JP2011044340A - 有機ｅｌ素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来に比べて正確な量のインクを基板に塗布することで、均一な膜構造の発光層を得ることが期待できる有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。
【解決手段】発光層材料のインクの塗布工程をインクジェット装置システム１０００を用いて実施する。一枚目の塗布対象基板への塗布工程前に、各インクノズルの印加電圧と液滴体積との関係を示す特性データを獲得する。実際に吐出された液滴体積と吐出されるべき液滴体積とが一定以上の誤差を生じていると判断される場合、二枚目以降の塗布対象基板への塗布工程において、制御装置１５のＣＰＵ１５０は目的の液滴体積でインクが吐出されるように、前記特性データに基づき、インクノズルの印加電圧値を修正する（Ｓ‘１〜Ｓ‘６）。
【選択図】図６

Description

本発明は、電気的発光素子である有機電界発光素子（以下「有機ＥＬ素子」と称する）の製造方法に関し、特に発光層材料の塗布工程における改良技術に関する。

近年、有機半導体を用いた各種機能素子の研究開発が進められている。代表的な機能素子として有機ＥＬ素子がある。
有機ＥＬ素子は電流駆動型の発光素子であり、陽極及び陰極とからなる一対の電極対の間に、有機材料を含んでなる発光層を設けた構成を有する。発光層と陽極との間には、ホールを注入するためのホール注入層が配設されることがある。駆動には電極対間に電圧印加し、陽極から発光層に注入されるホールと、陰極から発光層に注入される電子との再結合によって発生する電界発光現象を利用する。自己発光を行うため視認性が高く、かつ、完全固体素子であるため耐衝撃性に優れるなどの特徴を有することから、各種表示装置における発光素子や光源としての利用が注目されている。

有機ＥＬ素子は、使用する発光層の材料の種類によって大きく２つの型に分類される。第一に、主として低分子材料を用い、これを蒸着法などの真空プロセスで成膜してなる蒸着型有機ＥＬ素子である。第二に、高分子の機能層材料や薄膜形成性の良い低分子を用い、これをインクジェット法やグラビア印刷法等のウエットプロセス（塗布工程）で成膜してなる塗布型有機ＥＬ素子である。

これまでは発光材料の発光効率が高いことや駆動寿命が長い等の理由により、蒸着型有機ＥＬ素子の開発が先行している。複数の有機ＥＬ素子が発光画素として配設されてなる有機ＥＬパネルが、既に携帯電話用ディスプレイや小型テレビ等として実用化され始めている。
ここで、代表的なインクジェット法では、作業テーブルの上に塗布対象基板を載置し、当該基板上を横断するようにインクヘッドを移動させ、ノズルから基板表面の発光画素相当位置にインクを吐出させる（特許文献２を参照）。インクヘッドの駆動方式としてはピエゾ方式が挙げられる。当該方式のインクヘッドはヘッド部の内部にインクを貯留するための複数の液室を形成し、各々の液室に対応する位置に圧電素子及びインクノズルが配設されてなる。駆動時には個々の液室にインクを満たしておき、所定の圧電素子に電圧印加することで液室の体積を減少させ、インクノズルから一定量のインクを吐出させる。

一般に、有機ＥＬパネルを製造する場合等には、塗布対象基板上に複数の有機ＥＬ素子を形成する必要がある。このため、バンクで区画された複数の領域にインクを塗布する。ここで有機ＥＬ素子を良好に形成するためには、塗布するインクの量のばらつきを防ぎ、インクにより形成する各発光層の膜厚を均一にすることが重要である。そこで通常は、前記塗布工程において、各々のインクノズルの印加電圧を調整し、インクがノズルから射出される速度（以下、「液滴速度」と称する。）を揃えることで、塗布するインクの量の均一化を図る制御が行われている。

特開２００３−３１１９４３号公報 特開２００７−３１３４４８号公報 特開２００４−１１１１６６号公報

しかしながら、従来の液滴速度の制御だけでは、十分にインクの量の均一化を図ることが難しい問題がある。
その第一の理由として、インクノズルの加工精度の限界が挙げられる。インクノズルの構成は非常に微細であり、どうしてもノズル径等に一定の加工精度のばらつき（公差）が生じうる。このような公差が存在すると、各インクノズル間で吐出されるインクの量にばらつきが生じ、インクの塗布ムラ（インクノズルの走査方向に沿った筋ムラや、二次元的な面ムラ）が発生するおそれがある。ここで図１０は、複数のインクノズルの液滴速度とインク液滴体積の関係を示すグラフである。図中、黒点は各インクノズルについての測定点を示す。このグラフに示すように、各インクノズルの液滴速度を揃えるようにインクヘッドを調節すると液滴体積もほぼ揃うが、同一の液滴速度で吐出されるインクの液滴体積のずれは解消できていない。このように、単に各インクノズルの液滴速度を揃えるだけでは、インクの塗布量（液滴体積）を高度に均一化させることは難しいと言える。

一方、第二の理由として、近年のディスプレイの分野で高精細化が求められていることが挙げられる。このような高精細なディスプレイを実現する場合、ピクセルサイズを数十ナノオーダーまで微細化させる必要がある。このような微細構造をインクジェット法で形成する場合、インクの量のわずかなばらつきも無視できないため、均一な膜厚の発光層を有する有機ＥＬ素子を複数にわたり形成するのが困難である。

本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、インクの液滴体積のばらつきを防止することにより、従来に比べて均一な膜厚を形成し、発光ムラを抑制することが期待できる有機ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様における有機ＥＬ素子の製造方法は、複数のノズルを備えるピエゾ方式のインクヘッドを用い、各ノズルより塗布対象物の発光画素相当位置にインクを塗布し、塗布したインクを乾燥させて発光層を形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、印加電圧とこれに応じて各ノズルから吐出されるインクの液滴体積の関係を示すインクヘッドの特性データを獲得する特性データ獲得ステップと、各ノズルの印加電圧をそれぞれ初期電圧に設定する初期設定ステップと、初期設定ステップで設定した初期電圧で各ノズルからインクを吐出し、それぞれの液滴体積を測定する液滴体積測定ステップと、各ノズルについて、初期電圧で吐出されたインク液滴体積を、吐出目標として定められたインク液滴体積と比較する液滴体積比較ステップと、液滴体積比較ステップにおいて、初期電圧で吐出されたインク液滴体積が、吐出目標として定められたインク液滴体積に対して基準以上の誤差を生じている修正対象ノズルが存在した場合には、吐出目標として定められた液滴体積のインクが吐出されるように、当該修正対象ノズルの印加電圧を前記特性データに基づいて修正電圧に調整するノズル電圧調整ステップと、修正対象ノズルには修正電圧を印加し、他のノズルには初期電圧を印加することによって、各ノズルから前記基準未満の誤差の液滴体積のインクを吐出させ、前記発光画素相当位置にインク塗布を行う塗布ステップとを経るものとした。

本発明の有機ＥＬ素子の製造方法では、使用するインクヘッドについて、各インクノズルの印加電圧とインク液滴の関係を示す特性データを獲得し、これに基づいて現在の初期電圧で実際に塗布されたインク液滴体積が、所定位置に吐出されるべき液滴体積との間で一定以上の誤差を生じている場合には、前記所定位置に吐出されるべき液滴体積でインクが吐出されるように、印加電圧を修正電圧に修正する。従って本発明では、インクノズル毎に印加電圧が異なるように設定される場合もありうる。

