JP2006130436A - 液滴吐出装置、液滴吐出方法、電気光学装置の製造方法及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 画素の間隔と液滴の着弾間隔との関係を容易に最適化するとともに、印字（吐出）処理の効率化を図ることができる液滴吐出方法等を提案する。
【解決手段】 複数のノズルが列状に配置された吐出ヘッド２０を備える液滴吐出装置ＩＪにおいて、吐出ヘッド２０と複数の描画対象領域Ｇを有する基板Ｋとは、吐出ヘッド２０と基板Ｋとを相対的に走査させる方向に略直交する面内において、所定角度をなすように配置した。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液滴吐出装置、液滴吐出方法、電気光学装置の製造方法及び電子機器に関する。

近年、有機蛍光材料等の発光材料をインク化し、このインクをインクジェット法により基板上にパターニングした後、これを乾燥させることで、例えば陽極及び陰極の間に発光材料からなる発光層が挟持された構造のカラー有機エレクトロルミネッセンス装置（有機ＥＬ装置）を製造する技術が普及している。同様に、液晶ディスプレイのカラーフィルタの製造においても、インクジェット法を用いた製造技術が普及している。このようなインクジェット法を用いて有機ＥＬ装置や液晶のカラーフィルタを製造する場合には、効率化のために、一度に多数の画素に対してインクを吐出する方法が用いられる。
通常、各画素の間隔（画素ピッチ）とインクを吐出するノズルの間隔（ノズルピッチ）との関係は考慮されていないため、製造されたディスプレイ上に筋状のむらが発生する場合がある。すなわち、画素の間隔に合わせて液滴の着弾間隔を規定していないので、各画素に着弾する液滴の数と各画素における液滴の位置が不均一となり、このような状態で一定方向に走査しながら液滴吐出を行うと筋状のむらが発生してしまう。この問題を解決するためには、画素の間隔がノズルの間隔の自然数倍である必要があるが、様々な種類のディスプレイを製造する際に、製造するディスプレイの画素の間隔に合わせて、ノズルの間隔を調整等するのは非効率である。
このため、ノズルが形成されたノズルヘッドを、基板に平行な面内において走査方向に対して傾斜させることにより、液滴の着弾間隔を各画素の間隔を自然数倍に調整する技術が提案されている。
特許第３４５９８１２号公報（第７図） 特開２０００−８９０１９号公報（第１図）

しかしながら、上述した技術では、ノズルヘッドを走査方向に対して傾けているので、必然的にノズルヘッドを基板に対して走査させる距離が長くなってしまう。また、印字する画像情報からノズルヘッドに印加する印字データを求めるために複雑な演算処理が必要となるため、吐出時のノズルヘッドの走査速度等に制約が生じてしまう。このため、印字（吐出）処理時間が長くなってしまうという問題がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、画素の間隔と液滴の着弾間隔との関係を容易に最適化するとともに、印字（吐出）処理の効率化を図ることができる液滴吐出方法、液滴吐出装置等を提案することを目的とする。

本発明に係る液滴吐出装置、液滴吐出方法、電気光学装置の製造方法及び電子機器では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、複数のノズルが列状に配置された吐出ヘッドを備える液滴吐出装置において、吐出ヘッドと複数の描画対象領域を有する基板とは、吐出ヘッドと基板とを相対的に走査させる方向に略直交する面内において、所定角度をなすように配置した。
この発明によれば、描画対象領域の間隔と液滴の着弾間隔との関係を容易に最適化することができるので、各描画対象領域内に着弾する液滴の数と着弾位置を均一化し、むらのない描画対象領域を形成できる。また、液滴吐出ヘッドを走査方向に傾ける場合に比べて、液滴吐出時間の短縮と、描画データの処理を簡略化することができる。したがって、効率よく描画処理（液滴吐出処理）を行うことができる。
また、所定角度は、複数のノズルの間隔と複数の描画対象領域の間隔とに基づいて規定されるものでは、描画対象領域の間隔と液滴の着弾間隔との関係が最適化されて、むらのない描画対象領域を形成できる。

また、複数のノズルが列状に配置された複数の吐出ヘッドを備える液滴吐出装置において、吐出ヘッドのうちの少なくとも１つ以上は、吐出ヘッドと複数の描画対象領域を有する基板とを相対的に走査させる方向に略直交する面内において、基板に対して所定角度をなすように傾斜して配置されるようにした。
この発明によれば、複数の吐出ヘッドを備える場合であっても、描画対象領域の間隔と液滴の着弾間隔との関係を容易に最適化することができる。これにより、各描画対象領域内に着弾する液滴の数と着弾位置を均一化し、むらのない描画対象領域を形成できる。
また、所定角度は、複数のノズルの間隔と複数の描画対象領域の間隔とに基づいて規定されるものでは、描画対象領域の間隔と液滴の着弾間隔との関係が最適化されて、むらのない描画対象領域を形成できる。
また、複数の吐出ヘッドは、各吐出ヘッドを同一回転方向に傾斜して配置したり、回転方向が互い違いとなるように各吐出ヘッドを傾斜して配置したりすることができる。

