JP3727897B2

JP3727897B2 - INK JET HEAD MANUFACTURING METHOD, INK JET HEAD, INK COATING DEVICE, INK COATING METHOD, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DISPLAY DEVICE AND ITS MANUFACTURING METHOD

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Publication number: JP3727897B2
Application number: JP2002115215A
Authority: JP
Inventors: 光佐藤; 雅人澤田; 博司西村; 一郎東野; 英雄江藤; 誠斉藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-05-16
Filing date: 2002-04-17
Publication date: 2005-12-21
Anticipated expiration: 2022-04-17
Also published as: JP2003127388A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表面に撥水機能或いは撥油機能の少なくとも一方の機能を有する膜が設けられるノズルプレートを有するインクジェットヘッドの製法及びインクジェットヘッドに関する。また、このインクジェットヘッドを用いて有機エレクトロルミネッセンス正孔輸送溶液及び有機エレクトロルミネッセンス溶液を塗布するインク塗布装置及びインク塗布方法に関する。さらに、このインク塗布装置を用いた高輝度、長寿命の有機エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッドに設けられたノズルプレートは、金属やステンレス鋼、セラミックス、有機フィルム等の材料によって形成されていて、このノズルプレートには孔径が数μｍ〜１００μｍ程度の多数のノズル孔が規則的に形成されている。
【０００３】
上記ノズルプレートは、インクジェットヘッドのインク室を覆うように設けられ、上記インク室がたとえばピエゾ素子等の変形によって加圧されることで、上記ノズルプレートに形成されたノズル孔からインク室内の液体が所定方向に噴出されるようになっている。
【０００４】
上記ノズルプレートのノズル孔の周辺部にインク室から噴出された液体が付着残留していると、次に噴射される液体が上記ノズルプレートに残留する液体と干渉するため、その噴出方向や噴射量が変化してしまうということがある。
【０００５】
そこで、上記ノズルプレートの液体が噴出する側の一方の板面にフッ素系高分子膜やフッ素シリコーン膜等のフッ素系樹脂からなる撥水機能或いは撥油機能を有する膜（以下、「撥水撥油膜」と称する）を設けることで、ノズル孔から噴出した液体がノズル孔の周辺部に付着残留するのを防止するようにしている。
【０００６】
ノズルプレートの板面に撥水撥油膜を設ける方法としては、ディップ法、スプレー法、転写法（オフセット印刷法）、スピンコート法等のウェットコーティング法と、プラズマＣＶＤ法によるドライコーティング法とに大別することができる。
【０００７】
一方、有機物の多層膜を用いた有機エレクトロルミネセンス（以下、「有機ＥＬ」と称する）素子が注目されている（例えば、特開昭６３−２６４６９２号、特開昭６３−２９５６９５号、特開平１−２４３３９３号、特開平１−２４５０８７号）。有機ＥＬ素子には大きく分けて、低分子を真空蒸着して作成する方法とポリマ溶液を塗布して作成する方法の二つがある。ポリマ溶液を塗布する方法では大面積化が容易で、特にインクジェットプロセスにより高精細、大画面のフルカラーディスプレイに適している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したノズルプレートの板面にどちらの方法によって撥水撥油膜を設けるようにしても次のような問題があった。第１に、ノズルプレートにその撥水撥油膜がノズル孔内に侵入し、その内周面に付着するということがあるため、ノズル孔が塞がれたり、孔径が小さくなったりし、複数のノズルから噴出する液量が均一にならない等、液体の噴出性能が低下するということがある。
