JP2003264068A - 機能性素子基板、画像表示装置およびその製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 機能性素子基板は、基板表面に機能性材料を
含有する溶液の液滴が噴射付与された時、該液滴の溶媒
を吸収し、固形分を前記基板上に残留させる。 【解決手段】 基板１４上に機能性材料を含有する溶液
の液滴４３を噴射付与し、該液滴４３中の揮発成分を揮
発させ、かつ溶媒を基板１４内に吸収させるとともに固
形分を基板１４上に残留４４させることによって機能性
素子基板を製造する。液滴４３の噴射速度を３〜１８ｍ
／ｓとし、噴射を安定させ、付着位置精度を向上させる
とともに、先に付着している液滴に後から付着する液滴
が適切な速度で付着するようにし、溶液中の溶媒を揮発
させ、或いは基板１４中に瞬時に吸収させ、高精細なパ
ターンを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、吐出装置を用いて
機能性材料の膜形成を行うことによって形成された機能
性素子基板ならびにその製造装置、およびその機能性素
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ー
法により行われている。例えば、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（１２）、
２１Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ 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
ィー法による方法は、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】上述のような課題に対して、本発明者は、
上述のような有機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３
２９８０３０号、米国特許第３５９６２７５号、米国特
許第３４１６１５３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
トリソグラフィー・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】例えば、機能性素子の一例として有機ＥＬ
素子を考えた場合、このような有機ＥＬ素子構成する正
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、いわゆるインクを紙に向け
て飛翔、記録を行うインクジェット記録と違い、機能性
材料を含有する溶液を安定的に飛翔させ、基板上に付与
するにはまだまだ未解決の要素が多々存在する。とりわ
けこのような機能性素子基板に高精度なパターンの機能
性素子群を効率よく形成す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、上述のよう
な機能性素子を製造する機能性素子基板製造装置および
それによって製作される機能性素子基板、ならびに、そ
の機能性素子基板を用いた画像表示装置に関するもので
あり、その第１の目的は、このような新規な手法によっ
て製作される機能性素子を有する機能性素子基板を簡単
な原理で製作できる新規な製造装置を提案することにあ
る。また第２の目的は、このような製造装置によって製
造される機能性素子基板を提案することにある。さらに
第３の目的は、このような機能性素子基板に要求される
性質を明確にすることにある。また第４の目的は、この
ような機能性素子基板のより高精度なパターンの機能性
素子群を製作できるような構成を提案することにある。
さらに第５の目的は、このような機能性素子基板の高精
度、かつ高品位なパターンの機能性素子群を製作できる
ようなさらに他の構成を提案することにある。また第６
の目的は、このようにして製造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、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、基板上に機能性材
料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該液滴中の揮発
成分を揮発させ、かつ溶媒を基板内に吸収させるととも
に固形分を前記基板上に残留させることによって形成さ
れる機能性素子基板の製造装置において、前記液滴の噴
射速度は３〜１８ｍ／ｓとした。また第２に、上記第１
の製造装置によって製造される機能性素子基板におい
て、該機能性素子基板は、基板表面に機能性材料を含有
する溶液の液滴を噴射付与し、該液滴の溶媒を吸収し、
固形分を前記基板上に残留させることによって機能性素
子群を形成するようにした。さらに第３に、上記第２の
機能性素子基板において、前記基板表面を吸液性とし
た。また第４に、上記第３の機能性素子基板において、
前記機能性素子群の１素子は、複数個の液滴の固形分を
基板上に付着させたドットイメージにより形成されるよ
うにした。さらに第５に、上記第４の機能性素子基板に
おいて、前記固形分ドットは直交する２方向の隣接ドッ
トが互いに重なり合うようにするとともに、該隣接ドッ
トの前記直交する２方向の中心間距離を前記ドットの直
径の１／√２以内とした。また第６に、上記第２乃至５
のいずれか１の機能性素子基板と、この機能性素子基板
に対向して配置されたカバープレートとを有するような
画像表示装置とした。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１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。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、および透明電極部分を囲む障壁３付
きガラス基板５の当該電極上に、赤、緑、青に発色する
有機ＥＬ材料を溶解した溶液２を各色モザイク状に配列
するように、ノズル１により付与する例を示している。
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

【０００９】固形物の溶媒に対する割合は、例えば、
０.４％（重量／体積）とされる。ここで、このような
溶液を付与された基板は、例えば、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
アルミニウムを２０００オングストローム蒸着し（不図
示）、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、
青色に発光する素子が得られる。なお、先に基板上に電
極を形成しておいて、後からこのような溶液の液滴を噴
射付与し、溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記
基板上に残留させることによって素子形成を行ってもよ
い。そして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等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ディスプレイ等の画像表示装置とする
ことができる。

