JP2003255848A - 機能性素子基板の製造装置および機能性素子基板、ならびに該機能性素子基板を用いた画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機能性素子群および機能性素子基板を形成す
るため、インクジェット記録の原理を用いた簡単な構成
の製造装置を提案する。 【解決手段】 機能性素子基板の製造装置において、機
能性素子群が形成される基板１４は、基板位置決め／保
持手段２２によって基板保持台１３上にその保持位置を
調整して保持される。キャリッジ１２に搭載された吐出
ヘッドユニット１１が、基板保持台１３上の基板１４に
対して一定の距離を保ちながら機能性素子群の形成面に
対して平行にＸ，Ｙ方向の相対移動を行いつつ、インク
ジェット記録の原理を利用した噴射ヘッドを用いて、基
板１４の所定位置にマトリックス状に有機ＥＬ材料、導
電性材料、レジスト材料などの機能性材料を含有する溶
液の液滴を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、機能性素子基板の
製造装置および機能性素子基板、ならびに該機能性素子
基板を用いた画像表示装置に関し、特に、吐出装置を用
いて基板上に機能性材料の液滴を噴射、付与して膜形成
を行う機能性素子基板の製造装置およびこれによって製
作される機能性素子基板、ならびに該機能性素子基板を
用いた画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶ディスプレイに替わる自発光
型ディスプレイとして有機物を用いた発光素子の開発が
加速している。このような素子形成は、機能材料のパタ
ーン化により行われ、一般的にはフォトリソグラフィ法
により行われている。たとえば、有機物を用いた有機エ
レクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと記す）素子
としては、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１
２）、２１ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９８７の９１３ペ
ージから示されているように低分子を蒸着法で成膜する
方法が報告されている。また、有機ＥＬ素子において、
カラー化の手段としては、マスク越しに異なる発光材料
を所望の画素上に蒸着し形成する方法が行われている。
しかしながら、このような真空成膜による方法、フォト
リソグラフィ法による方法は、大面積にわたって素子を
形成するには、工程数も多く、生産コストが高いといっ
た欠点がある。

【０００３】このような課題に対して、本発明者はこの
ような有機ＥＬ素子に代表されるような機能性素子形成
のための、機能性材料膜の形成およびパターン化にあた
り、米国特許第３０６０４２９号、米国特許第３２９８
０３０号、米国特許第３５９６２７５号、米国特許第３
４１６１５３号、米国特許第３７４７１２０号、米国特
許第５７２９２５７号等として知られるようなインクジ
ェット液滴付与手段によって、真空成膜法とフォトリソ
グラフィ・エッチング法等によらずに、安定的に歩留ま
り良く、かつ低コストで機能性材料を所望の位置に付与
することができるのではないかと考えた。

【０００４】たとえば、機能性素子の一例として有機Ｅ
Ｌ素子を考えた場合、このような有機ＥＬ素子を構成す
る正孔注入／輸送材料ならびに発光材料を溶媒に溶解ま
たは分散させた組成物を、インクジェットヘッドから吐
出させて透明電極基板上にパターニング塗布し、正孔注
入／輸送層ならびに発光材層をパターン形成すれば実現
できると考えたのである。

【０００５】しかしながら、いわゆるインクを記録紙に
向けて飛翔、付着、吸収させて記録を行うインクジェッ
ト記録とは、噴射させる液体、またそれを受容する基板
も、記録紙と違い、簡単に受容させるには、まだまだ未
解決の要素が多々存在する。とりわけ、基板に高精度な
位置でこのような未知の液体を付着、受容させるには大
きな工夫が必要とされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
き実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、機
能性素子群および機能性素子基板を形成するため、イン
クジェット記録の原理を用いた簡単な構成の製造装置を
提案することにある。また第２の目的は、より高精度に
機能性素子群を形成するための製造装置を提案すること
にある。さらに第３の目的は、機能性素子群を高精度に
形成するための製造装置の他の構成を提案することにあ
る。また第４の目的は、機能性素子群を高精度に形成す
るための製造装置のさらに別の構成を提案することにあ
る。さらに第５の目的は、機能性素子群を高精度に形成
するための製造装置のさらに別の構成を提案することに
ある。また第６の目的は、本発明の製造装置によって製
作され、機能性素子群が高精度な位置で形成された機能
性素子基板を提案することにある。さらに第７の目的
は、本発明の製造装置によって製作された高精度な機能
性素子基板を用いた画像表示装置を提案することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために第１に、駆動信号を入力することにより機能
を発する機能性素子群を形成する基板に対向する位置に
配され、該基板に対して機能性材料を含有した溶液を噴
射する噴射ヘッドと、該噴射ヘッドに液滴付与情報を入
力する情報入力手段とを有し、前記基板の前記機能性素
子群の形成面と前記噴射ヘッドの溶液噴射口面とが一定
の距離を保持し、前記基板と前記噴射ヘッドとが前記機
能性素子群の形成面に対して平行に相対移動を行うよう
に構成され、前記噴射ヘッドは、前記液滴付与情報に基
づいて前記基板の所望の位置に前記溶液を噴射すること
により前記機能性素子群を形成する機能性素子基板の製
造装置において、前記噴射ヘッドは、キャリッジ上に搭
載されるとともに、該キャリッジによる走査を行いつ
つ、前記溶液の液滴を付与することを特徴とする。

【０００８】また第２に、上記第１の機能性素子基板の
製造装置において、前記基板は基板保持手段によってほ
ぼ水平に保持されるとともに、前記噴射ヘッドは前記基
板の上方に位置し、前記基板の上を一定の距離をおいて
キャリッジ走査され、前記噴射ヘッドから前記溶液がほ
ぼ下向きに噴射、付与され、前記一定の距離は０.１ｍ
ｍ〜１０ｍｍの範囲であることを特徴とする。

【０００９】さらに第３に、上記第１の機能性素子基板
の製造装置において、前記基板は、基板保持手段によっ
て水平に対し０度〜９０度の範囲の角度に保持されると
ともに、前記噴射ヘッドは、前記基板面に対してほぼ垂
直方向から前記溶液を噴射、付与するように前記基板の
上方に位置し、前記基板の機能性素子群が形成される領
域から一定の距離をおいてキャリッジ走査され、前記一
定の距離は、０.１ｍｍ〜８ｍｍの範囲であることを特
徴とする。

【００１０】また第４に、上記第１の機能性素子基板の
製造装置において、前記基板は、基板保持手段によって
水平に対し９０度〜１８０度の範囲の角度に保持される
とともに、前記噴射ヘッドは、前記基板面に対してほぼ
垂直方向から前記溶液を噴射、付与するように前記基板
の下方に位置し、前記基板の機能性素子群が形成される
領域から一定の距離をおいてキャリッジ走査され、前記
一定の距離は、０.１ｍｍ〜６ｍｍの範囲であることを
特徴とする。

