CN1701641A - 有源矩阵型有机el显示体制造方法及其装置和有源矩阵型有机el显示体、液晶阵列制造方法和液晶阵列、滤色片衬底制造方法及其装置和滤色片衬底 - Google Patents

Abstract

本发明的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，利用喷墨方式将包含有机EL层材料的液体作为液滴(12)从喷嘴的喷出孔喷出，形成有机EL层。使用所述喷出孔(1b)直径小于所述液滴(12)直径的静电吸附型喷墨装置(15)，从该喷墨装置的喷嘴喷出1滴的量为1p1以下的液滴，形成有机EL层。滴落后的液滴很快干燥的结构，能抑制滴落后的液滴的移动，并且正确而且廉价地形成有机EL层。

Description

有源矩阵型有机EL显示体制造方法及其装置和 有源矩阵型有机EL显示体、液晶阵列制造方法和 液晶阵列、滤色片衬底制造方法及其装置和滤色片衬底

背景技术

本发明涉及具有作为发光层的有机EL层的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法及其装置和有源矩阵型有机EL显示体、液晶彩色电视机、个人电脑等中使用的液晶阵列的制造方法，即设置于一对衬底之间的，利用喷墨法形成垫块的液晶阵列的制造方法和液晶阵列、利用喷墨方式的例如彩色液晶显示装置等的滤色片衬底的制造方法及其装置和滤色片衬底。

近年以来，伴随着高度信息化的发展，在对薄型、低功耗、份量轻的显示元件的要求提高的过程中，低电压驱动且具有高亮度的有机EL显示器引人注目。特别是通过近年来的研究开发，使用有机(高分子)材料的有机EL元件的发光效率显著提高，有机EL显示器的实用化已经开始。

若用电极夹住包含荧光性有机分子的固体薄膜并施加电荷，则由阳极注入空穴，由阴极注入电子，通过外加电场使这些载流子在薄膜中移动并再结合。该再结合时释放出的能量消耗在荧光分子的单态激发状态(分子激子)的形成过程中，利用随着该单态激子向基态的衰减而释放的荧光的元件即为有机EL元件。

再者，在彩色显示器中，有时RGB(红绿蓝)一组地将多个发光部汇总称为1像素，但是在本说明书中将各个发光部分别称为1像素。

这里，对已有的有源矩阵型的有机EL显示体(有机EL显示器)进行说明。图36是示出已有的有机EL元件的1像素的结构的纵剖面图。如该图中所示，有机EL元件至少具有衬底301、设置在衬底301上的第1电极302、有机EL层303、以及第2电极304。

最好是在有机EL层303和第2电极304的侧缘部中设置隔板305。另外，从对比度度的观点出发，最好是在衬底301中的第1电极302一侧的相反侧的面上设置偏振片307。此外，从可靠性的观点出发，最好是在第2电极304上设置密封膜或者密封衬底306。

这里，有机EL层303可以是有机发光层的单层结构或者电荷输送层(电子输送层或者空穴输送层)与有机发光层的多层结构。

向来，作为有机EL显示器的制造中的有机EL层的形成方法，已知有光刻法。使用该光刻法的情况下，利用光刻法和蚀刻方法在玻璃衬底上形成由金属氧化物等组成的黑色矩阵(以下称为“BM”)，然后利用旋转器在上述玻璃衬底的整个面上涂布使规定颜色的颜料分散的感光性树脂并使其干燥，之后，将该感光性树脂加以曝光、显影，得到规定颜色的颜色像素图案。该工序对R、G、B(红、蓝、绿)3个颜色反复进行3次，形成有机EL图案。

然而，上述方法中有以下缺点，即先形成的有机EL层在后形成的有机EL层的光刻法工序中容易损坏。另外，对不想要的场所也必须涂布有机EL材料，从而造成这部分的材料费增大。还有，光刻法工序其生产设备价格昂贵，同时，在改变设计时无法灵活应对，因而在生产成本上不理想。

对此，在日本国公开专利公报「特开平10-12377号公报」(公开日1998年1月16日)报道了利用喷墨法使发光层图案化的手法。其中公开了有机EL层的制造方法，该方法仅仅在玻璃衬底上的规定位置上印刷RGB的墨液，形成颜色像素图案。

喷墨法可以同时形成RGB的三原色的层，从而可以避免反复进行光刻法工序所导致的有机EL元件的损坏，并且可以缩短生产时间。另外，由于仅仅在颜色像素位置印刷墨液，因此与光刻法相比，颜料的使用量少，可以大幅度降低材料费。此外，由于没有费工夫的曝光、显影工序，无需显影装置，可以降低制造成本。此外，可以在常温、常压下操作，从而可期待产生提高生产效率的效果和生产设备的简化。

然而，利用已有的喷墨法中的有机EL层的制作方法中存在以下所述的问题。

即在已有的喷墨法中，没有充分研究使喷嘴喷出的液滴干燥的情况，液滴滴落在衬底上之后并不立即干燥。因此，为了得到所要层厚的有机EL层，在衬底上干燥前的液滴量增多了。其结果是，干燥需要很长时间，液滴在干燥之前在衬底上移动，从而导致有机EL层的形成精度降低。

为了解决这个问题，首先考虑到以下方法，即在衬底上表面形成亲液区域和疏液区域，约束液滴滴落后的位置。下面根据图37(a)～37(c)对这样形成亲液区域及疏液区域的情况下的有机EL层的形成方法进行说明。

首先，对衬底311的整个表面实施亲液处理。其后，利用光刻法工序，将1像素尺寸形成为例如120μm×100μm，将例如10μm的疏液区域313形成为相邻的像素间的线宽。这样，如图37(a)所示，可以将亲液区域312和疏液体区域313加以区分。

接着，对亲液区域312喷出墨液的液滴314。使滴到衬底311上的液滴314不扩张到疏液区域313地保持在亲液区域312。其后，通过使液滴314中的溶剂干燥，形成有机EL层。

然而，该方法存在以下问题。

在例如所要的有机EL层的厚度为0.05μm的情况下，墨液体积浓度为0.1％时，1滴液滴的尺寸为105μm。液滴314滴落在衬底311一侧时，因该冲击扩张为液滴直径的1.5倍。因此，如37(b)所示，滴落的液滴314的一部分越过形成像素区域的外框的疏液区域313到达相邻的像素亲液区域312。这样，在滴落的液滴314干燥之前，作为液滴314的一部分的墨液，在移动到其他亲液区域312时，如37(c)所示该墨液发生分离，不返回到原来的像素(原来的亲液区域312)内，

因此，为了避免发生这样的问题，考虑使1滴液滴的直径减小。例如对于(像素宽度100μm)+(两侧外框10μm×2)＝120μm，按照使滴落瞬间之后的液滴314(墨液)的扩张不超出亲液区域312的要求确定液滴直径，则喷嘴喷出的液滴314直径为120÷1.5＝80μm。

这时，由1滴液滴314形成的有机EL层的厚度为0.02μm，是所要厚度的一半以下。因此，必须将2滴以上的液滴314喷在相同的像素内。然而，第2滴以后的液滴滴落在其前一滴形成的有机EL层上，在该处未进行过亲液处理，液滴不扩张为所要的形状，从而产生颜色不均。另外，若在前一滴干燥之前使后一滴滴落，则墨液扩张到邻近的像素的亲液区域312，因此后一滴液滴的喷出必须等待到前一滴液滴314干燥之后，其生产效率差。此外，为了形成亲液区域和疏液区域，必须实施光刻法工序，从而无法有效发挥生产设备简化的喷墨装置的优点。

还有，为了解决该问题，还考虑到以下方法，即在像素的周围形成隔板，阻隔墨液的扩展。下面根据图38和图39对基于该手法的有机EL层的形成方法进行说明。

为了使像素的对比度清晰，在有机EL显示器的衬底311上形成黑色矩阵(以下称为”BM”)。因此，建议将该BM作为隔板，阻隔包含有机EL材料的液滴314的扩张(图38(a))。

然而，在使用上述隔板315的方法的情况下，如图38(b)所示，干燥后形成的有机EL层316的厚度将产生不均。在这种情况下，有机EL层316在中央部变薄，在沿着隔板315的部分变厚。这样的厚度不均将对有机EL的发色特性产生重大影响，所以必须避免。因此，建议采用对隔板315实施疏液处理以避免墨液附着在隔板315上的方法。然而，即使采用该方法也无法消除中央部的凹陷。

此外，使用隔板315的方法还存在以下问题。使有机EL层形成所要的厚度时，必须将体积为(1像素的面积×厚度)的有机材料EL溶解在液滴314中。作为一例，有机EL显示器中的每1像素的衬底311的尺寸是，其显示区域为120μm×100μm，厚度为0.05μm。在用1滴的液滴形成该显示区域的情况下，假设有机EL材料的体积浓度为0.1％，则液滴直径为105μm。因此，必须将BM(隔板315)的高度选定为有机EL层的厚度的1000倍。这不仅造成BM材料的浪费，而且影响有机EL显示装置的整体设计。

另一方面，上述问题若仅靠使BM的高度与有机EL层的高度保持相同且减小液滴直径则无法解决。首先，如图39(a)所示，在使液滴减小到不从隔板315溢出的程度的情况下，必须使1滴的大小减小到10μm。然而，若液滴直径变小，则采用已有的喷墨方式时，其在飞翔过程中受到空气阻力的影响变大，飞翔速度降低，从而滴落位置的精度噁化。又如图39(b)所示。随着先滴落的液滴314的溶酯部分(先滴落凝固部分317)层叠在隔板315内的底部，隔板315内的非填充部分的体积减小，因此导致后滴落的液滴从隔板315溢出，

为了解决该问题，考虑到以下方法，即充分加大时间喷出间隔，提高液滴314的浓度，从而在使最后一滴滴落到的时刻，使此前滴落的液滴的溶剂部分蒸发。然而，若增大液滴浓度，则墨液粘度变大，产生采用已有的喷墨方式无法喷出的问题。而且为了形成BM必须实施光刻法工序，从而无法有效地发挥生产设备简化的喷墨方式的优点。

又，以往通过例如以下所述的制造方法制造液晶阵列。首先，在一对透明的玻璃衬底的一个上形成TFT(ThinFilmTransistor：薄膜晶体管)那样的液晶驱动用元件，进而形成透明电极以及定向膜，并且涂布垫块。接着，使这一个衬底与形成着色的滤色片、透明电极以及定向膜的另一个衬底粘合。之后，将液晶注入由两个衬底之间的上述垫块形成的间隙并加以密封。

这样的制造方法中，通常散布由数微米大小的二氧化硅或塑料等构成的球状颗粒作为上述垫块。

然而，在采用这样的制造方法的情况下，也将垫块配置在液晶阵列的开口部(控制光透射或者反射的区域)，另外，配置垫块的个数和位置不稳定且有偏差。因此导致开口率降低引起的显示质量降低或者显示质量波动。

因此有在滤色片衬底的黑底矩阵(BM)上使用喷墨装置并配置、形成垫块从而不使开口率降低的建议。

例如，日本国公开专利公报「特开平5-281562号公报」(公开日：1993年10月29日)中记述了以下方法，即用加热器加热混入垫块材料的液晶，同时用搅拌器一边进行搅拌，一边利用具有口径为60μm的喷出口的喷墨装置使液晶滴落在液晶用衬底上。这种方法通过加热可以使液晶的粘度降低，能够从喷墨装置喷出。而且，能够在滴落液晶的时刻均匀地散布垫块材料。

又，日本国公开专利公报「特开2001-42338号公报」(公开日2001年2月16日)中示出了以下方法，即通过喷墨方式将垫块形成原料作为墨液涂布在1个衬底上，描绘垫块图案并使其硬化从而形成垫块。

然而，使用已有的喷墨装置的垫块形成方法有以下存在问题。

利用喷墨方式涂布垫块形成原料而后描绘垫块图案并使其硬化的情况下，若提高垫块形成原料的浓度，则其粘度增大。

使用泡沫喷射方式和压电方式的通常的喷墨方式中，可以喷出的墨液的粘度通常为2～20cP左右的等级，无法喷出该等级以上的粘度的墨液。

又，虽然建议对喷嘴附近进行加热以降低喷出的墨液的粘度，但该方法中，在将硬化树脂用作垫块材料时，有可能引发垫块形成原料在喷嘴内硬化从而堵塞喷嘴的状况。

相反，不对喷嘴附近进行加热地使垫块形成原料喷出时，需要增加垫块形成原料的溶剂的剂量以降低其粘性。这时垫块形成原料的浓度降低。例如在已有技术的例子中，垫块形成原料的组成是，异分子聚合物10重量％、水80重量％、乙二醇(ethyleneglycol)10重量％，干燥后体积变为数分之一。

因此，为了得到规定厚度的垫块，必需加大喷出液滴的直径。这时，形成的垫块形状成为例如厚度5μm、直径50μm的扁平形状。其结果是，无法解决因垫块的存在导致开口率降低的问题。另外，由于浓度低，需要在100℃15分后，以200℃30分条件进行烧结，从而引出垫块的形成需要的时间长的问题。

还有，从墨液滴落到衬底时开始到溶剂干燥的期间，包含垫块材料的液滴产生移动，从而无法在所要的位置形成垫块。

针对这个问题，这里特别考虑到不使开口率降低而在BM上形成垫块的情况。

作为一例，考虑到以下情况，即与BM的宽度10μm相对应，必要的垫块厚度为5μm，并且可以将垫块形成原料(墨液)的浓度提高到50％。对BM表面实施疏液处理，假设液滴在滴落后未扩张且保持着液滴直径的1.5倍左右直径的面积。

这时，液滴可以扩大到φ6.7μm的大小。然而，溶剂部分干燥后剩下的垫块材料的厚度为1μm，未达到目标厚度。因此，必须进行重叠喷滴，使垫块材料迭层。在这种情况下，如果不在前一滴的液滴中的溶剂部分完全干燥后才喷出下一滴，则将导致液滴扩大。其结果是，喷出间隔(喷出动作的时间间隔)连续变长，从而使操作效率噁化。

因此，需要使用更高浓度的垫块形成原料(墨液)，谋求可以喷出那样高浓度的垫块形成原料(墨液)的液滴的结构。

针对这样的存在问题，日本国公开专利公报「特开2000-246887号公报」(公开日2000年9月12日)中公开了以下所述技术。即示出了高粘度物质用分送器(デイスペンサ一)的喷出方法，其特征在于，下部具有50μm～1mm直径的圆形或者多边形的节流孔，将电极配置在填充了100cps～1,000,000cps的高粘度物质的容器一部分或者整体上，在使高粘度物质的弯液面从所述节流孔突出而形成的状态下对所述电极施加电压并使高粘度物质突出，将其一部分切断分离，以此使其附着在介质上。

该技术采用以下方法，即通过施加电压，由喷嘴使弯液面形成圆锥状。在这种情况下，脉冲振幅越大，形成的弯液面的圆锥越高，因此与弯液面前端侧的衬底接触的体积变大，从而可以扩大圆点直径。

然而，上述的已有的方法中，在所要的圆点直径小的情况下，必须控制成仅仅使弯液面圆锥的前端部与衬底侧接触。特别是，在难以使垫块形成原料(墨液)层叠地形成垫块的情况下，喷嘴与记录侧构件的距离随着垫块的层叠逐渐变小下去。因此，很难控制圆点直径。在要使墨液的涂布量稳定的情况下，必须使喷嘴加大，以使到圆锥弯液面的中央附近为止的部分而并非其前端部与衬底相碰。因此，液滴直径至少是喷嘴直径的1/2以上。

若在这样的状态下使圆点直径减小，则必需减小喷嘴直径。然而，这种情况下，必须同时缩短喷嘴-衬底之间的距离，其结果是，衬底的厚度不均以及弯曲等产生的喷嘴-衬底之间的距离的误差影响变大，从而难以形成稳定的喷出。

又、近年来，伴随着高度信息化，在对薄型、低功耗、份量轻的显示元件的要求提高的过程中，低电压驱动且高亮度的液晶显示器正日益被实用化。

其中，彩色液晶显示器由与TFT连接的透明电极(ITO膜)控制液晶的排列，从而控制从背光源发出的光的通过量。该彩色液晶显示器利用使光通过滤色片发色。

而且，在彩色显示器的情况下，有时RGB(红绿蓝)一组地将多个滤色片部汇总称为1像素，但在这里对各滤色片部称为1像素。

向来，作为滤色片衬底的制造方法之一，已知有旋转涂布法。该旋转涂布法利用光刻法和蚀刻方法在玻璃衬底上形成由铬等金属组成的黑色矩阵(以下称为BM)，然后采用旋转器在上述玻璃衬底的整个面上涂布使规定颜色的颜料分散的感光性树脂并使其干燥，其后将该感光性树脂加以曝光、显影，得到规定颜色的颜色像素图案。该工序就R、G、B(红、蓝、绿)3色反复进行3次，形成滤色片图案。

然而，上述方法必须对不要的部位也涂布滤色片材料，从而材料费增大。还有，光刻法工序其生产设备价格昂贵，同时，在改变设计时无法灵活应对，因而在生产成本上不理想。

对此，日本国公开专利公报「特开昭59-75205号公报」(公开日1984年4月27日)公开了利用喷墨法的滤色片图案化方法。该技术涉及仅在玻璃衬底上的规定位置印刷RGB墨液，形成颜色像素图案的滤色片衬底制造方法。

上述喷墨法可以同时形成RGB三原色的各层，从而可以缩短生产时间。另外，由于仅仅在颜色像素位置印刷墨液，因此与上述旋转涂布法相比，颜料的使用量少，可以大幅度降低材料费。此外，由于没有费工夫的曝光、显影工序，无需显影装置，可以降低制造成本。此外，可以在常温、常压下进行操作从而期待得到提高生产效率的效果和生产设备简化的效果。

又，上述特开昭59-75205号公报的方法中，采用喷墨方式在用浸湿性差的物质形成防扩散图案的衬底上涂布包含颜料的墨液，形成滤色片。

然而，利用已有的喷墨法的滤色片的制作方法中存在以下所述的问题。

即在已有的喷墨法中，没有充分研究使喷嘴喷出的液滴干燥的课题，液滴滴落到衬底上之后并不立即干燥。因此，为了得到所要层厚的滤色片层，在衬底上干燥前的液滴量增多。其结果是，干燥需要较长的时间，液滴在干燥之前在衬底上移动，从而导致滤色片的形成精度降低。