【００１０】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。例えば、機能
性素子として有機トランジスタなども本発明の手法を利
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
して利用される。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。

【００１１】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図で、図中、１１は吐出
ヘッドユニット（噴射ヘッド）、１２はキャリッジ、１
３は基板保持台、１４は機能性素子を形成する基板、１
５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、１
９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（２２
Ｘ１、２２Ｙ１、２２Ｘ２、２２Ｙ２）は基板位置決め
／保持手段である。

【００１２】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の構成を示す概略図で、図４
は、図３の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの要部概
略構成図である。図３は、図２の場合と違い、吐出ヘッ
ドユニット１１と基板（機能性素子基板）１４の相対移
動を行う際に、機能性素子基板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
して示した概略構成図である。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はインクジェットヘッド、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はインクジェットヘ
ッド駆動・制御機構、４１は光軸、４２は素子電極、４
３は液滴、４４は液滴着弾位置である。まず、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４よ
りなっている。この機能性素子基板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、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との相対移動が実現される。

【００１３】吐出ヘッドユニット１１の液滴付与装置
（インクジェットヘッド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〜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、例えば、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３７
４７１２０号明細書に開示されている方式（Ｓｔｅｍｍ
ｅ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。

【００１４】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。

【００１５】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、あるいはバブルインクジェット方式
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
ジェット方式等あるが、必要に応じて適宜その方式を選
べばよい。

【００１６】本発明では、上述のような機能性素子基板
の製造装置（図２）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等と接続され、その位置決め情
報および微調整変位情報等と、液滴付与の位置情報、タ
イミング等は、たえずフィードバックできるようになっ
ている。

【００１７】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
させるインクジェットヘッド３３に近接し、検出光学系
３２の光軸４１および焦点位置と、インクジェットヘッ
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
とインクジェットヘッド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３
１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。

【００１８】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、インクジェットヘッド駆動・制御
機構４０によってインクジェットヘッド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。

【００１９】なお、以上の説明において、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に示すように、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２００ｍｍ×２００ｍｍ程度の中型基板〜２０００ｍ
ｍ×２０００ｍｍ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。

【００２０】また、逆に、例えば軽いプラスチック基板
を使用する場合や、基板サイズが比較的小さい場合（１
００ｍｍ×１００ｍｍ〜８００ｍｍ×８００ｍｍ程度）
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。

【００２１】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
た方がよい。

【００２２】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〜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。

【００２３】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
ゾール等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
誘導体等が挙げられる。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。

【００２４】本発明の他の機能性素子を製作する機能材
料としては、この他に半導体等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材料等が挙
げられる。また有機金属化合物を用いても良い。更に、
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ＧＬ（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）等の昇華染料等を用いるこ
とができる。

【００２５】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等が挙げられる。これらの
溶媒を用いることにより、溶媒の揮散を防げるので好適
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。

【００２６】この溶媒は沸点３００℃以上、粘度６ｃｐ
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。

【００２７】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。

【００２８】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にし、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、溶媒の濃縮
時の内容物の相分離を防ぐことができる。

【００２９】いずれの材料、あるいは機能性素子におい
ても、本発明は、基板上に機能性材料を含有する溶液の
液滴を噴射付与し、液滴中の揮発成分を揮発させ、かつ
溶媒を基板内に吸収させるとともに固形分を前記基板上
に残留させることによって素子形成を行い、この固形分
がそれぞれの素子の機能を発生させるものであり、溶媒
（揮発成分）はインクジェット原理で液滴を噴射付与す
るための手段（vehicle）である。

【００３０】上述のごとき液滴４３を吐出ヘッドユニッ
ト（噴射ヘッド）１１により所望の素子電極部に付与す
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、吐出ヘッドユニ
ット（噴射ヘッド）１１の吐出口面と機能性素子基板１
４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の前面
を、吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）１１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３６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。

【００３１】以上の説明より明らかなように、本発明の
機能性素子基板は、機能性材料を含有する溶液をインク
ジェットの原理で空中を飛翔させ、基板上に液滴として
付与して製作されるものである。次に本発明の他の特徴
について説明する。ここでは本発明の機能性素子基板の
製造装置において製作される機能性素子基板の機能性素
子を高精度に形成するために基板に要求される特性につ
いて検討した結果について説明する。前述のように、本
発明は基板上に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射
付与し、液滴中の揮発成分を揮発させ、かつ溶媒を基板
内に吸収させるとともに固形分を前記基板上に残留させ
ることによって素子形成を行い、この固形分がそれぞれ
の素子の機能を発生させるものである。その際、高精度
な機能性素子を形成するためには、液滴が基板上に付与
された時点で、良好な素子形成が行われるように、良好
な丸いドットを形成し、鮮明かつ狙いどおりの寸法のド
ットが得られることが要求される。

