JP2007213910A - 機能基板の製造方法及びそれに用いる製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安定して安価且つ高品位な機能基板を製造することができる製造方法及びそれに用いる製造装置を提供する
【解決手段】基板本体３に対して複数のノズル組３１ａ〜３１ｆのうちのいずれかひとつを選択して使用して各凹部１９ａにインクを吐出し、その吐出したインクを乾燥させて有機層１６を形成する形成工程を備え、１又は複数の有機ＥＬ基板１毎に使用するノズル組３１を順に変更しながら形成工程を行うことを特徴とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば、カラーフィルタ基板や有機エレクトロルミネッセンス基板等の機能基板の製造方法及びそれに用いる製造装置に関する。

従来、例えば、カラーフィルタや有機エレクトロルミネッセンス基板（以下、「有機ＥＬ基板」とすることがある。）等の機能基板は、マスク蒸着法、スピンコート法フォトリソグラフィー法、電着法等を用いて製造されるのが一般的であった。

近年、それらの機能基板の製造方法にかわる方法としてインクジェット法が提案されている。インクジェット法には、比較的表面積の大きな機能基板を容易に製造できる、材料の使用効率が高い、マスク等を必要としない、といった種々のメリットがある。また、インクジェット法は、機能基板の製造のみならず、プリンタ等の様々な分野に応用されてきている。このため、インクジェット法に使用するインクジェット装置（吐出装置）の研究開発が盛んに行われている（特許文献１、２等）
特開２００３−３２６６８３号公報 特開２００４−２８４２２６号公報

インクジェット法を用いて機能基板を製造する場合、ノズルの目詰まり、各ノズルからの吐出量の不安定、吐出角度のばらつき等に起因する着弾精度の悪化等といった吐出不良の発生が大きな問題となる。吐出不良が発生した場合、製造される機能基板の品位が低下すると共に、製造効率及び良品率が低下するなどといった弊害が生じるからである。

しかしながら、従来のインクジェット装置では、吐出不良の発生が十分に抑制されているとはいえない。従って、安定して高品位な機能基板を製造することが困難であるという問題がある。

本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、安定して安価且つ高品位な機能基板を製造することができる方法及びそれに用いる製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る機能基板の製造方法は、複数の凹部を有する基板本体と、各凹部に対して吐出されたインクが乾燥してなる複数の機能層とを備えた複数の機能基板を、インクを吐出するための複数のノズルによりそれぞれが構成された複数のノズル組を備えた吐出装置を用いて順次製造する方法であって、基板本体に対して複数のノズル組のうちのいずれかひとつを選択して使用して各凹部にインクを吐出し、その吐出したインクを乾燥させて機能層を形成する形成工程を備え、１又は複数の機能基板毎に使用するノズル組を順に変更しながら形成工程を行うことを特徴とする。

本発明に係る機能基板の製造方法では、各ノズル組の使用頻度（詳細には、ノズル組の使用が停止される頻度）を比較的低くすることができる。このため、各ノズル組を構成する複数のノズルのノズル不良の発生を低減することができる。従って、安定して高品位な機能基板の製造が可能となる。

より機能基板の製造を安定させる観点から、複数のノズル組は相互に略同一の頻度で使用されることが好ましい。このため、具体的には、複数のノズル組が所定の順番に従って使用されることが特に好ましい。製造しようとする機能基板の枚数がノズル組の組数の自然数倍でない場合は、厳密に言えば、ノズル組相互間で使用頻度が同一ではなくなるが、本明細書では、このような場合の使用頻度の同一性も「複数のノズル組の使用頻度が相互に略同一の範囲」に含まれるものとする。

各ノズル組を構成する複数のノズルは一列に配列されていてもよく、また、マトリクス状に（言い換えれば、複数列に）配列されていてもよい。

本発明に係る製造方法により製造される機能基板は特に限定されるものではなく、例えば、有機ＥＬ基板やカラーフィルタ基板等であってもよい。言い換えれば、各機能層は、有機エレクトロルミネッセンス発光層やカラーフィルタ層等であってもよい。

尚、本明細書において、「基板」とは、薄膜を含むものである。

本発明に係る機能基板の製造方法において、変更したノズル組を使用してインクを吐出するに先立って、変更したノズル組を構成する複数のノズルの不良を検出する検出工程を行うことが好ましい。この場合、検出工程により検出されるノズルの不良は、着弾精度不良及び吐出不良のうち少なくとも一方であってもよい。

また、検出工程においてノズルの不良が検出された場合に、変更したノズル組からその他のノズル組にさらに変更して、さらなる形成工程を行うことが特に好ましい。このようにすることによって、機能基板の製造安定性を向上することができ、且つ製造される機能基板の品位を高く保つことが可能となる。

また、検出工程においてノズルの不良が検出された場合に、ノズルの不良が検出されたノズル組の使用を停止することが特に好ましい。すなわち、ノズルの不良が検出されたノズル組以外のノズル組を順に変更しながら使用して機能基板を製造していくことが特に好ましい。このようにすることによって、機能基板の製造安定性を向上することができ、且つ製造される機能基板の品位を高く保つことが可能となる。

尚、本明細書において「着弾精度不良」とは、インクが吐出された位置が吐出されるべき位置から所定の値以上ずれていることをいう。また、「吐出不良」とは、ノズルからインクが吐出されない、又はノズルからのインクの吐出量が設定した吐出量よりも所定量以上少ない又は多いことをいう。

