JP2009163931A - 表示パネル製造装置及び表示パネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インク（有機溶液）を均一に塗布することができるとともに、残留インクによる表示品位や信頼性の低下を抑制することができる表示パネル製造装置及び表示パネルの製造方法を提供する。
【解決手段】表示パネル製造装置のインク吐出機構部は、主走査方向（Ｘｍ方向）に走査しつつ、液流状のインクを吐出するノズルヘッド１１と、当該ノズルヘッド１１に所定量のインクを供給するポンプ部１２及びポンプ制御部１３と、ノズルヘッド１１から吐出するインクの量（吐出量）を制御する吐出制御部１６と、ノズルヘッド１１をパネル基板ＰＳＢに対して主走査方向に走査するためのガイドレール１１５を備えたヘッド走査部１５と、上記ノズルヘッド１１とパネル基板ＰＳＢとの間に配置され、かつ、主走査方向にスリットＳＴが設けられたシャッター板１７と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示パネル製造装置及び表示パネルの製造方法に関し、特に、液状材料を塗布することにより形成される発光機能層を有する発光素子が複数配列された表示パネルを製造するための製造装置及び表示パネルの製造方法に関する。

近年、携帯電話や携帯音楽プレーヤ等の電子機器の表示デバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と略記する）等の発光素子を２次元配列した表示パネル（発光素子型表示パネル）を適用したものが知られている。特に、アクティブマトリクス駆動方式を適用した発光素子型表示パネルにおいては、広く普及している液晶表示装置に比較して、表示応答速度が速く、視野角依存性も小さく、また、高輝度・高コントラスト化、表示画質の高精細化等が可能であるとともに、液晶表示装置のようにバックライトや導光板を必要としないので、一層の薄型軽量化が可能であるという極めて優位な特徴を有している。

上述した発光素子の一例である有機ＥＬ素子は、周知のように、概略、例えばガラス基板等の一面側に、アノード（陽極）電極と、有機ＥＬ層（発光機能層）と、カソード（陰極）電極と、を順次積層した素子構造を有し、有機ＥＬ層に発光しきい値を越えるようにアノード電極に正電圧、カソード電極に負電圧を印加することにより、有機ＥＬ層内で注入されたホールと電子が再結合する際に生じるエネルギーに基づいて光（励起光）が放射されるものである。

ここで、有機ＥＬ層となる正孔輸送層や発光層、電子輸送層を形成する手法としては、有機材料（正孔輸送材料や発光材料、電子輸送材料）に応じて、蒸着法や塗布法等が知られている。具体的には、低分子系の有機材料を用いた有機ＥＬ素子の場合、一般に蒸着法が適用される。この手法では、発光素子形成領域や画素形成領域のアノード電極上にのみ低分子系の有機膜を選択的に薄膜形成する際に、上記アノード電極以外の領域への低分子材料の蒸着を防止するためのマスクを用いる場合があり、当該マスクの表面にも低分子材料が付着することになるため、製造時の材料ロスが大きくなるうえ、製造プロセスが非効率的であるという問題を有している。

一方、高分子系の有機材料を用いた有機ＥＬ素子の場合には、湿式成膜法（塗布法）としてインクジェット法やノズルコート法等が適用される。これらの手法では、アノード電極上、又は、アノード電極を含む特定の領域にのみ選択的に上記有機材料の溶液を塗布することができるので、材料ロスが少なく効率的な製造プロセスで良好に有機ＥＬ層（正孔輸送層や電子輸送性発光層）の薄膜を形成することができるという利点を有している。
このような塗布法を適用した有機ＥＬ素子（表示パネル）の製造方法やその製造装置については、例えば、特許文献１等に詳しく説明されている。

特開２００２−７５６４０号公報 （第３頁〜第５頁、図３〜図７）

上述したような塗布法のうち、ノズルコート法においては、発光層や電荷輸送層（正孔輸送層、電子輸送層）を形成する有機材料を溶媒に溶解させたインク（有機溶液）を、ノズル（吐出口）から連続的に一定の流量で吐出して塗布することができるので、インクジェット法に比較して、均一な塗布状態を実現することができるという特徴を有している。