【０００９】
ノズル孔の内周面に付着残留した撥水撥油膜を除去するには、それぞれの孔にドリルを通すということが行なわれているが、そのような方法で撥水撥油膜を除去するのでは多大な労力を要し、実用的でない。
【００１０】
第２に、ノズルプレートが金属やステンレス鋼、セラミックス等の酸化金属であると、その上にフッ素系樹脂を設けても、密着性や耐久性等の信頼性の点で劣るということがある。
【００１１】
このため、特公平５−５６６４号公報に示されるように、ガラスセラミックからなるノズル（ノズルプレート）の孔面に、フッ素ポリマからなる撥水撥油膜をケイ素ポリマからなる中間層を介してプラズマＣＶＤ法によって設けるようにしたインクジェットヘッドが示されている。
【００１２】
撥水撥油膜とノズルの孔面との間にケイ素ポリマからなる中間層を設けることで、撥水撥油膜とノズルの孔面との密着性をある程度は高めることが可能となる。
【００１３】
しかしながら、この公報に示された構造は、ケイ素ポリマからなる中間層と、フッ素ポリマからなる撥水撥油膜とを順次層状に形成した２重膜構造となっている。そのため、中間層と撥水撥油膜との接合面間の強度が十分に得られず、密着性や耐久性等の信頼性の点で十分なものでなかった。
【００１４】
一方、インクジェットヘッドを用いてポリマ溶液を塗布した場合、次のような問題があった。すなわち、インクジェットで塗布中に噴射不良が起こる虞があることである。ディスプレイにおいて、噴射不良が発生した場合、表示不良となり、製品として成り立たない。このため、このインクジェットヘッドに要求されるのは、噴射の安定性や耐久性である。
そこで本発明の第１の目的は、ノズル孔の内周面に付着する撥水撥油膜を確実かつ容易に除去することができるようにしたノズルプレートを有するインクジェットヘッドの製法及びインクジェットヘッドを提供することである。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、ノズルプレートと撥水撥油膜との接合強度を十分に高めることができるようにしたインクジェットヘッドの製法及びインクジェットヘッドを提供することである。
【００１６】
さらに、本発明の第３の目的は、高精度にインクを塗布することが可能なインク塗布装置及びインク塗布方法と、このインク塗布装置を用いてインクを塗布することで安定、かつ、高精度である有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために、本発明のインクジェットヘッドの製法、インクジェットヘッド、インク塗布装置、インク塗布方法、有機エレクトロルミネッセンス表示装置及びその製造方法は次のように構成されている。
【００２６】
（１）ノズル孔を有するノズルプレートの一方の板面に撥水機能或いは撥油機能の少なくとも一方を有する膜を形成するインクジェットヘッドの製法において、酸化金属成分を含む第１の原料ガスと、フッ素系樹脂成分を含む第２の原料ガスを、上記第１の原料ガスの割合が上記第２の原料ガスよりも多い状態から、上記第１の原料ガスの割合を漸次減少させるとともに、上記第２の原料ガスの割合を漸次増加させて、上記ノズルプレートの一方の板面にＣＶＤによって上記膜を形成することを特徴とするインクジェットヘッドの製法にある。
【００２８】
（２）ノズル孔を有するノズルプレートの一方の板面に撥水機能或いは撥油機能の少なくとも一方を有する膜をＣＶＤによって形成するインクジェットヘッドの製法において、酸化金属成分を含む第１の原料ガスを供給して上記ノズルプレートの一方の板面に酸化金属層を形成する第１の工程と、上記第１の原料ガスとフッ素系樹脂成分を含む第２の原料ガスとの混合ガスを供給して上記酸化金属層上に酸化金属とフッ素系樹脂との混合層を形成する第２の工程と、上記第２の原料ガスを供給して上記混合層上にフッ素系樹脂層を形成する第３の工程とを具備することを特徴とするインクジェットヘッドの製法にある。