このように本発明では、インクヘッドに設けられたインクノズルから吐出される液滴体積に基づいて、これが目的の液滴体積と一定のずれを生じている場合にはずれを修正するように調整されるため、単に各インクノズルの液滴速度のみを揃えるように調整する従来の方法に比べて、効果的にインクノズル間のインクの量のばらつきを抑制することができる。このため、たとえ個々のインクノズルが若干の精度ばらつき（公差）を有している場合でも、個々の印加電圧を調整することで、各インクノズルから吐出されるインクの量は均一に設定されることとなる。これは正確な量のインクを塗布対象基板の複数の領域に均一に塗布する上で非常に高い効果であると言える。

また、このような効果は、高精細なディスプレイとして複数の有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬパネルを製造する場合においても有効である。すなわち、各素子において均一な膜厚の発光層を形成できるので、筋ムラや面ムラ等の各種発光ムラの発生を防ぎ、良好な画像表示性能の有機ＥＬパネルの製造が実現可能である。
また、本発明では、インクヘッドについて一旦特性データを獲得すれば、現在塗布工程を実施する直前の塗布対象基板において、インク液滴体積の誤差が一定以上生じていると判断される場合、直ちに次の塗布対象基板について、修正電圧に基づいてインクヘッドを駆動し、適切な量のインクで塗布工程を実施することができる。従って本発明は、実際の有機ＥＬ素子及び有機ＥＬパネルの製造工程において、柔軟かつ迅速に対応できる利点も有している。これにより、材料の無駄を省き、膜厚の均一な発光層を持つ有機ＥＬ素子及び有機ＥＬパネルを歩留まりよく製造することができる。

なお、本発明は複数のインクノズルを備えるインクヘッドを用いる場合を主に対象としているが、１個のインクノズルのみを備えるインクヘッドを用いる場合においても、経時的なインク吐出量のばらつきを防止できる点において有効である。

実施の形態に係る有機ＥＬ素子の構成を示す模式的な断面図である。 塗布工程に使用するインクジェットシステムの一部構成を示す図である。 インクジェットシステムの機能ブロック図である。 インクヘッドの構成を示す断面図である。 塗布工程の制御フローを示す図である。 ノズル電圧調整工程の制御フローを示す図である。 塗布工程の別の制御フローを示す図である。 各インクノズルにおけるインク液滴と印加電圧に関するデータ、及びこれより作製したグラフを示す図である。 インクヘッドの移動の軌跡を示す模式図である。 インクノズルの液滴速度と液滴体積との関係を示すグラフである。 塗布後の発光層材料の様子を示す基板正面図である。

＜発明の態様＞
本発明の一態様における有機ＥＬ素子の製造方法は、複数のノズルを備えるピエゾ方式のインクヘッドを用い、各ノズルより塗布対象物の発光画素相当位置にインクを塗布し、塗布したインクを乾燥させて発光層を形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、印加電圧とこれに応じて各ノズルから吐出されるインクの液滴体積の関係を示すインクヘッドの特性データを獲得する特性データ獲得ステップと、各ノズルの印加電圧をそれぞれ初期電圧に設定する初期設定ステップと、初期設定ステップで設定した初期電圧で各ノズルからインクを吐出し、それぞれの液滴体積を測定する液滴体積測定ステップと、各ノズルについて、初期電圧で吐出されたインク液滴体積を、吐出目標として定められたインク液滴体積と比較する液滴体積比較ステップと、液滴体積比較ステップにおいて、初期電圧で吐出されたインク液滴体積が、吐出目標として定められたインク液滴体積に対して基準以上の誤差を生じている修正対象ノズルが存在した場合には、吐出目標として定められた液滴体積のインクが吐出されるように、当該修正対象ノズルの印加電圧を前記特性データに基づいて修正電圧に調整するノズル電圧調整ステップと、修正対象ノズルには修正電圧を印加し、他のノズルには初期電圧を印加することによって、各ノズルから前記基準未満の誤差の液滴体積のインクを吐出させ、前記発光画素相当位置にインク塗布を行う塗布ステップとを経るものとする。

このように本発明では、各インクノズルから吐出されるインクの量を、液滴体積を比較することで調整する従って、個々のインクノズルが若干の精度ばらつき（公差）を有している場合でも、個々の印加電圧を調整することで、各インクノズルから吐出されるインクの量は均一に設定される。従って本発明は、正確な量のインクを塗布対象基板の複数の領域に均一に塗布することが可能である。これは高精細なディスプレイとして複数の有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬパネルを製造する場合等に有効である。

また、本発明ではインクヘッドについて一旦特性データを獲得すれば、現在塗布工程を実施する直前の塗布対象基板でインク液滴体積の誤差が一定以上生じていると判断される場合、直ちに次の塗布対象基板について、所定の修正電圧を反映させて塗布工程を実施することができる。従って本発明は、膜厚の均一な発光層を持つ有機ＥＬ素子及び有機ＥＬパネルを歩留まりよく製造することができる。

ここで、本発明の別の態様として、塗布ステップを二枚目以降の塗布対象物の塗布について行うこともできる。これにより、修正電圧を用いてインクの液滴体積の誤差の抑制を迅速に塗布対象基板に反映させることが可能である。
また、本発明の別の態様として、液滴体積測定ステップではインクの液滴体積を共焦点レーザー顕微鏡を用いて算出することもできる。これにより、精度のよいインクの液滴体積の測定が可能となる。

また、本発明の別の態様として、液滴体積測定ステップでは、複数のインク液滴の和からなる大きなインク液滴の体積を求めた後、一滴当たりの前記インクの液滴体積を求めることもできる。このような測定手法を実施することで、液滴体積の測定誤差を極力抑制することができるため、好適である。
また、本発明の別の態様として、前記「基準以上」としては５％以上とすることもできる。

また、本発明の別の態様として、前記特性データ獲得ステップ及び液滴体積測定ステップの少なくともいずれかは、撥水処理された前記塗布対象物の表面にインクの液滴を滴下して行うこともできる。このように撥水処理した表面にインクの液滴を滴下すれば、塗布対象物へインクが浸み込むのを防止でき、滴下された液滴の正確な体積を測定することが可能となる。

また、本発明の別の態様として、上記した本発明のいずれかの製造方法で形成された発光層を備える有機ＥＬ素子とした。当該有機ＥＬ素子では、発光層の膜厚が均一に設定されるため、発光ムラの少ない良好な発光性能を発揮することができる。
また、本発明の別の態様として、前記有機ＥＬ素子が複数にわたり配設されてなる有機ＥＬパネルとすることもできる。上記のように発光ムラの少ない素子を複数設けることで、優れた画像表示性能を有する有機ＥＬパネルを歩留まり良く実現することができる。

＜実施の形態＞
（有機ＥＬ素子の構成）
図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ素子及び有機ＥＬパネルの構成を模式的に示す断面図である。
当図に示される有機ＥＬパネル１００は、ＲＧＢのいずれかの色に対応する発光層を有する有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃをサブピクセル（発光画素）とし、当該３つのサブピクセルの組み合わせを１画素（ピクセル）として、各有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃがマトリクス状に隣接配置されて構成されている。