しかしながら、ノズルコート法においては、インクジェット法に比較して、ノズルの周囲にインクが残留しやすく、またインクジェット法に比較して少数のノズルで塗布を行うためノズルが基板上を往復する回数が増えるという欠点を有している。そのため、このインクが乾燥、固化するとダストとなって飛散し基板表面に落下して付着したり、また、このようなダストの飛散や落下を防止するために塗布工程後にブロアー等で残留インクを除去しようとした場合に、未乾燥状態のインクが基板表面に落下したりすると、ダークスポット等の原因となり、表示パネルの表示品位や信頼性を低下させる恐れがあるという問題点を有していた。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑み、インク（有機溶液）を均一に塗布することができるとともに、残留インクによる表示品位や信頼性の低下を抑制することができる表示パネル製造装置及び表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、基板上に複数の表示画素が配列された表示パネルの製造装置において、前記基板上に設定された前記表示画素の各形成領域に材料液を吐出して塗布するノズルが設けられた材料液吐出部と、前記ノズルが前記複数の表示画素の形成領域のうちの或る位置に前記材料液を吐出している際に、前記複数の表示画素の形成領域のうち、前記或る位置以外の少なくとも一部を遮蔽する遮蔽部と、を有することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の表示パネルの製造装置において、前記遮蔽部は、前記ノズルの移動範囲に対応して形成されたスリットが設けられていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項２記載の表示パネルの製造装置において、前記遮蔽部は、前記ノズルと前記基板との間の空間に配置され、前記ノズルから吐出される前記材料液が前記スリットを介して前記表示画素の形成領域に塗布されることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項２乃至３記載の表示パネルの製造装置において、前記遮蔽部は、前記ノズルの近傍であって、前記ノズルの下面と略同等の位置に配置され、前記スリットが前記ノズルの外形寸法よりも広い幅に設定されていることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項２乃至４のいずれかに記載の表示パネルの製造装置において、前記遮蔽部は、前記スリットの端部が屈曲した形状を有していることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項２乃至４のいずれかに記載の表示パネルの製造装置において、前記遮蔽部は、前記スリットの端部が湾曲した形状を有していることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載の表示パネルの製造装置において、前記遮蔽部は、少なくとも上面に粘着性の部材が設けられていることを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のいずれかに記載の表示パネルの製造装置において、前記遮蔽部は、所定の電圧が印加されていることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のいずれかに記載の表示パネルの製造装置において、前記ノズルは、前記基板に対して第１の方向に走査され、前記基板は、前記第１の方向に直交する第２の方向に走査されることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、基板上に複数の表示画素が配列された表示パネルの製造方法において、材料液を吐出するノズルが設けられた材料液吐出部と、前記ノズルが前記複数の表示画素の形成領域のうちの或る位置に前記材料液を吐出している際に、前記複数の表示画素の形成領域のうち、前記或る位置以外の少なくとも一部を遮蔽する遮蔽部と、を備え、前記基板上に設定された前記表示画素の各形成領域に前記材料液吐出部が前記材料液を吐出して塗布することを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項１０記載の表示パネルの製造方法において、前記遮蔽部は、前記ノズルの移動範囲に対応して形成されたスリットが設けられていることを特徴とする。

本発明に係る表示パネル製造装置によれば、基板上に薄膜を形成する際にインク（有機溶液）を均一に塗布することができるとともに、ノズルに残留するインクによる表示品位や信頼性の低下を抑制することができる。

以下、本発明に係る表示パネル製造装置について、実施の形態を示して詳しく説明する。
＜第１の実施形態＞
＜表示パネル製造装置＞
図１は、本発明に係る表示パネル製造装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。
第１の実施形態に係る表示パネル製造装置（ノズルコート成膜装置）は、大別して、インクジェットのように複数の液滴を不連続に吐出するものと異なり、パネル基板（基板）に対して特定方向に走査しながら担体輸送層や発光層となるインクの液流を連続的に流し続ける機能を備えたインク吐出機構部（材料液吐出部）と、上記インク吐出機構部に設けられたノズルヘッドの走査方向に対して垂直方向（パネル基板平面内で直交する方向）にパネル基板を移動させることにより、ノズルヘッドがパネル基板に対して相対的に２次元座標方向に移動するように制御する基板可動機構部と、を有している。

ここで、本実施形態に係る表示パネル製造装置により製造される表示パネルにおいて、上記パネル基板に配列される各表示画素に発光素子として有機ＥＬ素子が設けられる場合には、正孔輸送層（担体輸送層）を形成するための正孔輸送材料として、例えば導電性ポリマーであるポリエチレンジオキシチオフェンＰＥＤＯＴと、ドーパントであるポリスチレンスルホン酸ＰＳＳ（以下、「ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ」と略記する）を、水やエタノール、エチレングリコール等の水系溶媒に溶解又は分散させた強酸性の水系インク（材料液）や、電子輸送層（担体輸送層）兼発光層となる電子輸送性発光層を形成するための電子輸送性発光材料として、例えばポリフェニレンビニレン系ポリマーやポリフルオレン系ポリマー等の共役系高分子を、水やテトラリン、テトラメチルベンゼン、メシチレン、キシレン、トルエン等の芳香族系の有機溶媒に溶解又は分散させた水系インク或いは有機溶剤系インク（材料液）を吐出する。

以下、各機構部について具体的に説明する。
（インク吐出機構部）
インク吐出機構部は、例えば図１に示すように、上記インクを吐出するノズルヘッド（ノズル）１１と、当該ノズルヘッド１１に対して上記インクを供給するポンプ部１２と、当該ポンプ部１２におけるノズルヘッド１１へのインクの供給量や供給タイミング等の供給状態を制御するポンプ制御部１３と、インクを貯蔵するインクタンク１４と、上記ノズルヘッド１１から吐出するインクの量（吐出量）を制御する吐出制御部１６と、ノズルヘッド１１を、後述する基板可動機構部（基板ステージ２１）に載置されたパネル基板ＰＳＢに対して特定方向（主走査方向；図中、両矢印Ｘｍで表記、第１の方向）に走査するためのガイドレール１１５を備えたヘッド走査部１５と、上記ノズルヘッド１１と基板ステージ２１上に載置されるパネル基板ＰＳＢとの間に配置され、かつ、ノズルヘッド１１の走査方向（主走査方向）に対応してスリットＳＴが設けられたシャッター板（遮蔽部）１７と、備えている。

なお、図１（ａ）は、ノズルヘッド１１及び基板ステージ２１を上方から俯瞰した構造図であり、基板ステージ２１は、１軸ロボット２２によって上述したヘッド走査部１５によるノズルヘッド１１の走査方向（Ｘｍ方向）に対して直交する方向（副走査方向；図中、両矢印Ｙｍで表記、第２の方向）の任意の位置に移動自在である。図１（ｂ）は、ノズルヘッド１１及び基板ステージ２１を側方から俯瞰した制御系構成図である。なお、ノズルヘッド１１は、図１（ｂ）に示すように、主走査方向（Ｘｍ方向）の移動に加え、当該主走査方向及び副走査方向（Ｙｍ方向）に直交する方向、つまり基板ステージ２１の基板搭載面（パネル基板平面）に対して垂直方向（Ｚｍ方向；図中、両矢印Ｚｍで表記）の任意の位置に昇降自在に制御されるものであってもよい。