【００２９】
（３）ノズル孔を有するとともに一方の板面に撥水機能或いは撥油機能の少なくとも一方を有する膜が形成されたノズルプレートを有するインクジェットヘッドにおいて、上記膜は、酸化金属とフッ素系樹脂との混合物からなるとともに、この混合物の混合比は、撥水撥油膜の厚さ方向において、ノズルプレートの板面から離れる方向にゆくにつれて酸化金属の割合が漸次減少していることを特徴とする。
【００３０】
（４）ノズル孔を有するとともに一方の板面に撥水機能或いは撥油機能の少なくとも一方を有する膜が形成されたノズルプレートを有するインクジェットヘッドにおいて、上記膜は、酸化金属とフッ素系樹脂とが互いに混合する層を有し、この混合する層は、酸化金属層とフッ素系樹脂層との間に介在することを特徴とする。
【００３１】
（５）ノズル孔を有するとともに一方の板面に撥水機能或いは撥油機能の少なくとも一方を有する膜が形成されたノズルプレートを有するインクジェットヘッドにおいて、上記膜は、上記ノズルプレートの板面に酸化金属層と、酸化金属とフッ素系樹脂とが混合した混合層と、フッ素系樹脂層とがＣＶＤによって順次連続的に設けられてなることを特徴とする。
【００３２】
（１）〜（５）に記載されたインクジェットヘッドの製法及びインクジェットヘッドによれば、撥水機能或いは撥油機能を有する膜は、酸化金属とフッ素系樹脂とが混合した混合層を有するから、この混合層によって密着性や耐久性等の信頼性を高めることができる。
【００３３】
（６）上記（３）〜（５）いずれか記載のインクジェットヘッドを用いて、有機エレクトロルミネッセンス正孔輸送溶液又は有機エレクトロルミネッセンス溶液を塗布することを特徴とする。
（７）上記（３）〜（５）いずれか記載のインクジェットヘッドを用いて、有機エレクトロルミネッセンス正孔輸送層又は有機エレクトロルミネッセンス層の溶液を塗布することを特徴とする。
（８）上記（６）記載のインク塗布装置を用いて、有機エレクトロルミネッセンス正孔輸送層又は有機エレクトロルミネッセンス層の溶液が塗布されたことを特徴とする。
（９）上記（６）記載のインク塗布装置を用いて、有機エレクトロルミネッセンス正孔輸送層又は有機エレクトロルミネッセンス層の溶液が塗布されたことを特徴とする。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１乃至図３は本発明の第１の実施の形態を示し、図１は本発明に使用されるプラズマ処理装置１の概略的構成図である。このプラズマ処理装置１は上面が開口した箱形状の本体２を有する。この本体２の上面開口にはスペーサ３を介して多数の小孔４が穿設された容器状のガス分散板５が保持されている。このガス分散板５の上面には円盤状の上部電極板６が周辺部を上記ガス分散板５の周辺部に接合させて設けられている。
【００３５】
上記上部電極板６は上記本体２の上面開口を気密に閉塞する蓋体７によって覆われている。この蓋体７には、ＣＶＤ用の原料ガスあるいはエッチングガスを選択的に上記ガス分散板５の上面側の空間部に供給する供給管８が接続されている。上記上部電極板６には、この上部電極板６に１３．５６Ｍｚの高周波電力を供給する上部高周波電源９が接続されている。
【００３６】
上記本体２内には、この本体２の底部から支軸１１が立設され、この支軸１１の上端には上記上部電極板６と対向するステージとしてのサセプタ１２が設けられている。このサセプタ１２内にはヒータ１３が設けられ、このヒータ１３には温度調節器１４が接続されている。この温度調節器１４は、上記ヒータ１３を介して上記サセプタ１２を所定の温度に加熱制御するようになっている。
【００３７】
上記サセプタ１２には下部高周波電源１５が接続されている。この下部高周波電源１５は上記サセプタ１２に１３．５６Ｍｚの高周波電力を供給する。それによってサセプタ１２は下部電極板として作用する。
【００３８】
