JP2013158748A - 液滴吐出方法、有機el素子の製造方法、有機el表示パネル、および有機el表示装置 - Google Patents

液滴吐出方法、有機el素子の製造方法、有機el表示パネル、および有機el表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】インクジェットヘッド内部のインクを加圧してインクを吐出口から押し出した後のインク液滴の吐出不良をより確実に低減させることができる液滴吐出方法および有機EL素子の製造方法等を提供する。
【解決手段】インクジェットヘッドの液滴吐出面から液状体を液滴として吐出させる液滴吐出方法であって、インクジェットヘッドの内部に保持された液状体を加圧して液滴吐出面から吐出させた後、液滴吐出面に付着した液状体を拭き取り部材により拭き取る工程を含み、拭き取り部材は、液状体に水を用いた場合における拭き取り部材の拭き取り後の重さから拭き取り前の重さを差し引いた値を拭き取り前の重さで除した値が、0.93以上、12.40以下である。
【選択図】図6

Description

本発明は、有機EL表示パネルの製造に用いられるインクジェット装置における液滴吐出方法、有機EL素子の製造方法、有機EL表示パネル、および有機EL表示装置に関する。
近年、表示装置として基板上に有機EL素子を配設した有機EL表示パネルが普及しつつある。有機EL表示パネルは、自己発光を行う有機EL素子を利用するため視認性が高く、さらに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。
有機EL素子は電流駆動型の発光素子であり、陽極及び陰極の電極対の間に、キャリアの再結合による電界発光現象を行う有機発光層等を積層して構成される。また、有機EL表示パネルでは、赤色(R),緑色(G),青色(B)の各色に対応する有機EL素子をそれぞれサブピクセルとし、R,G,Bの3つのサブピクセルの組み合わせが1ピクセル(1画素)に相当する。
このような有機EL表示パネルとして、有機EL素子の有機発光層をインクジェット方式等のウエットプロセス(塗布工程)で形成したものが知られている(例えば、特許文献1)。インクジェット方式では、基板上の隔壁層に行列状に設けられた開口部(有機発光層形成領域に対応する。)に対してインクジェットヘッドを走査させる。そして、インクジェットヘッドが備える複数のノズルの吐出口から、各開口部に対し有機発光層を構成する有機材料および溶媒を含有したインクの液滴を吐出させる。
このとき、インクジェットヘッドのインク吐出面において吐出口の周囲に不要なインクが付着することがある。このような不要なインクが吐出口の周囲に付着すると、インクの出射方向が曲げられインクの着弾位置が狙った位置からずれたり、所望の量とは異なる量のインクが吐出されたりといったインクの不正吐出が発生する原因となる。また、インクが付着したまま放置されると、やがて付着したインクが乾燥して吐出口を詰まらせ、インクが全く吐出されないインクの不吐出が発生する原因となる。このような不正吐出や不吐出が発生したノズル(以下、「不吐出ノズル」という。)がインクジェットヘッドに存在すると、インクが全く塗布されない開口部や、インク塗布量が他の開口部とは著しく異なる開口部が生じることとなる。その結果、表示画像に抜けや色の濃さが著しく異なる部分が発生して画質不良が生じることとなる。
そのため、不吐出ノズルが生じると、インクの吐出を中断して、インクジェットヘッド内部のインクを加圧(パージ)してインクを吐出口から押し出し、詰まりを除去する必要がある。
しかし、パージしてインクを吐出させると、インクが吐出口から勢いよく吐出されるためインクが吐出口の周囲に濡れ広がり、加圧後のインクジェットヘッドの吐出面は、吐出口の周辺に広くインクが付着し濡れ広がった状態となる。このままインクの吐出を再開すると、吐出口の周囲に付着したインクによりインクの不正吐出や不吐出が誘発されることとなる。そこで、供給インクを加圧してインクジェットヘッドの吐出口からインクを排出した後、インクジェットヘッドの吐出口面にインク吸収体を当接させてインクを拭き取り、吐出面をインクが吐出するのに良い状態を作る。
特開2006−223954号公報 特開2006−263972号公報
インクを拭き取る拭き取り部材であるインク吸収体の性質により拭き取り不足、拭き取り過ぎが生じ、吐出面をインクが吐出するのに良い状態にできない場合がある。例えば、吸水性(吸液性)が高いため、吐出口周辺の不要なインクのみならずノズル内部のインクの一部までも吸い出してしまい、吐出口からノズル内部に空気が入り込んで内圧に圧力損失が生じインクの吐出が不能になる虞がある。
また、吸収したインクを吸引手段により吸引排出する場合、吸収部の吸水性がさらに高まり、ノズル内部のインクの一部までも吸い出してしまう虞がさらに高くなる。
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、インクジェットヘッド内部のインクを加圧してインクを吐出口から押し出した後のインク液滴の吐出不良をより確実に低減させることができる液滴吐出方法および有機EL素子の製造方法等を提供することを目的とする。
本発明の一態様である液滴吐出方法は、インクジェットヘッドの液滴吐出面から液状体を液滴として吐出させる液滴吐出方法であって、前記インクジェットヘッドの内部に保持された液状体を加圧して前記液滴吐出面から吐出させた後、前記液滴吐出面に付着した液状体を拭き取り部材により拭き取る工程を含み、前記拭き取り部材は、前記液状体に水を用いた場合における前記拭き取り部材の拭き取り後の重さから拭き取り前の重さを差し引いた値を拭き取り前の重さで除した値が、0.93以上、12.40以下であることを特徴とする。
本発明の一態様に係る液滴吐出方法においては、前記液状体に水を用いた場合における前記拭き取り部材の拭き取り後の重さから拭き取り前の重さを差し引いた値を拭き取り前の重さで除した値である吸水性の値が、0.70よりも大きく、12.75よりも小さい値である拭き取り部材が用いられる。
これにより、拭き取り部材の吸水性が低すぎて、インクジェットヘッドのインク吐出面における吐出口周辺に付着した余分なインクが除去されずに残存することがないため、インクの不正吐出や不吐出の誘発を防止することができる。
また、拭き取り部材の吸水性が高すぎて、インク吐出口周辺の不要なインクのみならずノズル内部のインクの一部までも吸い出してしまうことがないため、吐出口からノズル内部に空気が入り込んで内圧に圧力損失が生じインクの吐出が不能になる事態の発生を防止することができる。
従って、本発明の一態様に係る液滴吐出方法によれば、インクジェットヘッド内部のインクを加圧してインクを吐出口から押し出した後のインク液滴の吐出不良をより確実に低減させることが可能である。