（ノズルヘッド）
図２は、本実施形態に係る表示パネル製造装置に適用されるノズルヘッドの具体例を示す要部構成図であり、図２（ａ）は、ノズルヘッドの一構成例を示す斜視図であり、図２（ｂ）は、本構成例に係るノズルヘッドにおいて吐出口が設けられる面（ノズルプレート）を示す下面図である。

本実施形態に適用されるノズルヘッド１１は、例えば図１に示したように、基板ステージ２１の基板載置面側の上方であって、該基板ステージ２１の移動方向（副走査方向；図１（ａ）のＹｍ方向）に対して直交する主走査方向（Ｘｍ方向）に走査しつつ、液流状のインクを吐出してパネル基板ＰＳＢに連続的に塗布する。

ノズルヘッド１１は、例えば図２（ａ）、（ｂ）に示すように、中空の筐体構造を有し、インクを貯留するインク貯留部１１１と、当該インク貯留部１１１の上面側等に設けられ、後述するポンプ部１２から供給されるインクをインク貯留部１１１に注入するための注入口１１２と、インク貯留部１１１の下部に設けられ、インク貯留部１１１に注入されたインクを吐出するための吐出口ＰＨが形成されたノズルプレート１１３と、所定量のインクを吐出口ＰＨから吐出するように制御信号を出力する吐出制御部１６に接続された制御配線１１４と、ガイドレール１１５に接続されて主走査方向（Ｘｍ方向）に移動するための支持部材（図示を省略）と、を備えている。

ここで、ノズルヘッド１１に設けられた注入口１１２は、後述するポンプ部１２の送出口とチューブ（又は配管）を用いて接続されており、吐出制御部１６が演算した吐出口ＰＨから吐出された量に基づき、ポンプ制御部１３が適宜ポンプ部１２を駆動することにより、インクタンク１４からインクが注入されてインク貯留部１１１に常に充填された状態になっている。ノズルヘッド１１は、例えばピエゾ素子等の圧電素子或いはインクを加熱して気化膨張させてインクを排出する発熱抵抗素子を備え、制御配線１１４を介して入力された制御信号にしたがって上記吐出口ＰＨから所定量のインクが基板ステージ２１上のパネル基板ＰＳＢに向けて吐出される。

吐出されたインクは、後述するように、ノズルヘッド１１が基板ステージ２１に対して主走査方向（Ｘｍ方向）に延在するガイドレール１１５に沿って相対的に移動し（走査され）、かつ、基板ステージ２１がノズルヘッド１１の主走査方向（Ｘｍ方向）に対して直交する副走査方向（Ｙｍ方向）に所定のピッチ（所定の間隔）で相対的に移動する（走査される）ことにより、結果的に、ノズルヘッド１１がパネル基板ＰＳＢに対して、Ｘ−Ｙ２軸方向（２次元座標方向）に相対的に移動したことになり、パネル基板ＰＳＢ上の所定の領域（発光素子形成領域や画素形成領域）に所定量のインクが塗布される。

なお、図２（ａ）、（ｂ）に示したノズルヘッド１１においては、インク貯留部１１１下部のノズルプレート１１３に唯一の吐出口ＰＨが設けられた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば当該ノズルヘッド１１の主走査方向（Ｘｍ方向）に対して直交する方向に、所定の間隔（例えば隣接する発光素子又は表示画素相互のピッチ）で複数の吐出口ＰＨがノズルプレート１１３に設けられているものであってもよい。

また、ノズルヘッド１１は、吐出口ＰＨとパネル基板ＰＳＢ（又は、基板ステージ２１）との間のクリアランス（パネル基板ＰＳＢに対する垂直方向の離間距離）を調整することができるように、上記支持部材（図示を省略）において、図１（ｂ）に示すように、基板ステージ２１の載置面（パネル基板平面）に対して垂直方向（両矢印Ｚｍ）への移動が可能な機構が設けられているものであってもよい。

（シャッター板）
図３は、本実施形態に係る表示パネル製造装置に適用されるシャッター板の一具体例を示す要部構成図であり、図３（ａ）は、ノズルヘッド及び基板ステージとシャッター板のスリットとの位置関係を上方から俯瞰した概略図であり、図３（ｂ）は、ノズルヘッド及び基板ステージとシャッター板との位置関係を側方から俯瞰した（つまり図３（ａ）におけるIIIＡ−IIIＡ線（本明細書においては図３（ａ）中に示したローマ数字の「３」に対応する記号として便宜的に「III」を用いる）に沿って矢視した）概略図である。

シャッター板１７は、例えば図３（ａ）、（ｂ）に示すように、少なくともノズルヘッド１１の主走査方向（Ｘｍ方向）に延在して形成されたスリットＳＴを備えた単一又は複数の平板により形成されている。また、本構成例に係るシャッター板１７は、上記ノズルヘッド１１（ノズルプレート１１３）の下面と基板ステージ２１上のパネル基板ＰＳＢとの間の空間であって、かつ、相互に位置関係が固定されているヘッド走査部１５のガイドレール１１５及び基板可動機構部の１軸ロボット２２に対して、上記スリットＳＴが所定の位置に固定されるように基板ステージ２１（パネル基板平面）に平行に配置されている。

すなわち、ノズルヘッド１１は、シャッター板１７との位置関係が固定されているガイドレール１１５に沿って主走査方向（Ｘｍ方向）に連続的に移動することにより、吐出口ＰＨから吐出されたインクがスリットＳＴを介してパネル基板ＰＳＢの主走査方向（Ｘｍ方向）に塗布される。また、基板ステージ２１は、シャッター板１７との位置関係が固定されている１軸ロボット２２に沿って副走査方向（Ｙｍ方向）に所定のピッチで移動することにより、インクがスリットＳＴを介してパネル基板ＰＳＢの副走査方向（Ｙｍ方向）に順次塗布される。

