JP2007230117A

JP2007230117A - 液滴吐出装置、液滴吐出装置の製造方法、および電気光学装置の製造方法

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Publication number: JP2007230117A
Application number: JP2006055873A
Authority: JP
Inventors: Hidetaka Hanaoka; 英孝花岡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】圧電振動子の充放電特性を調整して各液滴吐出機構間での液滴吐出量や吐出速度のばらつきを低減可能な液滴吐出装置、この液滴吐出装置の製造方法、および当該液滴吐出装置を用いた電気光学装置の製造方法を提供すること。
【解決手段】液滴吐出装置において、液滴吐出機構を構成する圧電振動子２２４の個別外部電極２３１に直列にトリミング用抵抗部２３３を接続しておく。そして、圧電振動子２２４に対して共通の駆動信号を印加したときのノズル開口からの液滴吐出量を測定し、その測定結果に基づいて、トリミング用抵抗部２２３に対してトリミングを行い、圧電振動子２２３の充放電特性を調整することにより、液滴吐出ヘッドにおける液滴吐出機構間の液滴吐出量のばらつきを低減する。
【選択図】図７

Description

本発明は、圧力発生室を膨張、収縮させることによりノズル開口から液滴を吐出させる液滴吐出装置、この液滴吐出装置の製造方法、および当該液滴吐出装置を用いた電気光学装置の製造方法に関するものである。

液滴吐出装置は、圧電振動子と、この圧電振動子に駆動されて内圧が変化する圧力発生室と、この圧力発生室に連通するノズル開口とを備えた液滴吐出機構を複数、液滴吐出ヘッド上に有しており、複数のノズル開口の各々に対応する圧電振動子を作動させ、複数のノズル開口の各々に連通する圧力発生室を膨張、収縮させることにより、ノズル開口から液滴を吐出させる（例えば、特許文献１参照）。

このような液滴吐出装置は、近年、様々な分野で使用されており、いわゆるインクジェットプリンタと称せられる記録装置の他にも、例えば、カラーフィルタ用の色材を配合した液状組成物を基板上に吐出してカラーフィルタを製造することが提案されている。また、液滴吐出装置によって有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ／Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置用の基板上に、有機機能材料を有機溶剤中に配合した液状組成物をドット状に吐出してＥＬ素子の正孔輸送層や発光層などの有機機能層を形成することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００１−２７７５２５号公報特開２００３−２２９２５６号公報

このような液滴吐出装置においては、液状組成物によって各画素にカラーフィルタやＥＬ素子の有機機能層を構成するため、表示した画像の品位を性能させるためには、各液滴吐出機構間での液滴吐出量のばらつきが小さいことが求められる。そこで、特許文献１には、圧電振動子の変位量を測定し、その測定結果に基づいて、圧電振動子の外電極にトリミングを行い、圧電振動子の変位量を揃えることにより、各液滴吐出機構間での液滴吐出量のばらつきを低減することが提案されている。

ここに、本願発明者は、圧電振動子はキャパシタとみなすことができ、かつ、圧電振動子が電荷を充放電する際の変位を利用して液滴を吐出していることに着目し、新たなトリミング技術を提供するものである。

すなわち、本発明の課題は、圧電振動子の充放電特性を調整して各液滴吐出機構間での液滴吐出量や吐出速度のばらつきを低減可能な液滴吐出装置、この液滴吐出装置の製造方法、および当該液滴吐出装置を用いた電気光学装置の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、圧電体に電圧印加するための一対の外部電極を備えた圧電振動子と、該圧電振動子に駆動されて内圧が変化する圧力発生室と、該圧力発生室に連通するノズル開口とを備えた液滴吐出機構を複数、液滴吐出ヘッド上に有する液滴吐出装置において、前記複数の液滴吐出機構の各々では、前記一対の外部電極の少なくとも一方にトリミング用抵抗部が直列接続され、当該トリミング用抵抗部に対するトリミングにより前記圧電振動子の充放電特性を可変にして前記ノズル開口からの液滴吐出特
性を調整可能にしたことを特徴とする。

本発明において、前記複数の液滴吐出機構には、前記トリミング用抵抗部が部分的に除去された液滴吐出機構が含まれている。

本発明では、圧電体に電圧印加するための一対の外部電極を備えた圧電振動子と、該圧電振動子に駆動されて内圧が変化する圧力発生室と、該圧力発生室に連通するノズル開口とを備えた液滴吐出機構を液滴吐出ヘッド上に複数、有する液滴吐出装置の製造方法において、前記複数の液滴吐出機構の各々に対して、前記一対の外部電極の少なくとも一方にトリミング用抵抗部を直列接続しておき、前記圧電振動子に対して共通の駆動信号を印加したときの前記ノズル開口での液滴吐出特性の測定を行う吐出特性測定工程と、当該液滴吐出特性の測定結果に基づいて、前記トリミング用抵抗部に対してトリミングを行い、前記圧電振動子の充放電特性を調整するトリミング工程とを行い、前記液滴吐出ヘッドにおける液滴吐出機構間の液滴吐出特性のばらつきを低減することを特徴とする。

本発明では、圧電振動子の外部電極にトリミング用抵抗部が直列接続されており、このトリミング用抵抗部をトリミングすると、当該外部電極に直列接続する抵抗値を大きくすることができる。その結果、トリミングを施した圧電振動子では、時定数ＣＲ（Ｃ：キャパシタ成分の容量値、Ｒ：等価直列抵抗の抵抗値）が大きくなるので、圧電振動子に駆動信号を印加した際の放電が遅くなる分、液滴の吐出速度が小となり、液滴の吐出重量が小となる。それ故、複数の液滴吐出機構のうち、液滴の吐出量あるいは吐出速度が最小の液滴吐出機構を基準にトリミングを行えば、各液滴吐出機構での液滴の吐出量、および液滴の吐出速度を揃えることができる。

本発明において、前記トリミングは、前記トリミング用抵抗部を部分的に除去するレーザートリミングであることが好ましい。

本発明において、前記圧電振動子がケースにより覆われている場合、当該ケースには、前記トリミング用抵抗部と対向する位置に開口部が形成されていることが好ましい。このように構成すると、前記レーザートリミングの際には、前記ケースの外部から前記開口部を介して前記トリミング用抵抗部にレーザーを照射することができる。それ故、トリミングの際、液滴吐出ヘッドを分解して圧電振動子を露出させる必要がない。

本発明において、前記液滴吐出特性は、例えば、基準となる駆動電圧を印加した際の液滴の吐出量あるいは吐出速度である。この場合、前記トリミングは、前記複数の液滴吐出機構のうち、液滴の吐出量あるいは吐出速度が最小の液滴吐出機構を基準に行えばよい。

本発明を適用した液滴吐出装置は、電気光学装置の製造に用いることができ、この場合、前記液滴吐出装置を用いて電気光学装置用基板上の所定位置に液状組成物を吐出する液滴吐出工程と、前記液状組成物を固化させて画素構成要素を構成する固化工程とを行う。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した液滴吐出装置の一例を説明する。

（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。なお、液滴吐出装置によってカラー印刷やカラーの表示装置を製造する場合、通常、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の絵素を形成する必要がある。従って、液滴吐出装置については、１台で各色に対応する液滴を吐出可能に構成するか、所定の色に対応するものを複数台、準備することになるが、以下の説明では、後者において複数、準備した液滴吐出装置のうちの１台を説明
する。