为了解决这个问题，首先考虑到以下方法，即在衬底上表面形成亲液区域和疏液区域，限制液滴滴落后的位置。下面根据图37(a)～37(c)对这样形成亲液区域以及疏液区域时的滤色片的形成方法进行说明。

首先，对衬底311的整个表面实施亲液处理。之后，利用光刻法工序将1像素的尺寸形成为例如300μm×100μm，将例如10μm的疏液区域313制作成相邻的像素间的线宽。这样，可以将亲液区域312和疏液体区域313加以区分，如图37(a)所示。

接着，对亲液区域312喷出墨液的液滴314。使滴到衬底311上的液滴314不扩张到疏液区域313地保持在亲液区域312。之后，通过使液滴314中的溶剂部分干燥，形成滤色片层。

然而，该方法存在以下问题。

在例如所要的滤色片层的厚度为1μm的情况下，墨液体积浓度为5％时，1滴液滴的尺寸为105μm。液滴314滴落在衬底311一侧时，因其冲击而扩张为液滴直径的1.5倍。因此，滴落的液滴314的一部分越过形成像素区域的外框的疏液区域313到达相邻的像素的亲液区域312，如37(b)所示。这样，在滴落的液滴314干燥之前，作为液滴314的一部分的墨液移动到其他亲液区域312时，如37(c)所示，该墨液分离，不返回到原来的像素(原来的亲液区域312)内。

因此，为了避免这样的问题，考虑使1滴的液滴直径减小。对于例如(像素宽100μm)+(两侧外框10μm×2)＝120μm，在使滴落瞬间之后的液滴314(墨液)的扩张进入亲液区域312的条件下确定液滴直径，则喷嘴喷出的液滴314直径为120÷1.5＝80μm。

在这种情况下，由1滴液滴314形成的滤色片层的厚度为0.45μm，是所要厚度的一半以下。因此，必须将2滴以上的液滴314喷在相同的像素内。然而，第2滴以后的液滴滴落在其前一滴形成的滤色片层上，因此没有预先进行亲液处理，液滴未扩张为所要的形状，从而产生颜色不均。另外，若在前一滴干燥之前使后一滴滴落到其上，则墨液扩张到邻近的像素的亲液区域312，因此必须使后一滴液滴等待着，直到前一滴的液滴121干燥才喷出，其生产效率差。此外，为了形成亲液区域和疏液区域，必须实施光刻法工序，从而无法有效发挥生产设备简化的喷墨装置的优点。

为了解决这样的问题，还考虑到以下方法，即在像素的周围形成隔板，阻隔墨液的扩张。下面根据上述图38和图39对利用这样的方法得到滤色片层的形成方法进行说明。

为了使像素的对比度清晰，在液晶元件的滤色片衬底1上形成黑色矩阵(以下称为“BM”)。因此，建议将该BM作为隔板315，阻隔包含滤色片材料的液滴314的扩张(图38(a))。

然而，使用上述隔板315的方法的情况下，如图38(b)所示，干燥后形成的滤色片层316的厚度将产生不均。这时，滤色片层316中央部薄，在沿着隔板315的部分变厚。这样的厚度不均将对滤色片层316的发色特性产生重大影响，所以必须避免。因此，建议采用对隔板315实施疏液处理以避免墨液附着在隔板315上的方法。然而，即使采用该方法也无法消除中央部的凹陷。

此外，使用隔板315的方法中还存在以下所述问题。使滤色片层形成所要的厚度时，必须将体积为(1像素的面积×厚度)的滤色片材料溶解在液滴314中。作为一例，滤色片衬底311的滤色片层中的每1像素的尺寸其显示区域为300μm×100μm、厚度为1μm。在用1滴液滴形成该显示区域的情况下，假设滤色片材料的体积浓度为5％，则液滴直径为105μm。因此，必须将BM(隔板315)的高度选定为滤色片层的厚度的20倍。这不仅造成BM材料的浪费，而且影响液晶元件的整体设计。

另一方面，上述问题若仅靠使BM的高度与滤色片层的高度保持相同地减小液滴直径则无法解决。首先，如图39(a)所示，在使液滴减小到不从隔板315溢出的程度的情况下，必须使1滴的大小减小到20μm。然而，若液滴直径变小，采用已有的喷墨方式时，飞翔中受到空气阻力的影响增大，飞翔速度降低，从而滴落位置精度噁化。另外，如图39(b)所示，随着先滴落的液滴314的溶质部分(先滴落凝固部分317)层叠在隔板315内的底部，隔板315内的未填充部分的体积减小，因此导致后滴落的液滴从隔板315溢出。

为了解决该问题，考虑到以下方法，即充分扩大喷出间隔，提高液滴314的浓度，从而在使最后一滴滴落到的时刻，能够使此前滴落到的液滴中的溶剂部分蒸发。然而，若增大液滴浓度，则墨液粘度变大，产生采用已有的喷墨方式的情况下存在无法喷出等问题。另外，为了形成BM，必须实施光刻法工序，从而无法有效地发挥生产设备简化的喷墨装置的优点。

专利文献1：日本特开平10-12377号公报(公开日1988年01月16日)

专利文献2：日本特开平8-238774号公报(公开日1996年09月17日)

专利文献3：日本特开2000-127410号公报(公开日2000年05月05日)

专利文献4：日本特开平5-281562号公报(公开日1993年10月29日)

专利文献5：日本特开2001-42338号公报(公开日2001年02月16日)

专利文献6：日本特开2000-246887号公报(公开日2000年09月12日)

专利文献7：日本特开昭59-75205号公报(公开日1984年04月27日)

因此，本发明的目的在于，提供一种有源矩阵型有机EL显示体的制造方法以及有源矩阵型有机EL显示体，该方法利用考虑到滴落后的液滴的干燥速度的结构，可以在正确的位置形成有机EL层，并发挥喷墨方式的优点，特别是可以形成有机EL层而无需设置像素区域周围的隔板和疏液区域及亲液区域等。

又，本发明是为了解决上述已有的问题而作出的，其目的在于提供一种液晶阵列的制造方法和液晶阵列，所述方法利用能够对每一像素有开口部的TFT衬底或者滤色片衬底等的衬底上的开口部与开口部之间的边界部等正确地涂布并形成垫块的结构，可以容易地获得所要厚度(高度)的垫块，而且不会因垫块的存在而降低开口率。

还有，本发明的目的在于提供一种滤色片衬底的制造方法和滤色片衬底，所述方法利用考虑滴落后的液滴的干燥速度的结构，可以在正确的位置形成滤色片，并发挥喷墨方式的优点，特别是可以不设置像素区域周围的隔板和疏液区域及亲液区域等地形成滤色片。

发明内容

本发明申请人潜心研究了可以抑制喷嘴喷出的液滴滴落后到干燥前的液滴的移动量从而能够正确且容易地形成厚度厚的有机EL层的方法。在该过程中根据包含有机EL层材料的液体(墨液)的液滴直径与液体(墨液)浓度等的参数的组合，预测有液滴(墨液)在滴落后瞬间干燥的区域。另外，还找到可以以该条件喷出的喷墨方式。

而且，通过采用这样的喷墨方式喷出液滴，液滴在滴落后瞬间干燥，避免液滴扩张，从而可以通过连续提供液滴形成有机EL层。

本发明的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，是一种利用喷墨方式将包含有机EL层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出，形成有机EL层的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，其特征在于，使用所述喷出孔直径小于所述液滴直径的静电吸附型喷墨装置，从该喷墨装置的喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴

又，本发明的有源矩阵型有机EL显示体的制滴落后直径置，是一种利用喷墨方式将包含有机EL层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出，形成有机EL层的有源矩阵型有机EL显示体的制造装置，其特征在于，使用所述喷出孔直径小于所述液滴直径的喷嘴，利用静电吸附型的喷墨方式，从所述喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴。

采用上述构成，喷嘴喷出的液滴的1滴的量是1pl以下，因此液滴在滴落到衬底的有机EL层形成区域之后瞬间干燥。因此，液滴在滴落到衬底之后难以移动，从而可以在正确的位置上形成有机EL层。在这点上，喷出多个液滴并将其加以层叠以形成具有所要厚度的1个有机EL层的情况也相同，可以避免后滴落的液滴受先滴落的液滴的影响而移动的情形。

因此，采用本发明的制造方法，可以发挥喷墨方式的优点，特别是可以容易且低成本地形成有机EL层，无需在有机EL层形成区域(像素区域)的周围形成隔板以及设置疏液区域和亲液区域等。

又，由于使用喷嘴的喷出孔直径小于液滴直径的静电吸附型喷墨装置，因此可以将产生静电吸附用的电场的附加电压抑制在低电压值，同时可以喷出1pl以下的微小液滴。另外，在喷出液滴时，电荷容易集中在液滴上，液滴周围的电场强度的变动变小，因此可以稳定喷出。其结果是，可以以高频率进行喷出驱动，同时可以连续喷出液滴，生产效率得到提高。

而且，若将喷嘴直径设定为13μm以下，则可以将液滴量设定为1pl以下。另外，有机EL显示体的制造过程中，需要使涂布液滴后的有机EL层的浓度为规定值以上，因此在如本发明那样使用微小液滴的情况下，对同一有机EL层形成区域多次喷出液滴。

上述有源矩阵型有机EL显示体的制造方法也可以采用以下结构，即将其体积浓度为根据重叠打在同一有机EL层形成区域的所述液滴所形成的叠层数求出的值的液体用作所述液体。

若喷出的液滴变小，由1滴液滴形成的有机EL层的厚度变薄，因此为了获得所要的厚度，必需层叠由多滴液滴形成的层。在这种情况下，若叠层数增加，则相应增加操作时间。因此，使用其体积浓度为根据重叠打在同一有机EL层形成区域的液滴所形成的叠层数求出的值的液体(墨液)，根据叠层数调整液体的体积浓度。在这种情况下，若将液体的体积浓度设定得高，则将减少上述叠层数，因此可以减少液滴的喷出次数，提高生产效率。

又，本发明的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，是一种利用喷墨方式将包含有机EL层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出，形成有机EL层的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，其特征在于，使用从喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴的静电吸附型的喷墨装置，将重叠打在同一有机EL层形成区域的所述液滴所形成的叠层数设定为α，将滴落到有机EL层形成区域的液滴的滴落后直径与液滴直径之比设定为β、将液滴直径设定为D、以及将形成的有机EL层的厚度设定为t时，将体积浓度η(％)大致为β×t/(α×D)的液体用作所述液体。

又，本发明的有源矩阵型有机EL显示体的制造装置，是一种利用喷墨方式将包含有机EL层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出并形成有机EL层的有源矩阵型有机EL显示体的制造装置，其特征在于，利用静电吸附型的喷墨方式使1滴的量为1pl以下的所述液滴从所述喷嘴喷出，同时将重叠打在同一有机EL层形成区域的所述液滴所形成的叠层数设定为α、将滴落到有机EL层形成区域的液滴的滴落后直径与液滴直径之比设定为β、将液滴直径设定为D、以及将形成的有机EL层的厚度设定为t时，将体积浓度η(％)大致为β×t/(α×D)的液体用作所述液体。

采用所述的构成，从喷嘴喷出的液滴的1滴的量为1pl以下，因此液滴在滴落到衬底上的有机EL层形成区域瞬间之后瞬即干燥。因此，液滴在滴落到在衬底之后难以移动，从而可以在正确的位置上形成有机EL层。在这点上，喷出多个液滴并加以层叠以形成具有所要厚度的1个有机EL层的情况也相同，可以避免后滴落的液滴受先滴落的液滴的影响而移动的情形。

因此，采用本发明的制造方法可以发挥喷墨方式的优点，特别是可以容易且低成本地形成有机EL层，无需在有机EL层形成区域(像素区域)的周围形成隔板以及设置疏液区域和亲液区域等。

又，若喷出的液滴变小，由1滴液滴形成的有机EL层的厚度变薄，因此为了获得所要的厚度，必需层叠多滴液滴形成的层。在这种情况下，若叠层数增加，则相应增加操作时间。因此，若将液体(墨液)的体积浓度设定为高浓度以满足上述公式，则上述的叠层数减少，因此可以减少液滴的喷出次数，提高生产效率。上述的大概范围考虑到液滴量的偏差，也可以设定为例如上下偏差10％，即±10％。

上述的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法也可以采用以下结构，即将所述喷出孔直径小于所述液滴直径的装置用作静电吸附型喷墨装置使用。

采用上述构成，可以将产生吸附静电用的电场的附加电压抑制在低电压值，同时可以喷出1pl以下的微小的液滴。另外，在喷出液滴时，电荷容易集中在液滴上，液滴周围的电场强度的变动变小，因此可以稳定喷出。其结果是，可以一边以高频率进行喷出驱动，一边连续喷出液滴，生产效率得以提高。

上述有源矩阵型有机EL显示体的制造方法也可以采用以下所述结构，即将粘度为20cP以上的液体用作所述液体。

采用上述构成，通过将粘度为20cP以上的高粘度的墨液用作液体(墨液)使用，减少多滴液滴形成的迭层的叠层数，因此可以减少液滴的喷出次数，提高生产效率。

上述有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，也可以采用以下所述结构，即所述有机EL层包含有机发光层。

上述有源矩阵型有机EL显示体的制造方法也可以采用以下所述结构，即所述有机EL层包含电荷输送层的结构。

本发明的有源矩阵型有机EL显示体由上述的任意一种有源矩阵型有机EL显示体的制造方法制造。

本发明的液晶阵列的制造方法，是相对配置的一对衬底的至少一个上具有开口部，在这两个衬底之间设置形成液晶填充用的间隙的垫块，采用喷墨方式从喷嘴的喷出孔喷出垫块材料的液滴，通过使其硬化形成所述垫块，其特征在于，使用所述喷出孔直径小于所述液滴直径的静电吸附型喷墨装置，使1滴的量为1pl以下的液滴从该喷墨装置的喷嘴喷出。

而且，上述开口部是控制显示部的光的透射或反射的区域。

如果采用上述构成，则从喷嘴喷出的液滴的1滴的量为1pl以下，因此液滴在滴落到衬底上的垫块形成面之后瞬间干燥。因此，液滴在滴落到在衬底之后难以移动，从而可以在正确的位置上形成垫块。在这点上，喷出多个液滴并加以层叠以形成具有所要厚度的1个垫块的情况也相同，可以避免后滴落的液滴受先滴落的液滴的影响而移动的情形。

因此，如果采用本发明的制造方法，可以发挥喷墨方式的优点，特别是可以容易且低成本地形成所要厚度的垫块，无需降低液晶阵列的开口率。

又，由于使用喷嘴的喷出孔直径小于液滴直径的静电吸附型喷墨装置，因此可以一边将产生静电吸附用的电场的附加电压抑制在低电压值，一边喷出1pl以下的微小的液滴。另外，在喷出液滴时，电荷容易集中在液滴上，液滴周围的电场强度的变动变小，因此可以稳定喷出。其结果是，可以一边以高频率进行喷出驱动，一边连续喷出液滴，从而生产效率提高。

而且，若将喷嘴直径设定为13μm以下，则可以将液滴量设定为1pl以下。另外，垫块的厚度必需设定在规定值以上，为此在本发明那样使用微小液滴的情况下，对同一垫块形成部位多次喷出液滴。

又、本发明的液晶阵列的制造方法是相对配置的一对衬底的至少一个上具有开口部，在这两个衬底之间设置形成液晶填充用的间隙的垫块，采用喷墨方式从喷嘴的喷出孔喷出垫块材料，通过使其硬化形成所述垫块，其特征在于，使所述喷嘴的前端部与衬底的垫块形成面接触，在该状态下，为了使所述垫块材料凝缩，边对设置在喷嘴上的电极施加电压并维持施加该电压的状态，边连续地使所述垫块材料从所述喷嘴喷出，同时，逐渐使所述喷嘴与所述衬底的位置离开去，在所述衬底形成柱状的垫块。

采用上述构成，可以发挥喷墨方式的优点，并且能够容易且低成本地形成所要厚度的垫块，而无需降低液晶阵列的开口率。

所述液晶阵列的制造方法也可以采用所述喷嘴的喷出孔直径为8μm以下的构成。以此还可以更加稳定地形成垫块。

本发明的液晶阵列的制造方法，是一种相对配置的一对衬底的至少一个上具有开口部且在这两个衬底之间设置形成液晶填充用的间隙的垫块的液晶阵列的制造方法，其特征在于，使用喷嘴的喷出孔直径小于喷出的液滴的直径的静电吸附型喷墨装置，使包含固体垫块的液体作为1滴的量为1pl以下的液滴从该喷墨装置的喷嘴向垫块形成面喷出，形成所述垫块。

采用上述构成，从喷嘴喷出的液滴的1滴的量为1pl以下，因此液滴、亦即溶剂在滴落到衬底上的垫块形成面之后瞬间即干燥。因此，液滴中包含的固体垫块在滴落到在垫块形成面之后难以移动，从而可以在正确的位置上形成垫块。因此，可以避免液晶阵列的开口率降低。另外，由于溶剂在滴落到衬底后瞬间即干燥，因此衬底上留下的溶剂没有对定向膜等产生坏影响。

又，由于使用喷嘴的喷出孔直径小于液滴直径的静电吸附型喷墨装置，因此可以一边将产生静电吸附用的电场的附加电压抑制在低电压值，一边喷出1pl以下的微小的液滴。另外，在喷出液滴时，电荷容易集中在液滴上，液滴周围的电场强度的变动变小，因此可以稳定喷出。其结果是，可以高精度地对垫块的形成位置进行控制。

因此，如果采用本发明的液晶阵列的制造方法，可以发挥喷墨方式的优点，并且能够容易且低成本地形成所要厚度的垫块，无需降低液晶阵列的开口率。

本发明的液晶阵列的制造方法，是相对配置的一对衬底的至少一个上具有开口部且在这两个衬底之间设置形成液晶填充用的间隙的垫块的液晶阵列的制造方法，其特征在于，在垫块配置面上配置个体垫块后，使用喷嘴的喷出孔直径小于喷出的液滴直径的静电吸附型喷墨装置，从该喷墨装置的喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴，并且使该液滴冲击所述固体垫块，从而使固体垫块移动，对个体垫块进行定位。