【００３２】通常、紙にインクを噴射し、記録を行うイ
ンクジェット記録技術においては、紙面上に付着したイ
ンクの水分は速やかに紙の繊維中に浸透し、乾燥する。
しかしながら、一般的なガラス等の基板は液滴を吸収し
ないので、液滴は完全に乾燥するまで、ぬれた状態でい
る。そして、そこに他の液滴が衝突したりすると、ミス
ト状の微小液滴が周囲に飛散する。本発明者は、インク
ジェットのインクが紙に浸透することにヒントを得て、
本発明の機能性素子基板においても、インクジェット記
録用紙に近い性質を持たせることができないかと考え
た。すなわち、少なくとも液滴が付着する基板の表面の
性質を紙のように吸液性とすればよいのではないかと考
えた。具体的にはポーラスな性質を持つ多孔性材料を本
発明の基板とすればよい。このような材料としては、例
えば、多孔性セラミックス、金属材料および樹脂材料が
あり、具体的には、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴＣＰ、Ａｐａｔｉｔ
ｅ、ＴｉＯ_２、Ｔｉ金属、Ｔｉ合金、タンタル、Ｃｏ−
Ｃｒ合金、焼結ステンレス、ＰＭＭＡ、ポリエチレン、
ポリスルホンなどがある。

【００３３】なお、上述のような基板材料を製作する１
例として、多孔性ガラスの例を挙げる。例えば、Ｎａ_２
Ｏ（８ｗｔ％）、Ｂ_２Ｏ_３（２４ｗｔ％）、ＳｉＯ
_２（６８ｗｔ％）の組成をホウケイ酸ソーダガラスを溶
融、成形したのち、５００〜６００℃で加熱すると、Ｎ
ａ_２Ｏ−Ｂ_２Ｏ_３組成とＳｉＯ_２組成の２相への分離が
進行し、両相がそれぞれ連続した網目として分散したガ
ラスとなる。分相したガラスを約５％の硫酸、塩酸また
は硝酸に浸漬すると、酸に溶解しやすいＮａ_２Ｏ−Ｂ_２
Ｏ_３部分は溶出し、ＳｉＯ_２部分が残存する。こうして
できたＳｉＯ_２ガラスは無数の連続したＮａ_２Ｏ−Ｂ_２
Ｏ_３相の抜けた穴（細孔）を有した構造となる。よっ
て、このようにして製作したガラスを本発明の基板とす
ると、機能性材料を含有する溶液の液滴を基板上に噴射
付与した場合、溶媒は毛管現象によって速やかに基板内
の細孔に吸収されるとともに固形分が基板上に残留し、
素子形成が行える。

【００３４】本発明では、このように溶媒を基板内に吸
収させることができるような基板を用い、良好な機能性
素子を形成するための液滴噴射条件を検討した。実験
は、機能性材料を含有する溶液をインクジェットの原理
で、表面を鏡面研摩した上記の多孔性ガラス基板に噴射
付与し、噴射時の液滴の噴射速度を変え、ドット形成状
況（ドット着弾位置精度や形成されたドット形状）、微
小液滴飛散状況（メインのドットのまわりに飛散した微
小液滴の飛散状況）を調べるとともに、最終的に機能性
素子として機能するかどうかをチェックするため、アル
ミニウムをスパッタし、素子形成を行った。なおここで
は有機ＥＬ素子を形成した。表１にその結果を示す。ま
た比較例として、通常のホウケイ酸ソーダガラスを用い
て同様の検討を行った。表２にその結果を示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】このような液滴およびドットを形成するた
めの具体的な条件を以下のとおりである。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０.２５
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、エッジシューター型のサーマルインクジェ
ット方式と同等の構造（ただしインクではなく、上記溶
液を使用）とし、ノズル径はΦ２４.５μｍ、発熱体サ
イズは２５μｍ×９０μｍ（抵抗値１１６Ω）のものを
使用した。そして、駆動電圧を２０〜２４Ｖ、パルス幅
を５〜７μｓの範囲で適宜選び、噴射する液滴の噴射速
度を、０.５〜２１ｍ／ｓの範囲で変化させ、それぞれ
の場合の液滴の着弾位置精度、ドット形状、微小液滴飛
散状況を調べたのが、以下に示す結果である。なお、こ
の場合キャリッジ走査が引き起こす噴射液滴の噴射不安
定の因子を除くため、キャリッジ走査速度を０.１ｍ/ｓ
にした（キャリッジ走査速度を液滴噴射速度より遅く
し、キャリッジ走査が液滴の着弾位置精度低下を引き起
こさないようにした。）。

