JP2003260396A - 液状体塗布方法、液滴吐出装置、及び製膜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長い経路を介して液状体をヘッドに送ること
による不都合をなくし、液状体のロスや吐出不良を防止
した、液状体塗布方法、液滴吐出装置、及び製膜装置を
提供する。 【解決手段】 ベース３１と、このベース３１上の基板
Ｓに対して液滴を吐出するヘッド３４とを備えてなる液
滴吐出装置（製膜装置３０）である。ヘッド３４に液状
体を供給する供給源４７として液状体を収容した収容部
材４９を用い、この収容部材４９をヘッド３４の近傍に
配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液状体塗布方法と
液滴吐出装置、及びこの液滴吐出装置を備えた製膜装置
に係り、特に各種の電子素子の製造に好適に用いられる
液状体塗布方法、液滴吐出装置、及び製膜装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータや携帯用の情報機器
といった電子機器の発達に伴い、液晶表示装置、特にカ
ラー液晶表示装置の使用が増加している。この種の液晶
表示装置には、通常、表示画像をカラー化をするために
カラーフィルターが用いられている。カラーフィルター
の製造方法の一つとして、従来より、基板に対しＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のインクを所定のパターン
で着弾させることで形成する、インクジェット方式によ
る方法が知られている。

【０００３】このインクジェット方式による方法として
は、例えば特開平１１−４２７９６号公報に開示されて
いる、図１４に示すようなインクジェット装置１を用い
る方法が知られている。このインクジェット装置１は、
カラーフィルタ製造用のもので、ベース架台２上に載置
されたＸ方向及びＹ方向に移動可能なＸＹテーブル３
と、このＸＹテーブル３の上方に設けられたインクジェ
ットヘッド４とを備えて構成されたものである。

【０００４】ＸＹテーブル３上には、例えばブラックマ
トリクスが形成され未着色の状態の基板Ｓが載置され
る。インクジェットヘッド４は、架台５に設けられた支
持部材６に取り付けられたもので、赤、青、緑の各色の
インクをそれぞれ吐出する各色用の独立したヘッド４ａ
‥を有したものである。これら各ヘッド４ａ‥には、そ
れぞれに独立してインク供給チューブ７および電気信号
用ケーブル（図示せず）が接続されている。

【０００５】インク供給チューブ７ａのもう一方の端部
には、三方弁、溶存酸素計等を含む弁ボックス８を介し
てインク供給ユニット９が接続されている。このインク
供給ユニット９は、メインタンク（インクタンク）１０
ａ、１０ｂ、１０ｃ、メインポンプ（図示せず）、サブ
タンク（インクタンク）１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、さら
にはメイン脱気装置（図示せず）などによって構成され
ている。このような構成のもとにこのインクジェット装
置１は、メインタンク１０ａ、１０ｂ、１０ｃ中の各イ
ンクを、サブタンク１１ａ、１１ｂ、１１ｃを介し、さ
らにインク供給チューブ７ｂ、弁ボックス８、インク供
給チューブ７ａを介してインクジェットヘッド４に移送
することにより、ここから吐出して基板Ｓ上に塗布する
ようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなインクジェット装置の機構では、特に長いインク供
給チューブ７ａ、７ｂやサブタンク１１ａ、１１ｂ、１
１ｃを介してインクをインクジェットヘッド４に移送す
ることから、これら供給チューブ７ａ、７ｂやサブタン
ク１１ａ、１１ｂ、１１ｃに充填するためのインク量が
多くなってしまい、インクが有効に使用されずにロスと
なってしまったり、また初期動作においてはこれらに充
填されるまでの間、インクジェットヘッド４からの吐出
が行えないといった不都合がある。また、インクの交換
時など、これらインク供給チューブ７ａ、７ｂなどの長
い経路中に気泡が残留してしまい、吐出不良を引き起こ
すおそれもある。さらに、インクジェットヘッド４の交
換時において、インク供給チューブ７ａ、７ｂに充填さ
れているインクが流れ出てしまうのを防止するため、経
路の切り替え機構などを設ける必要があり、これが装置
の複雑化、高価格化を招く一因となっている。

【０００７】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、長い経路を介して液状体
をヘッドに送ることによる不都合をなくし、液状体のロ
スや吐出不良を防止した、液状体塗布方法、液滴吐出装
置、及び製膜装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の液状体塗布方法
では、ヘッドを備えた液滴吐出装置により液状体を塗布
する方法において、前記液状体の供給源として前記液状
体を収容した収容部材を用い、該収容部材を前記ヘッド
の近傍に配置して液状体の塗布を行うことを特徴として
いる。この液状体塗布方法によれば、ヘッドの近傍に収
容部材を配置しているので、ヘッドへの液状体供給路と
なる長い供給チューブなどが不要となり、したがって液
状体のロスや気泡に起因する吐出不良を防止し、さらに
複雑な経路の切り替え機構なども不要にすることができ
る。

【０００９】本発明の液滴吐出装置では、ベースと、こ
のベース上の基板に対して液滴を吐出するヘッドとを備
えてなる液滴吐出装置において、前記ヘッドに液状体を
供給する供給源として液状体を収容した収容部材を用
い、該収容部材を前記ヘッドの近傍に配置したことを特
徴としている。この液滴吐出装置によれば、ヘッドの近
傍に収容部材を配置しているので、ヘッドへの液状体供
給路となる長い供給チューブなどが不要となり、したが
って液状体のロスや気泡に起因する吐出不良を防止し、
さらに複雑な経路の切り替え機構なども不要にすること
ができる。

【００１０】また、前記液滴吐出装置においては、ヘッ
ドが、これを前記ベースの上方に位置させる架台に保持
されてなり、前記収容部材が、該架台に保持されてなる
のが好ましい。このようにすれば、ヘッドと収容部材と
の間の距離がより短くなり、したがってインクのロスや
気泡に起因する吐出不良をより確実に防止することがで
きる。

【００１１】また、前記液滴吐出装置においては、架台
に、前記ヘッドを少なくとも一方向に移動させる走行路
が設けられ、前記収容部材が、該走行路に保持されてな
るのが好ましい。このようにすれば、ヘッドと収容部材
との間の距離がさらに短くなり、したがってインクのロ
スや気泡に起因する吐出不良をさらに確実に防止するこ
とができる。

【００１２】また、前記液滴吐出装置においては、前記
収容部材が、充填された液状体の揺動を抑制する揺動緩
衝材を設けているのが好ましい。このようにすれば、ヘ
ッドが走行した場合に、その振動を受けて収容部材内の
液状体が揺動し、この液状体によるヘッドへの圧力が変
動することにより、ヘッドの吐出性が損なわれることを
防止することができる。

【００１３】本発明の製膜装置は、前記の液滴吐出装置
を備えてなることを特徴としている。この製膜装置によ
れば、特にその液滴吐出装置が、ヘッドの近傍に収容部
材を配置したものとなっているので、ヘッドへのインク
供給路となる長い供給チューブなどが不要となり、した
がって液状体のロスや気泡に起因する吐出不良を防止
し、さらに複雑な経路の切り替え機構なども不要にする
ことができる。