図１において、液滴吐出装置１０は、各種の液状組成物を基板などの媒体上の所望位置に液滴として吐出するものであり、液状組成物を各種媒体上に液滴として吐出するノズル開口を備える液滴吐出ヘッド２２と、液滴吐出ヘッド２２を保持する共通のキャリッジ２６とを有している。また、液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド２２の位置を制御するヘッド位置制御装置１７と、媒体としての基板１２の位置を制御する基板位置制御装置１８と、液滴吐出ヘッド２２を基板１２に対して主走査移動させる主走査駆動手段としての主走査駆動装置１９と、液滴吐出ヘッド２２を基板１２に対して副走査移動させる副走査駆動手段としての副走査駆動装置２１と、基板１２を液滴吐出装置１０内の所定の作業位置へ供給する基板供給装置２３と、液滴吐出装置１０の全般の制御を司るコントロール装置２４とを有しており、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によって、液滴吐出ヘッド２２（キャリッジ２６）と基板１２とを相対移動させる移動手段が構成されている。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はベース９の上に設置され、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。

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αモータ（図示せず）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揺動回転させるβモータ（図示せず）と、液滴吐出ヘッド２２を主走査方向と平行な軸線回りに揺動回転させるγモータ（図示せず）と、そして液滴吐出ヘッド２２を上下方向へ平行移動させるＺモータ（図示せず）とを備えている。基板位置制御装置１８は、媒体としての基板１２を載せるテーブル４９と、そのテーブル４９を面内回転させるθモータ（図示せず）とを備えている。主走査駆動装置１９は、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とを備えている。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へ平行移動する。副走査駆動装置２１は、副走査方向Ｙへ延びるＹガイドレール（図示せず）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とを備えている。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内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、従って、Ｘスライダ５３に支持された液滴吐出ヘッド２２の主走査方向Ｘ上の位置やテーブル４９の副走査方向Ｙ上の位置などを高精細に制御できる。なお、液滴吐出ヘッド２２やテーブル４９の位置制御は、パルスモータを用いた位置制御に限られず、サーボモータを用いたフィードバック制御や、その他任意の制御方法によって実現することもできる。

基板供給装置２３は、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とを備えている。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１アーム６２と、第１アーム６２に対して回転する第２アーム６３と、第２アーム６３の先端下面に設けられた吸着パッド６４とを備えており、吸着パッド６４は、空気吸引などによって基板１２を吸着できる。

また、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７９が配置されている。

ここで、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の一方の脇位置には、キャッピング機構７６およびクリーニング機構７７が配置され、キャッピング機構７６は、液滴吐出ヘッド２２が待機状態にあるときにノズルの乾燥を防止するための機構である。クリーニング機構７７は、液
滴吐出ヘッド２２を洗浄するための機構である。また、副走査駆動装置２１の他方の脇位置には、液滴吐出ヘッド２２内の個々のノズル開口から吐出される液滴の重量を測定する電子天秤７８が配置されている。

（制御系および駆動系の構成）
図２は、図１に示す液滴吐出装置の制御系を示すブロック図である。図３および図４は、図１に示す液滴吐出装置に用いた液滴吐出ヘッドのヘッド駆動部の電気的構成を示す説明図、およびヘッド駆動部を構成する素子の説明図である。なお、図２に示す例では、制御系をコンピュータ本体部側に構成した例を示してあるが、その一部については、液滴吐出装置本体側に構成してもよい。

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とを有している。上記プロセッサは、図２に示すように、演算などの処理を行うＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ／ヘッド制御手段）６９と、各種情報を記憶するメモリすなわち情報記憶媒体７１とを有しており、図１を参照して説明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内の圧電振動子２２４を駆動するヘッド駆動部８などは、入出力インターフェース７３およびバス７４を介してＣＰＵ６９に接続されている。

ヘッド駆動部８は、複数の液滴吐出ヘッド２２と基板１２との相対移動に連動して、所定のビットマップに基づいて圧電振動子２２４を作動させ、液滴吐出ヘッド２２の各ノズル開口から液滴を吐出させて基板１２に所定のパターンを描画する。

なお、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およびキャッピング装置７６なども、入出力インターフェース７３およびバス７４を介してＣＰＵ６９に接続されている。

情報記憶媒体７１としてのメモリは、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）などといった半導体メモリや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ読取り装置、ディスク型記憶媒体などといった外部記憶装置などを含む概念であり、機能的には、液滴吐出装置１０の動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する記憶領域、液状組成物の基板１２上における吐出位置（ビットマップ）を座標データとして記憶するためのビットマップ記憶領域、副走査方向Ｙへの基板１２の副走査移動量を記憶するための記憶領域、ＣＰＵ６９のためのワークエリアやテンポラリファイルなどとして機能する領域などの各種記憶領域が設定されている。

ＣＰＵ６９は、情報記憶媒体７１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に表面の所定位置に液状組成物を吐出するための制御を行うものである。具体的な機能実現部として、クリーニング処理を実現するための演算を行うクリーニング演算部、キャッピング処理を実現するためのキャッピング演算部、電子天秤を用いた重量測定を実現するための演算を行う重量測定演算部、および液滴吐出によって所定のパターンを描画するための演算を行う描画演算部などを備えている。この描画演算部を詳しく分割すれば、液滴吐出ヘッド２２を描画のための初期位置へセットするための描画開始位置演算部、液滴吐出ヘッド２２を主走査方向Ｘへ所定の速度で走査移動させるための制御を演算する主走査制御演算部、基板１２を副走査方向Ｙへ所定の副走査量だけずらせるための制御を演算する副走査制御演算部、および液滴吐出ヘッドの複数のノズル開口２１３のうちのいずれを作動させて液状組成物を吐出するかを制御するためビットマップを形成するための演算を行うビットマップ演算部（ノズル吐出制御演算部）などといった各種の機能演算部を有している。

図３に示すように、ヘッド駆動部８は、所定の電源を生成する電源生成部８７と、コンピュータ本体部６６から出力された制御信号、および電源生成部８７から供給される電源に基づいて駆動信号ＣＯＭを形成する駆動信号発生回路８８（駆動信号発生手段）とを備えている。また、ヘッド駆動部８は、シフトレジスタ８０、ラッチ回路８１、レベルシフタ８２、およびスイッチ回路８４を備えており、スイッチ回路８４に圧電振動子２２が接続されている。ここで、シフトレジスタ８０、ラッチ回路８１、レベルシフタ８２、スイッチ回路８３、および圧電振動子２２４はそれぞれ、図４に示すように、液滴吐出ヘッド２２の各ノズル開口毎に設けたシフトレジスタ素子８０Ａ〜８０Ｎ、ラッチ素子８１Ａ〜８１Ｎ、レベルシフタ素子８２Ａ〜８２Ｎ、スイッチ素子８３Ａ〜８３Ｎ、圧電振動子２２４Ａ〜２２４Ｎから構成され、シフトレジスタ８０、ラッチ回路８１、レベルシフタ８２、スイッチ回路８３、圧電振動子２２４の順で電気的に接続されている。