【００３８】ここで着弾位置精度の○は、狙いの位置に
対して１／２ドット径以内の場合、×は、それ以上の場
合である。なお、その場合、今回は１〜５ドット径まで
変化していた（実験Ｎｏ.１〜３、表１、表２とも）。
ドット形状については、○は良好な丸いドット形状が得
られたものである。全般的におおむね良好な丸い形状が
得られたが、官能検査でやや丸形状がいびつに感じられ
たものを△とした。微小液滴飛散状況は、微小液滴飛散
が生じなかったものを○、微小液滴飛散が生じたもの
（メインのドットの周辺に小さい飛び散りが発生したも
の）を×とした。素子性能は、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１２Ｖの電圧を印加し、良好に橙色に発光さ
せることができるかどうか調べたものである。○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。

【００３９】以上の結果より、本発明のように吸液性の
ある基板を用いてこのように液滴噴射付与の手法で機能
性素子を形成すれば、着弾位置精度、ドット形状、微小
液滴飛散状況から判断して、液滴の噴射速度を３〜１８
ｍ／ｓにすれば、良好なドットを得、実用的な機能性素
子（この場合は有機ＥＬ素子）が得られることがわか
る。また、吸液性のない基板（比較例）よりも液滴の噴
射速度の選択幅が大であることもわかる。さらに吸液性
のある基板を用いた場合、付着後の乾燥が速いので、吸
液性のない基板を用いた場合よりも生産性が高いことも
わかった。

【００４０】上述のように、吸液性のある基板を用い
て、液滴の噴射速度をある範囲内にすることによって、
機能性素子を形成すれば、噴射が安定し着弾位置精度が
向上するとともに、先に付着したドットの溶媒が瞬時に
吸収されるため、後から付着する液滴がそのドット部分
に衝突しても、不必要な液滴ミストが発生して、周辺に
付着するということがなく、非常に高精度な機能性素子
のパターンが形成でき、その機能性素子の特性も各素子
間でバラツキのない良好なものが、非常に生産性よく得
られるようになる。

【００４１】次に、本発明のさらに他の特徴について説
明する。前述の図４では、素子電極４２の間に液滴４３
を１滴付着させるようなイメージを示した。そして機能
性素子部も丸いイメージで示した（図４では液滴着弾位
置４４として丸いイメージを示した。）。つまり、それ
ほど精度を要求しないような機能性素子を形成するので
あれば、素子電極４２の間に大きな１滴の液滴により大
きな１つのドットでこの機能性素子部を形成すればよ
い。たとえば、素子電極４２の距離が５〜１０ｍｍであ
り、１滴によるドット径もΦ８〜１５ｍｍ程度の場合に
は、１滴付着させて機能性素子部を形成すればよい。こ
の場合、それほど高精度の機能性素子は望めないが、単
に電子放出ができればよいという程度のものであればこ
の方が効率よくできる（図５）。１つの好適な例をあげ
ると、前述の素子電極４２の距離は１４０μｍである。
そして１滴だけ単独に付着させた場合のドット径は約Φ
１８０μｍである（図５）。

【００４２】しかしながらより高精度の機能性素子を形
成するには、図６に示すように、この機能性素子部は複
数滴によって形成し、その輪郭がなめらかになるように
形成すればよい。図６は、４滴の液滴で、この素子電極
４２の１４０μｍ間を埋めるパターン４４₁〜４４₄を形
成するように打ち込むようにした例を示す。この例の場
合のように、４滴のドットパターン４４₁〜４４₄を重ね
て付着させた場合の１つのドット径は約Φ６５μｍであ
る。つまり、生産性あるいは目的とする機能性素子の精
度によって、大きな１滴だけによってこの素子電極４２
の間を埋める、あるいは小さな複数滴（この場合、４
滴）の液滴により高精度なパターンを形成するかを、適
宜選べばよい。

【００４３】上述のような液滴およびドットを形成する
ための具体的な条件を以下に示す。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０.２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、エッジシューター型のサーマルインクジェット方式
と同等の構造（ただしインクではなく、上記溶液を使
用）とした。図６に示したような１つのドット径が約Φ
６５μｍとなるようにした場合の噴射ヘッドは、ノズル
径はΦ２８μｍ、発熱体サイズは２８μｍ×９０μｍ
（抵抗値１２１Ω）で、駆動電圧を２４.６Ｖ、パルス
幅を６μｓ、駆動周波数を１０ｋＨｚで駆動し、１滴形
成のエネルギーを約３０μＪとし、その時の液滴の噴射
速度は約７ｍ／ｓであった。