【００１４】また、前記製膜装置においては、カラーフ
ィルタを形成するものとすることができる。その場合
に、前述したように液状体のロスや気泡に起因する吐出
不良を防止することができることから、カラーフィルタ
を比較的安価にしかも安定して形成することができる。

【００１５】また、前記製膜装置においては、金属配線
を形成するものとすることができる。その場合に、前述
したように液状体のロスや気泡に起因する吐出不良を防
止することができることから、金属配線を比較的安価に
しかも安定して形成することができる。

【００１６】また、前記製膜装置においては、液晶素子
の構成要素となる薄膜を形成するものとすることができ
る。その場合に、前述したように液状体のロスや気泡に
起因する吐出不良を防止することができることから、液
晶素子の構成要素となる薄膜を比較的安価にしかも安定
して形成することができる。

【００１７】また、前記製膜装置においては、有機エレ
クトロルミネッセンス素子の構成要素となる薄膜を形成
するものとすることができる。その場合に、前述したよ
うに液状体のロスや気泡に起因する吐出不良を防止する
ことができることから、有機エレクトロルミネッセンス
素子の構成要素となる薄膜を比較的安価にしかも安定し
て形成することができる。

【００１８】また、前記製膜装置においては、有機薄膜
トランジスタ素子の構成要素となる薄膜を形成するもの
とすることができる。その場合に、前述したように液状
体のロスや気泡に起因する吐出不良を防止することがで
きることから、有機薄膜トランジスタ素子の構成要素と
なる薄膜を比較的安価にしかも安定して形成することが
できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１は、本発明のインクジェット装置（液滴吐出装置）
を備えた製膜装置を、カラーフィルター製造装置として
用いる場合の一実施形態例を示す図であり、図１におい
て符号３０は製膜装置（カラーフィルター製造装置）で
ある。この製膜装置３０は、ベース３１、基板移動手段
３２、ヘッド移動手段３３、インクジェットヘッド（ヘ
ッド）３４、インク（液状体）供給手段３５等を有して
構成されたものである。ベース３１は、その上に前記基
板移動手段３２、ヘッド移動手段３３を設置したもので
ある。

【００２０】基板移動手段３２は、ベース３１上に設け
られたもので、Ｙ軸方向に沿って配置されたガイドレー
ル３６を有したものである。この基板移動手段３２は、
例えばリニアモータにより、スライダ３７をガイドレー
ル３６に沿って移動させるよう構成されたものである。
スライダ３７には、θ軸用のモータ（図示せず）が備え
られている。このモータは、例えばダイレクトドライブ
モータからなるものであり、これのロータ（図示せず）
はテーブル３９に固定されている。このような構成のも
とに、モータに通電するとロータおよびテーブル３９
は、θ方向に沿って回転し、テーブル３９をインデック
ス（回転割り出し）するようになっている。

【００２１】テーブル３９は、基板Ｓを位置決めし、保
持するものである。すなわち、このテーブル３９は、公
知の吸着保持手段（図示せず）を有し、この吸着保持手
段を作動させることにより、基板Ｓをテーブル３９の上
に吸着保持するようになっている。基板Ｓは、テーブル
３９の位置決めピン（図示せず）により、テーブル３９
上の所定位置に正確に位置決めされ、保持されるように
なっている。テーブル３９には、インクジェットヘッド
３４がインクを捨打ちあるいは試し打ちするための捨打
ちエリア４１が設けられている。この捨打ちエリア４１
は、Ｘ軸方向に延びて形成されたもので、テーブル３９
の後端部側に設けられたものである。

【００２２】ヘッド移動手段３３は、ベース３１の後部
側に立てられた一対の架台３３ａ、３３ａと、これら架
台３３ａ、３３ａ上に設けられた走行路３３ｂとを備え
てなるもので、該走行路３３ｂをＸ軸方向、すなわち前
記の基板移動手段３２のＹ軸方向と直交する方向に沿っ
て配置したものである。走行路３３ｂは、架台３３ａ、
３３ａ間に渡された保持板３３ｃと、この保持板３３ｃ
上に設けられた一対のガイドレール３３ｄ、３３ｄとを
有して形成されたもので、ガイドレール３３ｄ、３３ｄ
の長さ方向にインクジェットヘッド３４を保持させるス
ライダ４２を移動可能に保持したものである。スライダ
４２は、リニアモータ（図示せず）等の作動によってガ
イドレール３３ｄ、３３ｄ上を走行し、これによりイン
クジェットヘッド３４をＸ軸方向に移動させるよう構成
されたものである。

【００２３】インクジェットヘッド３４には、揺動位置
決め手段としてのモータ４３、４４、４５、４６が接続
されている。そして、モータ４３を作動させると、イン
クジェットヘッド３４はＺ軸に沿って上下動し、Ｚ軸上
での位置決めが可能になっている。なお、このＺ軸は、
前記のＸ軸、Ｙ軸に対しそれぞれに直交する方向（上下
方向）である。また、モータ４４を作動させると、イン
クジェットヘッド３４は図１中のβ方向に沿って揺動
し、位置決め可能になり、モータ４５を作動させると、
インクジェットヘッド３４はγ方向に揺動し、位置決め
可能になり、モータ４６を作動させると、インクジェッ
トヘッド３４はα方向に揺動し、位置決め可能になる。

【００２４】このようにインクジェットヘッド３４は、
スライダ４２上において、Ｚ軸方向に直線移動して位置
決め可能となり、かつ、α、β、γに沿って揺動し、位
置決め可能となっている。したがって、インクジェット
ヘッド３４のインク吐出面を、テーブル３９側の基板Ｓ
に対する位置あるいは姿勢を、正確にコントロールする
ことができるようになっている。ここで、インクジェッ
トヘッド３４は、図２（ａ）に示すように例えばステン
レス製のノズルプレート１２と振動板１３とを備え、両
者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合し
たものである。ノズルプレート１２と振動板１３との間
には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり
１６とが形成されている。各空間１５と液溜まり１６の
内部はインクで満たされており、各空間１５と液溜まり
１６とは供給口１７を介して連通したものとなってい
る。また、ノズルプレート１２には、空間１５からイン
クを噴射するためのノズル孔１８が一列に配列された状
態で複数形成されている。一方、振動板１３には、液溜
まり１６にインクを供給するための孔１９が形成されて
いる。

【００２５】また、振動板１３の空間１５に対向する面
と反対側の面上には、図２（ｂ）に示すように圧電素子
（ピエゾ素子）２０が接合されている。この圧電素子２
０は、一対の電極２１の間に位置し、通電するとこれが
外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたもの
である。そして、このような構成のもとに圧電素子２０
が接合されている振動板１３は、圧電素子２０と一体に
なって同時に外側へ撓曲するようになっており、これに
よって空間１５の容積が増大するようになっている。し
たがって、空間１５内に増大した容積分に相当するイン
クが、液溜まり１６から供給口１７を介して流入する。
また、このような状態から圧電素子２０への通電を解除
すると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に
戻る。したがって、空間１５も元の容積に戻ることか
ら、空間１５内部のインクの圧力が上昇し、ノズル孔１
８から基板に向けてインクの液滴２２が吐出される。な
お、インクジェットヘッド３４のインクジェット方式と
しては、前記の圧電素子２０を用いたピエゾジェットタ
イプ以外の方式のものとしてもよい。

