JP2016006746A - Ink jet device and method of manufacturing electronic device by using the same - Google Patents

Ink jet device and method of manufacturing electronic device by using the same Download PDF

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三上 智久
Tomohisa Mikami
智久 三上
小澤 哲郎
Tetsuo Ozawa
哲郎 小澤
裕隆 南野
Hirotaka Minamino
裕隆 南野
洋 岩本
Hiroshi Iwamoto
洋 岩本
村井 隆一
Ryuichi Murai
隆一 村井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink jet device that can more finely adjust the coating amount of ink.SOLUTION: In an ink jet device, a controller makes an actuator perform a series of discharge operation containing a preliminary vibration operation and a regular vibration operation. The preliminary vibration operation contains a press operation for pressing ink in a nozzle to the outside. The regular vibration operation contains a suction operation for sucking ink in the nozzle into an ink chamber and a press operation for pressing sucked ink to the outside during a period when the sucked ink is displaced to the outside due to vibration. The controller is capable of performing plural discharge operations which are different in the length of the period from the press operation of the preliminary vibration operation till the suction operation of the regular vibration operation, and selects one of the executable plural discharge operations as a discharge operation which the actuator is made to execute.

Description

本発明は、インクジェット装置、および、インクジェット装置を用いて電子デバイスを製造する方法に関する。   The present invention relates to an inkjet apparatus and a method for manufacturing an electronic device using the inkjet apparatus.

近年、例えば、有機EL(Electro Luminescence)素子や薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)などの電子デバイスの製造に塗布法を利用することが提案されている。一般に、有機EL素子は、陽極と、陰極と、有機発光層とを備え、さらに、必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層を備える。TFTは、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、半導体層と、ソース電極と、ドレイン電極とを備える。有機発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、半導体層は、それぞれ固有の機能(発光、正孔注入、正孔輸送、電子注入、電子輸送、チャネル形成)を発揮するので、それぞれ機能層と称される。機能層を塗布法で形成する場合、機能層を構成する機能性材料とこれを溶解または分散させるための溶媒を含むインクを準備し、準備されたインクを下地基板上に塗布し、塗布されたインクの溶媒を蒸発させることとすればよい。このインクの塗布にインクジェット装置を利用することができる(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, for example, it has been proposed to use a coating method for manufacturing an electronic device such as an organic EL (Electro Luminescence) element or a thin film transistor (TFT). In general, an organic EL element includes an anode, a cathode, and an organic light emitting layer, and further includes a hole injection layer, a hole transport layer, an electron injection layer, and an electron transport layer as necessary. The TFT includes a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode. The organic light emitting layer, hole injection layer, hole transport layer, electron injection layer, electron transport layer, and semiconductor layer each have a unique function (light emission, hole injection, hole transport, electron injection, electron transport, channel formation). Are each referred to as a functional layer. When the functional layer is formed by a coating method, an ink containing a functional material constituting the functional layer and a solvent for dissolving or dispersing the functional material is prepared, and the prepared ink is applied onto the base substrate and applied. What is necessary is just to evaporate the solvent of an ink. An ink jet apparatus can be used for applying the ink (see, for example, Patent Document 1).

インクジェット装置は、下地基板を載置するためのステージと、ステージ上を相対移動するインクジェットヘッドを備える。インクジェットヘッドがステージ上を相対移動中に、インクジェットヘッドからインクを適切なタイミングで吐出することで、下地基板の目的の位置にインクの液滴を着弾させることができる。インクジェットヘッドは、インクを収容するためのインク室と、インク室に連通したノズルと、ノズル内のインクを振動させてノズルからインクの液滴を吐出させるためのアクチュエータとを含む。アクチュエータとしては、例えば、圧電素子が利用されている。   The ink jet apparatus includes a stage for placing a base substrate and an ink jet head that moves relative to the stage. By ejecting ink from the ink jet head at an appropriate timing while the ink jet head is relatively moved on the stage, ink droplets can be landed on the target position of the base substrate. The ink jet head includes an ink chamber for containing ink, a nozzle communicating with the ink chamber, and an actuator for causing ink in the nozzle to vibrate to eject ink droplets from the nozzle. For example, a piezoelectric element is used as the actuator.

国際公開 WO2014/006877International publication WO2014 / 006877

通常の生産ラインでは、同一のインクジェット装置を利用して機種の異なる製品を生産することがある。また、製品の機種が異なれば、機能層を形成するためのインクの塗布量の最適値が異なることがある。インクの塗布量を調整するには、単純には、インクの液滴の数量を調整することが想定される。しかしながら、インクの液滴の数量でインクの塗布量を調整する場合、インクの液滴の体積(数pl程度)よりも細かな精度でインクの塗布量を調整することはできない。近年、電子デバイスの高精細化に伴い、インクの塗布量の少量化が進み、インクの液滴の数量が少なくなる傾向にある。そのため、インクの液滴の体積がインクの塗布量に与える影響が大きくなってきている。   In a normal production line, different types of products may be produced using the same inkjet device. In addition, the optimum value of the amount of ink applied to form the functional layer may differ depending on the product model. To adjust the amount of ink applied, it is assumed that the number of ink droplets is simply adjusted. However, when the amount of ink applied is adjusted by the number of ink droplets, the amount of ink applied cannot be adjusted with an accuracy finer than the volume of ink droplets (about several pl). In recent years, with the increase in definition of electronic devices, the amount of ink applied has decreased, and the number of ink droplets tends to decrease. Therefore, the influence of the volume of ink droplets on the amount of ink applied is increasing.

本発明は、インクの塗布量をより細かに調整することができるインクジェット装置を提案することを目的とする。   An object of the present invention is to propose an ink jet apparatus capable of finely adjusting the amount of ink applied.

本発明の一態様に係るインクジェット装置は、インクジェットヘッドと制御部とを備える。インクジェットヘッドは、インクを収容するためのインク室、インク室に連通するノズル、および、ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む。制御部は、ノズルからインクが吐出されない範囲でノズル内のインクを振動させるための予備振動動作、および、ノズルからインクが吐出される範囲でノズル内のインクを振動させるための本振動動作を含む一連の吐出動作を、アクチュエータに実行させる。予備振動動作は、ノズル内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作を含む。本振動動作は、ノズル内のインクをインク室に向けて吸引する吸引動作と、吸引されたインクが振動により外部に向けて変位している期間内に吸引されたインクを外部に向けて押圧する押圧動作とを含む。制御部は、予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間の長さが異なる複数の吐出動作を実行可能であり、実行可能な複数の吐出動作の一つをアクチュエータに実行させる吐出動作として選択する。   An ink jet apparatus according to an aspect of the present invention includes an ink jet head and a control unit. The inkjet head includes an ink chamber for containing ink, a nozzle communicating with the ink chamber, and an actuator for vibrating the ink in the nozzle. The control unit includes a preliminary vibration operation for vibrating the ink in the nozzle in a range where the ink is not discharged from the nozzle, and a main vibration operation for vibrating the ink in the nozzle in the range where the ink is discharged from the nozzle. A series of discharge operations are executed by the actuator. The preliminary vibration operation includes a pressing operation for pressing the ink in the nozzles toward the outside. This vibration operation is a suction operation for sucking ink in the nozzle toward the ink chamber, and presses the ink sucked toward the outside during a period in which the sucked ink is displaced outward due to vibration. Pressing operation. The control unit can execute a plurality of discharge operations having different lengths from the pressing operation of the preliminary vibration operation to the suction operation of the main vibration operation, and causes the actuator to execute one of the executable discharge operations. Select as the discharge operation.

発明者らの実験により、予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間(以下、「待機期間」という)の長さを調整することで、ノズルから吐出されるインクの液滴の体積を調整できることが判明した。上記構成によれば、待機期間の長さが異なる複数の吐出動作が実行可能なので、インクの塗布量をより細かに調整することができる。   According to experiments by the inventors, by adjusting the length of the period from the pressing operation of the preliminary vibration operation to the suction operation of the main vibration operation (hereinafter referred to as “standby period”), the ink droplets ejected from the nozzles It was found that the volume of can be adjusted. According to the above configuration, since a plurality of ejection operations with different lengths of the standby period can be executed, the ink application amount can be adjusted more finely.

本発明の実施の形態に係るインクジェット装置の機構部を示す図The figure which shows the mechanism part of the inkjet apparatus which concerns on embodiment of this invention. インクジェット装置の機能ブロック図Functional block diagram of an inkjet device (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、(b)はインクジェットヘッドの一部を拡大した断面図(A) is a partially cutaway perspective view showing a schematic configuration of the inkjet head, (b) is a cross-sectional view in which a portion of the inkjet head is enlarged. 圧電素子に供給される駆動信号の波形、圧電素子の振動の影響を受けて振動するノズル内のインクの液面の変位、および、インクジェットヘッドを外部から観察したときのインクの挙動を示す図The figure which shows the waveform of the drive signal supplied to a piezoelectric element, the displacement of the liquid level of the ink in the nozzle which vibrates under the influence of the vibration of a piezoelectric element, and the behavior of an ink when an inkjet head is observed from the outside インクの液滴の体積の測定結果の一例を示す図The figure which shows an example of the measurement result of the volume of the ink droplet 待機期間の長さを変化させたときのインクの液滴の体積の変化を示す図The figure which shows the change of the volume of the ink droplet when changing the length of a waiting period 図6の実験結果をインクの液滴の体積の順序で並べた図FIG. 6 is a diagram in which the experimental results of FIG. 6 are arranged in order of the volume of ink droplets. インク必要量とインク塗布量との誤差を示す図であり、(a)は比較例、(b)は実施例It is a figure which shows the difference | error of ink required amount and ink application amount, (a) is a comparative example, (b) is an Example. 待機期間の長さを変化させたときの各駆動信号を示す図The figure which shows each drive signal when changing the length of a waiting period 制御装置内の記憶手段に記憶されたテーブルの一例を示す図The figure which shows an example of the table memorize | stored in the memory | storage means in a control apparatus. 制御装置の動作を示すフローチャートFlow chart showing operation of control device 本発明の実施の形態に係る有機EL表示パネルの部分断面図Partial sectional view of an organic EL display panel according to an embodiment of the present invention 隔壁層の構造を示す平面図Plan view showing the structure of the partition wall layer 有機EL表示パネルの製造方法を説明するための部分断面図Partial sectional view for explaining a method for producing an organic EL display panel 有機EL表示パネルの製造方法を説明するための部分断面図Partial sectional view for explaining a method for producing an organic EL display panel 隔壁層の開口部とヘッド部の位置関係を示す図The figure which shows the positional relationship of the opening part of a partition layer and a head part 予備振動動作の変形例を説明するための図The figure for demonstrating the modification of preliminary vibration operation | movement 本振動動作の変形例を説明するための図The figure for demonstrating the modification of this vibration operation | movement パルス成分の変形例を説明するための図The figure for demonstrating the modification of a pulse component 変形例に係るインクジェット装置の機能ブロック図Functional block diagram of an inkjet apparatus according to a modification 制御装置内の記憶手段に記憶されたテーブルの一例を示す図The figure which shows an example of the table memorize | stored in the memory | storage means in a control apparatus. 変形例に係る制御装置の動作を示すフローチャートThe flowchart which shows operation | movement of the control apparatus which concerns on a modification.

<1> 本発明の一態様
本発明の一態様に係るインクジェット装置は、インクジェットヘッドと制御部とを備える。インクジェットヘッドは、インクを収容するためのインク室、インク室に連通するノズル、および、ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む。制御部は、ノズルからインクが吐出されない範囲でノズル内のインクを振動させるための予備振動動作、および、ノズルからインクが吐出される範囲でノズル内のインクを振動させるための本振動動作を含む一連の吐出動作を、アクチュエータに実行させる。予備振動動作は、ノズル内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作を含む。本振動動作は、ノズル内のインクをインク室に向けて吸引する吸引動作と、吸引されたインクが振動により外部に向けて変位している期間内に吸引されたインクを外部に向けて押圧する押圧動作とを含む。制御部は、予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間の長さが異なる複数の吐出動作を実行可能であり、実行可能な複数の吐出動作の一つをアクチュエータに実行させる吐出動作として選択する。上記構成によれば、待機期間の長さが異なる複数の吐出動作が実行可能なので、インクの塗布量をより細かに調整することができる。
<1> One aspect of the present invention An ink jet apparatus according to one aspect of the present invention includes an ink jet head and a control unit. The inkjet head includes an ink chamber for containing ink, a nozzle communicating with the ink chamber, and an actuator for vibrating the ink in the nozzle. The control unit includes a preliminary vibration operation for vibrating the ink in the nozzle in a range where the ink is not discharged from the nozzle, and a main vibration operation for vibrating the ink in the nozzle in the range where the ink is discharged from the nozzle. A series of discharge operations are executed by the actuator. The preliminary vibration operation includes a pressing operation for pressing the ink in the nozzles toward the outside. This vibration operation is a suction operation for sucking ink in the nozzle toward the ink chamber, and presses the ink sucked toward the outside during a period in which the sucked ink is displaced outward due to vibration. Pressing operation. The control unit can execute a plurality of discharge operations having different lengths from the pressing operation of the preliminary vibration operation to the suction operation of the main vibration operation, and causes the actuator to execute one of the executable discharge operations. Select as the discharge operation. According to the above configuration, since a plurality of ejection operations with different lengths of the standby period can be executed, the ink application amount can be adjusted more finely.

上記インクジェット装置において、アクチュエータは、圧電素子を含み、制御部は、記憶部と選択部と信号生成部とを含んでいてもよい。記憶部は、複数の吐出動作のそれぞれに対応する、圧電素子を駆動するための駆動信号の波形を示す波形データを記憶している。選択部は、記憶部に記憶されている波形データの一つを選択する。信号生成部は、選択部により選択された波形データに基づいて圧電素子を駆動するための駆動信号を生成する。   In the ink jet apparatus, the actuator may include a piezoelectric element, and the control unit may include a storage unit, a selection unit, and a signal generation unit. The storage unit stores waveform data indicating a waveform of a drive signal for driving the piezoelectric element corresponding to each of the plurality of ejection operations. The selection unit selects one of the waveform data stored in the storage unit. The signal generation unit generates a drive signal for driving the piezoelectric element based on the waveform data selected by the selection unit.