実施の形態に係るインクジェット装置の主要構成を示す図である。 実施の形態に係るインクジェット装置の機能ブロック図である。 実施の形態に係るインクジェット装置のインクジェットヘッドの概略構成を模式的に示す図であって、(a)はインクジェットヘッドの概略構成を示す一部切欠き斜視図であり、(b)はノズルの概略構成を示す一部拡大断面図である。 実施の形態に係る液滴吐出方法におけるインクジェットヘッドの拭き取り作業の手順を示す図であって、(a)は拭き取り作業開始前の状態を示す模式図であり、(b)は拭き取り作業実行中の状態を示す模式図であり、(c)は拭き取り作業終了時の状態を示す模式図である。 実施の形態に係る液滴吐出方法における拭き取り作業を行った後の不吐出ノズル数と拭き取り部材の特性との関係を示すグラフであって、(a)は不吐出ノズル数と拭き取り部材の密度との関係を示すグラフであり、(b)は不吐出ノズル数と拭き取り部材の単位面積当たりの吸水量との関係を示すグラフである。 (a)は、実施の形態に係る液滴吐出方法における拭き取り作業を行った後の不吐出ノズル数と拭き取り部材の吸水性との関係を示すグラフであり、(b)は、各拭き取り部材の吸水性の値を示す表である。 拭き取り作業終了時におけるインクジェットヘッドのインク吐出面およびノズル内部の推定状態を模式的に表す一部拡大断面図であって、(a)は低い吸水性を有する拭き取り部材を用いた場合の図であり、(b)は中程度の吸水性を有する拭き取り部材を用いた場合の図である。 高い吸水性を有する拭き取り部材を用いた場合の、拭き取り作業終了時におけるインクジェットヘッドのインク吐出面およびノズル内部の推定状態を模式的に表す一部拡大断面図である。 本発明の実施の形態に係る表示装置の構成を示す模式ブロック図である。 表示装置における表示パネルの構成を示す模式断面図である。 表示パネルの製造過程の一部を示す模式断面図である。 表示パネルの製造過程の一部を示す模式断面図である。
≪本発明の一態様の概要≫
本発明の一態様に係る液滴吐出方法は、インクジェットヘッドの液滴吐出面から液状体を液滴として吐出させる液滴吐出方法であって、前記インクジェットヘッドの内部に保持された液状体を加圧して前記液滴吐出面から吐出させた後、前記液滴吐出面に付着した液状体を拭き取り部材により拭き取る工程を含み、前記拭き取り部材は、前記液状体に水を用いた場合における前記拭き取り部材の拭き取り後の重さから拭き取り前の重さを差し引いた値を拭き取り前の重さで除した値が、0.93以上、12.40以下であることを特徴とする。
これにより、拭き取り部材の吸水性が低すぎて、インクジェットヘッドのインク吐出面における吐出口周辺に付着した余分なインク(液状体)が除去されずに残存することがないため、インクの不正吐出や不吐出の誘発を防止することができる。
また、拭き取り部材の吸水性が高すぎるため、インク吐出口周辺の不要なインクのみならずノズル内部のインクの一部までも吸い出してしまい、インクがない部分が生じた結果インクの吐出が不能になるという事態の発生を防止することができる。
従って、本発明の一態様に係る液滴吐出方法によれば、インクジェットヘッド内部のインクを加圧してインクを吐出口から押し出した後のインク液滴の吐出不良をより確実に低減させることが可能である。
また、本発明の一態様に係る液滴吐出方法の特定の局面では、前記拭き取る工程において、前記拭き取り部材を、その拭き取り面が前記液滴吐出面に対向するように用意し、前記拭き取り部材を前記液滴吐出面に近づく方向に移動させて、前記拭き取り面を前記液滴吐出面に接触させ、前記拭き取り面と前記吐出面とが接触した状態で静止し、静止状態を所定時間保持した後、前記拭き取り部材を前記液滴吐出面から遠ざかる方向へと移動させて前記吐出面から離間させてもよい。
また、本発明の一態様に係る液滴吐出方法の特定の局面では、前記所定時間は、0.1秒以上、30秒以下であってもよい。
また、本発明の一態様に係る液滴吐出方法の特定の局面では、前記拭き取り部材の前記液滴吐出面に近づく方向の移動は、前記液滴吐出面に対して垂直な方向であってもよい。
また、本発明の一態様に係る液滴吐出方法の特定の局面では、前記拭き取り部材の前記液滴吐出面から遠ざかる方向の移動は、前記液滴吐出面に対して垂直な方向であってもよい。
また、本発明の一態様に係る液滴吐出方法の特定の局面では、前記液状体は、有機材料および溶媒を含有したインクであってもよい。
また、本発明の一態様に係る液滴吐出方法の特定の局面では、前記有機材料は、有機EL表示パネルの有機機能層を形成するために用いられる材料であってもよい。
また、本発明の一態様に係る液滴吐出方法の特定の局面では、前記有機機能層は、有機発光層であってもよい。
また、本発明の一態様に係る液滴吐出方法の特定の局面では、前記有機機能層は、正孔輸送層であってもよい。
本発明の一態様に係る有機EL素子の製造方法は、上記各態様に係る液滴吐出方法を含むことを特徴とする。
本発明の一態様に係る有機EL表示パネルは、上記態様に係る有機EL素子の製造方法により得られた有機EL素子を有することを特徴とする。
本発明の一態様に係る有機EL表示装置は、上記態様に係る有機EL素子の製造方法により得られた有機EL素子を有することを特徴とする。
≪実施の形態≫
先ず、本実施の形態の液滴吐出方法が用いられるインクジェット装置について説明する。
なお、各図面における部材の縮尺は必ずしも実際のものと同じであるとは限らない。また、本願において、数値範囲を示す際に用いる符号「〜」は、その両端の数値を含む。また、本実施の形態で記載している、材料、数値等は好ましいものを例示しているだけであり、それに限定されることはない。また、本発明の技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。また、他の実施の形態との構成の一部同士の組み合わせは、矛盾が生じない範囲で可能である。
(1.インクジェット装置)
図1は、実施の形態に係るインクジェット装置1000の主要構成を示す図である。図2は、インクジェット装置1000の機能ブロック図である。
図1,2に示すように、インクジェット装置1000は、インクジェットテーブル2000、ヘッド部30、制御装置(PC)15で構成される。
図2に示すように、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に接続されたインクジェットテーブル2000、ヘッド部30を駆動するための制御プログラム等が格納されている。インクジェット装置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。
(2.インクジェットテーブル)
図1に示すように、インクジェットテーブル2000はいわゆるガントリー式の作業テーブルであり、基台のテーブルの上をガントリー部(移動架台)が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。
具体的構成として、板状の基台201には、その上面の四隅に柱状のスタンド202A、202B、203A、203Bが配設されている。これらのスタンド202A、202B、203A、203Bに囲まれた内側領域には、塗布対象となる基板を載置するための固定ステージSTと、塗布直前にインクを吐出させることにより吐出特性を安定化させるために用いるインクパン(皿状容器)IPがそれぞれ配設されている。