【００１１】さらに第５に、上記第１〜第４の機能性素
子基板の製造装置において、前記溶液の噴射速度は前記
キャリッジ走査速度より速いことを特徴とする。また第
６に、上記第１〜第５の機能性素子基板の製造装置によ
って形成された機能性素子基板であることを特徴とす
る。さらに第７に、上記第６の機能性素子基板と、該機
能性素子基板に対向して配置されたカバープレートから
なる画像表示装置であることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図５に示す実施例に基づいて説明する。図１は、本発
明の実施例の吐出組成物を用い機能性素子を作成する一
工程を模式的に示す斜視図で、機能性素子の一例として
有機ＥＬ素子を考えた場合である。ここでは、モザイク
状に区切られたＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）透
明電極パターン４を囲む障壁３付きガラス基板５の透明
電極パターン４上に、赤、緑、青に発色する有機ＥＬ材
料を溶解した溶液を各色モザイク状に配列するように付
与する例を示している。透明電極パターン４上への有機
ＥＬ材料の付与は、液体噴射ヘッドを用いて有機ＥＬ材
料を溶解した溶液をノズル１から噴射し、その液滴２を
付与する。溶液の組成は、たとえば以下のとおりであ
る。 溶液組成物 溶媒 ドデシルベンゼン／ジクロロベンゼン（１／
１、体積比） 赤 ポリフルオレン／ペリレン染料（９８／２、重
量比） 緑 ポリフルオレン／クマリン染料（９８.５／１.
５、重量比） 青 ポリフルオレン

【００１３】固形物の溶媒に対する割合は、たとえば
０.４％（重量／体積）とされる。ここで、このような
溶液を付与されたガラス基板５は、たとえば１００℃で
加熱し、溶媒を除去してからこの基板上に適当な金属マ
スクをし、図示しないアルミニウムを２０００オングス
トローム蒸着し、ＩＴＯとアルミニウムよりリード線を
引き出し、ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として有
機ＥＬ素子が完成する。印加電圧は１５ボルト程度で所
定の形状で赤、緑、青色に発光する有機ＥＬ素子が得ら
れる。

【００１４】このような素子を構成した基板は、ガラス
あるいはプラスチックなどの透明カバープレートを対向
配置、ケーシング（パッケージング）することにより、
自発光型の有機ＥＬディスプレイなどの画像表示装置と
することができる。なお、ここでは機能性素子の一例と
して有機ＥＬ素子を考えた場合であるが、必ずしもこの
ような素子、材料に限定されるものではない。たとえ
ば、電子放出素子を考えた場合、パラジウム系の化合物
を含有する溶液が使用される。この場合は最終形態とし
ては、この電子放出素子基板に蛍光体を具備したフェー
スプレートを対向配置してパッケージングされた電子放
出型ディスプレイとなる。また、機能性素子として有機
トランジスタなども好適に製作できる。また、上記例の
障壁３を形成するためのレジスト材料なども本発明に使
用する溶液として利用される。

【００１５】ここで、このような機能性材料を含有した
溶液を付与する手段として本発明では、インクジェット
の技術が適用される。以下にその具体的方法を説明す
る。図２は、本発明の機能性素子基板の製造装置の一実
施例を説明するための斜視図である。図中、１１は吐出
ヘッドユニット、１２はキャリッジ、１３は基板保持
台、１４は機能性素子を形成する基板、１５は機能性材
料を含有する溶液の供給チューブ、１６は信号供給ケー
ブル、１７は噴射ヘッドコントロールボックス、１８は
キャリッジ１２のＸ方向スキャンモータ、１９はキャリ
ッジ１２のＹ方向スキャンモータ、２０はコンピュー
タ、２１はコントロールボックス、２２（２２Ｘ１，２
２Ｙ１，２２Ｘ２，２２Ｙ２）は基板位置決め／保持手
段である。

【００１６】図３は、本発明の機能性素子基板の製造に
適用される液滴付与装置を示す斜視図、図４は、図３の
液滴付与装置の吐出ヘッドユニットを示す要部斜視図で
ある。図３の液滴付与装置は、図２の液滴付与装置と異
なり、基板１４側を移動させて機能性素子群を基板に形
成するものである。図３及び図４において、３１はヘッ
ドアライメント制御機構、３２は検出光学系、３３は噴
射ヘッド、３４はヘッドアライメント微動機構、３５は
制御コンピュータ、３６は画像識別機構、３７はＸＹ方
向走査機構、３８は位置検出機構、３９は位置補正制御
機構、４０は噴射ヘッド駆動・制御機構、４１は光軸、
４２は素子電極、４３は液滴、４４は液滴着弾位置であ
る。

【００１７】吐出ヘッドユニット１１の液滴を噴射付与
する噴射ヘッド３３としては、任意の液滴を定量吐出で
きるものであればいかなる機構でも良く、特に数ｐｌ〜
数１００ｐｌ程度の液滴を形成できるインクジェット方
式の機構が望ましい。インクジェット方式としては、た
とえば米国特許第３６８３２１２号明細書に開示されて
いる方式（Ｚｏｌｔａｎ方式）、米国特許第３７４７１
２０号明細書に開示されている方式（Ｓｔｅｍｍｅ方
式）、米国特許第３９４６３９８号明細書に開示されて
いる方式（Ｋｙｓｅｒ方式）のようにピエゾ振動素子
に、電気的信号を印加し、この電気的信号をピエゾ振動
素子の機械的振動に変え、該機械的振動に従って微細な
ノズルから液滴を吐出飛翔させるものがあり、通常、総
称してドロップオンデマンド方式と呼ばれている。

【００１８】他の方式として、米国特許第３５９６２７
５号明細書、米国特許第３２９８０３０号明細書等に開
示されている方式（Ｓｗｅｅｔ方式）がある。これは連
続振動発生法によって帯電量の制御された記録液体の小
滴を発生させ、この発生された帯電量の制御された小滴
を、一様の電界が掛けられている偏向電極間を飛翔させ
ることで、記録部材上に記録を行うものであり、通常、
連続流方式、あるいは荷電制御方式と呼ばれている。

【００１９】さらに他の方式として、特公昭５６−９４
２９号公報に開示されている方式がある。これは液体中
で気泡を発生せしめ、その気泡の作用力により微細なノ
ズルから液滴を吐出飛翔させるものであり、サーマルイ
ンクジェット方式、あるいはバブルジェット（登録商
標）方式と呼ばれている。このように液滴を噴射する方
式は、ドロップオンデマンド方式、連続流方式、サーマ
ルインクジェット方式等があるが、必要に応じて適宜そ
の方式を選べばよい。

【００２０】本発明では、図２に示したような機能性素
子基板の製造装置において、基板１４はこの装置の基板
位置決め／保持手段２２によってその保持位置を調整し
て決められる。図２では簡略化しているが、基板位置決
め／保持手段２２は基板１４の各辺に当接されるととも
に、Ｘ方向およびそれに直交するＹ方向にμｍオーダー
で微調整できるようになっているとともに、噴射ヘッド
コントロールボックス１７、コンピュータ２０、コント
ロールボックス２１などと接続され、その位置決め情報
および微調整変位情報などと、液滴付与の位置情報、タ
イミングなどは、たえずフィードバックできるようにな
っている。

【００２１】さらに、本発明の機能性素子基板の製造装
置では、Ｘ、Ｙ方向の位置調整機構の他に図示しない
（基板１４の下に位置するために見えない）回転位置調
整機構を有している。これに関連して先に本発明の機能
性素子基板の形状および形成される機能性素子群の配列
に関して説明する。