本発明の一態様に係る機能層を有する電子デバイスの製造方法は、機能層を構成する機能性材料と機能性材料を溶解または分散するための溶媒とを含むインクを塗布し、溶媒を蒸発させることにより機能層を形成する。インクの塗布は、本発明の一態様に係るインクジェット装置を用いて行う。
本発明の別の態様に係るインクジェット装置は、第1のインクジェットヘッドと第2のインクジェットヘッドと制御部とを備える。第1のインクジェットヘッドは、インクを収容するためのインク室、インク室に連通するノズル、および、ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む。第2のインクジェットヘッドは、インクを収容するためのインク室、インク室に連通するノズル、および、ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む。制御部は、ノズルからインクが吐出されない範囲でノズル内のインクを振動させるための予備振動動作、および、ノズルからインクが吐出される範囲でノズル内のインクを振動させるための本振動動作を含む一連の第1および第2の吐出動作を、それぞれ第1および第2のインクジェットヘッドのアクチュエータに実行させる。第1および第2の吐出動作における予備振動動作は、ノズル内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作を含む。第1および第2の吐出動作における本振動動作は、ノズル内のインクをインク室に向けて吸引する吸引動作と、吸引されたインクが振動により外部に向けて変位している期間内に吸引されたインクを外部に向けて押圧する押圧動作とを含む。第1の吐出動作における予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間の長さが第1の時間長に調整されている。第2の吐出動作における予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間の長さが第1の時間長と異なる第2の時間長に調整されている。
In a method for manufacturing an electronic device having a functional layer according to one embodiment of the present invention, an ink containing a functional material constituting the functional layer and a solvent for dissolving or dispersing the functional material is applied and the solvent is evaporated. Thus, a functional layer is formed. The ink application is performed using the ink jet apparatus according to one embodiment of the present invention.
An ink jet apparatus according to another aspect of the present invention includes a first ink jet head, a second ink jet head, and a control unit. The first inkjet head includes an ink chamber for storing ink, a nozzle communicating with the ink chamber, and an actuator for vibrating the ink in the nozzle. The second inkjet head includes an ink chamber for containing ink, a nozzle communicating with the ink chamber, and an actuator for vibrating the ink in the nozzle. The control unit includes a preliminary vibration operation for vibrating the ink in the nozzle in a range where the ink is not discharged from the nozzle, and a main vibration operation for vibrating the ink in the nozzle in the range where the ink is discharged from the nozzle. A series of first and second ejection operations are executed by the actuators of the first and second inkjet heads, respectively. The preliminary vibration operation in the first and second ejection operations includes a pressing operation of pressing the ink in the nozzles toward the outside. This vibration operation in the first and second ejection operations includes a suction operation for sucking ink in the nozzles toward the ink chamber, and a suction operation in which the sucked ink is displaced outward due to vibration. Pressing operation for pressing the ink toward the outside. The length of the period from the pressing operation of the preliminary vibration operation to the suction operation of the main vibration operation in the first discharge operation is adjusted to the first time length. The length of the period from the pressing operation of the preliminary vibration operation in the second ejection operation to the suction operation of the main vibration operation is adjusted to a second time length different from the first time length.

製品の生産過程では、第1のインクジェットヘッドで第1のインクを塗布して第1の機能層を形成し、第2のインクジェットヘッドで第2のインクを塗布して第2の機能層を形成することがある。例えば、第1の機能層が正孔輸送層で第2の機能層が有機発光層である場合や、第1の機能層が赤色、緑色および青色などの複数の色のうちの何れかの色の有機発光層で第2の機能層が赤色、緑色および青色などの複数の色のうち第1の機能層とは異なる色の有機発光層の場合などがある。このとき、第1および第2の機能層の膜厚の相違や、第1および第2のインクの濃度の相違に起因して、第1および第2のインクの適切な塗布量が異なる場合がある。このような場合、第1および第2のインクの塗布量は、それぞれ細かく調整されることが望ましい。発明者らの実験により、待機期間の長さを調整することで、ノズルから吐出されるインクの液滴の体積を調整できることが判明した。これを利用してインクの塗布量を適切に調整した場合、第1および第2のインクジェットヘッドで待機期間の長さを異ならせることが望ましい場合がある。上記構成によれば、第1および第2のインクジェットヘッドで待機期間の長さが異なるので、それぞれ適量の第1および第2のインクを塗布することができる。なお、上記の構成は、3つ以上のインクジェットヘッドを備えたインクジェット装置にも当然に適用される。3つ以上のインクジェットヘッドが存在する場合、3つ以上のインクジェットヘッドのうちの1つのインクジェットヘッドが第1のインクジェットヘッドと解釈され、3つ以上のインクジェットヘッドのうち第1のインクジェットヘッドとは異なる1つのインクジェットヘッドが第2のインクジェットヘッドと解釈される。このとき、第1および第2のインクジェットヘッドで待機期間の長さが異なっていればよい。また、3つ以上のインクジェットヘッドが存在する場合、少なくとも2つのインクジェットヘッドで待機期間の長さが異なれば足り、3つ以上の全てのインクジェットヘッドで待機期間の長さが異なる必要はない。   In the production process of the product, the first ink is applied by the first ink jet head to form the first functional layer, and the second ink jet head is applied to form the second functional layer. There are things to do. For example, when the first functional layer is a hole transport layer and the second functional layer is an organic light emitting layer, or the first functional layer is any one of a plurality of colors such as red, green, and blue In the organic light emitting layer, the second functional layer may be an organic light emitting layer having a color different from the first functional layer among a plurality of colors such as red, green, and blue. At this time, the appropriate application amounts of the first and second inks may be different due to differences in the film thicknesses of the first and second functional layers and differences in the concentrations of the first and second inks. is there. In such a case, it is desirable that the application amounts of the first and second inks are finely adjusted. The inventors' experiments have shown that the volume of ink droplets ejected from the nozzles can be adjusted by adjusting the length of the waiting period. When the ink application amount is appropriately adjusted using this, it may be desirable to make the length of the standby period different between the first and second inkjet heads. According to the above configuration, since the length of the waiting period differs between the first and second inkjet heads, it is possible to apply appropriate amounts of the first and second inks, respectively. Note that the above configuration is naturally applied to an ink jet apparatus including three or more ink jet heads. When three or more inkjet heads are present, one of the three or more inkjet heads is interpreted as the first inkjet head and is different from the first inkjet head among the three or more inkjet heads. One inkjet head is interpreted as a second inkjet head. At this time, the length of the waiting period may be different between the first and second inkjet heads. Further, when there are three or more inkjet heads, it is sufficient that at least two inkjet heads have different waiting periods, and it is not necessary that all three or more inkjet heads have different waiting periods.

上記インクジェット装置において、第1および第2のインクジェットヘッドのアクチュエータは、圧電素子を含むこととしてもよい。制御部は、記憶部と信号生成部とを含むこととしてもよい。記憶部は、第1の吐出動作に対応する、第1のインクジェットヘッドに含まれる圧電素子を駆動するための第1の駆動信号の波形を示す第1の波形データと、前記第2の吐出動作に対応する、第2のインクジェットヘッドに含まれる圧電素子を駆動するための第2の駆動信号の波形を示す第2の波形データとを記憶している。信号生成部は、記憶部に記憶されている第1の波形データに基づいて第1の駆動信号を生成し、記憶部に記憶されている第2の波形データに基づいて第2の駆動信号を生成する。   In the ink jet apparatus, the actuators of the first and second ink jet heads may include a piezoelectric element. The control unit may include a storage unit and a signal generation unit. The storage unit includes first waveform data indicating a waveform of a first drive signal for driving a piezoelectric element included in the first inkjet head corresponding to the first ejection operation, and the second ejection operation. Corresponding to the second waveform data indicating the waveform of the second drive signal for driving the piezoelectric element included in the second inkjet head. The signal generation unit generates a first drive signal based on the first waveform data stored in the storage unit, and generates a second drive signal based on the second waveform data stored in the storage unit. Generate.

本発明の別の態様に係る機能層を有する電子デバイスの製造方法は、機能層を構成する機能性材料と機能性材料を溶解または分散するための溶媒とを含むインクを塗布し、溶媒を蒸発させることにより機能層を形成する。インクの塗布は、本発明の別の態様に係るインクジェット装置を用いて行う。
<2> 実施の形態1
<2−1> インクジェット装置の構成
図1は、本発明の実施の形態に係るインクジェット装置の機構部を示す図である。図2は、インクジェット装置の機能ブロック図である。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing an electronic device having a functional layer, wherein an ink containing a functional material constituting the functional layer and a solvent for dissolving or dispersing the functional material is applied and the solvent is evaporated. To form a functional layer. Ink application is performed using an ink jet apparatus according to another aspect of the present invention.
<2> Embodiment 1
<2-1> Configuration of Inkjet Device FIG. 1 is a diagram showing a mechanism part of the inkjet device according to the embodiment of the present invention. FIG. 2 is a functional block diagram of the ink jet apparatus.

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20、ヘッド部30、制御装置15で構成される。インクジェット装置1000は、1つのヘッド部30にインクジェットヘッド301が1つ備えられた形態として図示されているが、これに限定されない。例えば、1つのヘッド部30に複数のインクジェットヘッド301を装備する形態や、各々が1又は複数のインクジェットヘッド301を備えた複数のヘッド部30を装備する形態など、複数のインクジェットヘッド301を備える形態としてもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the ink jet device 1000 includes an ink jet table 20, a head unit 30, and a control device 15. Although the inkjet apparatus 1000 is illustrated as a configuration in which one inkjet head 301 is provided in one head unit 30, the present invention is not limited to this. For example, a mode in which a plurality of inkjet heads 301 are provided, such as a mode in which a plurality of inkjet heads 301 are provided in one head unit 30 or a mode in which a plurality of head units 30 each provided with one or a plurality of inkjet heads 301 are provided. It is good.

図2に示すように、制御装置15は、CPU150、記憶手段151(HDD、半導体メモリ等の不揮発性メモリを含む)、表示手段(ディスプレイ)153、入力手段152、信号生成部154で構成される。制御装置15は、具体的にはコンピューター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20およびヘッド部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。信号生成部154は、CPU150の指令に基づいて駆動信号を生成する。   As shown in FIG. 2, the control device 15 includes a CPU 150, a storage unit 151 (including a nonvolatile memory such as an HDD and a semiconductor memory), a display unit (display) 153, an input unit 152, and a signal generation unit 154. . Specifically, the control device 15 can use a computer. The storage unit 151 stores a control program for driving the inkjet table 20 and the head unit 30 connected to the control device 15. When driving the inkjet apparatus 1000, the CPU 150 performs predetermined control based on an instruction input by the operator through the input unit 152 and each control program stored in the storage unit 151. The signal generation unit 154 generates a drive signal based on a command from the CPU 150.

<2−2> 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20はいわゆるガントリー式の作業テーブルである。具体的構成として、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、塗布対象となる下地基板を載置するための固定ステージSTが配設されている。
<2-2> Inkjet Table As shown in FIG. 1, the inkjet table 20 is a so-called gantry work table. As a specific configuration, columnar stands 201A, 201B, 202A, and 202B are disposed at the four corners of the upper surface of the plate-like base 200. A fixed stage ST for placing a base substrate to be coated is disposed in an inner region surrounded by the stands 201A, 201B, 202A, 202B.

ガイドシャフト203A,203Bは、スタンド201A,201B,202A,202Bにより、Y方向に沿って平行に支持されている。リニアモータ204,205は、それぞれガイドシャフト203A,203Bに挿通されており、ガイドシャフト203A,203Bに沿って移動可能である。
ガントリー部210は、ガイドシャフト203A,203Bを架け渡すように、リニアモータ204,205上に搭載されている。ガントリー部210は、X方向に沿って形成されたガイド溝211を有する。移動体220は、L字型の台座からなり、ガイド溝211に沿ってスライド自在にガントリー部210に支持されている。移動体220のスライドは、サーボモータ221により実施される。
The guide shafts 203A and 203B are supported in parallel along the Y direction by the stands 201A, 201B, 202A and 202B. The linear motors 204 and 205 are inserted through the guide shafts 203A and 203B, respectively, and are movable along the guide shafts 203A and 203B.
The gantry unit 210 is mounted on the linear motors 204 and 205 so as to bridge the guide shafts 203A and 203B. The gantry unit 210 has a guide groove 211 formed along the X direction. The moving body 220 includes an L-shaped pedestal, and is supported by the gantry unit 210 so as to be slidable along the guide groove 211. The sliding of the moving body 220 is performed by the servo motor 221.

ヘッド部30は、移動体220に取り付けられている。ガントリー部210をガイドシャフト203A,203Bに沿って移動させることにより、ヘッド部30をY方向に走査することができる。また、移動体220をガントリー部210のガイド溝211に沿って移動させることにより、ヘッド部30をX方向に走査することができる。これらの走査は、図2に示された制御装置15および走査制御部213により制御される。CPU150が制御プログラムに従って走査制御部213に指令を出力し、走査制御部213が指令に応じてリニアモータ204,205およびサーボモータ221の駆動を制御する。   The head unit 30 is attached to the moving body 220. The head unit 30 can be scanned in the Y direction by moving the gantry unit 210 along the guide shafts 203A and 203B. Further, by moving the moving body 220 along the guide groove 211 of the gantry unit 210, the head unit 30 can be scanned in the X direction. These scans are controlled by the control device 15 and the scan control unit 213 shown in FIG. The CPU 150 outputs a command to the scanning control unit 213 according to the control program, and the scanning control unit 213 controls the driving of the linear motors 204 and 205 and the servo motor 221 according to the command.