上記サセプタ１２の上面には図２の（ａ）ように、金属や、ステンレス鋼、セラミックス、有機フィルム等によって厚さが０．４ｍｍ程度の帯板状に形成されたインクジェットヘッド用のノズルプレート１６が載置される。このノズルプレート１６には円孔部１７ａとテーパ部１７ｂとを有する多数のノズル孔１７が規則的に穿設されている。ノズルプレート１６は円孔部１７ａが開口した一側面を上側にし、他側面を上記サセプタ１２側に向けてこのサセプタ１２上に載置される。
【００３９】
上記上部高周波電源９と下部高周波電源１５とには選択的に高周波電力を供給することができるようになっている。さらに本体２の下部には図示しない排気ポンプに連通する排気管１８が接続されている。この排気管１８を通じて上記本体２内を所定の圧力に減圧できるようになっている。
【００４０】
上記供給管８から本体２内にＣＶＤ用の原料ガスを供給するとともに、上部電極板６に上部高周波電源９によって１３．５６Ｍｚの高周波電力を供給すると、上部電極板６とサセプタ１２との間にプラズマが生じる。したがって、そのプラズマで上記供給管８から本体２内に供給された原料ガスが励起され、その原料ガスに含まれる所定の成分を上記サセプタ１２上に載置されたノズルプレート１６の一側面（上面）に析出させることができるようになっている。
【００４１】
つまり、サセプタ１２上に載置されたノズルプレート１６の一側面にＣＶＤ法によって成膜することができる。ＣＶＤ用の原料ガスとしてはＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_５Ｆ_８等のフッ素系のガスが用いられる。それによって、サセプタ１２の一側面にはフッ素系高分子膜からなる撥水撥油膜２０（図２の（ｂ）に示す）が形成される。
【００４２】
一方、上記供給管８から本体２内にエッチングガスとしての酸素ガスを供給するとともに、サセプタ１２に高周波電力を供給すると、このサセプタ１２と上記上部電極板６との間で発生するプラズマによって酸素ガスが励起される。それによって生じる酸素プラズマ中に存在する酸素イオンがサセプタ１２側に引き込まれるため、サセプタ１２上に載置されたノズルプレート１６が後述するようにエッチング作用を受けることになる。
【００４３】
次に、上記構成のプラズマ処理装置１を用いてノズルプレート１６に撥水撥油膜２０を形成する手順について説明する。
【００４４】
まず、図２の（ａ）に示すように、サセプタ１２上にノズルプレート１６を、ノズル孔１７の円孔部１７ａが開口した一側面が上向きになるよう載置する。ついで、供給管８からＣＶＤ用のフッ素系の原料ガスを供給するとともに、上部高周波電源９から上部電極板６に高周波電力を供給する。
【００４５】
それによって、上記ノズルプレート１６の一側面にはプラズマＣＶＤ法によって図２の（ｂ)に示すように撥水撥油膜２０が形成されることになる。その際、撥水撥油膜２０は、ノズル孔１７の内周面にも付着するため、このノズル孔１７の形状が正規の形状に維持できなくなる。
【００４６】
そこで、ノズルプレート１６の一側面に撥水撥油膜２０を形成したならば、図３の（ａ）に示すように、ノズルプレート１６を撥水撥油膜２０が形成された一側面をサセプタ１２側（下側）に向けてこのサセプタ１２上に載置する。
【００４７】
ついで、供給管８からエッチングガスとしての酸素ガスを本体２内に供給するとともに、下部高周波電源１５によってサセプタ１２に高周波電力を供給する。それによって、本体２に内に供給された酸素ガスがプラズマ化されるから、そのプラズマ中に含まれる酸素イオンのエッチング作用によって図３の（ａ）に示すようにノズル孔１７の内周面に付着した撥水撥油膜２０が、図３の（ｂ）に示すように除去される。
【００４８】
つまり、プラズマＣＶＤ法によってノズルプレート１６の一側面に撥水撥油膜２０を形成する際、ノズル孔１７の内周面にも上記撥水撥油膜２０が形成されることで、ノズル孔１７の形状精度が維持できなくなるが、撥水撥油膜２０を形成後、その面を下側にしてノズルプレート１６をサセプタ１２上に載置してエッチングすることで、ノズル孔１７の内周面に付着した撥水撥油膜２０を除去し、このノズル孔１７の形状精度を確保することができる。