また、スタンド202A、202B、203A、203Bには、基台201の長手(Y)方向に沿って、ガイドシャフト204A、204Bが平行軸支されている。ガイドシャフト204A、204Bにはリニアモーター部205、206が挿通されており、リニアモーター部205、206に対してガイドシャフト204A、204Bを架け渡すように、ガントリー部210が搭載されている。この構成により、インクジェット装置1000の駆動時において、一対のリニアモーター部205、206が駆動されることで、ガントリー部210がガイドシャフト204A、204Bの長手方向(Y軸方向)に沿ってスライド自在に往復運動する。
ガントリー部210には、L字型の台座からなる移動体(キャリッジ)220が配設される。移動体220にはサーボモーター部(移動体モーター)221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210の長手方向(X方向)に沿って形成されたガイド溝211に嵌合される。ガイド溝211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ている。ギヤはラックと噛合しているので、サーボモーター部221が駆動すると、移動体220はいわゆるピニオンラック機構によって、X軸方向に沿って往復自在に精密に移動する。
ここで、移動体220にはヘッド部30が装備されるので、移動体220をガントリー部210に対して固定した状態でガントリー部210をガイドシャフト204A、204Bの長手方向に沿って移動させることによって、また、ガントリー部210を停止させた状態で移動体220をガントリー部210の長手方向に沿って移動させることによって、塗布対象基板に対してヘッド部30を走査させることができる。ヘッド部30の主走査方向は行(Y軸)方向であり、副走査方向は列(X軸)方向である。
なお、リニアモーター部205,206、サーボモーター部221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。インクジェット装置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205,206、サーボモーター部221の各駆動が制御される(図2参照)。
(3.インクジェットヘッド)
ヘッド部30は公知のピエゾ方式を採用し、インクジェットヘッド301及び本体部302で構成されている。インクジェットヘッド301は本体部302を介して移動体220に固定されている。本体部302はサーボモーター部304(図2参照)を内蔵しており、サーボモーター部304を回転させることにより、インクジェットヘッド301の長手方向と固定ステージSTのX軸とのなす角度が調節される。なお、本実施の形態においては、インクジェットヘッド301の長手方向とY軸とが所定の角度で交差するように調整している。
図3(a)は、インクジェットヘッド301の概略構成を示す一部切欠き斜視図であり、図3(b)は、インクジェットヘッド301のノズル3030の概略構成を示す断面図であって、図3(a)におけるB−B’矢視断面図である。図3(a),(b)に示すように、インクジェットヘッド301は、液滴Dが吐出される複数の吐出口3031を有するノズルプレート301iと、複数の吐出口3031がそれぞれ連通するキャビティ301eを区画する隔壁301dを有するキャビティプレート301cと、各キャビティ301eに対応する駆動手段としてのピエゾ素子3010を有する振動板301hとが、順に積層され接合された構造となっている。
キャビティプレート301cは、吐出口3031に連通するキャビティ301eを区画する隔壁301dを有すると共に、このキャビティ301eにインクを充填するための流路301f,301gを有している。流路301f,301gは、隔壁301dを含むキャビティプレート301cがノズルプレート301iと振動板301hとによって挟まれ、これらによって囲まれてできた空間である。流路301gは、インクが貯留されるリザーバの役割を果たす。
インクは、インクタンク等から配管を通じて供給され、振動板301hに設けられた供給孔301h1を通じてリザーバに貯留された後に、流路301fを通じて各キャビティ301eに充填される。
図3(b)に示すように、ピエゾ素子3010は、一対の電極3011,3012によりピエゾ素子本体部3013が挟まれてなる圧電素子である。外部から一対の電極3011,3012に駆動電圧パルス(駆動信号)が印加されることにより、接合された振動板301hを変形させる。これにより隔壁301dで仕切られたキャビティ301eの体積が減少し、キャビティ301eに充填されたインクを加圧して、吐出口3031から液状体を液滴Dとして吐出できる構造となっている。そして、駆動電圧パルスの印加が終了すると、振動板301hは元に戻り、キャビティ301eの体積が復元することにより、インクがリザーバからキャビティ301eに吸引される。ピエゾ素子3010に印加される駆動電圧パルスを制御することにより、それぞれのノズル3030から吐出されるインクの量や吐出タイミング等の吐出制御を行うことができる。
なお、図3(b)において、破線で囲んで示す部分がひとつのノズル3030である。すなわち、キャビティ301eおよびキャビティ301eを形成している隔壁301d、振動板301h、ノズルプレート301i、並びに、ピエゾ素子3010、吐出口3031によりノズル3030が構成される。
なお、本実施の形態においては、インクジェットヘッド301は128個のノズル3030を備えている。インクジェットヘッド301が備えるノズル数は、128個に限定されるものではない。
インクジェットヘッド301は固定ステージSTに対向する面に複数のノズル3030を備えており、これらのノズル3030はインクジェットヘッド301の長手方向に沿って列状に配置されている。インクジェットヘッド301に供給されたインク(液状体)は、各ノズル3030から液滴として塗布対象基板に対して吐出される。
上述したように、各ノズル3030における液滴の吐出動作は、各ノズル3030が備えるピエゾ素子(圧電素子)3010に与えられる駆動電圧によって制御される。吐出制御部300は、各ピエゾ素子3010に与える駆動信号を制御することにより、各ノズル3030からそれぞれ液滴吐出を行わせる。具体的には、図2に示すように、CPU150が所定の制御プログラムを記憶手段151から読み出し、吐出制御部300に対して、所定の電圧を対象のピエゾ素子3010に印加するように指示する。
以上の構成を有するインクジェット装置1000を用い、インクジェット方式による塗布工程を行う。
次に、本実施の形態の液滴吐出方法において行われるインクの拭き取り作業について説明する。
(4.インクジェットヘッドの拭き取り作業)