第２の発明は、複数のノズルが列状に形成された吐出ヘッドから基板に対して液滴を吐出させる液滴吐出方法において、複数の描画対象領域を有する基板と吐出ヘッドとを相対的に走査させる際に、走査の方向に略直交する面内において所定角度をなすように傾斜させつつ、液滴を吐出するようにした。
この発明によれば、描画対象領域の間隔と液滴の着弾間隔との関係を容易に最適化することができるので、各描画対象領域内に着弾する液滴の数と着弾位置を均一化し、むらのない描画対象領域を形成できる。
また、所定角度は、各描画対象領域に対して、吐出ヘッドから同数の液滴を略同一位置に配置可能となるように規定されるものでは、描画対象領域の間隔と液滴の着弾間隔との関係が最適化されて、むらのない描画対象領域を形成できる。

第３の発明は、電気光学装置の製造方法として、第２の発明によって製造するようにした。
この発明によれば、均一かつ高精細な表示装置としての電気光学装置を効率よく製造することができる。

第４の発明は、電子機器が、第３の発明の電気光学装置の製造方法によって製造された電気光学装置を備えるようにした。
この発明によれば、均一かつ高精細な表示部を備える電子機器を得ることができる。

以下、本発明の液滴吐出装置、液滴吐出方法、電気光学装置の製造方法及び電子機器の実施形態について、図を参照して説明する。

［液滴吐出装置］
図１は、本発明の液滴吐出装置ＩＪを示す概略斜視図である。
液滴吐出装置ＩＪは、基板Ｋの表面（所定面）に液滴を配置可能な装置であって、ベース１２と、ベース１２上に設けられ、基板Ｋを支持するステージＳＴと、ベース１２とステージＳＴとの間に介在し、ステージＳＴを移動可能に支持する第１移動装置ＩＪ４（不図示）と、ステージＳＴに支持されている基板Ｋに対して、有機機能層の形成材料を含む液滴を定量的に吐出（滴下）可能な液滴吐出ヘッド２０と、液滴吐出ヘッド２０を移動可能に支持する第２移動装置ＩＪ６（不図示）とを備えている。液滴吐出ヘッド２０の液滴の吐出動作や、第１移動装置ＩＪ４及び第２移動装置ＩＪ６の移動動作を含む液滴吐出装置ＩＪの動作は制御装置ＣＯＮＴにより制御される。

第１移動装置ＩＪ４はベース１２の上に設置されており、Ｙ軸方向に沿って位置決めされている。第２移動装置ＩＪ６は、ベース１２の後部１２Ａに立てられた支柱１６Ａ，１６Ａにより第１移動装置ＩＪ４の上方に支持されている。第２移動装置ＩＪ６のＸ軸方向は第１移動装置ＩＪ４のＹ軸方向と直交する方向である。ここで、Ｙ軸方向はベース１２の前部１２Ｂと後部１２Ａ方向に沿った方向である。これに対してＸ軸方向はベース１２の左右方向に沿った方向であり、各々水平である。また、Ｚ軸方向はＸ軸方向及びＹ軸方向に垂直な方向である。

第１移動装置ＩＪ４は例えばリニアモータによって構成され、２本のガイドレール４０と、これらのガイドレール４０，４０に沿って移動可能なスライダー４２とを備えている。
このリニアモータ形式の第１移動装置ＩＪ４のスライダー４２はガイドレール４０に沿ってＹ軸方向に移動して位置決め可能である。スライダー４２はＺ軸回り（θＺ）用のモータ４４を備えている。このモータ４４は例えばダイレクトドライブモータであり、モータ４４のロータはステージＳＴに固定されている。これにより、モータ４４に通電することでロータとステージＳＴとはθＺ方向に沿って回転してステージＳＴをインデックス（回転割り出し）することができる。すなわち、第１移動装置ＩＪ４はステージＳＴをＹ軸方向及びθＺ方向に移動可能である。