<2−3> ヘッド部
ヘッド部30は、インクジェットヘッド301及び支持部302で構成されている。インクジェットヘッド301は支持部302を介して移動体220に固定されている。
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の一部を拡大した断面図であって、図3(a)におけるB−B’矢視断面図である。インクジェットヘッド301は、ノズル板301iと、振動板301hと、外周壁301cと、隔壁301dと、圧電素子3010とを備える。ノズル板301iと振動板301hは隙間を空けて対向配置されている。外周壁301cは、ノズル板301iと振動板301hの隙間に配された枠状の部材である。隔壁301dは、ノズル板301iと振動板301hと外周壁301cで形成される内部空間に配され、内部空間を複数のインク室301eおよび一つのリザーバ301gに区画する。各インク室301eは、流路301fを通じてリザーバ301gに連通している。ノズル板301iは、複数のノズル3031を有する。各ノズル3031は、各インク室301eと一対一で対応し、対応するインク室301eに連通している。各圧電素子3010は、各インク室301eと一対一で対応し、振動板301h上におけるインク室301eに対応する位置に配されている。図3(b)に示すように、圧電素子3010は、電極3011,3012と、電極3011,3012の間にある圧電体層3013とを備える。圧電素子3010は、駆動信号に応じて振動するアクチュエータとしての役割を果たす。リザーバ301gは、インク供給孔301h1を通じて供給されたインクを一時的に貯留する。リザーバ301gに貯留されたインクは、各流路301fを通じて各インク室301eに供給される。各インク室301eに供給されたインク40は、各圧電素子3010の振動の影響を受けて各ノズル3031から吐出される。
<2-3> Head Unit The head unit 30 includes an inkjet head 301 and a support unit 302. The ink jet head 301 is fixed to the moving body 220 via the support portion 302.
3A is a partially cutaway perspective view showing a schematic configuration of the inkjet head 301, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of a portion of the inkjet head 301, and FIG. It is a BB 'arrow sectional view in). The inkjet head 301 includes a nozzle plate 301i, a vibration plate 301h, an outer peripheral wall 301c, a partition wall 301d, and a piezoelectric element 3010. The nozzle plate 301i and the diaphragm 301h are disposed to face each other with a gap. The outer peripheral wall 301c is a frame-like member disposed in the gap between the nozzle plate 301i and the vibration plate 301h. The partition wall 301d is disposed in an internal space formed by the nozzle plate 301i, the vibration plate 301h, and the outer peripheral wall 301c, and divides the internal space into a plurality of ink chambers 301e and one reservoir 301g. Each ink chamber 301e communicates with a reservoir 301g through a flow path 301f. The nozzle plate 301 i has a plurality of nozzles 3031. Each nozzle 3031 has a one-to-one correspondence with each ink chamber 301e and communicates with the corresponding ink chamber 301e. Each piezoelectric element 3010 has a one-to-one correspondence with each ink chamber 301e, and is disposed at a position corresponding to the ink chamber 301e on the vibration plate 301h. As shown in FIG. 3B, the piezoelectric element 3010 includes electrodes 3011 and 3012 and a piezoelectric layer 3013 between the electrodes 3011 and 3012. The piezoelectric element 3010 serves as an actuator that vibrates according to a drive signal. The reservoir 301g temporarily stores the ink supplied through the ink supply hole 301h1. The ink stored in the reservoir 301g is supplied to each ink chamber 301e through each flow path 301f. The ink 40 supplied to each ink chamber 301e is ejected from each nozzle 3031 under the influence of vibration of each piezoelectric element 3010.

インクの吐出は、図2に示された制御装置15および吐出制御部300により制御される。CPU150が制御プログラムに従って信号生成部154に指令を出力する。信号生成部154は、指令に応じて圧電素子3010を駆動するための駆動信号を生成する。駆動信号は、吐出制御部300で増幅されて圧電素子3010に供給される。
<2−4> 駆動信号
図4は、圧電素子に供給される駆動信号の波形、圧電素子の振動の影響を受けて振動するノズル内のインクの液面(インクと空気との界面)の変位、および、インクジェットヘッドを外部から観察したときのインクの挙動を示す図である。
The ejection of ink is controlled by the control device 15 and the ejection control unit 300 shown in FIG. CPU 150 outputs a command to signal generation unit 154 according to the control program. The signal generation unit 154 generates a drive signal for driving the piezoelectric element 3010 according to the command. The drive signal is amplified by the ejection control unit 300 and supplied to the piezoelectric element 3010.
<2-4> Drive Signal FIG. 4 shows the waveform of the drive signal supplied to the piezoelectric element, the displacement of the ink level in the nozzle that vibrates under the influence of the vibration of the piezoelectric element (interface between ink and air). FIG. 5 is a diagram illustrating the behavior of ink when the inkjet head is observed from the outside.

駆動信号は、直流バイアス電圧を有する直流バイアス成分とパルス電圧を有するパルス成分とを含む。本実施の形態では、駆動信号は、パルス成分として、予備振動パルス成分、本振動パルス成分および制振動パルス成分を含む。圧電素子3010は、パルス成分に起因して一連の吐出動作を実行する。吐出動作は、予備振動パルス成分に起因する予備振動動作、本振動パルス成分に起因する本振動動作、および、制振動パルス成分に起因する制振動動作を含む。また、本実施の形態では、パルス成分の電圧が下降する場合に、インク室301eの体積が膨張してノズル3031内のインクがインク室301eに向けて吸引され、逆に、パルス成分の電圧が上昇する場合に、インク室301eの体積が収縮してノズル3031内のインクが外部に向けて押圧されることとする。すなわち、パルス成分の電圧下降が、ノズル3031内のインクをインク室301eに向けて吸引する吸引動作に相当し、パルス成分の電圧上昇が、ノズル3031内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作に相当する。   The drive signal includes a DC bias component having a DC bias voltage and a pulse component having a pulse voltage. In the present embodiment, the drive signal includes a preliminary vibration pulse component, a main vibration pulse component, and a damping vibration pulse component as pulse components. The piezoelectric element 3010 performs a series of ejection operations due to the pulse component. The discharge operation includes a preliminary vibration operation caused by the preliminary vibration pulse component, a main vibration operation caused by the main vibration pulse component, and a damping vibration operation caused by the damping vibration pulse component. In the present embodiment, when the voltage of the pulse component decreases, the volume of the ink chamber 301e expands and the ink in the nozzle 3031 is sucked toward the ink chamber 301e. Conversely, the voltage of the pulse component is When rising, the volume of the ink chamber 301e contracts, and the ink in the nozzle 3031 is pressed outward. That is, the voltage drop of the pulse component corresponds to a suction operation of sucking the ink in the nozzle 3031 toward the ink chamber 301e, and the pressure operation of pressing the ink in the nozzle 3031 toward the outside is caused by the voltage increase of the pulse component. It corresponds to.

駆動信号の予備振動パルス成分は、電圧下降と電圧上昇を含む。すなわち、圧電素子3010により実行される予備振動動作は、吸引動作と押圧動作とを含む。ノズル3031内のインクは、吸引動作を引き金として固有振動を開始する。インクの固有振動の半周期Tは、インクジェットヘッド301の構造およびインクの物性により定まる。ノズル3031内のインクの液面は、インクの固有振動に起因して周期的に変位する。予備振動動作の吸引動作から押圧動作までの期間(予備振動期間)の長さは、ノズル3031内のインクの固有振動の半周期Tの1倍の長さ(1T)に調整されている。すなわち、予備振動動作の押圧動作は、ノズル3031内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行される。これにより、ノズル3031内のインクに効率よく押圧力を付与することができ、効率よくインクを振動させることができる。予備振動動作は、ノズル3031からインクが吐出されない範囲でノズル3031内のインクを振動させる目的で実行される。従って、予備振動パルス成分の振幅は、ノズル3031内のインクが吐出されない大きさに調整されている。   The preliminary vibration pulse component of the drive signal includes a voltage drop and a voltage rise. That is, the preliminary vibration operation executed by the piezoelectric element 3010 includes a suction operation and a pressing operation. The ink in the nozzle 3031 starts a natural vibration with the suction operation as a trigger. The half period T of the natural vibration of the ink is determined by the structure of the inkjet head 301 and the physical properties of the ink. The liquid level of the ink in the nozzle 3031 is periodically displaced due to the natural vibration of the ink. The length of the period (preliminary vibration period) from the suction operation to the pressing operation of the preliminary vibration operation is adjusted to a length (1T) that is one time the half cycle T of the natural vibration of the ink in the nozzle 3031. That is, the pressing operation of the preliminary vibration operation is executed within a period in which the ink level in the nozzle 3031 is displaced outward. Thereby, it is possible to efficiently apply a pressing force to the ink in the nozzle 3031 and to vibrate the ink efficiently. The preliminary vibration operation is executed for the purpose of vibrating the ink in the nozzle 3031 within a range where the ink is not ejected from the nozzle 3031. Therefore, the amplitude of the preliminary vibration pulse component is adjusted so that the ink in the nozzle 3031 is not ejected.

駆動信号の本振動パルス成分は、電圧下降と電圧上昇を含む。すなわち、圧電素子3010により実行される本振動動作は、吸引動作と押圧動作とを含む。本振動動作の押圧動作は、ノズル3031内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行されることが望ましい。これにより、ノズル3031内のインクに効率よく押圧力を付与することができ、効率よくインクを吐出させることができる。本実施の形態では、さらに、本振動動作の押圧動作は、インクの液面が外部に向けて変位している期間の中でもインク液面の変位がゼロとなるタイミングで実行されている。インク液面の変位がゼロとなるタイミングでは、インクの液面の変位の速度が最大となる。そのため、ノズル3031内のインクに押圧力を付与する効率が最大となる。具体的には、本振動動作の吸引動作から押圧動作までの期間の長さは、ノズル3031内のインクの固有振動の半周期Tの1倍の長さ(1T)に調整されている。本振動動作は、ノズル3031からインクが吐出される範囲でノズル3031内のインクを振動させる目的で実行される。従って、本振動パルス成分の振幅は、ノズル3031内のインクが吐出される大きさに調整されている。   The main vibration pulse component of the drive signal includes a voltage drop and a voltage rise. That is, the main vibration operation executed by the piezoelectric element 3010 includes a suction operation and a pressing operation. It is desirable that the pressing operation of the vibration operation is executed within a period in which the ink level in the nozzle 3031 is displaced outward. Accordingly, it is possible to efficiently apply a pressing force to the ink in the nozzle 3031 and to efficiently eject the ink. In the present embodiment, the pressing operation of the vibration operation is further performed at a timing at which the displacement of the ink liquid surface becomes zero even during the period in which the ink liquid surface is displaced outward. At the timing when the ink liquid surface displacement becomes zero, the ink liquid surface displacement speed becomes maximum. Therefore, the efficiency of applying a pressing force to the ink in the nozzle 3031 is maximized. Specifically, the length of the period from the suction operation to the pressing operation of the main vibration operation is adjusted to a length (1T) that is one time the half cycle T of the natural vibration of the ink in the nozzle 3031. This vibration operation is executed for the purpose of vibrating the ink in the nozzle 3031 in a range where ink is ejected from the nozzle 3031. Therefore, the amplitude of the vibration pulse component is adjusted to a size at which the ink in the nozzle 3031 is ejected.

駆動信号の制振動パルス成分は、電圧降下を含む。すなわち、圧電素子3010の制振動動作は、吸引動作を含む。制振動動作の吸引動作は、ノズル3031内のインクの振動によりインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行されることが望ましい。これにより、ノズル3031内のインクに効率よく吸引力を付与することができ、効率よくインクを制振させることができる。   The damping pulse component of the drive signal includes a voltage drop. That is, the vibration damping operation of the piezoelectric element 3010 includes a suction operation. It is desirable that the suction operation of the vibration damping operation is executed within a period in which the ink level is displaced outward due to the vibration of the ink in the nozzle 3031. Thereby, a suction force can be efficiently applied to the ink in the nozzle 3031 and the ink can be efficiently damped.

なお、発明者らの実験により、予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間(待機期間)の長さを調整することで、ノズル3031から吐出されるインクの液滴の体積を調整できることが判明した。これを踏まえて、本実施の形態では、制御装置15は、待機期間の長さが異なる複数の吐出動作を実行可能とし、実行可能な複数の吐出動作の一つを圧電素子3010に実行させる吐出動作として選択することとする。図4の例では、待機期間の長さは、ノズル3031内のインクの固有振動の半周期の5倍の長さに調整されている。以下、実験について詳細に説明し、その後、制御装置15が駆動信号を生成するための動作について説明する。   It is to be noted that the volume of ink droplets ejected from the nozzle 3031 is adjusted by adjusting the length of the period (standby period) from the pressing operation of the preliminary vibration operation to the suction operation of the main vibration operation through experiments by the inventors. Was found to be adjustable. Based on this, in the present embodiment, the control device 15 is capable of performing a plurality of ejection operations having different lengths of the standby period, and causing the piezoelectric element 3010 to perform one of the plurality of executable ejection operations. Let's select it as an action. In the example of FIG. 4, the length of the standby period is adjusted to be five times the half cycle of the natural vibration of the ink in the nozzle 3031. Hereinafter, the experiment will be described in detail, and then the operation for the control device 15 to generate the drive signal will be described.

なお、固有振動の半周期の長さを測定した場合、不可避の測定誤差が存在する。また、予備振動動作が完了した時点から時間経過とともにインクの固有振動の振幅が減衰し、それに伴い固有振動の半周期も変化する場合も考えられる。従って、「固有振動の半周期」自体は多少の誤差を含んでいる。これらを考慮して、本明細書では、「固有振動の半周期の長さ」は、理論値だけでなく、理論値に対して±10%程度の誤差を含むものとする。   In addition, when measuring the length of the half cycle of the natural vibration, there is an inevitable measurement error. It is also conceivable that the amplitude of the natural vibration of the ink is attenuated with the lapse of time from the time when the preliminary vibration operation is completed, and the half cycle of the natural vibration is changed accordingly. Therefore, the “half cycle of natural vibration” itself includes some errors. In consideration of these, in this specification, “the length of the half cycle of the natural vibration” includes not only the theoretical value but also an error of about ± 10% with respect to the theoretical value.