【００４４】なお、以上の溶液および噴射の条件は、素
子電極４２の距離が１４０μｍであり、そこに４滴付着
させる場合の１例であり、本発明は、この条件に限定さ
れるものではない。例えば、図７は同様に素子電極４２
の距離が１４０μｍであるが、５滴（４４₁〜４４₅）×
２列（Ａ列＋Ｂ列）＝１０滴付着させて機能性素子を形
成する場合である。この例では、ドット径は約Φ４５μ
ｍである。この場合、使用する噴射ヘッドはノズル径
が、Φ２０μｍのものが使用され、また、それに対応し
て、発熱体サイズは２０μｍ×６０μｍ（抵抗値１０２
Ω）としたものであり、駆動電圧を１３.５Ｖ、パルス
幅を４μｓ、駆動周波数を１６ｋＨｚで駆動し、１滴形
成のエネルギーを約７.１μＪとして液滴を噴射させ
た。そして、その時の液滴の噴射速度は約６ｍ／ｓであ
った。

【００４５】また、素子電極４２の距離も１４０μｍに
限定されるものではなく、より高精細な画像表示装置を
製作するには機能性素子基板の機能性素子も高密度に配
列させる必要があり、例えば、素子電極４２の距離が５
０μｍであるような場合もある。その場合も使用する噴
射ヘッドは、上記のようなノズル径がΦ２０μｍのもの
および発熱体サイズ、駆動条件等もそれに準じて適宜選
ばれる。つまり本発明では、素子電極４２の距離および
要求される機能性素子の精度に応じ、付着させる液滴数
は、１〜３０滴程度まで適宜選択し、最適な条件で機能
性素子を形成するのであり、特別な条件に限定されるも
のではない。なお、付着させる液滴数は使用する噴射ヘ
ッドのノズル径にも依存するが、最大３０滴程度にとど
めておくことが、生産性の面から望ましい（より微小な
滴をより多く付着させることも可能であるが、生産性が
低下しコスト面で不利になる。）。

【００４６】本発明では、上述のように複数滴によって
機能性素子を形成するが、溶媒を基板内に吸収させるこ
とができるような基板を用いているので、吸液性のない
基板を用いる場合に比べて、微小液滴の飛散がなく、ま
た形成される素子パターンもより滑らかになるので、非
常に良好な機能性素子が形成できる。

【００４７】次に、本発明のさらに他の特徴について説
明する。前述の例であげた素子電極４２の距離は１４０
μｍである。そして１滴だけ単独に付着させた場合のド
ット径は約Φ１８０μｍである。この場合、図７に示し
た例では、１０滴の液滴をこの素子電極４２の１４０μ
ｍ間を埋めるパターンを形成するように打ち込むように
している。なお、図７では、各ドットの重なり具合を示
すために、各ドットは輪郭線で示している。

【００４８】つまり、大きな１滴だけによってこの素子
電極４２の１４０μｍ間を埋める（図５）というラフな
方法ではなく、小さな複数滴（図７の場合、１０滴）の
液滴により高精度なパターンを形成し、高精度な機能性
素子を形成している。この例の場合のように、１０滴の
ドットパターンを重ねて付着させた場合の１つのドット
径は約Φ４５μｍである。

【００４９】図７の例では、斜め方向の隣接ドットの外
周が互いに接するように打ち込まれている。別の表現を
するならば、直交する２方向の隣接ドットにおいて、直
交する２方向の中心間距離ｌｘ、ｌｙ（図７参照）が、
ドットの直径の１／√２倍となるようにしている。この
条件は、複数滴のドットを打ち込んだ際に、下地がすべ
てドットによって被覆される限界の条件である。

【００５０】つまり、本発明では、直交する２方向の隣
接ドットにおいて、直交する２方向の中心間距離ｌｘ、
ｌｙが、ドットの直径の１／√２倍以内となるように
し、複数滴のドットを打ち込んだ際に、下地がすべてド
ットによって被覆されるようにし、下地が露出しないよ
うにしているのである。このように下地が露出しないよ
うにして、機能性素子部を形成すると、機能性材料を含
有する溶液の液滴がすべて機能性素子部をカバーするた
めに、品質の安定した機能性素子部が形成できるととも
に、複数滴のドットを重ねて打ち込むためにパターンも
なめらかになり、高精度の機能性素子部形成することが
できる。