【００２２】本発明の機能性素子基板は、石英ガラス、
Ｎａ等の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラ
ス、ＳｉＯ₂を表面に堆積させたガラス基板およびアル
ミナ等のセラミックス基板等が用いられる。また、軽量
化あるいは可撓性を目的として、ＰＥＴを始めとする各
種プラスチック基板も好適に用いられる。いずれにしろ
その形状はこのような基板を経済的に生産、供給する、
あるいは最終的に製作される機能性素子基板の用途か
ら、Ｓｉウエハなどとは違って、矩形（直角４辺形）で
ある。つまり、その矩形形状を構成する縦２辺、横２辺
はそれぞれ、縦２辺が互いに平行、横２辺が互いに平行
であり、かつ縦横の辺は直角をなすような基板である。

【００２３】このような基板に対して本発明では、形成
される機能性素子群をマトリックス状に配列し、このマ
トリックスの互いに直交する２方向が、この基板の縦方
向の辺あるいは横方向の辺の方向と平行であるように機
能性素子群を配列する。このように機能性素子群をマト
リックス状に配列する理由および、基板の縦横の辺をそ
のマトリックスの直交する２方向と平行になるようにす
る理由について以下に述べる。

【００２４】図２あるいは図３に示したように、本発明
では、最初に基板１４と吐出ヘッドユニット１１（噴射
ヘッド３３）の溶液噴射口面の位置関係が決められた後
は、特に位置制御を行うことはない。つまり、吐出ヘッ
ドユニット１１は基板１４に対して一定の距離を保ちな
がら機能性素子群の形成面に対して平行にＸ、Ｙ方向の
相対移動を行いつつ、上記溶液（たとえば、有機ＥＬ材
料、あるいは導電性材料を溶解した溶液、レジスト材料
など）の噴射を行う。つまり、このＸ方向及びＹ方向は
互いに直交する２方向であり、基板の位置決めを行う際
に、基板の縦辺あるいは横辺をそのＹ方向あるいはＸ方
向と平行になるようにしておけば、形成される機能性素
子群もそのマトリックス状配列の２方向がそれぞれ平行
であるため、相対移動を行いつつ噴射する機構のみで高
精度の素子群形成を行うことができる。言い換えるなら
ば、本発明のような基板形状、機能性素子群のマトリッ
クス状配列、直交するＸ、Ｙの２方向の相対移動装置に
すれば、素子形成の液滴噴射を行う前の基板の位置決め
を正確に行うことにより、高精度な機能性素子群のマト
リックス状配列が得られるということである。

【００２５】ここで、先ほどの回転位置調整機構に戻っ
て説明する。前述のように本発明では、素子形成の液滴
噴射を行う前の基板の位置決めを正確に行い、Ｘおよび
Ｙ方向の相対移動のみを行い、他の制御を行わず、高精
度な機能性素子群のマトリックス状配列を得ようという
ものである。その際問題となるのは、最初に基板の位置
決めを行う際の回転方向（Ｘ、Ｙの２方向で決定される
平面に対して垂直方向の軸に対する回転方向）のズレで
ある。

【００２６】この回転方向のズレを補正するために、本
発明では、前述のように図示しない（基板１４の下に位
置して見えない）回転位置調整機構を有している。これ
により回転方向のズレも補正し、基板の辺を位置決めす
ると、本発明の装置では、ＸおよびＹ方向のみの相対移
動で高精度な機能性素子群のマトリックス状配列が得ら
れる。

【００２７】以上はこの回転位置調整機構を、図２の基
板位置決め／保持手段２２（２２Ｘ１，２２Ｙ１，２２
Ｘ２，２２Ｙ２）とは別異の機構として説明した（基板
１４の下に位置して見えない）が、基板位置決め／保持
手段２２に回転位置調整機構を持たせることも可能であ
る。例えば、基板位置決め／保持手段２２は、基板１４
の辺に当接され、基板位置決め／保持手段２２全体が、
Ｘ方向あるいはＹ方向に位置を調整できるようになって
いるが、基板位置決め／保持手段２２の基板１４の辺に
当接される部分において、距離をおいて設けられた２本
のネジが独立に動くようにしておけば、角度調整が可能
である。なお、この回転位置制御情報も上記のＸ、Ｙ方
向の位置決め情報および微調整変位情報などと同様に噴
射ヘッドコントロールボックス１７、コンピュータ２
０、コントロールボックス２１等と接続され、液滴付与
の位置情報、タイミングなどが、たえずフィードバック
できるようになっている。

【００２８】次に、本発明の位置決め手段と異なる他の
手段、構成について説明する。上記の説明は基板位置決
め／保持手段２２は、基板１４の辺に当接され、基板位
置決め／保持手段２２全体が、Ｘ方向あるいはＹ方向に
位置を調整できるようにしたものであるが、ここでは、
基板１４の辺ではなく、基板上に互いに直交する２方向
に帯状パターンを設けるようにした例について説明す
る。前述のように、本発明では基板上に機能性素子群を
マトリックス状に配列して形成されるが、ここでは、前
記のような互いに直交する２方向の帯状パターンをこの
マトリックスの互いに直交する２方向と平行になるよう
に形成しておく。このような帯状パターンは、基板上に
フォトファブリケーション技術によって容易に形成でき
る。

【００２９】あるいは、上述のような帯状パターンをそ
の目的のためだけに作成するのではなく、図４に示す素
子電極４２や、各素子のＸ方向配線やＹ方向配線等の配
線パターンを本発明の互いに直交する２方向の帯状パタ
ーンとみなしてもよい。このような帯状パターンを設け
ておけば、図４で後述するような、ＣＣＤカメラとレン
ズとを用いた検出光学系３２によってパターン検出がで
き、位置調整にフィードバックできる。

【００３０】次に、上記Ｘ、Ｙ方向に対して垂直方向で
あるＺ方向であるが、本発明では、最初に基板１４と吐
出ヘッドユニット１１の溶液噴射口面の位置関係が決め
られた後は、特に位置制御を行うことはない。つまり、
吐出ヘッドユニット１１は基板１４に対して一定の距離
を保ちながらＸ、Ｙ方向の相対移動を行いつつ、機能性
材料を含有する溶液の噴射を行うが、その噴射時には、
吐出ヘッドユニット１１のＺ方向の位置制御は特に行わ
ない。その理由は、噴射時にその制御を行うと、機構、
制御システムなどが複雑になるだけではなく、基板１４
への液滴付与による機能性素子の形成が遅くなり、生産
性が著しく低下するからである。

【００３１】かわりに、本発明では基板１４の平面度や
その基板１４を保持する部分の装置の平面度、さらに吐
出ヘッドユニット１１をＸ、Ｙ方向に相対移動を行わせ
るキャリッジ機構等の精度を高めるようにすることで、
噴射時のＺ方向制御を行わず、吐出ヘッドユニット１１
と基板１４のＸ、Ｙ方向の相対移動を高速で行い、生産
性を高めている。一例をあげると、本発明の溶液付与時
（噴射時）における基板１４と吐出ヘッドユニット１１
の溶液噴射口面の距離の変動は５ｍｍ以下におさえられ
ている（基板１４のサイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ以
上、４０００ｍｍ×４０００ｍｍ以下の場合）。