このようなヘッド駆動部８により、圧電振動子２２４に、後述する駆動信号ＣＯＭを印加して液滴を吐出させる制御について説明する。なお、以下の説明ではドットパターンデータを構成する吐出データ（１ドットデータに相当）を、複数ビットで構成した場合について説明する。まず、ヘッド駆動部８では、コンピュータ本体部６６の発振回路（図示せず）からのクロック信号（ＣＬＫ）に同期して、コンピュータ本体部６６から出力された吐出データ（ＳＩ）の内の最上位ビットのデータを、順次シフトレジスタ素子８０Ａ〜８０Ｎにセットする。全ノズル開口分の吐出データがシフトレジスタ素子８０Ａ〜８０Ｎにセットされると、コンピュータ本体部６６は、所定のタイミングでラッチ回路８１、すなわち、ラッチ素子８１Ａ〜８１Ｎへラッチ信号（ＬＡＴ）を出力する。このラッチ信号により、ラッチ素子８１Ａ〜８１Ｎは、シフトレジスタ素子８０Ａ〜８０Ｎにセットされた吐出データをラッチする。このラッチされた吐出データは、電圧増幅器であるレベルシフタ８２、すなわち、レベルシフタ素子８２Ａ〜８２Ｎに供給される。各レベルシフタ素子８２Ａ〜８２Ｎは、吐出データが例えば「１」の場合に、スイッチ回路４３が駆動可能な電圧、例えば、数十ボルトまでこの吐出データを昇圧する。そして、この昇圧された吐出データはスイッチ回路８３、すなわち、スイッチ素子８３Ａ〜８３Ｎに印加され、スイッチ素子８３Ａ〜８３Ｎは、当該吐出データにより接続状態になる。ここで、各スイッチ素子８３Ａ〜８３Ｎには、駆動信号発生回路８８から駆動信号ＣＯＭが印加されており、スイッチ素子８３Ａ〜８３Ｎが接続状態になると、このスイッチ素子８３Ａ〜８３Ｎに接続された圧電振動子２２４Ａ〜２２４Ｎに駆動信号ＣＯＭが供給される。なお、吐出データが例えば「０」の場合には、対応する各レベルシフタ素子３９Ａ〜３９Ｎは昇圧を行わない。そして、最上位ビットのデータに基づいて駆動信号を印加すると、続いて、コンピュータ本体部６６は、１ビット下位のデータをシリアル伝送させてシフトレジスタ素子８０Ａ〜８０Ｎにセットする。そして、シフトレジスタ素子８０Ａ〜８０Ｎにデータがセットされたならば、ラッチ信号を印加させることにより、セットされたデータをラッチさせ、駆動信号を圧電振動子２２４Ａ〜３９Ｎに供給させる。以後は、１ビットずつ吐出データを下位ビットにシフトしながら最下位ビットまで同様の動作を繰り返し行う。

このように、圧電振動子２２４に駆動信号を供給するか否かを、吐出データによって制御できる。すなわち、吐出データを「１」にすることにより駆動信号ＣＯＭを圧電振動子２２４に供給でき、吐出データを「０」にすることにより駆動信号ＣＯＭの圧電振動子２２４への供給を遮断することができる。なお、吐出データを「０」にした場合、圧電振動子２２４は直前の電荷（電位）を保持する。

（液滴吐出ヘッドの構成）
図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、液滴吐出ヘッドのノズル形成面を示す説明図、および液滴吐出ヘッドに構成された液滴吐出機構の１つ分の構成を示す断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、圧電振動子の拡大断面図、および振動子ユニットの斜視図である
。なお、液滴吐出装置において、１台で各色に対応する液滴を吐出する場合、各色に対応する液滴吐出ヘッド２２が共通のキャリッジ２６に複数、保持されるか、１つの液滴吐出ヘッド２２の各色分のノズル開口が形成されることになる。

図５（Ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド２２は、多数のノズル開口２１３を列状に並べることによって形成されたノズル列２８を備えている。ノズル開口２１３の数は、例えば１８０個であり、ノズル開口２１３の穴径は例えば２８μｍであり、ノズル開口２１３間のノズルピッチは例えば１４１μｍである。なお、液滴吐出ヘッド２２の基板１２に対する主走査方向Ｘおよびそれに直交する副走査方向Ｙは図示の通りである。すなわち、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、液状組成物を複数のノズル開口２１３から選択的に吐出することにより、基板１２内の所定位置に液滴を着弾させる。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。

ここで、液滴吐出ヘッド２２は、１つのノズル開口２１に対応して、以下に説明する圧電振動子および圧力発生室を備えた液滴吐出機構を有しており、本形態では、液滴吐出ヘッド２２に対して、ノズル開口２１３の数に相当する液滴吐出機構が構成されている。

図５（Ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド２２は、ケース２０２、流路ユニット２０３、および圧電振動子ユニット２０４などによって構成されている。なお、この液滴吐出ヘッド２２の説明では、便宜上、図５（Ｂ）の下方を先端側と称し、図５（Ｂ）の上側を基端側と称する。

ケース２０２は、先端と後端が共に開放した収納空部２０５を設けた合成樹脂製のブロック状部材であり、後述するレーザートリミングを行う際の開口部２３７が形成されている。ケース２０２の先端には流路ユニット２０３が接合されており、また収納空部２０５内には、後述する振動子群の櫛歯状先端を先端側開口に臨ませた状態で圧電振動子ユニット２０４が収容されている。収納空部２０５の側方には、基端側にて液状組成物の貯留部（図示せず）に連通している供給管２０７が形成されている。

流路ユニット２０３は、流路形成板２１０、ノズルプレート２１１、および弾性板２１２から概略構成されている。ノズルプレート２１１は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル開口２１３を列状に開設した薄い板状部材であり、例えば、ステンレス板によって構成してある。流路形成板２１０には、供給管２０７を通して供給された液状組成物が流入するリザーバ２１４、ノズル開口２１３から液滴を吐出するために必要な圧力を発生させる圧力発生室２１５、リザーバ２１４と圧力発生室２１５を連通する供給口２１６が形成されている。本形態では、これらの各部を形成するにあたってはシリコンウェハーをエッチング処理する。弾性板２１２は、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の高分子膜を弾性体膜２１７としてステンレス板等の支持板２１８上にラミネートした二重構造である。支持板２１８は、リザーバ２１４に対応するコンプライアンス部２１９や圧力発生室２１５に対応するダイヤフラム部２２０がエッチング処理によって除去されており、これらの部分を弾性体膜２１７だけにしてある。なお、ダイヤフラム部２２０には、中心部分を残すように支持板２１８を環状に除去して島部２２１を形成する。この島部２２１は、後述する圧電振動子２２４の先端面部が背面側から接合される部分である。島部２２１は、ノズル開口２１３と同様にドット形成密度に対応したピッチで複数設けてあり、ノズル配列方向に対応する幅が狭く、圧電振動子２２４における積層方向（後述）に対応する長さを長くしたブロック状に形成してある。流路ユニット２０３は、ノズルプレート２１１を流路形成板２１０の前面側に配置すると共に、弾性板２１２を背面側に配置し、ノズルプレート２１１と弾性板２１２とで流路形成板２１０を挟み、接着等により一
体化することで作製される。流路ユニット２０３において、弾性板２１２は、圧力発生室２１５やリザーバ２１４の天井面を封止する封止材の一部を構成する。従って、流路ユニット２０３内には、リザーバ２１４から圧力発生室２１５を通ってノズル開口２１３に至る一連のインク流路が、圧電振動子２２４の数に応じた複数形成される。