図4は、本実施の形態に係る液滴吐出方法における拭き取り作業の手順を示す図である。図4(a)は、パージ後において、拭き取り作業開始前の状態を模式的に示す図である。図4(b)は、拭き取り作業実行中の状態を模式的に示す図である。図4(c)は、拭き取り作業終了時の状態を模式的に示す図である。
先ず、インクジェットヘッド301内部のインクをパージしてインクジェットヘッド301からインクを吐出させた後に、図4(a)に示すように、インクジェットヘッド301のインク吐出面(液滴吐出面)301aの吐出方向側に拭き取り部材50を用意する。このとき、拭き取り部材50の拭き取り面51がインク吐出面301aと対向する状態となるように拭き取り部材50を用意する。本実施の形態においては、インクジェットヘッド301のインク吐出面301aは、略鉛直下方を向いており、拭き取り部材50は、インクジェットヘッド301のインク吐出面301aの鉛直下方に用意される。ここで、拭き取り部材50は、例えば、セルロース等の繊維から成る不織布等の吸液性(液状体を吸収する性質)を有するシート状の部材である。なお、必ずしも拭き取り部材全体が吸液性の部材より形成されている必要はなく、少なくとも拭き取り面51が吸液性の部材により形成されていればよい。
次に、拭き取り部材50をインクジェットヘッド301のインク吐出面301aに近づく方向(この場合は、鉛直上方)に移動させて、拭き取り部材50の拭き取り面51をインク吐出面301aに接触させる。このとき、拭き取り面51とインク吐出面301aとの接触は、強く押し付けたりはせず、軽く触れる程度である。
そして、拭き取り部材50の拭き取り面51とインクジェットヘッド301のインク吐出面301aとが接触した状態で拭き取り部材50を静止させ、そのまま数秒間静止接触状態を保持する。ここで、数秒間とは、具体的には、例えば、0.1秒以上30秒以下であるが、これに限られない。
静止接触状態を数秒間保持した後、拭き取り部材50をインクジェットヘッド301のインク吐出面301aから遠ざかる方向(この場合は、鉛直下方)に移動させて、拭き取り部材50の拭き取り面51をインク吐出面301aから離間させる。
以上の手順により、拭き取り作業が完了する。そしてこの後、拭き取り部材50をインクジェットヘッド301とインク吐出対象物(本実施の形態においては、有機EL表示パネルの基板)との間の空間から退避させた後、インクジェットヘッド301からインクを吐出させ、インク吐出対象物にインクを塗布する。
(5.拭き取り部材の特性と不吐出ノズル発生との関係)
拭き取り作業に用いる拭き取り部材50の密度、単位面積当たりの吸水量、および吸水性と、不吐出ノズルの発生との関係を調べる実験を行った。
拭き取り部材50の吸水量の測定および算出は、次のようにして行った。
先ず、使用前の乾燥状態の拭き取り部材の重さを測定した。次に、拭き取り部材50を全体が水没するように水を満たした容器の中に入れ、拭き取り部材50が水を十分吸い込むことができる時間だけ拭き取り部材50を水中に保持した。その後、拭き取り部材50を水から取り出し、空中で静止させた状態で保持して水滴が自然と垂れ落ちなくなるまで待った後、水を吸収した湿潤状態の拭き取り部材50の重さを測定した。湿潤状態の拭き取り部材50の重さから乾燥状態の拭き取り部材50の重さを差し引いて、吸水量を算出した。そして、得られた吸水量を拭き取り部材50の拭き取り面51の面積で除して、単位面積当たりの吸水量を算出した。
拭き取り部材50の吸水性の測定および算出は、次のようにして行った。
先ず、使用前の拭き取り部材50の重さを測定した。次に、インクジェット装置1000に水を用い、インクジェットヘッド301内部の水を加圧してインク吐出面から水を吐出させた後、上記(4.インクジェットヘッドの拭き取り作業)の項において説明した方法と同様に拭き取り作業を行い、拭き取り作業後の拭き取り部材50の重さを測定した。
なお、拭き取り部材の吸水性は、拭き取り作業を行う前の拭き取り部材50の重さをW1、拭き取り作業を行った後の拭き取り部材50の重さをW2とすると、次の式(1)で表される。
(W2−W1)/W1 (1)
不吐出ノズル発生の観察には、インクジェット装置1000に、水ではなく、有機EL表示パネルの製造に用いられるインクを用いて次のようにして行った。
先ず、インクジェットヘッド301内部のインクを加圧してインクをインク吐出面301aから吐出させた。次に、上記(4.インクジェットヘッドの拭き取り作業)の項において説明した方法と同様に拭き取り作業を行った。その後、インクジェットヘッド301のインク吐出面301aから通常のインク塗布と同様の方法によりインク液滴を吐出させ(パージによるインクの吐出ではない)、不吐出ノズル数を計測した。
実験は、16種類の拭き取り部材50についてそれぞれ行った。
また、それぞれの拭き取り部材についての実験は、毎回同程度の力で拭き取り部材50の拭き取り面51をインクジェットヘッド301のインク吐出面301aに接触させ、毎回略同じ時間だけ静止状態を維持して行った。
なお、有機EL表示パネルの製造に用いられるインクとして本実験に用いたインクは、有機機能層を構成する溶質を170〜300℃の沸点の溶媒中に溶解させて成るインクである。また、インク中の有機機能層を構成する溶質の濃度は、0.1〜3.0wt%であり、粘度は1〜20[cP]である。
なお、本実験において、拭き取り部材50の特性として、有機EL表示パネルの製造に用いられるインクの吸収量(吸液量)および吸収性(吸液性)ではなく、吸水量および吸水性をパラメータとして用いたのは、次のような理由からである。
拭き取り部材の重さは、天秤等の重量計の上に載せて測定する。有機EL表示パネルの製造に用いられるインクを用いて吸液量を測定する場合、重さを測定した後に拭き取り部材を取り除くと、重量計の上にインクが付着する。有機EL表示パネルの製造に用いられるインクの溶媒は沸点が高く、別の部材に付着した場合、自然と揮発することはない。そこで、次の拭き取り部材の重さを正確に測定するためには、付着したインクを溶剤で拭き取らなければならない。しかし、完全に拭き取ることは難しく、拭き残された溶媒によって重量計の測定精度が低下してしまう。その点、水は拭き残しがあっても、放置しておけば自然と蒸発してしまうため、精度低下の問題が無い。
また、拭き取り部材の吸水量や吸水性は、有機EL表示パネルの製造に用いられるインクの吸収量(吸液量)および吸収性(吸液性)と正の相関があると考えられる。即ち、吸水性の高い(水を吸収しやすい)拭き取り部材はインクも吸収しやすく、吸水性の低い(水を吸収しにくい)拭き取り部材はインクも吸収しにくいと考えられる。
そこで、本実施の形態においては、拭き取り部材の特性の一つとして拭き取り部材の吸水量を用いた。
拭き取り部材の特性と不吐出ノズルの発生との関係について、以下に考察を行う。
〈5−1.拭き取り部材の密度〉