ステージＳＴは基板Ｋを保持し所定の位置に位置決めするものである。また、ステージＳＴは吸着保持装置５０を有しており、吸着保持装置５０が作動することによりステージＳＴに設けられた吸入孔４６Ａを通して基板ＫをステージＳＴの上に吸着して保持する。
第２移動装置ＩＪ６はリニアモータによって構成され、支柱１６Ａ，１６Ａに固定されたコラム１６Ｂと、このコラム１６Ｂに支持されているガイドレール６２Ａと、ガイドレール６２Ａに沿ってＸ軸方向に移動可能に支持されているスライダー６０とを備えている。
スライダー６０はガイドレール６２Ａに沿ってＸ軸方向に移動して位置決め可能であり、液滴吐出ヘッド２０はスライダー６０に取り付けられている。

液滴吐出ヘッド２０は揺動位置決め装置としてのモータ６２，６４，６６，６８を有している。モータ６２を作動すれば、液滴吐出ヘッド２０はＺ軸に沿って上下動して位置決め可能である。このＺ軸はＸ軸とＹ軸に対して各々直交する方向（上下方向）である。モータ６４により液滴吐出ヘッド２０はＹ軸回りのβ方向に沿って揺動され、モータ６６により液滴吐出ヘッド２０はＸ軸回りのγ方向に揺動され、モータ６８により液滴吐出ヘッド２０はＺ軸回りのα方向に揺動される。すなわち、第２移動装置ＩＪ６は液滴吐出ヘッド２０をＸ軸方向及びＺ軸方向に移動可能に支持するとともに、この液滴吐出ヘッド２０をθＸ方向、θＹ方向、θＺ方向に移動可能に支持する。

このように、液滴吐出ヘッド２０は、スライダー６０において、Ｚ軸方向に直線移動して位置決め可能で、α，β，γ方向に沿って揺動して位置決め可能であり、液滴吐出ヘッド２０の吐出面２０Ｐは、ステージＳＴ側の基板Ｋに対して正確に位置あるいは姿勢をコントロールすることができる。なお、液滴吐出ヘッド２０の吐出面２０Ｐには液滴を吐出する複数のノズルが設けられている。

図２は、液滴吐出装置ＩＪに設けられた液滴吐出ヘッド２０を示す図である。
液滴吐出ヘッド２０は、図２（ａ）に示すように、複数のノズル８１を有するノズルプレート８０と、振動板８５を有する圧力室基板９０と、これらノズルプレート８０と振動板８５とを嵌め込んで支持する筐体８８とを備えて構成されている。また、液滴吐出ヘッド２０の主要部構造は、図２（ｂ）に示すように、圧力室基板９０をノズルプレート８０と振動板８５とで挟み込んだ構造とされている。ノズルプレート８０のノズル８１は、各々圧力室基板９０に区画形成された圧力室（キャビティ）９１に対応している。圧力室基板９０には、シリコン単結晶基板等をエッチングすることにより、各々が圧力室として機能可能にキャビティ９１が複数設けられている。キャビティ９１同士の間は側壁９２で分離されている。
各キャビティ９１は供給口９４を介して共通の流路であるリザーバ９３に繋がっている。また、振動板８５は例えば熱酸化膜等により構成される。

振動板８５にはタンク口８６が設けられ、図１に示したタンク３０からパイプ（流路）３１を通じて任意の量の液体材料を供給可能に構成されている。振動板８５上のキャビティ９１に相当する位置には圧電体素子８７が配設されている。圧電体素子８７はＰＺＴ素子等の圧電性セラミックスの結晶を上部電極及び下部電極（図示せず）で挟んだ構造を備える。圧電体素子８７は制御装置ＣＯＮＴから供給される吐出信号に対応して体積変化を発生可能に構成されている。

液滴吐出ヘッド２０から液滴を吐出するには、制御装置ＣＯＮＴが液滴を吐出させるための吐出信号を液滴吐出ヘッド２０に供給する。液体材料は液滴吐出ヘッド２０のキャビティ９１に流入しており、吐出信号が供給された液滴吐出ヘッド２０では、その圧電体素子８７がその上部電極と下部電極との間に加えられた電圧により体積変化を生ずる。この体積変化は振動板８５を変形させ、キャビティ９１の体積を変化させる。この結果、そのキャビティ９１のノズル８１から液滴が吐出される。液滴が吐出されたキャビティ９１には吐出によって減った液体材料が新たにタンク３０から供給される。本実施形態に係る液滴吐出装置ＩＪに備えられた液滴吐出ヘッド２０は、圧電体素子に体積変化を生じさせて液滴を吐出させる構成であるが、発熱体により液体材料に熱を加えその膨張によって液滴を吐出させるような構成であってもよい。