采用上述的构成，可以在垫块配置面配置个体垫块之后，利用从喷嘴喷出液滴，调整固体垫块的位置，消除垫块集中在1个部位的状态等情况，因此可以避免开口率降低。

又，从喷嘴喷出的液滴的1滴的量为1pl以下，因此液滴在滴落后瞬间就干燥。从而衬底上留下的溶剂不会对定向膜等产生坏影响。

又，由于使用喷嘴的喷出孔直径小于液滴直径的静电吸附型喷墨装置，因此可以一边将产生静电吸附用的电场的附加电压抑制在低电压值，一边喷出1pl以下的微小液滴。另外，在喷出液滴时，电荷容易集中在液滴上，液滴周围的电场强度的变动变小，因此可以稳定喷出。其结果是，可以高精度地对垫块的位置进行控制。

因此，采用本发明的制造方法，可以发挥喷墨方式的优点，并且能够容易且低成本地形成所要厚度的垫块，无需降低液晶阵列的开口率。

上述液晶阵列的制造方法也可以采用来自所述喷嘴的喷出物的粘度为30cP以上的结构。

采用上述构成，来自喷嘴的喷出物的粘度高达30cP以上，因此可以切实地提高滴落后的喷出物中的溶剂的干燥速度。因此，可以切实地提高垫块的位置精度。另外，利用来自喷嘴的喷出液滴形成垫块时，1滴液滴产生的垫块形成厚度小，故增加喷出次数即叠层数，虽然增加制作时间，但由于液滴(喷出物)是高粘度的，因而可以抑制喷出次数、即层叠数的增加。其结果是，能够提高生产效率。

上述液晶阵列的制造方法，也可以采用以下所述结构，即在形成所述垫块的衬底上，形成在透明衬底上以至少3种以上的颜色着色的滤色片。

上述液晶阵列的制造方法中，形成所述垫块的衬底为每一像素具有有源元件的有源矩阵衬底。

又，本发明申请人潜心研究了可以抑制喷嘴喷出的液滴滴落后到干燥前的液滴的移动量，从而能够正确且容易地形成厚度厚的滤色片的方法。在该过程中，根据包含滤色片层材料的液体(墨液)的液滴直径与液体(墨液)浓度等参数的组合，预测到有液滴(墨液)在滴落后瞬间干燥的区域。另外，还找到可以以该条件喷出的喷墨方式。

而且，采用这样的喷墨方式喷出液滴后，液滴在滴落后瞬间干燥，避免液滴扩张，从而可以连续提供液滴以形成滤色片层。

本发明的滤色片衬底的制造方法，是通过喷墨方式将包含滤色片层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出并形成滤色片层的滤色片衬底的制造方法，其特征在于，使用所述喷出孔直径小于所述液滴直径的静电吸附型喷墨装置，使1滴的量为1pl以下的液滴从该喷墨装置的喷嘴喷出。

又，本发明的滤色片衬底的制造装置是利用喷墨方式将包含滤色片层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出形成滤色片层的滤色片衬底的制造装置，其特征在于，使用所述喷出孔直径小于所述液滴直径的喷嘴，利用静电吸附型的喷墨方式，从所述喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴。

采用上述构成，则喷嘴喷出的液滴的1滴的量为1pl以下，因此液滴在滴落到衬底上的滤色片层形成区域之后瞬间干燥。因此，液滴在滴落到在衬底之后难以移动，从而可以在正确的位置上形成滤色片层。在这点上，喷出多个液滴并将其加以层叠以形成具有所要厚度的1个滤色片层的情况也相同，可以避免后滴落的液滴受先滴落的液滴的影响而移动的情形。

因此，如果采用本发明的制造方法，可以发挥喷墨方式的优点，特别是可以容易且低成本地形成有机发光层，无需在滤色片层形成区域(像素区域)的周围形成隔板以及设置疏液区域和亲液区域等。

又，由于使用喷嘴的喷出孔直径小于液滴直径的静电吸附型喷墨装置，因此可以一边将产生静电吸附用的电场的附加电压抑制在低电压值，一边喷出1pl以下的微小的液滴。另外，在喷出液滴时，电荷容易集中在液滴上，液滴周围的电场强度的变动变小，因此可以稳定喷出。其结果是，可以以高频率进行喷出驱动，同时可以连续喷出液滴，从而生产效率提高。

而且，若将喷嘴直径设定为13μm以下，则可以将液滴量设定为1pl以下。另外，滤色片衬底的制造过程中，需要将涂布液滴后的滤色片层的浓度设定在规定值以上，因此在如本发明那样使用微小液滴的情况下，对同一滤色片层形成区域多次喷出液滴。

上述的滤色片衬底的制造方法也可以采用以下结构，即使用体积浓度为根据重叠打在同一滤色片层形成区域的所述液滴所形成的叠层数求出的值的液体作为所述液体的结构。

若喷出的液滴变小，则由1滴液滴形成的滤色片层的厚度变薄，因此为了获得所要的厚度，必需层叠多滴液滴形成的多个层。在这种情况下，若叠层数增加，则操作时间相应增加。因此，使用体积浓度为根据重叠打在同一滤色片层形成区域的液滴所形成的叠层数求出的值的液体(墨液)，相应于叠层数调整液体的体积浓度。在这种情况下，若将液体的体积浓度设定得高，则将减少上述叠层数，因此可以减少液滴的喷出次数，提高生产效率。

又，本发明的滤色片衬底的制造方法，是利用喷墨方式将包含滤色片层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出并形成滤色片层的滤色片衬底制造方法，其特征在于，使用从喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴的静电吸附型的喷墨装置，将重叠打在同一滤色片层形成区域的所述液滴所形成的叠层数设定为α、将滴落到滤色片层形成区域的液滴的滴落后直径与液滴直径之比设定为β、将液滴直径设定为D、并且将形成的滤色片层的厚度设定为t时，将体积浓度η(％)大致为β×t/(α×D)的液体用作所述液体。

又，本发明的滤色片衬底的制造装置，是利用喷墨方式将包含滤色片层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出并形成滤色片层的滤色片衬底的制造装置，其特征在于，利用静电吸附型的喷墨方式使1滴的量为1pl以下的所述液滴从所述喷嘴喷出，同时将重叠打在同一滤色片层形成区域的所述液滴所形成的叠层数设定为α、将滴落到滤色片层形成区域的液滴的滴落后直径与液滴直径之比设定为β、将液滴直径设定为D、并且将形成的滤色片层的厚度设定为t时，将体积浓度η(％)大致为β×t/(α×D)的液体用作所述液体。

采用所述构成，从喷嘴喷出的液滴的1滴的量为1pl以下，因此液滴在滴落到衬底上的滤色片层形成区域之后瞬间即干燥。因此，液滴在滴落到在衬底之后难以移动，从而可以在正确的位置上形成滤色片层。在这点上，喷出多个液滴并将其加以层叠以形成具有所要厚度的1个滤色片层的情况也相同，可以避免后滴落的液滴受先滴落的液滴的影响而移动的情形。

因此，如果采用本发明的制造方法，可以发挥喷墨方式的优点，特别是可以容易且低成本地形成滤色片层，无需在滤色片层形成区域(像素区域)的周围形成隔板以及设置疏液区域和亲液区域等。

又，若喷出的液滴变小，由1滴液滴形成的滤色片层的厚度变薄，因此为了获得所要的厚度，必需将由多滴液滴形成的层迭层。这时，若叠层数增加，则与其相应增加了操作时间。因此，若将液体(墨液)的体积浓度设定为高浓度以满足上述公式，则上述的叠层数减少，因此可以减少液滴的喷出次数，提高生产效率。上述的大概范围考虑到液滴量的偏差，也可以设定为上下偏差10％，即±10％。

上述滤色片衬底的制造方法也可以采用以下结构，即将所述喷出孔直径小于所述液滴直径的装置用作静电吸附型喷墨装置。

如果采用上述构成，可以将产生静电吸附用的电场的附加电压抑制于低电压值，同时可以喷出1pl以下的微小的液滴。另外，在喷出液滴时，电荷容易集中在液滴上，液滴周围的电场强度的变动变小，因此可以稳定喷出。其结果是，可以以高频率进行喷出驱动，同时可以连续喷出液滴，从而生产效率得以提高。

上述的滤色片衬底的制造方法也可以采用以下结构，即将粘度为20cP以上的液体用作所述液体。

如果采用上述的构成，通过将粘度为20cP以上的高粘度的墨液用作液体(墨液)，减少由多滴液滴形成的叠层数，因此可以减少液滴的喷出次数，提高生产效率。

本发明的滤色片衬底是利用上述任一滤色片衬底制造方法制成的。

本发明的其他目的、特征及优点通过以下所示的记述可以充分了解。另外，本发明的得益可以通过参考附图进行的下述说明了解。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式之一的有机EL显示器制造时使用的喷墨装置的概略剖面图。

图2(a)示出图1中所示的喷嘴中的墨液的弯液面的变化行为，是示出墨液喷出前的状态的说明图；图2(b)是示出从同一喷嘴突出的状态的说明图，图(c)是示出同一液滴喷出前的状态的说明图。

图3(a)是示出静电吸附型喷墨装置中喷嘴直径为Φ0.2μm时的喷嘴前端部的电场强度分布的曲线图，示出喷嘴与对置电极之间的距离为2000μm时的情形；图3(b)示出喷嘴与对置电极之间的距离为100μm时的情形。

图4(a)是示出静电吸附型喷墨装置中喷嘴直径为Φ0.4μm时的喷嘴前端部的电场强度分布的曲线图，示出喷嘴与对置电极之间的距离为2000μm时的情形；图4(b)示出喷嘴与对置电极之间的距离为100μm时的情形。

图5(a)表示静电吸附型喷墨装置中喷嘴直径为Φ1μm时的喷嘴前端部的电场强度分布的曲线图，示出喷嘴与对置电极之间的距离为2000μm时的情形；图5(b)示出喷嘴与对置电极之间的距离为100μm时的情形。

图6(a)是示出静电吸附型喷墨装置中喷嘴直径为Φ8μm时的喷嘴前端部的电场强度分布的曲线图，示出喷嘴与对置电极之间的距离为2000μm时的情形；图6(b)示出喷嘴与对置电极之间的距离为100μm时的情形。

图7(a)是示出静电吸附型喷墨装置中喷嘴直径为Φ20μm时的喷嘴前端部的电场强度分布的曲线图，示出喷嘴与对置电极之间的距离为2000μm时的情形；图7(b)示出喷嘴与对置电极之间的距离为100μm时的情形。

图8(a)是示出静电吸附型喷墨装置中喷嘴直径为Φ50μm时的喷嘴前端部的电场强度分布的曲线图，示出喷嘴与对置电极之间的距离为2000μm时的情形；图8(b)示出喷嘴与对置电极之间的距离为100μm时的情形。

图9是示出本发明的实施方式之一的有机EL显示器中的1像素份额的有机EL元件的结构的大概纵剖面图。

图10(a)示出本发明的实施方式之一的有机EL显示器中的发光层的配置方式之一例，是示出各色像素呈带状排列的例子的俯视图，图10(b)是示出各色像呈素嵌花式排列的例子的俯视图，图10(c)是示出各色像素呈三角(△)状排列的例子的俯视图。

图11是示出本发明实施方式之一的有机EL显示器中的电极的配置方式之一例的俯视图。

图12(a)是示出图9中所示的有机EL显示器的制造工序中的第1电极的形成工序的纵剖面图，图12(b)是示出其空穴输送层的形成工序的纵剖面图，图12(c)是示出其有机EL层的形成工序的纵剖面图。

图13(a)是示出图12(c)中所示的有机EL层的形成工序中的R发光像素的形成工序的纵剖面图，图13(b)是示出其G发光像素的形成工序的纵剖面图，图13(c)是示出其B发光像素的形成工序的纵剖面图。

图14是示出喷嘴直径与最大电场强度之间的关系的曲线图。

图15是示出喷嘴直径与各种电压之间的关系的曲线图。

图16是示出喷嘴直径与强电场区域之间的关系的曲线图。

图17是示出附加电压与带电电荷量之间的关系的曲线图。

图18是示出初始喷出液滴直径与干燥时间之间的关系的曲线图。

图19是示出周围湿度与干燥时间之间的关系的曲线图。

图20是本发明的其他实施方式的喷墨装置的大概构成的剖面图。

图21是本发明的实施方式的喷墨装置的原理的说明图。

图22是示出本发明实施方式之一的液晶阵列的纵截面图。

图23是表示图22所示的TFT衬底的1个像素的结构的俯视图。

图24是图23中的A-A线向视截面图。

图25(a)是示出图22中所示的滤色片衬底的制造工序中的黑色矩阵的形成工序的纵剖面图，图25(b)是示出该制造工序中的R像素的滤色片的形成工序的纵剖面图，图25(c)是示出其G像素的滤色片的形成工序的纵剖面图，图25(d)是示出其B像素的滤色片的形成工序的纵剖面图。

图26是示出图22中所示的垫块的形成工序的纵剖面图。

图27是示出本发明的其他实施方式中的液晶阵列的纵剖面图。

图28(a)是示出图27中所示的垫块的形成工序中的初始状态的纵剖面图，图28(b)是示出其垫块形成工序中的中期状态的纵剖面图，图28(c)是示出其垫块形成工序中的后期状态的纵剖面图。

图29是示出本发明的其他实施方式中的液晶阵列的纵剖面图。

图30是示出图29中所示的垫块的形成工序的纵剖面。

图31(a)是本发明的其他实施方式中的液晶阵列的垫块的形成工序，是示出分布的垫块的观察工序的说明图。图31(b)是使在上述观察工序中发现的衬垫集合体的衬垫分散的工序的说明图。

图32是示出本发明实施方式之一中的具有滤色片衬底的液晶阵列的纵剖面图。

图33(a)示出本发明实施方式之一的滤色片衬底中的各滤色片像素的配置方式之一例，是示出各滤色片像素呈带状排列的例子的俯视图，图33(b)是示出各滤色片像呈素嵌花式排列的例子的俯视图，图33(c)是示出各滤色片像素呈三角(△)状排列的例子的俯视图。

图34是示出本发明实施方式之一的具有滤色片衬底的液晶阵列中的电极的配置方式之一例的俯视图。

图35(a)是示出图32中所示的滤色片衬底中的R滤色片像素的形成工序的纵剖面图，图35(b)是示出其G滤色片像素的形成工序的纵剖面图，图35(c)是示出其B滤色片像素的形成工序的纵剖面图。

图36是示出已有的有机EL显示器中的1像素份额的有机EL元件的结构的大概纵剖面图。

图37(a)是示出有机EL层的形成过程中衬底上形成亲液区域和疏液区域的状态的纵剖面图，图37(b)是示出液滴滴落到图37(a)中所示的衬底上的状态的纵剖面图，图37(c)是示出滴落到衬垫后的液滴分离的状态的纵剖面图。

图38(a)是示出有机EL层的形成过程中将黑色矩阵用作隔板，使液滴滴落的状态的纵剖面图；图38(b)是示出形成的有机EL层中产生层厚不均的状态的纵剖面图。

图39(a)是示出有机EL层的形成过程中使小的液滴滴落而不从隔板溢出的状态的纵剖面图，图39(b)是示出使下一液滴滴落在前一滴凝结部分的层面上的状态的纵剖面图。

具体实施方式

实施方式1

以下参考附图对本发明的理想实施方式进行说明。

首先，根据图1对制造本实施方式的有源矩阵型有机EL显示体时使用的静电吸附型喷墨装置进行说明。而且，该图是喷墨装置15的纵剖面图。

喷墨装置15具有喷出储藏在墨液室2内的墨液用的喷嘴1。该喷嘴1通过密封件3与墨液室2连接。以此将墨液室2内的墨液加以密封，使其不会从喷嘴1和墨液室2之间的连接部分泄漏到外部。

又，上述喷嘴1具有收缩成越往作为与墨液室2的连接部的相反侧、即墨液的喷出侧的前端部内径越变小的形状的节流孔(orifice)1a。将上述喷嘴1前端部的喷出孔1b的直径(以下称为“喷嘴直径”)用与刚喷出之后瞬间的墨液的液滴的关系设定。

而且，为了将储藏在墨液室2内的墨液与从喷嘴1喷出的墨液加以区别，下文将从1喷出的墨液称为液滴12。对于该喷出孔1b的直径与刚喷出之后瞬间的液滴12的液滴直径之间的关系的细节将在后文阐述。

将对墨液施加静电场用的喷嘴电极5设置在上述喷嘴1的内部。由过程控制部25对该喷嘴电极5施加规定的电压。借助于此，过程控制部25对喷嘴电极5与对置电极13之间的电场强度进行控制。通过控制该电场强度，调整从喷嘴1喷出的液滴12的液滴直径。另外，从喷嘴1喷出的液滴12在喷嘴电极5与对置电极13之间产生的电场中被向着对置电极13方向加速。

将墨液的溶液填充到墨液室2内。该墨液由通过墨液供给通路23与墨液室2连接的未图示的墨液盒提供。在这里，使墨液以充满墨液室2内以及喷嘴1内的状态保持且墨液带负压。

上述喷嘴1的喷出孔1b的对置面一侧上，在离开规定距离的位置上设置对置电极13。该对置电极13使配置在与该喷嘴1对置的面上的被记录侧衬底14的表面带从喷嘴1的喷出孔1b喷出的液滴12的带电电位的相反极性的电位。以此使从喷嘴1的喷出孔1b喷出的液滴12稳定地滴落在被记录侧衬底14的表面。

这样，液滴12必需带电，因此最好是由绝缘材料形成喷嘴1的至少前端部的墨液喷出面，而且需要形成微小直径的喷出孔1b，因此，本实施方式将玻璃的毛细管用作喷嘴1。

在这里，以下说明墨液作为液滴12从喷嘴1喷出时在喷出孔1b的附近形成弯液面(弯液面区域)7的变化。图2(a)～图2(c)是示出上述喷出孔1b附近的弯液面7的变化的示意图。

