JPWO2015162891A1 - 有機ｅｌ表示パネルの製造方法および有機ｅｌ表示パネルの製造システム - Google Patents

Abstract

基板（１００）のバンク（１０１）の間に有機ＥＬ材料を含む原料液（２００）を塗布する印刷工程を経て有機ＥＬ表示パネル（３００）を製造する方法であって、印刷工程の前に、基板（１００）に存在する異物Ａを検出する検出工程と、異物Ａを検出した場合に異物Ａの位置を示す位置情報を生成する情報生成工程と、位置情報に基づいて、異物Ａ、および、その周囲の少なくとも一方に阻害樹脂（２９９）を塗布する樹脂塗布工程とを含む製造方法。

Description

本開示は、有機ＥＬ表示パネルを製造する方法、および、有機ＥＬ表示パネルの製造システムに関し、特に印刷技術が採用される有機ＥＬ表示パネルの製造方法、および、有機ＥＬ表示パネルの製造システムに関する。

特許文献１は、有機ＥＬ表示パネルを製造するにあたり、基板上に設けたバンク（隔壁）の間に原料液（機能液）を塗布する技術が記載されている。

特開２００６−１１３４２３号公報

本開示は、有機ＥＬ表示パネルを製造する方法、および、有機ＥＬ表示パネルの製造システムであって、印刷工程前の基板に付着した異物に対応することのできる有機ＥＬ表示パネルを製造する方法、および、有機ＥＬ表示パネルの製造システムを提供する。

上記目的を達成するために、本開示にかかる有機ＥＬ表示パネルの製造方法は、複数のバンクが設けられた基板の前記バンクの間に有機ＥＬ材料を含む原料液を塗布する印刷工程を経て有機ＥＬ表示パネルを製造する方法であって、前記印刷工程の前に、前記基板の前記バンク側の表面に存在する異物を検出する検出工程と、前記異物を検出した場合に前記基板に対する前記異物の位置を示す位置情報を生成する情報生成工程と、前記位置情報に基づいて、前記異物、および、その周囲の少なくとも一方に前記異物が前記原料液を吸収することを阻害する阻害樹脂を塗布する樹脂塗布工程とを含む。

本開示によれば、印刷工程の前に基板の表面に異物が付着した場合でも、異物による原料液の吸収を抑制し、製品である有機ＥＬ表示パネルにおいて、異物が付着していない部分との輝度の差を減少させることが可能となる。

図１は、有機ＥＬ表示パネルの製造中における基板を模式的に示す斜視図である。 図２は、印刷工程を実行した直後の異物が付着した基板を模式的に示す断面図である。 図３は、有機ＥＬ表示パネルを備えたテレビを示す斜視図である。 図４は、有機ＥＬ表示パネルの製造システムを模式的に示す図である。 図５は、有機ＥＬ表示パネルの製造方法を示すフローチャートである。 図６は、樹脂塗布工程を実行する樹脂塗布装置を模式的に示す側面図である。 図７は、印刷工程を実行する印刷装置を模式的に示す側面図である。 図８は、実施の形態１の変形例１における樹脂塗布工程後の基板を模式的に示す斜視図である。 図９は、実施の形態１の変形例２における印刷工程を実行する印刷装置を模式的に示す側面図である。 図１０は、実施の形態２にかかる有機ＥＬ表示パネルの製造システムを模式的に示す図である。 図１１は、実施の形態２にかかる有機ＥＬ表示パネルの製造方法を示すフローチャートである。 図１２は、実施の形態２にかかる印刷工程を実行する印刷装置を模式的に示す側面図である。

図１は、有機ＥＬ表示パネルの製造中における基板を模式的に示す斜視図である。

同図に示す基板１００は、印刷工程に入る直前の基板１００であり、基板１００の表面には縦方向（図中Ｚ軸方向）に延びて配置されるバンク１０１（隔壁）である縦バンク１１１と横方向（図中Ｘ軸方向）に延びて配置されるバンク１０１である横バンク１１２とが格子状に設けられている。図１には、印刷工程前のいずれかの段階で基板１００に付着した異物Ａが説明のために示されているが、異物Ａはある確率で偶然に基板１００に付着するものである。

このように偶然に異物Ａが付着した基板１００に対し、有機ＥＬ材料を含む原料液２００（いわゆるインク）を塗布する印刷工程を実行する場合、異物Ａが存在する発光画素１０２の容積は、異物Ａが存在しない発光画素１０２の容積に比べて異物Ａの分だけ小さくなるので、一般的には、異物Ａが存在する発光画素１０２に塗布する原料液２００の量を、異物Ａが存在しない発光画素１０２に塗布する原料液２００の量より、少なくするという対策が考えられる。