圧電振動子ユニット２０４は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、複数の圧電振動子２２４とダミーの圧電振動子２２６とからなる振動子群２０６と、この振動子群２０６を支持する固定板２２５とによって概略構成されている。圧電振動子２２４は、例えば、５０μｍ〜１００μｍ程度の極めて細い幅の櫛歯状に切り分けられている。また、ダミーの圧電振動子２２６は液滴の吐出に関与しない圧電振動子であり、必要な剛性が確保できるように圧電振動子２２４よりも十分に広い幅に形成されている。ここに示す圧電振動子２２４は、いわゆる縦振動モードの圧電振動子であり、後述するように、圧電体及び電極の積層方向とは直交する方向に変位（伸縮）する。また、圧電振動子２２４は、金層やクロム層からなる共通内部電極２２７と個別内部電極２２８とを圧電体２２９を挟んで交互に積層して形成された積層型の圧電振動子である。

共通内部電極２２７は、液滴吐出ヘッド２２上に構成された全ての圧電振動子２２４に対して同じ電位レベルに設定される電極であり、個別内部電極２２８は、供給される駆動信号に応じて各圧電振動子２２４毎に電位レベルが設定される電極である。本形態では、圧電振動子２２４における先端から長手方向（積層方向とは直交する方向）の半分程度から３分の２程度までの部分を自由端部２２４ａとし、残りの部分を基端部２２４ｂとしている。自由端部２２４ａには、共通内部電極２２７と個別内部電極２２８とが重なり合った活性領域を形成してある。これらの内部電極２２７、２２８に電位差を与えると、活性領域の圧電体２２９が変形し、自由端部２２４ａが長手方向に変位して伸縮する。

ここで、共通内部電極２２７の基端は、圧電振動子２２４の基端面部で金層やクロム層などの金属層からなる共通外部電極２３０に導通している一方、個別内部電極２２８の先端は、圧電振動子２２４の先端面部で金層やクロム層などの金属層からなる個別外部電極２３１に導通している。共通内部電極２２７の先端は圧電振動子２２４の振動子の先端面部よりも少し手前に位置しており、個別内部電極２２８の基端は自由端部２２４ａと基端部２２４ｂの境界に位置している。

個別外部電極２３１は、圧電振動子２２４の先端面部と、圧電振動子２２４における積層方向の一側面に形成された電極であり、フレキシブルケーブル２３２の配線パターンが接続された個別配線接続部２３５に導通している。共通外部電極２３０は、圧電振動子２２４の基端面部と、上記の配線接続面と、圧電振動子２２４における積層方向の他側面である固定板取付面とに形成された電極であり、フレキシブルケーブル２３２の配線パターンが接続された共通配線接続部２３４に導通している。従って、液滴吐出ヘッド２２では、フレキシブルケーブル２３２を通して駆動信号が圧電振動子２２の個別外部電極２３１および共通外部電極２３０に印加される。

ここで、個別外部電極２３１および共通外部電極２３０は、最外層の圧電体２２９を作動させるための電極としても機能する。すなわち、個別外部電極２３１は、積層方向の外側表面に形成された圧電体２２９ａを挟んで共通内部電極２２７と対になっており、活性領域でこの共通内部電極２２７と個別外部電極２３１とがオーバーラップしている。同様に、共通外部電極２３０は、積層方向の外側表面に形成された圧電体２２９ｂを挟んで個別内部電極２２８と対になっており、活性領域で個別内部電極２２８と共通外部電極２３０とがオーバーラップしている。

このような圧電振動子ユニット２０４の製造方法は概ね、以下の通りである。まず、積
層体作製工程において、自由端部２２４ａとなる先端側部分では共通内部電極２２７と個別内部電極２２８とが重ね合わせられ、基端部２２４ｂとなる基端側部分では共通内部電極２２７のみの非重合領域が形成されるように、共通内部電極２２７と個別内部電極２２８とを圧電体２２９を挟んで交互に積層して板状の積層体基材を作製する。

次に、外部電極形成工程において、積層体基材の各面にスパッタ法や蒸着法により、個別外部電極２３１、個別配線接続部２３５、共通外部電極２３０、共通配線接続部２３４を形成する。

次に、振動子作製工程において、積層体を切り分けて複数の圧電振動子２２４、２２６が列設された振動子群２０６を作製する。この工程では、まず、積層体の基端部２２４ｂの固定板取付面に固定板２２５を接着等によって接合した後、ワイヤーソーやダイシングソー等を使用して、積層体を櫛歯状に歯割りし、細長いニードル状の個別の圧電振動子２２４、２２６に切り分ける。このとき、溝２３６を斜めに形成して、固定板２２５側では固定板２２５の先端位置までが、配線接続面側では基端面部までがそれぞれ切り込まれるようにする。なお、板状の積層体を固定板２２５へ接合してから歯割りするのは、歯割りを安定して行われるようにし、その後の取扱いを容易にするためである。従って、安定して歯割りすることができるのであれば、歯割りした後の積層体を固定板２２５へ接合しても良い。

（駆動信号の説明）
図７は、図１に示す液滴吐出装置に用いた駆動信号の波形図である。本形態では、圧電振動子２２４に印加される駆動信号は、例えば、図７に実線で示すように、中間電位Ｖmから最高電位ＶPSまで電位を変化させて圧力発生室２１５を初期状態から膨張させる吐出用膨張要素Ｓ１と、最高電位ＶPSを保持して圧力発生室２１５の膨張状態を保持するホールド要素Ｓ２と、最高電位ＶPSから最低電位ＶLSまで電位を変化させて膨張状態の圧力発生室２１５を収縮させて液滴を吐出させる吐出用収縮要素Ｓ３と、最低電位ＶLSを保持して圧力発生室２１５の収縮状態を保持するホールド要素Ｓ４と、最低電位ＶLSから中間電位Ｖmに変化させて収縮状態にある圧力発生室２１５を初期状態にまで復帰させる膨張要素Ｓ５と、中間電位Ｖmを保持するホールド要素Ｓ６とを含んでいる。従って、吐出用収縮要素Ｓ３の傾きが液滴の吐出量および吐出速度を規定する。

（トリミングのための構成）
本形態の圧電振動子ユニット２０４において、圧電振動子２２４は、５０μｍ〜１００μｍ程度の極く細い幅に切り分けられている。このため、この幅以上の大きさの欠損或いはピンホールが内部電極２２７、２２８に存在しているだけで、この内部電極２２７、２２８を使った部分は活性を失って変位しなくなる。また、内部電極２２７、２２８を順次に積層して行く際に、ずれが生じていることがある。さらに、機械的な加工方法を採用していることから圧電振動子２２４の幅がばらついてしまう可能性もある。このような事情により、歯割り後の個々の圧電振動子２２４の変位量（伸縮量）が個々の圧電振動子２２４において不揃いになっている可能性があり、このような場合には、同一の駆動信号ＣＯＭを印加してもノズル開口２１５毎に液滴の吐出量がばらついてしまう。