ＴＦＴ基板１（以下、単に「基板１」と称する。）の片側主面には、第１電極２、ＩＴＯ層３、ホール注入層４が順次積層される。ホール注入層４の上には発光層６またはバンク５が形成され、さらにこれらを覆うように電子注入層７、第２電極８、封止層９が順次積層されている。図に示す有機ＥＬパネル１００では、バンク５で区画された各領域（発光画素相当位置）に有機ＥＬ素子１０a〜１０ｃが形成されている。

基板１は有機ＥＬパネル１００におけるベース部分であり、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、又はアルミナ等の絶縁性材料のいずれかを用いて形成することができる。図示しないが、当該基板１の表面には公知のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）がマトリクス状に形成され、絶縁材料（平坦膜）で覆われている。各々のＴＦＴ素子は第１電極２に接続される。

第１電極２は陽極であって、Ａｇ（銀）の他、例えばＡＰＣ（銀、パラジウム、銀の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）、等を用いて形成することができる。有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃをトップエミッション型とする場合は、光反射性材料を用いることが好適である。

ＩＴＯ層３は、インジウムスズ酸化物で構成されており、第１電極２及びホール注入層４の間に介設され、各層間の接合性を良好にする機能を有する。
ホール注入層４は、例えば酸化モリブデンやモリブデン−タングステン酸化物で形成されている。
ホール注入層４の表面には、絶縁性の有機材料（例えばアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂等）からなるバンク５が、一定の台形断面を持つストライプ構造または井桁構造をなすように、フォトリソグラフィー法等で形成される。

各々のバンク５に区画されたホール注入層４の表面領域には、ＲＧＢのいずれかの色に対応する発光層６が形成される。
発光層６は有機材料を含むように構成されているが、その材料は限定されず、公知材料を利用することが可能である。たとえば特開平５−１６３４８８号公報に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属鎖体、２−ビピリジン化合物の金属鎖体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との鎖体、オキシン金属鎖体、希土類鎖体等の蛍光物質等を挙げることができる。

電子注入層７は、第２電極８から注入された電子を発光層６へ輸送する機能を有する。例えばバリウム、フタロシアニン、フッ化リチウム、あるいはこれらの組み合わせで形成するのが好適である。
第２電極８は、例えばＩＴＯ、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等で構成される。有機ＥＬ素子をトップエミッション型にする場合は、光透過性材料を用いることが好適である。

封止層９は、例えばＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）等の材料で形成され、発光層６が水分や空気等に触れて劣化するのを抑制するために用いられる。当該封止層９も、有機ＥＬ素子をトップエミッション型にする場合は、光透過性材料で構成することが好適である。
以上の構成を有する有機ＥＬパネル１００では、各有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃの構成要素である発光層６が、以下に示す塗布工程によって各バンク５に区画された領域（発光画素相当位置）に均一な量のインクを塗布し、これを乾燥させて形成されている。このように有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃにおける発光層６は、高度に均一な膜厚を有するように形成され、膜厚のばらつきによる筋ムラや面ムラ等の各種発光ムラの発生が抑制されている。従って、前記有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃを備える有機ＥＬパネル１００では、従来に比べて良好な画像表示性能を発揮させることが可能となっている。

＜有機ＥＬ素子及び有機ＥＬパネルの製造方法＞
次に、有機ＥＬ素子１及び有機ＥＬパネル１００の全体的な製造方法を例示する。
まず、基板１をスパッタ成膜装置のチャンバー内に載置する。そしてチャンバー内に所定のスパッタガスを導入し、反応性スパッタ法に基づき、厚み５０ｎｍのＩＴＯからなる陽極２を成膜する。

次に、ホール注入層４を反応性スパッタ法で成膜する。具体的には、モリブデンやタングステン等の金属材料をスパッタ源（ターゲット）として用い、スパッタガスとしてアルゴンガス、反応性ガスとして酸素ガスをそれぞれチャンバー内に導入する。これにより、モリブデンやタングステンの酸化物からなるホール注入層４が形成される。
次に、バンク材料として、例えば感光性のレジスト材料、もしくはフッ素系材料を含有するレジスト材料を用意する。このバンク材料をホール注入層４上に一様に塗布する。そして、その上にフォトレジストを一様に塗布し、所定形状の開口部（形成すべきバンクのパターン）を持つマスクを重ねる。そして、マスクの上から感光させ、レジストパターンを形成する。その後は、余分なバンク材料及び未硬化のフォトレジストを水系もしくは非水系エッチング液（剥離剤）で洗い出す。これにより、バンク材料のパターニングが完了する。その後、パターニングされたバンク材料の上のフォトレジスト（レジスト残渣）を純水で洗浄して除去する。以上でバンク５が完成する。

なお、バンク５の形成工程では、さらに発光層の材料に対するバンクの接触角を調節するために、バンク５の表面を所定のアルカリ性溶液や水、有機溶媒等によって表面処理するか、プラズマ処理を施してもよい。
次に、バンク５で区画されたホール注入層４の表面に、後述するインクジェット装置システム１０００を用いたウェットプロセス（塗布工程）により、発光層の材料を含む組成物インク（以下、単に「インク」と称する）を滴下する。ここで図１１（ａ）は、塗布された発光層材料の様子を示す基板正面図である。当図では井形状のバンク５を形成し、当該バンク５（当図ではバンク壁５５ａ、５５ｂからなる井形バンク５５を図示している）に囲まれた領域に塗布されたインク溜まり５６ａ１、５６ａ２、５６ｂ１、５６ｂ２、５６ｃ１，５６ｃ２の様子を示す。また図１１（ｂ）には、ストライプ状のバンク５を形成し、隣接するバンク５（当図ではライン形バンク６５を図示している）の間に帯状に塗布されたインク溜まり６６ａ、６６ｂ、６６ｃの様子を示す。これらのインク溜まり５６ａ１、・・・は、いずれも高速で前記領域内に断続的に複数のインク液滴を滴下し、互いの液滴を繋げることで形成されている。

このようなインク溜まり５６ａ１、・・・から溶媒を揮発除去させると発光層６が形成される。
続いて、発光層６の表面に、（バリウム、フタロシアニン、フッ化リチウム、あるいはこれらの組み合わせ材料）を用いて真空蒸着法により成膜を行う。これにより電子注入層７が形成される。

次に、ＩＴＯ、ＩＺＯ等の材料を用い、真空蒸着法で成膜する。これにより陰極８が形成される。
続いて陰極８の表面に、ＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）等の材料を真空蒸着法で成膜し、封止層９を形成する。
以上の工程を経ることにより全ての有機ＥＬ素子１０ａ〜１０ｃが形成され、有機ＥＬパネル１００が完成する。

次に、上記インクの塗布工程で使用するインクジェット装置システム１０００について説明する。
（インクジェットシステム）
図２は、本実施の形態で使用するインクジェット装置システム（以下、「システム」と称する。）１０００の主要構成を示す図である。図３は、システム１０００の機能ブロック図である。