首先，如图2(a)所示，墨液喷出前的状态中，由于墨液22带负压，因此，在喷嘴1的前端部内部呈凹状地形成弯液面7a。

接着，为了喷出墨液22，由过程控制部控制施加在喷嘴电极5上的电压，若对该喷嘴电极5施加规定的电压，则在喷嘴1的墨液22的表面感应产生电荷，从而形成墨液22被拉向喷嘴1的前端部的喷出孔1b表面即对置电极侧(未图示)的形状的弯液面7b，如图2(b)所示。这时，喷嘴1的直径小，因此弯液面7b从最初开始一边形成泰勒圆锥形状一边被拉向外侧。

接着，被拉向外侧的弯液面7b还形成向对置电极侧(未图示)喷出的形状的弯液面7c，被感应的弯液面7c表面的电荷和喷嘴1上形成的电场(电场强度)的力胜过墨液22的表面张力，因此形成喷出液滴。

这里，本实施方式中使用的喷嘴1的喷出孔1b的直径(以下称为“喷嘴直径”)设定为Φ8μm以下(例如、5μm)。这样，在喷嘴1的喷嘴直径小的情况下，可认为是大致固定，无需如原来那样，弯液面前端部的曲率半径因表面电荷集中而逐渐变小。

因此，若墨液的物理参数一定，则液滴分离时的表面张力在施加电压的喷出状态下大致固定，且由可集中的表面电荷的量也在超过墨液的表面张力的值即瑞利分裂值以下唯一地定义最大量。

而且，喷嘴直径小，因此电场强度只在弯液面7的极近处有非常强的值，这样，极小区域中的强电场下的放电破坏强度达到非常高的值，因而不成问题。

作为本实施方式的墨液喷嘴装置15中使用的墨液，可以使用含纯水的染料类墨液以及含有微粒的墨液。这里，作为含有微粒的墨液，由于喷嘴部远比以往的小，因此也需要减小其含有的微粒的微粒直径，一般来说，只要是喷嘴直径的1/20～1/100，就不易发生眼子堵塞现象。

因此，若将本实施方式中使用的喷嘴1的喷嘴直径设定为例如Φ5μm，则作为与该喷嘴对应的墨液的微粒直径为50nm以下。

这时，墨液的微粒直径比向来使用的最小微粒直径Φ100nm更小。因此，在如日本国公开专利公报「特开2000-127410号公报」(公开日2000年5月5日)中所示的喷出含有微粒的墨液的原理那样，利用微粒带电所产生的移动使弯液面7的电荷集中，通过集中的微粒相互之间的静电斥力喷出墨液的方法中，墨液中的带电微粒的移动速度降，喷出的响应速度以及记录速度变缓。

与此不同，本喷墨装置15并非利用带电粒子相互之间的静电斥力，而是与不含微粒的墨液时的情况相同，利用弯液面表面的电荷进行喷出动作。这时，为了消除墨液中的微粒的电荷对弯液面表面的电荷产生影响所引起的喷出不稳定，最好是形成墨液中的粒子的电荷量远比弯液面表面的电荷小的值的形状。

这是因为若墨液中的微粒的每单位质量的电荷量为10μC/g以下，则该微粒之间的静电斥力以及响应速度变小，另外，通过减小墨液微粒的质量即减小墨液微粒的直径，可以减少墨液中的微粒的总电荷量。

以下的表1中示出将墨液中的平均微粒直径设定为Φ3nm～Φ50nm时的喷出稳定性。

                                  (表1)

微粒直径	喷嘴直径
					Φ0.4μm	Φ1μm	Φ4μm	Φ8μm
	Φ50nm	×	△	△					△
Φ30nm					○	○	○	○
	Φ10nm	○	○	○					○
Φ3nm					○	○	○	○

表1中的记号示出各个喷嘴的喷出稳定性，×：因眼子堵塞等原因而不喷出；△：连续喷出过程中喷出不稳定；○：稳定喷出。

从表1得知，微粒直径最好在Φ30nm以下。特别是若微粒直径为Φ10nm以下，则可以大致忽略墨液中的1个微粒的带电量作为墨液喷出中的电荷的影响，同时电荷产生的移动速度也变得非常缓慢，也不发生粒子向弯液面中心集中的状况。另外，若喷嘴直径为Φ3μm以下，则由于弯液面部的电场集中，最大电场强度变得极大，每一个微粒的静电力也变大，因此最好使用含Φ10nm以下的微粒的墨液。但是，若微粒直径为Φ1nm以下，则微粒凝集和浓度不均匀的发生几率将增大，因此，微粒直径最好是在Φ1nm～Φ10nm的范围。

在这里，参考图3(a)、(b)～图8(a)、(b)，在后文对喷嘴1的喷嘴直径和电场强度之间的关系进行说明。与图3(a)、(b)～图8(a)、(b)相对应，示出喷嘴直径设定为Φ0.2、0.4、1、8、20μm以及作为参考的向来使用的喷嘴直径为Φ50μm的情况下的电场强度分布。

在这里，在各图中，所谓喷嘴的中心位置不是喷嘴1的喷出孔1b的墨液喷出面的中心位置。又，各图的(a)表示喷嘴1与对置电极13之间的距离设定为2000微米时的电场强度分布，(b)表示喷嘴1与对置电极13之间的距离设定为100微米时的电场强度分布。还有，上述各条件都将附加电压固定地设定为200V。图中的分布线示出电场强度为1×106V/m～1×107V/m的范围。

以下的表2中示出各条件下的最大电场强度。

                               (表2)

喷嘴直径(μm)	间隔(μm)		变动率(％)
				100	2000
	0.2	2.001×10＾9				2.00005×10＾9	0.05
0.4			1.001×10＾9	1.00005×10＾9	0.09
	1	0.401002×10＾9				0.40005×10＾9	0.24
8			0.0510196×10＾9	0.05005×10＾9	1.94
	20	0.0210476×10＾9				0.0200501×10＾9	4.98
50			0.00911111×10＾9	0.00805×10＾9	13.18

从3(a)(b)～图8(a)(b)可知，若喷嘴直径为Φ20μm(图7(a)(b))以上，则电场强度分布将扩大为比较宽的面积。另外，从表2也可了解到，喷嘴与对置电极之间的距离对电场强度产生影响。

根据以上情况可知，若喷嘴为Φ8μm(图6(a)(b))以下，则电场强度集中，同时对置电极的距离的变动对电场强度分布几乎不产生影响。因此，若喷嘴直径为Φ8μm以下，则可以有稳定的喷出，不受到对置电极的位置精度以及被记录媒体的材料特性的波动和厚度偏差的影响。

而且，压电型以及热力型的喷墨装置中，在液滴12为微小液滴时，受到空气阻力的影响大，因而难以使液滴12正确地滴落在被记录媒体上。

又，已有的静电吸附方式(例如特开平8-238774号)中，通过在远比喷出的液滴12的投影面积大的区域形成场强大的电场，使电荷集中在该弯液面7中心。因而需要对喷嘴电极施加非常高的电压，并且难以进行驱动控制，另外，由于放电破坏强度的限制，可以形成的微小液滴的尺寸在原理上也有极限。

本实施方式的静电吸附型喷墨装置15中，将喷嘴直径设计为比刚喷出瞬间之后的液滴直径小。以此可以使电荷的集中区域与弯液面7区域大致等同，其结果是，可以大幅度降低对喷嘴电极5施加的电压，同时可以大幅度提高弯液面7中的电场强度。

这样，在喷墨装置15中，带有电荷的液滴被电场适当加速，因此可抑制空气阻力所产生的减速，提高滴落精度。又，通过经常对喷嘴1内增加压力，弯液面在喷出孔1b上形成泰勒圆锥形状，因此电荷容易集中在弯液面7上，通过对喷嘴电极5施加数百伏特的电压，可以使液滴12喷出。

本喷墨装置15具有以下所述特征。

第1，利用在喷嘴电极5与对置电极13之间产生的电场，对带电液滴12加力。因此液滴12即使由于是微小液滴而在飞翔过程中受到空气阻力的影响较大，也没有大幅度减速，并且滴落精度(在被记录侧衬底14上的滴落位置精度)得到提高。

第2，即使是高粘度的墨液，也可以作为液滴12喷出。实际上实现了粘度为70cP的墨液的喷出。由于可以喷出高粘度的墨液，因此可以提高墨液的浓度。

一般来说，墨液粘度与弯液面7的成长率成反比，若用高粘度墨液，则弯液面7无法充分成长，无法喷出液滴。然而，本墨液装置15中，其弯液面7的成长率不取决于墨液的粘度，而是取决于表面张力和带电量。因此，即使使溶质在墨液的溶剂中溶解到其最大溶解度，也可以喷出墨液。

第3，液滴12滴落后，墨液中的溶剂部分能够在瞬间干燥。液滴12的溶剂部分的体积与液滴直径的3次方成正比。因此，使溶剂部分蒸发所需的能量也与液滴直径的3次方成正比。另外，考虑到(体积)/(表面积)的值越小液滴12越容易蒸发。因此，液滴越小越对快蒸发有利。

已有的喷墨装置中，喷出的液滴的尺寸大，溶剂部分蒸发费时间。另外，仅仅使液滴变小的情况下，无法得到充分的飞翔速度，仅动能转化为热能这部分热量，液滴中的溶剂部分的汽化热就不够，从而不能够实现滴落后瞬间就干燥的现象。然而，在喷墨装置(超微喷头)15的情况下，尽管液滴体积小也可以得到充分的飞翔速度，因此能够实现滴落后瞬间就干燥的现象。

为了确认以上3点，进行了下述试验。下面对该结果进行说明。

表3～表5在使用已有的喷墨方式的压电型、热力型以及液滴直径大的静电吸附型喷墨装置的情况与使用本发明实施例中使用的喷墨装置15、即喷出液滴直径小的静电吸附型喷墨装置15的情况之间进行特性比较。

                                   (表3)液滴体积的影响

	滴落精度		喷出难易度		干燥速度	滴落次数
							液滴体积	已有例	本发明	已有例	本发明	本发明	本发明

0.1pl	×	○	×	○	◎	△
							1pl	×	◎	×	◎	◎	○
10pl	○	-	○	-	-	-

◎：良好○：可能△：不适合×：不可能-：适应范围外

表3的结果示出液滴体积对液滴12的滴落精度、喷出难易度、干燥速度以及滴落次数的影响。而且，滴落次数是指形成1像素所需要的喷出次数，从生产效率的观点出发，可以认为是越少越好。

使用本喷墨喷射装置15时，在液滴体积为0.1pl以及1pl的情况下，其滴落精度以及喷出难易度方面均为可以使用或者良好，与此相反，已有的喷墨装置在任意项目上均为不可能。另外，本喷墨装置15在液滴体积为0.1pl以及1pl的情况下，其干燥速度良好。滴落次数可以说是不适合0.1pl的情况(生产效率差)，适合1pl的情况(生产效率高)。

        (表4)粘度的影响

粘度	已有例	本发明
			2cP	◎	◎
10cP	○	◎
			20cP	△	◎
70cP	×	◎

◎：良好○：可能△：不适合×：不可能-：适应范围外

表4的结果示出本喷墨装置15和已有的喷墨装置对墨液的各种粘度的适应性。本喷墨装置15可以喷出高粘度的墨液。

                      (表5)浓度的影响

	喷出难易度		干燥速度	滴落次数
					浓度	已有例	本发明	本发明	本发明
低	○	◎	△	△
					中	×	◎	○	○
同	×	◎	◎	◎

◎：良好○：可能△：不适合×：不可能-：适应范围外

表5的结果示出本喷墨装置15和已有的喷墨装置对各浓度的适应性即喷出难易度，以及使用本喷墨装置15时对于各浓度的干燥速度和滴落次数的评价结果。

从表5的结果可知，在墨液的喷出难易度方面，已有的喷墨装置不能喷出中、高浓度的墨液，与此相反，本发明的喷墨装置15喷出低浓度到高浓度的墨液的状况良好。另外，本喷墨装置15其干燥速度方面，在墨液是中等浓度的情况下显示为可，在墨液是高浓度的情况下达到良好的程度。另外，从生产效率的观点出发，越是高浓度越是滴落次数少就能够完成喷墨，可以说是适用的。

从上述结果可以可知，使用本喷墨装置15时，干燥时间大幅度缩短，可以缩短对同一部位喷出墨液的喷出间隔时间，可以提高生产效率，无需设置等待先喷出的液滴在衬底上干燥结束的等待时间。

又，可以喷出高浓度的墨液，从而可以加大1滴液滴中包含的有机EL材料的比率，因此可以减少喷出次数。

又，若墨液的浓度增大，则粘度增大，但本喷墨装置15可以喷出高粘度的液滴，因而可以喷出高浓度墨液。这时，若浓度增大，则如上所述可以减少喷出次数。

下面对使用图1所示的喷墨装置15制造的有源矩阵型的有机EL显示器(有机EL显示体)及其制造方法进行说明。

图9是示出有机EL元件50的1像素的结构的纵剖面图。如该图所示，有机EL元件至少具有衬底51、以及设置在衬底51上的第1电极52、有机EL层53、和第2电极54。

从对比度的观点出发，最好是在衬底51中的第1电极52一侧的相反侧的面上设置偏振片57。另外，从可靠性出发，最好是在第2电极54上设置密封膜或者密封衬底56。

在有机EL元件50的情况下，通过使用上述的喷墨装置15形成有机EL元件50，可以不使液滴扩张地层叠涂布有机EL材料。因此，相邻的像素之间的有机EL层不会相互连接或者相互混杂在一起。另外，使未图示的金属配线具有BM的作用，使像素间的对比度清晰。因此，不需要图22中所示的已有的有机EL元件中形成的隔板105。

可以将石英衬底、玻璃衬底等无机材料衬底、以及聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate)衬底、聚醚砜衬底、聚酰亚胺衬底等树脂衬底用作衬底51，但本发明并非局限于此。

有机EL层53至少具有1层有机发光层。而且，有机EL层53也可以是有机发光层的单层结构、或者电荷输送层(电子输送层或空穴输送层)与有机发光层的多层结构。在这里，上述电荷输送层以及有机发光层也可以分别是多层结构。另外，必要时也可以在发光层和电极之间设置缓冲层。本实施方式中有机层意指构成有机EL层53的有机发光层和电荷输送层。

有机EL层53其至少1层，用有机EL层用涂液，利用喷墨法形成。而且，在有机EL层53是多层结构的情况下，除了至少一层有机发光层和电荷输送层中的任意1层之外的其他层也可以利用喷墨法、或者例如真空蒸镀法等的干处理及浸渍涂敷法、或者旋转涂敷法等干处理那样的已有方法形成。本实施方式中，有机EL层53是有机发光层58与电荷输送层55的层叠结构。电荷输送层55利用印刷法形成。

下面对作为上述有机发光层材料的有机EL层形成用的涂液进行说明。有机EL层形成用涂液大体上可以分为发光层形成用涂液和电荷输送层形成用涂液。

发光层形成用涂液是一种使形成有机EL元件时使用的众所周知的低分子发光材料、高分子发光材料、高分子发光材料的前驱体、或者包含低分子发光材料和高分子材料两者的材料等发光材料、以及均化剂(leveling)溶解或者分散在溶剂中的涂液。以下示出各种材料的例子，但这并不是对本发明的限制。

作为众所周知的低分子发光材料，可以列举出例如三苯基丁二烯(triphenylbutadiene)、香豆素、尼罗红(Nilered)、噁二唑衍生物(oxadiazolederivatives)、螯合络合物等。众所周知的高分子发光材料，可以列举出例如聚(2-癸基羟(decyloxy)-1，4-亚苯基(phenylene))[DO-PPP]、聚[2，5-双{2-(N，N，N-三乙铵)乙氧基}-1，4-亚苯基-邻-1，4-亚苯基]二溴化物[PPP-NE t 3+](poly[2，5-bis{2-(N，N，N-triethylammonium)ethoxy}-1，4-phenylene-alt-1，4-phenylene]dibromide[PPP-NE t 3+])、聚[2(2’-乙基己基羟)-5-甲氧基-1，4-亚苯乙烯](poly[2(2’-ethylhexyloxy)-5-methoxy-1，4-phenylenevinylene])[MEH-PPV]、聚[5-甲氧基(2-丙氧基サルフオニド)-1，4-亚苯基乙烯](poly[5-methoxy(2-propanoxysulfonide)-1，4-phenylenevinylene])[MPS-PPV]、聚[2，5-双(己氧基-1，4-亚苯基)(1-氰基亚乙烯)(poly[2，5-bis(hexyloxy-1，4-phenylene)(1-cyanovinylene)][CN-PPV]、聚[2(2’-乙基己基羟)-5-甲氧基-1，4-亚苯基-(1-氰基亚乙烯)(poly[2(2’-ethylhexyloxy)-5-methoxy-1，4-phenylene-(1-cyanovinylene)][MEH-CN-PPV]、聚(二辛基芴)(poly(dioctylfluorene))(PDF)等。

又，作为公知的高分子发光材料的前驱体，可以列举出例如聚(p-亚苯基)前驱体[Pre-PPP]、聚(p-亚苯基乙烯)(poly(p-phenylenevinylene)前驱体[Pre-PPV]、聚(p-萘乙烯)(poly(naphthalenevinylene))前驱体[Pre-PNV]等。作为公知的高分子材料，可以例列出：聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚咔唑(PVC z)等。

均化剂可以使用硅化合物、氟化合物、非离子系界面活化剂、离子系界面活化剂、钛酸盐偶合剂(titanatecouplingagent)等，其中最好是使用硅化合物、氟化合物。作为硅化合物，可以列出二甲基硅、甲基硅、苯硅、甲苯硅、烷基变性硅、烷氧基变性硅、聚醚变性硅等，其中，最好是使用二甲基硅、甲苯硅。作为氟类化合物，可以列出聚四氟代乙烯、聚偏二乙烯氟石、氟烃基丙烯酸甲酯、全氟聚醚、环氧全氟烃基乙烯(polytetrafluoroethylene、polyvinylidenfluoride、fluoroalkylmethacrylate、perfluoropolyether、perfluoroalkylethyleneoxide)等。