[液滴吐出方法]
次に、上述した液滴吐出装置ＩＪを用いて基板Ｋに液滴を吐出する方法について説明する。
図３は、基板Ｋ上の画素Ｇと液滴吐出ヘッド１０のノズル８１との位置関係図を示す図である。なお、図３において黒丸は液滴Ｌが着弾した位置、白丸（破線）は液滴Ｌを吐出しない位置をしめす。
従来は、図３（ａ）に示すように、液滴吐出装置ＩＪから基板Ｋに向けて液滴Ｌを吐出する際には、液滴吐出ヘッド２０のモータ６２，６４，６６，６８をそれぞれ駆動して、液滴吐出ヘッド２０を基板Ｋに対して平行にし、かつ液滴吐出ヘッド２０と基板Ｋとの距離を所定距離に一定に維持する。液滴吐出ヘッド２０と基板Ｋとの相対位置関係が上述した状態において基板Ｋ上の画素Ｇに対して液滴Ｌを吐出すると、図３（ｂ）に示すように、液滴Ｌが画素Ｇ内に着弾する。
この際、画素ＧのＸ方向の配置間隔（画素ピッチＰｇ）が、液滴Ｌの着弾位置の間隔（すなわち、液滴吐出ヘッド２０に形成されたノズル８１の配置間隔（ノズルピッチＰｎ））の自然数倍でないと、各画素Ｇ１〜Ｇ３に着弾する液滴Ｌの数が同数となるとは限らない。また、仮に同数の液滴Ｌが着弾する場合であっても、各画素Ｇ１〜Ｇ３における液滴Ｌの着弾位置（画素内における液滴Ｌの着弾位置）は異なってしまう。
このため、例えば、画素Ｇ１における最も画素Ｇ２側に着弾した液滴Ｌと、画素Ｇ２における最も画素Ｇ１側に着弾した液滴Ｌとの距離が大きくなって、基板Ｋを遠くから見ると筋状のむらとなる場合がある。

このような筋状のむらを解消するためには、各画素Ｇ１〜Ｇ３内に、同数の液滴Ｌを同一位置に配置することが望ましい。
そこで、図３（ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド２０のモータ６４を駆動して、液滴吐出ヘッド２０をＹ軸廻り（β方向）に回転させて、液滴吐出ヘッド２０を基板Ｋに対して傾斜させる。すなわち、液滴吐出ヘッド２０を走査方向（Ｙ方向）に直交する面（ＸＺ面）内において傾け、液滴吐出ヘッド２０と基板Ｋとが所定角度βｘをなすようにする。つまり、液滴吐出ヘッド２０を基板Ｋに対して傾けることにより、ノズル８１の基板Ｋに平行な方向（Ｘ方向）の配置間隔（ノズルピッチＰｎのＸ方向成分Ｐｎｘ）を変化させることができるので、液滴Ｌの着弾位置のピッチＰを画素ＧのＸ方向の配置間隔（画素ピッチＰｇ）の自然数倍にすることが可能となる。

具体的には、液滴吐出ヘッド２０を基板Ｋに対して角度βｘ傾けると、ノズル８１の配置間隔の水平方向成分（ノズルピッチＰｎのＸ方向成分Ｐｎｘ）は、式（１）により表される。
Ｐｎｘ＝Ｐｎ／ｃｏｓβｘ ・・・（１）
そして、ノズルピッチＰｎのＸ方向成分Ｐｎｘが、画素Ｇの非走査方向（Ｘ方向）の配置間隔（画素ピッチＰｇ）の自然数δ倍にするためには、式（２）を成立させる。
Ｐｇ＝δ・Ｐｎｘ＝δ（Ｐｎ／ｃｏｓβｘ） ・・・（２）
したがって、式（２）を満足する角度βｘは、式（３）により表される。
βｘ＝ｃｏｓ^−１（δ・Ｐｎ／Ｐｇ） ・・・（３）
なお、自然数δは、（δ・Ｐｎ／Ｐｇ）の値が１以下である必要があり、また角度βｘを最小限に抑えることが望ましいので、Ｐｇ／Ｐｎ以下で最も大きな自然数である。

上述したように、液滴吐出ヘッド２０のモータ６４を駆動して、画素ピッチＰｇがノズルピッチＰｎの水平方向成分Ｐｎｘの自然数倍になるように液滴吐出ヘッド２０を基板Ｋに対して傾けると、図３（ｄ）に示すように、各画素Ｇ１〜Ｇ３に着弾する液滴Ｌの数が同数となると共に、液滴Ｌの画素Ｇ内の着弾位置も略均一となる。したがって、基板Ｋを遠くから見た際に、筋むら等のない均一な画素が形成される。