【００２６】インク供給手段３５は、インクジェットヘ
ッド３４にインク滴を供給するインク供給源４７と、こ
のインク供給源４７からインクジェットヘッド３４にイ
ンクを送るためのインク供給チューブ４８とからなるも
のである。インク供給源４７は、前記架台３３ａ、３３
ａの一方の上に配置されたもので、図３に示すようにイ
ンク液を充填した袋状のインクパック（収容部材）４９
と、インクパック４９を収容するケース５０ａおよびそ
の蓋５０ｂとによって構成されたものである。インクパ
ック４９は、インクの取出し口となる管４９ａを有した
もので、ケース５０にはこの管４９ａを引き出すための
凹部５０ｃが形成されている。また、ケース５０の凹部
５０ｃから引き出された管４９ａには、インク供給チュ
ーブ４８が接続されており、このインク供給チューブ４
８は前記インクジェットヘッド３４に接続されている。
なお、このインクパック４９については、管４９ａから
インクを出すのでなく、インク供給チューブ４８に接続
する針をインクパック４９に突き刺すことにより、イン
クを流出するように構成してもよい。このインクパック
４９やこれを収容するケース５０ａ、蓋５０ｂについて
は、特許第３０２４２６０号に記載されたものが好適に
用いられる。

【００２７】ここで、架台３３ａは走行路３３ｂを支持
するものとなっていることから、この走行路３３ｂ上を
走行するインクジェットヘッド３４に十分近い位置とな
っている。したがって、インク供給源４７からインクジ
ェットヘッド３４にインクを送るためのインク供給チュ
ーブ４８は、従来のものに比べ十分に短いもの、すなわ
ち走行路３３ｂの長さにほぼ等しい長さとなっている。
また、インク供給源はインクジェットヘッド３４のノズ
ル面との水頭差を調整するため、高さ調整装置Ｔによっ
てＺ方向の高さが調節されるようになっている。これ
は、モータ（図示せず）で調節できる構造とするのが好
ましく、またマニュアル操作でも調節できる構造とする
のが望ましい。

【００２８】このような構成の製膜装置３０により、基
板Ｓにインクを吐出してカラーフィルタを製造するに
は、まず、基板Ｓをテーブル３９上の所定位置に設置す
る。ここで、基板Ｓとしては、適度の機械的強度を有す
ると共に、光透過性が高い透明基板が用いられる。具体
的には、透明ガラス基板、アクリルガラス、プラスチッ
ク基板、プラスチックフィルム及びこれらの表面処理品
等が用いられる。

【００２９】また、本例では、例えば図４に示すように
長方形形状の基板Ｓ上に、生産性をあげる観点から複数
個のカラーフィルター領域５１をマトリックス状に形成
する。これらのカラーフィルター領域５１は、後で基板
Ｓを切断することにより、液晶表示装置に適合するカラ
ーフィルターとして用いることができる。なお、カラー
フィルター領域５１としては、図４に示したようにＲの
インク、Ｇのインク、およびＢのインクをそれぞれ所定
のパターン、本例では従来公知のストライプ型で形成し
て配置する。なお、この形成パターンとしては、ストラ
イプ型のほかに、モザイク型やデルタ型あるいはスクウ
ェアー型等としてもよい。

【００３０】このようなカラーフィルター領域５１を形
成するには、まず、図５（ａ）に示すように透明の基板
Ｓの一方の面に対し、ブラックマトリックス５２を形成
する。このブラックマトリックス５２の形成方法として
は、光透過性のない樹脂（好ましくは黒色）を、スピン
コート等の方法で所定の厚さ（例えば２μｍ程度）に塗
布することで行う。このブラックマトリックス５２の格
子で囲まれる最小の表示要素、すなわちフィルターエレ
メント５３については、例えばＸ軸方向の巾を３０μ
ｍ、Ｙ軸方向の長さを１００μｍ程度とする。

【００３１】次に、図５（ｂ）に示すように、前記のイ
ンクジェットヘッド３４からインク滴（液滴）５４を吐
出し、これをフィルターエレメント５３に着弾させる。
吐出するインク滴５４の量については、加熱工程におけ
るインクの体積減少を考慮した十分な量とする。このよ
うにして基板Ｓ上のすべてのフィルターエレメント５３
にインク滴５４を充填したら、ヒータを用いて基板Ｓが
所定の温度（例えば７０℃程度）となるように加熱処理
する。この加熱処理により、インクの溶媒が蒸発してイ
ンクの体積が減少する。この体積減少の激しい場合に
は、カラーフィルターとして十分なインク膜の厚みが得
られるまで、インク吐出工程と加熱工程とを繰り返す。
この処理により、インクに含まれる溶媒が蒸発して、最
終的にインクに含まれる固形分のみが残留して膜化し、
図５（ｃ）に示すようにカラーフィルタ５５となる。

【００３２】次いで、基板Ｓを平坦化し、かつカラーフ
ィルタ５５を保護するため、図５（ｄ）に示すようにカ
ラーフィルタ５５やブラックマトリックス５２を覆って
基板Ｓ上に保護膜５６を形成する。この保護膜５６の形
成にあたっては、スピンコート法、ロールコート法、リ
ッピング法等の方法を採用することもできるが、カラー
フィルタ５５の場合と同様に、図１に示した製膜装置３
０を用いて行うこともできる。

【００３３】次いで、図５（ｅ）に示すようにこの保護
膜５６の全面に、スパッタ法や真空蒸着法等によって透
明導電膜５７を形成する。その後、透明導電膜５７をパ
ターニングし、画素電極５８を前記フィルターエレメン
ト５３に対応させてパターニングする。なお、液晶表示
パネルの駆動にＴＦＴ（Thin Film Transistor）を用い
る場合には、このパターニングは不用となる。

【００３４】このような製膜装置３０によるカラーフィ
ルタの製造にあっては、インクパック４９を備えたイン
ク供給源４７をインクジェットヘッド３４の近傍、すな
わち本例では架台３３ａ上に配置していることから、イ
ンク供給源４７からインクジェットヘッド３４にインク
を送るためのインク供給チューブ４８が従来のものに比
べ十分に短いものとなり、したがってインクのロスや気
泡に起因する吐出不良を防止し、さらに、従来の装置に
おける複雑な経路の切り替え機構なども不要にすること
ができる。また、このようにしてカラーフィルタ５５を
形成することにより、カラーフィルタ材料となるインク
のロスを少なくし、さらに気泡に起因する吐出不良を防
止することができることから、カラーフィルタ５５を比
較的安価にしかも安定して形成することができる。