作为为了使上述那样的发光材料溶解或者分散用的溶剂，在形成由多层叠层膜构成的有机EL层53时，为了防止在相互接触的膜之间发生材料混合，最好是不使后形成的层中使用的溶剂溶解先形成的层。

作为溶剂，可以列举出例如乙二醇、丙二醇、三甘醇、乙二醇乙基醚、乙二醇乙酯醚、三甘醇乙基醚、三甘醇乙酯醚、丙三醇、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2吡咯烷酮、环己酮、甲醇、乙醇、1-丙醇、辛烷、壬烷、癸烷、二甲苯、二乙苯、三甲基苯、硝基苯(ethyleneglycol、propyleneglycol、triethyleneglycol、ethyleneglycolmonomethylether、ethyleneglycolmonoethylether、triethyleneglycolmonomethylether、triethyleneglycolmonomethylether、glycerin、N，N-dimethylformamide、N-methyl-2-pyrolidone、cyclohexanone、methanol、ethanol、1-propanol、octane、nonane、decane、xylene、diethylbenzene、trimethylbenzene、nitrobenzene)等，这些溶剂也可以2种以上组合作为混合溶剂使用。

又，需要时也可以在发光层形成用涂液中添加粘度调整用的添加剂；N，N-双-(3-甲基苯基)-N，N’-双(苯基)联苯胺(N，N-his-(3-methylphenyl)-N，N’-bis(phenyl)benzidine)[TPD]、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-联苯-联苯胺(N，N’-di(naphthalene-1-y1)-N，N’-diphenyl-benzidine)[NPD]等有机EL用或者有机光导电体用的公知的空穴输送材料；3-(4-联苯)-4-亚苯基-5-t-丁基苯基-1，2，4-三唑(3-(4-biphenylyl)-4-phenylene-5-t-butylphenyl-1，2，4-triazole)[TAZ]、三(8-ヒドロキシナト)铝「Alq3」等电子输送材料；受主、施主等掺杂剂。

有机EL层形成用涂液中的另一种电荷输送层形成用涂液是一种使公知的低分子电荷输送材料、高分子电荷输送材料、高分子电荷输送材料的前驱体、或者包含低分子电荷输送材料和高分子材料两者的材料、以及均化剂溶解或者分散在溶剂中的涂液。以下示出各种材料的例子，但这并不是对本发明的限制。

作为公知的低分子电荷输送材料，可以列举出例如TPD、NPD、噁二唑衍生物等。作为公知的高分子电荷输送材料，可以列举出例如聚苯胺(polyaniline)(PANI)、3，4-polyethylenedioxythiophene(PEDOT)、聚咔唑(PVCz)、聚(三苯胺衍生物)(poly(triphenylaminederivatives))(Poly-TPD)、聚(噁二唑衍生物)(poly(oxadiazolederivatives))(Poly-OXZ)等。另外，作为公知的高分子电荷输送材料的前驱体，可以列举出例如Pre-PPV、Pre-PNV等。作为公知的高分子材料，可以列举出例如PC、PPMA、PVC z等。

即使在不包含发光材料的电荷输送层中，添加均化剂也是有效的，在这种情况下的均化剂可以列举出例如发光层形成用涂液中举例说明的化合物。

作为为了使上述那样的电荷输送材料溶解或分散而使用的溶剂，在形成多层叠层膜构成的有机EL层53时，为了防止在相互连接的膜之间发生材料混合，最好是不使后形成的层中使用的溶剂溶解先形成的层。

又，需要时也可以在电荷输送层形成用涂液中添加发光层形成用涂液中举例说明的粘度调整用的添加剂、受主、施主等掺杂剂。

在这里，以下还示出其他有机EL层53的材料。以下所示的材料是发光层形成用的材料。但是，有机EL层53中即使是有机发光层58也具有电荷输送的性质。

作为低分子类，有二苯乙烯基双苯基类(シスチリルビフエニル)蓝色发光材料、二甲基氧硼基耦合(ジメシチルボリル)非晶态发光材料、1，2-二苯乙烯(スチルベン)系共轭dendrimer(デンドリマ一)发光材料(stilbene-based-conjugateddendrimer发光材料)、dipyrilyldicyanobenzene(ジピリリルジシアノベンゼン)发光材料、甲基置換苯并噁唑(ベンズオキサゾ一ル)系(methylated-benzoxazole-based)荧光·燐光发光材料、二苯乙烯基(ジスチリル)系红色发光材料、耐热性咔唑(carbazole)类绿色发光材料、dibenzochrysene(ジベンゾクリセン)类蓝绿色发光材料、芳基胺(arylamine)类发光材料、芘置換寡噻吩(オリゴチオフエン)类发光材料、丁二烯基苯基(divinylphenyl)耦合triphenin(トリフエンニン)系发光材料、perylene(ペリレン)系红色发光材料、PPV寡聚物(オリゴマ一)系发光材料、(carbazolecyanoterephthalylidene)(即カルバゾ一ル一シアノテレフタリデン)类发光材料、arylethynylbenzene(アリ一ルエチニルベンゼン)类蓝色荧光发光材料、五吡啶(キンキピリジン)类发光材料、芴基(フルオレンベ一ス)星型发光材料、噻吩(チオフエン)系非晶态性绿蓝色发光材料、低摩尔质量液晶性发光材料、acetonitrile-triphenyleneamine(アセトニトリル一トリフエニレンアミン)类红色发光染料、二噻唑(bithiazole；ビチアゾ一ル)系发光材料、(carbazolenaphthalimide)(カルバゾ一ル一ナフタルイミド)系发光染料、sequisiphenyl(セキシフエニル)系蓝色发光材料、以及dimesitylborylanthracene(ジメシチルボリルアントラセン)系发光材料。

作为金属络合物，有噁二唑铍(oxadiazole-beryllium)蓝色发光络合物、铕系磷光发光络合物、耐热性锂系蓝色发光络合物，磷光发光性磷化氢-金络合物、铽(Tb)系发光络合物、噻吩(チオフエン)-Al黄色发光络合物、锌系黄绿色发光络合物、非晶态性Al系绿色发光络合物、硼系发光络合物、铽置换铕系发光络合物、镁系发光络合物、磷光发光性镧系近红外发光络合物、钌系发光络合物、以及铜系磷光发光络合物。

作为高分子族，有低聚亚苯基亚乙烯四聚物(オリゴフエニレンビニレンテトラマ一)发光材料。

作为π共轭系高分子材料，有液晶性芴系蓝色偏振光发光共聚物、含联二萘(ビナフタレン)的发光共聚物、disilanileneoligothyenilen(ジシラニレンオリゴチエニレン)系发光共聚物、(芴咔唑)(即fluoren-carbazole)系蓝色发光共聚物、二氰基亚苯基亚乙烯-PPV(即ジシアノフエニレンビニレンPPV))系发光共聚物、硅蓝色发光共聚物、含共轭发色团的发光共聚物、噁二唑(oxadiazole)系发光共聚物、PPV系发光共聚物、thynylene-phenylene(即チエニレン一フエニレン)系发光共聚物、液晶性手征性置換芴系蓝色发光共聚物)、螺旋型芴系蓝色发光共聚物、热稳定性二乙基苯系发光共聚物、二萘基芴系蓝色发光共聚物、卟啉基接枝(porphyrin-groupgraft)PPV系发光共聚物、液晶性二辛基芴系发光共聚物、环氧乙烷基加成噻吩系发光共聚物、(噁二唑咔唑萘二甲酰亚胺)(oxadiazole-carbazole-naphthalimide)系发光共聚物、低聚噻吩(オリゴチオフエン)系发光共聚物、PPV系蓝色发光共聚物、热稳定性乙炔(acetylene)系发光共聚物、(噁二唑咔唑萘二甲酰亚胺)(oxadiazole-carbazole-naphthalimide)系发光共聚物、(乙烯吡啶)(viny1-pyridine)系凝胶状发光共聚物、PPV系发光共聚物、PPV系发光共聚物、PPV系发光液晶性共聚物、噻吩(チオフエン)系发光共聚物、(噻吩芴)(thiophene-fluorene)系发光共聚物、烷基噻吩(alkylthiophene)系发光共聚物、噻吩(thiophene)系发光共聚物、环氧乙烷低聚物加成PPV系发光共聚物、咔唑基甲基丙烯酸-香豆素(carbazoylemethacrylate-cumarin)(カルパゾイルメタクリレ一ト一クマリン)系发光共聚物、n型全芳香族噁二唑(oxadiazole)系发光共聚物、carbazoylecyanoterephthalylidene(カルパゾイルシアノテレフタリデン)系发光共聚物、耐热·耐放射性萘二甲酰亚胺(naphthalimide)系发光共聚物、Al螯合物系发光共聚物、以及含八氟联苯基octafluorobiphenyl(オクタフルオロビフエニル)基的发光共聚物。

作为σ共轭系高分子材料，有聚硅烷系发光共聚物。

作为含低分子色素的共聚物类材料，有咔唑侧鎖結合PMMA类发光共聚物、聚硅烷/色素类发光组成物、聚芴类衍生物以及金属络合物。

夹住有机EL层53的第1电极52和第2电极54的材质根据有机EL显示器的结构选定。即在有机EL显示器中，在衬底51是透明衬底且第1电极52是透明电极的情况下，来自有机EL层53的光从衬底51一侧释放出来，因此为了提高发光效率，最好是将第2电极54设定为反射电极，或者在不与第2电极54的有机EL层53邻接的面上设置反射膜(未图示)。相反，在第2电极54是透明电极的情况下，来自有机EL层53的光从第2电极54一侧释放出来，因此，最好是将第1电极52设定为反射电极，或者在第1电极52与衬底51之间设置反射膜(未图示)。

作为透明电极的材料，可以列举出例如CuI、ITO(铟锡氧化物)、SnO2、ZnO2、ZnO等。作为反射电极的材料，可以列举出例如AL与Ca等金属、Mg-银以及Li-Al等合金、Mg/银、Mg/银那样的金属间的叠层膜，以及氟化锂/铝那样的的绝缘体与金属之间的叠层膜等，但是不特别限定于此。

用上述电极材料在衬底51上形成第1电极52，在有机EL53上形成第2电极54。该方法没有特别限制，可以是溅射、EB蒸镀、电阻加热蒸镀等干处理方法。又使上述电极材料分散在树脂中，并利用印刷法、喷墨法等的湿处理方法，形成第1电极52或者第2电极54。

接着，对有机EL元件(像素)的配置方式进行说明。作为本发明的有机EL显示器(有机EL显示体)的像素配置，如图10(a)所示，可以列举出将红色(R)发光像素61、绿色(G)发光像素62以及蓝色(B)发光像素63配置成矩阵状的带状排列。像素的配置还可以是图10(b)、图10(c)中分别所示那样的嵌花式排列、三角(△)状排列。R发光像素61、G发光像素62以及B发光像素63各自所占的面积的比率不需要一定是1∶1∶1。各像素的占有面积可以相同，也可以各个像素的占有面积各不相同同。

一般来说，最好在具有不同发光色的像素之间设置隔板以防止发光层相互混杂。然而，本发明的制造方法由于能够使形成发光层的墨液在滴落后瞬间即干燥，可以不使液滴扩张地层叠涂布有机EL材料。因此，相邻的像素之间的有机EL层不会相互连接或者混杂在一起。所以可省略隔板的制作。

另一方面，也可以以使相邻的像素的对比度清晰为目的对隔板进行制作。这时，由于无需使隔板具有防止发光层相互混杂的作用，因此隔板的高度可以小于发光层。

隔板可以是单层结构，也可以是多层结构，而且，可以将隔板配置在各个像素之间，也可以将其配置在不同的发光色之间。隔板的材质最好是不溶解或者难以溶解于使发光材料、电荷输送材料和高分子材料溶解或者分散的溶剂、即发光层形成用涂液或者电荷输送层形成用涂液的溶剂。为了提高显示器的显示质量，最好是使用黑色矩阵(BM)用的材料(例如、铬以及树脂黑等)。

下面对与各个像素对应的第1电极52与第2电极54之间的连接方法进行说明。本发明的有机EL显示器，如图11中所示，其第1电极52或者第2电极54可以通过薄膜晶体管(TFT)64与公共配线连接。而且，图中分别示出66为电源总线、65为栅极总线。另外，也可以使有机EL显示器形成为，夹住有机EL层53的第1电极52和第2电极54成为在公共的衬底51上相互平行的带状电极的结构，还有，第1电极52或者第2电极54也可以是对于各个像素分别独立的电极。

使本实施方式的有机EL显示器，如图11所示，其多个像素呈矩阵状配置，并且使这些像素具有多个发光色，从而可以显示全部颜色。多个发光色最好是红色、绿色以及蓝色的组合。

接着，根据图12以及图13对有机EL显示器中的有机EL衬底的制造方法进行说明。

首先，如图12(a)所示，对带有膜厚130nm的ITO的玻璃衬底(衬底51)，采用使用掩模67的光刻法，形成间距为120μm、宽为100μm的ITO透明带状电极，作为第1电极52。

接着，利用已有的湿处理(异丙醇、丙酮以及水)技术将该衬底洗净，又利用已有的干处理(UV臭氧处理以及等离子处理)技术将该衬底洗净。

接着，如图12(b)所示，用凸版印制装置68复印PEDOT水溶液(使PEDOT/PSS溶解在纯水与乙二醇的混合溶液中溶液)的空穴输送层形成用涂液，形成膜厚为50nm的电荷(空穴)输送层55。而且，凸版印刷装置68是一种在辊部69上设置提供电荷(空穴)输送层形成用涂液的辊衬底70的装置。

接着，如图12(c)所示，用喷墨装置15对各色的发光层形成区域涂敷使红色发光材料溶解在四甲基苯中的红色发光层形成用涂液、使绿色发光材料溶解在四甲基苯中的绿色发光层形成用涂液、以及使蓝色发光材料溶解在四甲基苯中的蓝色发光层形成用涂液。

该图12(c)所示的发光层形成工序中，首先在图13(a)所示的第1工序中，利用喷墨装置15，喷射使RGB的3色中的作为第1色的R颜料分散的墨液(红色发光层形成用涂液)的液滴12，形成R发光像素61。

在这种情况下，液滴12在滴落后瞬间干燥，故滴落面积不扩大。因此，无需形成分隔像素形成区域用的隔板和亲、疏水区域。

在这里，当体积浓度记为η(％)时，1滴液滴中包含的有机EL材料的体积V为：

V＝(4/3)×π×(D/2)3×(η/100)

可认为液滴尺寸为直径φDμm，在滴落到时直径扩大到κ倍。

由1滴形成的有机EL层厚度达到所要的有机EL层厚度t的1/α时(即重叠滴落产生的叠层数为α时)，

V/(π×((D/2)×κ)2)＝t/α成立。

对该式进行整理，可得出

η＝β×t/(α×D)

由于β＝150×κ2，若考虑在滴落时直径扩大到1.5倍，则κ＝1.5，因此

η＝340×t/(α×D)

在有机EL层53所要的厚度为0.05μm，液滴12的尺寸约为直径8μm时，墨液的浓度根据以下的计算确定。

为缩短像素制作时间，减少液滴12的重叠滴落次数。层叠次数由液滴滴落面积、1个像素的面积、喷头(喷墨装置15)的驱动频率、以及喷头的喷嘴数量等决定。

将液滴12的重叠滴落次数设定在100次以下(α≤100)时，所需要的墨液体积浓度η为

η＝3.4×t/D＝0.02％

为了进一步减少重复滴落的次数，在设定为10次以下(α≤10)时，同样

η＝3.4×t/D＝0.02％

又，有机EL层53的表面最好尽可能平坦。因此，最好是一边使液滴12的滴落位置错开，一边使有机EL材料多次重叠。本实施方式进行2次数以上(α≥2)的重叠滴落。这种情况下，将上层一侧的液滴12的滴落位置中心设定在下层一侧的相邻的滴落位置的各中心的中间位置上。以此可以得到有机EL层53的十分平滑的表面。这时，必要的墨液体积浓度η为：

η＝170×t/D＝1％

表4示出滴落的液滴12的叠层数(α)对墨液浓度、墨液粘度、有机EL层面53的生产效率以及有机EL层53的表面平滑性的影响调查结果。

                          (表6)叠层数的影响

	浓度	粘度	生产效率	表面平滑性
					α＝1	2％	50cP以上	◎	△
α＝2	1％	20cP	◎	△
					α＝10	0.2％	2.3cP	○	◎
α＝100	0.02％	2.2cP	○	◎
					α＝1000	0.002％	2.2cP	△	◎

◎：良好○：可能△：不适合×：不可能-：适应范围外

从表6的结果可以知道，在考虑生产效率与表面平滑性时，最好是将叠层数(α)设定在2～数百之间，根据该叠层数决定墨液的体积浓度。在这里，生产效率优先，将α设定为2。这时，体积浓度为1％，墨液粘度为20cP。在这种条件下，已有的喷墨装置难以喷出墨液，而本喷墨装置15则容易喷出墨液。

上述结果显示，有机EL层53的表面非常平滑，且重叠滴落次数最少的是体积浓度为1％的条件下。该体积浓度与已有的喷墨装置中使用的有机EL层形成用墨液的体积浓度0.7％(粘度9.7cP)相比是高浓度且液滴的尺寸小。通过使用喷墨装置15，可以喷出高粘度的墨液，由于液滴12的飞翔速度被电场加速，因而液滴12在滴落后瞬间干燥。

在图13(a)中所示的第1工序中形成R发光像素61时，一边使具有喷墨装置15的喷嘴1的喷头或者被记录侧衬底14(衬底51)向输送方向移动，一边喷出液滴12。这时，相对前一滴，下一滴重叠打在稍微错开的位置上。因此可以得到所要厚度的R像素61。

同样，在在图13(b)中所示的第2工序中，用喷墨装置15喷射使RGB三色中的作为第2色的G颜料分散的墨液的液滴12，形成所需厚度的G发光像素62。

同样，在图13(c)中所示的第3工序中，用喷墨装置喷射使RGB三色中的作为第3色的B颜料分散的墨液的液滴12，形成所需厚度的B发光像素63。而且，R发光像素61、G发光像素62以及B发光像素63的形成顺序可以适当改变，无需局限于上述的顺序。