【００３２】なお、通常Ｘ、Ｙ方向の２方向で決まる平
面は水平（鉛直方向に対して垂直な面）に維持されるよ
うに装置構成されるが、基板１４が小さい場合（例えば
５００ｍｍ×５００ｍｍ以下の場合）には必ずしもＸ、
Ｙ方向の２方向で決まる平面を水平にする必要はなく、
その装置にとってもっとも効率的な基板１４の配置の位
置関係になるようにすればよい。

【００３３】次に、本発明の他の実施例を説明するが、
本発明はこれらの例に限定されるものではない。図３
は、図２の場合と違い、吐出ヘッドユニット１１と基板
１４の相対移動を行う際に、基板１４側を移動させる例
である。図４は、図３の装置の吐出ヘッドユニットを拡
大して示した図で、図４（Ａ）は検出光学系によって吐
出ヘッドユニットの位置決めを行っている様子を示し、
図４（Ｂ）は吐出ヘッドユニットが位置決めされた後、
液滴を噴射している様子を示している。図３において、
３７はＸＹ方向走査機構であり、その上に機能性素子基
板１４が載置してある。基板１４上の機能性素子は、た
とえば図１のものと同じ構成であり、単素子としては図
１に示した構成と同様に、ガラス基板５（機能性素子基
板１４に相当する）、障壁３、ＩＴＯ透明電極パターン
４よりなっている。この基板１４の上方に液滴を付与す
る吐出ヘッドユニット１１が位置している。本実施例で
は、吐出ヘッドユニット１１は固定で、基板１４がＸＹ
方向走査機構３７により任意の位置に移動することで吐
出ヘッドユニット１１と基板１４との相対移動が実現さ
れる。

【００３４】次に、図４により吐出ヘッドユニット１１
の構成を説明する。図４において、３２は基板１４上の
画像情報を取り込む検出光学系であり、液滴４３を吐出
させる噴射ヘッド３３に近接し、検出光学系３２の光軸
４１および焦点位置と、噴射ヘッド３３による液滴４３
の着弾位置４４とが一致するよう配置されている。この
場合、図３に示す検出光学系３２と噴射ヘッド３３との
位置関係はヘッドアライメント微動機構３４とヘッドア
ライメント制御機構３１により精密に調整できるように
なっている。また、検出光学系３２には、ＣＣＤカメラ
とレンズとを用いている。

【００３５】図３において、３６は先の検出光学系３２
で取り込まれた画像情報を識別する画像識別機構であ
り、画像のコントラストを２値化し、２値化した特定コ
ントラスト部分の重心位置を算出する機能を有したもの
である。具体的には（株）キーエンス製の高精度画像認
識装置、ＶＸ−４２１０を用いることができる。これに
よって得られた画像情報に機能性素子基板１４上におけ
る位置情報を与える手段が位置検出機構３８である。こ
れには、ＸＹ方向走査機構３７に設けられたリニアエン
コーダ等の測長器を利用することができる。また、これ
らの画像情報と機能性素子基板１４上での位置情報をも
とに、位置補正を行うのが位置補正制御機構３９であ
り、この機構によりＸＹ方向走査機構３７の動きに補正
が加えられる。また、噴射ヘッド制御・駆動機構４０に
よって噴射ヘッド３３が駆動され、液滴が機能性素子基
板１４上に付与される。これまで述べた各制御機構は、
制御用コンピュータ３５により集中制御される。

【００３６】なお、以上の説明は、吐出ヘッドユニット
１１は固定で、機能性素子基板１４がＸＹ方向走査機構
３７により任意の位置に移動することで吐出ヘッドユニ
ット１１と機能性素子基板１４との相対移動を実現して
いるが、図２のように、機能性素子基板１４を固定と
し、吐出ヘッドユニット１１がＸＹ方向に走査するよう
な構成としてもよいことはいうまでもない。特に２００
ｍｍ×２００ｍｍ程度の中型基板から２０００ｍｍ×２
０００ｍｍあるいはそれ以上の大型基板の製作に適用す
る場合には、後者のように機能性素子基板１４を固定と
し、吐出ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙの２方向
に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直
交する２方向に順次行うようにする構成としたほうがよ
い。

【００３７】また逆に、たとえば軽いプラスチック基板
を使用し、そのサイズも２００ｍｍ×２００ｍｍから４
００ｍｍ×４００ｍｍ程度の中型基板の場合において
は、インクジェットプリンタの紙搬送を行うようにする
ことも考えられる。つまりキャリッジ１２に搭載された
吐出ヘッドユニット１１が、Ｘ方向のみ（もしくはＹ方
向のみ）に走査され、基板がＹ方向（もしくはＸ方向）
に搬送される。その場合は生産性が著しく向上する。

【００３８】基板サイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ程度
以下の場合には、液滴付与のための吐出ヘッドユニット
を２００ｍｍの範囲をカバーできるラージアレイマルチ
ノズルタイプとし、吐出ヘッドユニットと基板の相対移
動を直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に行うことな
く、１方向のみ（例えばＸ方向のみ）に相対移動させて
行うことも可能であり、また量産性も高くすることがで
きるが、基板サイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ以上の場
合には、そのような２００ｍｍの範囲をカバーできるラ
ージアレイマルチノズルタイプの吐出ヘッドユニットを
製作することは技術的／コスト的に実現困難であり、本
発明のように吐出ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙ
の２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこの
ような直交する２方向に順次行うようにする構成とした
ほうがよい。

【００３９】特に最終的な基板としては、２００ｍｍ×
２００ｍｍより小さいものを製作する場合であっても、
大きな基板から複数個取りして製作するような場合に
は、その元の基板は、４００ｍｍ×４００ｍｍから２０
００ｍｍ×２０００ｍｍあるいはそれ以上のものを使用
することになるので、吐出ヘッドユニット１１が直交す
るＸ、Ｙの２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付
与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構
成としたほうがよい。

【００４０】液滴４３の材料には、先に述べた有機ＥＬ
材料の他に、例えばポリフェニレンビニレン系（ポリパ
ラフェニリレンビニレン系誘導体）、ポリフェニレン系
誘導体、その他、ベンゼン誘導体に可溶な低分子系有機
ＥＬ材料、高分子系有機ＥＬ材料、ポリビニルカルバゾ
ールなどの材料を用いることができる。有機ＥＬ材料の
具体例としては、ルブレン、ペリレン、９、１０−ジフ
ェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイ
ルレッド、クマリン６、キナクリドン、ポリチオフェン
誘導体などが挙げられる。また、有機ＥＬ表示における
周辺材料である電子輸送性、ホール輸送性材料も本発明
の機能性素子を製作する機能材料として使用される。

【００４１】本発明の機能性素子を製作する機能材料と
しては、この他に半導体などに多用される層間絶縁膜の
シリコンガラスの前駆物質であるか、シリカガラス形成
材料を挙げることができる。かかる前駆物質として、ポ
リシラザン（例えば東燃製）、有機ＳＯＧ材料などが挙
げられる。また有機金属化合物を用いても良い。