そこで、本形態では、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、圧電振動子２１４では、個別外部電極２３１と個別配線接続部２３５との間にはトリミング用抵抗部２３３が形成され、このトリミング用抵抗部２３３は、個別外部電極２３１に直列接続している。このような個別外部電極２３１は、個別外部電極２３１と同時形成されたクロム層などの金属膜や、ハンダペーストの塗布、焼成により形成された合金膜などにより構成することができる。

このような構成の液滴吐出ヘッド２２では、図４に示すように、複数の圧電振動子２２４Ａ〜２２４の各々に対してトリミング用抵抗部２３３Ａ〜２３３Ｎが直列接続している構造になっており、かかるトリミング抵抗部２３３（２３３Ａ〜２３３Ｎ）は、以下に説明するような液滴吐出装置１００の製造工程においてレーザートリミングが施され、圧電振動子の充放電特性を調整している。ここで、トリミング抵抗部２３３は、図５（Ｂ）に示すように、ケース２０２の開口部２３７に対応しており、この開口部２３７を介してレーザートリミング装置２５０から出射されたレーザービームをトリミング抵抗部２３３に照射可能である。

（液滴吐出装置の製造方法）
図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図１に示す液滴吐出装置に用いたノズル開口からの液滴吐出量のばらつきを示す説明図、トリミング後の振動子ユニットの斜視図、およびトリミングの様子を示す説明図である。本形態の液滴吐出装置１０を製造するにあたっては、図１〜図７を参照して説明したように液滴吐出装置１０を組み立てた後、吐出特性測定工程において、各圧電振動子２２４に対して基準となる駆動信号ＣＯＭを印加し、各ノズル開口２１３からの液滴吐出量（吐出特性）を測定する。その結果、例えば、図８（Ａ）に示すような液滴吐出量のばらつきが検出されたとする。ここで、ノズル列の両端部に位置するノズル開口２１３と、中央のノズル開口とでは、隣接する圧力発生室からのクロストークの影響が相違し、ノズル列の両端部に位置するノズル開口２１３から吐出される液滴量が大となっている。また、ノズル列の中央に位置するノズル開口２１３でも、上記したように、ピンホールの影響、位置ずれの影響などにより、ばらつきが発生している。

そこで、次のトリミング工程において、液滴吐出量が最小のノズル開口２１３に合わせてトリミングを行う。より具体的には、各圧電振動子２２４に対して直列接続されているトリミング用抵抗部２３３に対してレーザートリミングを行い、図８（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、トリミング用抵抗部２３３を部分的に除去し、トリミング用抵抗部２３３の幅寸法を調整する。その際、各ノズル開口２１３からの液滴吐出量と、目標吐出量（液滴吐出量の最小値）との差を計算した後、その差に基づいて、トリミング量を算出する。かかるトリミング量の算出は、例えば、制御装置を構成するマイクロコンピュータのメモリ中に、トリミング量（トリミング用抵抗部２３３の幅寸法）と、ノズル開口２１３からの液滴吐出量の変化量との関係を示すテーブル情報を記憶させておき、このテーブル情報を参照することにより行う。

このようにしてレーザートリミングを行うと、トリミング用抵抗部２３３の幅寸法が狭くなった圧電振動子２２４では、個別外部電極２３１に直列接続する抵抗値が大きくなる。その結果、圧電振動子２２４に駆動信号ＣＯＭを印加した際、圧電振動子２２４の時定数ＣＲ（Ｃ：キャパシタ成分の容量値、Ｒ：等価直列抵抗の抵抗値）が大きくなるので、図７に一点鎖線Ｓ１′、Ｓ３′、あるいは二点鎖線Ｓ１″、Ｓ３″で示すように、圧電振動子２２４の充電および放電が遅くなる。特に、圧電振動子２２４の放電速度が遅くなると、液滴の吐出速度が小となり、液滴の吐出量が小となる。それ故、複数の液滴吐出機構のうち、液滴の吐出量あるいは吐出速度が最小の液滴吐出機構を基準にトリミングを行えば、各液滴吐出機構での液滴の吐出量、および液滴の吐出速度を揃えることができる。

また、本形態では、圧電振動子２２４において、個別外部電極２３１が形成されている面と同一面にトリミング用抵抗部２３３を形成したため、個別外部電極２３１と同時に、あるいは個別外部電極２３１の形成工程と連続してトリミング用抵抗部２３３を形成することができる。それ故、工程数の増加を最小限に止めることができる。また、トリミング用抵抗部２３３を追加した場合でも、余計なスペースを必要としないという利点がある。

（トリミング抵抗部２３３の別の構成）
上記形態では、トリミング抵抗部２３３のトリミング前の幅寸法を個別外部電極２３１および個別配線接続部２３５の幅寸法と同一としたが、トリミング抵抗部２３３の幅寸法を個別外部電極２３１および個別配線接続部２３５の幅寸法よりも狭くしてもよい。また、上記形態では、トリミングによりトリミング抵抗部２３３の幅寸法を狭くする例を説明したが、並列接続する複数本の導体パターンでトリミング抵抗部２３３を構成し、トリミングの際には、それらの導体パターンの一部を切断する構成を採用してもよい。

また、上記形態では、トリミング抵抗部２３３を個別外部電極２３１に対して直列接続したが、圧電振動子２２４毎に配置するのであれば、個別外部電極２３１および共通外部電極２３０のうちの少なくとも一方にトリミング抵抗部２３３を設ければよい。

さらに、上記形態では、縦振動モードの圧電振動子にトリミング抵抗部２３３を設けたが、撓み振動モードの圧電振動子にトリミング抵抗部２３３を設けてもよい。

［電気光学装置の製造への適用例］
（有機ＥＬ装置の構成）
本発明を適用した液滴吐出装置１０を有機ＥＬ装置の製造に用いた例を説明する。図９は、有機ＥＬ装置のブロック図である。図９に示す有機ＥＬ装置１００は、駆動電流が流れることによって発光する有機ＥＬ素子を薄膜トランジスタで駆動制御するＥＬ装置であり、このタイプの有機ＥＬ装置１００では、有機ＥＬ素子が自己発光するため、バックライトを必要とせず、また、視野角依存性が少ないなどの利点がある。

本形態の有機ＥＬ装置１００では、複数の走査線１６３と、この走査線１６３の延設方向に対して交差する方向に延設された複数のデータ線１６４と、これらのデータ線１６４に並列する複数の共通給電線１６５と、データ線１６４と走査線１６３との交差点に対応する画素１１５とが構成され、画素１１５は、画像表示領域にマトリクス状に配置されている。データ線１６４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線駆動回路１５１が構成されている。走査線１６３に対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査線駆動回路１５４が構成されている。また、複数の画素１１５の各々には、走査線１６３を介して走査信号がゲート電極に供給される画素スイチング用の薄膜トランジスタ１０６と、この薄膜トランジスタ１０６を介してデータ線１６４から供給される画像信号を保持する保持容量１３３と、この保持容量１３３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電流制御用の薄膜トランジスタ１０７と、薄膜トランジスタ１０７を介して共通給電線１６５に電気的に接続したときに共通給電線１６５から駆動電流が流れ込む有機ＥＬ素子１１０とが構成されている。