各色的发光层材料、溶解材料、以及发光层尺寸不同时，最佳体积浓度也不同。发光层材料的体积浓度越高，重叠滴落的次数越少，虽然生产效率得到提高，但墨液的粘度增大。喷墨装置15可以喷出比本实施方式中使用的墨液的粘度20cP大的粘度的墨液，还可以提高墨液的体积浓度。

有机EL层53形成后，使用阴罩，一起进行蒸镀Al和Li，形成作为第2电极54的AlLi合金电极。用作为密封衬底56的环氧树脂将最后得到的元件加以封装，制作出有机EL显示器。

对如上所述制作获得的有机EL显示器施加30V的脉冲电压，观察发光状态时，从所有的像素获得发光，第1电极52和第2电极54之间、各第1电极52之间以及各第2电极54之间未发生短路，又没有观察到各色发光层之间相互混杂而产生的混色。

而且没有观察到有机发光层58的膜厚不均匀造成的迅速内的发光不均匀的情况。

喷墨装置15是一种对有机EL显示器的1像素喷出多滴墨液液滴的装置，因此也可以使用多个喷嘴，无需对应1像素是1个喷嘴。另外，填充有机EL显示器的1像素，也可以分多次进行，无需连续进行喷墨。

又，形成有机EL层53时，也可以将初始的滴落液滴做大，形成大概形状，之后，使用喷墨装置(超微喷头)15，喷出微小液滴，从而对厚度进行微调并修正不均，无需将所有的液滴都选择为速干性的微小液滴。

上述实施方式中，3色的发光像素都是用喷墨法(喷墨装置15)而形成的，但是也可以用旋转喷涂法和补偿(offset)印刷法、或者电沉积法等形成任意1色或者2色。

又，上述实施方式中用喷墨法形成多层结构的有机EL层53中的有机发光层58，用印刷法形成多次结构的有机EL层53中的电荷输送层55，但也可以用喷墨法形成上述两者或者只形成电荷输送层55。

又，上述实施方式中，第1色是R，第2色是B，但也可以改变颜色的顺序，将第1色设定为B，将第2色选择为R等。

又，上述实施方式是对制作带状像素排列的有机EL衬底进行说明，但也可以是图10中所示那样的颜色像素排列为三角形的有机EL衬底，或者是其他有机EL衬底。

又，使用本实施方式的喷墨装置(超微喷头)15的喷墨法中，液滴滴落后瞬间即干燥，液滴相邻的像素之间没有发生相互混淆，因此无需作为已有的喷墨法中的像素间的边界或者防止墨液(液滴)的流出的隔墙的BM。另外，由于利用金属配线遮住除像素部分以外的其他部分，因此无需在有机EL衬底上特别设置BM。因此，有机EL衬底的制造成本低。再者，上述实施方式中虽然没有设置BM，但如果允许增加成本，也可以形成BM。

若采用本喷墨装置15，则可以喷出用已有的喷墨装置无法实现的高粘度的液滴，因而可以提高有机EL材料的浓度，而且可以使液滴微小化。因此具有滴落后瞬间干燥的以往无法得到效果，因此可以减少反重复滴落的次数并缩短重复滴落时的前一滴与后一滴之间的时间间隔，使操作效率得到提高。

还有，本喷墨装置15可以减小喷嘴1与记录介质(对置电极13)之间的电压，因此不存在破坏空穴注入层的危险性。

又，即使是在使用非静电吸附方式的已有的喷墨装置且减小喷出的液滴直径的情况下，也无法如上述那样使墨液体积浓度的增加，实现足够的液滴速度，其结果是，无法实现滴落后瞬间干燥产生的重叠滴落操作的高效率化。

以下示出对制造有源矩阵型有机EL显示体时可以使用的喷墨装置15的结构进一步探讨的结果。

图14示出上述喷嘴1的喷嘴直径与弯液面7的最大电场强度和强电场区域的关系。

从图14所示的曲线可知，若喷嘴直径在φ4μm以下，则电场的集中极端增大，从而可以提高最大电场强度。以此可以加大墨液的最初喷出速度，因此墨液(液滴)的飞翔稳定性增加，同时弯液部中的电荷移动速度增大，因此喷出响应性得到提高。

接着在下面对喷出的墨液液滴12中的能够带电的最大电荷量进行说明。液滴12中可以带电的电荷量用考虑液滴12的瑞利分裂的以下的式(1)表示。

q＝8×π×(ε0×γ×r3)2……(1)

这里，q是提供瑞利极限的电荷量，ε0是真空的介电常数。γ是墨液的表面张力，r是墨液液滴的半径。

即使是在相同的电场强度下，由上述式(1)求出的电荷量q越接近瑞利极限值，静电力也越强，喷出的稳定性越得到提高，但若过于接近瑞利极限值，则反而在喷嘴1的喷出孔1b产生发生喷墨的雾散现象，从而缺少喷射稳定性。

在这里，在图15示出表示喷嘴的喷嘴直径与启动在弯液面部喷出的液滴开始飞翔的喷出启动电压、该初始喷出液滴的瑞利极限中的电压值以及喷出启动电压与瑞利极限电压值之比的关系的曲线。

从图15中所示的曲线可知，在喷嘴直径为φ0.2μm～φ4μm的范围内，喷出启动电压与瑞利极限电压值之比超过0.6，液滴的带电效率取得良好的结果，从而可以在该范围内进行稳定的喷射。

例如，图16中所示的表示喷嘴直径与弯液面部的强电场(1×106V/m以上)的区域之间的关系的曲线示出了喷嘴直径在φ0.2μm以下时电场集中的区域变得极端狭窄的情形。由此显示出喷出的液滴无法充分吸收加速用的能量，从而导致飞翔稳定性噁化。所以必需将喷嘴直径设定成大于φ0.2μm。

接着，以图17的曲线示出使弯液面部的初始喷出液滴为一定时的该液滴的电荷量与来自液滴的表面张力的瑞利极限值之间的关系，该弯液面部的初始喷出液滴是被在实际驱动上述构成的喷墨装置时的附加电压、即液滴的喷出启动电压以上的电压改变最佳电压值时的最大电场强度感应的弯液面部的初始喷出液滴。

图17中所示的曲线中示出，A点是上述液滴的电荷量与来自液滴表面张力的瑞利极限值的交点，若墨液上的附加电压是高于A点的电压，则在初始喷出液滴上大致形成接近瑞利极限的最大电荷量，若墨液上的附加电压是低于A点的电压，则在初期喷出液滴上形成在瑞利极限以下且喷出时所需的电荷量。

在这里，若只着眼于喷出液滴的运动方程式，由于以强电场且最大电荷量的喷出能量进行最佳条件下的飞翔，因而附加电压最好是高于A点的电压。

图18中示出表示将环境湿度设定为50％时的墨液(这里是纯水)的初始喷出液滴直径与干燥时间(液滴的溶剂全部蒸发的时间)之间关系的曲线图。从该曲线图可知，在初期喷出液滴直径小的情况下，蒸发引起的墨液液滴直径的变化非常快，即使在飞翔过程中的短时间内在进行干燥。

因此，若初始喷出时在液滴上形成最大电荷量，则干燥导致液滴直径减小、即形成电荷的液滴的表面积减小，因此墨液飞翔过程中发生瑞利分裂，在释放过量的电荷时电荷带着液滴的一部分释放出，因此产生除蒸发以外使飞翔液滴减少的情形。

所以，滴落时液滴直径的偏差以及滴落精度噁化，同时在喷嘴与被记录媒体中有分裂的薄雾悬浮，因而污染被记录媒体。因此，若考虑形成稳定的喷出点，需要使被初始喷出液滴感应的电荷量比与瑞利极限相当的电荷量小某个程度。在这种情况下，如果将该电荷量设定为相当于与瑞利极限值的电荷量的95％左右，则无法改善滴落圆点直径的偏差精度，其结果是，最好设定在90％以下。

作为具体的数值，计算出将喷嘴孔径视为针电极的前端形状时的弯液面的最大电场强度所产生的初始喷出液滴直径的瑞利极限，设定在该计算出的值以下的范围，以此能够抑制滴落时的液滴的偏差。这是考虑到以下原因，即喷出液滴分离的瞬间之前的表面积小于喷出瞬间之后的液滴，且电荷的移动时间滞后，因而实际的被初始喷出液滴感应的电荷量小于通过上述计算求出的电荷量。

如果是这样的条件，则可以防止飞翔时的瑞利分裂，同时可以减轻在弯液面部喷出的液滴分离时电荷量多而导致的雾化等的稳定喷出。

而且，蒸汽压减小，因而带电液滴难以蒸发。这可以通过以下的式(2)获知。

RTρ/M×log(P/P0)＝2γ/r-q2/(8πr4)……(2)

这里，R是气体常数，M是气体的分子量，T是气体的温度，ρ是气体的密度，P是微小液滴的蒸汽压，P0是在平面的蒸汽压，γ是墨液的表面张力，r是墨液液滴的半径。

如上述的式(2)中所示，带电量的液滴受该液滴的带电量的影响因而蒸汽压减小，因此若带电量过少，则对缓和蒸发的影响小，因此，带电的液滴的状况最好是与瑞利极限相当于的电场强度以及电压值的60％。其结果与下述情况相同，即与上述情况一样计算出将喷嘴孔径视为针电极的前端形状时的弯液面的最大电场强度所产生的初始喷出液滴直径的瑞利极限，示出该计算出的值的0.8倍以上的范围。

特别是，如图18所示可知，若初始喷出液滴直径在φ5μm以下，则干燥时间极短，容易受到蒸发的影响，因此，从控制蒸发的观点出发，将初始喷出液滴的电荷量抑制在低水平更加有效。再者，将图18所示的求干燥时间与初始喷出液滴直径之间的关系时的周围湿度设定为50％。

又，若考虑喷出液滴的干燥处理，则需要使到达被记录媒体为止的液体的喷出时间缩短。

这里将喷出液滴从弯液面部分离，并由喷嘴滴落到被记录媒体为止的平均飞翔速度设定为5m/s、10m/s、20m/s、30m/s、40m/s、50m/s，将喷出的稳定性与滴落圆点的位置精度加以比较，示于以下的表7中。

                                  (表7)

初始喷出液滴直径	φ0.4μm		φ1μm		φ3μm
							平均喷出速度	喷出稳定性	滴落精度	喷出稳定性	滴落精度	喷出稳定性	滴落精度
5m/s	×(未滴落到)		△	△	○	△
							10m/s	○	○	○	○	○	○
20m/s	○	◎	○	◎	○	◎
							30m/s	○	◎	○	◎	○	◎

40m/s	○	◎	○	◎	○	◎
							50m/s	×(产生薄雾)		×(产生薄雾)		×(产生薄雾)

表7中的喷出稳定性记号中，×：表示几乎不喷出，△：表示连续喷出过程中有不喷出现象、○：表示没有不喷出现象；在滴落精度记号中，×：表示滴落偏移＞滴落圆点直径、△：表示滴落偏移＞滴落圆点直径×0.5、○：滴落偏移＜滴落圆点直径×0.5、◎：表示滴落偏移＜滴落圆点直径×0.2。

从上述的表7中可以获知，平均飞翔速度为5m/s时，滴落精度差，喷出稳定性也差。特别是，喷嘴直径在φ1μm以下时，喷出速度缓慢时液滴受到的空气阻力的因素大且蒸发导致的圆点直径更小，因此有时无法滴落。相反，若平均飞翔速度为50m/s，则需要增大附加电压，因此弯液面部中的电场强度变得非常强，喷出液滴的雾化频繁发生，难以进行稳定的喷出。

从以上情况可以获知，喷出液滴从弯液面部分离并滴落到被记录媒体为止时的平均飞翔速度最好是设定在10m/s～40m/s之间。

图18中示出周围湿度设定为50％时的初始喷出液滴直径与干燥时间之间的关系，而图19中示出初始喷出液滴直径为φ0.5μm、将喷嘴与被记录媒体之间的距离设定为0.2mm时的周围湿度与干燥时间之间的关系。

从图19中所示的图表可以获知，若周围湿度为60％以下，则该干燥速度的数值没有产生大的变化。但是可以获知，若周围湿度超过70％，则可以极大地抑制墨液的蒸发，将周围湿度设定为70％以上时，上述条件等产生的影响变小，特别是将周围湿度设定为95％时，可以大致忽略干燥的影响，因而可以放宽本发明的喷墨装置的设计条件的自由度且扩大适用范围。

在这里，在以下的表8中示出将喷嘴直径设定为φ1μm和φ3μm从而改变初始喷出液滴直径时的喷出稳定性以及喷出圆点直径波动(滴落偏差)。再者，可以通过改变附加电压值，控制喷嘴产生的初始喷出直径，此外，也可以通过调整附加的电压脉冲的脉冲宽度，控制喷嘴产生的初始喷出直径，在这里，为排除同一喷嘴直径中的电场强度的影响，改变所述脉冲宽度以调整初始喷出直径。

                (表8)

初始喷出液滴直径	喷嘴直径(μm)
				φ1	φ3	φ5

(μm)	偏差	喷出稳定性	偏差	喷出稳定性	偏差	喷出稳定性
							φ1	△	○	×		×
φ1.5	◎	◎	×		×
							φ2	◎	◎	×		×
φ3	◎	○	△	△	×
							φ5	○	△	◎	◎	△	△
φ7	×		◎	○	◎	○
							φ10	×		△	○	◎	◎
φ15	×		△	△	○	○
							φ20	×		×		○	△

表8中的喷出稳定性记号中，×：表示几乎不喷出，△：表示连续10分钟喷出过程中有不喷出现象、○：表示连续10分钟喷出过程中没有不喷出现象，◎：表示连续30分钟喷出过程中没有不喷出现象；偏差记号中，△：表示滴落圆点的偏差＞滴落圆点直径×0.2，○：表示滴落圆点的偏差≤滴落圆点直径×0.2，◎：表示滴落圆点的偏差≤滴落圆点直径×0.1。

从表8可知，在喷嘴直径的1.5倍～3倍的范围内，喷出的稳定性良好，特别是在1.5倍～2倍的范围内，可以极大地抑制滴落圆点直径的偏差。这是考虑到将从弯液面部引出的墨液形状视为液柱时，在该液柱的表面积大于相当于该液柱的体积的球的表面积的条件下的液滴分离最稳定。

如果采用上述的结构，在喷出墨液喷出瞬间之后的液滴量为1pl以下的微小的墨液液滴的静电吸附型喷墨记录装置中，通过将喷嘴1的喷出孔1b的直径做成为小于墨液喷出瞬间之后的液滴直径，可以使喷出用的电场集中在喷嘴1的弯液面7上，因此可以大幅度地降低喷出墨液所需的附加电压，从而可以减少各自分离、喷出的液滴的直径偏差，实现稳定的喷出。

又，无需附加以往所需的偏压，可以正负交替地施加驱动电压，从而可以减轻被记录媒体的表面电位增加产生的对滴落精度的影响。

又，通过将喷嘴的孔的直径设定为φ8μm以下范围，可以使电场集中在喷嘴的弯液面部，同时可以不受对向的电极的精度和被记录媒体的材料特性偏差以及厚度偏差的影响地进行稳定的喷出。

特别是通过将喷嘴1的喷出孔1b的直径设定在φ0.4μm以上φ4μm以下的范围，可以极大地使电场集中。这样，通过提高最大电场强度，加大墨液的初始喷出速度，因此随着飞翔稳定性的增加，弯液面部中的电荷的移动速度增大，因此喷出响应性得到提高，同时可以抑制瑞利分裂的影响所导致的滴落圆点直径的偏差。

还有，通过将来自喷嘴1的墨液喷出瞬间之后的液滴直径设定为喷嘴1的喷出孔1b的直径的1.5倍到3倍以下的范围，可以提高喷出的稳定性，特别是将墨液喷出瞬间之后的液滴直径设定为该喷嘴直径的1.5倍到2倍以下的范围，可以极大地抑制喷出圆点直径的偏差波动。

本实施方式虽然如上所述对墨液室2内的墨液施加负压的例子进行说明，但即使是对墨液施加正压的情况也可以。为了对墨液室2内的墨液施加正压，可以考虑如图20所示那样，在墨液供给路径23的未图示的墨液箱一侧设置泵24，使用该泵24对墨液室2内的墨液施加正压。这种情况下，也可以以结合来自墨液室2的墨液喷出的时间有选择地进行驱动的方式，利用与过程控制部25不同的其他过程控制部26驱动控制上述泵24。若以这样的方式对墨液室2内的墨液施加正压，则节省了利用静电力形成弯液面部的凸状的手续，从而可以谋求降低附加电压并提高响应速度。

再者，本实施方式虽然为了简化说明而对具有单一喷嘴的喷墨装置进行说明，但并非局限于此，若考虑到相邻喷嘴的电场强度的影响进行设计，则可以同样适用于具备存在多个喷嘴的喷头的喷墨装置。

还有，本实施方式虽然对常规设置对置电极13的喷墨装置进行说明，但从表2可以知道，对置电极13与喷嘴1的喷出孔1b之间的距离(间隔)对被记录媒体与喷嘴之间的电场强度几乎没有影响，若该被记录媒体与喷嘴之间的距离近且被记录媒体的表面电位稳定，则无需对置电极。

本发明申请人发现了下述原理，即如图21所示，在已有方法中，通过使用流体喷出孔一侧缩小的喷嘴43，以形成与静电吸附过程中形成的喷嘴部41的泰勒锥体形状的流体的弯液面部42的液滴喷出瞬间之前的前端部曲率44大致等同尺寸的喷嘴直径，从而可以使大范围内形成的所需的电场变窄，并且减少弯液面中的电荷的移动量。

本发明申请人利用上述原理，还找到下述的原理，即通过将喷嘴前端部的流体喷出孔的直径设定成小于喷出瞬间之后的流体的液滴直径，可以使电荷的集中区域与弯液面区域大致相同。

实施方式2

以下参考附图对本发明的最佳实施方式进行说明。

在制造本实施方式的液晶阵列时，使用根据图1～图8说明的静电吸附型的喷墨装置。

接着对本实施方式的液晶阵列的结构进行说明。

本实施方式的液晶阵列如图22所示，形成以下结构，即具有TFT衬底151和滤色片衬底152，在这两者之间设置垫块153，将液晶154填充到由该垫块153形成的两个衬底之间的间隙内。