【００５１】上述のような液滴およびドットを形成する
ための具体的な条件を以下に示す。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０.２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、エッジシューター型のサーマルインクジェット方式
と同等の構造（ただしインクではなく、上記溶液を使
用）とした。図７に示したような１つのドット径が約Φ
４５μｍとなるようにした場合の噴射ヘッドは、ノズル
径はΦ２０μｍ、発熱体サイズは２０μｍ×６０μｍ
（抵抗値１０２Ω）で、駆動電圧を１３.５Ｖ、パルス
幅を４μｓで駆動し、１滴形成のエネルギーを約７.１
μＪとし、その時の液滴の噴射速度は約６ｍ／ｓであっ
た。

【００５２】なお、以上の溶液および噴射の条件は、素
子電極４２の距離が１４０μｍであり、そこに１０滴付
着させる場合の１例であり、本発明はこの条件に限定さ
れるものではない。つまり１０滴に限らずもっと多くの
滴数としてもよいし、また、図７に示したように５滴×
２列というように２列に限定されるものでもなく、３
列、４列であってもよい。

【００５３】また、素子電極４２の距離も１４０μｍに
限定されるものではなく、より高精細な画像表示装置を
製作するには機能性素子基板の機能性素子も高密度に配
列させる必要があり、例えば、素子電極４２の距離が５
０μｍであるような場合もある。その場合も使用する噴
射ヘッドは、上記のようなノズル径がΦ２０μｍのもの
および発熱体サイズ、駆動条件等もそれに準じて適宜選
ばれる。

【００５４】つまり、本発明では、素子電極４２の距離
および要求される機能性素子の精度に応じ、付着させる
液滴数は、２〜３０滴程度まで適宜選択し、最適な条件
で機能性素子を形成するのであり、特別な条件に限定さ
れるものではない。要は、直交する２方向の隣接ドット
において、直交する２方向の中心間距離ｌｘ、ｌｙが、
ドットの直径の１／√２倍以内となるようにし、複数滴
のドットを打ち込んだ際に、下地がすべてドットによっ
て被覆されるようにし、下地が露出しないようにするこ
とがポイントである。

【００５５】本発明では、上述のように複数滴によって
機能性素子を形成し、非被覆領域がないようにする（下
地がすべてドットによって被覆されるようにする）場合
も、溶媒を基板内に吸収させることができるような基板
を用いているので、瞬時に溶媒が吸収され、表面に固形
分のドット形成が確実に行え、吸液性のない基板を用い
る場合に比べて、非被覆領域がない良好なパターン形成
が行える。また微小液滴の飛散がなく、また形成される
素子パターンもより滑らかになるので、非常に良好な機
能性素子が形成できる。

【００５６】次に、図８を用いて、本発明に使用する噴
射ヘッドについて説明する。図８では噴射ヘッド５０が
ノズル６０を４個有する例を示している。この噴射ヘッ
ド５０は、発熱体基板５１と蓋基板６１とを接合させる
ことにより形成されており、発熱体基板５１は、シリコ
ン基板５２上にウエハプロセスによって個別電極５３と
共通電極５４とエネルギー作用部である発熱体５５とを
形成することによって構成されている。なお、図８
（Ａ）は発熱体基板５１と蓋基板６１を接合させてイン
クジェットヘッドとした場合の斜視図、図８（Ｂ）は分
解図、図８（Ｃ）は蓋基板６１を裏側から見た図であ
る。

【００５７】一方、前記蓋基板６１には、機能性材料を
含有する溶液が導入される流路を形成するための溝６２
と、流路に導入される前記溶液を収容する共通液室（図
示せず）を形成するための凹部領域６３とが形成されて
おり、これらの発熱体基板５１と蓋基板６１とを図８に
示すように接合させることにより、前記流路及び前記共
通液室が形成される。なお、発熱体基板５１と蓋基板６
１とを接合させた状態においては、前記流路の底面部に
前記発熱体５５が位置し、流路の端部にはこれらの流路
に導入された溶液の一部を液滴として吐出させるための
前記ノズル６０が形成されている。また、前記蓋基板６
１には、供給手段（図示せず）によって前記共通液室内
に溶液を供給するための溶液流入口６４が形成されてい
る。

【００５８】図８に示した例では４ノズルの噴射ヘッド
を示しているが、このようなマルチノズル型の噴射ヘッ
ドを用いると大変効率的に機能性素子を形成することが
できる。なおこの例では４ノズルの噴射ヘッドを示して
いるが、必ずしも４ノズルに限定されるものではなく、
ノズル数が多ければ多いほど機能性素子の形成が効率的
になることはいうまでもない。ただし、単純に多くすれ
ばよいということではなく、多くすれば噴射ヘッドも高
価になり、また噴射ノズルの目詰まりによる確率も高く
なるので、それらも考慮し装置全体のバランス（装置コ
ストと機能性素子の製作効率のバランス）を考えて決め
られる。また、ノズル数だけではなく、ノズル列配列長
さ（噴射ヘッドの有効噴射幅）についても、同様の考え
が必要である。すなわち、単純にノズル列配列長さ（噴
射ヘッドの有効噴射幅）を多くすればよいということで
はなく、これも装置全体のバランス（装置コストと機能
性素子の製作効率のバランス）を考えて決められる。