図３に示すように、システム１０００は、インクジェットテーブル２０、インクヘッド３０、液滴観察装置４０、液滴体積測定装置５０、制御装置（ＰＣ）１５で構成される。
制御装置１５は、ＣＰＵ１５０、記憶手段１５１（ＨＤＤ等の大容量記憶手段を含む）、表示手段（ディスプレイ）１５３、入力手段１５２で構成される。当該制御装置１５は具体的にはパーソナルコンピューター（ＰＣ）を用いることができる。記憶手段１５１には、制御装置１５に接続された各テーブル２０〜５０を駆動するための各制御プログラムと、インクヘッドの特性データ（全インクノズルの液滴体積−電圧関係に関する特性データ）が格納されている。システム１０００の駆動時には、ＣＰＵ１５０が入力手段１５２を通じてオペレータにより入力された指示と、前記記憶手段１５１に格納された各制御プログラムに基づいて所定の制御を行う。
（インクジェットテーブル）
インクジェットテーブル２０は、いわゆるガントリー式の作業テーブルであって、基台のテーブルの上を２基のガントリー部（移動架台）がそれぞれ一対のガイドシャフトに沿って移動可能に配されている。

具体的に板状の基台２００には、その上面の四隅に柱状のスタンド２０１Ａ、２０１Ｂ、２０２Ａ、２０２Ｂが配設されている。これらのスタンド２０１Ａ、２０１Ｂ、２０２Ａ、２０２Ｂに囲まれた内側領域には、塗布対象基板を載置するための固定ステージＳＴと、塗布直前のインクの吐出を安定化させるために用いるインクパン（皿状容器）６０がそれぞれ配設されている。

また基台２００には、その長手方向（Ｙ方向）に沿った一対の両側部に沿って、ガイドシャフト２０３Ａ、２０３Ｂが前記スタンド２０１Ａ、２０１Ｂ、２０２Ａ、２０２Ｂにより平行に軸支されている。各々のガイドシャフト２０３Ａ（２０３Ｂ）には２つのリニアモーター部２０４Ａ、２０４Ｂ（２０５Ａ、２０５Ｂ）が挿通されており、このうち対をなすリニアモーター部２０４Ａ、２０５Ａ（２０４Ｂ、２０５Ｂ）に基台２０を横断するようにガントリー部２１０Ａ（２１０Ｂ）が搭載されている。この構成により、システム１０００の駆動時には、一対のリニアモーター部２０４Ａ、２０５Ａ（２０４Ｂ、２０５Ｂ）が駆動されることで、２基のガントリー部２１０Ａ、２１０Ｂがそれぞれ独立に、ガイドシャフト２０３Ａ、２０３Ｂの長手方向に沿って、スライド自在に往復運動する。

各々のガントリー部２１０Ａ、２１０Ｂには、Ｌ字型の台座からなる移動体（キャリッジ）２２０Ａ、２２０Ｂが配設されている。移動体２２０Ａ、２２０Ｂにはサーボモーター部（移動体モーター）２２１Ａ、２２１Ｂが配設され、各モーターの軸の先端に不図示のギヤが配されている。ギヤはガントリー部２１０Ａ、２１０Ｂの長手方向（Ｘ方向）に沿って形成されたガイド溝２１１Ａ、２１１Ｂに嵌合されている。ガイド溝２１１Ａ、２１１Ｂの内部にはそれぞれ長手方向に沿って微細なラックが形成され、前記ギヤは当該ラックと噛合しているので、サーボモーター部２２１Ａ、２２１Ｂが駆動すると、移動体２２０Ａ、２２０Ｂはいわゆるピニオンラック機構によって、Ｘ方向に沿って往復自在に精密に移動する。ここで移動体２２０Ａ、２２０Ｂには、それぞれインクヘッド３０、レーザー共焦点顕微鏡５０が装備されており、互いに独立して駆動される。

なお、リニアモーター部２０４Ａ、２０５Ａ、２０４Ｂ、２０５Ｂ、サーボモーター部２２１Ａ、２２１Ｂはそれぞれ直接駆動を制御するための制御部２１３に接続され、当該制御部２１３は制御装置１５内のＣＰＵ１５０に接続されている。システム１０００の駆動時には、制御プログラムを読み込んだＣＰＵ１５０により、制御部２１３を介してリニアモーター部２０４Ａ、２０５Ａ、２０４Ｂ、２０５Ｂ、サーボモーター部２２１Ａ、２２１Ｂの各駆動が制御される（図３）。

また、リニアモーター部２０４Ａ、２０５Ａ、２０４Ｂ、２０５Ｂ、サーボモーター部２２１Ａ、２２１Ｂはそれぞれガントリー部２１０Ａ、２１０Ｂ、移動体２２０Ａ、２２０Ｂの移動手段の例示にすぎず、これらの利用は必須ではない。例えばタイミングベルト機構やボールネジ機構を利用してガントリー部または移動体の少なくともいずれかを移動させてもよい。
（インクヘッド）
インクヘッド３０は公知のピエゾ方式を採用したヘッドであって、図２に示すヘッド部３０１及び本体部３０２と、制御部３００（図３参照）で構成されている。本体部３０２にはサーボモーター部３０４が内蔵され、インクヘッド３０は移動体２２０Ａに対し、この本体部３０２において固定されている。ヘッド部３０１は図２に示すように直方体の外観形状を有し、その上面中央部付近において本体部３０２のサーボモーター部３０４の軸先端から垂下されている。これにより、当該ヘッド部３０１の底面に形成された複数のインクノズル３０３０（図４参照）が、サーボモーター部３０４の軸回転に応じて固定ステージＳＴと所定の角度で対向する。

図４はヘッド部３０１の内部構成を示す断面図である。図４（ａ）は長手方向に沿った断面を示し、図４（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ‘矢視断面（短手方向断面）を示す。当図では、ヘッド部３０１において隣接して形成された５つのインク吐出機構部を部分的に示す（液室３０２０ａ〜３０２０ｅ、インクノズル３０３０ａ〜３０３０ｅ、圧電素子３０１０ａ〜３０１０ｅ等）。

当図に示すように、ヘッド部３０１には長手方向に沿って、インクを吐出するためのインク吐出機構部が一定間隔毎に複数（ここでは１２５個）にわたり一列に形成されている。
各々のインク吐出機構部は、液室３０２０及びインクノズル３０３０が一体的に形成されたフレーム部３０５０に対し、前記液室３０２０を覆うように振動板３０４０が配設され、その上に圧電素子３０１０が積層されてなる。個々の圧電素子３０１０への電圧印加によって、インク吐出機構部はそれぞれ独立に駆動される。

フレーム部３０５０は、例えばＳＵＳ等の金属材料やセラミック材料で構成され、機械加工やエッチング、あるいは放電加工を施すことにより、内部に複数の液室３０２０及びインクノズル３０３０がそれぞれ形成されている。
液室３０２０は吐出される直前のインクを貯留する空間であって、圧電素子３０１０の駆動により可逆的に体積が縮小・復元する。隣接する液室３０２０同士は図４（ｂ）のように隔壁３０４０で区画されている。各々の液室３０２０の後部はインク流路３０６０と連通している。このインク流路３０６０には、ヘッド部３０１の外部に延出された輸液チューブＬ１が接続されている。システム１０００の駆動時にはこの輸液チューブＬ１を通じ、不図示のインクタンクからポンプの駆動圧力によりインク流路３０６０へインクが供給される。これにより液室３０２０はインクで密に満たされる。