また、図4に示す通り、駆動信号の波形は、信号の伝達特性に応じて鈍る場合がある。本明細書では、期間の長さは、電圧降下および電圧上昇の開始時点に基づいて測定するものとする。
<2−5> 実験
発明者らは、待機期間の長さを変化させたときのインクの液滴の体積の変化を観察した。
Also, as shown in FIG. 4, the waveform of the drive signal may become dull depending on the signal transfer characteristics. In this specification, the length of a period shall be measured based on the voltage drop and the start time of a voltage rise.
<2-5> Experiment The inventors observed changes in the volume of ink droplets when the length of the waiting period was changed.

実験では、待機期間の長さが変化しても、インクの液滴の飛翔速度は変化しないように調整されている。インクの液滴の飛翔速度を一定に維持するのは、インクの液滴の着弾精度の観点から、インクの液滴の飛翔速度に適正な範囲が存在するためである。インクの飛翔速度が遅い場合、インクの液滴が気流の影響を受けやすくなり、着弾精度が低下してしまう。逆に、インクの飛翔速度が速い場合、インク液滴後端部に連結する尾の長さが速度に応じて長くかつ細くなり、ノズル内のインクとの切断時の衝撃により小型軽量の複数の液滴に空中分解しやすくなる。小型軽量の液滴は気流の影響を受けやすいので、この場合も、着弾精度が低下してしまう。このような事情により、インクの液滴の飛翔速度は適正な範囲に維持されることが望ましい。本実験では、インクの液滴の飛翔速度の調整は、本振動動作の振幅を調整することにより実現している。インクの液滴の飛翔速度は、具体的には、5m/sとした。なお、図4のインクの挙動の写真に示される通り、インクが吐出された直後は、吐出されたインクは、ノズル内のインクと尾で連結している。その後、尾が切れて、吐出されたインクが液滴と化す。本明細書では、「飛翔速度」とは、インクが液滴となり空中を飛翔している最中のインクの液滴の速度をいうものとする。   In the experiment, even when the length of the standby period is changed, the flying speed of the ink droplet is adjusted so as not to change. The reason why the flying speed of the ink droplet is kept constant is that an appropriate range exists for the flying speed of the ink droplet from the viewpoint of the landing accuracy of the ink droplet. When the flying speed of the ink is low, the ink droplets are easily affected by the air flow, and the landing accuracy is lowered. On the contrary, when the flying speed of the ink is high, the length of the tail connected to the trailing edge of the ink droplet becomes longer and thinner depending on the speed. It becomes easy to decompose in the air into droplets. Since the small and light droplets are easily affected by the air flow, the landing accuracy also decreases in this case. For these reasons, it is desirable to maintain the flying speed of the ink droplets within an appropriate range. In this experiment, adjustment of the flying speed of the ink droplet is realized by adjusting the amplitude of the vibration operation. Specifically, the flying speed of the ink droplet was 5 m / s. As shown in the photograph of the behavior of the ink in FIG. 4, immediately after the ink is ejected, the ejected ink is connected to the ink in the nozzle by the tail. Thereafter, the tail is cut and the ejected ink is turned into droplets. In this specification, the “flying speed” refers to the speed of ink droplets that are in the process of being ink droplets and flying in the air.

図5は、インクの液滴の体積の測定結果の一例である。図5に示される通り、インクの液滴の体積にはノズルごとに多少のばらつきが存在する。実験では、150個のインクの液滴の体積をそれぞれ測定し、これらの平均値を算出し、これをインクの液滴の体積とみなした。
図6は、待機期間の長さを変化させたときのインクの液滴の体積の変化を示す図である。本実験では、予備振動パルス成分の振幅を本振動パルス成分の振幅の20%とした。インクの粘度は、12mPa・sである。インクの液滴の飛翔速度は5m/sに調整されている。なお、同図には、参考までに、予備振動パルス成分の振幅が本振動パルス成分の振幅の40%の場合の測定結果も1点だけ例示されている。
FIG. 5 is an example of a measurement result of the volume of ink droplets. As shown in FIG. 5, there is some variation in the volume of ink droplets from nozzle to nozzle. In the experiment, the volume of each of the 150 ink droplets was measured, and an average value of these was calculated, and this was regarded as the volume of the ink droplet.
FIG. 6 is a diagram illustrating changes in the volume of ink droplets when the length of the standby period is changed. In this experiment, the amplitude of the preliminary vibration pulse component was set to 20% of the amplitude of the main vibration pulse component. The viscosity of the ink is 12 mPa · s. The flying speed of the ink droplet is adjusted to 5 m / s. In the figure, for reference, only one measurement result is illustrated when the amplitude of the preliminary vibration pulse component is 40% of the amplitude of the main vibration pulse component.

図6の横軸は、待機期間の長さを、ノズル3031内のインクの固有振動の半周期Tの倍数で表している。同図によると、待機期間の長さを固有振動の半周期Tの奇数倍に調整した場合は、偶数倍に調整した場合に比べてインクが小液滴化される傾向が見られる。例えば、3倍の場合は、その近辺の2倍および4倍の場合よりもインクが小液滴化される。また、5倍の場合は、その近辺の4倍および6倍の場合よりもインクが小液滴化される。   The horizontal axis of FIG. 6 represents the length of the standby period as a multiple of the half period T of the natural vibration of the ink in the nozzle 3031. According to the figure, when the length of the standby period is adjusted to an odd multiple of the half period T of the natural vibration, there is a tendency that the ink is made smaller than when adjusted to an even multiple. For example, in the case of 3 times, the ink droplets are smaller than in the case of 2 times and 4 times in the vicinity. In the case of 5 times, the ink droplets are smaller than in the case of 4 times and 6 times in the vicinity.

また、同図によると、待機期間の長さが固有振動の半周期Tの偶数倍の中でも、倍数を変化させるとインクの液滴の体積が変化することが分かる。
同様に、待機期間の長さが固有振動の半周期Tの奇数倍の中でも、倍数を変化させるとインクの液滴の体積が変化することが分かる。例えば、1倍の場合を基準とすると、3倍の場合はインクを小液滴化することができ、5倍の場合はインクをさらに小液滴化することができる。ただし、倍数が大きいほどインクが小液滴化するわけではない。例えば、7倍の場合は5倍の場合よりもインクの液滴の体積は大きくなる。このように、待機期間の長さを固有振動の半周期Tの奇数倍で長くしたとき、インクの液滴の体積が減少するが、ある倍数を境に体積が増加に転じるという傾向が見られる。
Further, according to the figure, it can be seen that, even when the length of the standby period is an even multiple of the half period T of the natural vibration, the volume of the ink droplet changes when the multiple is changed.
Similarly, it can be seen that even when the length of the standby period is an odd multiple of the natural vibration half period T, the volume of the ink droplets changes when the multiple is changed. For example, when the case of 1 × is used as a reference, when the size is 3 ×, the ink can be made into small droplets, and when the size is 5 ×, the ink can be further made into small droplets. However, the larger the multiple, the smaller the ink droplets become. For example, in the case of 7 times, the volume of the ink droplet becomes larger than in the case of 5 times. Thus, when the length of the waiting period is increased by an odd multiple of the natural vibration half period T, the volume of the ink droplets decreases, but there is a tendency for the volume to increase after a certain multiple. .

図7は、図6の実験結果をインクの液滴の体積の順序で並べた図である。これによると、インクの液滴の体積は、最小で4.52plであり、最大で4.88plである。
図8は、インク必要量とインク塗布量との誤差を示す図であり、(a)は比較例、(b)は実施例を示す。比較例のインクジェット装置では、待機期間の長さが固定(この例では倍数が1倍)である。実施例のインクジェット装置では、待機期間の長さが任意に調整可能である。また、インクジェット装置を利用して生産される製品を2種類想定する。機種Aの機能層を形成するために必要なインクの量(インク必要量)は、46plであり、機種Bの機能層を形成するために必要なインクの量(インク必要量)は、30plである。
FIG. 7 is a diagram in which the experimental results of FIG. 6 are arranged in the order of the volume of ink droplets. According to this, the volume of the ink droplet is a minimum of 4.52 pl and a maximum of 4.88 pl.
FIG. 8 is a diagram showing an error between the required ink amount and the ink application amount, where (a) shows a comparative example and (b) shows an example. In the inkjet apparatus of the comparative example, the length of the standby period is fixed (in this example, the multiple is 1 time). In the inkjet apparatus of the embodiment, the length of the standby period can be arbitrarily adjusted. In addition, two types of products produced using an inkjet device are assumed. The amount of ink necessary to form the functional layer of model A (required ink amount) is 46 pl, and the amount of ink necessary to form the functional layer of model B (required ink amount) is 30 pl. is there.

図8(a)に示す通り、比較例では、機種Aの場合のインクの塗布量(インクの液滴の体積と液滴の数量との積)は、46.8plである。このときインク必要量とインク塗布量との誤差は、1.7%である。また、機種Bの場合のインクの塗布量は、28.1plである。このときインク必要量とインク塗布量との誤差は、6.3%である。
一方、図8(b)に示す通り、実施例では、機種Aの場合、待機期間の長さを固有振動の半周期の3倍にすることで、インクの液滴の体積を4.59plに調整している。このときインクの塗布量は、45.9plである。インク必要量とインク塗布量との誤差は、0.2%となる。また、機種Bの場合、待機期間の長さを固有振動の半周期の2倍にすることで、インクの液滴の体積を4.88plに調整している。このときインクの塗布量は、29.3plである。インク必要量とインク塗布量との誤差は2.3%となる。
As shown in FIG. 8A, in the comparative example, the ink application amount (product of the volume of ink droplets and the number of droplets) in the case of model A is 46.8 pl. At this time, the error between the required ink amount and the ink application amount is 1.7%. In the case of model B, the amount of ink applied is 28.1 pl. At this time, the error between the required ink amount and the ink application amount is 6.3%.
On the other hand, as shown in FIG. 8B, in the embodiment, in the case of the model A, the volume of the ink droplet is 4.59 pl by setting the length of the standby period to three times the half cycle of the natural vibration. It is adjusted. At this time, the amount of ink applied is 45.9 pl. The error between the required ink amount and the ink application amount is 0.2%. In the case of model B, the volume of the ink droplet is adjusted to 4.88 pl by setting the length of the standby period to twice the half period of the natural vibration. At this time, the amount of ink applied is 29.3 pl. The error between the required ink amount and the ink application amount is 2.3%.

このように、実施例では、待機期間の長さを任意に調整可能なので、インクの液滴の体積をより細かく調整することができ、その結果、インク必要量とインク塗布量との誤差を小さくすることができる。
以下、インクの液滴の体積が変化する理由について図9を用いて考察する。
図9中、駆動信号aは、パルス成分として予備振動パルス成分を含み、本振動パルス成分を含まない。駆動信号aによりインクの液面が振動する。
In this way, in the embodiment, the length of the waiting period can be arbitrarily adjusted, so that the volume of the ink droplet can be finely adjusted. As a result, the error between the required ink amount and the ink application amount can be reduced. can do.
Hereinafter, the reason why the volume of the ink droplet changes will be discussed with reference to FIG.
In FIG. 9, the drive signal a includes a preliminary vibration pulse component as a pulse component, and does not include the main vibration pulse component. The ink level is vibrated by the drive signal a.

駆動信号bは、待機期間の長さが固有振動の半周期Tの1倍の長さの場合である。本振動動作の押圧動作は、ノズル内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行される(時刻t3)。すなわち、押圧動作による押圧力の向きとノズル内のインクの液面の変位の向きが同じである。従って、ノズル内のインクは押圧動作によりアシストされて、スムーズに外部に吐出される。駆動信号cは、待機期間の長さが固有振動の半周期Tの2倍の長さの場合である。本振動の押圧動作は、ノズル内のインクの液面がインク室に向けて変位している期間内に実行される(時刻t4)。すなわち、押圧動作による押圧力の向きとノズル内のインクの液面の変位の向きが逆である。従って、ノズル内のインクは当初は押圧動作に抗うことになる。しかし、その後、ノズル内のインクは押圧動作に抗いきれずに変位の向きを反転して外部に吐出される。待機期間の長さが固有振動の半周期Tの偶数倍の長さの場合、ノズル内のインクの変位の向きを反転させる必要があるので、大きな押圧力が必要となる(振幅A2)。このような大きな押圧力が付与されるので、ノズルから外部に押し出されるインクの量が多くなり、インクの液滴の大型化を招くと考えられる。これに対して、待機期間の長さが固有振動の半周期Tの奇数倍の長さの場合、ノズル内のインクがスムーズに外部に吐出されるので、インクの液滴の体積が小さくなると考えられる。   The drive signal b is a case where the length of the standby period is one time the half period T of the natural vibration. The pressing operation of the vibration operation is executed within a period in which the liquid level of the ink in the nozzle is displaced outward (time t3). That is, the direction of the pressing force by the pressing operation is the same as the direction of the displacement of the liquid level of the ink in the nozzle. Accordingly, the ink in the nozzle is assisted by the pressing operation and is smoothly discharged to the outside. The drive signal c is a case where the length of the standby period is twice the half period T of the natural vibration. The pressing operation of this vibration is executed within a period in which the ink level in the nozzle is displaced toward the ink chamber (time t4). That is, the direction of the pressing force by the pressing operation is opposite to the direction of the displacement of the liquid level of the ink in the nozzle. Therefore, the ink in the nozzle initially resists the pressing operation. However, after that, the ink in the nozzles is ejected to the outside with its displacement direction reversed without resisting the pressing operation. When the length of the waiting period is an even multiple of the half period T of the natural vibration, it is necessary to reverse the direction of ink displacement in the nozzles, so that a large pressing force is required (amplitude A2). Since such a large pressing force is applied, it is considered that the amount of ink pushed out from the nozzle increases, leading to an increase in the size of ink droplets. On the other hand, when the length of the waiting period is an odd multiple of the natural vibration half cycle T, the ink in the nozzles is smoothly ejected to the outside, so that the volume of the ink droplets is considered to be small. It is done.