【００３５】なお、本発明の製膜装置３０は図１に示し
た構成に限定されることなく、特にインクパッック４９
を備えたインク供給源４７の配置については、インクジ
ェットヘッド３４の近傍であれば架台３３ａ上でなくて
もよく、例えば図６に示すようにスライダ４２上に配置
するようにしてもよい。その場合に、スライダ４２に支
持部材５９を介して配置するのが好ましい。この支持部
材５９は、図１の高さ調節装置Ｔと同様に、Ｚ方向の高
さを変更できるようにモータ（図示せず）やマニュアル
操作で移動できる機構（図示せず）によって、スライダ
４２に取り付けられている。このように配置すれば、イ
ンク供給源４７からインクジェットヘッド３４にインク
を送るためのインク供給チューブ４８は、その長さが十
分に短くなり、したがって図１に示した例よりさらに短
くなる。よって、このようにインク供給チューブ４８が
さらに短くなることから、インクのロスや気泡に起因す
る吐出不良をより確実に防止し、さらに、従来の装置に
おける複雑な経路の切り替え機構なども不要にすること
ができる。

【００３６】また、前記インクパック４９内に、充填さ
れたインクの揺動を抑制する揺動緩衝材を設けるように
してもよい。この揺動緩衝材としては、スポンジ等の多
孔質体、あるいは合成樹脂や金属（例えばステンレス）
製の網を多層に積層したものなどの、内部の孔や隙間に
インクを保持できる構造のものが好適に用いられる。こ
のような揺動緩衝剤を用いれば、これがインクの揺動を
緩衝することにより、インクジェットヘッド３４の吐出
性が損なわれることを防止することができる。

【００３７】すなわち、このようにすれば、インクジェ
ットヘッド３４が走行路３３ｂ上を走行した際に、その
振動を受けて収容体内のインクが揺動し、このインクに
よるインクジェットヘッド３４への圧力が変動すること
を抑制することができ、したがって前述したようにイン
クジェットヘッド３４の吐出性が損なわれることを防止
することができるのである。なお、このような利点か
ら、特にインク供給源４７を図６に示したように走行路
３３ｂ上に配置した場合に、収容体内に揺動緩衝材を設
けるのが好ましい。また、インクパック４９は、袋に代
えて合成樹脂や金属製のケースを用い、その中にインク
とともに揺動緩衝材を設けるようにしてもよい。このよ
うな構成のインクパックとしては、例えば米国特許第
５，８７５，６１５号明細書に記載された構成のものが
好適に用いられる。

【００３８】また、本発明の製膜装置３０は、前記カラ
ーフィルタ５５を形成した基板Ｓを用いる液晶素子の、
構成要素となる薄膜の形成にも用いることができる。す
なわち、前記基板Ｓを用いて公知の液晶セルを作製し液
晶素子とすることにより、液晶装置を形成することがで
きる。図７は、このような液晶素子を形成するための液
晶セルの構造を説明するための図であり、図７中符号６
０は対向基板、すなわち前記のカラーフィルタ（図７中
に図示せず）を形成した基板である。この対向基板６０
は、ＴＦＴ等を形成した回路基板（図示せず）と反対の
側に配置されるものである。この対向基板６０の内面側
には、対向基板６０側から入射する光を前記回路基板
（図示せず）側に集光するためのマイクロレンズ６１が
多数設けられており、これらマイクロレンズ６１を形成
した側には、接着剤６２によってカバーガラス６３が貼
着されている。

【００３９】このカバーガラス６３の内面側には、前記
マイクロレンズ６１間の境界と対応する位置にそれぞれ
遮光膜６４が形成されており、さらにこれを覆った状態
でカバーガラス６３のほぼ全面にＩＴＯ等の透明導電性
材料からなる対向電極６５が形成されている。そして、
この対向電極６５の内面側にポリイミド薄膜などの有機
薄膜からなる配向膜６６が形成され、さらにこのように
形成された対向基板６０と前記回路基板との間に液晶６
７が封止されることにより、液晶装置が構成される。こ
のような構成からなる液晶装置の製造においても、その
液晶素子における構成要素となる薄膜、例えば遮光膜６
４や配向膜６６等の形成において、前記の図１に示した
製膜装置３０を用いる方法が採用可能である。

【００４０】また、本発明の製膜装置３０は、有機ＥＬ
素子の構成要素となる薄膜の形成にも用いることができ
る。図８、図９はこのような有機ＥＬ素子を備えたＥＬ
ディスプレイの一例の概略構成を説明するための図であ
り、これらの図において符号７０はＥＬディスプレイで
ある。このＥＬディスプレイ７０は、回路図である図８
に示すように透明の基板上に、複数の走査線１３１と、
これら走査線１３１に対して交差する方向に延びる複数
の信号線１３２と、これら信号線１３２に並列に延びる
複数の共通給電線１３３とがそれぞれ配線されたもの
で、走査線１３１及び信号線１３２の各交点毎に、画素
（画素領域素）７１が設けられて構成されたものであ
る。

【００４１】信号線１３２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
備えるデータ側駆動回路７２が設けられている。一方、
走査線１３１に対しては、シフトレジスタ及びレベルシ
フタを備える走査側駆動回路７３が設けられている。ま
た、画素領域７１の各々には、走査線１３１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１４２と、このスイッチング薄膜トランジスタ
１４２を介して信号線１３２から供給される画像信号を
保持する保持容量ｃａｐと、保持容量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１４３と、このカレント薄膜トランジス
タ１４３を介して共通給電線１３３に電気的に接続した
ときに共通給電線１３３から駆動電流が流れ込む画素電
極１４１と、この画素電極１４１と反射電極１５４との
間に挟み込まれる発光部１４０と、が設けられている。

【００４２】このような構成のもとに、走査線１３１が
駆動されてスイッチング薄膜トランジスタ１４２がオン
となると、そのときの信号線１３２の電位が保持容量ｃ
ａｐに保持され、該保持容量ｃａｐの状態に応じて、カ
レント薄膜トランジスタ１４３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１４３のチャネ
ルを介して共通給電線１３３から画素電極１４１に電流
が流れ、さらに発光部１４０を通じて反射電極１５４に
電流が流れることにより、発光部１４０は、これを流れ
る電流量に応じて発光するようになる。ここで、各画素
７１の平面構造は、反射電極や有機ＥＬ素子を取り除い
た状態での拡大平面図である図９に示すように、平面形
状が長方形の画素電極１４１の四辺が、信号線１３２、
共通給電線１３３、走査線１３１及び図示しない他の画
素電極用の走査線によって囲まれた配置となっている。

【００４３】次に、このようなＥＬディスプレイ７０に
備えられる有機ＥＬ素子の製造方法について、図１０〜
図１２を用いて説明する。なお、図１０〜図１２では、
説明を簡略化するべく、単一の画素７１についてのみ図
示する。まず、基板を用意する。ここで、有機ＥＬ素子
では後述する発光層による発光光を基板側から取り出す
ことも可能であり、また基板と反対側から取り出す構成
とすることも可能である。発光光を基板側から取り出す
構成とする場合、基板材料としてはガラスや石英、樹脂
等の透明ないし半透明なものが用いられるが、特に安価
なガラスが好適に用いられる。

