JP2005211872A - 液滴吐出装置および液滴吐出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 液滴吐出装置において、液滴吐出ヘッドの交換頻度を低減し、生産性を向上できる液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】 複数のノズル列を備えた液滴吐出ヘッドの、一部のノズル列を使用して液体の吐出を行い、次にこれらのノズルの寿命などのノズル切り替え時期に、液滴吐出ヘッドを交換することなく、他のノズル列に切り替えて使用する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、インクジェット方式による液状体の液滴吐出装置およびその液滴吐出方法に関するものである。

近年、電子機器の表示部に液晶装置が多く用いられている。また、他の表示装置として、エレクトロルミネッセンス装置（以下、ＥＬ（electoroluminecence）装置という）の実用化が進展している。これらの電気光学装置である表示装置はフルカラー表示が一般的になっており、液晶装置やＥＬ装置の製作にあたり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）などの各色のエレメントをパターニングする必要がある。従来から、これらのエレメントのパターニングには、フォトリソグラフィー法を用いることが知られている。しかしながら、このフォトリソグラフィー法を用いる場合には、工程が複雑になることや、高価な各色の材料やフォトレジストを多量に消費することから、省資源および製造コストの面で問題があった。

この問題を解決するために、インクジェット法（液滴吐出法）によるフィルターエレメント材料やＥＬ発光材料などを液状体にして吐出させ、画素パターンをなすドット状配列のフィルターエレメントやＥＬ発光層などを形成する方法が提案されている。（特許文献１参照）
特開２００３−１５９７８６号公報

しかしながら、液滴吐出ヘッドは吐出回数に応じた寿命があり、特にＥＬ発光層材料の場合には、ヘッド部材に対する溶解性の高い溶媒を使用することがあるため、溶媒に接している時間（接液時間）に応じた寿命も加わり、液滴吐出ヘッドの寿命がさらに短くなるという問題がある。このため、液滴吐出装置において、短いサイクルで液滴吐出ヘッドを交換する必要がある。また、液滴吐出ヘッドの交換の際には、微細なパターンへ材料の吐出を行うために、液滴吐出ヘッドと吐出対象基板との位置を厳しく合わせる必要があり、工数がかかる作業となっており生産性を落とす原因となっている。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、インクジェット法を用いて液状体を吐出するものであって、液滴吐出ヘッドの交換頻度を少なくし、生産性を向上させることのできる液滴吐出装置および液滴吐出方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、液状体を吐出する液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置であって、一つの前記液滴吐出ヘッドが複数のノズル列を備え、前記複数のノズル列のうち、使用するノズル列が選択可能となっていることを特徴とする。
本発明によれば、まず液滴吐出ヘッドの一部のノズル列を使用して液体の吐出を行い、これらノズルの寿命などのノズル切り替え時に、液滴吐出ヘッドを交換することなく、他のノズル列に切り替えて使用することができる。このため、ノズル切り替え時に液滴吐出ヘッドを交換する必要がなく、液滴吐出ヘッドの交換頻度を削減できる。また、液滴吐出ヘッドの交換作業には、液滴吐出ヘッドと吐出対象基板との位置を厳しく合わせる必要があり、工数がかかる作業となっているが、液滴吐出ヘッドの交換頻度が少なくなることから交換工数を削減でき、全体的な生産性の向上を果たすことができる。

また、本発明の液滴吐出装置は、前記複数のノズル列のうち、使用するノズル列数が選択可能になっていることを特徴とする。
このようにすれば、一度に複数のノズル列を使用する場合にも、ノズル列の切り替えに対応ができる。また、吐出材料の切り替えなどによって、使用するノズル列数を変更する場合にも対応ができる。このように、液滴吐出ヘッドの交換頻度を削減でき、また、種々な生産に対応でき、全体的な生産性の向上を果たすことができる。