TFT衬底151形成以下结构，即在绝缘衬底155上依照栅极156b、栅极绝缘膜157、层间绝缘膜158、像素电极159以及定向膜160的顺序将其形成。滤色片衬底152形成以下所述结构，即在玻璃衬底161上依序形成滤色片162以及定向膜163。

接着对上述的液晶阵列的制造工序进行说明。

首先，对TFT衬底151的制造工序进行说明。图23以及图24示出该TFT衬底151的详细结构。图23是TFT衬底151的俯视图，图24是图23中的A-A线向视截面图。该TFT衬底151属于隔着钝化膜形成层间绝缘膜的类型。

首先，利用溅射法使Al、Mo、Ta等在玻璃等绝缘衬底155上成膜，利用光刻法形成栅极配线156a、栅极156以及辅助电容配线164，还利用阳极氧化法形成阳极氧化膜165。

接着，利用等离子CVD法，连续地呈叠层状地形成栅极绝缘膜(SiNx膜)157、a-Si层166、n+-Si层167的3层，采用光刻法使其形成岛状图案。

接着，形成Al、Mo、Ta等的金属层，利用光刻法形成规定形状的图案，形成源极配线168以及漏极169。接着，通过通道蚀刻(channeletching)，形成a-Si层166和n+-Si层167的通道(channel)部。通过以上工序，在各像素上形成作为开关元件的TFT(有源元件)170。

接着，形成350nm左右钝化膜171。然后，形成由有机材料等组成的层间绝缘膜158，利用光刻法在漏极169的规定位置形成连接孔172。

接着，将由有机材料等组成的层间绝缘膜158作为掩模，通过对钝化膜171进行湿蚀刻或者干蚀刻，使连接孔172达到漏极169。

接着，在层间绝缘膜158上形成由透明导电膜构成的像素电极159。然后，涂敷光刻胶并加以曝光、显像。之后，对层间绝缘膜158的上层的像素电极159进行湿蚀刻或者干蚀刻。然后，通过去除光刻胶，形成像素电极159。这样，可以制作隔着钝化膜17形成层间绝缘膜158的TFT衬底151。

下面对滤色片衬底152的制造工序进行说明。

图25(a)~图25(d)示出滤色片衬底的制造工序。

首先，如25(a)所示，利用光刻工序在玻璃衬底等透明衬底61上层叠金属氧化物，形成BM174。

接着，如25(b)~图25(d)所示，利用颜料分散法依次在透明衬底61上形成RGB的3原色的滤色片162(R像素175、G像素176、B像素177)。在这种情况下，采用旋转喷涂法在整个透明衬底61上涂敷使R颜料分散的光固化性树脂组成物的光刻胶。其后进行曝光、显影。在规定的场所形成R像素175的滤色片162。以同样的方法形成G像素176、B像素177的滤色片162。

再者，滤色片162的形成方法并非局限于颜料分散法，也可以采用印刷法和电沉积法等其他方法。在采用电沉积法时，BM174的形成工序在滤色片垫162的形成工序之后。

接着，对TFT衬底151以及滤色片衬底152分别形成定向膜160、63。该工序中，采用印刷法等方法在TFT衬底151以及滤色片衬底152上形成聚酰胺膜即定向膜160、63，通过烧结工序将溶剂蒸发去除。之后，用辊子对两个衬底的定向膜160、63进行摩擦处理。

接着，对垫块153的形成工序进行说明。该工序在TFT衬底151以及滤色片衬底152的形成工序之后进行。本实施方式中，垫块153在滤色片衬底152上形成。

垫块153是通过以下方法形成的，即使用图1所示的喷墨装置15，在滤色片衬底152中的BM174上连续喷出形成垫块153用的，溶解固化性树脂的垫块形成用液体。图26示出该工序。

再者，作为上述的固化型树脂的构成成分，可以列举出丙烯酸酯、醋酸乙烯等，但并非局限于此。另外，作为上述固化型树脂的组成物中包含的聚合物或者共聚物的构成成分即单体，可以列举出例如N，N-二羟甲基丙烯酰胺(dimethylolacrylamide)、N，N-二甲氧基甲基丙烯酰胺(dimethoxymethylacrylamide)、N，N-乙氧基甲基丙烯酰胺(diethoxymethylacrylamide)、N，N-二羟甲基甲基丙烯酰胺(dimethylolmethacrylamide)、N，N-二甲氧基甲基甲基丙烯酰胺(dimethoxymethylmethacrylamide)、N，N-乙氧基甲基甲基丙烯酰胺(diethoxymethylmethacrylamide)，但并非局限与此。这些单体采用均聚物或者与其他乙烯类单体的共聚物。作为其他的乙烯类单体，可以列举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸(methacrylic酸)、丙烯酸甲酯(methylacrylate)、丙烯酸乙酯(ethylacrylate)等丙烯酸酯(acrylicester)、甲基丙烯酸甲酯(methacrylicmethyl)、甲基丙烯酸乙酯(methacrylicethyl)等甲基丙烯酸酯(methacrylicester)、羟基甲基甲基丙烯酸酯(hydroxymethylmethacrylate)、羟基乙烷基甲基丙烯酸酯(hydroxyethylmethacrylate)、羟基甲基丙烯酸酯(hydroxymethylacrylate)、以及羟基乙基丙烯酸酯(hydroxyethylacrylate)等含有氢氧根的乙烯类单体，其他还可以举出苯乙烯(styrene)、α-甲基苯乙烯(α-methylstyrene)、丙烯酰胺(acrylamide)、甲基丙烯酸酰胺(methacrylamide)、丙烯腈(acrylonitrile)、丙烯胺(allylamine)、乙烯胺(vinylamine)、乙烯基乙酸酯(vinylacetate)以及乙烯基丙酸酯(vinylpropionate)。

又、垫块形成用液体除固化型树脂之外，还包含作为溶剂的水等。

喷墨装置15的喷嘴1是使用喷嘴直径为φ6μm的喷嘴。垫块形成用的液体的液滴12的滴落面(BM174的垫块形成面)的直径为φ10μm。垫块形成用液体的体积浓度为25％，由1滴液滴12形成的厚度为0.4μm。所要的垫块厚度为5μm，通过对同区域进行11次喷出，形成垫块153。这时，垫块形成用液体的液滴12、即固化性树脂，在滴落后瞬间干燥而固化，因此不在BM174上扩张或移动。另外，由于液滴12在滴落后瞬间干燥，因此没有发生前一滴与后一滴碰撞后发生的液滴扩张，可以连续喷射。

将垫块形成用的液体的浓度设定为30cP。喷墨装置15还可以喷出更高粘度的液体，具体地说，可以喷出100cP的液体。因此，还可以将垫块形成用液体设定为更高浓度。

又，虽然使固化树脂固化不需要加热，但为了稳定地使树脂固化，也可以进行加热处理。

本发明中的垫块153的材料只要是能够形成所要厚度、强度的垫块的材料，不限于固化树脂。

接着，进行TFT衬底151与形成垫块153的滤色片衬底152的粘合工序、以及液晶154的注入工序。

粘合工序中，首先，在滤色片衬底152上印刷密封树脂。该密封树脂在与TFT衬底151粘合时接合，采用环氧树脂。接着，用密封树脂将滤色片衬底152与TFT衬底151粘合。之后，进行加热使密封树脂固化。

接着，将使上述2块衬底粘合形成的阵列切断成所要的尺寸。然后，用真空注入装置注入液晶154。其后，用树脂将注入口密封。之后，进行超声波清洗，从而完成液晶阵列的制作。

再者，有关对垫块形成时可以使用的喷墨装置15的结构进一步探讨的结果，如上所述依据图14～图21进行说明。

实施方式3

以下对本发明的其他实施方式进行说明。

本实施方式的液晶阵列，如图27所示，具有利用以连接的状态从喷嘴1喷出垫块材料的方法形成的柱状的垫块181，以此替代叠层结构的所述垫块153。其他结构与所述液晶阵列相同。因此，TFT衬底151以及滤色片衬底152的各制造工序和定向膜160、163的形成工序与实施方式1中所示的情况相同。

形成垫块181时使用的喷墨装置15在结构上与实施方式1中使用的装置大致相同。但是，图1所示的结构中，喷嘴1所使用的喷嘴直径为φ2μm，此外还在墨液室2内安装促动器，这样可以改变喷嘴1与被记录侧衬底14(滤色片衬底152)之间的距离。另外，垫块形成用液体采用聚乙烯苯酚的乙醇溶液。

图28(a)～图28(c)示出本实施方式中的垫块形成工序。

首先，如图28(a)所示，使喷嘴对滤色片衬底152保持垂直，使喷嘴前端与滤色片衬底152上的BM174接触。这时，没有对喷嘴电极5施加电压。

接着，如图28(b)所示，对喷嘴电极5施加直流电压，同时利用上述促动器使喷嘴1朝着离开衬底152的方向移动。利用直流电流使溶液在喷嘴1内凝结，随着喷嘴1的抬升，以连接的状态呈棒状地将聚乙烯苯酚喷出，形成柱状垫块181。

所要的垫块181的高度为5μm，因此，在作为垫块181的柱子达到该高度时，如图28(c)所示，关闭电源，使喷嘴1仍然向上移动。以此使垫块181的柱子离开喷嘴1。其结果是，可以得到保持TFT衬底151与滤色片衬底152之间的距离的柱状垫块181。

实施方式4

以下对本发明的其他实施方式进行说明。

本实施方式的液晶阵列，如图29所示具有通过从喷嘴1喷出成为垫块的球状颗粒的方法形成的球状垫块182，代替叠层结构的所述垫块153。其他结构与所述液晶阵列相同。因此，TFT衬底151以及滤色片衬底152的各制造工序和定向膜160、163的形成工序与实施方式1中所示的情况相同。

形成垫块182时使用的喷墨装置15在结构上与实施方式1中使用的装置大致相同。但是，图1中所示的结构中，喷嘴1所使用的喷嘴直径为φ8μm。从喷嘴1喷出的1滴的量为0.25pl。

图30示出本实施方式中的垫块形成工序。本实施方式中，垫块形成用的液体使用将作为垫块182的直径3μm的塑料球状颗粒掺入酒精溶液的液体。该溶液并非特别指定材质的溶液，最好是不溶解球状颗粒(垫块182)，而且也不溶解定向膜163的溶液。

垫块182的形成过程中，从喷嘴喷出上述的垫块形成用液体的液滴12，使其滴落在滤色片衬底152中的BM174上。在这种情况下，液滴12的液体本身在滴落后瞬间干燥，因此垫块182没有在液滴12的周边集中。所以，垫块182在滤色片衬底152上零星散开，没有产生开口率局部噁化的情况。

喷墨装置15的动作切换通过改变从过程控制部25向喷嘴5施加的电压的频率或振幅进行。

喷墨装置15的特征是，若施加的电压的频率在某个值以上，或者振幅在某个值以下，则不能喷出液滴12。然而，即使是喷出条件以上的高频、低振幅，在喷嘴1内也起到利用附加电压搅拌的作用。因此，即使在不喷出时，也可以通过对喷嘴电极5施加电压，防止喷嘴1的眼子堵塞。

实施方式5

以下还对本发明的其他实施方式进行说明。

本实施方式的液晶阵列具有由球状颗粒构成的垫块182。该垫块182分布在滤色片衬底152上。因此，如图30中所示的液晶阵列那样，配置垫块182的位置并非局限在BM174上。其他结构与所述液晶阵列相同。因此，TFT衬底151以及滤色片衬底152的各制造工序和定向膜160、163的形成工序与实施方式1中所示的情况相同。

本实施方式中使用的喷墨装置15在结构上与实施方式1中使用的装置大致相同。但是，喷嘴1所使用的喷嘴直径为φ8μm，因此，从喷嘴1喷出的1滴的量为0.25pl。

垫块形成工序中，首先，将作为直径5μm的塑料球的球状垫块182掺入酒精溶液中，通过喷洒使该溶液分布在滤色片衬底152上。

这时，许多垫块182在滤色片衬底152上附着的1滴液滴的周边集中，形成垫块集合体。如果这样原封不动的话，垫块集合体在酒精干燥后也保持在该位置，从而引起局部性开口率降低。因此，在本实施方式中，使用喷墨装置15进行处理，使垫块集合体的垫块182适当分散。下面利用图31(a)、(b)对该处理进行说明。

首先，如图31(a)所示，用作为观察手段的CCD摄像机观察垫块分布区域，调查有无垫块集合体183。接着，调整喷嘴1与滤色片衬底152的相对位置，使喷嘴位于被CCD摄像机84观察的垫块集合体183的中心的正上方位置。

接着，如图31(b)所示，对在相互靠近的位置上的垫块182喷出液滴12。该液滴12的液体并非特别指定材质的液体，最好是不溶解垫块182以及定向膜163的液体。

的液滴12滴到的垫块集合体183中，垫块182之间相互离开地移动。因此，可以避免诸如垫块182相互靠近造成的液晶阵列的开口率的局部噁化。

上述液滴12的喷出除了对垫块集合体183进行喷射外，也可以对处于离开例如BM174上的位置的1个垫块182喷出上述液滴12。在这种情况下，可以使处于离开BM174上的位置的垫块182向BM上移动，可以防止开口率降低。

再者，以上的实施方式中，垫块都形成于滤色片衬底152上，但并非局限于此，也可以在TFT衬底151上形成。另外，虽然希望垫块的形成位置是BM174，但并非局限于此。

如以上所述，使本发明的滤色片衬底的制造方法采用滴落的液滴能够快速干燥的结构，抑制滴落后的液滴的移动，能够正确且低廉价地形成滤色片层。为了达到这个目的，本发明的滤色片衬底的制造方法中，通过喷墨方式，使包含滤色片层材料的液体作为液滴12从喷嘴的喷出孔喷出，形成滤色片层。使用喷出孔1b的直径小于液滴12的直径的静电吸附型喷墨装置15，能够从该喷墨装置15的喷嘴喷出1滴的量在1pl以下的液滴，形成滤色片层。

实施方式6

以下参考附图对本发明的最佳实施方式进行说明。

首先，在制造本实施方式的滤色片衬底时，使用通过图1～图8说明的静电吸附型喷墨装置。

接着，对用图1所示的喷墨装置15制造的滤色片衬底的制造方法进行说明。在本实施方式中，如图32所示，滤色片衬底232与TFT衬底251一起被设置于液晶阵列中。

如该图所示，该液晶阵列具有TFT衬底251和滤色片衬底252，在这两者之间设置垫块253，将液晶254填充在由该垫块253形成的两衬底之间的间隙中，从而形成通过未图示的密封构件密封的液晶阵列。

TFT衬底251其衬底255上依次形成栅极256、栅极绝缘膜257、层间绝缘膜258、像素电极259以及定向膜260，具有TFT264。塑料珠作为垫块253分布在定向膜260上。滤色片衬底252形成以下所述结构，即在衬底261上依次形成滤色片层262以及定向膜263。

可以使用石英衬底和玻璃衬底等无机材料衬底或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)衬底、聚醚砜衬底和聚酰亚胺衬底等树脂衬底作为上述衬底255、261，但本发明并非局限于此。

再者，为了使滤色片层262的相邻的像素的对比度清晰，在已有的滤色片衬底上设置BM。但是，本实施方式的滤色片衬底252中，由于将TFT衬底251上形成的栅极配线以及源极配线等金属配线用作BM，因此不形成专用的BM。

接着，对从图1中所示的喷墨装置15喷出的滤色片形成用涂液、即墨液进行说明。

本实施方式中，按照以下方法对形成红、绿、蓝各色滤色片层262用的墨液(即像素用彩色墨液)进行配制。

(A)将红色颜料、界面活性剂、树脂以及水加以混合，使该混合物在温室下振动1小时，对颜料进行微细分散化处理，以配制出红色墨液。

(B)除了使用绿色颜料替代红色颜料之外，其他与上述(A)相同地，配制出绿色墨液。

(C)除了使用蓝色颜料替代红色颜料之外，其他与上述(A)相同地，配制出蓝色墨液。

接着，对滤色片(像素)的配置进行说明。

在具备滤色片衬底252的液晶显示器中，对像素进行配置，使其形成红色(R)滤色片像素271、绿色(G)滤色片像素272以及蓝色(B)滤色片像素273配置成矩阵状的带状排列，如图33(a)所示。再者，像素的配置也可以是其他诸如图33(b)、图33(c)分别所示那样的嵌花式排列以及三角排列。

滤色片衬底252中，R滤色片像素271、G滤色片像素272以及B滤色片像素273各自占有面积的比率不必一定是1∶1∶1。另外，各像素的占有面积可以相同，也可以因各个像素不同而不同。

一般来说，最好是在具有不同的颜色的像素之间设置隔板以防止相邻的滤色片层262之间相互混淆。但是，在采用本发明的制造方法的情况下，由于形成滤色片层262的墨液在滴落后瞬间即干燥，因此液滴不扩张，可以层叠涂敷滤色片层材料。因此，相邻的像素之间的滤色片层262没有相互连接或者混杂在一起。从而可以省略隔板的制作。

另一方面，也可以以使相邻的像素的对比度清晰为目的制作隔板。这时，隔板无需具有防止相邻的滤色片层262之间相互混杂的作用，因此可以低于滤色片层262。

隔板可以是单层结构也可以是多次结构，可以配置在各个像素之间，也可以配置在不同颜色的滤色片层262之间。隔板的材质最好不溶解或者难以溶解于使滤色片材料溶解或者分散的溶剂、即滤色片形成用涂液的溶剂的材料。为了提高显示器的显示质量，尤其希望使用使用黑色矩阵(BM)用的材料(例如、铬和黑树脂等)

接着就与各个像素相对应的像素电极259的连接方法进行说明。

如图34所示，在具有滤色片衬底252的液晶显示器274中，像素电极259通过TFT264与公共配线、即源极总线275以及栅极总线276连接。如该图所示，液晶显示器274中，将多个像素配置成矩阵状，通过滤色片衬底252使这些像素具有多个颜色，从而可以进行滤色显示。多种颜色最好是红色、绿色以及蓝色的组合，。