【００４２】さらに、他の例として、カラーフィルター
用材料が挙げられる。具体的には、スミカレッドＢ（商
品名、住友化学製染料）、カヤロンフアストイエローＧ
Ｌ（商品名、日本化薬製染料）、ダイアセリンフアスト
ブリリアンブルーＢ（商品名、三菱化成製染料）などの
昇華染料などを用いることができる。

【００４３】本発明の溶液組成物において、ベンゼン誘
導体の沸点が１５０℃以上であることが好ましい。この
ような溶媒の具体例としては、Ｏ−ジクロロベンゼン、
ｍ−ジクロロベンゼン、１、２、３−トリクロロベンゼ
ン、Ｏ−クロロトルエン、ｐ−クロロトルエン、１−ク
ロロナフタレン、ブロモベンゼン、Ｏ−ジブロモベンゼ
ン、１−ジブロモナフタレンなどが挙げられる。これら
の溶媒を用いることにより、溶媒の揮散が防げるので好
適である。これらの溶媒は芳香族化合物に対する溶解度
が大きく好適である。また、本発明の溶液組成物ドデシ
ルベンゼンを含むことが好ましい。ドデシルベンゼンと
してはｎ−ドデシルベンゼン単一でも良く、また異性体
の混合物を用いることもできる。

【００４４】この溶媒は、沸点３００℃以上、粘度６ｃ
ｐ以上（２０℃）の特性を有し、この溶媒単一でももち
ろん良いが、他の溶媒に加えることにより、溶媒の揮散
を効果的に防げ、好適である。また上記溶媒のうちドデ
シルベンゼン以外は粘度が比較的小さいため、この溶媒
を加えることにより粘度も調整できるため非常に好適で
ある。本発明によれば、上述したような溶液組成物を吐
出装置により基板上に吐出により供給した後、基板を吐
出時温度より高温で処理して膜化する機能膜形成法が提
供される。吐出温度は室温であり、吐出後基板を加熱す
ることが好ましい。このような処理をすることにより、
吐出時溶媒の揮散、温度の低下により析出した内容物が
再溶解され、均一、均質な機能膜を得ることができる。
上述の機能膜の作製法において、吐出組成物を吐出装置
により基板上に供給後、基板を吐出時温度より高温に処
理する際に、加圧しながら加熱することが好ましい。こ
のように処理することにより、加熱時の溶媒の揮散を遅
らすことができ、内容物の再溶解が更に促進される。そ
の結果均一、均質な機能膜を得ることができる。また、
上述の機能膜の作製法において、前記基板を高温処理後
直ちに減圧し、溶媒を除去することが好ましい。このよ
うに処理することにより、溶媒濃縮時の内容物の相分離
を防ぐことができる。

【００４５】こうした液滴４３を吐出ヘッドユニット１
１の噴射ヘッド３３により所望の素子電極部４２に付与
する際には、付与すべき位置を検出光学系３２と画像識
別機構３６とで計測し、その計測データ、噴射ヘッド３
３の吐出口面と機能性素子基板１４の距離、キャリッジ
の移動速度に基づいて補正座標を生成し、この補正座標
通りに機能性素子基板１４前面に吐出ヘッドユニット１
１の噴射ヘッド３３をＸ、Ｙ方向に移動せしめながら液
滴を付与する。検出光学系３２としては、ＣＣＤカメラ
等とレンズを組み合わせたものを用い、画像識別機構３
６としては、市販のもので画像を２値化しその重心位置
を求めるもの等を用いることができる。

【００４６】このように本発明では、吐出ヘッドユニッ
ト１１の噴射ヘッド３３は機能性素子基板に対して一定
の距離を保ちながら平行にＸ方向（あるいはＹ方向、も
しくはＸ、Ｙの２方向）にキャリッジ移動を行いつつ溶
液の噴射を行い、機能性素子群を形成する。その際、各
素子を形成するための溶液の噴射を行う毎にキャリッジ
移動を止めて噴射を行うと高精度な機能性素子群を形成
することが可能である。しかし、生産性が著しく低下す
るので前述のように、そのキャリッジ移動を止めること
なく、順次溶液の噴射を行うようにしている。その場
合、そのキャリッジ移動速度（例えば、図２のキャリッ
ジ１２のＸ方向移動速度）は、単に生産性向上だけで決
定されるべきではなく、高精度な機能性素子群を形成す
るという観点からも検討されなければならない。この点
については後述する。

【００４７】次に、本発明の他の特徴について説明す
る。本発明では前述のように、機能性素子群を形成する
のに機能性材料を含有する溶液を液体噴射によって液滴
を空中飛翔させ、基板に付着させて形成する。このよう
な方法によって形成する場合、考慮しなければならない
ことは、液滴の空中飛翔時の安定性である。安定した空
中飛翔が行われれば、その液滴の付着位置精度も良く、
高精度の機能性素子群が形成可能となる。一方で、その
液滴の付着位置精度が悪ければ、良好な機能性素子群は
形成できない。そして、その空中飛翔時の安定性は、液
滴が空中飛翔するという原理上、空気流などの外乱の影
響を受けやすいので、その外乱をシャットアウトするか
あるいは安定性が増すような強制力を作用させる、もし
くはそれに類する構成とすることによって、空中飛翔時
の安定性を確保しなければならない。

【００４８】本発明はこのような点に鑑み、液滴が空中
を飛翔する際の方向性、あるいは液滴が噴射ヘッドから
噴出してから基板に付着するまでの距離をどの程度にし
たら、安定性が確保でき、高精度な機能性素子群が形成
できるのかを実験的に見出した。

【００４９】前述のように、本発明では図２に示したよ
うな構成の製造装置において、噴射ヘッドをキャリッジ
走査しながら機能性材料を含有した溶液を噴射すること
によって液滴を空中飛翔させ、基板に付着させて機能性
素子基板を製作する。

【００５０】図２の例は、製作される機能性素子基板を
水平に配置し、その上にキャリッジ１２に搭載された吐
出ヘッドユニット１１を配置し、吐出ヘッドユニット１
１の噴射ヘッド３３によって液滴を上から下へ、ちょう
ど重力が作用する方向に噴射して形成する場合を示して
いる。この場合には、重力が飛翔する液滴を安定飛翔さ
せるように作用するので、比較的安定した液滴飛翔が行
われる。しかしながら、噴射ヘッドの噴射口面から基板
１４までの距離を大きくとると、液滴が空中を飛翔して
いる時間が長くなり、外乱の影響も受けやすくなり、そ
の距離もある範囲内にしなければならないと考えられ
る。

【００５１】また図２の例は、下向きに液滴を噴射する
例であったが、本発明の製造装置は必ずしも常に下向き
に液滴を噴射させるわけではない。製造装置の構成上、
斜め下向きに液滴を噴射させたり、あるいは上向きに噴
射させたりする構成もあり得る。本発明ではその点に鑑
み、そのような場合に、噴射ヘッドの噴射口面から基板
までの距離をどのくらいにすれば液滴の安定した空中飛
翔が得られ、高精度な機能性素子群が形成できるのかを
実験的に見出した。