なお、液滴吐出ヘッド２０のモータ６２を駆動して、液滴吐出ヘッド２０をＺ軸廻りに回転させて走査方向（Ｙ方向）に対して傾けることによっても、各画素Ｇ１〜Ｇ３に着弾する液滴Ｌの数と着弾位置を略均一にすることができる。
しかしながら、液滴吐出ヘッド２０と基板Ｋとの走査距離が伸びてしまう。また、吐出データの演算が複雑となって、その結果、走査速度を上げられなくなるという問題がある。
一方、上述した実施形態のように、液滴吐出ヘッド２０のモータ６４を駆動して、液滴吐出ヘッド２０をＹ軸廻りに回転させて、基板Ｋに対して傾けた場合には、液滴吐出ヘッド２０と基板Ｋとの走査距離が長くなることはなく、また、吐出データの演算も簡単に求められる。したがって、走査速度を上げることも可能である。したがって、効率的に吐出処理を行うことが可能となる。

なお、上述した実施形態においては、液滴吐出ヘッド２０をモータ６４により回転させる場合について説明したが、これに限らない。例えば、液滴吐出ヘッド２０を所定角度βｘに傾けた状態で固定してもよい。また、液滴吐出ヘッド２０を傾けずに、基板Ｋを液滴吐出ヘッド２０に対して傾けるようにしてもよい。液滴吐出ヘッド２０及び基板Ｋを共に傾ける場合であってもよい。
また、液滴吐出ヘッド２０の傾け方としては、液滴吐出ヘッド２０の中央を回転中心とする方法に限らず、液滴吐出ヘッド２０の端部を回転中心とする方法であってもよい。

また、液滴吐出ヘッド２０を傾けた場合には、液滴Ｌの着弾精度が悪化（飛行曲り）することが考えられるが、基板Ｋとの距離が所定範囲内にあるノズルのみから液滴Ｌを吐出するように制限することにより防止可能である。
また、基板Ｋを傾けた場合には、画素Ｇ内に着弾した液滴Ｌが漏れ出すことが考えられるが、例えば、液滴Ｌの粘度を調整したり、画素Ｇを形成するバンクの高さを調整したりすることにより防止可能である。

また、上述した実施形態においては、液滴吐出ヘッド２０が一つの場合について説明したが、複数の液滴吐出ヘッド２０を備える場合であってもよい。なお、複数の液滴吐出ヘッド２０をＸ方向に並べる場合には、外側に配置される液滴吐出ヘッド２０と基板Ｋとの距離が大きくなって、液滴Ｌの飛行曲りが発生しやすくなり、液滴Ｌの着弾精度が悪化してしまう。
そこで、複数の液滴吐出ヘッド２０を備える場合には、図４（ａ）に示すように全て液滴吐出ヘッド２０を同一方向に傾けたり、図４（ｂ）に示すよう液滴吐出ヘッド２０を互い違いに傾けたりしてもよい。
また、複数の液滴吐出ヘッド２０の全てを傾ける必要はなく、図４（ｃ）に示すように所定の液滴吐出ヘッド２０のみを傾けてもよい。
このように、複数の液滴吐出ヘッド２０を備える場合には、傾ける個数、方向等を任意に選択することができる。これにより、複数の液滴吐出ヘッド２０を効率的に配置することも可能となる。

〔電気光学装置〕
次に、上記実施形態の液滴吐出装置ＩＪを用いて製造される電気光学装置の一例について図５を参照して説明する。本実施形態では、電気光学装置の一例として有機ＥＬ装置を挙げて説明する。
図５は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造工程を示す主要断面図である。

図５（ｄ）に示すように、有機ＥＬ装置２０１は、透明基板２０４上に画素電極２０２を形成し、各画素電極２０２間にバンク２０５を矢印Ｖ方向から見て格子状に形成する。
それらの格子状凹部の中に、正孔注入層２２０を形成し、矢印Ｖ方向から見てストライプ配列などといった所定の配列となるようにＲ色発光層２０３Ｒ、Ｇ色発光層２０３ＧおよびＢ色発光層２０３Ｂを各格子状凹部の中に形成する。さらに、それらの上に対向電極２１３を形成することによって有機ＥＬ装置２０１が形成される。

上記画素電極２０２をＴＦＤ（Thin Film Diode:薄膜ダイオード）素子などといった２端子型のアクティブ素子によって駆動する場合には、上記対向電極２１３は矢印Ｖ方向から見てストライプ状に形成される。また、画素電極２０２をＴＦＴ（Thin Film Transistor:薄膜トランジスタ）などといった３端子型のアクティブ素子によって駆動する場合には、上記対向電極２１３は単一な面電極として形成される。