上記目的を達成するために、本発明に係る機能基板の製造装置は、複数の凹部を有する基板本体と、各凹部に対してインクを吐出して、吐出されたインクを乾燥させることにより形成された複数の機能層とを備えた複数の機能基板を順次製造するための装置であって、各々、インクを吐出するための複数のノズルにより構成された複数のノズル組と、１又は複数の基板本体毎に異なるノズル組を順に選択していく選択部と、選択部により選択されたノズル組を構成する複数のノズルに複数の凹部に対してインクを吐出させる指示部とを有する制御部を備えることを特徴とする。

本発明に係る機能基板の製造装置では、多数の機能基板を製造した際の各ノズル組の使用頻度（詳細には、ノズル組の使用が停止される頻度）が比較的低くなる。このため、各ノズル組を構成する複数のノズルのノズル不良の発生を低減することができる。従って、安定して高品位な機能基板の製造が可能となる。

より安定した機能基板の製造を実現する観点から、選択部は、複数のノズル組が相互に略同一の頻度で使用されるようにノズル組を選択していくものであることが好ましい。このため、具体的には、選択部は、複数のノズル組が所定の順番に従って選択していくものであることが特に好ましい。

各ノズル組を構成する複数のノズルは一列に配列されていてもよく、また、マトリクス状に（複数列に）配列されていてもよい。

本発明に係る機能基板の製造装置は、種々の機能基板の製造に使用可能である。具体的には、有機ＥＬ基板やカラーフィルタ基板等の製造に使用可能である。言い換えれば、各機能層が有機エレクトロルミネッセンス発光層やカラーフィルタ層等である機能基板の製造に使用可能である。

制御部は、司令部が選択部により選択されたノズル組にインクを吐出させるに先立って、選択部により選択されたノズル組を構成する複数のノズルの不良を検出する検出部をさらに備えていることが好ましい。具体的には、検出部は、例えば、着弾精度不良及び／又は吐出不良を検出するものであってもよい。

さらに、検出部は、ノズルの不良が検出された場合に、司令部が選択部により選択されたノズル組にインクを吐出させるに先立って、選択部に対して選択したノズル組以外のノズル組をさらに選択させるものであることが特に好ましい。且つ、以後、選択部がノズルの不良が検出されたノズル組を選択しないようにするものであることが好ましい。

本発明によれば、ノズル不良の発生を抑制できるので、安定して安価且つ高品位な機能基板を製造することができる。

以下、機能基板の一例として、有機ＥＬ基板を例に挙げて、本発明に係る製造方法及び製造装置の実施形態について説明する。しかしながら、下記説明の実施形態は本発明の実施形態の一例にすぎず、本発明に係る製造方法及び製造装置は、下記の形態に限定されるものではない。

（実施形態１）
まず、図１及び図２を参照しながら、本実施形態１により製造される有機ＥＬ基板１の構成について説明する。

図１は本実施形態１に係る有機ＥＬ基板１の断面図である。

図２は有機ＥＬ基板１の平面図である。尚、説明の便宜上、図２には上部共通電極２０は描画していない。

有機ＥＬ基板１は、アクティブマトリクス基板１０と、絶縁層１５と、バンク（隔壁）１９と、機能層としての有機層１６と、バンク１９及び複数の有機層１６の全体を覆うように形成された上部共通電極２０とを備えている。

アクティブマトリクス基板１０は、基板本体１１と、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等からなる複数のスイッチング素子１２と、平坦化膜１３と、複数の画素電極１４とを有する。複数のスイッチング素子１２は基板本体１１上にマトリクス状に配置されている。平坦化膜１３はスイッチング素子１２上に形成されている。複数の画素電極１４は平坦化膜１３の上にマトリクス状に設けられている。各画素電極１４は、平坦化膜１３に形成されたスルーホールを経由して、それぞれに対応するスイッチング素子１２に接続されている。

画素電極１４は有機層１６にホール（正孔）を注入する機能を有する。一方、有機層１６を介して画素電極１４と対向する上部共通電極２０は有機層１６に電子を注入する機能を有する。これら、それぞれ画素電極１４と上部共通電極２０とにより注入されたホールと電子とが有機層１６（詳細には、発光層１８）において再結合することにより発光が得られる仕組みとなっている。

アクティブマトリクス基板１０の表面の相隣る画素電極１４の間には、それら相隣る画素電極１４相互間を絶縁するための絶縁層１５が格子状に設けられている。さらに、その絶縁層１５の上には、断面略台形の撥液性のバンク１９が設けられている。このバンク１９及び絶縁層１５によりアクティブマトリクス基板１０上に複数の凹部１９ａが区画形成されている。そしてその凹部１９ａ内に有機層１６が形成されている。尚、バンク１９は、複数の有機層１６の形成時において、隣接する有機層１６が相互に混じり合わないように規制するためのものである。

本実施形態１では、有機層１６はホール輸送層１７と発光層１８とにより構成されている。但し、本発明は何らこの構成に限らず、有機層１６を発光層１８のみにより構成してもよい。また、有機層１６を発光層１８とホール注入層、ホール輸送層１７、電子輸送層、電子注入層等のバッファ層との積層としてもよい。

ホール輸送層１７は、画素電極１４から発光層１８へのホール輸送効率を向上する機能を有する。ホール輸送層１７を形成するためのホール輸送材料としては、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェンとポリエチレンスルホン酸との混合物）、ポリアニリン、ポルフィリン誘導体や芳香族第三級アミン化合物等が挙げられる。

発光層１８は画素電極１４から注入されたホールと上部共通電極２０から注入された電子とを再結合させて発光する。発光層１８を形成するための発光材料としては、ポリフルオレン系化合物、ポリフェニレンビニレン系化合物、金属オキシノイド化合物［８−ヒドロキシキノリン金属錯体］、ナフタレン誘導体等が挙げられる。