（ポンプ部）
ポンプ部１２は、ポンプ制御部１３から出力される駆動信号に基づいて、インクタンク１４に貯蔵されたインクを取り込んで上記ノズルヘッド１１に送出することにより、インク貯留部１１１がインクで満たされた（充填された）状態に保持する。

（吐出制御部）
吐出制御部１６は、後述する画像処理部２４が画像情報データを解析した結果に基づいて、ノズルヘッド１１がパネル基板ＰＳＢの所定領域に吐出するインクの量（吐出量）を制御する制御信号を制御配線１１４を介して出力するとともに、吐出量データをポンプ制御部１３に出力する。

（基板可動機構部）
基板可動機構部は、例えば図１に示すように、パネル基板ＰＳＢが載置、固定される基板ステージ２１と、当該基板ステージ２１を上述したノズルヘッド１１の主走査方向（Ｘｍ方向）に対して直交する副走査方向（Ｙｍ方向；第２の方向）に移動させる１軸ロボット２２と、ノズルヘッド１１及び基板ステージ２１を所定の基準位置に設定した状態で、ノズルヘッド１１に対する基板ステージ２１上のパネル基板ＰＳＢの載置位置を検出するアライメント（位置合わせ）用カメラ２３と、該アライメント用カメラ２３により撮像された画像を解析する画像処理部２４と、該解析結果に基づいて、ノズルヘッド１１及び基板ステージ２１間の相対的な位置関係を調整するロボット制御部２５と、を備えている。

ここで、基板ステージ２１は、図示を省略したが、載置されたパネル基板ＰＳＢを所定の位置に固定するための、真空吸着機構や機械的な固定機構を備えている。また、基板ステージ２１は、パネル基板ＰＳＢに対するノズルヘッド１１の初期吐出位置のアライメント（位置合わせ）のために、上記副走査方向（Ｙｍ方向）の１軸の移動方向に加え、図１（ａ）に示すように、基板ステージ２１の載置面の重心を軸として当該載置面を回転させる回転方向（θ方向）に対しても微調整移動が可能な構造になっている。なお、このような基板ステージ２１を回転させる移動構造に換えて、ノズルヘッド１１を走査移動させるガイドレール１１５を、基板ステージ２１（パネル基板平面）に平行な面内で回転させることにより、ノズルヘッド１１の初期吐出位置を調整するものであってもよい。また、予めパネル基板ＰＳＢ上に形成したアライメント用マークを検出するためのアライメント用カメラ２３は、相互に位置関係が固定されているヘッド走査部１５のガイドレール１１５（すなわちノズルヘッド１１の主走査）及び基板可動機構部の１軸ロボット２２（すなわち基板ステージ２１の副走査）に対して、所定の位置に固定されている。

＜表示パネルの製造方法＞
次に、上述したような表示パネル製造装置（ノズルコート成膜装置）を適用した表示パネルの製造方法について説明する。
まず、本実施形態に係る表示パネル製造装置を適用して製造される表示パネルについて説明する。

（表示パネル）
図４は、本実施形態に係る表示装置の製造方法により製造される表示パネルの画素配列の一例を示す要部概略図である。ここで、図４（ａ）は、表示パネルの平面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）における表示パネルのIVＢ−IVＢ線（本明細書においては図４（ａ）中に示したローマ数字の「４」に対応する記号として便宜的に「IV」を用いる）に沿った断面を示す概略断面図である。なお、図４（ａ）に示す平面図においては、説明の都合上、表示パネル（パネル基板ＰＳＢ）の一面側（有機ＥＬ素子の形成側）から見た場合の、各表示画素（色画素）に設けられる画素電極と、各表示画素の形成領域（画素形成領域）を画定する隔壁（バンク）と、の配置関係のみを示し、また、画素電極及び隔壁の配置を明瞭にするために、便宜的にハッチングを施して示した。

図４（ａ）に示すように、本実施形態に係る製造装置（ノズルコート成膜装置）により製造される表示パネル３０は、ガラス等の絶縁性基板からなるパネル基板ＰＳＢの一面側に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色からなる色画素ＰＸｒ、ＰＸｇ、ＰＸｂを一組として、この組が行方向（図面左右方向）に順次繰り返し配列されるとともに、列方向（図面上下方向）に同一色の色画素ＰＸｒ、ＰＸｇ、ＰＸｂが複数配列されている。ここでは、隣接するＲＧＢ３色の色画素ＰＸｒ、ＰＸｇ、ＰＸｂを一組として一の表示画素ＰＩＸが形成されている。

また、表示パネル３０は、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、パネル基板ＰＳＢの一面側から突出し、柵状又は格子状の平面パターンを有して配設された隔壁（バンク）３１により、パネル基板ＰＳＢの一面側に２次元配列された複数の表示画素ＰＩＸ（色画素ＰＸｒ、ＰＸｇ、ＰＸｂ）のうち、図４（ａ）の列方向（図面上下方向）に配列された同一色の複数の色画素ＰＸｒ、又は、ＰＸｇ、ＰＸｂの画素形成領域を含む領域（各色画素領域）が画定される。

そして、各色画素ＰＸｒ、又は、ＰＸｇ、ＰＸｂの画素形成領域には、各々、画素電極（例えばアノード電極）３２と、各画素電極３２上を含む色画素領域に、上述した本実施形態に係る製造装置（ノズルコート成膜装置）により形成された有機ＥＬ層３３（例えば正孔輸送層３３ａ及び電子輸送性発光層３３ｂ）と、該有機ＥＬ層３３を介して各画素電極３２に共通に対向するように、単一の電極層（べた電極）により形成された対向電極（例えばカソード電極）３４と、が設けられて、各有機ＥＬ素子が形成されている。なお、図４（ｂ）において、３５は保護絶縁膜又は封止樹脂層であり、３６は封止基板である。