【００４４】また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質
を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を配置して、発
光色を制御するようにしてもよい。また、基板と反対側
から発光光を取り出す構成の場合、基板は不透明であっ
てもよく、その場合、アルミナ等のセラミックス、ステ
ンレス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施し
たもの、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いること
ができる。本例では、基板として図１０（ａ）に示すよ
うにガラス等からなる透明基板１２１を用意する。そし
て、これに対し、必要に応じてＴＥＯＳ（テトラエトキ
シシラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ
法により厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜か
らなる下地保護膜（図示せず）を形成する。

【００４５】次に、透明基板１２１の温度を約３５０℃
に設定して、下地保護膜の表面にプラズマＣＶＤ法によ
り厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン膜から
なる半導体膜２００を形成する。次いで、この半導体膜
２００に対してレーザアニールまたは固相成長法などの
結晶化工程を行い、半導体膜２００をポリシリコン膜に
結晶化する。レーザアニール法では、例えばエキシマレ
ーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用
い、その出力強度は例えば２００ｍＪ／ｃｍ² とする。
ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ
強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重
なるようにラインビームを走査する。

【００４６】次いで、図１０（ｂ）に示すように、半導
体膜（ポリシリコン膜）２００をパターニングして島状
の半導体膜２１０とし、その表面に対して、ＴＥＯＳや
酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ
約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜または窒化膜から
なるゲート絶縁膜２２０を形成する。なお、半導体膜２
１０は、図９に示したカレント薄膜トランジスタ１４３
のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となるもので
あるが、異なる断面位置においてはスイッチング薄膜ト
ランジスタ１４２のチャネル領域及びソース・ドレイン
領域となる半導体膜も形成されている。つまり、図１０
〜図１２に示す製造工程では二種類のトランジスタ１４
２、１４３が同時に作られるのであるが、同じ手順で作
られるため、以下の説明ではトランジスタに関しては、
カレント薄膜トランジスタ１４３についてのみ説明し、
スイッチング薄膜トランジスタ１４２についてはその説
明を省略する。

【００４７】次いで、図１０（ｃ）に示すように、アル
ミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステ
ンなどの金属膜からなる導電膜をスパッタ法により形成
した後、これをパターニングし、ゲート電極１４３Ａを
形成する。次いで、この状態で高濃度のリンイオンを打
ち込み、半導体膜２１０に、ゲート電極１４３Ａに対し
て自己整合的にソース・ドレイン領域１４３ａ、１４３
ｂを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分が
チャネル領域１４３ｃとなる。

【００４８】次いで、図１０（ｄ）に示すように、層間
絶縁膜２３０を形成した後、コンタクトホール２３２、
２３４を形成し、これらコンタクトホール２３２、２３
４内に中継電極２３６、２３８を埋め込む。次いで、図
１０（ｅ）に示すように、層間絶縁膜２３０上に、信号
線１３２、共通給電線１３３及び走査線（図１０に示さ
ず）を形成する。ここで、中継電極２３８と各配線と
は、同一工程で形成されていてもよい。このとき、中継
電極２３６は、後述するＩＴＯ膜により形成されること
になる。

【００４９】そして、各配線の上面をも覆うように層間
絶縁膜２４０を形成し、中継電極２３６に対応する位置
にコンタクトホール（図示せず）を形成し、そのコンタ
クトホール内にも埋め込まれるようにＩＴＯ膜を形成
し、さらにそのＩＴＯ膜をパターニングして、信号線１
３２、共通給電線１３３及び走査線（図示せず）に囲ま
れた所定位置に、ソース・ドレイン領域１４３ａに電気
的に接続する画素電極１４１を形成する。ここで、信号
線１３２及び共通給電線１３３、さらには走査線（図示
せず）に挟まれた部分が、後述するように正孔注入層や
発光層の形成場所となっている。

【００５０】次いで、図１１（ａ）に示すように、前記
の形成場所を囲むように隔壁１５０を形成する。この隔
壁１５０は仕切部材として機能するものであり、例えば
ポリイミド等の絶縁性有機材料で形成するのが好まし
い。隔壁１５０の膜厚については、例えば１〜２μｍの
高さとなるように形成する。また、隔壁１５０は、イン
クジェットヘッド３４から吐出される液状体に対して非
親和性を示すものが好ましい。隔壁１５０に非親和性を
発現させるためには、例えば隔壁１５０の表面をフッ素
系化合物などで表面処理するといった方法が採用され
る。フッ素化合物としては、例えばＣＦ₄ 、ＳＦ₅ 、Ｃ
ＨＦ₃ などがあり、表面処理としては、例えばプラズマ
処理、ＵＶ照射処理などが挙げられる。そして、このよ
うな構成のもとに、正孔注入層や発光層の形成場所、す
なわちこれらの形成材料の塗布位置とその周囲の隔壁１
５０との間には、十分な高さの段差１１１が形成されて
いるのである。

【００５１】次いで、図１１（ｂ）に示すように、基板
１２１の上面を上に向けた状態で、正孔注入層の形成材
料を前記のインクジェットヘッド３４より、前記隔壁１
５０に囲まれた塗布位置、すなわち隔壁１５０内に選択
的に塗布する。正孔注入層の形成材料としては、ポリマ
ー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンで
あるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−
Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、ト
リス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等が
挙げられる。このとき、液状の形成材料１１４Ａは、流
動性が高いため水平方向に広がろうとするが、塗布され
た位置を囲んで隔壁１５０が形成されているので、形成
材料１１４Ａは隔壁１５０を越えてその外側に広がるこ
とが防止されている。

【００５２】次いで、図１１（ｃ）に示すように加熱あ
るいは光照射により液状の前駆体１１４Ａの溶媒を蒸発
させて、画素電極１４１上に、固形の正孔注入層１４０
Ａを形成する。次いで、図１２（ａ）に示すように、基
板１２１の上面を上に向けた状態で、インクジェットヘ
ッド３４よりインクとして発光層の形成材料（発光材
料）１１４Ｂを前記隔壁１５０内の正孔注入層１４０Ａ
上に選択的に塗布する。

【００５３】発光層の形成材料としては、例えば共役系
高分子有機化合物の前駆体と、得られる発光層の発光特
性を変化させるための蛍光色素とを含んでなるものが好
適に用いられる。共役系高分子有機化合物の前駆体は、
蛍光色素等とともにインクジェットヘッド３４から吐出
されて薄膜に成形された後、例えば以下の式（Ｉ）に示
すように加熱硬化されることによって共役系高分子有機
ＥＬ層となる発光層を生成し得るものをいい、例えば前
駆体のスルホニウム塩の場合、加熱処理されることによ
りスルホニウム基が脱離し、共役系高分子有機化合物と
なるもの等である。

【００５４】

【化１】

【００５５】このような共役系高分子有機化合物は固体
で強い蛍光を持ち、均質な固体超薄膜を形成することが
できる。しかも形成能に富みＩＴＯ電極との密着性も高
い。さらに、このような化合物の前駆体は、硬化した後
は強固な共役系高分子膜を形成することから、加熱硬化
前においては前駆体溶液を後述するインクジェットパタ
ーニングに適用可能な所望の粘度に調整することがで
き、簡便かつ短時間で最適条件の膜形成を行うことがで
きる。