次に、有機ＥＬ基板１の製造方法について、図３〜図４を参照しながら詳細に説明する。

図３はホール輸送層１７を形成する工程を表す断面図である。

図４は発光層１８を形成する工程を表す断面図である。

まず、複数の画素電極１４等が形成されたアクティブマトリクス基板１０を用意する。アクティブマトリクス基板１０上に、絶縁層１５、バンク１９を順に形成する。具体的に、絶縁層１５は、例えば、スパッタ法や蒸着法等により形成することができる。バンク１９は、例えば、スピンコート法等の成膜方法及びフォトリソグラフィー法等のパターニング方法を併用することにより形成することができる。

バンク１９を形成することにより形成された複数の凹部１９ａのそれぞれに有機層１６を形成する。

有機層１６の形成後、上部共通電極２０を形成することにより有機ＥＬ基板１を完成させることができる。尚、上部共通電極２０は、例えば、スパッタ法や蒸着法等により形成することができる。

本実施形態１においては、各有機層１６はインクジェット法により形成される。尚、有機層１６の形成に先立って、画素電極１４にに親液化処理を施しておくことが好ましい。親液化処理としてはＵＶ／Ｏ₃処理等が挙げられる。さらに、バンク１９に撥液化処理を施しておくことが好ましい。撥液化処理としてはＣＦ₄プラズマ処理が挙げられる。このように、画素電極１４を親液性にし、一方、バンク１９を撥液性とすることにより、後にインクジェット法により形成される各有機層１６の層厚の均一性を向上することができる。

有機層１６の形成工程には、詳細には、ホール輸送層形成工程と、発光層形成工程とが含まれる。ホール輸送層形成工程は、各凹部１９ａにインクジェット法を用いてホール輸送層１７を形成する工程である。具体的には、上述のようなホール輸送材料を含むホール輸送層形成用インクを各凹部１９ａに対して吐出し、その後、吐出されたホール輸送層形成用インクを乾燥・焼成させることによりホール輸送層１７を得る工程である。

発光層形成工程は、各ホール輸送層１７の上に発光層１８を形成する工程である。具体的には、ホール輸送層１７が形成された各凹部１９ａに、上述のような発光材料を含む発光層形成用インクを吐出し、その後、吐出された発光層形成用インクを乾燥・焼成させることにより発光層１８を得る工程である。

尚、ホール輸送層形成用インク及び発光層形成用インクの調整には、トルエンやアルコール等の各種有機溶媒や水等を用いることができる。

次に、機能層たる有機層１６の形成工程について、図５及び図６を参照しながら、さらに詳細に説明する。まず、図５を参照しながら有機層１６を形成するための製造装置（吐出装置、インクジェット装置）２の構成について説明する。

図５は製造装置２の要部の構成を表す図である。

製造装置２は、第１のインクジェットヘッド３０ａと、第２のインクジェットヘッド３０ｂと、制御部３３と、固定手段（図示せず）と、走査手段（図示せず）と、設置台（図示せず）とを備えている。

また、各インクジェットヘッド３０ａ、３０ｂは固定手段に対して、回動可能に取り付けられており、例えば、隣接する凹部１９ａ相互間のピッチによって、主走査方向から視た場合の隣接するノズル３２相互間の間隔を変更可能に構成されている。通常、高精細な有機ＥＬディスプレイに使用される有機ＥＬ基板１を製造する場合は、隣接する凹部１９ａ相互間のピッチが比較的狭いため、図５に示すように、ノズル組３１の延びる方向が主走査方向と交差するように、各インクジェットヘッド３０ａ、３０ｂを傾けた状態で主走査方向に各インクジェットヘッド３０ａ、３０ｂが走査される。一方、低精細な有機ＥＬディスプレイに使用される有機ＥＬ基板１を製造する場合は、隣接する凹部１９ａ相互間のピッチが比較的広いため、例えば、各インクジェットヘッド３０ａ、３０ｂを主走査方向に対して直角にした状態で（すなわち副走査方向に対して平行にした状態で）主走査方向に各インクジェットヘッド３０ａ、３０ｂが走査される。

各インクジェットヘッド３０ａ、３０ｂには、複数のノズル３２が設けられている。この複数のノズル３２のそれぞれは、吐出対象となるインクが貯蔵されたインクタンク（図示せず）に連結されており、各ノズル３２はセットされたアクティブマトリクス基板１０に対して、対応するインクタンクから供給されるインクをアクティブマトリクス基板１０に吐出する機能を有する。インクタンクは複数設けられていてもよい。例えば、ＲＧＢの３色の有機ＥＬ基板を製造するような場合は、Ｒ用のインクタンク、Ｇ用のインクタンク、及びＢ用のインクタンクの３つのインクタンクを設け、各ノズル３２をそれら３つのインクタンクのいずれかに連結する構成としてもよい。尚、アクティブマトリクス基板１０はインクジェットヘッド３０ａ、３０ｂに対向するように設けられた設置台（図示せず）上に配置される。

各インクジェットヘッド３０ａ、３０ｂに設けられた複数のノズル３２は、それぞれ一列に配列された複数のノズル３２からなる複数のノズル組３１を構成している。本実施形態１では、具体的には、第１のインクジェットヘッド３０ａに設けられた複数のノズル３２は、ノズル組３１ａ〜３１ｃを構成している。第２のインクジェットヘッド３０ｂに設けられた複数のノズル３２は、ノズル組３１ｄ〜３１ｆを構成している。尚、各ノズル組３１を構成する複数のノズル３２の相対的位置関係は、本実施形態１に係る製造装置２のように、ノズル組３１ａ〜３１ｆ相互間において略同一であることが好ましい。そうすることによって、有機ＥＬ基板１製造時における各インクジェットヘッド３０ａ、３０ｂの走査動作を単純なものとすることができる。