（表示パネルの成膜方法）
図５及び図６は、本実施形態に係る製造装置（ノズルコート成膜装置）を適用した表示装置の製造方法（表示パネルの成膜方法）の一例を示す工程断面図である。ここでは、図４に示した、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色画素ＰＸｒ、ＰＸｇ、ＰＸｂを一組とする表示画素ＰＩＸを備えたカラー表示パネルを製造する場合について説明し、各色画素へのインクの塗布工程については、上述した表示パネル製造装置の説明（図１〜図３）を適宜参照する。

本実施形態に係る表示装置の製造方法、まず、図５（ａ）に示すように、ガラス基板等からなるパネル基板ＰＳＢの一面側（図面上面側）に設定された各表示画素ＰＩＸ（色画素ＰＸｒ、ＰＸｇ、ＰＸｂ）の形成領域（画素形成領域）Ａpxごとに、少なくとも最上層の表面が錫ドープ酸化インジウム（Indium Thin
Oxide；ＩＴＯ）や亜鉛ドープ酸化インジウム等の透明電極材料からなる画素電極（例えばアノード電極）３２を形成した後、図５（ｂ）に示すように、隣接する表示画素（画素形成領域Ａpx）との境界領域に絶縁性の樹脂材料等からなる隔壁（バンク）３１を形成する。ここで、隔壁３１は、例えば画素電極３２の上面が露出する平面形状（図４（ａ）参照）を有するように形成されている。

次いで、上記画素電極３２及び隔壁３１が形成されたパネル基板ＰＳＢを純水やアルコールにより洗浄した後、例えば酸素プラズマ処理やＵＶオゾン処理等を施すことにより、各画素形成領域Ａpxに露出する画素電極３２の表面を、少なくとも後述する有機ＥＬ層３３（例えば正孔輸送層３３ａ及び電子輸送性発光層３３ｂ）を形成する際に塗布される有機溶液（インク）ＨＬＦ、ＥＬＦに対して親液性を有するように親液化する（親液化処理）。

次いで、パネル基板ＰＳＢを例えばフッ素系（フッ素化合物）の撥液処理溶液に浸漬して取り出した後、アルコールや純水で洗浄、乾燥させて、隔壁３１の表面に撥液性の薄膜（被膜）を形成してもよい（撥液化処理）。ここで、撥液処理溶液として例えばフッ化アルキルアミン等を適用した場合、酸化膜や窒化膜とは反応しないので、画素形成領域Ａpx内に露出する画素電極３２表面のＩＴＯ等の金属酸化物表面には撥液性の薄膜は形成されず、上述した親液化処理（酸素プラズマ処理やＵＶオゾン処理）により付与された親液性を保持する。

なお、本実施形態において使用する「撥液性」とは、後述する正孔輸送層３３ａとなる正孔輸送材料を含む有機溶液ＨＬＦや、電子輸送性発光層３３ｂとなる電子輸送性発光材料を含む有機溶液ＥＬＦの液滴、もしくは、これらの溶液に用いる有機溶媒を、絶縁性基板上等に滴下して、接触角の測定を行った場合に、当該接触角が５０°以上になる状態と規定する。また、「撥液性」に対する後述する「親液性」とは、本実施形態においては、上記接触角が４０°以下になる状態と規定する。

また、本実施形態においては、各画素形成領域Ａpxに形成される画素電極３２として、単層の電極材料からなる導電層を適用した場合を図示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば表示パネル３０が、後述する有機ＥＬ層３３において発光した光を、パネル基板ＰＳＢの一面側（図４（ｂ）の図面上方側）に出射するトップエミッション型の発光構造を有している場合にあっては、例えば下層側にアルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、銀（Ａｇ）、パラジウム銀（ＡｇＰｄ）系の合金等の光反射特性を有する反射金属膜からなる反射金属層と、その上層側に上記ＩＴＯ等の透明電極材料からなる（光透過特性を有する）導電性酸化金属層と、を積層した電極構造を有しているものであってもよい。

また、本実施形態においては、図示の都合上、各画素形成領域Ａpxに画素電極３２のみが形成された構造を示したが、当該画素電極３２の各々に接続され、後述する有機ＥＬ層３３（有機ＥＬ素子）に供給する発光駆動電流を制御する駆動制御素子が、各画素電極３２の下層側に平坦化膜を介して設けられているものであってもよい。また、表示パネル３０は、駆動制御素子を備えていないパッシブ駆動型であってもよい。

次いで、上述した表示パネル製造装置（図１〜図３参照）を適用して、図５（ｃ）に示すように、ノズルヘッド１１Ａ（上述したノズルヘッド１１と同等の構成を有する）の吐出口ＰＨから正孔輸送材料（例えば、上述したＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を水性溶剤（例えば水９９〜８０wt％、エタノール１〜２０wt％）に加えた水系分散液である有機溶液（材料液；上述したインクに相当する）ＨＬＦを、上述した吐出制御部１６により設定される所定量の液流状にして吐出させ、パネル基板ＰＳＢの列方向に配列された複数の画素形成領域Ａpxに対して、当該ノズルヘッド１１Ａをガイドレール１１５に沿って主走査方向である列方向（紙面に垂直方向；上述した実施形態におけるＸｍ方向に相当する）に走査しつつ塗布する。