そこで発明者は、異物Ａが存在する発光画素１０２に塗布する原料液を少なくする種々の条件の下、鋭意実験と研究とを行い、原料液の塗布条件の最適化を図ったが、異物Ａが存在する発光画素１０２に塗布する原料液の量を少なくすると、異物Ａが存在する発光画素１０２の輝度が存在しない発光画素１０２の輝度よりも高くなる傾向にあることを見出した。

そこで、さらに実験と研究とを重ねた結果、異物Ａが存在する発光画素１０２の輝度が高くなるのは、原料液２００の塗布により形成される層の厚みが薄くなってしまうことに起因することを見出した。そしてその原因が、図２に示すように、異物Ａ毛細管現象とでも言うような現象により、原料液２００が異物Ａに吸い寄せられた状態で保持されるため、異物Ａ以外の部分に塗布される原料液２００の量が減少するためであることを見出した。すなわち、発光画素１０２における異物Ａの存在により、発光画素１０２の容積が減少するのではなく、その逆で、等価的には発光画素１０２の容積の増大ということになる、という新たな知見を得た。

本開示は、上記新しく得られた知見に基づいてなされたものであり、一般的な技術者が考える対策とは逆の発想に基づいてなされたものである。以下に適宜図面を参照しながら、実施の形態を説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、本開示者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

（実施の形態１）
［有機ＥＬ表示パネルの概要］
有機ＥＬ表示パネル３００は、例えば図３に示すように、映像や画像、文字などを表示する装置であり、図１に示すような基板１００から製造される表示装置である。例えば、有機ＥＬ表示パネル３００は、受信した放送波等から得られる映像を出力するテレビ３９９に組み込まれる。有機ＥＬ表示パネル３００は、有機ＥＬ材料で発光層が構成された発光ダイオードである有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ダイオードを発光素子として備えている。本開示の場合、有機ＥＬ材料で発光層を形成する方法は印刷法であり、特に本実施の形態では、各発光色に対応した有機ＥＬ材料が含まれる複数種類（本実施の形態では３種類）の原料液２００を所定のバンク１０１の間にそれぞれ吐出して原料液２００を充填する印刷方法が採用される。

［有機ＥＬ表示パネルの製造システム］
図４は、有機ＥＬ表示パネルの製造システムを模式的に示す図である。

同図に示すように製造システム４００は、検出装置４０１と、樹脂塗布装置４０２と、印刷装置４０３とを備えている。

なお、これらの装置は搬送装置で接続されるものであり、各装置のそれぞれはチャンバー内に配置されてもよい。

検出装置４０１は、前工程において複数のバンク１０１が設けられた基板１００のバンク１０１側の表面に存在する異物Ａを検出し、基板１００に対する異物Ａの位置を示す位置情報を生成する装置である。本実施の形態の場合、検出装置４０１は、カメラを用いて基板１００の画像をデータとして取得し、画像解析を行って異物Ａの有無、および、異物Ａが存在している場合には、異物Ａの位置情報を生成する。なお、位置情報とは、例えば基板１００に設けられた基準位置を原点とし、基板１００の表面の位置を二次元の数値で表す情報などである。

なお、検出装置４０１は、カメラの画像を解析して異物Ａを検出するものに限定される訳ではなく、レーザー光を用いたものなど異物Ａの有無およびその位置を検出できるものであれば特に制限されるものでは無い。

樹脂塗布装置４０２は、検出装置４０１によって生成された位置情報に基づいて、異物Ａ、および、その周囲の少なくとも一方に異物Ａが原料液２００を吸収することを阻害する阻害樹脂を塗布する装置である。

ここで、阻害樹脂とは、原料液２００、特に原料液２００に含まれる有機ＥＬ材料が異物Ａに吸収されることを抑制、または、防止することができる樹脂である。阻害樹脂の材質は特に限定されるものではないが、バンク１０１の間に充填される原料液２００と接触するため、原料液２００（特に溶媒）に対して親和性が低く、原料液２００に溶解しにくい、または、原料液２００と混ざりにくい疎液性の樹脂の採用が好ましい。さらに、原料液２００に対するぬれ性の悪い撥液性の樹脂が好ましい。具体的には、バンク１０１を構成する樹脂と同じ樹脂を阻害樹脂として用いることが好ましい。バンク１０１を構成する樹脂は、疎液性、および、撥液性を備えており、また、有機ＥＬ材料やその他の材料と接触した状態で製品として使用しても有機ＥＬ表示パネル３００に対し悪影響を及ぼすことなく安定した状態で維持することができるため、特に好ましい。