尚、各インクジェットヘッド３０ａ、３０ｂに設けられた複数のノズル３２は外見上区別しうるような特徴は必ずしもなく、各ノズル組３１は製造上グループ化されてなるものである。すなわち、ノズル組３１とは、同時に使用される複数のノズルの集合のことをいう。各ノズル組３１は、本実施形態１のように一列に配列された複数のノズル３２により構成されている必要は必ずしもなく、例えば、各ノズル組３１はマトリクス状に（言い換えれば、複数列に）配列された複数のノズル３２により構成されていてもよい。

各ノズル３２は制御部３３に接続されている。制御部３３は、選択部３４と、指示部３５と、検出部３６とを備えている。

選択部３４は、指示部３５に接続されており、１又は複数のアクティブマトリクス基板１０毎に、または適宜に異なるノズル組３１を順に選択していくものである。

指示部３５は、各ノズル組３１（詳細には、各ノズル組３１を構成するノズル３２のそれぞれ）に接続されており、選択部３４によって選択されたノズル組３１（当該ノズル組３１を構成するノズル３２）にインクを吐出させる指示を出すものである。

検出部３６は、選択部３４及び各ノズル組３１（詳細には、各ノズル組３１を構成するノズル３２のそれぞれ）に接続されており、選択部３４により選択されたノズル組３１を構成する複数のノズル３２の不良を検出するものである。具体的には、着弾精度不良と吐出不良とのうち少なくともいずれかを検出するものである。

次に、製造装置２を用いて有機ＥＬ基板１を製造する工程を説明する。ここでは、ホール輸送層１７を形成する工程を例に本発明の機能層形成工程の一形態について説明するが、発光層１８を形成する工程も同様の手順をもって行うことができる。

図６は、本実施形態１における有機ＥＬ基板１の製造工程を表すフローチャートである。

本実施形態１では、１又は複数の有機ＥＬ基板１毎に（１又は複数の有機ＥＬ基板１を製造するたびに）使用するノズル組３１を順に変更しながら有機層１６を形成する形成工程を行う。具体的には、以下のような手順で行う。

まず、形成工程に先立って、オフセット調整を行うことが好ましい。このオフセット調整は、ノズル組３１相互間における着弾位置偏差を抑制するための調整であり、具体的には、ノズル組３１相互間において着弾位置偏差が実質的になくなるように、基準位置における各ノズル組３１の主走査方向の位置及び副走査方向の位置を調節することである。

オフセット調整完了後、製造装置２の設置台（図示せず）にバンク１９までが形成されたアクティブマトリクス基板１０（以後、「基板本体３」とする。）をセットする（Ｓ１：ステップ１）。選択部３４はノズル組３１ａを選択し、指示部３５からノズル組３１ａを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ１でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ２：ステップ２）。ホール輸送層１７形成後、ホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ３：ステップ３）。すなわち、新しい基板本体３を設置台にセットする。

選択部３４はノズル組３１ｂを選択し、指示部３５からノズル組３１ｂを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ３でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ４：ステップ４）。ステップ４によりホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ５：ステップ５）。

選択部３４はノズル組３１ｃを選択し、指示部３５からノズル組３１ｃを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ５でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ６：ステップ６）。ステップ６によりホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ７：ステップ７）。

選択部３４はノズル組３１ｄを選択し、指示部３５からノズル組３１ｄを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ７でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ８：ステップ８）。ステップ８によりホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ９：ステップ９）。

選択部３４はノズル組３１ｅを選択し、指示部３５からノズル組３１ｅを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ９でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ１０：ステップ１０）。ステップ１０によりホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ１１：ステップ１１）。

選択部３４はノズル組３１ｆを選択し、指示部３５からノズル組３１ｆを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ１１でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ１２：ステップ１２）。ステップ１２によりホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ１３：ステップ１３）。

ステップ１３の後、さらにステップ２、ステップ３・・・と、ステップ２〜ステップ１３を繰り返し行っていく。

吐出不良は、一般的に連続して吐出を続けている間には発生しにくく、断続的に吐出を行う場合において、吐出を一旦停止した後に発生することが多い。これは、吐出停止中にノズル３２の先端近傍のインク中に含まれる溶媒が蒸発して、インクの濃度が上昇し、インク粘度が増加すること、あるいは、ノズル３２の先端近傍において、インクの一部又は全部が固化してしまうこと等に起因する。インク粘度の増加あるいはインクの固化により、インクの着弾位置精度の悪化、吐出量の増減、最悪の場合には吐出が行われなくなる虞がある。

このところ、本実施形態１のように、複数設けられたノズル３２を複数のノズル組３１に分けて、順番に使用していくことにより、各ノズル３２（各ノズル組３１）相互間で使用頻度が略同一となると共に、ノズル３２の使用頻度（詳細には、ノズル３２の使用停止頻度）を低下させることができる。このため、ノズル３２の先端にインクが固着する等のノズル不良の発生を低減することができる。従って、安定して高品位な有機ＥＬ基板１を製造することができ、製造効率を向上できることから有機ＥＬ基板１の製造コストを低く抑えることも可能となる。また、このようにインクジェット法を用いることにより、蒸着法等を用いた場合と比較しても安価に有機ＥＬ基板１を製造することができる。

尚、ノズル３２の使用停止頻度を低下させる方策として、例えば、ノズル組３１ａのみを設けることも考えられる。しかしながら、その場合は、ノズル組３１ａにノズル不良が発生すると、一旦製造を停止してノズル組３１ａのメンテナンス、場合によっては取り替え等を行わなければならない。従って、製造効率が低下してしまう。それに対して、本実施形態１のように、複数のノズル組３１を設けておくことによって、それら複数のノズル組３１のうちいくつかにノズル不良が発生した場合でも、不良が発生したノズル組３１の使用を停止することにより製造を継続することが可能となる。