また、本発明の液滴吐出装置は、前記液滴吐出ヘッドに当接し、選択的にノズル列を吸引する吸引手段を備えることが好ましい。
このようにすれば、使用する部分の液滴吐出ヘッドにのみ吐出する液体を充填することができる。もし使用していない部分の液滴吐出ヘッドにも吐出材料が供給された場合、ノズル列を切り替えて使用するまでの間に、吐出する液体が乾燥しノズルの目詰まりを起こす。また、特に、吐出材料としてヘッド部材に対する溶解性の高い溶媒を使用する場合には、接液時間が液滴吐出ヘッドの寿命を短くするため、液滴吐出ヘッドの寿命を管理するのに有効な手段である。

また、本発明の液滴吐出装置は、吐出不良を検出する検出手段を備える構成も採用可能である。
このようにすれば、液滴吐出ヘッドが吐出不良の状態で生産を続けることもなく、吐出不良を削減できる。また、基板に吐出材料を吐出した後、別の工程で吐出不良を検査する必要がなくなる。このように吐出不良を検出できるため、例えば、吐出不良検出後直ちに、使用者が使用するノズル列の切り替えなどの対応ができ、生産性を低下させることがない。

また、本発明の液滴吐出装置は、吐出不良を検出後、使用するノズル列を切り替える制御手段を備えることも好適である。
このようにすれば、吐出不良が生じても、液滴吐出装置がすぐに液滴吐出ヘッドのノズル列を自動で切り替えて、装置を使用することができる。このため、連続して生産をすることができ、生産性を低下させることがない。

また、本発明の吐出方法は、上記の液滴吐出装置を用いて、吐出対象基板に液体を吐出することを特徴としている。
本発明によれば、まず液滴吐出ヘッドの一部のノズル列を使用して液体の吐出を行い、これらノズルの寿命などのノズル切り替え時に、液滴吐出ヘッドを交換せずに他のノズル列に切り替えて使用することができる。このため、ノズルの寿命などのノズル切り替え時に液滴吐出ヘッドを交換する必要がなく、液滴吐出ヘッドの交換頻度を削減できる。また、液滴吐出ヘッドの交換作業には、液滴吐出ヘッドと吐出対象基板との位置を厳しく合わせる必要があり、工数がかかる作業となっているが、液滴吐出ヘッドの交換頻度が少なくなることから交換工数を削減でき、全体的な生産性の向上を果たすことができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

（液滴吐出装置の全体構成）
図１は本発明の実施形態に係る、液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。図２は図１に示す液滴吐出装置１６の主要部についての拡大斜視図である。液滴吐出装置１６はヘッドユニット２６と、ヘッド位置制御装置１７と基板位置制御装置１８と、主走査駆動装置１９と副走査駆動装置２１と、基板供給装置２３と、コントロール装置２４とを有する。ヘッドユニット２６には液滴吐出ヘッド２２が備えられている。

ヘッド位置制御装置１７は、液滴吐出ヘッド２２の位置を制御するものであり、基板位置制御装置１８は基板１２の位置を制御するものである。主走査駆動装置１９は、液滴吐出ヘッド２２を基板１２に対して主走査移動させる駆動手段となるものである。副走査駆動装置２１は液滴吐出ヘッド２２を基板１２に対して副走査移動させる駆動手段となるものである。基板供給装置２３は基板１２を液滴吐出装置１６内の所定の作業位置へ供給するものである。コントロール装置２４は液滴吐出装置１６の制御を司るものである。ヘッド位置制御装置１７、基板位置制御装置１８、主走査駆動装置１９および副走査駆動装置２１の各装置はベース９の上に配置され、また、それらの各装置は必要に応じてカバー１４によって覆われる。

次に図２において、ヘッド位置制御装置１７は液滴吐出ヘッド２２を面内回転させるモータ４４（α）と、液滴吐出ヘッド２２を副走査方向Ｙと平行な軸線回りに回転させるモータ４６（β）と、液滴吐出ヘッド２２を主走査方向と平行な軸線回りに回転させるモータ４７（γ）と、液滴吐出ヘッド２２を上下方向へ移動させるモータ４８（ｚ）とを有する。