各画素電極２０２と各対向電極２１３とによって挟まれる領域が１つの絵素ピクセルとなり、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の絵素ピクセルが１つのユニットとなって１つの画素を形成する。
各絵素ピクセルを流れる電流を制御することにより、複数の絵素ピクセルにおける希望するものを選択的に発光させ、これにより、矢印Ｗ方向に希望するフルカラー像を表示することができる。

上記有機ＥＬ装置２０１は、例えば、次に示す製造方法によって製造される。すなわち図５（ａ）のように、透明基板２０４の表面にＴＦＤ素子又はＴＦＴ素子といった能動素子を形成し、さらに画素電極２０２を形成する。形成方法としては、例えばフォトリソグラフィー法、真空蒸着法、スパッタリング法、パイロゾル法などを用いることができる。
画素電極２０２の材料としてはＩＴＯ（Indium-Tin Oxide）、酸化スズ、酸化インジウムと酸化亜鉛との複合酸化物などを用いることができる。

次に、図５（ａ）に示すように、隔壁すなわちバンク２０５を周知のパターンニング手法、例えばフォトリソグラフィー法を用いて形成し、このバンク２０５によって各透明な画素電極２０２の間を埋める。これにより、コントラストの向上、発光材料の混色の防止、画素と画素との間からの光漏れなどを防止することができる。バンク２０５の材料としては、ＥＬ発光材料の溶媒に対して耐久性を有するものであれば特に限定されないが、フロロカーボンガスプラズマ処理によりテフロン（登録商標）化できること、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、感光性ポリイミドなどといった有機材料が好ましい。

次に、機能性液状体としての正孔注入層用インクを塗布する直前に、透明基板２０４に酸素ガスとフロロカーボンガスプラズマの連続プラズマ処理を行う。これにより、ポリイミド表面は撥水化され、ＩＴＯ表面は親水化され、液滴を微細にパターニングするための基板側の濡れ性の制御ができる。プラズマを発生する装置としては、真空中でプラズマを発生する装置でも、大気中でプラズマを発生する装置でも同様に用いることができる。

次に、図５（ａ）に示すように、正孔注入層用インクの液滴２５８を図１に示す液滴吐出装置ＩＪの吐出ヘッド２０から吐出し、各画素電極２０２の上にパターニング塗布を行う。この液滴２５８の吐出は、上述の本発明に係る液滴吐出方法で行われる。したがって、液滴２５８は、バンク２０５で囲まれた所望の吐出領域すなわち各フィルタエレメント形成領域内にばらつきなく正確に揃えられて着弾する。その塗布後、真空（１ｔｏｒｒ）中、室温、２０分という条件で溶媒を除去する。この後、大気中、２００℃（ホットプレート上）、１０分の熱処理により、発光層用インクと相溶しない正孔注入層２２０を形成する。上記条件では、膜厚は４０ｎｍであった。

次に、図５（ｂ）に示すように、各フィルタエレメント形成領域内の正孔注入層２２０の上に、機能性液状体であるＥＬ発光材料としてのＲ発光層用インクおよび機能性液状体であるＥＬ発光材料としてのＧ発光層用インクを塗布する。ここでも、各発光層用インクは、図１に示す液滴吐出装置ＩＪの吐出ヘッド２０から液滴２５８として吐出されて各フィルタエレメント形成領域内に着弾する。そして、この液滴２５８の吐出も本発明に係る液滴吐出方法で行われるので、各液滴２５８は各フィルタエレメント形成領域内にばらつきなく正確に揃えられて着弾する。

発光層用インクの塗布後、真空（１ｔｏｒｒ）中、室温、２０分などという条件で溶媒を除去する。続けて、窒素雰囲気中、１５０℃、４時間の熱処理により共役化させてＲ色発光層２０３ＲおよびＧ色発光層２０３Ｇを形成する。上記条件により、膜厚は５０ｎｍであった。熱処理により共役化した発光層は溶媒に不溶である。

なお、発光層を形成する前に正孔注入層２２０に酸素ガスとフロロカーボンガスプラズマの連続プラズマ処理を行ってもよい。これにより、正孔注入層２２０上にフッ素化物層が形成され、イオン化ポテンシャルが高くなることにより正孔注入効率が増し、発光効率の高い有機ＥＬ装置を提供できる。

次に、図５（ｃ）に示すように、機能性液状体であるＥＬ発光材料としてのＢ色発光層２０３Ｂを各絵素ピクセル内のＲ色発光層２０３Ｒ、Ｇ色発光層２０３Ｇおよび正孔注入層２２０の上に重ねて形成する。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色を形成するのみならず、Ｒ色発光層２０３ＲおよびＧ色発光層２０３Ｇとバンク２０５との段差を埋めて平坦化することができる。これにより、上下電極間のショートを確実に防ぐことができる。Ｂ色発光層２０３Ｂの膜厚を調整することで、Ｂ色発光層２０３ＢはＲ色発光層２０３ＲおよびＧ色発光層２０３Ｇとの積層構造において、電子注入輸送層として作用してＢ色には発光しない。