尚、さらに吐出不良の発生を低減する観点から、ノズル組３１の使用後、インクジェットヘッド３０にキャッピングを施して、ノズル３２の先端におけるインクの乾燥を抑制することが好ましい。

（実施形態２）
図７は本実施形態２における有機ＥＬ基板１の製造工程を表すフローチャートである。

本実施形態２に係る有機ＥＬ基板１の製造工程は、変更したノズル組３１を使用してインクを吐出するに先立って、その変更したノズル組３１を構成する複数のノズル３２の不良を検出する検出工程を行うことを特徴としている。具体的には、以下のような工程で行われる。尚、本実施形態２の説明において、上記実施形態１で説明した工程と実質的に同様の工程を同一のステップで表し、各ステップの詳細な説明を省略する。

設置台に基板本体３をセットした後（ステップ１の後）、ノズル組３１ａを用いてホール輸送層１７を形成するステップ２を行う前に、検出部３６によってノズル組３１ａを構成する複数のノズル３２の不良の有無を検出する検出工程（検査）が行われる。ここで、不良の有無は着弾精度不良及び／又は吐出不良であることが好ましい。その結果、ノズル組３１ａを構成する複数のノズル３２の不良が検出されなかった場合は、指示部３５からノズル組３１ａを構成する複数のノズル３２に対してインクを吐出する信号が送信され、ステップ２、３へと進む。

ステップ３終了後、ノズル組３１ｂを用いてホール輸送層１７を形成するに先立って、検出部３６によってノズル組３１ｂを構成する複数のノズル３２の不良の有無を検出する検出工程（検査）が行われる。その結果、ノズル組３１ｂを構成する複数のノズル３２の不良が検出されなかった場合は、指示部３５からノズル組３１ｂを構成する複数のノズル３２に対してインクを吐出する信号が送信され、ステップ４、５へと進む。このように、使用するノズル組３１が変更される毎に、次に使用するノズル組３１を構成するノズル３２の不良の有無を検出する検出工程を行い、不良が検出されなかった場合は、図６に示すフローチャートに示す順番で各ステップを行っていく。そして、ステップ１３終了後、再度ノズル組３１ａの検査からステップ２、３・・・と続けて行われる。

一方、ノズル組３１ａの検査において、不良が検出された場合は、ステップ２は行わず（つまり、ノズル組３１ａを用いてホール輸送層１７を形成せずに）、検出部３６から選択部３４に対して、選択しているノズル組３１ａ以外のノズル組３１（典型的には次のノズル組３１ｂ）をさらに選択させる信号を送信する。その信号に従って、選択部３４はノズル組３１ｂを選択する（Ｓ２０：ステップ２０）。且つ、検出部３６は、以後、ノズル３２の不良が検出されたノズル組３１ａを選択部３４が選択しないようにする信号を選択部３４に対して送信する。

その後、ノズル組３１ｂを用いてホール輸送層１７を形成するに先立って、検出部３６によってノズル組３１ｂを構成する複数のノズル３２の不良の有無を検出する検出工程（検査）が行われる。その結果、ノズル組３１ｂを構成する複数のノズル３２の不良が検出されなかった場合は、指示部３５からノズル組３１ｂを構成する複数のノズル３２に対してインクを吐出する信号が送信され、ステップ４、５・・・１２、１３へと進む。それ以後は、ノズル組３１ａの使用が停止され、ステップ１３が終了した後は、ステップ２０、ノズル組３１ｂの検査、ステップ４、５・・・と、図７に示すとおりの順番で引き続き行われていく。

その一方、ノズル組３１ｂを構成する複数のノズル３２の不良が検出された場合は、ステップ４は行わず、検出部３６から選択部３４に対して、選択しているノズル組３１ｂ以外のノズル組３１（例えば、ノズル組３１ｃ）をさらに選択させる信号を送信する。その信号に従って、選択部３４はノズル組３１ｃを選択する（Ｓ２１：ステップ２１）。且つ、検出部３６は、以後、ノズル３２の不良が検出されたノズル組３１ｂを選択部３４が選択しないようにする信号を選択部３４に対して送信する。

その後、ノズル組３１ｃを用いてホール輸送層１７を形成するに先立って、検出部３６によってノズル組３１ｃを構成する複数のノズル３２の不良の有無を検出する検出工程（検査）が行われる。その結果、ノズル組３１ｃを構成する複数のノズル３２の不良が検出されなかった場合は、指示部３５からノズル組３１ｃを構成する複数のノズル３２に対してインクを吐出する信号が送信され、ステップ６、７・・・１２、１３へと進む。それ以後は、ノズル組３１ａ及びノズル組３１ｂの使用が停止され、ステップ１３が終了した後は、ステップ２１、ノズル組３１ｃの検査、ステップ６、７・・・と、図７に示すとおりの順番で引き続き行われていく。

ノズル組３１ａを構成する複数のノズル３２については不良が検出されなかったものの、ノズル組３１ｂを構成する複数のノズル３２について不良が検出された場合は、ステップ４は行わず、検出部３６から選択部３４に対して、選択しているノズル組３１ｂ以外のノズル組３１（例えば、３１ｃ）をさらに選択させる信号を送信する。その信号に従って、選択部３４はノズル組３１ｃを選択する（Ｓ２１：ステップ２１）。且つ、検出部３６は、以後、ノズル３２の不良が検出されたノズル組３１ｂを選択部３４が選択しないようにする信号を選択部３４に対して送信する。