【００５６】このような前駆体としては、例えばＰＰＶ
（ポリ（パラ−フェニレンビニレン））またはその誘導
体の前駆体が好ましい。ＰＰＶまたはその誘導体の前駆
体は、水あるいは有機溶媒に可溶であり、また、ポリマ
ー化が可能であるため光学的にも高品質の薄膜を得るこ
とができる。さらに、ＰＰＶは強い蛍光を持ち、また二
重結合のπ電子がポリマー鎖上で非極在化している導電
性高分子でもあるため、高性能の有機ＥＬ素子を得るこ
とができる。

【００５７】このようなＰＰＶまたはＰＰＶ誘導体の前
駆体として、例えば化学式（ＩＩ）に示すような、ＰＰ
Ｖ（ポリ（パラ−フェニレンビニレン））前駆体、ＭＯ
−ＰＰＶ（ポリ（２，５−ジメトキシ−１，４−フェニ
レンビニレン））前駆体、ＣＮ−ＰＰＶ（ポリ（２，５
−ビスヘキシルオキシ−１，４−フェニレン−（１−シ
アノビニレン）））前駆体、ＭＥＨ−ＰＰＶ（ポリ［２
−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）］−
パラ−フェニレンビニレン）前駆体等が挙げられる。

【００５８】

【化２】

【００５９】ＰＰＶまたはＰＰＶ誘導体の前駆体は、前
述したように水に可溶であり、製膜後の加熱により高分
子化してＰＰＶ層を形成する。前記ＰＰＶ前駆体に代表
される前駆体の含有量は、組成物全体に対して０．０１
〜１０．０ｗｔ％が好ましく、０．１〜５．０ｗｔ％が
さらに好ましい。前駆体の添加量が少な過ぎると共役系
高分子膜を形成するのに不十分であり、多過ぎると組成
物の粘度が高くなり、インクジェット法による精度の高
いパターニングに適さない場合がある。

【００６０】さらに、発光層の形成材料としては、少な
くとも１種の蛍光色素を含むのが好ましい。これによ
り、発光層の発光特性を変化させることができ、例え
ば、発光層の発光効率の向上、または光吸収極大波長
（発光色）を変えるための手段としても有効である。す
なわち、蛍光色素は単に発光層材料としてではなく、発
光機能そのものを担う色素材料として利用することがで
きる。例えば、共役系高分子有機化合物分子上のキャリ
ア再結合で生成したエキシトンのエネルギーをほとんど
蛍光色素分子上に移すことができる。この場合、発光は
蛍光量子効率が高い蛍光色素分子からのみ起こるため、
発光層の電流量子効率も増加する。したがって、発光層
の形成材料中に蛍光色素を加えることにより、同時に発
光層の発光スペクトルも蛍光分子のものとなるので、発
光色を変えるための手段としても有効となる。

【００６１】なお、ここでいう電流量子効率とは、発光
機能に基づいて発光性能を考察するための尺度であっ
て、下記式により定義される。 ηE ＝放出されるフォトンのエネルギー／入力電気エネ
ルギー そして、蛍光色素のドープによる光吸収極大波長の変換
によって、例えば赤、青、緑の３原色を発光させること
ができ、その結果フルカラー表示体を得ることが可能と
なる。さらに蛍光色素をドーピングすることにより、Ｅ
Ｌ素子の発光効率を大幅に向上させることができる。

【００６２】蛍光色素としては、赤色の発色光を発光す
る発光層を形成する場合、赤色の発色光を有するローダ
ミンまたはローダミン誘導体を用いるのが好ましい。こ
れらの蛍光色素は、低分子であるため水溶液に可溶であ
り、またＰＰＶと相溶性がよく、均一で安定した発光層
の形成が容易である。このような蛍光色素として具体的
には、ローダミンＢ、ローダミンＢベース、ローダミン
６Ｇ、ローダミン１０１過塩素酸塩等が挙げられ、これ
らを２種以上混合したものであってもよい。

【００６３】また、緑色の発色光を発光する発光層を形
成する場合、緑色の発色光を有するキナクリドンおよび
その誘導体を用いるのが好ましい。これらの蛍光色素は
前記赤色蛍光色素と同様、低分子であるため水溶液に可
溶であり、またＰＰＶと相溶性がよく発光層の形成が容
易である。

【００６４】さらに、青色の発色光を発光する発光層を
形成する場合、青色の発色光を有するジスチリルビフェ
ニルおよびその誘導体を用いるのが好ましい。これらの
蛍光色素は前記赤色蛍光色素と同様、低分子であるため
水・アルコール混合溶液に可溶であり、またＰＰＶと相
溶性がよく発光層の形成が容易である。

【００６５】また、青色の発色光を有する他の蛍光色素
としては、クマリンおよびその誘導体を挙げることがで
きる。これらの蛍光色素は、前記赤色蛍光色素と同様、
低分子であるため水溶液に可溶であり、またＰＰＶと相
溶性がよく発光層の形成が容易である。このような蛍光
色素として具体的には、クマリン、クマリン−１、クマ
リン−６、クマリン−７、クマリン１２０、クマリン１
３８、クマリン１５２、クマリン１５３、クマリン３１
１、クマリン３１４、クマリン３３４、クマリン３３
７、クマリン３４３等が挙げられる。

【００６６】さらに、別の青色の発色光を有する蛍光色
素としては、テトラフェニルブタジエン（ＴＰＢ）また
はＴＰＢ誘導体を挙げることができる。これらの蛍光色
素は、前記赤色蛍光色素等と同様、低分子であるため水
溶液に可溶であり、またＰＰＶと相溶性がよく発光層の
形成が容易である。以上の蛍光色素については、各色と
もに１種のみを用いてもよく、また２種以上を混合して
用いてもよい。

【００６７】これらの蛍光色素については、前記共役系
高分子有機化合物の前駆体固型分に対し、０．５〜１０
ｗｔ％添加するのが好ましく、１．０〜５．０ｗｔ％添
加するのがより好ましい。蛍光色素の添加量が多過ぎる
と発光層の耐候性および耐久性の維持が困難となり、一
方、添加量が少な過ぎると、前述したような蛍光色素を
加えることによる効果が十分に得られないからである。

【００６８】また、前記前駆体および蛍光色素について
は、極性溶媒に溶解または分散させてインクとし、この
インクをインクジェットヘッド３４から吐出するのが好
ましい。極性溶媒は、前記前駆体、蛍光色素等を容易に
溶解または均一に分散させることができるため、インク
ジェットヘッド３４のノズル孔１８での発光層形成材料
中の固型分が付着したり目詰りを起こすのを防止するこ
とができる。

【００６９】このような極性溶媒として具体的には、
水、メタノール、エタノール等の水と相溶性のあるアル
コール、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ
−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルイミダゾリン
（ＤＭＩ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有
機溶媒または無機溶媒が挙げられ、これらの溶媒を２種
以上適宜混合したものであってもよい。