以上のようなＢ色発光層２０３Ｂの形成方法としては、例えば湿式法として一般的なスピンコート法を採用することもできるし、あるいは、Ｒ色発光層２０３ＲおよびＧ色発光層２０３Ｇの形成法と同様のインクジェット法を採用することもできる。

その後、図５（ｄ）に示すように、対向電極２１３を形成することにより、目標とする有機ＥＬ装置２０１が製造される。対向電極２１３はそれが面電極である場合には、例えば、Ｍｇ、Ａｇ、Ａｌ、Ｌｉなどを材料として、蒸着法、スパッタ法などといった成膜法を用いて形成できる。また、対向電極２１３がストライプ状電極である場合には、成膜された電極層をフォトリソグラフィー法などといったパターニング手法を用いて形成できる。

以上に説明した有機ＥＬ装置２０１の製造方法によれば、正孔注入層用インクおよび各発光層用インクについて、図１に示す液滴吐出装置ＩＪの吐出ヘッド２０から液滴２５８として吐出されて各フィルタエレメント形成領域内に着弾させることができる。したがって本製造方法によれば、正孔注入層用インク又は各発光層用インクがバンク２０５上にばらついて塗布されるなどの不具合を回避でき、大きな画面の全体について高精細で高品質な画像を表示できる大画面の有機ＥＬ装置２０１を簡便に製造することができる。

また、本実施形態の有機ＥＬ装置の製造方法では、液滴吐出装置ＩＪを用いることにより、吐出ヘッド２０を用いたインク吐出によってＲ、Ｇ、Ｂの各色絵素ピクセルを形成するので、フォトリソグラフィー法を用いる方法のような複雑な工程を経る必要もなく、またインクなどの材料を浪費することもない。

次に、本実施形態のＥＬ装置の回路構成について図６および図７を参照して説明する。
図６は、図５に示す製造方法で製造された有機ＥＬ装置を構成要素とした表示装置の一部を示す回路図である。図７は、図６に示す表示装置における画素領域の平面構造を示す拡大平面図である。

図６において、表示装置５０１は有機ＥＬ装置であるＥＬ表示素子を用いたアクティブマトリックス型の表示装置である。この表示装置５０１は、透明な表示基板５０２上に、複数の走査線５０３と、これら走査線５０３に対して交差する方向に延びる複数の信号線５０４と、これら信号線５０４に並列に延びる複数の共通給電線５０５とがそれぞれ配線された構成を有している。そして、走査線５０３と信号線５０４との各交点には、画素領域５０１Ａが設けられている。

信号線５０４に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを有したデータ側駆動回路５０７が設けられている。また、走査線５０３に対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを有した走査側駆動回路５０８が設けられている。そして、画素領域５０１Ａのそれぞれには、走査線５０３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薄膜トランジスタ５０９と、このスイッチング薄膜トランジスタ５０９を介して信号線５０４から供給される画像信号を蓄積して保持する蓄積容量ｃａｐと、この蓄積容量ｃａｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給されるカレント薄膜トランジスタ５１０と、このカレント薄膜トランジスタ５１０を介して共通給電線５０５に電気的に接続したときに共通給電線５０５から駆動電流が流れ込む画素電極５１１と、この画素電極５１１および反射電極５１２間に挟み込まれる発光素子５１３とが設けられている。

この構成により、走査線５０３が駆動されてスイッチング薄膜トランジスタ５０９がオンすると、その時の信号線５０４の電位が蓄積容量ｃａｐに保持される。この蓄積容量ｃａｐの状態に応じて、カレント薄膜トランジスタ５１０のオン・オフ状態が決まる。そして、カレント薄膜トランジスタ５１０のチャネルを介して、共通給電線５０５から画素電極５１１に電流が流れ、さらに発光素子５１３を通じて反射電極５１２に電流が流れる。
このことにより、発光素子５１３は、これを流れる電流量に応じて発光する。

ここで、画素領域５０１Ａは、反射電極５１２および発光素子５１３を取り除いた状態の表示装置５０１の拡大平面図である図７に示すように、平面状態が長方形の画素電極５１１の４辺が、信号線５０４、共通給電線５０５、走査線５０３および図示しない他の画素電極５１１用の走査線５０３によって囲まれた配置となっている。

このような構成の表示装置５０１は、上述の有機ＥＬ装置の製造方法を用いて製造されているので、比較的安価でありながら、大きな画面の全体について高精細で高品質な画像を表示することができる。