ここで、上述したように、ノズルヘッド１１Ａの吐出口ＰＨから液流状となって吐出される有機溶液ＨＬＦは、シャッター板１７に設けられたスリットＳＴを介してパネル基板ＰＳＢ表面に着液し、少なくとも画素電極３２の上面に広がる。このとき、隔壁３１の表面は撥液性を有している（撥液化処理が施されている）ので、画素形成領域Ａpxに塗布された有機溶液ＨＬＦの液流が隔壁３１上に着滴した場合であってもはじかれて、親液性を有する各画素形成領域Ａpx内にのみ塗布される。

次いで、パネル基板ＰＳＢが載置された基板ステージ２１を１軸ロボット２２により副走査方向（行方向であって紙面の左右方向；上述した実施形態におけるＹｍ方向に相当する）に所定ピッチだけ移動させて、例えば隣接する列、もしくは、所定間隔離れた列の画素形成領域Ａpxに対しても上記と同様の有機溶液ＨＬＦの塗布動作を実行する。以下、パネル基板ＰＳＢの全ての列に対して同様の有機溶液ＨＬＦの塗布動作を繰り返して、図５（ｄ）に示すように、各画素形成領域Ａpxの画素電極３２上に正孔輸送層３３ａを形成する。

次いで、上述した表示パネル製造装置（図１〜図３参照）を適用して、図５（ｅ）に示すように、ノズルヘッド１１Ｂ（上述したノズルヘッド１１と同等の構成を有する）の吐出口ＰＨから特定の発光色（例えば赤（Ｒ））に対応した有機高分子系の電子輸送性発光材料（例えば、上述したポリフェニレンビニレン系ポリマー）を溶剤に加えてなる有機溶液（材料液；上述したインクに相当する）ＥＬＦを、上述した吐出制御部１６により設定される所定量の液流状にして吐出させ、パネル基板ＰＳＢの列方向に配列された当該特定色（赤（Ｒ））の色画素ＰＸｒの画素形成領域Ａpxに対して、当該ノズルヘッド１１Ｂを順次主走査方向である列方向（紙面に垂直方向；Ｘｍ方向）に走査して、上述した工程において画素電極３２上に形成された正孔輸送層３３ａ上に塗布する。ここで、上述したように、ノズルヘッド１１Ｂの吐出口ＰＨから液流状となって吐出される有機溶液ＥＬＦは、シャッター板１７に設けられたスリットＳＴを介してパネル基板ＰＳＢ表面に着液し、少なくとも正孔輸送層３３ａ上に広がる。このとき、隔壁３１の表面は撥液性を有している（撥液化処理が施されている）ので、画素形成領域Ａpxに塗布された有機溶液ＥＬＦの液流が隔壁３１上に着滴した場合であってもはじかれて、親液性を有する各画素形成領域Ａpx内にのみ塗布される。

次いで、パネル基板ＰＳＢが載置された基板ステージ２１を副走査方向（行方向であって紙面の左右方向；Ｙｍ方向）に、例えば３列分、もしくは、３の倍数列分だけ移動させて、当該列の特定色（赤（Ｒ））の色画素ＰＸｒの画素形成領域Ａpxに対しても上記と同様の有機溶液ＥＬＦの塗布動作を実行する。以下、パネル基板ＰＳＢの当該特定色（赤（Ｒ））の全ての列に対して同様の有機溶液ＥＬＦの塗布動作を繰り返す。

そして、このような各発光色に対応した電子輸送性発光材料を含む有機溶液ＥＬＦの塗布動作を、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、緑（Ｇ）色の色画素ＰＸｇ、青（Ｂ）色の色画素ＰＸｂの各画素形成領域Ａpxを含む列に対しても順次繰り返し実行することにより、図６（ｃ）に示すように、各色の色画素ＰＸｒ、ＰＸｇ、ＰＸｂの画素形成領域Ａpxの正孔輸送層３３ａ上に各色に対応した電子輸送性発光材料を薄膜状に定着させた電子輸送性発光層３３ｂが成膜され、各画素電極３２上に正孔輸送層３３ａ及び電子輸送性発光層３３ｂからなる有機ＥＬ層３３が形成される。

次いで、図６（ｄ）に示すように、少なくとも上述した正孔輸送層３３ａ及び電子輸送性発光層３３ｂからなる有機ＥＬ層３３を介して、各画素形成領域Ａpxの画素電極３２に共通に対向する単一の電極層（べた電極）からなる対向電極（例えばカソード電極）３４を形成した後、図４（ｂ）に示したように、対向電極３４を含むパネル基板ＰＳＢ上に、保護絶縁膜や封止樹脂層３５を形成し、さらに封止基板３６を接合することにより、有機ＥＬ素子を備えた表示画素ＰＩＸ（色画素ＰＸｒ、ＰＸｇ、ＰＸｂ）が２次元配列された表示パネル３０が完成する。

このように、本実施形態によれば、各表示画素（各色画素）の有機ＥＬ層（例えば正孔輸送層及び電子輸送性発光層）の形成工程において、上述した表示パネル製造装置（ノズルコート成膜装置）を用いて各列の画素形成領域に有機溶液（インク）を塗布する際に、ノズルヘッドから吐出された液流状の有機溶液が、ノズルヘッドとパネル基板との間に配置されたシャッター板に設けられたスリットを介してパネル基板表面に着滴して塗布される。このとき、仮にノズルヘッド（ノズルプレート）の吐出口の周囲に残留した有機溶液が乾燥してダストが形成され、有機溶液の塗布動作（ノズルヘッドの主走査方向への移動動作）中に当該ダストがノズルヘッドから脱落又は飛散したとしても、ノズルヘッドとパネル基板間に配置され、塗布対象となっている領域（スリットにより露出した領域）以外の領域を塞いで（覆って）露出しないようにしたシャッター板の上面に落下し、パネル基板表面への落下を防止することができるので、ノズルヘッドの吐出口周囲の残留インクに起因する表示パネルの表示品位や信頼性の低下を抑制することができる。