基板位置制御装置１８は図１および図２に示すように、基板１２を載せるテーブル４９と、そのテーブル４９を矢印Θのように面内回転をさせるモータ５１とを有する。また、主走査駆動装置１９は図２に示すように、主走査方向Ｘへ延びるＸガイドレール５２とパルス駆動されるリニアモータを内蔵したＸスライダ５３とを有する。Ｘスライダ５３は内蔵するリニアモータが作動するときにＸガイドレール５２に沿って主走査方向Ｘへ平行移動する。

また、副走査駆動装置２１は図２に示すように、副走査方向Ｙへ延びるＹガイドレール５４と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したＹスライダ５６とを有する。Ｙスライダ５６は内蔵するリニアモータが作動するときに、Ｙガイドレール５４に沿って副走査方向Ｙへ平行移動する。

Ｘスライダ５３およびＹスライダ５６においてパルス駆動されるリニアモータは、該モータに供給するパルス信号によって出力軸の回転角度制御を精細に行うことができる。したがって、そのリニアモータは、Ｘスライダ５３に支持されたインクジェットヘッド２２の主走査方向Ｘ上の位置およびテーブル４９の副走査Ｙ上の位置などを高精細に制御できる。

基板供給装置２３は図１に示すように、基板１２を収容する基板収容部５７と、基板１２を搬送するロボット５８とを有する。ロボット５８は、床、地面などといった設置面に置かれる基台５９と、基台５９に対して昇降移動する昇降軸６１と昇降軸６１を中心として回転する第一アーム６２と、第一アーム６２に対して回転する第二アーム６３と、第二アーム６３の先端下面に設けられた吸着パッド６４とを有する。

また、図１に示すように、主走査駆動装置１９によって駆動されて主走査移動する液滴吐出ヘッド２２の軌跡下であって副走査駆動装置２１の一方の脇位置に吸引装置７６およびクリーニング装置７７が設けられている。また、他方の脇位置には電子天秤７８が配置されている。吸引装置７６は液滴吐出ヘッド２２が待機状態にあるときにノズル２７（図３などを参照）の乾燥を防止する機能と、各ノズル列の初期状態において吐出材料を吸引してインク室に吐出材料を充填する機能をもった装置である。クリーニング装置７７は液滴吐出ヘッド２２を洗浄するための装置である。電子天秤７８は液滴吐出ヘッド２２の個々のノズル２７から吐出される吐出材料の液滴８の重量をノズル毎に測定する機器である。

さらに、図示はしないが例えば、光センサを有し液滴吐出ヘッド２２からの吐出材料Ｍの吐出状態を検出する吐出不良検出装置が配置されている。この吐出不良検出装置は液滴吐出ヘッド２２から液体が吐出される方向に対して交差する方向、例えば光センサの光源および受光部が、液滴吐出ヘッド２２から吐出された液滴８が通過する空間を挟んで対向するように配置されている。また、液滴吐出ヘッド２２を副走査移動させる毎に吐出状態を検出して吐出不良を検出する。

液滴吐出ヘッド２２の近傍には、その液滴吐出ヘッド２２と一体に移動するヘッド用カメラ８１が設けられている。また、ベース９上に設けた支持装置（図示せず）に支持された基板用カメラ８２が基板１２を撮影できる位置に設けられている。

図１に示すコントロール装置２４は、プロセッサを収容したコンピュータ本体部６６と、入力装置６７としてのキーボードと、表示装置としてのＣＲＴディスプレイ６８とを有する。上記プロセッサは、演算処理を行うＣＰＵと、各種情報を記録するメモリすなわち情報記録媒体とを有する。

図１に示したヘッド位置制御装置１７、基板位置制御装置１８、主走査駆動装置１９、副走査駆動装置２１、および液滴吐出ヘッド２２内の圧電素子４１（図３（ｂ）参照）を制御するヘッド駆動回路は、入出力インターフェースおよびバスを介してＣＰＵに接続される。また、基板供給装置２３、入力装置６７、ＣＲＴディスプレイ６８、電子天秤７８、クリーニング装置７７および吸引装置７６の各機器も、入出力インターフェースおよびバスを介してＣＰＵに接続される。そのＣＰＵは、上記情報記録媒体であるメモリ内に記憶されたプログラムソフトに従って、基板１２の表面の所定位置に液体の吐出材料を吐出するための制御を行うものである。