インクノズル３０３０はフレーム部３０５０の底面において、液室３０２０と連通するように一定のピッチで一列に形成されている。ここで、各々のインクノズル３０３０のピッチは構成的には一定であるが、固定ステージＳＴに対するサーボモーター部３０４の軸の回転角度を調節することで、塗布対象物上でのインクの塗布ピッチを調節することができる。

なお、インクノズル３０３０の配列は上記した１列に限定されない。例えばインクノズル３０３０を複数列にわたって形成したり、複数列で且つ千鳥状にインクノズル３０３０を形成して、インクノズル３０３０間のピッチを狭く調節することもできる。
また、インク流路３０６０も一つに限定されず、ヘッド部３０１の内部で複数にわたり形成してもよい。この場合、幾つかのインク吐出機構部をグループごとに分け、当該グループごとに別経路でインクを分けて供給する（例えば色や成分が異なるインクを供給する）ようにしてもよい。

振動板３０４０は、ステンレスやニッケルからなる薄板であり、上に積層された圧電素子とともに変形可能に配設されている。
圧電素子３０１０は公知のピエゾ素子であって、例えばチタン酸ジルコン酸鉛等からなる板状の圧電体を一対の電極で挟設した積層体の構成を持つ。一対の電極への通電は、図３に示すように制御部３００を介してＣＰＵ１５０に管理されており、記憶手段１５１に格納された所定の制御プログラムに基づき、インク吐出時には数百Ｈｚの駆動周波数で数百μｓ幅の矩形パルス電圧が継続して印加される。この各々の矩形パルス電圧の立ち上がり時に合わせて圧電素子３０１０が変形し、これに伴って振動板３０４０は液室３０２０の体積が減少または復元するように変形する。この体積減少時にインクがインクノズル３０３０から吐出されることとなる。なお、前記パルス電圧は矩形に限定するものではなく、ステップ状や一部曲線状を取り入れた波形等であってもよい。

なお、各圧電素子３０１０を駆動する際には、ＣＰＵ１５０が所定の制御プログラムを記憶手段１５１から読み出し、制御部３００に対して、所定の電圧を対象の圧電素子３０１０に印加するように指示する。通常の初期設定では、各インクノズルは液滴速度（液滴が塗布対象面に到達するまでの速度）が揃うように設定されており、これによってインクの液滴体積が均一になるように図られる。なお、システム１０００では後述するように、この初期設定を一旦行った後、吐出されるインクの液滴体積が基準に対して一定のずれを生じている場合には、その液滴体積を均一に修正するように制御する。
（液滴観察装置）
液滴観察装置４０は公知のインク吐出確認用カメラを用いて構成される。対物方向の先端にズームレンズ４０３が装着され、発光ライトが内蔵されたＣＣＤカメラ４０２と、これらの駆動を直接制御するための制御部４００等で構成される。図２に示す構成では、ＣＣＤカメラ４０２は固定台４０１により固定された様子を示しているが、固定方法はこれに限定されず、基台２００にＣＣＤカメラ４０２を直接固定するようにしてもよい。ＣＣＤカメラ４０２はケーブル４０４で制御部４００と接続され、当該制御部４００は図３のようにＣＰＵ１５０に接続されている。

システム１０００において、ＣＣＤカメラ４０２は図２に示すように、インクテスト時に各インクノズル３０３０から吐出されるインク液滴が吐出されている様子を撮像できる位置に向けられている。
これにより撮像時には、ＣＣＤカメラ４０２に内蔵されている発光ライトのストロボ発光と同期して、連続的に静止画及び動画の画像データが得られる。制御装置１５のＣＰＵ１５０は所定の制御プログラムに基づき、撮像した画像データを記憶手段１５１に格納するとともに、ディスプレイ１５３に表示する。
（液滴体積測定装置）
液滴体積測定装置５０は、システム１０００の主たる特徴部分の一つであって、固定ステージＳＴに載置された基板に滴下されたインクの液滴体積を測定する手段である。ここでは液滴体積測定カメラ５０１と制御部５００で構成される。当該カメラ５０１には公知の共晶点レーザー顕微鏡を用いている。当該カメラ５０１の対物レンズは、システム１０００における固定ステージＳＴの表面を垂直方向から撮影できるように向けられている。

当該装置５０を用いる理由は二つある。一つ目は、インクヘッド３０のヘッド部３０に設けられた各インクノズル３０３０について、印加電圧とこれに応じて吐出されるインクの液滴体積との関係を獲得するための測定手段として用いる。二つ目は、インクノズル３０３０から吐出されたインクの液滴体積が、初期設定（もしくはその後の設定）で設定された所定の印加電圧値で塗布されるべきインクの液滴体積との間で一定の誤差範囲内にあるか否かを判断する目的で、実際に滴下されたインクの液滴体積を求める手段として用いられる。

インクの液滴体積の演算は、前記カメラ５０１が異なる焦点距離で連続的に撮影した画像に基づき、当該カメラ５０１に接続された制御部５００によって行われる。なお、制御部５００はＣＰＵ１５０にも接続されており、前記撮影した画像はＣＰＵ１５０でも確認できるので、ＣＰＵ１５０が前記演算を行うこともできる。
又、液滴体積測定装置５０は、ＣＣＤカメラを用いて構成することもできる。この場合、インク液滴の形状をたとえば半球状とみなし、当該カメラで撮影した画像中の液滴径から、ＣＰＵ１５０がインクの液滴体積を算出することができる。
＜システム動作について＞
次に、上記構成を有するシステム１０００の動作を制御フローに沿って説明する。図５に、システム１０００の駆動時の全体的な制御フローを示す。図６は、前記制御フロー中のノズル電圧調整工程Ｓ７のサブ制御フローを示す。さらに図９は、固定ステージＳＴ及びインクパン６０に対するインクヘッド３０の本体部３０１の軌跡を模式的に示す図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＢ領域の拡大図である。

システム１０００の基本的な動作は図５に示す制御フローに沿って行う。この制御フローを大まかに説明すると、システム１０００を起動した後、一枚目の塗布対象基板Ｐ１については初期設定に基づいて通常のインク塗布を行う。そして、二枚目の塗布対象基板Ｐ２以降については、前記一枚目の塗布対象基板Ｐ１の塗布工程に先立って獲得した特性データに基づき、インクノズルの印加電圧を適宜修正し、目的のインク液滴体積でインクが吐出されるように調節して塗布工程を実施する。以下、各ステップを制御の流れに沿って具体的に説明する。
（インクテスト）
まず、オペレータが固定ステージＳＴの所定位置に、テスト基板Ｐ０を載置する。テスト基板Ｐ０としては、少なくともインクを塗布する表面領域がフッ素コートや放電処理等で撥水加工されたものを用いる。これは滴下されたインクの液滴体積を正確に測定するための工夫である。オペレータはその後、システム１０００を起動させる。