なお、本実施形態においては、シャッター板１７として図１、図３に示したように、ノズルヘッド１１とパネル基板ＰＳＢとの間に配置され、有機溶液（インク）の液流（液柱）が通過する程度の幅のスリットＳＴを設けたものを示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば図７に示すように、ノズルヘッド１１（ノズルプレート）の下面と略同程度の高さ（パネル基板ＰＳＢ又は基板ステージ２１からの高さ）に配置され、ノズルヘッド１１の外形寸法よりも広い幅のスリットＳＴを設けたシャッター板１７を適用するものであってもよい。

すなわち、一般的なノズルコート成膜装置においては、ノズルヘッドとパネル基板との間の距離が例えば２ｍｍ以下に設定されている機種もあり、上述した実施形態に示したシャッター板１７をノズルヘッドとパネル基板との間に配置することが極めて困難な場合がある。しかしながら、本願発明者の検証によれば、残留インクが乾燥して形成されるダストは極めて軽く、かつ、ノズルヘッドは例えば毎秒２ｍ程度の高速で走査されるので、脱落又は飛散したダストは一旦舞い上がり、図７に示したような装置構成であっても、シャッター板の上面に落下し、パネル基板表面への落下を抑制することができ、一定の効果が得られることが判明した。ここで、図７は、本実施形態に係る表示パネル製造装置に適用されるシャッター板の他の具体例を示す要部構成図であり、図７（ａ）は、ノズルヘッド及び基板ステージとシャッター板のスリットとの位置関係を上方から俯瞰した概略図であり、図７（ｂ）は、ノズルヘッド及び基板ステージとシャッター板との位置関係を側方から俯瞰した（つまり図７（ａ）におけるVIIＣ−VIIＣ線（本明細書においては図７（ａ）中に示したローマ数字の「７」に対応する記号として便宜的に「VII」を用いる）に沿って矢視した）概略図である。

＜第２の実施形態＞
図８は、本発明に係る表示パネル製造装置の第２の実施形態に適用されるシャッター板の具体例を示す概略図である。ここで、上述した第１の実施形態と同等の構成については同一の符号を付してその説明を簡略化する。

上述した第１の実施形態においては、ノズルヘッド１１とパネル基板ＰＳＢとの間の空間、もしくは、ノズルヘッド１１の下面と略同程度の高さに、スリットＳＴを設けたシャッター板１７を備えた表示パネル製造装置（ノズルコート成膜装置）を示し、シャッター板１７及びスリットＳＴについては構成を特に限定しなかったが、第２の実施形態においては、ノズルヘッドから脱落又は飛散し、シャッター板の上面に落下したダストが再び飛散してパネル基板表面に落下する現象を抑制する構成を有している。

具体的には、第２の実施形態に係る表示パネル製造装置（ノズルコート成膜装置）に適用されるシャッター板１７は、ノズルヘッド１１の主走査方向に形成されるスリットＳＴの端部が主走査方向に沿って、例えば図８（ａ）に示すように、断面が屈曲されＬ字型に上方に折れ曲がった形状１７ａや、図８（ｂ）に示すように、断面が湾曲されＵ字型に湾曲した形状１７ｂを有している。これにより、ノズルヘッド１１から脱落又は飛散し、一旦シャッター板１７の上面に落下したダストが端部の形状１７ａ、１７ｂにより阻止されて再び飛散しないようにすることができ、パネル基板ＰＳＢ表面へのダストの落下をより確実に防止することができる。

また、第２の実施形態に係る表示パネル製造装置（ノズルコート成膜装置）に適用されるシャッター板１７の他の構成例は、例えば図８（ｃ）に示すように、少なくともシャッター板１７を形成する平板の上面の一部又は全面に粘着性や吸着性を有する部材１７ｃが形成されている。これにより、ノズルヘッド１１から脱落又は飛散し、一旦シャッター板１７の上面に落下したダストは粘着性や吸着性を有する部材１７ｃにより吸着されて再び飛散しないようにすることができ、パネル基板ＰＳＢ表面へのダストの落下をより確実に防止することができる。なお、図８（ｃ）では、シャッター板１７の上面に粘着性や吸着性を有する部材１７ｃを形成した場合について説明したが、シャッター板１７の下面にも同様に粘着性や吸着性を有する部材を形成するものであってもよい。

また、図８（ａ）〜（ｃ）に示したシャッター板１７の構成は、図３に示したように、ノズルヘッド１１とパネル基板ＰＳＢとの間の空間に配置されたシャッター板に適用した場合について説明したが、図７に示したように、ノズルヘッド１１の下面と略同程度の高さに配置されたシャッター板に適用するものであってもよい。

＜第３の実施形態＞
図９は、本発明に係る表示パネル製造装置の第３の実施形態を示す概略構成図である。ここで、上述した第１の実施形態と同等の構成については同一の符号を付してその説明を簡略化する。

第３の実施形態に係る表示パネル製造装置（ノズルコート成膜装置）は、図９に示すように、第１の実施形態に示した表示パネル製造装置の構成に加え、シャッター板１７に高電圧を印加する高圧電源２６を備えている。これにより、ノズルヘッド１１から脱落又は飛散したダストを静電引力によってシャッター板１７に吸着（静電吸着）させることできるとともに、一旦シャッター板１７の上面に落下したダストを再び飛散しないようにすることができ、パネル基板ＰＳＢ表面へのダストの落下を確実に防止することができる。さらに、パネル基板ＰＳＢ表面に落下したダストを静電引力によってシャッター板１７に吸着させることもできるので、ダストに起因する表示パネルの表示品位や信頼性の低下を一層抑制させることができる。乾燥したインクに起因するダストは、ノズルの動きにより空気との摩擦により正に帯電しやすいので、シャッター部は負に帯電させることが望ましい。