【００５９】なお、図１では障壁３の中に液滴を噴射付
与する例を示しているが、図５から図７に示した機能性
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、平板上の基板に直接電極パターンを形成し
たり、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、これは検出光学系３２と、インク
ジェットヘッド３３を併せて図示するためにこのように
液滴が斜めに飛翔している図としたが、実際には、基板
に対してほぼ垂直に当たるように噴射付与することもこ
とわっておく。また、液滴噴射付与に使用した噴射ヘッ
ドはすべてサーマルインクジェット方式の例で説明した
が、必ずしもこの方式に限定されるものではない。例え
ば、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド方式の
ものは、サーマルインクジェット方式のように高密度な
ノズル配列はできないものの、噴射に使用する液体の選
択肢が広いという利点もあり、本発明に好適適用できる
ものである。

【００６０】以下に、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方式を利用して本発明のよ
うな機能性素子を形成する場合の噴射条件の１例を示
す。この例も有機ＥＬ素子群を形成した場合である。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０.２５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、ノズル径はΦ３２μｍで、５０ｄ
ｐｉで、４ノズルのマルチノズルヘッドである。１つの
ピエゾ素子への入力電圧を３６Ｖとし、駆動周波数は、
４ｋＨｚとした。その際ジェット初速度として６.８ｍ
／ｓを得ており、１滴の質量は２２ｐｌ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。また滴飛
翔時の滴の形状を、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（本発明の実
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。その後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１５Ｖの電圧を印加したところ良好に橙色に発
光させることができた。

【００６１】さらに、ここでは機能性素子の１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。ま
た、本発明の説明は主に機能性素子として発光素子を形
成した場合で行っているが、形成された発光素子基板
は、その後、ガラスあるいはプラスチック等の透明カバ
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、ディスプレイ装置として活用される。
さらに、本発明は単にディスプレイ装置に適用するのみ
ならず、機能性素子として有機トランジスタなども本発
明の手法を利用して好適に製作される。また、噴射溶液
としてレジスト材料などを用いることによって、レジス
トパターンやレジスト材料による３次元構造体を形成す
る場合にも適用され、本発明でいうところの機能性素子
とは、このようなレジスト材料のような樹脂材料によっ
て形成される膜パターンあるいは３次元構造体も含むも
のである。

【００６２】

【発明の効果】請求項１に対応した効果 機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液
中の揮発成分を揮発させ、かつ溶媒を基板内に吸収させ
るとともに固形分を前記基板上に残留させることによっ
て機能性素子群が形成される機能性素子基板製造装置に
おいて、液滴の噴射速度をある範囲内に決めたので、噴
射が安定し付着位置精度が向上するとともに、先に付着
しているドットに後から付着する液滴が、適切な飛翔速
度で衝突するとともに溶液中の溶媒が揮発し、あるい
は、基板中に瞬時に吸収されるので、不必要な液滴ミス
トが発生して、周辺に付着するということがなく、非常
に高精度な機能性素子のパターンが形成でき、その機能
性素子特性も各素子間でバラツキのない良好なものが得
られるようになった。

【００６３】請求項２に対応した効果 請求項１に記載の製造装置によって製造される機能性素
子基板であるので、噴射が安定し付着位置精度が向上し
ており、かつ不必要な液滴ミストが発生して、周辺に付
着するということがなく、非常に高精度な機能性素子の
パターンを有し、その機能性素子特性も各素子間でバラ
ツキのない良好な機能性素子基板が得られるようになっ
た。

【００６４】請求項３に対応した効果 機能性素子基板において、機能性材料を含有する溶液の
液滴を噴射付与する基板表面を吸液性としたので、付着
した溶液のドットの溶媒（液体成分）が瞬時に基板内に
吸収され、生産性が高い機能性素子基板とすることがで
きた。また、先に付着しているドットに後からドットが
付着（衝突）する場合も、先のドットの溶媒分（液体成
分）が少ないので、衝突による不必要な液滴ミストが発
生して、周辺に付着するということがなく、非常に高精
度な機能性素子のパターンが形成でき、その機能性素子
特性も各素子間でバラツキのない良好な機能性素子基板
が得られるようになった。