【００５２】以下、その結果を表１〜表３に示す。図５
は、機能性素子が形成される基板と、液滴噴射方向の関
係を示す図である。実験は図５に示したように、機能性
素子群が形成される基板１４の配置を、図５（Ａ）のよ
うに、ほぼ水平にして液滴を上から下へ噴射させた場
合、図５（Ｂ）のように、水平に対して右回りで０度よ
り大きく９０度までの角度に保持し、液滴を上から斜め
下へ噴射させた場合、図５（Ｃ）のように、水平に対し
て右回りで９０度より大きく１８０度までの角度に保持
し、液滴を下から斜め上へ噴射させた場合において、そ
れぞれ噴射ヘッドの噴射口面から基板までの距離Ｌを変
化させて、液滴の飛翔安定性を調べた。なお、飛翔安定
性は直接見ることができないので、液滴飛翔の結果形成
される液滴の基板上での形状を評価した。

【００５３】図５（Ｂ）、図５（Ｃ）のように、ある角
度を持たせて基板を配置した場合、液滴の噴射もその基
板に対して垂直方向から行うためその噴射角度も鉛直方
向（重力作用方向）に対して角度を持つことになる。こ
の時、図５（Ｂ）の場合は、噴射の角度は水平に対して
右回りで９０度から１８０度であり、図５（Ｃ）の場合
は、噴射の角度は水平に対して右回りで０度から９０度
である。以下に示す実際の実験では、図５（Ｂ）の場合
は基板の角度で水平に対して右回りで約４５度（噴射の
角度でいうと水平に対して右回りで約１３５度）とし、
図５（Ｃ）の場合は基板の角度で水平に対して右回りで
約１３５度（噴射の角度でいうと水平に対して右回りで
約４５度）とした。

【００５４】厳密には、図５（Ｂ）の場合は、噴射の角
度は水平に対して右回りで９０度から１８０度という具
合にある範囲を持っており、また図５（Ｃ）の場合は、
噴射の角度は水平に対して右回りで０度から９０度とい
う具合にある範囲を持っているため、ある１つの角度の
みで全てを表現することは難があると思われたが、噴射
安定性の実験（溶液の液滴の基板上での形状を評価の実
験）を通じて、この角度よりも、噴射ヘッドの噴射口面
から基板までの距離Ｌの寄与率が大きいことがわかった
ため、煩雑さを防ぐために、ここでの実験データは、そ
れぞれ図５（Ｂ）の場合は基板の角度で水平に対して右
回りで約４５度（噴射の角度でいうと水平に対して右回
りで約１３５度）の例を、図５（Ｃ）の場合は基板の角
度で水平に対して右回りで約１３５度（噴射の角度でい
うと水平に対して右回りで約４５度）の例のみを示す。

【００５５】以下、実際の実験に使用した溶液、噴射ヘ
ッドの条件などを示す。使用した溶液は、Ｏ−ジクロロ
ベンゼン／ドデシルベンゼンの混合溶液にポリヘキシル
オキシフェニレンビニレンを０.１重量パーセント混合
した溶液である。また、使用した噴射ヘッドは、ピエゾ
素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェット
ヘッドで、ノズル径はΦ２３μｍで、ピエゾ素子への入
力電圧を２６Ｖとし、駆動周波数は、９.６ｋＨｚとし
た。その際、下向きに噴射した場合のジェット初速度と
して、６ｍ／ｓを得ており、１滴の質量は５ｐｌであ
る。キャリッジ走査速度（Ｘ方向）は、５ｍ／ｓとし
た。なお噴射ヘッドノズルと基板間の距離は３ｍｍとし
た。

【００５６】また、液滴飛翔時の液滴の形状を、素子形
成と同じ条件で別途噴射、観察し、その形状が、基板面
に付着する直前（本実施例では３ｍｍ）にほぼ丸い滴に
なるように駆動波形を制御して噴射させた。なお、完全
に丸い球状が得られず、飛翔方向に伸びた柱状であって
も、駆動波形を制御し、その直径の３倍以内の長さにし
た。またその際、飛翔滴後方に複数の微小な滴を伴うこ
とのない駆動条件（駆動波形）を選んだ。

【００５７】その後、この上にアルミニウムを蒸着し、
素子形成を行った。ＩＴＯとアルミニウムよりリード線
を引き出し、ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として
１０Ｖの電圧を印加したところ、以下のような結果が得
られた。ここでは噴射ヘッドの噴射口面３３ａから基板
１４までの距離Ｌを変えて液滴噴射し、基板上の素子形
成状況および素子性能を評価したものである。

【００５８】ここで、基板上の素子形成状況が、○は狙
いの領域（ポリイミドで囲まれた障壁３内）に滴付与が
行われたものであり、△は部分的にそこからはみ出たも
の、×は完全にそこからはみ出て付与されたものであ
る。また、素子性能が、○は所定の形状で橙色に発光し
たものであり、×は発光しなかったり部分的に発光（素
子としては実使用不可）したりしたものである。

【００５９】

【表１】

【００６０】

【表２】

【００６１】

【表３】

【００６２】以上の結果より、噴射ヘッドの噴射口面か
ら基板までの距離Ｌが０.０５ｍｍの場合には、図５
（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）全ての場合において良好な素子
形成ができなかった。これは噴射ヘッドの噴射口面から
基板までの距離Ｌがあまりにも近すぎるため、液滴が噴
射口端面から分離する前に基板に到達してしまうためと
考えられる。

【００６３】また、噴射ヘッドから溶液が上からほぼ下
向きに噴射、付与される場合（図５（Ａ））には、噴射
ヘッドの噴射口面から基板までの距離Ｌを０.１ｍｍ〜
１０ｍｍの範囲にすると良好な素子形成が行えるが、そ
れ以上距離Ｌを大きくすると、次第に良好な素子形成が
行えないことがわかる。これは距離Ｌが大きくなること
により、空中飛翔距離が長くなり、その間に外乱の影響
を受けやすくなるためである。

【００６４】同様に、噴射ヘッドから溶液が上から斜め
下へ噴射、付与される場合（図５（Ｂ））には、噴射ヘ
ッドの噴射口面から基板までの距離Ｌを０.１ｍｍ〜８
ｍｍの範囲にすると良好な素子形成が行えるが、それ以
上距離Ｌを大きくすると、次第に良好な素子形成が行え
ないことがわかる。これは距離Ｌが大きくなることによ
り、空中飛翔距離が長くなり、その間に外乱の影響を受
けやすくなるためである。また、上からほぼ下向きに噴
射、付与される場合に較べて、良好な素子形成が行える
距離Ｌが小さくなるのは、上からほぼ下向きに噴射、付
与される場合に較べて、重力作用方向が噴射の方向と一
致していないからである。

【００６５】さらに、噴射ヘッドから溶液が下から斜め
上へ噴射、付与される場合（図５（Ｃ））には、噴射ヘ
ッドの噴射口面から基板までの距離Ｌを０.１ｍｍ〜６
ｍｍの範囲にすると良好な素子形成が行えるが、それ以
上距離Ｌを大きくすると、次第に良好な素子形成が行え
ないことがわかる。これは距離Ｌが大きくなることによ
り、空中飛翔距離が長くなり、その間に外乱の影響を受
けやすくなるためである。また、上からほぼ下向きに噴
射、付与される場合、あるいは上から斜め下へ噴射する
場合に較べて、良好な素子形成が行える距離Ｌが小さく
なるのは、重力作用方向が噴射の方向と一致していな
い、あるいは重力作用が噴射の方向と反対方向に作用す
るからである。