その後、ノズル組３１ｃを用いてホール輸送層１７を形成するに先立って、検出部３６によってノズル組３１ｃを構成する複数のノズル３２の不良の有無を検出する検出工程（検査）が行われる。その結果、ノズル組３１ｃを構成する複数のノズル３２の不良が検出されなかった場合は、指示部３５からノズル組３１ｃを構成する複数のノズル３２に対してインクを吐出する信号が送信され、ステップ６、７・・・１２、１３へと進む。それ以後は、ノズル組３１ｂの使用が停止され、ステップ１３が終了した後は、ノズル組３１ａの検査、ステップ２、３、その後、ステップ２１・・・と、図７に示すとおりの順番で引き続き行われていく。

以上のようにノズル３２の不良の検出工程を行うことによって、さらには、その検出工程により不良が発見されたノズル組３１の使用を停止することによって、不良を有するノズル３２を含むノズル組３１によるインクの吐出を抑制することができるため、安定してより高品位な有機ＥＬ基板１を量産することができる。また、ノズル組３１が複数設けられているため、不良を有するノズル３２が発生した場合であっても、即座に製造を停止する必要がなく、製造を継続できるため、製造効率（装置稼働率）を向上することができる。

安定してさらに高品位な有機ＥＬ基板１の量産を実現する観点から、各ノズル組３１の検査と共に、各ノズル組３１を構成する複数のノズル３２のメンテナンスを行うことが特に好ましい。

（実施形態３）
上記実施形態１、２では、各ノズル組３１は、一列に配列された複数のノズル３２により構成されているが、各ノズル組３１をマトリクス状に配列された複数のノズル３２により構成しても構わない。例えば、二列又は三列に配列された複数のノズル３２により構成してもよい。本実施形態３では各ノズル組３１を二列に配列された複数のノズル３２により構成する例について説明する。

図８は、本実施形態３におけるノズル組３１の構成を表す図である。

図８に示すように、本実施形態３では、ノズル列３１ａ及びノズル列３１ｄがひとつのノズル組３１ｇを構成している。ノズル列３１ｂ及びノズル列３１ｅがひとつのノズル組３１ｈを構成している。また、ノズル列３１ｃ及びノズル列３１ｆがひとつのノズル組３１ｉを構成している。すなわち、本実施形態３におけるノズル組３１ｇ、３１ｈ、及び３１ｉのそれぞれは二列に配列された複数のノズル３２により構成されている。

上記実施形態１、２では、ひとつの凹部１９ａに対してひとつのノズル３２からインクが吐出される構成とされていたが、本実施形態３では、ひとつの凹部１９ａに対して、主走査方向に列ぶ複数の（具体的には２つの）ノズル３２からインクが吐出される構成となっている。具体的には、ノズル列３１ａを構成しているいずれかのノズル３２と、ノズル列３１ｄを構成いているいずれかのノズル３２からインクが吐出される構成となっている。

このような構成を採用することによって、ノズル３２相互間でインク吐出量にばらつきがある場合でも、各凹部１９ａに吐出される総インク量のばらつきを比較的小さくすることができる。従って、より高品位な有機ＥＬ基板１の安定した製造が可能となる。

また、有機ＥＬ基板１を１枚製造するために必要な時間を短縮することができる。通常、各凹部１９ａに対して吐出しなければならないインクの量に対して、ひとつのノズル３２から吐出可能なインクの量は極めて少ない。このため、各凹部１９ａにインクを複数回にわたって吐出しなければならない。従って、例えば、実施形態１、２のように、各ノズル組３１を構成する複数のノズル３２が一列に並べられており、各凹部１９ａに対してひとつのノズル３２からインクを吐出する場合は、複数回の吐出が終わるまでノズル３２が各凹部１９ａの範囲上に存在する様に走査速度を遅くする必要がある。各ノズル組３１をマトリクス状に配列された複数のノズル３２により構成し、各凹部１９ａに複数のノズル３２から吐出する構成とすることにより、走査速度を上げて走査時間を短縮することができる。

具体的に、本実施形態３の場合は、図９に示すステップで有機ＥＬ基板１の製造を行うことができる。

図９は本実施形態３に係る有機ＥＬ基板１の製造工程を表すフローチャートである。

まず、オフセット調整を行う。オフセット調整に続いて、製造装置２に基板本体３をセットする（Ｓ３０：ステップ３０）。

選択部３４はノズル組３１ｇ（ノズル列３１ａ及びノズル列３１ｄ）を選択し、指示部３５からノズル組３１ｇを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ１でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ３１：ステップ３１）。ホール輸送層１７形成後、ホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ３２：ステップ３２）。すなわち、新しい基板本体３を設置台にセットする。

選択部３４はノズル組３１ｈ（ノズル列３１ｂ及びノズル列３１ｅ）を選択し、指示部３５からノズル組３１ｈを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ１でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ３３：ステップ３３）。ホール輸送層１７形成後、ホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ３４：ステップ３４）。

選択部３４はノズル組３１ｉ（ノズル列３１ｃ及びノズル列３１ｆ）を選択し、指示部３５からノズル組３１ｉを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ１でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ３５：ステップ３５）。ホール輸送層１７形成後、ホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ３６：ステップ３６）。

ステップ３６の後、さらにステップ３１、ステップ３２・・・と、ステップ３１〜ステップ３６を繰り返し行っていく。

このように、３つのノズル組３１を順に使用することにより、実施形態１、２のように６つのノズル組３１を順に使用する場合よりも、ノズル組３１の吐出終了から次に吐出を開始するまでの期間を短縮することができる。従って、ノズル３２の先端部のインク蒸発を抑えることができ、吐出不良をより低減することができる。

尚、本実施形態３のようにノズル組３１をマトリクス状に配列された複数のノズル３２により構成する場合においても、上記実施形態２と同様に、検出工程等を行っても勿論構わない。