ＣＰＵ１５０は、ヘッド部３０１に配設されている各インクノズル３０３０を端から順にナンバリング（ここではノズルＮｏ．１〜１２５）する。
次にＣＰＵ１５０は制御部３００を介し、サーボモーター部３０４を一定角度に回転駆動させて、固定ステージＳＴに対するヘッド部３０１の角度を設定する。図９の例では、ヘッド部３０１の長手方向をＹ方向に対して若干傾斜させることで、インクノズル３０３０の塗布ピッチを狭く調節している。このようなヘッド部３０１の角度調整はもちろん任意で行えばよい。

オペレータはインクタンクに組成を調整したインクを貯留させ、ポンプを起動させる。これにより輸液チューブＬ１を通してインクをヘッド部３０１内の液室３０２０に密に充填させる。
次に、オペレータは制御装置１５を操作して、図９（ａ）に示すように、ヘッド部３０１をインクパン６０の上に移動させる。この状態でＣＰＵ１５０は制御部３００を介し、各圧電素子３０１０に電圧印加し、インクノズルからインクを吐出させる。このときインクノズルから吐出されるインクの状態は、液滴観察装置４０のＣＣＤカメラ４０２で撮影され、制御部４００を介してＣＰＵ１５０によりリアルタイムで表示手段１５３に表示される。オペレータは表示手段１５３で正しくインクが吐出されているかを確認し、インクの吐出が安定化するまで吐出を継続させるようにＣＰＵ１５０に指示する（Ｓ１）。
（特性データの獲得）
表示手段１５３において、インクの液滴が正しく吐出されている状態を確認すると、オペレータは次に制御装置１５の入力手段１５２を操作して、ＣＰＵ１５０に全てのインクノズル３０３０の特性データを獲得するように指示する（Ｓ２）。ＣＰＵ１５０はこの指示を受けると、制御部５００を介して液滴体積測定装置５０を駆動させる。

ここで、一般に共焦点レーザー顕微鏡では、焦点部分のみの画像が得られるため、焦点距離を変化させることで、各焦点距離の高さにおける画像の面積を測定できる。システム１０００で撮影されるインク液滴はほぼ円形であり、垂直方向に沿った断面形状は半球状であることが分かっている。そこで制御部５００は、予め定めた微細な一定高さｈ間隔で分割した各液滴部分の形状を円盤状とみなし、一定高さｈにおける前記円形の半径ｒから、前記円盤状の部分体積（πｒ^２×ｈ）を求める。この円盤状の部分体積を液滴の全高Ｈまでそれぞれ計算する。その後、先に求めた各部分体積を合計すれば、近似値としてインクの液滴体積Ｖを算出できる。

なお、インクの一滴分の液滴体積は非常に微量であるため、上記演算では、一定数のインク液滴を併せた大きな液滴の体積Ｖ_ｓｕｍ（ここでは４０滴分の液滴体積）に基づいて計算する。すなわち、各インクノズル３０３０からテスト基板Ｐ０上の同一位置に４０滴分のインクを滴下し、大きなインク液滴を作る。この大きなインク液滴を数滴分（例えば４滴）作り、この４滴の各インク液滴体積Ｖ_ｓｕｍをそれぞれ上記した方法で求め、その平均値Ｖ_{ｓｕｍ−ｍｉｎ}を算出する。そして、この平均値Ｖ_{ｓｕｍ−ｍｉｎ}を液滴数（４０滴）で割れば、１滴当たりのインク体積Ｖ_ｄｒ（＝Ｖ_{ｓｕｍ−ｍｉｎ}／４０）が算出される。ここで図９（ｂ）は、図９（a）の領域Ｂにおける拡大図であり、ヘッド部３０１から撥水部Ｆ上に滴下された大きなインク液滴の様子と、インクの液滴体の測定方向の流れを示す。

ＣＰＵ１５０は、記憶手段１５１に格納されている制御プログラムに基づき、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、固定ステージＳＴ上に載置されたテスト基板Ｐ０の左側部に形成されている、撥水部Ｆの上にヘッド部３０１を移動させる。ＣＰＵ１５０はＮｏ．１〜１２５の全インクノズル３０３０にそれぞれ所定のパルス電圧を印加して、定められた数のインクの液滴を滴下する。当図に示す例では、ヘッド部３０１は撥水部Ｆ上の同一位置に同一のインクノズル３０３０から４０滴分のインクを滴下し、この滴下をＸ方向に沿って４か所にわたり平行に行っている。次にＣＰＵ１５０は、液滴体積測定装置５０におけるカメラ５０１をＸＹ方向に走査させることで、大きなインク液滴の体積を一つずつ測定する。

このような方法で算出したインク液滴体積Ｖ_ｄｒは、制御部５００を介してＣＰＵ１５０に送られる。
ここで図８は、ＣＰＵ１５０に送られた、各インクノズル３０３０についての印加電圧値とインク液滴Ｖｄｒの関係を示すデータの一部である。制御部５００からＣＰＵ１５０に送られたデータは、図８（ａ）のように一定の印加電圧値に対するインクの液滴体積に関してのデータであるが、ＣＰＵ１５０はこのデータに基づいて、図８（ｂ）に示すように、印加電圧値とインクの液滴体積の関係曲線を特性データとして作製する。

ＣＰＵ１５０は上記特性データを全てのインクノズル３０３０について作製したのち、これを記憶手段１５１に格納する。
なお、当該ステップは現在使用しているインクヘッド３０のヘッド部３０１に形成されたインクノズル３０１の特性を把握するためのステップであるため、少なくとも初めて当該インクヘッド３０を用いる場合にのみ実行すればよい。従って、同一のインクヘッド３０を用いる限り、次回以降の制御フローでは当該ステップを省略することもできる。

また、撥水部Ｆは必須ではないが、正確にインクの液滴体積を求めるためには好適であるため、本ステップ（Ｓ２）と後の液滴体積測定ステップ（Ｓ４）の少なくともいずれかで用いることが望ましい。
（ノズルの初期設定）
次にＣＰＵ１５０は、記憶手段１５１に格納された前記制御プログラムに基づき、インクの液滴速度が一定になるように、各インクノズル３０３０の印加電圧値を予め定められた電圧（初期電圧）にそれぞれ初期設定する（Ｓ３）。この初期電圧は、各インクノズル３０３０毎に異なる値として設定する場合もある。

なお、Ｓ２で獲得した特性データは二枚目の塗布対象基板Ｐ２への塗布工程で使用するため、この段階では使用しない。
（インクの液滴体積測定）
続いて、オペレータは固定テーブルＳＴに載置されたテスト基板Ｐ０を一枚目の塗布対象基板Ｐ１と交換する。

次に、ＣＰＵ１５０はインクヘッド３０１を固定テーブルＳＴ上の塗布対象基板Ｐ１の側部に設けられた撥水エリアＦ上に移動させる。そして、ＣＰＵ１５０は当該撥水エリアに各インクノズル３０３０からインクの液滴を滴下する。ここで、液滴体積測定装置５０の制御部５００は、現時点で各インクノズル３０３０より吐出されたインクの液滴体積を求める（Ｓ４）。このインクの液滴体積の求め方は、Ｓ２で行った方法と同様である。ＣＰＵ１５０は計算結果を記憶手段１５２に格納する。