【００６６】次に、本発明のさらに他の特徴について説
明する。前述のように、本発明では生産性低下を防止す
るためには、吐出ヘッドユニット１１（噴射ヘッド３
３）を搭載したキャリッジ１２の走査を止めることな
く、キャリッジ走査しながら順次溶液の噴射を行うよう
にしている。その場合、そのキャリッジ走査速度（たと
えば、図２のキャリッジ１２のＸ方向移動速度）は、単
に生産性向上だけで決定されるべきではなく、高精度な
素子群を形成するという観点からも検討されなければな
らない。

【００６７】本発明ではこの点に関して鋭意検討した結
果、このような溶液の噴射を行う場合、その噴射速度を
前記相対移動速度より速くすることが必要であることに
気がついた。このように吐出ヘッドユニット１１を機能
性素子基板１４に対して一定の距離を保ちながらＸ、Ｙ
方向の相対移動を行いつつ、溶液の噴射を行い、機能性
素子群を形成する場合には、溶液の液滴は前記相対速度
と噴射速度の合成ベクトルの速度で機能性素子基板１４
上に付着、形成される。そして、その位置精度について
は、機能性素子基板１４と吐出ヘッドユニット１１の溶
液噴射口面の距離と、前記合成ベクトルの速度を考慮
し、噴射のタイミングを適宜選ぶことにより、その狙い
の位置に液滴を付着させることができる。

【００６８】しかしながら、たとえ狙いの位置に付着さ
せることができたとしても、もし、前記相対速度が速す
ぎる場合には、その相対速度に引きずられて付着液滴が
機能性素子基板１４上で流れ、良好な形状で機能性素子
群を形成できなくなる。

【００６９】本発明はこの点について検討したものであ
る。以下、検討結果の１例を表４に示す。この例は、図
２のような装置を用い、キャリッジ１２のＸ方向移動速
度、ならびに吐出ヘッドユニット１１の噴射速度を変え
て、基板１４上で良好な液滴付着ができ、機能性素子と
して機能するかどうか調べたものである。

【００７０】使用した基板は、ＩＴＯ透明電極付きガラ
ス基板に、ポリイミドをフォトリソグラフィによって障
壁３を形成したものである。これに図２のようなインク
ジェット原理を利用した製造装置を用い、Ｏ−ジクロロ
ベンゼン／ドデシルベンゼンの混合溶液にポリヘキシル
オキシフェニレンビニレンを０.１重量パーセント混合
した溶液をインクジェット原理で噴射速度を変えて付与
した。噴射ヘッドノズルと基板間の距離は３ｍｍとし
た。

【００７１】噴射ヘッドは、ピエゾ素子を利用したドロ
ップオンデマンド型インクジェットヘッドで、ノズル径
はΦ２３μｍで、噴射速度を変えるためにピエゾ素子へ
の入力電圧を１８Ｖから３０Ｖまで変化させ、駆動周波
数は、９.６ｋＨｚとした。なお、このようなピエゾ素
子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘ
ッドでは、ピエゾ素子への入力電圧を変えて噴射速度が
変えられるが、同時に噴射滴の質量も変化するので、駆
動波形（引き打ちも含めた立ち上がり波形ならびに立下
がり波形）を制御して、噴射滴の質量がいつもほぼ一定
（５ｐｌ）になるようにし、噴射速度のみを変えるよう
にした。

【００７２】また、液滴飛翔時の液滴の形状を、機能性
素子形成と同じ条件で別途噴射、観察し、その形状が、
基板面に付着する直前（本実施例では３ｍｍ）にほぼ丸
い滴になるように駆動波形を制御して噴射させた。な
お、完全に丸い球状が得られず、飛翔方向に伸びた柱状
であっても、駆動波形を制御し、その直径の３倍以内の
長さにした。またその際、飛翔滴後方に複数の微小な滴
を伴うことのない駆動条件（駆動波形）を選んだ。

【００７３】その後、この上にアルミニウムを蒸着し、
素子形成を行った。ＩＴＯとアルミニウムよりリード線
を引き出し、ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として
１０Ｖの電圧を印加したところ、表４のような結果が得
られた。

【００７４】ここで、基板上の素子形成状況が、○は狙
いの領域（ポリイミド障壁３内）に滴付与が行われたも
のであり、△は部分的にそこからはみ出たもの、×はそ
こからはみ出て付与されたものである。また、素子性能
が、○は所定の形状で橙色に発光したものであり、×は
発光しなかったり部分的に発光（素子としては実使用不
可）したりしたものである。

【００７５】

【表４】

【００７６】以上の結果より、キャリッジのＸ方向移動
速度が、噴射速度以上であると、良好な素子が形成でき
なく、発光性能も実使用に適用できないことがわかる。
言い換えるならば、本発明のような装置で機能性素子基
板を製作する場合、噴射ヘッドから噴射される液滴の速
度は、キャリッジのＸ方向移動速度より速くしなければ
ならないことがわかる。

【００７７】なお、最初に図１で障壁３の中に液滴を噴
射付与する例を示しているが、前記飛翔安定性を調べる
実験で機能性素子群を形成するに当たっては、図１に示
したような障壁３はなく、平板状の基板に直接電極パタ
ーン形成や、液滴付与による機能性素子を形成している
ことをことわっておく。また、図４で液滴が基板面に斜
めに噴射する図を示したが、基本的にはほぼ垂直に噴射
付与する。

【００７８】さらに、ここでは機能性素子の一例として
有機ＥＬ素子を中心に説明したが、前述のように本発明
は必ずしもこのような素子、材料に限定されるものでは
ない。機能性素子として、有機トランジスタなども本発
明を利用して好適に製作できる。また、上記例の障壁３
を形成するためのレジスト材料なども本発明に使用する
溶液として利用することができ、このようなレジストパ
ターンを作製する技術としても好適に適用される。

【００７９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば次のような効果を奏する。 請求項１に対応した効果 所定の駆動信号を入力することにより機能を発する機能
性素子群が基板に形成されてなる機能性素子基板の製造
装置において、前記基板に相対する位置に配され、該基
板に対して機能性材料を含有した溶液を噴射する噴射ヘ
ッドと、該噴射ヘッドに液滴付与情報を入力する情報入
力手段とを有し、前記基板における前記機能性素子群の
形成面と前記噴射ヘッドの溶液噴射口面とが一定の距離
を保持し、前記基板と前記噴射ヘッドとが前記機能性素
子群の形成面に対して平行に相対移動を行うように構成
され、前記噴射ヘッドは、前記情報入力手段により入力
された前記液滴付与情報に基づいて前記基板の所望の位
置に前記溶液を噴射することにより前記機能性素子群を
形成する製造装置であって、前記噴射ヘッドは、キャリ
ッジ上に搭載されるとともに、キャリッジによる走査を
行いつつ、前記溶液の液滴付与を行うようにしたので、
インクジェット記録の原理を応用した簡単な構成の製造
装置で機能性素子基板を製作できる。