【００７０】さらに、前記形成材料中に湿潤剤を添加し
ておくのが好ましい。これにより、形成材料がインクジ
ェットヘッド３４のノズル孔１８で乾燥・凝固すること
を有効に防止することができる。かかる湿潤剤として
は、例えばグリセリン、ジエチレングリコール等の多価
アルコールが挙げられ、これらを２種以上混合したもの
であってもよい。この湿潤剤の添加量としては、形成材
料の全体量に対し、５〜２０ｗｔ％程度とするのが好ま
しい。なお、その他の添加剤、被膜安定化材料を添加し
てもよく、例えば、安定剤、粘度調整剤、老化防止剤、
ｐＨ調整剤、防腐剤、樹脂エマルジョン、レベリング剤
等を用いることができる。

【００７１】このような発光層の形成材料１１４Ｂをイ
ンクジェットヘッド３４のノズル孔１８から吐出する
と、形成材料１１４Ａは隔壁１５０内の正孔注入層１４
０Ａ上に塗布される。ここで、形成材料１１４Ａの吐出
による発光層の形成は、赤色の発色光を発光する発光層
の形成材料、緑色の発色光を発光する発光層の形成材
料、青色の発色光を発光する発光層の形成材料を、それ
ぞれ対応する画素７１に吐出し塗布することによって行
う。なお、各色に対応する画素７１は、これらが規則的
な配置となるように予め決められている。

【００７２】このようにして各色の発光層形成材料を吐
出し塗布したら、発光層形成材料１１４Ｂ中の溶媒を蒸
発させることにより、図１２（ｂ）に示すように正孔層
注入層１４０Ａ上に固形の発光層１４０Ｂを形成し、こ
れにより正孔層注入層１４０Ａと発光層１４０Ｂとから
なる発光部１４０を得る。ここで、発光層形成材料１１
４Ｂ中の溶媒の蒸発については、必要に応じて加熱ある
いは減圧等の処理を行うが、発光層の形成材料は通常乾
燥性が良好で速乾性であることから、特にこのような処
理を行うことなく、したがって各色の発光層形成材料を
順次吐出塗布することにより、その塗布順に各色の発光
層１４０Ｂを形成することができる。その後、図１２
（ｃ）に示すように、透明基板１２１の表面全体に、あ
るいはストライプ状に反射電極１５４を形成し、有機Ｅ
Ｌ素子を得る。

【００７３】このような有機ＥＬ素子の製造方法にあっ
ても、正孔注入層１４０Ａや発光層１４０Ｂといった有
機ＥＬ素子の構成要素となる薄膜を、製膜装置３０によ
って作製していることから、正孔注入層１４０Ａや発光
層１４０Ｂの形成材料となるインクのロスを少なくし、
さらに気泡に起因する吐出不良を防止することができ、
したがって正孔注入層１４０Ａや発光層１４０Ｂを比較
的安価にしかも安定して形成することができる。

【００７４】また、本発明の製膜装置３０は、少なくと
もチャネル部が有機膜で形成された有機ＴＦＴ素子の構
成要素となる薄膜の形成にも用いることができる。この
有機ＴＦＴ素子としては、例えば図１３に示すような構
成のものがある。図１３において符号３５０は基板であ
り、この基板３５０上にはゲート電極３５１が形成され
ている。また、基板３５０上にはゲート電極３５１を覆
った状態で高誘電率の絶縁体からなるゲート絶縁膜３５
２が形成され、このゲート絶縁膜３５２上には有機半導
体層３５３が形成されている。そして、この有機半導体
層３５３上にソース電極３５４およびドレイン電極３５
５が形成されることにより、有機ＴＦＴ素子（有機薄膜
トランジスタ素子）が構成される。

【００７５】このような有機ＴＦＴ素子を製造するに
は、まず、基板３５０上にゲート電極材料を設けてゲー
ト電極３５１を形成する。次に、このゲート電極３５１
を覆った状態にゲート絶縁膜３５２を形成する。このゲ
ート絶縁膜３５２の形成材料としては、限定されること
なく種々のものが使用可能であるが、特に高誘電率の絶
縁体として、金属酸化物薄膜、好ましくはチタン酸バリ
ウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウ
ム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、
チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バ
リウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸スト
ロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマ
ス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、タンタル酸ニオブ酸
ストロンチウムビスマス、ペントオキサイドタンタル、
ジオキサイドチタン、トリオキサイドイットリウム、酸
化タンタル、酸化バナジウム、酸化チタンなどの無機材
料が好適に用いられる。また、ポリクロロピレン、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリビ
ニルクロライド、ポリフッ化ビニリデン、シアノエチル
プルラン、ポリメチルメタクリレート、ポリサルファ
ン、ポリカーボネート、ポリイミド等の有機材料も使用
可能である。なお、特に前記の無機材料によってゲート
絶縁膜３５２を形成する場合には、製膜後、さらにこれ
に１５０〜４００℃の範囲の適宜な温度でアニール処理
を行うのが、膜品質を改善し、誘電率を増大させること
ができ好ましい。

【００７６】次いで、このゲート絶縁膜３５２上に有機
半導体層３５３を形成する。この有機半導体層３５３の
形成にあたっては、特に図１に示した製膜装置３０が好
適に用いられる。有機半導体層３５３の形成材料として
は、ゲート電圧が増加するにしたがって電界効果移動度
の増大を示すポリマ半導体またはオリゴマー半導体が用
いられ、具体的には、ナフタレン、アントラセン、テト
ラセン、ペンタセン、ヘキサセン、およびその誘導体
や、ポリアセチレンのうちの１種以上が用いられる。

【００７７】また、特にｐ−チャネル用とされる場合に
は、２〜５個の炭素原子を介して結合された、オリゴ重
合度が４以上８以下のチオフェンのオリゴマー；２〜５
個の炭素原子を介して結合された、３〜６個のチオフェ
ン環と末端基としてチオフェンを有するビニレンと、チ
エニレンとの交互共役オリゴマー；ベンゾ［１，２−
ｂ：４，５’］ジチオフェンの線状ダイマー及びトリマ
ー；末端のチオフェンの４個又は５個の炭素原子上に置
換基（例えば、炭素原子を１〜２０個有するアルキル置
換基）を有する前記オリゴマー；ポリマーマトリックス
中のｐ、ｐ’−ジアミノビフェニル複合体なども使用可
能であり、特にα−ヘキサチエニレン（α−６Ｔ）が好
適に用いられる。さらに、ｐ−チャネル用とされる場合
には、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボキシル
ジアンヒドライド（ＮＴＣＤＡ：naphthalene tetracar
boxylic dianhydride ）、１，４，５，８−ナフタレン
テトラカルボキシルジイミド（ＮＴＣＤＩ：naphthalen
e tetracarboxylic diimide）、１１，１１，１２，１
２−テトラシアノナフト−２，６−キノジメタン（ＴＣ
ＮＮＱＤ：tetracyanonaphtho-2,6-quinodimethane）な
ども使用可能である。

【００７８】このような有機半導体材料を前記の製膜装
置３０によって製膜する場合、予め溶剤に溶解してこれ
らを液状にしておき、これを基板３５０のゲート絶縁膜
３５２上に吐出し塗布する。そして、加熱あるいは減圧
等による乾燥を適宜に行うことにより、溶剤を除去して
有機半導体層３５３とする。その後、この有機半導体層
３５３上にソース電極３５４およびドレイン電極３５５
を形成し、有機ＴＦＴ素子を得る。