樹脂塗布装置４０２の阻害樹脂の塗布方式は、特に限定されるものではなく、ジェットディスペンス方式、シリンジ方式、チュービング方式などを例示することができる。本実施の形態の場合、阻害樹脂を液滴として吐出し、所定の場所に阻害樹脂を塗布するジェットディスペンス方式の樹脂塗布装置４０２が採用されている。ジェットディスペンス方式の樹脂塗布装置４０２であれば、バンク１０１に邪魔されることなく位置情報に基づいて微小な異物Ａに対し正確に阻害樹脂を塗布することができ、また、阻害樹脂の塗布量も正確に制御し、把握することができるため好ましい。

印刷装置４０３は、基板１００のバンク１０１の間に有機ＥＬ材料を含む原料液２００を塗布する装置である。印刷装置４０３としては、ジェットディスペンス方式の装置を例示することができる。本実施の形態の場合、印刷装置４０３は、線上、または、細い幅の帯状領域内に並んで配置された多数の吐出口を有し、それぞれの吐出口からの原料液２００の吐出を制御することができるヘッドを備え、当該ヘッドと基板１００とを相対的に移動させることで、基板１００の任意の位置に任意の種類の原料液２００（例えばＲＧＢにそれぞれ対応した有機ＥＬ材料が含まれる原料液２００）を塗布することができる装置である。

なお、印刷装置の次工程には、塗布された原料液２００を乾燥させて有機ＥＬ材料を層状に形成する乾燥炉や、層状に形成された有機ＥＬ材料をさらに乾燥させて焼き付ける焼き付け炉などが存在する。

［有機ＥＬ表示パネルの製造方法］
次に、有機ＥＬ表示パネル３００の製造方法について説明する。

図５は、有機ＥＬ表示パネルの製造方法を示すフローチャートである。

同図に示すように、前工程において複数のバンク１０１が設けられた基板１００に対し、検出装置４０１を用いて基板１００のバンク１０１側の表面に存在する異物Ａを検出する（Ｓ１０１：検出工程）。

検出工程（Ｓ１０１）で異物Ａが検出された場合（Ｓ１０１、Ｙ）、基板１００に対する異物Ａの位置を示す位置情報を検出装置４０１が生成する（Ｓ１０２：情報生成工程）。本実施の形態の場合、情報生成工程Ｓ１０２において、検出装置４０１は異物Ａの大きさを示すサイズ情報も生成する。

次に、情報生成工程（Ｓ１０２）で得られた位置情報に基づいて、異物Ａ、および、その周囲の少なくとも一方に異物Ａが原料液２００を吸収することを阻害する阻害樹脂を塗布する（Ｓ１０３：樹脂塗布工程）。

図６は、樹脂塗布工程を実行する樹脂塗布装置を模式的に示す側面図である。

例えば同図に示すように、樹脂塗布装置４０２は、位置情報に基づき水平面（図６中では基板１００の面と合致させるためＸＺ平面）を自在に移動できるヘッド４２１を備えている。ヘッド４２１は、ジェットディスペンス方式で阻害樹脂２９９を吐出することができるものとなっている。

樹脂塗布装置４０２は、位置情報に基づき異物Ａの上方にヘッド４２１のノズル４２２を配置し、サイズ情報に対応した量の阻害樹脂２９９を異物Ａに塗布する。

以上により、異物Ａは阻害樹脂２９９により覆われ、原料液２００を吸収することが抑制される。

次に、印刷装置４０３が、複数のバンク１０１が設けられた基板１００のバンク１０１の間のそれぞれに有機ＥＬ材料を含む原料液２００を塗布する（Ｓ１０４：印刷工程）。

図７は、印刷工程を実行する印刷装置を模式的に示す側面図である。

例えば同図に示すように、印刷装置４０３は、図中Ｘ軸方向に一次元的に並んだ吐出口を複数備え、当該吐出口と基板１００とを相対的に移動させながら、原料液２００をバンク１０１の間に適宜塗布していく。

この場合、バンク１０１の間に異物Ａが存在していたとしても、異物Ａは阻害樹脂２９９に覆われているため、異物Ａが原料液２００を吸収することはなく、異物Ａが存在するバンク１０１の間に塗布された原料液２００の量と発光に寄与する有機ＥＬ材料が含有された原料液２００の量とが実質的に同一となる。