また、待機期間の長さが固有振動の半周期Tの奇数倍の場合でも、倍数によりインクの液滴の体積が変化する。駆動信号bの倍数は1倍である。駆動信号dの倍数は5倍である。駆動信号eの倍数は7倍である。ノズル内のインクの振動は、予備振動動作により開始され、時間の経過に伴い次第に減衰する。駆動信号bの押圧動作の時点(時刻t3)では、インクの振動の振幅は比較的大きい状態に維持されている。そのため、本振動動作の押圧動作によりノズル内のインクに押圧力を付与すると、ノズル内のインクが過度に押し出される傾向となる。また、駆動信号eの押圧動作の時点(時刻t9)では、インクの振動の振幅は減衰している。そのため、本振動動作の押圧動作の振幅A7を比較的大きくする必要がある。この場合、ノズル内のインクに大きな押圧力が付与されるため、ノズル内のインクが過度に押し出される傾向となる。これらに対して、駆動信号dの押圧動作の時点(時刻t7)では、インクの振動の振幅は、駆動信号bの押圧動作の時点(時刻t3)よりは減衰しているが、駆動信号eの押圧動作の時点(時刻t9)ほどは減衰していない。そのため、本振動動作の押圧動作の振幅A5は、振幅A1より小さく振幅A7より大きくなり、このとき、ノズル内のインクが適度に押し出される。このような理由で、待機期間の長さを固有振動の半周期Tの奇数倍で長くしたとき、インクの液滴の体積が減少し、ある倍数を境に体積が増加に転じる傾向が現れると考えられる。   Further, even when the length of the waiting period is an odd multiple of the half period T of the natural vibration, the volume of the ink droplet changes depending on the multiple. The multiple of the drive signal b is 1 time. The multiple of the drive signal d is 5 times. The multiple of the drive signal e is 7 times. The vibration of the ink in the nozzle is started by a preliminary vibration operation and gradually attenuates with the passage of time. At the time of the pressing operation of the drive signal b (time t3), the amplitude of the ink vibration is kept relatively large. For this reason, when a pressing force is applied to the ink in the nozzle by the pressing operation of this vibration operation, the ink in the nozzle tends to be pushed out excessively. Further, at the time of the pressing operation of the drive signal e (time t9), the amplitude of ink vibration is attenuated. Therefore, it is necessary to relatively increase the amplitude A7 of the pressing operation of the main vibration operation. In this case, since a large pressing force is applied to the ink in the nozzle, the ink in the nozzle tends to be pushed out excessively. On the other hand, at the time of the pressing operation of the driving signal d (time t7), the amplitude of the vibration of the ink is attenuated from the time of the pressing operation of the driving signal b (time t3). It is not attenuated as much as the time of the pressing operation (time t9). Therefore, the amplitude A5 of the pressing operation of the vibration operation is smaller than the amplitude A1 and larger than the amplitude A7, and at this time, the ink in the nozzles is pushed out appropriately. For this reason, when the length of the waiting period is increased by an odd multiple of the half period T of the natural vibration, the volume of the ink droplets decreases and the volume tends to increase after a certain multiple. Conceivable.

なお、インクの粘度が3.4mPa・s、および、8.5mPa・sの場合でも同様の傾向が確認された。上記の原理によれば、インクジェットヘッドの構造やインクの物性を変更しても同様の傾向が現れると考えられる。従って、3.4mP・s、8.5mPa・sおよび12mPa・sに限らず、任意の粘度でも同様の効果が得られると考えられる。少なくとも3mPa・s〜13mPa・sの範囲で有効である。   The same tendency was confirmed when the viscosity of the ink was 3.4 mPa · s and 8.5 mPa · s. According to the above principle, it is considered that the same tendency appears even if the structure of the ink jet head and the physical properties of the ink are changed. Therefore, it is considered that the same effect can be obtained with any viscosity, not limited to 3.4 mP · s, 8.5 mPa · s, and 12 mPa · s. It is effective in the range of at least 3 mPa · s to 13 mPa · s.

<2−6> 動作
図10は、制御装置内の記憶手段に記憶されたテーブルの一例を示す図である。テーブルは、製品の機種および駆動信号の波形を規定している。駆動信号の波形は、単位波形および繰り返し回数により規定される。単位波形データは、単位波形をデジタルデータで表し、例えば、電圧値を示す8ビットのデータが、数1000個並んだデータ列である。繰り返し回数データは、単位波形を繰り返す回数を示す。信号生成部154が、単位波形データ内の8ビットのデータを順次サンプリングし、サンプリングされたデータを順次デジタルアナログ変換する。これにより、単位波形データに基づく単位駆動信号が生成される。信号生成部154が、この処理を、繰り返し回数データに示される回数だけ繰り返す。これにより、単位駆動信号が繰り返された駆動信号が生成される。本テーブルによると、機種A、B、Cをそれぞれ生産する場合、駆動信号の待機期間の長さが固有振動の半周期の3倍、2倍、5倍となる。
<2-6> Operation FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a table stored in the storage unit in the control device. The table defines the product model and the waveform of the drive signal. The waveform of the drive signal is defined by the unit waveform and the number of repetitions. The unit waveform data represents a unit waveform as digital data, and is, for example, a data string in which several thousand pieces of 8-bit data indicating voltage values are arranged. The repetition count data indicates the number of repetitions of the unit waveform. The signal generation unit 154 sequentially samples 8-bit data in the unit waveform data, and sequentially converts the sampled data from digital to analog. Thereby, a unit drive signal based on the unit waveform data is generated. The signal generation unit 154 repeats this process as many times as indicated in the repetition count data. As a result, a drive signal in which the unit drive signal is repeated is generated. According to this table, when each of the models A, B, and C is produced, the length of the standby period of the drive signal is three times, two times, and five times the half cycle of the natural vibration.

図11は、制御装置の動作を示すフローチャートである。制御装置15は、オペレータから機種指定の指示があるまで待機している(ステップS101:No)。機種指定は、例えば、製品の制御装置15内の入力手段152を通じて指示される。入力手段152としては、例えば、タッチパネル、キーボードなどを利用することができる。機種指定の指示があれば(ステップS101:Yes)、制御装置15は、記憶手段151に記憶されたテーブルを参照して、指定された機種に対応する波形データを選択する(ステップS102)。   FIG. 11 is a flowchart showing the operation of the control device. The control device 15 is on standby until a model designation instruction is received from the operator (step S101: No). The model designation is instructed through the input means 152 in the product control device 15, for example. As the input means 152, for example, a touch panel, a keyboard, or the like can be used. If there is an instruction to specify the model (step S101: Yes), the control device 15 refers to the table stored in the storage unit 151 and selects the waveform data corresponding to the specified model (step S102).

次に、制御装置15は、塗布開始の指示、または、リセットの指示があるまで、待機状態となる(ステップS103:No、ステップS104:No)。リセットの指示があれば(ステップS104:Yes)、制御装置の動作が終了する。塗布開始の指示があれば(ステップS103:Yes)、制御装置15は、ヘッド部30の走査の開始を走査制御部213に指示する(ステップS105)。走査制御部213は、指示に応じてリニアモータ204、205を駆動する。これと同期して、制御装置15は、繰り返し回数を示す変数iを初期化して(ステップS106)、選択された単位波形データに基づいて単位駆動信号を生成する(ステップS107)。制御装置15は、単位駆動信号の生成を、選択された繰り返し回数データに示される回数Nに達するまで繰り返す(ステップS108:No、ステップS109)。これにより、駆動信号が生成される。回数Nに達した場合(ステップS108:Yes)、制御装置15は、ヘッド部30の走査の停止(ステップS110)、および、ヘッド部30のホームポジションへの移動を、走査制御部213に指示する(ステップS111)。以上で、制御装置15の動作が終了する。   Next, the control device 15 is in a standby state until an application start instruction or a reset instruction is issued (step S103: No, step S104: No). If there is a reset instruction (step S104: Yes), the operation of the control device ends. If there is an instruction to start application (step S103: Yes), the control device 15 instructs the scanning control unit 213 to start scanning of the head unit 30 (step S105). The scanning control unit 213 drives the linear motors 204 and 205 according to instructions. In synchronization with this, the control device 15 initializes a variable i indicating the number of repetitions (step S106), and generates a unit drive signal based on the selected unit waveform data (step S107). The control device 15 repeats the generation of the unit drive signal until the number of times N indicated in the selected repetition number data is reached (No at Step S108, Step S109). Thereby, a drive signal is generated. When the number N has been reached (step S108: Yes), the control device 15 instructs the scanning control unit 213 to stop scanning the head unit 30 (step S110) and move the head unit 30 to the home position. (Step S111). Thus, the operation of the control device 15 ends.

<2−7> まとめ
上述の通り、記憶手段151は、複数の駆動信号の基となる波形データを記憶している。また、各駆動信号の待機期間の長さは適宜調整されている。その結果、この例では、各駆動信号の待機期間の長さが互いに異なる。従って、制御装置15は、待機期間の長さが異なる複数の吐出動作を実行可能である。また、制御装置15は、記憶手段151に記憶されている複数の波形データの一つを選択して、選択された波形データに基づいて駆動信号を生成する。従って、制御装置15は、実行可能な複数の吐出動作の一つを圧電素子3010に実行させる吐出動作として選択している。このように、待機期間の長さが異なる複数の吐出動作が実行可能なので、インクの塗布量をより細かに調整することができる。
<2-7> Summary As described above, the storage unit 151 stores waveform data that is the basis of a plurality of drive signals. Further, the length of the standby period of each drive signal is adjusted as appropriate. As a result, in this example, the length of the standby period of each drive signal is different from each other. Therefore, the control device 15 can execute a plurality of discharge operations with different standby periods. Further, the control device 15 selects one of a plurality of waveform data stored in the storage unit 151 and generates a drive signal based on the selected waveform data. Therefore, the control device 15 selects one of a plurality of executable discharge operations as a discharge operation that causes the piezoelectric element 3010 to execute. As described above, since a plurality of ejection operations having different lengths of the standby period can be executed, the ink application amount can be adjusted more finely.

<3> 実施の形態2
実施の形態1に係るインクジェット装置は、有機EL素子やTFTなどの電子デバイスの製造に利用することが可能である。実施の形態2では、電子デバイスの一例である有機EL表示パネルの製造にインクジェット装置を利用する場合について説明する。
<3−1> 有機EL表示パネルの構造
図12は、本発明の実施の形態に係る有機EL表示パネルの部分断面図である。有機EL表示パネル100は、基板101、TFT層102、給電電極103、絶縁膜104、陽極106、隔壁層107、正孔注入層109、正孔輸送層110、有機発光層111、電子輸送層112、電子注入層113、陰極114を備える。
<3> Embodiment 2
The ink jet apparatus according to Embodiment 1 can be used for manufacturing electronic devices such as organic EL elements and TFTs. In Embodiment 2, a case where an inkjet apparatus is used for manufacturing an organic EL display panel which is an example of an electronic device will be described.
<3-1> Structure of Organic EL Display Panel FIG. 12 is a partial cross-sectional view of the organic EL display panel according to the embodiment of the present invention. The organic EL display panel 100 includes a substrate 101, a TFT layer 102, a feeding electrode 103, an insulating film 104, an anode 106, a partition layer 107, a hole injection layer 109, a hole transport layer 110, an organic light emitting layer 111, and an electron transport layer 112. The electron injection layer 113 and the cathode 114 are provided.

陽極106、正孔注入層109、正孔輸送層110、有機発光層111、電子輸送層112、電子注入層113、陰極114の積層構造が、有機EL素子115に該当する。また、正孔注入層109、正孔輸送層110、有機発光層111、電子輸送層112、電子注入層113がそれぞれ機能層に該当する。
基板101は、有機EL表示パネル100における背面基板である。TFT層102は、有機EL素子115をアクティブマトリクス方式で駆動するための駆動回路と、駆動回路に外部から信号および電力を供給するための各種の配線とを有する。駆動回路は、TFTおよびキャパシタを含む。給電電極103は、駆動回路から有機EL素子115に電力を供給するための電極である。絶縁膜104は、TFT層102および給電電極103により生じる段差を平坦にするために設けられている。絶縁膜104は、陽極106の一部を埋設するためのコンタクトホール118を有する。陽極106の一部は、コンタクトホール118内で給電電極103に接続されている。
A stacked structure of the anode 106, the hole injection layer 109, the hole transport layer 110, the organic light emitting layer 111, the electron transport layer 112, the electron injection layer 113, and the cathode 114 corresponds to the organic EL element 115. In addition, the hole injection layer 109, the hole transport layer 110, the organic light emitting layer 111, the electron transport layer 112, and the electron injection layer 113 correspond to functional layers, respectively.
The substrate 101 is a back substrate in the organic EL display panel 100. The TFT layer 102 has a drive circuit for driving the organic EL element 115 by an active matrix method, and various wirings for supplying signals and power from the outside to the drive circuit. The drive circuit includes a TFT and a capacitor. The power supply electrode 103 is an electrode for supplying power from the drive circuit to the organic EL element 115. The insulating film 104 is provided in order to flatten a step generated by the TFT layer 102 and the power supply electrode 103. The insulating film 104 has a contact hole 118 for burying a part of the anode 106. A part of the anode 106 is connected to the power supply electrode 103 in the contact hole 118.