図5(a)は、拭き取り部材50の密度と不吐出ノズル数との関係を示すグラフである。拭き取り部材50の密度は、乾燥時(使用前)の拭き取り部材50の重さ(g)を体積(cm3)で除して求められる値である。同図に示すように、密度0.20[g/cm3]程度の拭き取り部材50を用いたときと、密度0.63[g/cm3]程度の拭き取り部材50を用いたときに不吐出ノズルが発生した。しかし、密度0.20[g/cm3]程度の拭き取り部材50を用いても不吐出ノズルが発生しなかったものもあった。また、密度0.58[g/cm3]程度および0.70[g/cm3]程度の拭き取り部材50を用いた場合にも不吐出ノズルは発生しなかった。このように、拭き取り部材50の密度において、不吐出ノズルが発生する密度範囲と発生しない密度範囲は一部重なっている。特に、密度0.20[g/cm3]近傍においては、不吐出ノズルが発生したものと発生しなかったものの数が同程度であり、拭き取り部材50の密度と不吐出ノズルの発生との相関関係はあまり高くないと判断される。
〈5−2.拭き取り部材の単位面積当たりの吸水量〉
図5(b)は、拭き取り部材50の単位面積当たりの吸水量と不吐出ノズル数との関係を示すグラフである。
図5(b)のグラフに示すように、不吐出ノズルが発生したものも発生しなかったものも、ほぼまんべんなく分散して分布しており、単位面積当たりの吸水量と不吐出ノズルの発生との間には、相関は見られなかった。
〈5−3.拭き取り部材の吸水性〉
図6(a)は、拭き取り部材50の吸水性と不吐出ノズル数との関係を示すグラフであり、図6(b)は、本実験に使用した16種類の拭き取り部材50のそれぞれの吸水性の値を示す表である。
実験に用いた16種類の拭き取り部材50は、吸水性の値が低い方から順番に番号をふり、図6(b)では、マテリアル1〜マテリアル16として表示している。図6(a)のグラフにおいて表示されている番号は、マテリアル1〜16の番号にそれぞれ対応している。マテリアル2,4,7,8,9,10,16の7種類の拭き取り部材50については、それぞれ2回ずつ実験を行い、その他の拭き取り部材50については、実験はそれぞれ1回ずつ行った。
図6(a)に示すように、吸水性の値が0.93(マテリアル2)から12.40(マテリアル11)までの範囲の拭き取り部材50を使用した場合には、不吐出ノズルが発生しなかった。一方、吸水性の値が0.70の拭き取り部材50(マテリアル1)を使用した場合には不吐出ノズルが発生し、吸水性の値が12.75の拭き取り部材50(マテリアル12)および12.75よりも大きな吸水性を有する拭き取り部材50(マテリアル13〜16)を使用した場合には、全て不吐出ノズルが発生した。このように、拭き取り部材50の吸水性と不吐出ノズルの発生との間には高い相関関係がみられた。
以上の実験結果から、吸水性の値が0.93以上12.40以下である拭き取り部材50を用いて、本実施の形態の方法により拭き取り作業を行うと、不吐出ノズルの発生を防止することができることがわかった。一方、吸水性の値が0.93未満の拭き取り部材50を用いた場合および、吸水性の値が12.40よりも大きな拭き取り部材50を用いた場合には、不吐出ノズルが発生する可能性が高いことがわかった。
なお、上記不吐出ノズルの発生を防止することができる拭き取り部材50の吸水性の値の範囲は、水を用いて拭き取り作業を行った場合に算出される値の範囲である。従って、もちろんではあるが、有機EL表示パネルの製造に用いられるインクを用いて拭き取り作業を行った場合に式(1)により同様に算出して拭き取り部材50の吸液性の値を算出した算出される値とは、必ずしも同じではない。粘度や質量によって、上記値の範囲も異なると考えられる。
(6.拭き取り部材の吸水性による不吐出ノズル発生の推定メカニズム)
図7および図8は、本実施の形態の方法により拭き取り作業を行った後のノズル3030内部の推定状態を模式的に示す断面図である。図7(a)は、吸水性の値が0.70以下の拭き取り部材(以下、「低吸水性拭き取り部材」という。)50を用いて拭き取り作業を行った後のノズル3030の推定状態を模式的に示す断面図である。図7(b)は、吸水性の値が0.93以上12.40以下の拭き取り部材(以下、「中吸水性拭き取り部材」という。)50を用いて拭き取り作業を行った後のノズル3030の推定状態を模式的に示す断面図である。図8(a)および図8(b)は、吸水性の値が12.75以上の拭き取り部材(以下、「高吸水性拭き取り部材」という。)50を用いて拭き取り作業を行った後のノズル3030の推定状態を模式的に示す断面図である。
図7(a)に示すように、拭き取り部材50として低吸水性拭き取り部材を用いた場合には、インクジェットヘッド301のインク吐出面301aに付着したインクが拭き取り部材50によって十分に除去されずに、一部が残存インク41として吐出口3031の周囲に付着しているのではないかと推定される。この残存インク41により吐出口3031からのインクの吐出が阻害されたりインクの吐出方向が曲げられたりして、不吐出ノズルが発生すると考えられる。
拭き取り部材50として高吸水性拭き取り部材を用いた場合に起きる現象として、次の2つの現象が推定される。
1つは、図8(a)に示すように、インクジェットヘッド301のインク吐出面301aに付着したインクは十分に除去されるが、拭き取り部材の吸水性が非常に高いため、ノズル3030のキャビティ301e内に収容されているインクの一部が拭き取り部材50によって吐出口3031から外に吸い出されてしまい、その分の空気が吐出口3031を介してキャビティ301e内に入り込み、ノズル内空気42としてキャビティ内に存在しているのではないかと推定される。ノズル内空気42が存在すると、ピエゾ素子3010によりキャビティ301e内の圧力を高める方向に振動板301hが変形された際に、ノズル内空気42が圧縮されて圧力を吸収してしまうため、キャビティ301e内の圧力が高まらず、吐出口3031からインクが正常に吐出されなくなると考えられる。
もう1つは、図8(b)に示すように、拭き取り部材の吸水性が非常に高く、拭き取り部材とインクとの液切れが悪いため、ノズル3030のキャビティ301e内に収容されているインクが引っ張られて吐出口3031から外に一部引き出された状態で液切れが起こり、その一部のインクが吐出口3031の周囲のインク吐出面301aに残存インク43としてノズル表面に残存する現象が推定される。
なお、図8(b)においては、引き出されたインクは少量であるためキャビティ301e内に空気が入り込んではいないが、これに限られない。残存インク43が吐出口3031の周囲のインク吐出面301aに付着し、且つキャビティ301e内に空気が入り込んでノズル内空気42としてキャビティ内に存在している場合も考えられる。即ち、上記2つの現象の両方が同時に起きている場合も推定される。
さらには、図8(a)に示す現象が起きているノズルと、図8(b)に示す現象が起きているノズルとが混在している場合も想定される。
このように、拭き取り部材50として高吸水性拭き取り部材を用いた場合には、上記2つの現象のうち、少なくともどちらか一方の現象が起こっていると推定される。