なお、本実施形態においては、図１、図３に示した表示パネル製造装置に高圧電源２６を備えた場合について説明したが、図７に示した表示パネル製造装置に適用するものであっても良いし、図８に示した形状を有するシャッター板１７に高電圧を印加するものであってもよい。

また、上述した第１〜第３の実施形態においては、ノズルヘッド１１はヘッド操作部１５により走査方向（Ｘｍ方向）に移動し、基板ステージ２１が１軸ロボット２２により走査方向と直交する副走査方向（Ｙｍ方向）に移動しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばノズルヘッド１１がガイドレール１１５により主走査方向（Ｘｍ方向）に移動するとともに、主走査方向に直交する副走査方向（Ｙｍ方向）にも移動し、かつ、基板ステージ２１が固定された構成を有する場合には、スリットＳＴが設けられたシャッター板１７を副走査方向に移動させるための駆動部を備えるものであってもよい。この場合、シャッター板１７の駆動部は、上述したロボット制御部２５と同様に、画像処理部２４における解析結果に基づいて、ノズルヘッド１１の動作に同期してシャッター板を副走査方向（Ｙｍ方向）に所定のピッチで相対的に移動させるものであればよい。

本発明に係る表示パネル製造装置の第１の実施形態を示す概略構成図である。 第１の実施形態に係る表示パネル製造装置に適用されるノズルヘッドの具体例を示す要部構成図である。 第１の実施形態に係る表示パネル製造装置に適用されるシャッター板の一具体例を示す要部構成図である。 第１の実施形態に係る表示装置の製造方法により製造される表示パネルの画素配列の一例を示す要部概略図である。 第１の実施形態に係る製造装置（ノズルコート成膜装置）を適用した表示装置の製造方法（表示パネルの成膜方法）の一例を示す工程断面図（その１）である。 第１の実施形態に係る製造装置（ノズルコート成膜装置）を適用した表示装置の製造方法（表示パネルの成膜方法）の一例を示す工程断面図（その２）である。 第１の実施形態に係る表示パネル製造装置に適用されるシャッター板の他の具体例を示す要部構成図である。 本発明に係る表示パネル製造装置の第２の実施形態に適用されるシャッター板の具体例を示す概略図である。 本発明に係る表示パネル製造装置の第３の実施形態を示す概略構成図である。

符号の説明

１１ ノズルヘッド
１２ ポンプ部
１３ ポンプ制御部
１４ インクタンク
１５ ヘッド走査部
１６ 吐出制御部
１７ シャッター板
２１ 基板ステージ
２２ １軸ロボット
２３ アライメント用カメラ
２４ 画像処理部
２５ ロボット制御部
２６ 高圧電源
３０ 表示パネル
１１３ ノズルプレート
１１５ ガイドレール
ＰＨ 吐出口
ＳＴ スリット
ＰＳＢ パネル基板

Claims (11)

1. 基板上に複数の表示画素が配列された表示パネルの製造装置において、
   前記基板上に設定された前記表示画素の各形成領域に材料液を吐出して塗布するノズルが設けられた材料液吐出部と、
   前記ノズルが前記複数の表示画素の形成領域のうちの或る位置に前記材料液を吐出している際に、前記複数の表示画素の形成領域のうち、前記或る位置以外の少なくとも一部を遮蔽する遮蔽部と、
   を有することを特徴とする表示パネルの製造装置。
2. 前記遮蔽部は、前記ノズルの移動範囲に対応して形成されたスリットが設けられていることを特徴とする請求項１記載の表示パネルの製造装置。
3. 前記遮蔽部は、前記ノズルと前記基板との間の空間に配置され、前記ノズルから吐出される前記材料液が前記スリットを介して前記表示画素の形成領域に塗布されることを特徴とする請求項２記載の表示パネルの製造装置。
4. 前記遮蔽部は、前記ノズルの近傍であって、前記ノズルの下面と略同等の位置に配置され、前記スリットが前記ノズルの外形寸法よりも広い幅に設定されていることを特徴とする請求項２乃至３記載の表示パネルの製造装置。
5. 前記遮蔽部は、前記スリットの端部が屈曲した形状を有していることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の表示パネルの製造装置。
6. 前記遮蔽部は、前記スリットの端部が湾曲した形状を有していることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の表示パネルの製造装置。
7. 前記遮蔽部は、少なくとも上面に粘着性の部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の表示パネルの製造装置。
8. 前記遮蔽部は、所定の電圧が印加されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の表示パネルの製造装置。
9. 前記ノズルは、前記基板に対して第１の方向に走査され、前記基板は、前記第１の方向に直交する第２の方向に走査されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の表示パネルの製造装置。
10. 基板上に複数の表示画素が配列された表示パネルの製造方法において、
    材料液を吐出するノズルが設けられた材料液吐出部と、
    前記ノズルが前記複数の表示画素の形成領域のうちの或る位置に前記材料液を吐出している際に、前記複数の表示画素の形成領域のうち、前記或る位置以外の少なくとも一部を遮蔽する遮蔽部と、を備え、
    前記基板上に設定された前記表示画素の各形成領域に前記材料液吐出部が前記材料液を吐出して塗布することを特徴とする表示パネルの製造方法。
11. 前記遮蔽部は、前記ノズルの移動範囲に対応して形成されたスリットが設けられていることを特徴とする請求項１０記載の表示パネルの製造方法。

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