陽極106と陰極114との間に電圧が印加されると、陽極106から正孔注入層109および正孔輸送層110を介して有機発光層111に正孔が供給され、陰極114から電子注入層113および電子輸送層112を介して有機発光層111に電子が供給される。有機発光層111は、正孔と電子の再結合に伴い発光する。正孔輸送層110および有機発光層111は、隔壁層107に形成された開口部117内に配される。正孔注入層109、電子輸送層112、電子注入層113および陰極114は、隔壁層107を越えて隣り合うサブピクセル間で連なっている。   When a voltage is applied between the anode 106 and the cathode 114, holes are supplied from the anode 106 to the organic light emitting layer 111 through the hole injection layer 109 and the hole transport layer 110, and from the cathode 114 to the electron injection layer. Electrons are supplied to the organic light-emitting layer 111 through 113 and the electron transport layer 112. The organic light emitting layer 111 emits light with recombination of holes and electrons. The hole transport layer 110 and the organic light emitting layer 111 are disposed in the opening 117 formed in the partition layer 107. The hole injection layer 109, the electron transport layer 112, the electron injection layer 113, and the cathode 114 are connected between adjacent subpixels beyond the partition layer 107.

図13は、隔壁層107の構造を示す平面図である。図12の部分断面図は、図13のA−A’断面図に相当する。隔壁層107は、XY方向に配列された複数の開口部117を有する。各開口部117に有機EL素子115が配されている。有機EL素子115がそれぞれサブピクセルに相当する。有機EL素子115は、赤色光を出射する有機EL素子115R、緑色光を出射する有機EL素子115G、青色光を出射する有機EL素子115Bを含む。有機EL素子115R,115G、115Bの3つのサブピクセルが1ピクセルを構成する。   FIG. 13 is a plan view showing the structure of the partition wall layer 107. The partial cross-sectional view of FIG. 12 corresponds to the A-A ′ cross-sectional view of FIG. 13. The partition layer 107 has a plurality of openings 117 arranged in the XY direction. An organic EL element 115 is disposed in each opening 117. Each of the organic EL elements 115 corresponds to a subpixel. The organic EL element 115 includes an organic EL element 115R that emits red light, an organic EL element 115G that emits green light, and an organic EL element 115B that emits blue light. Three sub-pixels of the organic EL elements 115R, 115G, and 115B constitute one pixel.

<3−2> 各層の具体的な材料
(TFT基板)
基板101の材料としては、例えば、ガラスやプラスチックを利用することができる。ガラスは、例えば、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、石英等を含む。プラスチックは、例えば、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、ポリイミド、シリコーン系樹脂等を含む。
<3-2> Specific materials for each layer (TFT substrate)
As the material of the substrate 101, for example, glass or plastic can be used. Examples of the glass include alkali-free glass, soda glass, non-fluorescent glass, phosphate glass, borate glass, and quartz. The plastic includes, for example, acrylic resin, styrene resin, polycarbonate resin, epoxy resin, polyethylene, polyester, polyimide, silicone resin, and the like.

絶縁膜104の材料としては、例えば、樹脂材料や無機材料を利用することができる。樹脂材料としては、例えば、感光性材料を利用することができる。このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。無機材料としては、例えば、SiN(窒化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)、SiO(酸化シリコン)、AlO(酸化アルミニウム)が挙げられる。絶縁膜104は、樹脂材料のみから形成されても良いし、樹脂材料と無機材料の両方から形成されても良い。   As a material of the insulating film 104, for example, a resin material or an inorganic material can be used. As the resin material, for example, a photosensitive material can be used. Examples of such photosensitive materials include acrylic resins, polyimide resins, siloxane resins, and phenol resins. Examples of the inorganic material include SiN (silicon nitride), SiON (silicon oxynitride), SiO (silicon oxide), and AlO (aluminum oxide). The insulating film 104 may be formed only from a resin material, or may be formed from both a resin material and an inorganic material.

(陽極)
トップエミッション型の有機EL表示パネルの場合、陽極106の材料としては、光反射性を有する導電材料を利用することができる。ボトムエミッション型の有機EL表示パネルの場合、陽極106の材料としては、光透過性を有する導電材料を利用することができる。光反射性を有する導電材料としては、例えば、Al(アルミニウム)、アルミニウム合金、AG(銀)、APC(銀、パラジウム、銅の合金)、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)、Mo(モリブデン)、MoW(モリブデンとタングステンの合金)が挙げられる。光透過性の導電材料としては、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)や酸化インジウム亜鉛(IZO)が挙げられる。陽極2は、光反射性を有する導電材料の層と光透過性の導電材料の層が積層された多層構造であってもよい。
(anode)
In the case of a top emission type organic EL display panel, a light reflective conductive material can be used as the material of the anode 106. In the case of a bottom emission type organic EL display panel, a light-transmitting conductive material can be used as the material of the anode 106. Examples of the light reflective conductive material include Al (aluminum), aluminum alloy, AG (silver), APC (silver, palladium, copper alloy), ARA (silver, rubidium, gold alloy), and MoCR (molybdenum). And an alloy of chromium and NiCR (alloy of nickel and chromium), Mo (molybdenum), and MoW (alloy of molybdenum and tungsten). Examples of the light transmissive conductive material include indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO). The anode 2 may have a multilayer structure in which a layer of a conductive material having light reflectivity and a layer of a light transmissive conductive material are stacked.

(隔壁層)
隔壁層107の材料としては、例えば、電気絶縁性の樹脂材料を利用することができる。樹脂材料としては、例えば、感光性材料を利用することができる。このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。
(Partition layer)
As a material of the partition layer 107, for example, an electrically insulating resin material can be used. As the resin material, for example, a photosensitive material can be used. Examples of such photosensitive materials include acrylic resins, polyimide resins, siloxane resins, and phenol resins.

(正孔注入層)
正孔注入層109の材料としては、公知の無機材料および有機材料を利用することができる。無機材料としては、例えば、銀(Ag)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)、バナジウム(V)、タングステン(W)、ニッケル(Ni)、イリジウム(Ir)などの金属の酸化物が挙げられる。有機材料としては、例えば、PEDOT(ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物)などの導電性ポリマー材料、あるいは、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、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、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、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などの低分子有機化合物やポリフルオレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体などの高分子化合物が挙げられる。
(Hole injection layer)
As a material of the hole injection layer 109, a known inorganic material and organic material can be used. Examples of the inorganic material include oxides of metals such as silver (Ag), molybdenum (Mo), chromium (Cr), vanadium (V), tungsten (W), nickel (Ni), and iridium (Ir). . Examples of organic materials include conductive polymer materials such as PEDOT (mixture of polythiophene and polystyrene sulfonic acid), or triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives. , Oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, stilbene derivatives, polyphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine compounds, and other low-molecular organic compounds, polyfluorenes and derivatives thereof, polyarylamines and derivatives thereof, etc. A high molecular compound is mentioned.

(正孔輸送層)
正孔輸送層110の材料としては、公知の有機材料を利用することができる。公知の有機材料としては、例えば、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及び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が挙げられる。
(Hole transport layer)
As a material for the hole transport layer 110, a known organic material can be used. Known organic materials include, for example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives. Fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, porphyrin compounds, aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds, butadiene compounds, polystyrene derivatives, hydrazone derivatives, triphenylmethane derivatives, and tetraphenylbenzine derivatives.

(有機発光層)
有機発光層111の材料としては、公知の有機材料を利用することができる。公知の有機材料としては、例えば、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が挙げられる。
(Organic light emitting layer)
A known organic material can be used as the material of the organic light emitting layer 111. Known organic materials include, for example, oxinoid compounds, perylene compounds, coumarin compounds, azacoumarin compounds, oxazole compounds, oxadiazole compounds, perinone compounds, pyrrolopyrrole compounds, naphthalene compounds, anthracene compounds, fluorene compounds, fluoranthene compounds, tetracene compounds. , Pyrene compounds, coronene compounds, quinolone compounds and azaquinolone compounds, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, rhodamine compounds, chrysene compounds, phenanthrene compounds, cyclopentadiene compounds, stilbene compounds, diphenylquinone compounds, styryl compounds, butadiene compounds, dicyanomethylenepyran compounds, Dicyanomethylenethiopyran compound, fluorescein compound, pyrylium compound, thiapyrylium Products, serenapyrylium compounds, telluropyrylium compounds, aromatic aldadiene compounds, oligophenylene compounds, thioxanthene compounds, anthracene compounds, cyanine compounds, acridine compounds, metal complexes of 8-hydroxyquinoline compounds, metal complexes of 2-bipyridine compounds, Schiff Examples thereof include fluorescent substances such as a complex of a salt and a group III metal, an oxine metal complex, and a rare earth complex.

(電子輸送層)
電子輸送層112の材料としては、公知の有機材料または無機材料を利用することができる。例えば、バリウム、フタロシアニン、フッ化リチウムを利用することができる。
(電子注入層)
電子注入層113の材料としては、公知の有機材料または無機材料を利用することができる。例えば、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を利用することができる。
(Electron transport layer)
As a material of the electron transport layer 112, a known organic material or inorganic material can be used. For example, barium, phthalocyanine, or lithium fluoride can be used.
(Electron injection layer)
As a material of the electron injection layer 113, a known organic material or inorganic material can be used. For example, use nitro-substituted fluorenone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, diphequinone derivatives, perylene tetracarboxyl derivatives, anthraquinodimethane derivatives, fluorenylidenemethane derivatives, anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, perinone derivatives, quinoline complex derivatives be able to.

(陰極)
トップエミッション型の有機EL表示パネルの場合、陰極114の材料としては、光透過性を有する導電材料を利用することができる。ボトムエミッション型の有機EL表示パネルの場合、陰極114の材料としては、光反射性を有する導電材料を利用することができる。光反射性を有する導電材料および光透過性を有する導電材料としては、陽極106の材料の欄で列挙した材料を利用することができる。
(cathode)
In the case of a top emission type organic EL display panel, a light-transmitting conductive material can be used as the material of the cathode 114. In the case of a bottom emission type organic EL display panel, a light-reflective conductive material can be used as the material of the cathode 114. As the conductive material having light reflectivity and the conductive material having light transmittance, the materials listed in the column of the material of the anode 106 can be used.

<3−3> 有機EL表示パネルの製造方法
次に、図14、15を用いて、有機EL表示パネルの製造方法の概略を説明し、引き続き、図16を用いて、有機EL表示パネルの機能層を塗布法で形成する場合の塗布工程を説明する。
(概略)
基板101上にTFT層102および給電電極103を形成する(図14(a))。
<3-3> Manufacturing Method of Organic EL Display Panel Next, an outline of a manufacturing method of the organic EL display panel will be described with reference to FIGS. 14 and 15, and subsequently, the function of the organic EL display panel will be described with reference to FIG. The coating process when the layer is formed by a coating method will be described.
(Outline)
A TFT layer 102 and a power supply electrode 103 are formed on the substrate 101 (FIG. 14A).

次に、TFT層102および給電電極103上に絶縁膜104を形成する(図14(b))。絶縁膜104は、給電電極103を部分的に露出するためのコンタクトホール118を有する。これにより、TFT基板105が形成される。
次に、TFT基板105上に、陽極106を形成し、陽極106上に正孔注入層109を形成する(図14(c))。陽極106は、例えば、TFT基板105上に、真空蒸着法またはスパッタリング法を利用して導電材料を堆積し、エッチング法を利用して導電材料をパターニングすることにより形成される。正孔注入層109は、例えば、陽極106上に、真空蒸着法またはスパッタリング法を利用して正孔注入材料を堆積することにより形成される。
Next, an insulating film 104 is formed on the TFT layer 102 and the power supply electrode 103 (FIG. 14B). The insulating film 104 has a contact hole 118 for partially exposing the power supply electrode 103. Thereby, the TFT substrate 105 is formed.
Next, the anode 106 is formed on the TFT substrate 105, and the hole injection layer 109 is formed on the anode 106 (FIG. 14C). The anode 106 is formed, for example, by depositing a conductive material on the TFT substrate 105 using a vacuum vapor deposition method or a sputtering method and patterning the conductive material using an etching method. The hole injection layer 109 is formed, for example, by depositing a hole injection material on the anode 106 using a vacuum evaporation method or a sputtering method.

続いて、正孔注入層109上に隔壁層107を形成する(図14(d))。隔壁層107は、例えば、正孔注入層109上に感光性材料を塗布し、フォトリソグラフィ法を利用して感光性材料をパターン露光し、その後、感光性材料を現像することにより形成される。これにより、開口部117を有する隔壁層107を形成することができる。
次に、インクジェットヘッド301を利用して、正孔輸送層を形成するためのインクを隔壁層107の開口部117内に塗布する(図14(e))。このインクは、正孔輸送層110を構成するための正孔輸送材料と、正孔輸送材料を溶解または分散するための溶媒とを含む。
Subsequently, a partition layer 107 is formed on the hole injection layer 109 (FIG. 14D). The partition layer 107 is formed by, for example, applying a photosensitive material on the hole injection layer 109, pattern-exposing the photosensitive material using a photolithography method, and then developing the photosensitive material. Thus, the partition layer 107 having the opening 117 can be formed.
Next, ink for forming a hole transport layer is applied into the opening 117 of the partition wall layer 107 using the inkjet head 301 (FIG. 14E). This ink contains a hole transport material for constituting the hole transport layer 110 and a solvent for dissolving or dispersing the hole transport material.

続いて、開口部117内のインク中の溶媒を蒸発させることで、正孔輸送層110を形成する(図15(a))。
次に、インクジェットヘッド301を利用して、有機発光層を形成するためのインクを隔壁層107の開口部117内に塗布する(図15(b))。このインクは、有機発光層111を構成するための有機発光材料と、有機発光材料を溶解または分散するための溶媒とを含む。
Subsequently, the hole transport layer 110 is formed by evaporating the solvent in the ink in the opening 117 (FIG. 15A).
Next, ink for forming the organic light emitting layer is applied to the opening 117 of the partition wall layer 107 using the inkjet head 301 (FIG. 15B). This ink includes an organic light emitting material for constituting the organic light emitting layer 111 and a solvent for dissolving or dispersing the organic light emitting material.