（実施形態４）
本実施形態４では各ノズル組３１を三列に配列された複数のノズル３２により構成する例について説明する。

図１０は本実施形態４におけるノズル組３１の構成を表す図である。

図１０に示すように、本実施形態４では、ノズル列３１ａ、ノズル列３１ｂ、及びノズル組３１ｃがひとつのノズル組３１ｊを構成している。すなわち、第１のインクジェットヘッド３０ａにマトリクス状に設けられた複数のノズル３２がノズル組３１ｊを構成している。ノズル列３１ｄ、ノズル列３１ｅ、及びノズル列３１ｆがひとつのノズル組３１ｋを構成している。すなわち、第１のインクジェットヘッド３０ａにマトリクス状に設けられた複数のノズル３２がノズル組３１ｋを構成している。

このような構成を採用することによって、ノズル３２相互間でインク吐出量にばらつきがある場合でも、各凹部１９ａに吐出される総インク量のばらつきをより小さくすることができる。従って、さらに高品位な有機ＥＬ基板１の製造が可能となる。また、有機ＥＬ基板１を１枚製造するために必要な時間をさらに短縮することができる。

具体的に、本実施形態４の場合は、図１１に示すステップで有機ＥＬ基板１の製造を行うことができる。

図１１は本実施形態４に係る有機ＥＬ基板１の製造工程を表すフローチャートである。

まず、オフセット調整を行う。オフセット調整に続いて、製造装置２に基板本体３をセットする（Ｓ４０：ステップ４０）。選択部３４はノズル組３１ｊ（ノズル列３１ａ、ノズル列３１ｂ、及びノズル列３１ｃ）を選択し、指示部３５からノズル組３１ｊを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ１でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ４１：ステップ４１）。ホール輸送層１７形成後、ホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ４２：ステップ４２）。すなわち、新しい基板本体３を設置台にセットする。

選択部３４はノズル組３１ｋ（ノズル列３１ｄ、ノズル列３１ｅ、及びノズル列３１ｆ）を選択し、指示部３５からノズル組３１ｋを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ１でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ４３：ステップ４３）。ホール輸送層１７形成後、ホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ４４：ステップ４４）。

ステップ４４の後、さらにステップ４１、ステップ４２・・・と、ステップ４１〜ステップ４４を繰り返し行っていく。

このように、２つのノズル組３１を順に使用することにより、ノズル組３１の吐出終了から次に吐出を開始するまでの期間をさらに短縮することができる。従って、ノズル３２の先端部のインク固着をさらに緩和することができる。

尚、本実施形態４においても、上記実施形態２と同様に、検出工程等を行っても勿論構わない。

（実施形態５）
例えば、高い着弾精度が要求されるような、高精細な有機ＥＬ基板１を製造する場合と、それほど高い着弾精度が要求されない低精細な有機ＥＬ基板１を製造する場合とで製造工程を変更してもよい。

例えば、上記実施形態２に示すような製造工程で低精細な有機ＥＬ基板１を製造し、検出工程においてノズル列３１相互間で着弾精度に差が検出された場合は、ノズル列３１ａ〜３１ｆのうち着弾精度が比較的高いノズル列３１のみを使用して高精細な有機ＥＬ基板１を製造するようにしてもよい。

例えば、ノズル列３１ａ、３１ｃ、３１ｅ、及び３１ｆが比較的着弾精度がよいと判断された場合は、以下の製造工程により高精細な有機ＥＬ基板１を製造することが好ましい。勿論、上記実施形態２と同様に、検出工程等をさらに行ってもよい。

図１２は、ノズル列３１ａ、３１ｃ、３１ｅ、及び３１ｆが比較的着弾精度がよいと判断された場合の、高精細な有機ＥＬ基板１を製造するのに適した製造工程を表すフローチャートである。

まず、オフセット調整を行う。オフセット調整に続いて、基板本体３をセットする（Ｓ１：ステップ１）。選択部３４はノズル組３１ａを選択し、指示部３５からノズル組３１ａを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ１でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ２：ステップ２）。ホール輸送層１７形成後、ホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ３：ステップ３）。すなわち、新しい基板本体３を設置台にセットする。

選択部３４はノズル組３１ｃを選択し、指示部３５からノズル組３１ｃを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ５でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ６：ステップ６）。ステップ６によりホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ７：ステップ７）。

選択部３４はノズル組３１ｅを選択し、指示部３５からノズル組３１ｅを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ９でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ１０：ステップ１０）。ステップ１０によりホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ１１：ステップ１１）。

選択部３４はノズル組３１ｆを選択し、指示部３５からノズル組３１ｆを構成する複数のノズル３２に対して凹部１９ａにインクを吐出する信号が送信される。その信号に基づいて、ステップ１１でセットされた基板本体３に対して、ホール輸送層１７が形成される（Ｓ１２：ステップ１２）。ステップ１２によりホール輸送層１７が形成された基板本体３を、次にホール輸送層１７が形成される基板本体３に取り替える（Ｓ１３：ステップ１３）。

ステップ１３の後、さらにステップ２、３、６、７・・・と、ステップ２〜ステップ１３を繰り返し行っていく。

以上説明したように、本発明に係る機能基板の製造方法は、ノズル不良の発生を抑制できるので、有機エレクトロルミネッセンス基板、カラーフィルタ基板、電子基板等の製造に有用である。