従って、次工程において原料液２００を乾燥させて基板１００に定着させた有機ＥＬ材料の厚みは異物Ａの有無にかかわらずほぼ同一となる。

そして、上記製造方法を採用することにより、バンク１０１の間に異物Ａを覆う、または、囲う阻害樹脂を備える有機ＥＬ表示パネル３００を製造することができる。当該有機ＥＬ表示パネル３００は、発光画素１０２に同一の電圧を印加した場合、異常に輝度が高い発光画素１０２の発生を抑制することができる。

次に、樹脂塗布工程の変形例について説明する。

［変形例１］
図８は、実施の形態１の変形例１における樹脂塗布工程後の基板を模式的に示す斜視図である。

同図に示すように、樹脂塗布工程（Ｓ１０３）において、阻害樹脂２９９は異物Ａに直接塗布するのではなく、異物Ａが原料液２００を吸収することを阻害できる態様であれば異物Ａの周囲に阻害樹脂２９９を塗布するものでもよい。

［変形例２］
図９は、実施の形態１の変形例２における印刷工程を実行する印刷装置を模式的に示す側面図である。

同図に示すように印刷工程（Ｓ１０４）においては、阻害樹脂２９９が塗布されたバンク１０１の間に塗布する原料液２００の量を、異物Ａが存在しなかったならば塗布する原料液２００の量よりも少なくしてもかまわない。この場合、樹脂塗布工程（Ｓ１０３）において樹脂塗布装置４０２が塗布した阻害樹脂２９９の量と同じ量を少なくしても良い。さらには、樹脂塗布装置４０２が塗布した阻害樹脂２９９の量、および、検出装置４０１が生成したサイズ情報に基づき原料液２００の塗布量を減少させてもかまわない。

これによれば、異物Ａおよび塗布された阻害樹脂２９９によって減少した発光画素１０２の面積に対応して塗布する原料液２００の量を調整することができ、次工程において原料液２００を乾燥させて基板１００に定着させた有機ＥＬ材料の厚みを正確に調整することが可能となる。なお本変形例２は異物Ａのサイズが大きい場合に特に有効である。

（実施の形態２）
［有機ＥＬ表示パネルの製造システム］
図１０は、実施の形態２にかかる有機ＥＬ表示パネルの製造システムを模式的に示す図である。

同図に示すように製造システム４００は、検出装置４０１と、印刷装置４０３とを備えている。

なお、これらの装置は上記と同様であるため、同一の符号を付し詳細な説明を省略する。

［有機ＥＬ表示パネルの製造方法］
次に、実施の形態２にかかる有機ＥＬ表示パネル３００の製造方法について説明する。

図１１は、実施の形態２にかかる有機ＥＬ表示パネルの製造方法を示すフローチャートである。

同図に示すように、前工程において複数のバンク１０１が設けられた基板１００に対し、検出装置４０１を用いて基板１００のバンク１０１側の表面に存在する異物Ａを検出する（Ｓ２０１：検出工程）。

検出工程（Ｓ２０１）で異物Ａが検出された場合（Ｓ２０１、Ｙ）、基板１００に対する異物Ａの位置を示す位置情報を検出装置４０１が生成する（Ｓ２０２：情報生成工程）。本実施の形態の場合、情報生成工程Ｓ２０２において、検出装置４０１は異物Ａの大きさを示すサイズ情報も生成する。

次に、情報生成工程（Ｓ２０２）で得られた位置情報に基づいて、印刷装置４０３が、複数のバンク１０１が設けられた基板１００のバンク１０１の間のそれぞれに有機ＥＬ材料を含む原料液２００を塗布する（Ｓ１０４：印刷工程）。本実施の形態の場合、図１２に示すように、印刷装置４０３は、位置情報に基づいて異物Ａが存在するバンク１０１の間に塗布する原料液２００の量を、異物Ａが存在しなかったならば塗布する原料液２００の量よりも多くして、原料液２００の実質的な充填量、つまり、異物Ａに吸収された量を除外した原料液２００の量を他のバンク１０１の間の塗布量と同じにする。

具体的には検出装置４０１が生成したサイズ情報に基づき原料液２００の塗布量を増加させてもかまわない。

これによれば、異物Ａに吸収され発光に寄与しない有機ＥＬ材料を塗布する原料液２００を増加させることにより補填することができ、異物Ａが存在するバンク１０１の間に充填された原料液２００の実質的な量と、それ以外の部分に充填された原料液２００の量とがほぼ同一となる。