次に液滴吐出ヘッド２２について説明する。液滴吐出ヘッド２２は、図３に示す内部構造をしている。図３（ａ）は液滴吐出ヘッド２２の一部破断斜視図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＪ−Ｊ線の断面図である。
液滴吐出ヘッド２２はステンレス製のノズルプレート２９と、それに対向する振動板３１と、それらをお互いに接合する複数の仕切り部材３２とを有する。ノズルプレート２９と振動板３１との間には、仕切り部材３２によって複数のインク室３３と液溜り３４とが形成される。複数のインク室３３と液溜り３４とは通路３８を介してお互いにつながっている。

振動板３１の適所にはインク供給孔３６が形成され、このインク供給孔３６にインク供給装置３７が接続される。このインク供給装置３７は、例えばＥＬ素子における発光層の材料であるＲ、Ｇ、Ｂのうちの１色を吐出材料Ｍとしてインク供給孔３６へ供給する。供給された吐出材料Ｍは、液溜り３４に充満し、さらに通路３８を通ってインク室３３に充満する。

ノズルプレート２９には、インク室３３から吐出材料Ｍを噴射するための孔であるノズル２７が設けられている。また、振動板３１のインク室３３を形成する面の裏面には、インク室３３に対応してインク加圧体３９が取り付けられている。この加圧体３９は図３（ｂ）に示すように、圧電素子４１ならびにこれを挟持する一対の電極４２ａ、４２ｂを有する。圧電素子４１は電極４２ａおよび４２ｂへの通電によって、矢印Ｃで示す方向に撓み、これによりインク室３３の容積が増大する。すると、増大した容積分に相当する吐出材料Ｍが液溜り３４から通路３８を通ってインク室３３へ流入する。

次に、圧電素子４１への通電を解除すると、圧電素子４１と振動板３１が元の形状に戻る。これにより、インク室３３の圧力が上昇して、ノズル２７から基板１２へ向けて吐出材料Ｍが液滴８となって噴出する。
また、液滴吐出ヘッド２２には、ノズル２７ごとにインク室３３が設けられており、ノズル２７を一定間隔で配置されたノズル列を形成している。

（液滴吐出ヘッドおよび吸引装置の実施形態）
次に、本発明の特徴点である液滴吐出ヘッドおよび吸引装置の実施形態について説明する。
液滴吐出ヘッド２２は、図４に示すように、複数のノズル２７を列状に並べることによって形成されたノズル列２８を有する。図１および図２における主走査方向Ｘと副走査方向Ｙは図４において図示のように設定されている。
液滴吐出ヘッド２２は、そのノズル列２８が主走査方向Ｘと交差する方向へ延びるように位置設定され、この主走査方向Ｘへ平行移動する間に、吐出材料Ｍを複数のノズルから選択的に吐出することにより、基板１２の所定位置に吐出材料が吐出される。また、液滴吐出ヘッド２２は副走査方向Ｙへ所定距離だけを平行移動することにより、液滴吐出ヘッド２２による主走査位置を所定の間隔でずらせることができる。
本実施形態では液滴吐出ヘッド２２に、４列のノズル列２８が形成されている。ノズル列２８のノズル２７は、各ノズル２７間は同じピッチに配列され、さらにノズル列２８も各ノズル列２８間で同じピッチにて形成されている。

図５は液滴吐出ヘッド２２を吸引装置７６にて吸引する際の、動作を説明する模式断面図である。吸引装置７６のキャップ部１１０には、４列のノズル列を２列ずつ吸引するための吸引空間１２０ａ、１２０ｂが形成され、その外周部を取り囲むようにシール部材１３０が配置されている。このシール部材１３０はゴムなどの弾性材料で形成されており、キャップ部１１０が液滴吐出ヘッド２２と当接することにより吸引空間１２０ａ、１２０ｂを密閉空間とすることができる。また、吸引空間１２０ａ、１２０ｂからは、キャップ部１１０を貫通するように吸引孔１４０および大気開放孔１５０が形成されている。