（発光装置の画素構成）
図１０（Ａ）、（Ｂ）は各々、本発明を適用した発光装置の１画素分の平面図および断面図である。本形態の有機ＥＬ装置１００を構成するにあたって、より具体的には、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、素子基板を構成するガラス基板などからなる基板１２（電気光学装置用基板）上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜（図示せず）が形成され、この下地保護膜上に、薄膜トランジスタ１０７などを構成するためのポリシリコン膜からなる半導体膜１０９ａが島状に形成されている。半導体膜１０９ａには不純物の導入によってソース・ドレイン領域１０９ｂ、１０９ｃが形成され、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域１０９ｄとなっている。下地保護膜および半導体膜１０９ａの上層側にはゲート絶縁膜１２１が形成され、ゲート絶縁膜１２１上にはアルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）などからなる走査線１６３およびゲート電極１４３が形成されている。走査線１６３、ゲート電極１
４３およびゲート絶縁膜１２１の上層側には、第１層間絶縁膜１２２と第２層間絶縁膜１２３とがこの順に積層されている。ここで、第１層間絶縁膜１２２および第２層間絶縁膜１２３は、シリコン酸化物（ＳｉＯ₂）、チタン酸化物（ＴｉＯ₂）などの無機絶縁膜から構成されている。

第１層間絶縁膜１２２の上層には、第１層間絶縁膜１２２およびゲート絶縁膜１２１のコンタクトホールを介してソース・ドレイン領域１０９ｂ、１０９ｃにそれぞれ接続するソース・ドレイン電極１２６および共通給電線１６５が形成されている。また、第１層間絶縁膜１２２の上層にはデータ線１６４も形成されている。第２層間絶縁膜１２３上には、ＩＴＯ（酸化インジウム−スズ／ＩｎｄｉｕｍＴｉｎＯｘｉｄｅ）層からなる光透過性の画素電極１１１が形成され、この画素電極１１１は、第２層間絶縁膜１２３のコンタクトホールを介してソース・ドレイン電極１２６に電気的に接続している。従って、画素電極１１１は、薄膜トランジスタ１０７を介して共通給電線１６５に電気的に接続したとき、共通給電線１６５から駆動電流が流れ込む。

各画素１１５には、陽極としてのＩＴＯ膜からなる画素電極１１１と、有機機能層１１３（画素構成要素）と、陰極としての対向電極１１２がこの順に積層された有機ＥＬ素子１１０が形成されている。有機機能層１１３は、画素電極１１１上に積層された正孔輸送層１１３ａと、この正孔輸送層１１３ａの上層側に形成された発光層１１３ｂとを備えている。発光層１１３ｂは、正孔輸送層１１３ａの側から注入される正孔と、対向電極１１２の側から注入される電子とが結合して発光する領域としての機能を担っており、各画素１１５が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のいずれの色に対応するかは、発光層１１３ｂを構成する有機材料の種類によって規定されている。発光層１１３ｂの膜厚は約８０〜１５０ｎｍである。本形態では、正孔輸送層１１３ａが、正孔を発光層１１３ｂに注入する正孔注入層としての機能も担っている。正孔輸送層１１３ａは、ドーパントを導電性高分子材料中に含有する導電性高分子層からなり、正孔輸送層１１３ａの膜厚は、例えば約１０〜１００ｎｍである。

本形態の有機ＥＬ装置１００は、基板側に向けて表示光を出射するボトムエミッション型であり、対向電極１１２は、薄いカルシウム層やアルミニウム膜などといった光反射性の導電膜により構成されている。なお、有機ＥＬ装置１００が、基板とは反対側に向けて表示光を出射するトップエミッション型である場合、対向電極１１２は、例えば、薄いカルシウム層と、ＩＴＯ層などからなる光透過性陰極層とから構成され、画素電極１１１の下層側には、画素電極１１１の略全体と重なるようにアルミニウム膜などからなる光反射層が形成される。

本形態では、隣接する画素１１５の境界領域には、画素電極１１１の周縁部を取り囲むように、感光性樹脂からなる隔壁１０５がバンクとして形成されている。隔壁１０５は、有機機能層１１３を形成するのに液滴吐出法を用いるとき、塗布される液状組成物の塗布領域を規定するものであり、その表面張力によって、液状組成物が均一な厚さで形成される。ここで、液状組成物は、水性であると油性であるとを問わない。また、液状組成物については、流動性を備えていれば十分で、固体物質が混入していても全体として流動体であればよい。また、液体材料に含まれる固体物質は融点以上に加熱されて溶解されたものでも、溶媒中に微粒子として分散させたものでもよく、溶媒の他に染料や顔料その他の機能性材料を添加したものであってもよい。なお、基板１２の素子形成面側には、水や酸素の侵入を防ぐことによって、陰極層あるいは機能層の酸化を防止する封止樹脂（図示せず）が形成され、さらに封止基板（図示せず）が貼られることがある。

（有機ＥＬ装置１００の動作）
このように構成した有機ＥＬ装置１００において、走査線１６３が駆動されて薄膜トラ
ンジスタ１０６がオン状態になると、そのときのデータ線１６４の電位が保持容量１３３に保持され、この保持容量１３３の状態に応じて薄膜トランジスタ１０７の導通状態が制御される。また、薄膜トランジスタ１０７がオン状態になったとき、薄膜トランジスタ１０７を介して共通給電線１６５から画素電極１１１に電流が流れ、有機ＥＬ素子１１０では、有機機能層１１３を通じて対向電極１１２に電流が流れる。そして、このときの電流量に応じて発光層１１３ｂが発光する。そして、ボトムエミンション型の場合、発光層１１３ｂから発した光は、画素電極１１１および基板１２を透過して出射される。これに対して、トップエミッション型の場合、対向電極１１２を透過して、観測者側に出射される一方、発光層１１３ｂから基板１２に向けて出射された光は、画素電極１１１の下層に形成された光反射層によって反射され、対向電極１１２を透過して観測者側に出射される。

ここで、有機ＥＬ装置１００でカラー表示を行う場合には、各画素１１５を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応させることになる。この場合も、各色の画素１１５において、有機ＥＬ素子１１０の基本的な構成は共通である。

（有機ＥＬ装置の製造方法）
図１１および図１２は、上記液滴吐出装置を用いて有機ＥＬ装置１００を製造する方法を示す工程断面図である。本形態の有機ＥＬ装置１００を製造するには、まず、図１１（Ａ）に示すように、基板１２を用意する。ここで、有機ＥＬ装置１００がボトムエミッション型である場合、基板１２としてはガラスや石英、樹脂などの透明ないし半透明なものが用いられるが、特にガラスが好適に用いられる。また、基板１２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。これに対して、有機ＥＬ装置１００がトップエミッション型である場合、基板１２は不透明であってもよく、その場合、アルミナなどのセラミックス、ステンレスなど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。

次に、基板１２に対して、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。

次に、基板１２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１０９を形成する。次に、半導体膜１０９に対してレーザー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１０９をポリシリコン膜に結晶化する。レーザーニール法では、例えばエキシマレーザーでビームの長寸が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ー強度のピーク値の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。