従って、次工程において原料液２００を乾燥させて基板１００に定着させた有機ＥＬ材料の厚みは異物Ａの有無にかかわらずほぼ同一となる。そして、同一の電圧を印加した場合、異常に輝度が高い発光画素１０２の発生が抑制された有機ＥＬ表示パネル３００を製造することが可能となる。

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１、２および、変形例を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これらに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１や変形例で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

たとえば、実施の形態１において、有機ＥＬ表示パネル３００はテレビに備えられるものであるとした。しかし、有機ＥＬ表示パネル３００はテレビ以外に用いられるものであってもかまわない。例えば、有機ＥＬ表示パネル３００は、外部から入力される映像を表示するモニタ装置、広告媒体として使用されるデジタルサイネージ、ならびに、タッチパネルによってユーザの操作を受け付ける携帯端末、タブレット端末、および、テーブル型有機ＥＬ表示パネル３００等として実現されてもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

例えば、上記実施の形態では、ラインバンクが設けられた基板１００を例示して説明したが、基板に設けられるバンクはラインバンクばかりでなく、縦バンク１１１および横バンク１１２が同じ高さであり、発光画素１０２毎に原料液２００を塗布するような基板１００等でもかまわない。

本開示は、画像や文字、動画を表示する有機ＥＬ表示パネル３００の製造方法、および、有機ＥＬ表示パネル３００の製造システムであって、特に大型の有機ＥＬ表示パネル３００に適用可能である。具体的には、テレビ、モニタ表示、デジタルサイネージ、携帯端末、タブレット端末、および、テーブル型有機ＥＬ表示パネル３００などの電子機器に、本開示は適用可能である。

１００ 基板
１０１ バンク
１０２ 発光画素
１１１ 縦バンク
１１２ 横バンク
２００ 原料液
２９９ 阻害樹脂
３００ 有機ＥＬ表示パネル
３９９ テレビ
４００ 製造システム
４０１ 検出装置
４０２ 樹脂塗布装置
４０３ 印刷装置
４２１ ヘッド
４２２ ノズル

Claims (6)

1. 複数のバンクが設けられた基板の前記バンクの間に有機ＥＬ材料を含む原料液を塗布する印刷工程を経て有機ＥＬ表示パネルを製造する方法であって、
   前記印刷工程の前に、
   前記基板の前記バンク側の表面に存在する異物を検出する検出工程と、
   前記異物を検出した場合に前記基板に対する前記異物の位置を示す位置情報を生成する情報生成工程と、
   前記位置情報に基づいて、前記異物、および、その周囲の少なくとも一方に前記異物が前記原料液を吸収することを阻害する阻害樹脂を塗布する樹脂塗布工程とを含む
   有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
2. 前記印刷工程においては、
   前記阻害樹脂が塗布された前記バンクの間に塗布する前記原料液の量を、前記異物が存在しなかったならば塗布する前記原料液の量よりも少なくする
   請求項１に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
3. 前記検出工程において、
   前記異物の大きさを示すサイズ情報を生成し、
   前記印刷工程において、
   前記阻害樹脂が塗布された前記バンクの間に塗布する前記原料液の量を、前記異物が存在しなかったならば塗布する前記原料液の量よりも前記サイズ情報に基づき少なくする
   請求項２に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
4. 前記阻害樹脂は、前記原料液をはじく撥液性を備える
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
5. 複数のバンクが設けられた基板の前記バンクの間に有機ＥＬ材料を含む原料液を塗布する印刷工程を経て有機ＥＬ表示パネルを製造する方法であって、
   前記印刷工程の前に、
   前記基板の前記バンク側の表面に存在する異物を検出し、前記基板に対する前記異物の位置を示す位置情報を生成する検出工程を含み、
   前記印刷工程においては、
   前記位置情報に基づいて、前記異物が存在する前記バンクの間に塗布する前記原料液の量を、前記異物が存在しなかったならば塗布する前記原料液の量よりも多くする
   有機ＥＬ表示パネルの製造方法。
6. 複数のバンクが設けられた基板の前記バンク側の表面に存在する異物を検出し、前記基板に対する前記異物の位置を示す位置情報を生成する検出装置と、
   前記位置情報に基づいて、前記異物、および、その周囲の少なくとも一方に前記異物が前記原料液を吸収することを阻害する阻害樹脂を塗布する樹脂塗布装置と、
   前記基板の前記バンクの間に有機ＥＬ材料を含む原料液を塗布する印刷装置と
   を備える有機ＥＬ表示パネルの製造システム。

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