吸引孔１４０は継ぎ手１１５を介してチューブ１６０に連結され、吸引バルブ１０１、１０２を経て吸引ポンプ１７０に配管されている。この吸引ポンプ１７０は、吸引バルブ１０１を開くことにより吸引空間１２０ａを吸引することができ、また、吸引バルブ１０２を開くことにより吸引空間１２０ｂを吸引できるように構成されている。
大気開放孔１５０は継ぎ手１１５を介してチューブ１６０を経て、大気開放バルブ１０５、１０６につながっている。この大気開放バルブ１０５、１０６は吸引空間１２０ａ、１２０ｂを吸引後、大気開放バルブ１０５、１０６を開くことにより、これらの空間を大気圧まで戻す機能を有する。

次に、吸引装置７６の動作について説明する。液滴吐出装置において、液滴吐出ヘッド２２の交換後など初期の状態では、液滴吐出ヘッド２２には吐出材料Ｍは供給されていない。したがって、初期の状態では、液滴吐出ヘッド２２を吸引して吐出材料を導入する吸引工程を実施する。この吸引工程は、液滴吐出ヘッド２２と吸引空間１２０ａ、１２０ｂの間に吐出材料Ｍを吸引する工程、液滴吐出ヘッド２２の吸引を解除した状態で吸引空間１２０ａ、１２０ｂの圧力を大気圧に切り替える工程、大気圧下にある吸引空間１２０ａ、１２０ｂを再吸引する工程とに大別される。

まず、初期に使用するノズル列を決め、動作回路の選択がなされる。本実施形態では、図５に示すように、最初に吸引空間１２０ａに対する２つのノズル列を吸引する場合について説明する。
吸引空間１２０ａに吐出材料Ｍを吸引する工程では、まず液滴吐出ヘッド２２が吸引装置７６のキャップ部１１０に対向する位置に位置決めされる。そのとき、吸引バルブ１０１は開状態、１０２は閉状態、大気開放バルブ１０５および１０６は閉状態に保持される。その後、キャップ部１１０が上昇し、液滴吐出ヘッド２２に当接して吸引空間１２０ａが密閉される。
そして、吸引ポンプ１７０を作動させる。これにより、液滴吐出ヘッド２２とキャップ部１１０の吸引空間１２０ａが負圧になり、２つのノズル列のインク室３３およびノズル２７まで吐出材料Ｍが供給される。

続く吸引空間１２０ａを大気圧に切り替える工程では、吸引バルブ１０１を閉状態とし、次に大気開放バルブ１０５を開状態にする。これにより、吸引空間１２０ａが大気圧に戻り、ノズルからの必要以上の吐出材料Ｍの吸引が阻止される。
そして、吸引空間１２０ａを再吸引する工程では、大気開放バルブ１０５を開状態とし、吸引バルブ１０１を開状態とする。これにより吸引空間１２０ａは大気圧下で吸引されることになり、ノズル２７からの吐出材料Ｍの漏出なしに吸引空間１２０ａの吐出材料Ｍが吸引される。

その後、吸引ポンプ１７０の作動を停止し、吸引バルブ１０１および大気開放バルブ１０５が閉状態となり、キャップ部１１０が下降する。そして、液滴吐出ヘッド２２への初期吐出材料の吸引動作が終了する。そして、液滴吐出装置として、基板へ吐出材料の吐出が行われる。

液滴吐出ヘッド２２の各ノズルは吐出回数に応じた寿命があり、また、寿命前であっても異物などの吐出材料への混入などにより、ノズルのつまりなどで吐出不良が発生する。通常、液滴吐出ヘッドのクリーニングを行い機能回復を行うが、機能回復ができない場合には、使用するノズル列の切り替えを行う。つまり、図５において、初期において吸引空間１２０ａに対向する２つのノズル列を使用したが、ノズルの寿命などで使用できないノズルが発生した場合には、吸引空間１２０ｂに対向した２つのノズル列への切り替えを行う。このときには、前述したと同様な動作にて、吸引空間１２０ｂに対向した２つのノズル列へ、吐出材料Ｍの供給がインク室３３およびノズル２７になされる。
このようにして、液滴吐出ヘッド２２から基板への吐出動作は、ノズル列の切り替え後すぐに継続される。