次に、図１１（Ｂ）に示すように、半導体膜（ポリシリコン膜）１０９をパターニングして島状の半導体膜１０９ａ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１２１を形成する。なお、半導体膜１０９ａは、図１０に示す薄膜トランジスタ１０７のチャネル領域およびソース・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薄膜トランジスタ１０６のチャネル領域およびソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されている。すなわち、有機ＥＬ装置１００では、二種類のトランジスタ１０６、１０７が同一の層間、あるいは異なる層間に形成されるが、概ね同一の手順で形成されるため、以下の説明では、薄膜トランジスタ１０７についてのみ説明し、薄膜トランジスタ１０６についてはその説明を省略する。

次に、図１１（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１４３などを形成する。次に、この状態でリンなどの不純物を打ち込み、半導体膜１０９ａに、ゲート電極１４３に対して自己整合的にソース・ドレイン領域１０９ｂ、１０９ｃ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１０９ｄとなる。

次に、図１１（Ｄ）に示すように、第１層間絶縁膜１２２を形成した後、コンタクトホールを形成し、これらのコンタクトホールを介してソース・ドレイン領域１０９ｂ、１０９ｃに電気的に接続するソース・ドレイン電極１２６および共通給電線１６５を形成する。その際、データ線１６４なども形成する。

次に、図１１（Ｅ）に示すように、各配線の上面を覆うように、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂などの無機絶縁膜からなる第２層間絶縁膜１２３を形成した後、第２層間絶縁膜１２３に対してソース・ドレイン電極１２６に対応する位置にコンタクトホールを形成する。

次に、画素電極形成工程において、第２層間絶縁膜１２３の上層にＩＴＯ膜を形成した後、ＩＴＯ膜をパターニングして、データ線１６４、走査線１６３および共通給電線１６５に囲まれた所定位置に画素電極１１１を形成する。

次に、必要に応じて、大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするプラズマ処理（Ｏ₂プラズマ処理）を行い、画素電極１１１あるいは、第２層間絶縁膜１２３のうち、画素電極１１１から露出している部分に親液性を付与する。

次に、図１１（Ｆ）に示す隔壁形成工程において、図１０に示す有機機能層１１３の形成場所を囲むように隔壁１０５を形成する。その結果、隔壁１０５の内側には凹部１５０が形成される。隔壁１０５は、仕切り部材として機能するものであり、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの絶縁性有機材料で形成する。隔壁１０５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。なお、隔壁１０５は、ポリシラザンなどの絶縁性無機材料で形成してもよい。

次に、必要に応じて、隔壁１０５に対して撥液化処理を行い、隔壁１０５に対して、有機機能層１１３を形成するための液状組成物に対する撥液性を付与する。このような撥液性を付与するためには、例えば、隔壁１０５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、ＣＨＦ₃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。

次に、正孔輸送層１１３ａを形成する。それには、図１２（Ａ）に示す液滴吐出工程において、基板１２の上面を上に向けた状態で、図１〜図８を参照して説明した液滴吐出ヘッドのノズル開口から吐出された正孔輸送層形成液（液状組成物）の液滴Ｍａを、隔壁１０５に囲まれた凹部１５０内に選択的に充填する。その際、正孔輸送層形成液は、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１０５が形成されているので、正孔輸送層形成液は隔壁１０５を越えてその外側に広がることがない。

ここで、正孔輸送層形成液としては、例えば、ポリオレフィン誘導体である３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン（導電性高分子材料）と、ポリスチレンスルホン酸（ドーパント）とを溶媒に分散させた溶液を用いる。このような正孔輸送層形成液としては、溶媒として水単独を用い、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸を水に分散させたものを用いることができるが、正孔輸送層形成液の液滴Ｍａをノズ
ル開口から安定した状態に吐出するために、正孔輸送層形成液の粘度や沸点などを最適化する必要がある。また、液滴Ｍａを吐出した後の乾燥により、正孔輸送層１１３ａを好適に定着させるには、正孔輸送層形成液の乾燥速度（蒸発速度）などを最適化する必要がある。その場合、ポリスチレンスルホン酸および３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させる溶媒として、水に有機溶剤を配合した混合溶媒を用い、有機溶剤により正孔輸送層形成液の性質を最適化する。このような混合溶媒に使用可能な有機溶剤としては、アルコール類、エーテル類、グリコールモノエーテル類、ラクトン類、オキサゾリジノン類、カーボネート類、ニトリル類、アミド類、スルホン類などが挙げられる。

このようにして正孔輸送層形成液を液滴吐出ヘッドから吐出して所定位置に配置した後、液状の正孔輸送層形成液に対して乾燥処理を行い、正孔輸送層形成材料中の溶媒を蒸発させ、正孔輸送層形成材料を固化させる（固化工程）。乾燥処理の方法としては、４０〜２００℃程度で加熱して前記正孔輸送層形成材料中の溶媒を蒸発させる方法と、大気圧以下、例えば１０^-4〜１０^-6パスカル（Ｐａ）程度の減圧雰囲気中に放置して、正孔輸送層形成材料中の溶媒を蒸発させる方法などがある。このような乾燥工程により、図１１（Ｂ）に示すように、画素電極１１１上に、正孔輸送層１１３ａが約１０〜６０ｎｍの膜厚で形成される。

次に、発光層１１３ｂを形成する。それには、図１１（Ｃ）に示す液滴吐出工程において、基板１２の上面を上に向けた状態で、図１〜図８を参照して説明した液滴吐出ヘッドのノズル開口から吐出された発光層形成液の液滴Ｍｂを、隔壁１０５に囲まれた凹部１５０内に選択的に充填する。

本形態では、発光層形成液に配合される発光材料としては、例えば分子量が１０００以上の高分子材料が用いられる。具体的には、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えばルブレン、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、キナクリドンなどをドープしたものが用いられる。なお、このような高分子材料としては、二重結合のπ電子がポリマー鎖上で非極在化しているπ共役系高分子材料が、導電性高分子でもあることから発光性能に優れるため、好適に用いられる。特に、その分子内にフルオレン骨格を有する化合物、すなわちポリフルオレン系化合物がより好適に用いられる。また、このような材料以外にも、例えば特開平１１−４０３５８号公報に示される有機ＥＬ素子用組成物、すなわち共役系高分子有機化合物の前駆体と、発光特性を変化させるための少なくとも１種の蛍光色素とを含んでなる有機ＥＬ素子用組成物も、発光層形成材料として使用可能である。

このような発光材料を溶解あるいは分散する有機溶媒としては、非極性溶媒が好適とされ、特に発光層１１３ｂが正孔輸送層１１３ａの上に形成されることから、この正孔輸送層１１３ａに対して不溶なものが用いられることが好ましい。具体的には、キシレン、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼンなどが好適に用いられる。なお、発光層形成液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に吐出し塗布することによって行う。また、各色に対応する画素は、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。

このようにして各色の発光層形成液を吐出した後、液状の発光層形成液に対して乾燥処理を行い、発光層形成材料中の溶媒を蒸発させ、発光層形成材料を固化させる（固化工程）。その結果、図１２（Ｄ）に示すように、正孔輸送層１１３ａ上に固形の発光層１１３
ｂが形成される。これにより、正孔輸送層１１３ａおよび発光層１１３ｂからなる有機機能層１１３が形成される。ここでの乾燥処理の方法としても、４０〜２００℃程度で加熱して発光層形成材料中の溶媒を蒸発させる方法と、大気圧以下、例えば１０^-4〜１０^-6パスカル（Ｐａ）程度の減圧雰囲気中に放置して発光層形成材料中の溶媒を蒸発させる方法などがある。