続いて、開口部117内のインク中の溶媒を蒸発させることで、有機発光層111を形成する(図15(c))。
さらに、有機発光層111および隔壁層107上に電子輸送層112を形成し、電子輸送層112上に電子注入層113を形成し、電子注入層113上に陰極114を形成する(図15(d))。電子輸送層112、電子注入層113および陰極114は、例えば、真空蒸着法またはスパッタリング法を利用して形成される。
Subsequently, the organic light emitting layer 111 is formed by evaporating the solvent in the ink in the opening 117 (FIG. 15C).
Further, an electron transport layer 112 is formed on the organic light emitting layer 111 and the partition wall layer 107, an electron injection layer 113 is formed on the electron transport layer 112, and a cathode 114 is formed on the electron injection layer 113 (FIG. 15D). )). The electron transport layer 112, the electron injection layer 113, and the cathode 114 are formed using, for example, a vacuum evaporation method or a sputtering method.

(塗布工程)
上記の製造方法では、機能層の一例である正孔輸送層110および有機発光層111が、インクを塗布する塗布法で形成されている。以下、有機発光層111を形成する場合の塗布工程を説明する。塗布工程では、実施の形態1で説明したインクジェット装置を利用する。
(Coating process)
In the above manufacturing method, the hole transport layer 110 and the organic light emitting layer 111 which are examples of the functional layer are formed by a coating method in which ink is applied. Hereinafter, a coating process when forming the organic light emitting layer 111 will be described. In the coating process, the ink jet apparatus described in the first embodiment is used.

図16は、隔壁層の開口部とヘッド部の位置関係を示す図である。
インクジェットヘッド301は、インクを吐出するノズル3031を一定のピッチで複数有する。本実施の形態では、インクジェットヘッド301は6個のノズル3031を有する。このうち5個のノズル3031がY方向に並ぶ1行の開口部117の上空を通過する。同図では、開口部117は、赤色の有機発光層を形成するための開口部117R、緑色の有機発光層を形成するための開口部117Gおよび青色の有機発光層を形成するための開口部117Bを含む。
FIG. 16 is a diagram showing the positional relationship between the opening of the partition wall layer and the head portion.
The inkjet head 301 has a plurality of nozzles 3031 for ejecting ink at a constant pitch. In the present embodiment, the inkjet head 301 has six nozzles 3031. Of these, five nozzles 3031 pass over the opening 117 of one row arranged in the Y direction. In the figure, the opening 117 includes an opening 117R for forming a red organic light emitting layer, an opening 117G for forming a green organic light emitting layer, and an opening 117B for forming a blue organic light emitting layer. including.

まず、開口部117Rに赤色の有機発光層を形成するためのインクを塗布する。この塗布工程では、インクジェットヘッド301をY方向に走査させながら、開口部117Rの上空に位置した時点で赤色の有機発光層を形成するためのインクを吐出させる。インクを吐出させるための駆動信号については、実施の形態1で説明した通りである。次に、開口部117Gに緑色の有機発光層を形成するためのインクを塗布する。最後に、開口部117Bに青色の有機発光層を形成するためのインクを塗布する。なお、赤色、緑色および赤色の有機発光層を形成するための各インクの塗布の順番は、これに限定されない。   First, ink for forming a red organic light emitting layer is applied to the opening 117R. In this coating process, while the inkjet head 301 is scanned in the Y direction, ink for forming a red organic light emitting layer is ejected when the inkjet head 301 is positioned above the opening 117R. The drive signal for ejecting ink is as described in the first embodiment. Next, ink for forming a green organic light emitting layer is applied to the opening 117G. Finally, ink for forming a blue organic light emitting layer is applied to the opening 117B. In addition, the order of application | coating of each ink for forming a red, green, and red organic light emitting layer is not limited to this.

<4> 変形例
上述の通り、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、次のような変形例を採用してもよい。
図17は、予備振動動作の変形例を説明するための図である。本変形例では、予備振動動作は、押圧動作のみで構成される。このように、予備振動動作が押圧動作を含んでいれば、インクの振動を開始することができる。また、予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの待機期間も存在する。
<4> Modifications As described above, the embodiment of the present invention has been specifically described, but the present invention is not limited to the above embodiment. For example, the following modifications may be adopted.
FIG. 17 is a diagram for explaining a modified example of the preliminary vibration operation. In this modification, the preliminary vibration operation is configured only by the pressing operation. Thus, if the preliminary vibration operation includes the pressing operation, the vibration of the ink can be started. There is also a waiting period from the pressing operation of the preliminary vibration operation to the suction operation of the main vibration operation.

図18は、本振動動作の変形例を説明するための図である。本変形例では、本振動動作の吸引動作から本振動動作の押圧動作までの期間の長さが、ノズル内のインクの固有振動の半周期の3倍の長さである。この場合、本振動動作の押圧動作は、ノズル内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行される。これにより、ノズル内のインクに効率よく押圧力を付与することができ、効率よくインクを吐出させることができる。なお、本変形例では、3倍であるが、これに限らず、5倍、7倍のように奇数倍であればよい。また、本振動動作の押圧動作がノズル内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行されればよいので、ちょうど奇数倍である必要もない。例えば、吸引動作から押圧動作までの期間の長さをPとした場合、以下の条件を満たせば、本振動動作の押圧動作をノズル内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行させることができる。ただし、nは1以上の整数であり、Tはノズル内のインクの固有振動の半周期の長さである。   FIG. 18 is a diagram for explaining a modified example of the vibration operation. In this modification, the length of the period from the suction operation of the main vibration operation to the pressing operation of the main vibration operation is three times the half cycle of the natural vibration of the ink in the nozzle. In this case, the pressing operation of the vibration operation is executed within a period in which the liquid level of the ink in the nozzle is displaced outward. As a result, it is possible to efficiently apply a pressing force to the ink in the nozzle, and to efficiently eject the ink. In addition, in this modification, although it is 3 times, it is not restricted to this, What is necessary is just to be an odd number times like 5 times and 7 times. Further, since the pressing operation of the vibration operation only needs to be performed within a period in which the liquid level of the ink in the nozzle is displaced toward the outside, it does not need to be an odd multiple. For example, when the length of the period from the suction operation to the pressing operation is P, the period during which the liquid level of the ink in the nozzle is displaced toward the outside is determined as long as the following conditions are satisfied. Can be run in. However, n is an integer greater than or equal to 1, and T is the length of the half cycle of the natural vibration of the ink in a nozzle.

(2n−1.5)T≦P≦(2n−0.5)T
図19は、パルス成分の変形例を説明するための図である。実施の形態では、圧電素子は、予備振動動作、本振動動作および制振動動作を実行している。これに加えて、圧電素子が、固着防止用振動動作を実行することとしてもよい。例えば、ある下地基板にインクを塗布してから、別の下地基板にインクを塗布するまでの間など、長期間にわたりインクが塗布されない場合がある。この場合にノズル内のインクの液面が静止していると、液面付近の溶媒の蒸発により液面付近の機能性材料の濃度が高まり、機能性材料が固化してノズルの内周面に付着してしまうことがある。そこで、ノズル内のインクが吐出しない範囲でノズル内のインクを振動させることで、インクの固着を防止することができる。具体的には、図19に示す通り、駆動信号は、予備振動パルス成分、本振動パルス成分および制振動パルス成分に加えて、固着防止用振動パルス成分を含む。これにより、固着防止用振動動作を実現することができる。また、固着防止用振動動作の振幅が予備振動動作の振幅と同じとしてもよい。これにより、ノズル内のインクが吐出しない範囲での振動を保証することができる。
(2n−1.5) T ≦ P ≦ (2n−0.5) T
FIG. 19 is a diagram for explaining a modified example of the pulse component. In the embodiment, the piezoelectric element performs a preliminary vibration operation, a main vibration operation, and a vibration damping operation. In addition to this, the piezoelectric element may execute a vibration operation for preventing sticking. For example, there is a case where the ink is not applied over a long period of time, for example, after the ink is applied to one base substrate and before the ink is applied to another base substrate. In this case, if the liquid level of the ink in the nozzle is stationary, the concentration of the functional material near the liquid level increases due to evaporation of the solvent near the liquid level, and the functional material is solidified on the inner peripheral surface of the nozzle. May stick. Therefore, the ink sticking can be prevented by vibrating the ink in the nozzle within a range where the ink in the nozzle does not discharge. Specifically, as shown in FIG. 19, the drive signal includes a vibration pulse component for preventing sticking in addition to the preliminary vibration pulse component, the main vibration pulse component, and the damping vibration pulse component. Thereby, the vibration operation for preventing sticking can be realized. Further, the amplitude of the vibration operation for preventing sticking may be the same as the amplitude of the preliminary vibration operation. As a result, it is possible to guarantee vibration within a range where ink in the nozzles is not ejected.

上記実施の形態では、ヘッド部が1種類のインクを塗布する例を示したが、本発明はこれに限られない。ヘッド部が複数種類のインクを塗布することとしてもよい。図20は、変形例に係るインクジェット装置の機能ブロック図である。
インクジェット装置2000のヘッド部2030は、吐出制御部300R、300G、300Bと、圧電素子3010R、3010G、3010Bとを含む。吐出制御部300Rと圧電素子3010Rは、赤色の有機発光層を形成するためのインクジェットヘッドに設けられている。吐出制御部300Gと圧電素子3010Gは、緑色の有機発光層を形成するためのインクジェットヘッドに設けられている。吐出制御部300Bと圧電素子3010Bは、青色の有機発光層を形成するためのインクジェットヘッドに設けられている。
In the above embodiment, an example in which the head unit applies one type of ink has been described, but the present invention is not limited to this. The head unit may apply a plurality of types of ink. FIG. 20 is a functional block diagram of an inkjet apparatus according to a modification.
The head unit 2030 of the inkjet device 2000 includes ejection control units 300R, 300G, and 300B and piezoelectric elements 3010R, 3010G, and 3010B. The discharge controller 300R and the piezoelectric element 3010R are provided in an inkjet head for forming a red organic light emitting layer. The ejection control unit 300G and the piezoelectric element 3010G are provided in an inkjet head for forming a green organic light emitting layer. The ejection control unit 300B and the piezoelectric element 3010B are provided in an inkjet head for forming a blue organic light emitting layer.

制御装置2015は、信号生成部2154を含む。信号生成部2154は、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号をそれぞれ生成する。
赤色、緑色および青色の有機発光層の膜厚の相違や、赤色用、緑色用および青色用のインクの濃度の相違に起因して、赤色用、緑色用および青色用のインクの適切な塗布量が異なる場合がある。このような場合、それぞれのインクの塗布量はそれぞれ細かく調整されることが望ましく、その結果、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号の待機期間の長さが異なる場合がある。
The control device 2015 includes a signal generation unit 2154. The signal generation unit 2154 generates drive signals for red, green, and blue, respectively.
Appropriate amount of red, green, and blue ink applied due to differences in film thickness of red, green, and blue organic light-emitting layers and differences in density of red, green, and blue inks May be different. In such a case, it is desirable to finely adjust the amount of each ink applied, and as a result, the length of the waiting period of the drive signals for red, green, and blue may differ.

図21は、制御装置内の記憶手段に記憶されたテーブルの一例を示す図である。テーブルは、インクの種類(色)および駆動信号の波形を規定している。本テーブルによると、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号の待機期間の長さが、固有振動の半周期の3倍、2倍、5倍となる。なお、図16に示す通り、開口部117R、117G、117Bは、ヘッド部の走査方向に異なる位置に存在する。また、赤色用、緑色用および青色用のインクジェットヘッドは、ヘッド部の走査方向に異なる位置に存在する。各色のインクをそれぞれ吐出するタイミングは、これらの位置の兼ね合いで定まる。その結果、図21に示す通り、本振動動作の押圧動作のタイミングが、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号で互いに異なる場合がある。   FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a table stored in a storage unit in the control device. The table defines the ink type (color) and the waveform of the drive signal. According to this table, the length of the standby period of the drive signals for red, green, and blue is three times, two times, and five times the half cycle of the natural vibration. As shown in FIG. 16, the openings 117R, 117G, and 117B are present at different positions in the scanning direction of the head unit. Further, the red, green, and blue inkjet heads are present at different positions in the scanning direction of the head unit. The timing of ejecting each color ink is determined by the balance of these positions. As a result, as shown in FIG. 21, the timing of the pressing operation of the main vibration operation may be different between the red, green, and blue drive signals.

図22は、変形例に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。制御装置2015は、オペレータから塗布開始の指示があるまで待機している(ステップS201:No)。塗布開始の指示があれば(ステップS201:Yes)、制御装置2015は、ヘッド部2030の走査の開始を走査制御部213に指示する(ステップS202)。走査制御部213は、指示に応じてリニアモータ204、205を駆動する。これと同期して、制御装置2015は、繰り返し回数を示す変数iを初期化して(ステップS203)、赤色、緑色および青色の各単位波形データに基づいて、赤色、緑色および青色の各単位駆動信号を生成する(ステップS204)。制御装置2015は、各単位駆動信号の生成を、選択された繰り返し回数データに示される回数Nに達するまで繰り返す(ステップS205:No、ステップS206)。これにより、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号が生成される。回数Nに達した場合(ステップS205:Yes)、制御装置2015は、ヘッド部2030の走査の停止(ステップS207)、および、ヘッド部2030のホームポジションへの移動を、走査制御部213に指示する(ステップS208)。以上で、制御装置2015の動作が終了する。この場合、一回の走査で、赤色、緑色および青色の有機発光層を形成するための各インクの塗布が完了する。   FIG. 22 is a flowchart showing the operation of the control device according to the modification. The control device 2015 is on standby until there is an application start instruction from the operator (step S201: No). If there is an instruction to start application (step S201: Yes), the control device 2015 instructs the scanning control unit 213 to start scanning of the head unit 2030 (step S202). The scanning control unit 213 drives the linear motors 204 and 205 according to instructions. In synchronization with this, the controller 2015 initializes a variable i indicating the number of repetitions (step S203), and each unit drive signal for red, green and blue is based on the unit waveform data for red, green and blue. Is generated (step S204). The control device 2015 repeats the generation of each unit drive signal until the number N of times indicated in the selected repetition count data is reached (step S205: No, step S206). Thereby, drive signals for red, green, and blue are generated. When the number N has been reached (step S205: Yes), the control device 2015 instructs the scanning control unit 213 to stop scanning the head unit 2030 (step S207) and move the head unit 2030 to the home position. (Step S208). Thus, the operation of the control device 2015 is completed. In this case, application of each ink for forming red, green, and blue organic light emitting layers is completed in one scan.