接着，对滤色片衬底252中的滤色片层262的形成方法进行说明。

在滤色片层262的形成工序中，如下所述，使用喷墨装置15，依次喷涂上述红色墨液、绿色墨液以及蓝色墨液并形成图案。

首先，在图(a)所示的第1工序中，利用喷墨装置15喷射使RGB的3色中作为第1色的R颜料分散的红色墨液的液滴12，形成R滤色片像素271。

这时，液滴12在滴落后瞬间即干燥，滴落面积不扩大。因此，无需形成分隔像素形成区域用的隔板和亲疏水区域。

在这里，体积浓度为η(％)时，1滴液滴中包含的滤色片材料的体积V为：

V＝(4/3)×π×(D/2)3×(η/100)

液滴尺寸为，直径φDμm，在滴落时可以认为直径扩大为κ倍。

由1滴形成的滤色片层厚度达到所要的滤色片层厚度t的1/α时(即重叠滴落产生的叠层数为α时)，

V/(π×((D/2)×κ)2)＝t/α成立。

对该式进行整理，得出

η＝β×t/(α×D)

由于β＝150×κ2，若认为在滴落时直径扩大为1.5倍，则由于κ＝1.5，因此

η＝340×t/(α×D)

在滤色片层262的所要的厚度为1μm，液滴12的尺寸为直径约8μm时，墨液的浓度如下所述确定。

为了缩短像素制作时间，减少液滴12重叠滴落次数。层叠次数由液滴滴落到的面积、1像素的面积、喷头(喷墨装置15)的驱动频率以及喷头的喷嘴数等决定。

将液滴12的重叠滴落次数设定为100次以下(α≤100)时，所需要的墨液的体积浓度η为

η＝3.4×t/D＝0.4％

为了进一步减少重叠滴落的次数，当设定在10次以下(α≤10)时，同样

η＝34×t/D＝4％

又，滤色片层262的表面最好尽可能平坦。因此，最好是一边使液滴12的滴落位置错开，一边多次重叠滤色片材料材料。本实施方式有2次会2次以上(α≥2)的重叠滴落。这种情况下，将上层一侧的液滴12的滴落位置中心设定在下层一侧的相邻的滴落位置的各中心的中间位置上。以此可以得到滤色片层262的十分平滑的表面。这时需要的墨液体积浓度η为

η＝170×t/D＝20％

表6表示出滴落到的液滴12重叠形成的叠层数(α)对墨液的浓度、墨液的粘度、滤色镜层262的生成效率和滤色镜层262的的表面平滑性的影响的调查结果。

                         表9叠层数的影响

	浓度	粘度	生产效率	表面平滑性
					α＝1	2％	高	◎	△
α＝2	20％	高	◎	○
					α＝10	4％	中	○	◎
α＝100	0.4％	低	○	◎
					α＝1000	0.04％	低	△	◎

根据表9的结果可知，在考虑生产效率和表面平滑性的情况下，最好是将叠层数(α)设定为2～数百层之间的范围内，与其相应决定墨液的体积浓度。在这里，以生产效率为优先，将α设定为2。这时体积浓度为1％，墨液粘度为高粘度。这对于已有的喷墨装置来说，是不容易喷出的，但是，本喷墨装置15则容易喷出。

根据上述结果，滤色片层262的表面十分平滑，重叠滴落的次数最少的是体积浓度1％的情况。该体积浓度与已有的喷墨装置用用的滤色片层用墨液的体积浓度相比是高浓度的，而且一滴的尺寸小。由于使用喷墨装置15，能够喷出高粘度的墨液，液滴12的飞翔速度由于受到电场的加速，所以液滴12在滴落到的瞬间即干燥。

图35(a)所示的第1工序中形成R滤色片像素271的情况下，一边使喷墨装置15的具备喷嘴1的喷头或被记录侧衬底14(衬底261)在输送方向上移动，一边喷出液滴12。在这种情况下，后一滴滴落在相对于前一滴稍有偏离的位置上。这样可以得到所希望的厚度的R滤色片像素271。

同样，在图35(b)所示的第2工序中，利用喷墨装置15喷射使RGB三色中的作为第2色的G原料分散的绿色墨液的液滴12，形成所希望厚度的G滤色片像素272。

同样，在图35(c)所示的第3工序中，利用喷墨装置15喷射使RGB三色中的作为第3色的B原料分散的兰色墨液的液滴12，形成所希望厚度的B滤色片像素273。还有，R滤色片像素271、G滤色片像素272、以及B滤色片像素273的形成顺序不限于上述顺序，可以进行适当的改变。

各色的滤色片层262的材料和溶剂材料、滤色片层262的尺寸不同的情况下，最佳体积浓度也不同。滤色片层材料的体积浓度越高，重叠滴落次数越减少，生产效率越提高，但是，墨液粘度高了。喷墨装置15能够喷出比本实施方式使用的墨液的粘度大的粘度的墨液，墨液的体积浓度可以进一步提高。

其后，对如上所述形成R滤色片像素271、G滤色片像素272、以及B滤色片像素273三色的像素图案的衬底261进行烧成，在其上涂布(未图示的)透明保护膜后烧成，得到滤色片衬底252。

另一方面，在与上述滤色片衬底252粘合的TFT衬底251中，隔着层间绝缘膜258将源极总线275与栅极总线276叠合。这样一来，源极总线275与栅极总线276作为对TFT衬底251的像素部分以外的部分遮光的BM起作用。因此，滤色片衬底252上不需要BM，BM的制造工序被删除，能够廉价制造滤色片衬底252。

还有，喷墨装置15对滤色片层262的一个像素喷射数滴墨液液滴，因此不必对于一个像素一定使用一个喷嘴，也可以使用多个喷嘴。又，对滤色片层262的一个像素进行充填时不必连续进行墨液的喷射，而是也可以分几次进行喷射。

又，在形成滤色片层262的情况下，不必使全部液滴为快干性的微小液滴，也可以使最初滴落的液滴加大形成大概形状，其后使用喷墨装置(亚微型喷头)15进行微小液滴的喷射，进行厚度的微调和对不均匀的修正。

在上述实施方式中，三色的滤色片层262都使用喷墨法(喷墨装置15)形成，但是，也可以任意一种颜色或两种颜色的滤色片层262使用旋转涂布法和补偿印刷法或电沉积法形成。

又，在上述实施方式中，第1色为R，第2色为B，但是也可以以第1色为B，第2色为R等，改变颜色顺序。

又，上述实施方式对制造带状像素排列的滤色片衬底252的情况进行了说明，但是，也可以是如图33所示的色像素排列为三角形状的滤色片衬底或其他的TFT衬底。

又，使用本实施方式的喷墨装置(亚微型喷头)15的喷墨法中，由于在液滴滴落到后瞬间即干燥，液滴不会与相邻的像素混合，因此，不需要已有的喷墨法中使用的那样的像素间的边界或作为防止墨液(液滴)流出的壁的BM。又，由于利用金属配线遮挡像素以外部分的光，因此没有必要在滤色片衬底252上特别设置BM。因此，滤色片衬底252的制造成本低。还有，在上述实施方式中不设置BM，但是如果允许提高成本，这也可以形成BM。

在本喷墨装置15中，能够喷出已有的喷墨装置不能够实现的高粘度的液滴，因此可以加大滤色片材料的浓度，而且能够使液滴微小化。因此，能够得到滴落后瞬间就干燥的以往不能得到的效果，因此可以减少重叠滴落的次数，而且可以缩短重叠滴落的前一滴和后一滴的间隔时间，提高工作效率。

而且，本喷墨装置15能够减少喷嘴1与记录媒体(对置电极13)之间的电压，因此，能够消除破坏TFT264等的危险。

又，使用并非静电吸附方式的已有的喷墨装置，即使在减小喷出的液滴的直径的情况下，如上所述，也不能够增加墨液的体积浓度，不能够实现充分的液滴放行速度，其结果是，液滴滴落后瞬间即干燥所产生的重叠滴落的高效率化得不到实现。

还有，能够使用于滤色片衬底252的滤色片层262的制造的喷墨装置15的结构，以及对其探讨的结果，如上面根据图14～21进行的说明所述。

如上所述，本发明的液晶阵列的制造方法，能够利用喷墨方式，不降低开口率地容易地得到所希望厚度的垫块。因此，在液晶阵列的制造方法中，对置配置的一对衬底的至少一方具有开口部，在两衬底之间设置形成充填液晶用的间隙的垫块，利用喷墨方式从喷嘴1的喷出孔1b喷出垫块材料的液滴，使其固化形成垫块。使用喷嘴1的喷出孔1b的直径比液滴12的直径小的静电吸附型的喷墨装置15，能够从喷嘴1喷出液滴的量为1pl以下的液滴。

还有，实施本发明用的最佳实施形态这一栏中形成的具体实施方式或实施例只是为了使本发明的技术内容更加清楚，不能够狭义地解释为本发明只限定于这样的具体例子，在本发明的精神和下面记载的权利要求书的范围内，本发明可以进行各种变更加以实施。

工业上的实用性

本发明的有源矩阵型有机EL显示装置的制造方法制造出的有源矩阵型有机EL显示体，被利用为彩色电视和个人电脑等的显示装置。又，用本发明的液晶阵列制造方法制造的液晶阵列，被使用于液晶彩色电视机和个人电脑等的显示装置。还有，本发明的滤色片衬底的制造方法制造的滤色片衬底被使用于作为例如彩色电视机和个人电脑等的显示装置的彩色液晶显示装置。

Claims (40)

1.一种有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，利用喷墨方式将包含有机EL层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出，形成有机EL层，其特征在于，

使用所述喷出孔直径小于所述液滴直径的静电吸附型喷墨装置，从该喷墨装置的喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴。

2.根据权利要求1所述的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，其特征在于，

将其体积浓度为根据重叠地打在同一有机EL层形成区域的所述液滴所形成的叠层数求出的值的液体用作所述液体。

3.根据权利要求1所述的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，其特征在于，

将粘度为20cP以上的液体用作所述液体。

4.根据权利要求1所述的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，其特征在于，

所述有机EL层包含有机发光层。

5.根据权利要求1所述的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，其特征在于，

所述有机EL层包含电荷输送层。

6.一种有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，利用喷墨方式将包含有机EL层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出，形成有机EL层，其特征在于，

使用从喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴的静电吸附型的喷墨装置，

将重叠打在同一有机EL层形成区域的所述液滴所形成的叠层数设定为α，将滴落到有机EL层形成区域的液滴的滴落后直径与液滴直径之比设定为β、将液滴直径设定为D、并且将形成的有机EL层的厚度设定为t时，将体积浓度η(％)大致为β×t/(α×D)的液体用作所述液体。

7.根据权利要求6所述的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，其特征在于，

使用所述喷出孔直径小于所述液滴直径的装置作为静电吸附型的喷墨装置。

8.根据权利要求6所述的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，其特征在于，

将粘度为20cP以上的液体用作所述液体。

9.根据权利要求6所述的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，其特征在于，

所述有机EL层包含有机发光层。

10.根据权利要求1或3所述的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法，其特征在于，

所述有机EL层包含电荷输送层。

11.一种有源矩阵型有机EL显示体，其特征在于，

利用权利要求1～10中的任一项所述的有源矩阵型有机EL显示体的制造方法制造。

12.一种有源矩阵型有机EL显示体的制造装置，利用喷墨方式将包含有机EL层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出，形成有机EL层，其特征在于，

使用所述喷出孔直径小于所述液滴直径的喷嘴，利用静电吸附型的喷墨方式，从所述喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴。

13.一种有源矩阵型有机EL显示体的制造装置，利用喷墨方式将包含有机EL层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出，形成有机EL层，其特征在于，

利用静电吸附型的喷墨方式使1滴的量为1pl以下的所述液滴从所述喷嘴喷出，同时

将重叠打在同一有机EL层形成区域的所述液滴所形成的叠层数设定为α、将滴落到有机EL层形成区域的液滴的滴落后直径与液滴直径之比设定为β、将液滴直径设定为D、并且将形成的有机EL层的厚度设定为t时，将体积浓度η(％)大致为β×t/(α×D)的液体用作所述液体。

14.一种液晶阵列的制造方法，相对配置的一对衬底的至少一个上具有开口部，在这两个衬底之间设置形成液晶填充用的间隙的垫块，采用喷墨方式从喷嘴的喷出孔喷出垫块材料的液滴，通过使其硬化形成所述垫块，其特征在于，

使用所述喷出孔直径小于所述液滴直径的静电吸附型喷墨装置，从该喷墨装置的喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴。

15.根据权利要求14所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

所述喷嘴的喷出物的粘度为30cP以上。

16.根据权利要求14所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

在形成所述垫块的衬底上，形成在透明衬底上以至少3种以上的颜色着色的滤色片。

17.一种液晶阵列的制造方法，其特征在于，

形成所述垫块的衬底为每一像素具有有源元件的有源矩阵衬底。

18.一种液晶阵列的制造方法，相对配置的一对衬底的至少一个上具有开口部，在这两个衬底之间设置形成液晶填充用的间隙的垫块，利用喷墨方式从喷嘴的喷出孔喷出垫块材料，通过使其硬化形成所述垫块，其特征在于，

使所述喷嘴的前端部与衬底的垫块形成面接触，在该状态下，为了使所述垫块材料凝缩，一边对设置在喷嘴上的电极施加电压并维持施加该电压的状态，一边连续地使所述垫块材料从所述喷嘴喷出，同时逐渐使所述喷嘴与所述衬底的位置离开去，在所述衬底上形成柱状的垫块。

19.根据权利要求18所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

所述喷嘴的喷出孔直径为8微米以下。

20.根据权利要求18所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

所述喷嘴喷出的喷出物的粘度为30cP以下。

21.根据权利要求18所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

在形成所述垫块的衬底上，形成在透明衬底上以至少3种以上的颜色着色的滤色片。

22.根据权利要求18所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

形成所述垫块的衬底为每一像素具有有源元件的有源矩阵衬底。

23.一种液晶阵列的制造方法，相对配置的一对衬底的至少一个上具有开口部，且在这两个衬底之间设置形成液晶填充用的间隙的垫块，其特征在于，

使用喷嘴的喷出孔直径小于喷出的液滴的直径的静电吸附型喷墨装置，使包含固体垫块的液体作为1滴的量为1pl以下的液滴从该喷墨装置的喷嘴向垫块形成面喷出，形成所述垫块。

24.根据权利要求23所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

来自所述喷嘴的喷出物的粘度为30cP以上。

25.根据权利要求23所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

在形成所述垫块的衬底上，形成在透明衬底上以至少3种以上的颜色着色的滤色片。

26.根据权利要求23所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

形成所述垫块的衬底为每一像素具有有源元件的有源矩阵衬底。

27.一种液晶阵列的制造方法，相对配置的一对衬底的至少一个上具有开口部，且在这两个衬底之间设置形成液晶填充用的间隙的垫块，其特征在于，

在垫块配置面上配置个体垫块后，

使用喷嘴的喷出孔直径小于喷出的液滴直径的静电吸附型喷墨装置，从该喷墨装置的喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴，并且使该液滴冲击所述固体垫块，从而使固体垫块移动，对个体垫块进行定位。

28.根据权利要求27所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

来自所述喷嘴的喷出物的粘度为30cP以上。

29.根据权利要求27所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

在形成所述垫块的衬底上，形成在透明衬底上以至少3种以上的颜色着色的滤色片。

30.根据权利要求27所述的液晶阵列的制造方法，其特征在于，

形成所述垫块的衬底为每一像素具有有源元件的有源矩阵衬底。

31.一种液晶阵列，其特征在于，

利用权利要求14、18、23、27中的任一项所述的液晶阵列的制造方法制造。

32.一种滤色片衬底的制造方法，利用喷墨方式将包含滤色片层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出，形成滤色片层，其特征在于，

使用所述喷出孔直径小于所述液滴直径的静电吸附型喷墨装置，使1滴的量为1pl以下的液滴从该喷墨装置的喷嘴喷出。

33.根据权利要求32所述的滤色片衬底的制造方法，其特征在于，

使用体积浓度为根据重叠打在同一滤色片层形成区域的所述液滴所形成的叠层数求出的值的液体作为所述液体。

34.根据权利要求32所述的滤色片衬底的制造方法，其特征在于，

将粘度为20cP以上的液体用作所述液体。

35.根据权利要求32所述的滤色片衬底的制造方法，利用喷墨方式将包含滤色片层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出，形成滤色片层，其特征在于，

使用从所述喷嘴喷出1滴的量为1pl以下的液滴的静电吸附型喷墨装置，

将重叠打在同一滤色片层形成区域的所述液滴所形成的叠层数设定为α、将从滴落到滤色片层形成区域的液滴的滴落后直径与液滴直径之比求得的值设定为β、将液滴直径设定为D、并且将形成的滤色片层的厚度设定为t时，将体积浓度η(％)大致为β×t/(α×D)的液体用作所述液体。

36.根据权利要求35所述的滤色片衬底的制造方法，其特征在于，

静电吸附型喷墨装置使用所述喷出孔直径小于液滴直径的静电吸附型喷墨装置。

37.根据权利要求35所述的滤色片衬底的制造方法，其特征在于，

所述液体采用粘度为20cP以上的液体。

38.一种滤色片衬底，其特征在于，

利用权利要求32～37中的任一项所述的滤色片衬底的制造方法制造。

39.一种滤色片衬底的制造装置，利用喷墨方式将包含滤色片层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出，形成滤色片层，其特征在于，

使用所述喷出孔的直径小于所述液滴直径的喷嘴，利用静电吸附型的喷墨方式使1滴的量为1pl以下的液滴从所述喷嘴喷出。

40.一种滤色片衬底的制造装置，利用喷墨方式，将包含滤色片层材料的液体作为液滴从喷嘴的喷出孔喷出，形成滤色片层，其特征在于，

利用静电吸附型的喷墨方式，使1滴的量为1pl以下的所述液滴从所述喷嘴喷出，同时将重叠打在同一滤色片层形成区域的所述液滴所形成的叠层数设定为α、将从滴落到滤色片层形成区域的液滴的滴落后直径与液滴直径之比求得的值设定为β、将液滴直径设定为D、并且将形成的滤色片层的厚度设定为t时，将体积浓度η(％)大致为β×t/(α×D)的液体用作所述液体。

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