拭き取り部材50として中吸水性拭き取り部材を用いた場合には、インクジェットヘッド301のインク吐出面301aに付着したインクは十分に除去され、且つ、拭き取り部材50の吸水性が高すぎないため、キャビティ301e内に収容されているノズル内インク40の一部が吐出口3031から外に吸い出されてしまうこともない。
従って、図7(b)のように、インク吐出面301aに残存インク41が付着してることもなく、キャビティ301e内にノズル内空気42が存在することもなく、正常なインク吐出が行える状態となっていると考えられる。
(7.表示装置の全体構成)
本発明の実施の形態に係る液滴吐出方法を含む製造方法により製造された有機EL素子を含む表示装置1の構成について図9を用い説明する。
図9に示すように、表示装置1は、表示パネル100と、これに接続された駆動制御部20とを有し構成されている。表示パネル100は、有機材料の電界発光現象を利用したパネルであり、複数の有機EL素子が、例えば、マトリクス状に配列され構成されている。駆動制御部20は、4つの駆動回路21〜24と制御回路25とから構成されている。
なお、実際の表示装置1では、表示パネル100に対する駆動制御部20の配置については、これに限られない。
(8.表示パネルの構成)
表示パネル100の構成について、図10を用い説明する。
図10は、表示パネル100の構成の一部の断面図である。表示パネル100は、同図上側を表示面とする、いわゆるトップエミッション型である。
図10に示すように、表示パネル100は、基板101をベースとして形成されている。そして、基板101上には、TFT(薄膜トランジスタ)層102および給電電極(配線部)103が形成されており、その上を覆うように層間絶縁膜104が積層形成されている。
絶縁層である層間絶縁膜104上には、画素電極106が形成されており、その上を覆うように正孔注入層109が積層形成されている。
正孔注入層109の上には、有機発光層111の形成領域となる複数の開口部117(図4参照)が形成された隔壁層107が設けられている。開口部117の内部には、正孔輸送層110および有機発光層111が順次積層形成されている。
そして、有機発光層111および隔壁層107の上に、電子輸送層112、電子注入層113、対向電極114、封止層118が順次積層されている。
<基板、TFT層、給電電極>
基板101は表示パネル100における背面基板であり、その表面には、表示パネル100をアクティブマトリクス方式で駆動するためのTFT(薄膜トランジスタ)を含むTFT層102が形成されている。TFT層102には、各TFTに対して外部から電力を供給するための配線部である給電電極103が含まれるが、本実施の形態においては、説明をわかりやすくするために、別の符号を付して説明する。また、本実施の形態においては、給電電極103は、モリブデン(Mo)を用いて形成されている。
<層間絶縁膜>
層間絶縁膜104は、TFT層102および給電電極103が配設されていることにより生じる表面段差を平坦に調整するために設けられており、絶縁性に優れる有機材料で構成されている。
<コンタクトホール>
コンタクトホール(コンタクト部)105は、給電電極103と画素電極106とを電気的に接続するために設けられ、層間絶縁膜104の表面から裏面にわたって形成されている。コンタクトホール105は、列方向に配列されている開口部117(図4参照)の間に位置するように形成されており、隔壁層107により覆われた構成となっている。コンタクトホール105が隔壁層107により覆われていない場合には、コンタクトホール105の存在により、有機発光層111が平坦な層とはならず、発光ムラ等の原因となる。これを避けるため、上記のような構成としている。
<画素電極>
画素電極106は陽極であり、開口部117に形成される一の有機発光層111毎に形成されている。表示パネル100はトップエミッション型であるため、画素電極106の材料としては光反射性材料が選択されている。光反射性材料としては、例えば、アルミニウム(Al)を主成分とする金属から構成された金属膜とニッケル(Ni)膜との積層膜である。
<正孔注入層>
正孔注入層109は、画素電極106から有機発光層111への正孔の注入を促進させる目的で設けられている。
<隔壁層>
隔壁層107は、有機発光層111を形成する際、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色に対応する有機発光層材料と溶媒を含むインク(液状体)が互いに混入することを防止する機能を果たす。
コンタクトホール105の上方を覆うように設けられている隔壁層107は、全体的にはXZ平面またはYZ平面に沿った断面が台形の断面形状を有しているが、コンタクトホール105に対応する位置では、隔壁層材料が収縮して落ち込んだ形状となっている。
<正孔輸送層>
正孔輸送層110は、画素電極106から注入された正孔を有機発光層111へ輸送する機能を有する。
<有機発光層>
有機発光層111は、キャリア(ホールと電子)の再結合による発光を行う部位であり、R,G,Bのいずれかの色に対応する有機材料を含むように構成され、開口部117内に形成されている。また、有機EL素子を用いた表示パネルでは、R,G,Bの各色に対応する有機EL素子をそれぞれサブピクセルとし、R,G,Bの3つのサブピクセルの組み合わせが1ピクセル(1画素)に相当する。
なお、各開口部117に形成される有機発光層111を、すべて同色の有機発光層とすることもできる。
<電子輸送層>
電子輸送層112は、対向電極114から注入された電子を有機発光層111へ輸送する機能を有する。
<電子注入層>
電子注入層113は、対向電極114から有機発光層111への電子の注入を促進させる機能を有する。
<対向電極>
対向電極114は陰極である。表示パネル100はトップエミッション型であるため、対向電極114の材料としては光透過性材料が選択されている。
<封止層>
対向電極114の上には、有機発光層111が水分や空気等に触れて劣化することを抑制する目的で封止層が設けられている。表示パネル100はトップエミッション型であるため、封止層の材料としては、例えばSiN(窒化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)等の光透過性材料を選択する。
<その他>
なお、図10には図示しないが、封止層118の上にカラーフィルターや上部基板を載置し、接合してもよい。上部基板の載置・接合により、水分および空気などから、有機層(正孔輸送層110、有機発光層111、電子輸送層112)の保護が図られる。
<各層の材料>
次に、上記で説明した各層の材料を例示する。言うまでもなく、以下に記載した材料以外の材料を用いて各層を形成することも可能である。
基板101: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、アルミナ等の絶縁性材料
層間絶縁膜104:ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂
画素電極106:Ag(銀)、Al(アルミニウム)、銀とパラジウムと銅との合金、銀とルビジウムと金との合金、アルミニウム合金、Mo(モリブデン)、MoCr(モリブデンとクロムの合金)、MoW(モリブデンとタングステンの合金)、NiCr(ニッケルとクロムの合金)
なお、画素電極106の表面には公知の透明導電膜を設けてもよい。透明導電膜の材料としては、例えば酸化インジウムスズ(ITO)や酸化インジウム亜鉛(IZO)を用いることができる。
隔壁層107: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
有機発光層111: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、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錯体、2−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とIII族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質(いずれも特開平5−163488号公報に記載)
正孔注入層109:トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体(いずれも特開平5−163488号公報に記載)、MoOx(酸化モリブデン)、WOx(酸化タングステン)又はMoxWyOz(モリブデン−タングステン酸化物)等の金属酸化物、金属窒化物又は金属酸窒化物
正孔輸送層110:トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体(いずれも特開平5−163488号公報に記載)
電子輸送層112: ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、ジフェキノン誘導体、ペリレンテトラカルボキシル誘導体、アントラキノジメタン誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリノン誘導体、キノリン錯体誘導体(いずれも特開平5−163488号公報に記載)、リンオキサイド誘導体、トリアゾール誘導体、トジアジン誘導体、シロール誘導体、ジメシチルボロン誘導体、トリアリールボロン誘導体
電子注入層113:リチウム、バリウム、カルシウム、カリウム、セシウム、ナトリウム、ルビジウム等の低仕事関数金属、及びフッ化リチウム等の低仕事関数金属塩、酸化バリウム等の低仕事関数金属酸化物
対向電極114:ITO(酸化インジウムスズ)、IZO(酸化インジウム亜鉛)
以上、表示パネル100の構成等について説明した。次に、表示パネル100の製造方法を例示する。
(9.表示パネルの製造方法)
ここで、実施の形態に係る表示パネル100の製造方法について図11および図12を用いて説明する。なお、図11,図12は、表示パネル100の製造過程を模式的に示す断面図である。
まず、TFT層102及び給電電極103が形成された基板101を準備する(図11(a))。
その後、フォトレジスト法に基づき、TFT層102及び給電電極103の上に絶縁性に優れる有機材料を用いて、厚み約4[μm]の層間絶縁膜104を形成する。このとき、コンタクトホール105を列方向に隣接する各開口部117の間の位置に合わせて形成する(図11(b))。このとき、所望のパターンマスクを用いたフォトレジスト法を行うことで、層間絶縁膜104とコンタクトホール105を同時に形成することができる。なお、当然ながらコンタクトホール105の形成方法はこれに限定されない。例えば、一様に層間絶縁膜104を形成した後、所定の位置の層間絶縁膜104を除去して、コンタクトホール105を形成することもできる。
続いて、真空蒸着法またはスパッタ法に基づき、厚み150[nm]程度の金属材料からなる画素電極106を、給電電極103と電気接続させながら、サブピクセル毎に形成する。つづいて、反応性スパッタ法に基づき、正孔注入層109を形成する(図11(c))。
次に、隔壁層107をフォトリソグラフィー法に基づいて形成する。まず隔壁層材料として、感光性レジストを含むペースト状の隔壁層材料を用意する。この隔壁層材料を正孔注入層109上に一様に塗布する。この上に、開口部117のパターンに形成されたマスクを重ねる。続いてマスクの上から感光させ、隔壁層パターンを形成する。その後は、余分な隔壁層材料を水系もしくは非水系エッチング液(現像液)で洗い出す。これにより、隔壁層材料のパターニングが完了する。以上で有機発光層形成領域となる開口部117が規定されるとともに、表面が少なくとも撥水性の隔壁層107が完成する(図11(d))。
なお、隔壁層107の形成工程においては、さらに、開口部117に塗布するインクに対する隔壁層107の接触角を調節する、もしくは、表面に撥水性を付与するために隔壁層107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、プラズマ処理を施すこととしてもよい。
次に、正孔輸送層110を構成する有機材料と溶媒を所定比率で混合し、正孔輸送層用インクを調製する。このインクを各インクジェットヘッド301に供給し、塗布工程に基づき、各開口部117に対応するノズル3030から、正孔輸送層用インクよりなる液滴18を吐出する(図11(e))。その後、インクに含まれる溶媒を蒸発乾燥させ、必要に応じて加熱焼成すると正孔輸送層110が形成される(図12(a))。
次に、有機発光層111を構成する有機材料と溶媒を所定比率で混合し、有機発光層用インクを調製する。このインクをインクジェットヘッド301に供給し、塗布工程に基づき、開口部117に対応するノズル3030から、有機発光層用インクよりなる液滴19を吐出する(図12(b))。その後、インクに含まれる溶媒を蒸発乾燥させ、必要に応じて加熱焼成すると有機発光層111が形成される(図12(c))。
次に、有機発光層111の表面に、電子輸送層112を構成する材料を真空蒸着法に基づいて成膜する。これにより、電子輸送層112が形成される。つづいて、電子注入層113を構成する材料を蒸着法、スピンコート法、キャスト法などの方法により成膜し、電子注入層113が形成される。そして、ITO、IZO等の材料を用い、真空蒸着法、スパッタ法等で成膜する。これにより対向電極114が形成される(図12(d))。
なお、図示しないが、対向電極114の表面には、SiN、SiON等の光透過性材料をスパッタ法、CVD法等で成膜することで、封止層を形成する。
以上の工程を経ることにより表示パネル100が完成する。
(10.まとめ)
本実施の形態の液滴吐出方法によると、パージ後のインクジェットヘッドのインク吐出面を、吸水性の値が0.93〜12.40の拭き取り部材を用いて拭き取り作業を行うことにより、不吐出ノズルの発生を効果的に防止することができる。