【００８０】請求項２に対応した効果 機能性素子基板の製造装置において、機能性材料を含有
した溶液の液滴を付与する噴射ヘッドは形成される機能
性素子基板の上方に位置し、噴射ヘッドから溶液がほぼ
下向きに噴射、付与されるとともに基板の上を０.１ｍ
ｍ〜１０ｍｍの範囲になるように距離をおいてキャリッ
ジ走査するようにしたので、簡単な構成でありながら、
溶液噴射が安定するため、その液滴の着弾位置精度が高
く、高精度に機能性素子群を形成することができる。

【００８１】請求項３に対応した効果 機能性素子基板の製造装置において、形成される機能性
素子基板が水平に対して右回りで０度〜９０度の範囲の
角度に保持されるとともに、噴射ヘッドは形成される機
能性素子基板の上から横に位置し、噴射ヘッドから機能
性材料を含有した溶液が基板面に対してほぼ垂直方向に
噴射、付与されるとともに基板と噴射口面との距離を
０.１ｍｍ〜８ｍｍの範囲になるように距離をおいてキ
ャリッジ走査するようにしたので、簡単な構成でありな
がら、溶液噴射が安定するため、その液滴の着弾位置精
度が高く、高精度に機能性素子群を形成することができ
る。

【００８２】請求項４に対応した効果 機能性素子基板の製造装置において、形成される機能性
素子基板が水平に対して右回りで９０度〜１８０度の範
囲の角度に保持されるとともに、噴射ヘッドは形成され
る機能性素子基板の横から下に位置し、噴射ヘッドから
機能性材料を含有した溶液が基板面に対してほぼ垂直方
向に噴射、付与されるとともに基板と噴射口面との距離
を０.１ｍｍ〜６ｍｍの範囲になるように距離をおいて
キャリッジ走査するようにしたので、簡単な構成であり
ながら、溶液噴射が安定するため、その液滴の着弾位置
精度が高く、高精度に機能性素子群を形成することがで
きる。

【００８３】請求項５に対応した効果 機能性素子基板の製造装置において、機能性材料を含有
した溶液の噴射速度はキャリッジ走査速度より速くした
ので、形成される機能性素子の形状を崩すことなく非常
に高精度な機能性素子群を形成した機能性素子基板を製
作することができる。

【００８４】請求項６に対応した効果 請求項１〜５の機能性素子基板の製造装置によって製作
された機能性素子群を有する機能性素子基板であるの
で、大型の基板であっても低コストかつ高精度で実現す
ることができる。

【００８５】請求項７に対応した効果 請求項６の機能性素子群が高精度に形成された機能性素
子基板とカバープレートを用いて画像表示装置を形成し
たので、高画質の画像表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の吐出組成物を用い機能性素
子を作成する一工程を模式的に示す斜視図である。

【図２】 本発明の機能性素子基板の製造装置の一実施
例を示す斜視図である。

【図３】 本発明の機能性素子基板の製造装置に適用さ
れる液滴付与装置を示す図である。

【図４】 図３の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットを
示す斜視図である。

【図５】 機能性素子が形成される基板と、液滴噴射方
向の関係を示す図である。

【符号の説明】

１…（液体噴射ヘッドの）ノズル、２…（有機ＥＬ材料
からなる）液滴、３…有機物（ポリイミド）障壁、４…
透明電極パターン、５…ガラス基板、１１…吐出ヘッド
ユニット、１２…キャリッジ、１３…基板保持台、１４
…基板、１５…機能性材料を含有する溶液の供給チュー
ブ、１６…信号供給ケーブル、１７…噴射ヘッドコント
ロールボックス、１８…Ｘ方向スキャンモータ、１９…
Ｙ方向スキャンモータ、２０…コンピュータ、２１…コ
ントロールボックス、２２…基板位置決め／保持手段、
３１…ヘッドアライメント制御機構、３２…検出光学
系、３３…噴射ヘッド、３４…ヘッドアライメント微動
機構、３５…制御コンピュータ、３６…画像識別機構、
３７…ＸＹ方向走査機構、３８…位置検出機構、３９…
位置補正制御機構、４０…噴射ヘッド駆動・制御機構、
４１…光軸、４２…素子電極、４３…液滴、４４…液滴
着弾位置。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 駆動信号を入力することにより機能を発
   する機能性素子群を形成する基板に対向する位置に配さ
   れ、該基板に対して機能性材料を含有した溶液を噴射す
   る噴射ヘッドと、該噴射ヘッドに液滴付与情報を入力す
   る情報入力手段とを有し、前記基板の前記機能性素子群
   の形成面と前記噴射ヘッドの溶液噴射口面とが一定の距
   離を保持し、前記基板と前記噴射ヘッドとが前記機能性
   素子群の形成面に対して平行に相対移動を行うように構
   成され、前記噴射ヘッドは、前記液滴付与情報に基づい
   て前記基板の所望の位置に前記溶液を噴射することによ
   り前記機能性素子群を形成する機能性素子基板の製造装
   置において、前記噴射ヘッドは、キャリッジ上に搭載さ
   れるとともに、該キャリッジによる走査を行いつつ、前
   記溶液の液滴を付与することを特徴とする機能性素子基
   板の製造装置。
2. 【請求項２】 前記基板は基板保持手段によってほぼ水
   平に保持されるとともに、前記噴射ヘッドは前記基板の
   上方に位置し、前記基板の上を一定の距離をおいてキャ
   リッジ走査され、前記噴射ヘッドから前記溶液がほぼ下
   向きに噴射、付与され、前記一定の距離は０.１ｍｍ〜
   １０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載の
   機能性素子基板の製造装置。
3. 【請求項３】 前記基板は、基板保持手段によって水平
   に対し０度〜９０度の範囲の角度に保持されるととも
   に、前記噴射ヘッドは、前記基板面に対してほぼ垂直方
   向から前記溶液を噴射、付与するように前記基板の上方
   に位置し、前記基板の機能性素子群が形成される領域か
   ら一定の距離をおいてキャリッジ走査され、前記一定の
   距離は、０.１ｍｍ〜８ｍｍの範囲であることを特徴と
   する請求項１記載の機能性素子基板の製造装置。
4. 【請求項４】 前記基板は、基板保持手段によって水平
   に対し９０度〜１８０度の範囲の角度に保持されるとと
   もに、前記噴射ヘッドは、前記基板面に対してほぼ垂直
   方向から前記溶液を噴射、付与するように前記基板の下
   方に位置し、前記基板の機能性素子群が形成される領域
   から一定の距離をおいてキャリッジ走査され、前記一定
   の距離は、０.１ｍｍ〜６ｍｍの範囲であることを特徴
   とする請求項１記載の機能性素子基板の製造装置。
5. 【請求項５】 前記溶液の噴射速度は前記キャリッジ走
   査速度より速いことを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   か１に記載の機能性素子基板の製造装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか１に記載の機能
   性素子基板の製造装置によって形成されたことを特徴と
   する機能性素子基板。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の機能性素子基板と、該
   機能性素子基板に対向して配置されたカバープレートか
   らなることを特徴とする画像表示装置。