このように、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号で待機期間の長さが異なるので、赤色用、緑色用および青色用のインクの塗布量を適切に調整することができる。
なお、この変形例では、赤色、緑色および青色の3色の有機発光層を3つのインクジェットヘッドを利用して形成しているが、これに限られない。例えば、4色の有機発光層を4つのインクジェットヘッドを利用して形成してもよい。また、上記変形例では、別々のインクジェットヘッドを利用して形成される機能層として、赤色、緑色および青色の有機発光層を例示しているが、これに限られない。例えば、別々のインクジェットヘッドを利用して形成される機能層が、有機発光層と正孔輸送層であることとしてもよい。さらに、上記変形例では、製品の機種が1種類であるが、これに限らない。製品の機種を複数種類としてもよい。
As described above, since the length of the standby period is different between the driving signals for red, green, and blue, it is possible to appropriately adjust the application amounts of the red, green, and blue inks.
In this modification, the organic light emitting layers of three colors of red, green, and blue are formed using three inkjet heads, but the present invention is not limited to this. For example, four color organic light emitting layers may be formed using four ink jet heads. Moreover, although the red, green, and blue organic light emitting layer is illustrated as a functional layer formed using a separate inkjet head in the said modification, it is not restricted to this. For example, the functional layer formed using separate inkjet heads may be an organic light emitting layer and a hole transport layer. Furthermore, in the said modification, although the model of a product is one type, it is not restricted to this. There may be multiple types of products.

上記実施の形態では、有機EL表示デバイスの製造にインクジェット装置を適用する場合を例示しているが、本発明は、これに限られない。塗布法で形成可能な機能層を有する電子デバイスであれば、実施の形態1のインクジェット装置を適用することが可能である。例えば、TFTは、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極を備える。近年、半導体層を塗布法で形成することが提案されている。半導体層を塗布法で形成する場合、半導体層を構成する半導体材料と半導体材料を溶解または分散するための溶媒とを含むインクを準備し、準備されたインクを下地基板上に塗布し、塗布されたインクの溶媒を蒸発させることとすればよい。このインクの塗布に、実施の形態1のインクジェット装置を適用することができる。   In the said embodiment, although the case where an inkjet apparatus is applied to manufacture of an organic electroluminescent display device is illustrated, this invention is not limited to this. As long as the electronic device has a functional layer that can be formed by a coating method, the inkjet apparatus of Embodiment 1 can be applied. For example, the TFT includes a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode. In recent years, it has been proposed to form a semiconductor layer by a coating method. When the semiconductor layer is formed by a coating method, an ink containing a semiconductor material constituting the semiconductor layer and a solvent for dissolving or dispersing the semiconductor material is prepared, and the prepared ink is applied to the base substrate and applied. It is sufficient to evaporate the ink solvent. The ink jet apparatus of the first embodiment can be applied to this ink application.

本発明は、産業用および家庭用のインクジェット装置に適用可能である。   The present invention is applicable to industrial and household inkjet devices.

15,2015 制御装置
20 インクジェットテーブル
30,2030 ヘッド部
40 インク
100 有機EL表示パネル
101 基板
102 TFT層
103 給電電極
104 絶縁膜
105 TFT基板
106 陽極
107 隔壁層
109 正孔注入層
110 正孔輸送層
111 有機発光層
112 電子輸送層
113 電子注入層
114 陰極
115,115B,115G,115R 有機EL素子
117,117B,117G,117R 開口部
118 コンタクトホール
150 CPU
151 記憶手段
152 入力手段
153 表示手段
154,2154 信号生成部
200 基台
201A、201B,202A,202B スタンド
203A、203B ガイドシャフト
204,205 リニアモータ
210 ガントリー部
211 ガイド溝
213 走査制御部
220 移動体
221 サーボモータ
300,300B,300G,300R 吐出制御部
301 インクジェットヘッド
301e インク室
301i ノズル板
301g リザーバ
301f 流路
301c 外周壁
301h 振動板
301d 隔壁
302 支持部
1000,2000 インクジェット装置
3010,3010B,3010G,3010R 圧電素子
3011,3012 電極
3013 圧電体層
3031 ノズル
15, 2015 Control device 20 Inkjet table 30, 2030 Head unit 40 Ink 100 Organic EL display panel 101 Substrate 102 TFT layer 103 Feed electrode 104 Insulating film 105 TFT substrate 106 Anode 107 Partition layer 109 Hole injection layer 110 Hole transport layer 111 Organic light emitting layer 112 Electron transport layer 113 Electron injection layer 114 Cathode 115, 115B, 115G, 115R Organic EL element 117, 117B, 117G, 117R Opening 118 Contact hole 150 CPU
151 Storage means 152 Input means 153 Display means 154, 2154 Signal generation unit 200 Base 201A, 201B, 202A, 202B Stand 203A, 203B Guide shaft 204, 205 Linear motor 210 Gantry part 211 Guide groove 213 Scanning control part 220 Moving body 221 Servo motor 300, 300B, 300G, 300R Discharge control unit 301 Inkjet head 301e Ink chamber 301i Nozzle plate 301g Reservoir 301f Channel 301c Outer peripheral wall 301h Vibration plate 301d Partition wall 302 Support unit 1000, 2000 Inkjet devices 3010, 3010B, 3010G, 3010R Piezoelectric Element 3011, 3012 Electrode 3013 Piezoelectric layer 3031 Nozzle

Claims (6)

インクを収容するためのインク室、前記インク室に連通するノズル、および、前記ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含むインクジェットヘッドと、
前記ノズルからインクが吐出されない範囲で前記ノズル内のインクを振動させるための予備振動動作、および、前記ノズルからインクが吐出される範囲で前記ノズル内のインクを振動させるための本振動動作を含む一連の吐出動作を、前記アクチュエータに実行させる制御部と、を備え、
前記予備振動動作は、前記ノズル内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作を含み、
前記本振動動作は、前記ノズル内のインクを前記インク室に向けて吸引する吸引動作と、前記吸引されたインクが振動により外部に向けて変位している期間内に前記吸引されたインクを外部に向けて押圧する押圧動作とを含み、
前記制御部は、
前記予備振動動作の前記押圧動作から前記本振動動作の前記吸引動作までの期間の長さが異なる複数の吐出動作を実行可能であり、実行可能な前記複数の吐出動作の一つを前記アクチュエータに実行させる吐出動作として選択する、
インクジェット装置。
An ink jet head including an ink chamber for containing ink, a nozzle communicating with the ink chamber, and an actuator for vibrating the ink in the nozzle;
A preliminary vibration operation for vibrating the ink in the nozzle in a range where ink is not discharged from the nozzle, and a main vibration operation for vibrating the ink in the nozzle in a range where ink is discharged from the nozzle. A controller that causes the actuator to perform a series of discharge operations,
The preliminary vibration operation includes a pressing operation of pressing the ink in the nozzle toward the outside,
The main vibration operation includes a suction operation for sucking the ink in the nozzle toward the ink chamber, and the ink sucked in the period in which the sucked ink is displaced outward due to vibration. And pressing operation to press toward
The controller is
A plurality of discharge operations having different lengths from the pressing operation of the preliminary vibration operation to the suction operation of the main vibration operation can be performed, and one of the executable discharge operations can be performed on the actuator. Select as the discharge operation to be executed,
Inkjet device.
前記アクチュエータは、圧電素子を含み、
前記制御部は、
前記複数の吐出動作のそれぞれに対応する、前記圧電素子を駆動するための駆動信号の波形を示す波形データを記憶している記憶部と、
前記記憶部に記憶されている波形データの一つを選択する選択部と、
前記選択部により選択された波形データに基づいて前記圧電素子を駆動するための駆動信号を生成する信号生成部と、を含む、
請求項1に記載のインクジェット装置。
The actuator includes a piezoelectric element,
The controller is
A storage unit storing waveform data indicating a waveform of a drive signal for driving the piezoelectric element corresponding to each of the plurality of ejection operations;
A selection unit for selecting one of the waveform data stored in the storage unit;
A signal generation unit that generates a drive signal for driving the piezoelectric element based on the waveform data selected by the selection unit,
The ink jet apparatus according to claim 1.
機能層を有する電子デバイスの製造方法であって、
前記機能層を構成する機能性材料と前記機能性材料を溶解または分散するための溶媒とを含むインクを塗布し、前記溶媒を蒸発させることにより前記機能層を形成し、
前記インクの塗布は、請求項1または2に記載のインクジェット装置を用いて行う、
電子デバイスの製造方法。
A method of manufacturing an electronic device having a functional layer,
Applying an ink containing a functional material constituting the functional layer and a solvent for dissolving or dispersing the functional material, and evaporating the solvent to form the functional layer;
The application of the ink is performed using the ink jet apparatus according to claim 1 or 2.
Electronic device manufacturing method.
インクを収容するためのインク室、前記インク室に連通するノズル、および、前記ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む第1のインクジェットヘッドと、
インクを収容するためのインク室、前記インク室に連通するノズル、および、前記ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む第2のインクジェットヘッドと、
前記ノズルからインクが吐出されない範囲で前記ノズル内のインクを振動させるための予備振動動作、および、前記ノズルからインクが吐出される範囲で前記ノズル内のインクを振動させるための本振動動作を含む一連の第1および第2の吐出動作を、それぞれ前記第1および第2のインクジェットヘッドのアクチュエータに実行させる制御部と、を備え、
前記第1および第2の吐出動作における予備振動動作は、前記ノズル内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作を含み、
前記第1および第2の吐出動作における本振動動作は、前記ノズル内のインクを前記インク室に向けて吸引する吸引動作と、前記吸引されたインクが振動により外部に向けて変位している期間内に前記吸引されたインクを外部に向けて押圧する押圧動作とを含み、
前記第1の吐出動作における前記予備振動動作の前記押圧動作から前記本振動動作の前記吸引動作までの期間の長さが第1の時間長に調整され、前記第2の吐出動作における前記予備振動動作の前記押圧動作から前記本振動動作の前記吸引動作までの期間の長さが第1の時間長と異なる第2の時間長に調整されている、
インクジェット装置。
A first inkjet head including an ink chamber for containing ink, a nozzle communicating with the ink chamber, and an actuator for vibrating the ink in the nozzle;
A second inkjet head including an ink chamber for containing ink, a nozzle communicating with the ink chamber, and an actuator for vibrating the ink in the nozzle;
A preliminary vibration operation for vibrating the ink in the nozzle in a range where ink is not discharged from the nozzle, and a main vibration operation for vibrating the ink in the nozzle in a range where ink is discharged from the nozzle. A controller that causes the actuators of the first and second inkjet heads to perform a series of first and second ejection operations, respectively,
The preliminary vibration operation in the first and second ejection operations includes a pressing operation for pressing the ink in the nozzles toward the outside,
The main vibration operation in the first and second ejection operations includes a suction operation for sucking ink in the nozzle toward the ink chamber, and a period in which the sucked ink is displaced outward by vibration. A pressing operation for pressing the sucked ink toward the outside,
The length of the period from the pressing operation of the preliminary vibration operation in the first discharge operation to the suction operation of the main vibration operation is adjusted to a first time length, and the preliminary vibration in the second discharge operation A length of a period from the pressing operation of the operation to the suction operation of the main vibration operation is adjusted to a second time length different from the first time length;
Inkjet device.
前記第1および第2のインクジェットヘッドのアクチュエータは、圧電素子を含み、
前記制御部は、
前記第1の吐出動作に対応する、前記第1のインクジェットヘッドに含まれる前記圧電素子を駆動するための第1の駆動信号の波形を示す第1の波形データと、前記第2の吐出動作に対応する、前記第2のインクジェットヘッドに含まれる前記圧電素子を駆動するための第2の駆動信号の波形を示す第2の波形データとを記憶している記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記第1の波形データに基づいて前記第1の駆動信号を生成し、前記記憶部に記憶されている前記第2の波形データに基づいて前記第2の駆動信号を生成する信号生成部と、を含む、
請求項4に記載のインクジェット装置。
The actuators of the first and second inkjet heads include piezoelectric elements,
The controller is
Corresponding to the first ejection operation, the first waveform data indicating the waveform of the first drive signal for driving the piezoelectric element included in the first inkjet head, and the second ejection operation. A corresponding storage unit storing second waveform data indicating a waveform of a second drive signal for driving the piezoelectric element included in the second inkjet head;
The first drive signal is generated based on the first waveform data stored in the storage unit, and the second drive signal is generated based on the second waveform data stored in the storage unit A signal generation unit for generating
The ink jet apparatus according to claim 4.
機能層を有する電子デバイスの製造方法であって、
前記機能層を構成する機能性材料と前記機能性材料を溶解または分散するための溶媒とを含むインクを塗布し、前記溶媒を蒸発させることにより前記機能層を形成し、
前記インクの塗布は、請求項4または5に記載のインクジェット装置を用いて行う、
電子デバイスの製造方法。
A method of manufacturing an electronic device having a functional layer,
Applying an ink containing a functional material constituting the functional layer and a solvent for dissolving or dispersing the functional material, and evaporating the solvent to form the functional layer;
Application of the ink is performed using the ink jet device according to claim 4 or 5.
Electronic device manufacturing method.
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