、前記第１パネル領域の前記第２パネル領域と隣接しない１辺に、前記第１セルと同じ形状の第３ダミーセルを設け、前記第２パネル領域の前記第１パネル領域と隣接しない１辺に、前記第２セルと同じ形状の第４ダミーセルを設けるパネルの製造方法でもよい。

また、１枚の基板上に大きさの異なる第１パネル領域と第２パネル領域と隣接して配置し、前記第１パネル領域の外周と、前記第２パネル領域の外周のそれぞれの辺に第５ダミーセルを形成した前記基板を準備する準備工程と、インクジェット法により、前記第１パネル領域内の第１セル、前記第２パネル領域内の第２セル、前記第５ダミーセルにインクを塗布する塗布工程と、前記基板を乾燥する乾燥工程と、を含むパネルの製造方法であり、前記第５ダミーセルの形状は、前記第１セルの形状と前記第２セルの形状とを合わせた形状であるパネルの製造方法でもよい。

また、基板１２の上下方向と左右方向を異なる実施の形態のセルを用いてもよい。

（効果）
本方法によれば、基板上に複数の異なった向きを有するパネル領域にインクジェット塗布にてインクを塗布する際、それぞれのパネル領域の第一方向、第二方向（左右、上下方向）が対称となるようにダミーセルをパターニングすることにより、塗布後の機能層の膜厚分布を第一方向、第二方向（左右、上下）において対称にすることができる。

このように対称に形成することにより、スジムラの少ないパネルを供給することが可能となり、高歩留まりを実現することが可能となる。

本発明の方法は、基板から複数のデバイス、ディスプレイを作製する場合に利用できる。

１０ インクジェットヘッド
１２ 基板
１３ セル
１４ 第１パネル領域
１５ 第２パネル領域
２０ 第１ダミーセル
２１ 第２ダミーセル
３０ 第１ダミーセル
３１ 第２ダミーセル
３２ パネル領域間
４０ 第１セル
４１ 第２セル
７０ 第３ダミーセル
７１ 第４ダミーセル
８０ 第５ダミーセル

Claims (9)

1. １枚の基板上に配置された複数の第１セルを有する方形の第１パネル領域と、
   前記基板上に配置された複数の第２セルを有し、前記第１パネル領域と大きさが異なる方形の第２パネル領域と、
   前記第１パネル領域に対し前記第１パネル領域に隣接する前記第２パネル領域の反対側の辺に対応する前記第１パネル領域の外周に形成された前記第２セルと同じ形状の第１ダミーセルと、
   前記第２パネル領域に対し前記第２パネル領域に隣接する前記第１パネル領域の反対側の辺に対応する前記第２パネル領域の外周に形成された前記第１セルと同じ形状の第２ダミーセルと、
   を備える基板。
2. 前記第１ダミーセルが形成された辺の隣の辺に対応する前記第１パネル領域の外周に形成され、前記複数の第１セルと同じ形状の第３ダミーセルと、
   前記第２ダミーセルが形成された辺の隣の辺に対応する前記第２パネル領域の外周に形成され、前記複数の第２セルと同じ形状の第４ダミーセルと、
   を備える請求項１に記載の基板。
3. 前記第１パネル領域と前記第２パネル領域との間には、ダミーセルを設けない
   請求項１または２に記載の基板。
4. 前記第１セル、前記第２セル、前記第１ダミーセル、前記第２ダミーセルは、長方形であり、
   前記第１セルの長手方向と前記第１ダミーセルの長手方向とが垂直であり、
   前記第２セルの長手方向と前記第２ダミーセルの長手方向とが垂直である
   請求項１から３のいずれか１項に記載の基板。
5. １枚の基板上に配置された複数の長方形の第１セルを有する方形の第１パネル領域と、
   前記基板上に配置された複数の長方形の第２セルを有し、前記第１パネル領域と大きさが異なる方形の第２パネル領域と、
   前記第１パネル領域の外周と、前記第２パネル領域の外周とに設けられた正方形の第５ダミーセルと、
   を備える基板。
6. 前記第１パネル領域と前記第２パネル領域とは長方形であり、
   前記第１パネル領域の長手方向と前記第２パネル領域の長手方向が垂直である
   請求項１から５のいずれか１項に記載の基板。
7. １枚の基板上に大きさの異なる第１パネル領域、および、第２パネル領域を配置し、前記第１パネル領域の外周に、前記第２パネル領域内の第２セルと同じ形状の第１ダミーセルを形成し、前記第２パネル領域の外周に、前記第１パネル領域内の第１セルと同じ形状の第２ダミーセルを形成した前記基板を準備する準備工程と、
   インクジェット法により、前記第１セル、前記第２セル、前記第１ダミーセル、前記第２ダミーセルにインクを塗布する塗布工程と、
   前記基板を乾燥する乾燥工程と、
   を含むパネルの製造方法。
8. 前記第１パネル領域の前記第２パネル領域と隣接しない外周に、前記第１セルと同じ形状の第３ダミーセルを設け、
   前記第２パネル領域の前記第１パネル領域と隣接しない外周に、前記第２セルと同じ形状の第４ダミーセルを設ける
   請求項７に記載のパネルの製造方法。
9. １枚の基板上に大きさの異なる第１パネル領域と第２パネル領域とを隣接して配置し、前記第１パネル領域の外周と、前記第２パネル領域の外周のそれぞれに第５ダミーセルを形成した前記基板を準備する準備工程と、
   インクジェット法により、前記第１パネル領域内の第１セル、前記第２パネル領域内の第２セル、前記第５ダミーセルにインクを塗布する塗布工程と、
   前記基板を乾燥する乾燥工程と、を含むパネルの製造方法であり、
   前記第５ダミーセルの形状は、前記第１セルの形状と前記第２セルの形状とを合わせた形状である
   パネルの製造方法。

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