次に本実施形態の液滴吐出装置の、液滴吐出ヘッドおよび吸引装置の詳細動作について、図７のフローチャートにて説明する。
まず、ステップＳ１において、液滴吐出ヘッドの初期に使用されるノズル列が決められ、そのノズル列を動作させる動作回路が選択される。次に、ステップＳ２において、前述したように液滴吐出ヘッドの初期に使用されるノズル列に吐出材料の吸引動作がなされる。その後、ステップＳ３で液滴吐出ヘッドから対象基板へ吐出材料の吐出が行われる。
対象基板への吐出を行っている間、ステップＳ４にて吐出不良の検出動作が各吐出ごとに行われる。ステップＳ５で吐出不良が検出されなければステップＳ３に戻り、液滴吐出ヘッドから対象基板へ吐出材料の吐出が継続して行われる。また、ステップＳ５において吐出不良が検出されると、ステップＳ６で液滴吐出ヘッドのクリーニング動作が行われる。

クリーニング動作が終了すると、ステップＳ７で液滴吐出ヘッドから対象基板へ吐出材料の吐出が行われる。次にステップＳ８にて吐出不良の検出動作が各吐出ごとに行われる。そして、ステップＳ９で吐出不良が検出されなければステップＳ３に戻り、液滴吐出ヘッドから対象基板へ吐出材料の吐出が継続して行われる。また、ステップＳ９で吐出不良が検出されると、ステップＳ１０に進みクリーニング回数が５回未満であれば、ステップＳ６にて液滴吐出ヘッドのクリーニング動作を行う。クリーニング回数が５回になると、液滴吐出ヘッドの寿命と判断し、ステップＳ１１にて使用するノズル列の切り替え動作を行う。具体的には、ノズル列の切り替えにより生ずる液滴吐出ヘッド動作回路の切り替えや、液滴吐出ヘッド位置の補正を行う。
そして、ステップＳ１２で次に使用される液滴吐出ヘッドのノズル列に、吐出材料の吸引動作がなされる。その後、ステップＳ３に戻り液滴吐出ヘッドから対象基板へ吐出材料の吐出が行われる。

また、図６は吸引装置７６の他の実施形態を示す模式断面図である。
吸引装置７６のキャップ部１１０にはそれぞれのノズル列を吸引するための吸引空間１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄが形成され、その外周部を取り囲むようにシール部材１３０が配置されている。このシール部材１３０はゴムなどの弾性材料で形成されており、キャップ部１１０が液滴吐出ヘッド２２と当接することにより吸引空間１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄを密閉空間とすることができる。また、吸引空間１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄからは、キャップ部１１０を貫通するように吸引孔１４０が形成されている。

それぞれの吸引孔１４０は継ぎ手１１５を介してチューブ１６０に連結され、吸引バルブ１０１、１０２、１０３、１０４を経て吸引ポンプ１７０に配管されている。この吸引ポンプ１７０は、吸引バルブ１０１，１０２，１０３，１０４を開くことにより、それぞれの吸引空間１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄをそれぞれ吸引することができるように構成されている。
また、継ぎ手１１５と吸引バルブ１０１、１０２，１０３，１０４の間をつなぐチューブ１６０の中間には、大気開放バルブ１０５、１０６，１０７，１０８が配置されている。この大気開放バルブ１０５、１０６、１０７，１０８は吸引空間１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄを吸着後、これらの大気開放バルブを開くことにより、これらの空間を大気圧まで戻す機能を有する。