〔電子機器〕
次に、上記実施形態の電気光学装置を備えた電子機器について説明する。
図８（ａ）は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図８（ａ）において、符号１０００は携帯電話本体を示し、符号１００１は上記実施形態の電気光学装置からなる表示部を示している。
図８（ｂ）は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図８（ｂ）において、符号１１００は時計本体を示し、符号１１０１は上記実施形態の電気光学装置からなる表示部を示している。
図８（ｃ）は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図８（ｃ）において、符号１２００は情報処理装置、符号１２０２はキーボードなどの入力部、符号１２０４は情報処理装置本体、符号１２０６は上記実施形態の電気光学装置からなる表示部を示している。

図８に示す電子機器は、上記実施形態の電気光学装置を備えているので、表示部を大画面化しても、その表示部において高精細で高品質な画像を表示することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能であり、実施形態で挙げた具体的な材料や層構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。例えば、上記実施形態では電気光学装置の一例として有機ＥＬ装置を挙げているが、本発明はこれに限定されるものではなく、プラズマディスプレイ装置、液晶装置などの各種電気光学装置に本発明を適用でき、カラーフィルタの着色材料の塗布などに本発明を適用することもできる。また本発明に係る液滴吐出装置による形成物は、画素などに限定されるものではなく、配線パターン、電極、各種半導体素子などを、本発明に係る液滴吐出装置を用いて形成することができる。

液滴吐出装置ＩＪを示す概略斜視図である。 液滴吐出装置ＩＪに設けられた液滴吐出ヘッド２０を示す図である。 基板Ｋ上の画素Ｇと液滴吐出ヘッド１０のノズル８１との位置関係図を示す図である。 複数の液滴吐出ヘッド２０の配置を示す模式図である。 有機ＥＬ装置の製造工程を示す主要断面図である。 有機ＥＬ装置の回路図である。 有機ＥＬ装置の画素領域の平面構造を示す拡大平面図である。 電子機器を示す図である。

符号の説明

ＩＪ…液滴吐出装置、 Ｇ…画素（描画対象領域）、 Ｋ…基板、 Ｐｇ…画素ピッチ（描画対象領域の間隔）、 Ｐｎ…ノズルピッチ（ノズルの間隔）、 Ｐｎｘ…水平方向成分、 Ｌ…液滴、 ８１…ノズル、 ２０…液滴吐出ヘッド（吐出ヘッド）、 ２０１…有機ＥＬ装置（電気光学装置）、 １０００…携帯電話（電子機器）、 １１００…腕時計型電子機器（電子機器）、 １２００…携帯型情報処理装置（電子機器）

Claims (10)

1. 複数のノズルが列状に配置された吐出ヘッドを備える液滴吐出装置において、
   前記吐出ヘッドと複数の描画対象領域を有する基板とは、前記吐出ヘッドと前記基板とを相対的に走査させる方向に略直交する面内において、所定角度をなすように配置されることを特徴とする液滴吐出装置。
2. 前記所定角度は、前記複数のノズルの間隔と前記複数の描画対象領域の間隔とに基づいて規定されることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
3. 複数のノズルが列状に配置された複数の吐出ヘッドを備える液滴吐出装置において、
   前記吐出ヘッドのうちの少なくとも１つ以上は、前記吐出ヘッドと複数の描画対象領域を有する基板とを相対的に走査させる方向に略直交する面内において、前記基板に対して所定角度をなすように傾斜して配置されることを特徴とする液滴吐出装置。
4. 前記所定角度は、前記複数のノズルの間隔と前記複数の描画対象領域の間隔とに基づいて規定されることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出装置。
5. 前記吐出ヘッドは、同一回転方向に傾斜して配置されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の液滴吐出装置。
6. 前記吐出ヘッドは、回転方向が互い違いとなるように傾斜して配置されることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の液滴吐出装置。
7. 複数のノズルが列状に形成された吐出ヘッドから基板に対して液滴を吐出させる液滴吐出方法において、
   複数の描画対象領域を有する基板と前記吐出ヘッドとを相対的に走査させる際に、前記走査の方向に略直交する面内において所定角度をなすように傾斜させつつ、前記液滴を吐出することを特徴とする液滴吐出方法。
8. 前記所定角度は、前記各描画対象領域に対して、前記吐出ヘッドから同数の液滴を略同一位置に配置可能となるように規定されることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出方法。
9. 請求項７又は請求項８に記載の液滴吐出方法によって、製造することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
10. 請求項９に記載の電気光学装置の製造方法によって製造された電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
    
    
    
    

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