なお、ここでは制御フローの説明上、二枚目の塗布対象基板Ｐ２以降の塗布工程でインクノズルの印加電圧を検討することを予定しており（Ｓ７）、そのために現時点のタイミングでＳ４を実行しているが、本発明はこれに限定しない。例えば１００枚目の塗布対象基板Ｐ_１００において、最初のインクノズルの印加電圧の検討を行う場合には、当該ステップ（Ｓ４）は９９枚目の塗布対象基板Ｐ_９９において実行するようにすればよい。
（一枚目の塗布工程）
上記Ｓ４を終了すると、ＣＰＵ１５０は制御部２１３を介し、ガントリー部２１０Ａ及び移動体２２１Ａの位置調整を行う。これとともに、ＣＰＵ１５０は制御部３００を介し、Ｓ３の初期設定で設定した初期電圧に基づき、各インクノズル３０３０からインクを吐出させる。これにより、一枚目の塗布対象基板Ｐ１の塗布工程を行う（Ｓ５）。
（ノズル電圧調整工程）
一枚目の塗布対象基板Ｐ１の塗布工程が終了すると（Ｓ６）、ＣＰＵ１５０は、ノズル電圧調整工程を実行する（Ｓ７）。

ＣＰＵ１５０は、まずチェック対象のノズルＮｏ．Ｎを１とし（Ｎ→１）、Ｎｏ．１のインクノズル３０３０のインク吐出状態についてチェックを開始する。このチェック対象のＮｏ．１のインクノズルにおいて、図６のサブ制御フローに示すように、現在の印加電圧（初期電圧）に基づいて吐出されたインクの液滴体積が、吐出目標として定めているインクの液滴体積（基準の液滴体積）に対して一定の誤差以内にあるか否かを判断する（Ｓ１‘）。ＣＰＵ１５０はこの基準の液滴体積として、前記特性データを用いる。

具体的にＣＰＵ１５０は、前記特性データにおいて、Ｎｏ．１のインクノズル３０３０において吐出目標として定められているインクの液滴体積Ｖ_０と、現在の印加電圧（初期電圧）に基づいて実際にＮｏ．１のインクノズル３０３０より吐出されたインクの液滴体積Ｖ_ｄｒとの間における誤差Ｅ（｜（Ｖ_０−Ｖ_ｄｒ）｜／Ｖ_０×１００）が、予め定められた基準の誤差（ΔＶ％）以内にあるか否かを判断する。

Ｓ‘１において、誤差範囲がΔＶ％未満（Ｅ＜ΔＶ％）であれば、ＣＰＵ１５０は現在の印加電圧値（初期電圧値）を維持する（Ｓ’２）。他方、誤差範囲がΔＶ％以上（Ｅ≧ΔＶ％）であるチェック対象のインクノズル３０３０が存在すれば、ＣＰＵ１５０は現在チェック対象のインクノズル３０３０を修正対象ノズルとして扱い、当該インクノズル３０３０への印加電圧値を、前記特性データにおける曲線において、吐出目標として定めている正しいインクの液滴体積に対応する電圧（修正電圧）に調整する（Ｓ３‘）。

なお、前記誤差範囲としての基準である“ΔＶ％”の値は任意に設定可能であり、例えば５％とすることができる。
次にＣＰＵ１５０は、チェック対象のインクノズルＮｏ．ＮをＮ＋１にインクリメントする（今の場合Ｎ→２、Ｓ‘４）。そして、Ｎ＋１のナンバーが最終インクノズルＮｏ．（ここではＮ＝１２５）より小さい場合（Ｓ’５）、ここまでの制御フローを再びＳ‘１から繰り返す。ここで修正電圧の値は、それぞれの修正対象ノズル毎に設定されるため、全て異なるように設定される場合もある。

Ｓ‘５において、Ｎ＋１のナンバーが最終インクノズルＮｏ．より大きいと判断された場合には、Ｎｏを１に戻して初期化する（Ｓ’６）。
このような一連の制御フローに従い、各インクノズルＮｏ．１〜１２５のうち、修正対象ノズルについては、それぞれＣＰＵ１５０によって、Ｓ２で獲得された特性データに基づき、吐出目標として定められているインク液滴体積でインクが吐出されるように印加電圧値を所定の電圧値に修正する。具体的に図８（ｂ）に示す特性データの例では、インクノズル３０３０から吐出されるインク液滴体積を１０．４ｐｌに合わせようとする場合、ノズルＮｏ．１は約１４．３８Ｖ、ノズルＮｏ．５０は約１４．１Ｖ、ノズルＮｏ．１２０は約１３．７Ｖの各印加電圧でそれぞれ駆動させるべきことが分かる。そこでＣＰＵ１５０はこれらの各印加電圧値を修正電圧値として設定する。そして、残余の塗布工程Ｓ８（図５の制御フローでは２枚目の塗布対象基板Ｐ_２以降の塗布工程）に反映させるべく、前記各修正電圧値を記憶手段１５１に格納する。

このようにシステム１０００では、各インクノズル３０３０の特性データを用いて印加電圧の修正を所定のタイミングで行うことにより、従来の液滴速度の均一化の調整だけでは対応しきれなかった、インクの液滴体積のばらつきを少なくとも上記誤差範囲（ΔＶ％）未満に抑制することができる。この効果は、個々のインクノズル３０３０の微細な公差によるインク吐出量のばらつきも防止できるので、正確な量のインクを塗布対象基板の複数の領域に塗布する上で非常に有用である。また、同様の理由で、高精細な構造を有する有機ＥＬパネル１００を製造する上でも発光層６の膜厚を均一に形成できる点において有効である。

また、システム１０００では、Ｓ２において一度特性データを獲得すれば、現在塗布工程を実施する直前の塗布対象基板において、インク液滴体積の誤差が一定以上生じていると判断されれば（Ｓ‘１）、直ちに次の塗布対象基板において、修正された印加電圧に基づいて適切な量のインクを塗布することができる。このように本発明は、実際の有機ＥＬ素子及び有機ＥＬパネルの製造工程において、柔軟かつ迅速に対応できる点においても優れている。これにより迅速に、膜厚の均一な発光層を持つ有機ＥＬ素子及び有機ＥＬパネルを製造でき、歩留まりの向上を期待することができる。
（残余の塗布工程）
Ｓ‘６を終了した後、ＣＰＵ１５０は残余の塗布対象基板（ここでは二枚目の塗布対象基板Ｐ２以降）について塗布工程を実施する（Ｓ８）。当該塗布工程の全体的な制御はＳ４とほぼ同様であるが、Ｓ’３の判断に基づき、修正対象ノズルにはＳ‘５で求めた修正電圧を印加し、それ以外のインクノズル３０３０には初期電圧を印加して塗布を実行する。

全ての塗布対象基板についての塗布工程が終了すると、当該制御フローも終了する。
（その他の制御フローについて）
上記した制御フローでは、システム１０００を起動した後、２枚目の塗布対象基板Ｐ２以降にノズル電圧調整工程（Ｓ７）で調整した印加電圧値を反映させる制御を例示した。しかし本発明はこれに限定するものではなく、一定数の塗布対象基板への塗布工程を終了する毎にＳ７を実行させることもできる。図７に、このような制御フローを例示する。