この吸引装置７６による液滴吐出ヘッドへの吐出材料Ｍの吸引動作については、前述の実施形態と同様のため省略するが、本実施形態では各ノズル列を１列ずつ吸引できる構成となっている。このため、任意のノズル列およびノズル列数を選択的に吸引でき、隣接するノズル列ではなく、図６に示すような吸引空間１２０ａ、１２０ｃに対向するノズル列を吸引することもできる。また、１列のみ吐出材料をノズル列に吸引して使用することもできる。

（液滴吐出装置による吐出例）
次に本実施形態の液滴吐出装置を用いた吐出材料の吐出例について説明する。本実施形態では電気光学装置のＥＬ装置を例にとり説明する。図８はＥＬ装置の製造工程を示す工程断面図である。

図８（ｄ）に示すように、ＥＬ装置２０１は透明基板２０４上に画素電極２０２を形成し、各画素電極２０２間にバンク２０５を矢印Ｇ方向から見て格子状に形成する。それら格子状凹部の中に、正孔注入層２２０を形成し、矢印Ｇ方向から見てストライプ配列などといった所定の配列となるようにＲ色発光層２０３Ｒ、Ｇ色発光層２０３Ｇ、Ｂ色発光層２０３Ｂを各格子状凹部の中に形成する。さらに、それらの上に対向電極２１３を形成することによってＥＬ装置２０１が形成される。

そして、各画素電極２１３とによって挟まれる領域が１つの絵素ピクセルとなり、Ｒ、Ｇ、Ｂ、３色の絵素ピクセルが１つのユニットとなって１つの画素を形成する。各絵素ピクセルを流れる電流を制御することにより、複数の絵素ピクセルのうちの必要なものを選択的に発光させ、これにより矢印Ｈ方向にフルカラー像を表示することができる。

上記ＥＬ装置２０１は例えば、次に示す製造方法によって製造される。すなわち、図８（ａ）のように、透明基板２０４の表面にＴＦＤ素子またはＴＦＴ素子といった能動素子を形成し、さらに画素電極２０２を形成する。
次に、隔壁すなわちバンク２０５を周知のパターニング手法を用いて形成し、このバンク２０５によって各透明な画素電極２０２間を埋める。
そして、正孔注入層用材料（液滴）８を、液滴吐出ヘッド２２のノズル２７から吐出し、各画素電極２０２の上にパターニング塗布を行う。その塗布後、溶媒除去工程、熱処理工程を経て、正孔注入層２２０が形成される。

次に、図８（ｂ）に示すように、正孔注入層２２０の上にＥＬ発光材料としてのＲ発光層材料およびＧ発光層材料をインクジェット法により塗布する。ここでも、各発光層材料は液滴吐出ヘッド２２のノズル２７から吐出させる。その塗布後、溶媒除去工程、熱処理工程を経て、Ｒ色発光層２０３ＲおよびＧ色発光層２０３Ｇを形成する。

次に、図８（ｃ）に示すように、ＥＬ発光材料としてのＢ色発光層２０３Ｂを各絵素ピクセル内のＲ色発光層２０３Ｒ、Ｇ色発光層２０３Ｇおよび正孔注入層２２０の上に重ねて形成する。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色を形成する。
以上のようなＢ色発光層２０３Ｂの形成方法としては、湿式法として一般的なスピンコート法を採用することもできるし、Ｒ色発光層２０３ＲおよびＧ色発光層２０３Ｇの形成方法と同様の液滴吐出法を採用できる。
その後、図８（ｄ）に示すように、対向電極２１３を形成することによりＥＬ装置２０１が製造される。

なお、上記正孔注入層用材料やＲ発光層材料、Ｇ発光層材料の液滴吐出ヘッド２２からの吐出の際、ノズル２７のつまりや寿命などで、使用しているノズル列が使用できなくなった場合には、他の使用していないノズル列に切り替えて、すぐに吐出動作を継続することができる。