実施形態１に係る有機ＥＬ基板１の断面図である。 有機ＥＬ基板１の平面図である。 ホール輸送層１７を形成する工程を表す断面図である。 発光層１８を形成する工程を表す断面図である。 製造装置２の要部の構成を表す図である。 実施形態１における有機ＥＬ基板１の製造工程を表すフローチャートである。 実施形態２における有機ＥＬ基板１の製造工程を表すフローチャートである。 実施形態３におけるノズル組３１の構成を表す図である。 実施形態３に係る有機ＥＬ基板１の製造工程を表すフローチャートである。 実施形態４におけるノズル組３１の構成を表す図である。 実施形態４に係る有機ＥＬ基板１の製造工程を表すフローチャートである。 ノズル列３１ａ、３１ｃ、３１ｅ、及び３１ｆが比較的着弾精度がよいと判断された場合の、高精細な有機ＥＬ基板１を製造するのに適した製造工程を表すフローチャートである。

符号の説明

１ 有機ＥＬ基板
２ 製造装置
１０ アクティブマトリクス基板
１１ 基板本体
１２ スイッチング素子
１３ 平坦化膜
１４ 画素電極
１５ 絶縁層
１６ 有機層
１７ ホール輸送層
１８ 発光層
１９ バンク
１９ａ 凹部
２０ 上部共通電極
３０ インクジェットヘッド
３１ ノズル組
３２ ノズル
３３ 制御部
３４ 選択部
３５ 指示部
３６ 検出部

Claims (18)

1. 複数の凹部を有する基板本体と、該各凹部に対して吐出されたインクが乾燥してなる複数の機能層とを備えた複数の機能基板を、上記インクを吐出するための複数のノズルによりそれぞれが構成された複数のノズル組を備えた吐出装置を用いて順次製造する方法であって、
   上記基板本体に対して上記複数のノズル組のうちのいずれかひとつを選択して使用して上記各凹部にインクを吐出し、該吐出したインクを乾燥させて上記機能層を形成する形成工程を備え、
   １又は複数の機能基板毎に使用するノズル組を順に変更しながら上記形成工程を行うことを特徴とする機能基板の製造方法。
2. 請求項１に記載された機能基板の製造方法において、
   上記複数のノズル組は相互に略同一の頻度で使用されることを特徴とする機能基板の製造方法。
3. 請求項１に記載された機能基板の製造方法において、
   上記各ノズル組を構成する複数のノズルは一列に配列されていることを特徴とする機能基板の製造方法。
4. 請求項１に記載された機能基板の製造方法において、
   上記各ノズル組を構成する複数のノズルはマトリクス状に配列されていることを特徴とする機能基板の製造方法。
5. 請求項１に記載された機能基板の製造方法において、
   上記各機能層は、有機エレクトロルミネッセンス発光層又はカラーフィルタ層であることを特徴とする機能基板の製造方法。
6. 請求項１に記載された機能基板の製造方法において、
   変更したノズル組を使用して上記インクを吐出するに先立って、該変更したノズル組を構成する複数のノズルの不良を検出する検出工程を行うことを特徴とする機能基板の製造方法。
7. 請求項６に記載された機能基板の製造方法において、
   上記ノズルの不良は、着弾精度不良及び／又は吐出不良であることを特徴とする機能基板の製造方法。
8. 請求項６に記載された機能基板の製造方法において、
   上記検出工程においてノズルの不良が検出された場合に、該変更したノズル組からその他のノズル組にさらに変更して、上記形成工程を行うことを特徴とする機能基板の製造方法。
9. 請求項６に記載された機能基板の製造方法において、
   上記検出工程においてノズルの不良が検出された場合に、該ノズルの不良が検出されたノズル組の使用を停止することを特徴とする機能基板の製造方法。
10. 複数の凹部を有する基板本体と、該各凹部に対してインクを吐出して、該吐出されたインクを乾燥させることにより形成された複数の機能層とを備えた複数の機能基板を順次製造するための装置であって、
    各々、上記インクを吐出するための複数のノズルにより構成された複数のノズル組と、
    １又は複数の基板本体毎に異なるノズル組を順に選択していく選択部と、該選択部により選択されたノズル組を構成する複数のノズルに上記複数の凹部に対してインクを吐出させる指示部とを有する制御部を備えることを特徴とする機能基板の製造装置。
11. 請求項１０に記載された製造装置において、
    上記選択部は、上記複数のノズル組が相互に略同一の頻度で使用されるようにノズル組を選択していくことを特徴とする製造装置。
12. 請求項１０に記載された製造装置において、
    上記各ノズル組を構成する複数のノズルは一列に配列されていることを特徴とする製造装置。
13. 請求項１０に記載された製造装置において、
    上記各ノズル組を構成する複数のノズルはマトリクス状に配列されていることを特徴とする製造装置。
14. 請求項１０に記載された製造装置において、
    上記各機能層は、有機エレクトロルミネッセンス発光層又はカラーフィルタ層であることを特徴とする製造装置。
15. 請求項１０に記載された製造装置において、
    上記制御部は、上記司令部が上記選択部により選択されたノズル組にインクを吐出させるに先立って、該選択部により選択されたノズル組を構成する複数のノズルの不良を検出する検出部をさらに備えることを特徴とする製造装置。
16. 請求項１５に記載された製造装置において、
    上記ノズルの不良は、着弾精度不良及び／又は吐出不良であることを特徴とする製造装置。
17. 請求項１５に記載された製造装置において、
    上記検出部は、上記ノズルの不良が検出された場合に、上記司令部が上記選択部により選択されたノズル組にインクを吐出させるに先立って、上記選択部に対して該選択したノズル組以外のノズル組をさらに選択させるものであることを特徴とする製造装置。
18. 請求項１５に記載された製造装置において、
    上記検出部は、上記ノズルの不良が検出された場合に、上記司令部が上記選択部により選択されたノズル組にインクを吐出させるに先立って、上記選択部に対して上記ノズルの不良が検出されたノズル組以外のノズル組をさらに選択させると共に、以後、該選択部が該ノズルの不良が検出されたノズル組を選択しないようにすることを特徴とする製造装置。

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