その場合、拭き取り作業に際しては、拭き取り部材50の拭き取り面51をインクジェットヘッド301のインク吐出面301aに対して垂直に近づけて拭き取り面51をインク吐出面301aに接触させるとよい。インクジェットヘッド301のインク吐出面301aと拭き取り部材50の拭き取り面51との接触は、軽く触れる程度である。
なお、ここで「垂直」とは、インク吐出面301aに対して厳密に垂直である必要は必ずしもなく、略垂直であればよい。
また、インク吐出面301aに拭き取り面51を接触させると、そのまま拭き取り部材50をインクジェットヘッド301に対して静止させる。即ち、このとき、拭き取り部材50の拭き取り面51をインクジェットヘッド301のインク吐出面301aに対して摺擦させない。
そして静止状態を所定時間、例えば、数秒(0.1〜30秒)程度保持した後、拭き取り部材50をインクジェットヘッド301のインク吐出面301aに対して垂直に遠ざけて拭き取り面51をインク吐出面301aから離間させるとよい。
そしてその後、拭き取り部材50を、インクジェットヘッド301とインク塗布対象となる基板との間の空間から退避させた後、インクジェットヘッド301からインクを吐出させて、基板にインクを塗布する。
これにより、不吐出ノズルの発生を防止して、有機機能層の塗布が正常に行われた有機EL素子を提供することができる。また、そのような有機EL素子を備え、抜けや色の濃さが著しく異なる部分の無い、良好な画質を備えた有機EL表示パネルおよび、そのような有機EL表示パネルを備えた有機EL表示装置を提供することができる。
[変形例]
以上、実施の形態1および2について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限られない。例えば、以下のような変形例等が考えられる。
(1)図10には図示していないが、対向電極114の上方には、各有機発光層111の位置に合わせて、各々の色に対応するカラーフィルターが配設されている。カラーフィルターは、R,G,Bに対応する波長の可視光を透過させるために設けられる透明層である。
カラーフィルターは、具体的には、複数の開口部をピクセル単位に行列状に形成した隔壁層が設けられたカラーフィルター形成用の基板に対し、カラーフィルター材料および溶媒を含有したインクを塗布する工程により形成される。本発明は、このカラーフィルターを形成する際の塗布工程にも適用することが可能である。
なお、カラーフィルター材料としては、例えば、JSR株式会社製のカラーレジスト等を用いることができる。
(2)図10において、基板101上にTFT層102〜対向電極114の各層が積層形成されてなる構成を示した。本発明においては、各層のうちの何れかの層を欠いている、もしくは、例えば透明導電層などの他の層をさらに含む構成とすることもできる。
(3)上記実施の形態において、リニアモーター部205,206、サーボモーター部221はそれぞれガントリー部210、移動体220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することにより、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ることしてもよい。
(4)上記の実施形態においては、塗布対象基板に対してヘッド部側を走査させる方法を示したが、本発明はこれに限定されない。ノズルが複数配列されたヘッド部に対して塗布対象基板側を移動させてもよい。
(5)本発明において、ヘッド部の長さは特に限定されないが、可能な限り長いヘッド部を用いた方が、塗布工程に要する時間を短縮することが可能である。
本発明の液滴吐出方法等は、例えば、家庭用もしくは公共施設、あるいは業務用の各種表示装置、テレビジョン装置、携帯型電子機器用ディスプレイ等として用いられる有機EL表示パネルの製造方等に好適に利用可能である。
1 表示装置
50 拭き取り部材
51 拭き取り面
100 表示パネル
110 正孔輸送層
111 有機発光層
300 吐出制御部
301 インクジェットヘッド
301a インク吐出面
1000 インクジェット装置
3030 ノズル
3031 吐出口

Claims (12)

  1. インクジェットヘッドの液滴吐出面から液状体を液滴として吐出させる液滴吐出方法であって、
    前記インクジェットヘッドの内部に保持された液状体を加圧して前記液滴吐出面から吐出させた後、前記液滴吐出面に付着した液状体を拭き取り部材により拭き取る工程を含み、
    前記拭き取り部材は、前記液状体に水を用いた場合における前記拭き取り部材の拭き取り後の重さから拭き取り前の重さを差し引いた値を拭き取り前の重さで除した値が、0.93以上、12.40以下である
    ことを特徴とする液滴吐出方法。
  2. 前記拭き取る工程において、
    前記拭き取り部材を、その拭き取り面が前記液滴吐出面に対向するように用意し、
    前記拭き取り部材を前記液滴吐出面に近づく方向に移動させて、前記拭き取り面を前記液滴吐出面に接触させ、
    前記拭き取り面と前記吐出面とが接触した状態で静止し、静止状態を所定時間保持した後、前記拭き取り部材を前記液滴吐出面から遠ざかる方向へと移動させて前記吐出面から離間させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出方法。
  3. 前記所定時間は、0.1秒以上、30秒以下である
    ことを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出方法。
  4. 前記拭き取り部材の前記液滴吐出面に近づく方向の移動は、前記液滴吐出面に対して垂直な方向である
    ことを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出方法。
  5. 前記拭き取り部材の前記液滴吐出面から遠ざかる方向の移動は、前記液滴吐出面に対して垂直な方向である
    ことを特徴とする請求項2に記載の液滴吐出方法。
  6. 前記液状体は、有機材料および溶媒を含有したインクである
    ことを特徴とする請求項1に記載の液滴吐出方法。
  7. 前記有機材料は、有機EL表示パネルの有機機能層を形成するために用いられる材料である
    ことを特徴とする請求項6に記載の液滴吐出方法。
  8. 前記有機機能層は、有機発光層である
    ことを特徴とする請求項7に記載の液滴吐出方法。
  9. 前記有機機能層は、正孔輸送層である
    ことを特徴とする請求項7に記載の液滴吐出方法。
  10. 請求項1から請求項9のいずれかの液滴吐出方法を含む
    ことを特徴とする有機EL素子の製造方法。
  11. 請求項10の製造方法により得られた有機EL素子を有する
    ことを特徴とする有機EL表示パネル。
  12. 請求項10の製造方法により得られた有機EL素子を有する
    ことを特徴とする有機EL表示装置。
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