【００６５】請求項４に対応した効果 基板表面に液体を付与させた場合に、該液体を吸収せず
保持する表面特性を有する基板上に、機能性材料を含有
する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮
発させ、かつ溶媒を基板内に吸収させるとともに固形分
を前記基板上に残留させることによって機能性素子群を
形成した機能性素子基板において、前記機能性素子群の
１素子は、複数個の液滴を基板上に付着させたドットイ
メージにより形成されるようにしたので、高精度な機能
性素子のパターンが形成できるようになり、その機能性
素子特性も各素子間でバラツキのない良好なものが得ら
れるようになった。

【００６６】請求項５に対応した効果 基板表面に液体を付与させた場合に、該液体を吸収せず
保持する表面特性を有する基板上に、機能性材料を含有
する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮
発させ、かつ溶媒を基板内に吸収させるとともに固形分
を前記基板上に残留させることによって機能性素子群を
形成した機能性素子基板において、前記機能性素子群の
１素子は、複数個の液滴を基板上に付着させたドットイ
メージにより形成されるとともに、該ドットは直交する
２方向の隣接ドットが互いに重なり合うようにするとと
もに、該隣接ドットの前記直交する２方向の中心間距離
を前記ドットの直径の１／√２以内としたので、ドット
イメージにより形成されるラインパターンの凹凸が少な
くなり、高精度な機能性素子のパターンが形成でき、そ
の機能性素子特性も各素子間でバラツキのない良好なも
のが得られるようになった。さらに、これらのドット
は、縦、横、斜めのすべての隣接ドット間で接触もしく
は重なり合うので、機能性素子部で機能性材料が付与さ
れていない領域が皆無となり、高品位な機能性素子を有
する機能性素子基板が得られるようになった。

【００６７】請求項６に対応した効果 高精度な機能性素子のパターンが形成でき、その機能性
素子特性も各素子間でバラツキのないものが得られる良
好な機能性素子基板を画像表示装置に使用するようにし
たので、高画質な画像表示装置が得られるようになっ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例にかかる吐出組成物を用い機
能性素子を作製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
例を説明するための図である。

【図３】 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概略構成図である。

【図４】 図３の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの
要部概略構成図である。

【図５】 １滴で機能性素子部を形成する場合の模式的
平面図である。

【図６】 本発明の一実施形態に係る平面型機能性素子
の構成を示す模式的平面図であり、複数滴で機能性素子
部を形成する例である。

【図７】 本発明の一実施形態に係る平面型機能性素子
の構成を示す模式的平面図であり、複数滴で機能性素子
部を形成する他の例である。

【図８】 本発明の一実施形態に係る機能性素子の製造
装置に使用される噴射ヘッドの構成図である。

【符号の説明】

１…（液体噴射ヘッド）ノズル、２…吐出される有機Ｅ
Ｌ材料、３…有機物（ポリイミド）障壁、４…ＩＴＯ透
明電極、５…ガラス基板、１１…吐出ヘッドユニット
（噴射ヘッド）、１２…キャリッジ、１３…基板保持
台、１４…基板（機能性素子基板）、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、２１…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、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
…インクジェットヘッド、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、３
９…位置補正制御機構、４０…インクジェットヘッド駆
動・制御機構、４１…光軸、４２…素子電極、４３…液
滴、４４（４４₁〜４４₅）…液滴着弾位置、５０…噴射
ヘッド、６０…ノズル。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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、基板上に機能性材料を含有
   する溶液の液滴を噴射付与し、該液滴中の揮発成分を揮
   発させ、かつ溶媒を基板内に吸収させるとともに固形分
   を前記基板上に残留させることによって形成される機能
   性素子基板の製造装置において、前記液滴の噴射速度を
   ３〜１８ｍ／ｓとした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】 請求項１に記載の製造装置によって製造
   される機能性素子基板であって、該機能性素子基板は、
   基板表面に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与
   し、該液滴の溶媒を吸収し、固形分を前記基板上に残留
   させることによって機能性素子群を形成したことを特徴
   とする機能性素子基板。
3. 【請求項３】 前記基板表面を吸液性としたことを特徴
   とする請求項２に記載の機能性素子基板。
4. 【請求項４】 前記機能性素子群の１素子は、複数個の
   液滴の固形分を基板上に付着させたドットイメージによ
   り形成されていることを特徴とする請求項３に記載の機
   能性素子基板。
5. 【請求項５】 前記固形分ドットは直交する２方向の隣
   接ドットが互いに重なり合うようにするとともに、該隣
   接ドットの前記直交する２方向の中心間距離を前記ドッ
   トの直径の１／√２以内としたことを特徴とする請求項
   ４記載の機能性素子基板。
6. 【請求項６】 請求項２乃至５のいずれか１の機能性素
   子基板と、この機能性素子基板に対向して配置されたカ
   バープレートとを有することを特徴とする画像表示装
   置。