【００７９】このような有機ＴＦＴ素子の製造方法にあ
っても、その構成要素となる有機半導体層３５３を製膜
装置３０によって作製していることから、有機半導体層
３５３の形成材料となるインクのロスを少なくし、さら
に気泡に起因する吐出不良を防止することができ、した
がって有機半導体層３５３を比較的安価にしかも安定し
て形成することができる。

【００８０】なお、本発明の液滴吐出装置やこれを備え
た製膜装置、さらには本発明の液状体塗布方法は、前記
の実施の形態に限定されることなく、種々の用途に使用
可能である。例えば、銀コロイド溶液などをインクとし
て用い、これを基板上に吐出して塗布し、さらに加熱乾
燥することにより、金属配線を直接パターニングするこ
とができる。なお、前記の実施の形態では、薄膜の材料
として用いた種々の液状体を、便宜上インクと称した
が、このインクは着色されたものに限らず、例えば透明
のものであってもよい。また、図１に示した本発明の製
膜装置３０は、製膜に限定されることなく、種々のパタ
ーンを形成する印刷装置としても使用可能である。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液状体塗布
方法は、ヘッドの近傍に収容部材を配置して行う方法で
あるから、ヘッドへの液状体の供給路となる長い供給チ
ューブなどを不要にすることができ、これにより液状体
のロスや気泡に起因する吐出不良を防止し、さらに複雑
な経路の切り替え機構なども不要にすることができる。

【００８２】本発明の液滴吐出装置は、ヘッドの近傍に
液状体を収容した収容部材を配置したものであるから、
ヘッドへの液状体供給路となる長い供給チューブなどを
不要にすることができ、これにより液状体のロスや気泡
に起因する吐出不良を防止し、さらに複雑な経路の切り
替え機構なども不要にすることができる。したがって、
装置が簡易な構成になることにより安価となり、またメ
ンテナンスも容易になるとともに故障なども少ないもの
となる。

【００８３】本発明の製膜装置は、特にその液滴吐出装
置が、ヘッドの近傍に液状体を収容した収容部材を配置
したものとなっているので、ヘッドへの液状体供給路と
なる長い供給チューブなどを不要にすることができ、こ
れにより液状体のロスや気泡に起因する吐出不良を防止
し、さらに複雑な経路の切り替え機構なども不要にする
ことができる。したがって、形成する各種の膜の製造コ
ストを低減化するとともに、得られる製品の歩留まりを
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のインクジェット装置（液状吐出装
置）を備えた製膜装置の、一実施形態例を示す概略構成
図である。

【図２】 インクジェットヘッドの概略構成を説明する
ための図であり、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）は要部側
断面図である。

【図３】 インク供給源の概略構成を説明するための分
解斜視図である。

【図４】 基板上のカラーフィルタ領域を示す図であ
る。

【図５】 （ａ）〜（ｆ）はカラーフィルタ領域の形成
方法を工程順に説明するための要部側断面図である。

【図６】 本発明のインクジェット装置（液状吐出装
置）を備えた製膜装置の、他の実施形態例を示す概略構
成図である。

【図７】 液晶素子の概略構成を説明するための側断面
図である。

【図８】 有機ＥＬ素子を備えたＥＬディスプレイの一
例の回路図である。

【図９】 図８に示したＥＬディスプレイにおける画素
部の平面構造を示す拡大平面図である。

【図１０】 （ａ）〜（ｅ）は有機ＥＬ素子の製造方法
を工程順に説明するための要部側断面図である。

【図１１】 （ａ）〜（ｃ）は図１０に続く工程を順に
説明するための要部側断面図である。

【図１２】 （ａ）〜（ｃ）は図１１に続く工程を順に
説明するための要部側断面図である。

【図１３】 有機半導体素子の一例の概略構成を示す側
断面図である。

【図１４】 従来のインクジェット装置の一例を示す概
略構成図である。

【符号の説明】

３０…製膜装置、３１…ベース、３３…ヘッド移動手
段、３３ａ…架台、３３ｂ…走行路、３４…インクジェ
ットヘッド（ヘッド）、４７…インク供給（供給源）、
４９…インクパック（収容部材）、Ｓ…透明基板（基
板）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1343 Ｈ０５Ｂ 33/10 ４Ｄ０７５ Ｈ０５Ｂ 33/10 33/14 Ａ ４Ｆ０４１ 33/14 Ｂ４１Ｊ 3/04 １０１Ｚ Ｆターム(参考） 2C056 EA26 FB01 FD20 KC02 2H048 BA02 BA11 BA64 BB02 BB28 BB37 BB42 2H091 FA04Y FA35Y FC12 FC29 FD04 GA01 LA12 2H092 HA06 KB04 MA10 MA35 NA27 3K007 AB18 DB03 FA01 4D075 AC06 AC07 AC86 CA22 CA47 DA06 DB13 DB14 DC21 DC24 EA05 EA33 EA45 EB12 EB13 EB17 EB19 EB22 EB35 EB39 4F041 AA02 AA05 AB01 BA10 BA22 BA32 BA34 BA38

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘッドを備えた液滴吐出装置により液状
   体を塗布する方法において、 前記液状体の供給源として前記液状体を収容した収容部
   材を用い、該収容部材を前記ヘッドの近傍に配置して液
   状体の塗布を行うことを特徴とする液状体塗布方法。
2. 【請求項２】 ベースと、このベース上の基板に対して
   液滴を吐出するヘッドとを備えてなる液滴吐出装置にお
   いて、 前記ヘッドに液状体を供給する供給源として液状体を収
   容した収容部材を用い、該収容部材を前記ヘッドの近傍
   に配置したことを特徴とする液滴吐出装置。
3. 【請求項３】 前記ヘッドは、これを前記ベースの上方
   に位置させる架台に保持されてなり、前記収容部材は、
   該架台に保持されてなることを特徴とする請求項２記載
   の液滴吐出装置。
4. 【請求項４】 前記架台には、前記ヘッドを少なくとも
   一方向に移動させる走行路が設けられ、前記収容部材
   は、該走行路に保持されてなることを特徴とする請求項
   ３記載の液滴吐出装置。
5. 【請求項５】 前記収容部材は、充填された液状体の揺
   動を抑制する揺動緩衝材が設けられていることを特徴と
   する請求項２〜４のいずれかに記載の液滴吐出装置。
6. 【請求項６】 請求項２〜５のいずれかに記載の液滴吐
   出装置を備えてなる製膜装置。
7. 【請求項７】 カラーフィルタを形成する請求項６記載
   の製膜装置。
8. 【請求項８】 金属配線を形成する請求項６記載の製膜
   装置。
9. 【請求項９】 液晶素子の構成要素となる薄膜を形成す
   る請求項６記載の製膜装置。
10. 【請求項１０】 有機エレクトロルミネッセンス素子の
    構成要素となる薄膜を形成する請求項６記載の製膜装
    置。
11. 【請求項１１】 有機薄膜トランジスタ素子の構成要素
    となる薄膜を形成する請求項６記載の製膜装置。