なお、発光層形成材料の乾燥処理については、発光層形成材料のガラス転移点未満の温度、例えば１００℃未満の温度で加熱することにより、乾燥するのが好ましい。このような温度で乾燥することにより、発光層形成材料中の溶剤の蒸発速度を比較的低く抑えることができるとともに、発光層形成材料の液状化による流動も抑えることができ、その結果、得られる発光層１１３ｂについても十分に平坦化することができる。また、発光層形成の際の乾燥処理によって生じる熱的ダメージが、発光層発光層１１３ｂだけでなく、正孔輸送層１１３ａに対しても小さくなり、初期輝度の低下などによる表示性能の低下が抑制される。

次に、図９（Ｂ）に示すように、基板１２の表面全体に、あるいはストライプ状に、ＬｉＦ／Ａｌ（ＬｉＦとＡｌとの積層膜）やＭｇＡｇ、あるいはＬｉＦ／Ｃａ／Ａｌ（ＬｉＦとＣａとＡｌとの積層膜）を蒸着法などによって成膜し、対向電極１１２を形成する。その後、封止を行った後、さらに配線などの各種要素を形成することにより、有機ＥＬ素子１１０を各画素１１５に備えた有機ＥＬ装置１００を製造することができる。

［その他の実施の形態］
本発明の技術範囲は上記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り、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などは一例に過ぎず、適宜変更が可能である。

例えば、上記形態では、正孔輸送層１１３ａとして、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを用いたが、その他のポリアルキルチオフェン誘導体や、ポリピロール誘導体を用いてもよい。また、正孔輸送層１１３ａとしては、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）シクロヘキサンなどを高分子前駆体として形成した層を用いた場合に本発明を適用してもよい。

また、上記形態では、画素構成要素として、正孔輸送層１１３ａおよび発光層１１３ｂの形成に本発明を適用したが、有機ＥＬ素子１１０から白色光を出射させ、この白色光をカラーフィルタで着色する構成を採用する場合にカラーフィルタの形成に本発明を適用してもよい。

さらに、上記形態では、本発明を有機ＥＬ装置の製造工程に用いた例であったが、液晶表示装置のカラーフィルタ（画素構成要素）の形成などに本発明を適用してもよい。

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１に示す液滴吐出装置に用いた液滴吐出ヘッドの制御系、駆動系の構成を示す説明図である。図１に示す液滴吐出装置に用いた液滴吐出ヘッドのヘッド駆動部の電気的構成を示す説明図である。図１に示す液滴吐出装置においてヘッド駆動部を構成する素子の説明図である。（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図１に示す液滴吐出装置に用いた液滴吐出ヘッドのノズル形成面を示す説明図、および液滴吐出ヘッドに構成された液滴吐出機構の１つ分の構成を示す断面図である。（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、図１に示す液滴吐出装置に用いた圧電振動子の拡大断面図、および振動子ユニットの斜視図である。図１に示す液滴吐出装置に用いた駆動信号の波形図である。（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ、図１に示す液滴吐出装置に用いたノズル開口からの液滴吐出量のばらつきを示す説明図、トリミング後の振動子ユニットの斜視図、およびトリミングの様子を示す説明図である。有機ＥＬ装置のブロック図である。（Ａ）、（Ｂ）は各々、本発明を適用した発光装置の１画素分の平面図および断面図である。本発明を適用した液滴吐出装置を用いて有機ＥＬ装置を製造する方法を示す工程断面図である。本発明を適用した液滴吐出装置を用いて有機ＥＬ装置を製造する方法を示す工程断面図である。

符号の説明

１０・・液滴吐出装置、１２・・基板（電気光学装置用基板）、２２・・液滴吐出ヘッド、１００・・有機ＥＬ装置（電気光学装置）、１１０・・有機ＥＬ素子、１１３・・有機機能層（画素構成要素）、１１３ａ・・正孔輸送層、１１３ｂ・・発光層、２１３・・ノズル開口、２１５・・圧力発生室、２２４・・圧電振動子、２３０・・共通外部電極、２３１・・個別外部電極、２３３・・トリミング用抵抗部、２３７・・ケースの開口部、２５０・・レーザートリミング装置

Claims

圧電体に電圧印加するための一対の外部電極を備えた圧電振動子と、該圧電振動子に駆動されて内圧が変化する圧力発生室と、該圧力発生室に連通するノズル開口とを備えた液滴吐出機構を複数、液滴吐出ヘッド上に有する液滴吐出装置において、
前記複数の液滴吐出機構の各々では、前記一対の外部電極の少なくとも一方にトリミング用抵抗部が直列接続され、当該トリミング用抵抗部に対するトリミングにより前記圧電振動子の充放電特性を可変にして前記ノズル開口からの液滴吐出特性を調整可能にしたことを特徴とする液滴吐出装置。
前記液滴吐出特性は、液滴の吐出量あるいは吐出速度であることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置の製造方法。
前記複数の液滴吐出機構には、前記トリミング用抵抗部が部分的に除去された液滴吐出機構が含まれていることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴吐出装置。
前記圧電振動子はケースにより覆われ、
当該ケースには、前記トリミング用抵抗部と対向する位置に開口部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の液滴吐出装置。
圧電体に電圧印加するための一対の外部電極を備えた圧電振動子と、該圧電振動子に駆動されて内圧が変化する圧力発生室と、該圧力発生室に連通するノズル開口とを備えた液滴吐出機構を液滴吐出ヘッド上に複数、有する液滴吐出装置の製造方法において、
前記複数の液滴吐出機構の各々に対して、前記一対の外部電極の少なくとも一方にトリミング用抵抗部を直列接続しておき、
前記圧電振動子に対して共通の駆動信号を印加したときの前記ノズル開口での液滴吐出特性の測定を行う吐出特性測定工程と、
当該液滴吐出特性の測定結果に基づいて、前記トリミング用抵抗部に対してトリミングを行い、前記圧電振動子の充放電特性を調整するトリミング工程とを行い、
前記液滴吐出ヘッドにおける液滴吐出機構間の液滴吐出特性のばらつきを低減することを特徴とする液滴吐出装置の製造方法。
前記トリミングは、前記トリミング用抵抗部を部分的に除去するレーザートリミングであることを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置の製造方法。
前記圧電振動子はケースにより覆われているとともに、当該ケースには、前記トリミング用抵抗部と対向する位置に開口部が形成され、
前記レーザートリミングの際には、前記ケースの外部から前記開口部を介して前記トリミング用抵抗部にレーザーを照射することを特徴とする請求項６に記載の液滴吐出装置の製造方法。
前記液滴吐出特性は、基準となる駆動電圧を印加した際の液滴の吐出量あるいは吐出速度であり、
前記トリミングは、前記複数の液滴吐出機構のうち、液滴の吐出量あるいは吐出速度が最小の液滴吐出機構を基準に行うことを特徴とする請求項５乃至７の何れか一項に記載の液滴吐出装置の製造方法。
請求項１乃至４の何れか一項に記載の液滴吐出装置を用いて電気光学装置用基板上の所定位置に液状組成物を吐出する液滴吐出工程と、前記液状組成物を固化させて画素構成要素を構成する固化工程とを行うことを特徴とする電気光学装置の製造方法。