当図に示す制御フローによれば、Ｓ７を終了した後、次の塗布対象基板について塗布工程を実行する（Ｓ９、Ｓ１０）。そして、前記塗布工程が終了すると、ＣＰＵ１５０はすでに塗布工程を終えた基板枚数Ｌをインクリメントし（Ｓ１１）、カウントした塗布枚数Ｌが一定枚数Ｋ（例えば１００枚）に達したか否かを判断する（Ｓ１２）。塗布枚数Ｌが一定枚数Ｋに達していなければ、現在の塗布工程が最終の塗布工程であるか否かを判断し（Ｓ１４）、最終でなければＳ９に戻って次の塗布対象基板について塗布工程を実施する。Ｓ１２において、塗布枚数Ｌが一定枚数Ｋに達していると判断されれば、塗布枚数Ｌを初期化（Ｌ→１）し、Ｓ７を再び実行する。この場合、初期電圧は前回のＳ７において修正した修正電圧である場合も含まれる。

Ｓ１４において、ＣＰＵ１５０が現在実行中の塗布工程が最終の塗布工程であると判断すれば、当該塗布工程の終了後、フローを終了する。
また、上記制御フローでは、一枚目の塗布工程前に得た特性データによるノズル電圧調整工程を二枚目の塗布工程に反映させる制御フローを例示したが、本発明はこれに限定されず、一枚目の塗布工程に反映させることもできる。この場合、ノズル初期設定（Ｓ３）を実施せず、同時点のステップとして、Ｓ‘３の特性データに基づいてノズル電圧調整を実施する。これを全てのインクノズルに対して行うようにする。なお、この場合において、続く二枚目の塗布工程でノズル電圧調整工程を終了することはあまり重要ではないと思われるので、図７に示すように、一定枚数毎にノズル電圧調整工程を実施する制御フローが好適であると考えられる。

また、上記制御フローではノズル電圧調整工程Ｓ‘７を実施する例を示したが、これは必須ではない。例えばインクテスト（Ｓ１）を行った後、特性データの獲得（Ｓ２）を行い、その後、各インクノズル３０３０への印加電圧を特性データに基づいて同一の液滴体積でインクが吐出されるように調整し（「Ｓ“３」とする）、塗布工程を実施することも可能である。この場合、一枚目の塗布対象基板から特性データによる印加電圧の修正が反映されるメリットがある。もちろん、この場合も図７のＳ７〜Ｓ１４（Ｓ７をＳ”３に置き換える）を実施し、一定枚数毎にノズル電圧を修正することもできる。
＜その他の事項＞
図２には、塗布工程に用いる作業テーブルとして、２基のガントリー部２１０Ａ、２１０Ｂを備えるインクジェットテーブル２０を例示したが、本発明はこれに限定するものではない。例えばインクヘッド３０、液滴体積測定装置５０の各位置を固定しておき、塗布対象基板をＸＹテーブルに載置して、前記インクヘッド３０、液滴体積測定装置５０に対して相対的に塗布対象基板を移動させることにより、塗布工程を実施することもできる。

また、インクヘッドとしてインクノズル３０３０を複数個にわたり備えるインクヘッド３０を例示したが、配設するインクノズル３０３０の数は限定されず、インクヘッドに１個のみ形成する構成であってもよい。また、複数のインクヘッド３０をインクジェットテーブルに装備することもできる。

本発明の有機ＥＬ素子の製造方法は、携帯電話用のディスプレイやテレビなどの表示素子、各種光源などに使用される有機ＥＬ素子及びこれを利用した有機ＥＬパネルの製造方法として利用可能である。いずれの用途においても、表示ムラの少ない良好な発光特性または画像表示性能を発揮することのできる有機ＥＬ素子や有機ＥＬパネルの製造方法として適用できる。

１ ＴＦＴ基板
２ 陽極（第１電極）
３ ＩＴＯ層
４ ホール注入層
５ バンク
６ 発光層
７ 電子注入層
８ 陰極（第２電極）
９ 封止層
１０ａ〜１０ｃ 有機ＥＬ素子
１５ 制御装置
２０ インクジェットテーブル
３０ インクヘッド
４０ 液滴観察装置
５０ 液滴体積測定装置
１００ 有機ＥＬパネル
１５０ ＣＰＵ
１５１ 記憶手段（メモリ）
１５２ 表示手段（ディスプレイ）
２００ 基台
２１０Ａ、２１０Ｂ ガントリー部
２１３、３００、４００、５００ 制御部
２２０Ａ、２２０Ｂ 移動体
３０１ ヘッド部
３０２ 本体部
３０４ サーボモーター
５０１ 液滴体積測定カメラ
１０００ インクジェットシステム
３０１０、３０１０ａ〜３０１０ｅ 圧電素子（ピエゾ素子）
３０２０、３０２０ａ〜３０２０ｅ 液室
３０３０、３０３０ｂ〜３０３０ｄ インクノズル
３０５０ フレーム部
３０６０ インク流路

Claims (8)

1. 複数のノズルを備えるピエゾ方式のインクヘッドを用い、各ノズルより塗布対象物の発光画素相当位置にインクを塗布し、塗布したインクを乾燥させて発光層を形成する有機ＥＬ素子の製造方法であって、
   印加電圧とこれに応じて各ノズルから吐出されるインクの液滴体積の関係を示すインクヘッドの特性データを獲得する特性データ獲得ステップと、
   各ノズルの印加電圧をそれぞれ初期電圧に設定する初期設定ステップと、
   初期設定ステップで設定した初期電圧で各ノズルからインクを吐出し、それぞれの液滴体積を測定する液滴体積測定ステップと、
   各ノズルについて、初期電圧で吐出されたインク液滴体積を、吐出目標として定められたインク液滴体積と比較する液滴体積比較ステップと、
   液滴体積比較ステップにおいて、初期電圧で吐出されたインク液滴体積が、吐出目標として定められたインク液滴体積に対して基準以上の誤差を生じている修正対象ノズルが存在した場合には、吐出目標として定められた液滴体積のインクが吐出されるように、当該修正対象ノズルの印加電圧を前記特性データに基づいて修正電圧に調整するノズル電圧調整ステップと、
   修正対象ノズルには修正電圧を印加し、他のノズルには初期電圧を印加することによって、各ノズルから前記基準未満の誤差の液滴体積のインクを吐出させ、前記発光画素相当位置にインク塗布を行う塗布ステップと
   を経ることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
2. 塗布ステップを二枚目以降の塗布対象物の塗布について行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
3. 液滴体積測定ステップでは、
   インクの液滴体積を共焦点レーザー顕微鏡を用いて算出する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
4. 液滴体積測定ステップでは、
   複数のインク液滴の和からなる大きなインク液滴の体積を求めた後、一滴当たりの前記インクの液滴体積を求める
   ことを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
5. 前記基準は５％である
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
6. 前記特性データ獲得ステップ及び液滴体積測定ステップの少なくともいずれかは、
   撥水処理された前記塗布対象物の表面にインクの液滴を滴下して行う
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法で形成された発光層を備える
   ことを特徴とする有機ＥＬ素子。
8. 請求項７に記載する前記有機ＥＬ素子が複数にわたり配設されてなる
   ことを特徴とする有機ＥＬパネル。

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