以上のように、本実施形態によれば、複数のノズル列を備えた液滴吐出ヘッドにおいて、その複数のノズル列のうちの一部のノズル列およびノズル列数を選択的に使用することができる。つまり、複数のノズル列を備えた液滴吐出ヘッドの、一部のノズル列を使用して液体の吐出を行い、次にこれらノズルの寿命などのノズル切り替え時に、液滴吐出ヘッドを交換することなく他のノズル列に切り替えて使用することができる。このため、ノズル切り替え時に液滴吐出ヘッドを交換する必要がなく、液滴吐出ヘッドの交換頻度を削減できる。また、液滴吐出ヘッドの交換作業には、液滴吐出ヘッドと吐出対象基板との位置を厳しく合わせる必要があり、工数がかかる作業となっているが、液滴吐出ヘッドの交換頻度が少なくなることから交換工数を削減でき、全体的な生産性の向上を果たすことができる。また、特に、ＥＬ装置における発光層の吐出材料としてヘッド部材に対する溶解性の高い溶媒を使用する場合には、接液時間が液滴吐出ヘッドの寿命を短くするため、液滴吐出ヘッドの交換を頻繁に行うことがなくなり、生産性を上げることができる。
また、これらの効果は液滴吐出ヘッドの使用時間の長い、大型液滴吐出装置やカラーフィルタ、ＥＬ装置、電極材料などを大型の基板に吐出描画する装置において有効である。

なお、本実施形態の吸引装置におけるキャップ部は、液滴吐出ヘッドの複数のノズル列全体を覆うように形成した。吐出材料を吸引するのに必要なノズル列に対応した部分的なキャップ部でも実施可能であるが、この場合、液滴吐出ヘッドとキャップ部を当接させた時に、液滴吐出ヘッドに不均衡な力が加わることになり、吸引空間を確実に密閉できない。このため、液滴吐出ヘッド全体を覆うようにすることにより、確実に吸引空間を密閉させ、その後の吸引動作を確実なものにすることができる。

本発明の技術範囲は前記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。実施形態であげた具体的な構成や方法などは一例にすぎず、適宜変更が可能である。

本発明の液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図。 本発明の液滴吐出装置の主要部を示す拡大斜視図。 本発明の液滴吐出装置の液滴吐出ヘッド内部構造図。 本発明に係る液滴吐出ヘッドの拡大斜視図。 本発明の液滴吐出ヘッドと吸着装置の一実施形態を示す模式断面図。 本発明の液滴吐出ヘッドと吸着装置の一実施形態を示す模式断面図。 本発明に係る制御の流れを示すフローチャート。 本発明の液滴吐出装置を用いた吐出例を示す工程模式断面図。

符号の説明

８・・・液滴、１６・・・液滴吐出装置、２２・・・液滴吐出ヘッド、２７・・・ノズル、２８・・・ノズル列、７６・・・吸引装置、１０１，１０２，１０３，１０４・・・吸引バルブ、１１０・・・キャップ部、１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ・・・吸引空間、１３０・・・シール部材、１７０・・・吸引ポンプ

Claims (6)

1. 液状体を吐出する液滴吐出ヘッドを有する液滴吐出装置であって、一つの前記液滴吐出ヘッドが複数のノズル列を備え、前記複数のノズル列のうち、使用するノズル列が選択可能となっていることを特徴とする液滴吐出装置。
   
2. 請求項１記載の液滴吐出装置において、前記複数のノズル列のうち、使用するノズル列数が選択可能になっていることを特徴とする液滴吐出装置。
   
3. 請求項１記載の液滴吐出装置において、前記液滴吐出ヘッドに当接し、前記複数のノズル列のうちの所定のノズル列を選択的に吸引する吸引手段を具備することを特徴とする液滴吐出装置。
   
4. 請求項１記載の液滴吐出装置において、吐出不良を検出する検出手段を具備することを特徴とする液滴吐出装置。
   
5. 請求項４記載の液滴吐出装置において、吐出不良を検出後、使用するノズル列を切り替える制御手段を具備することを特徴とする液滴吐出装置。
   
6. 請求項１ないし５のいずれか一項に記載の液滴吐出装置を用いて、吐出対象基板に液状体を吐出することを特徴とする液滴吐出方法。
   
   

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