【００４９】
エッチングによってノズル孔１７の形状精度を確保するようにしたことで、ノズルプレート１６に形成された多数のノズル孔１７を同時に加工できるから、作業性や加工精度の大幅な向上を図ることができる。
【００５０】
図４は本発明の第２の実施の形態であって、ノズルプレート１６に撥水撥油膜２０を、ディップ法、スプレー法、転写法或いはスピンコート法等のウエットコーティング法によって設けるようにした。その場合、撥水撥油膜２０のノズル孔１７内に流入する量がＣＶＤ法によって設ける場合に比べて多くなるため、ノズル孔１７の円孔部１７ａが閉塞される状態になることがある。
【００５１】
ウエットコーティング法によって撥水撥油膜２０を設けた場合、コーティング後に撥水撥油膜２０を乾燥固化したならば、ノズルプレート１６を、プラズマ処理装置１のサセプタ１２上に載置する。その場合、撥水撥油膜２０が設けられた一側面を、サセプタ１２側に向けて載置する。
【００５２】
ついで、上記第１の実施の形態と同様、本体２内にエッチングガスを供給してエッチングを行なうことで、ノズル孔１７内の撥水撥油膜２０を除去することができる。
【００５３】
つまり、エッチングによってノズル孔１７内に付着した撥水撥油膜２０を除去するようにしたことで、上記撥水撥油膜の形成法はドライコーティング法に限られず、ウエットコーティング法であっても、除去することが可能である。
【００５４】
図５は本発明の第３の実施の形態を示す。この実施の形態は、第１、第２の実施の形態において、ノズル孔１７の内周面に付着した撥水撥油膜２０を除去した後、さらにエッチングを継続する。それによって、ノズルプレート１６の一側面に開口した円孔部１７ａの周辺部に形成された撥水撥油膜２０が所定の半径で除去された除去部２０ａが形成される。つまり、酸素ガスをプラズマ化することで発生するラジカルは等方性であるから、そのラジカルによってノズルプレートの下面、つまり円孔部１７ａの周辺部の撥水撥油膜２０もエッチングされる。
【００５５】
このように、円孔部１７ａの周辺部の撥水撥油膜２０を除去して除去部２０ａを形成すると、インク室（図示せず）の非加圧時におけるノズル孔１７下端の液面の直径はノズル孔１７の直径よりも大きい除去部２０ａ直径に拡大されるから、その液面の安定性が向上し、加圧時における液滴の飛散方向を安定化させることができる。
【００５６】
図６の（ａ）〜（ｃ）は本発明の第４の実施の形態を示す。この実施の形態は撥水撥油膜２０をウエットコーティング法によって形成した場合に、ノズル孔１７の形状精度を維持する方法である。すなわち、図６の（ａ)はノズルプレート１６を示し、このノズルプレート１６の一側面には図６の（ｂ）に示すようにウエットコーティング法によって撥水撥油膜２０を形成する。それによって、ノズル孔１７の一側面側の端部は撥水撥油膜２０によって閉塞されてしまう。
【００５７】
次に、ウエットコーティング法によって形成された撥水撥油膜２０が乾燥固化する前に、図６の（ｃ）に示すようにノズルプレート１６の、撥水撥油膜２０が形成されていない他側面側からエアーや窒素等の気体２１を吹き付ける。
【００５８】
それによって、ノズル孔１７内に侵入した撥水撥油膜２０は気体２１の圧力によって除去されるから、撥水撥油膜２０が乾燥固化するまで気体２１を流し続けることで、ノズル孔１７内に撥水撥油膜２０が突出することのない形状精度を確保することができる。
【００５９】
図７の（ａ）〜（ｅ）は本発明の第５の実施の形態を示す。本発明は撥水撥油膜２０をウエットコーティング法或いはドライコーティング法のいずれの方法で形成した場合であっても、ノズル孔１７の形状を維持できるようにした。
【００６０】
すなわち、図７の（ａ）はノズルプレート１６を示し、このノズルプレート１６には図７の（ｂ)に示すように一側面と他側面との少なくとも一方の面（本実施の形態では両側面）に紫外線によって硬化するネガレジスト３１を塗布する。その際、ネガレジスト３１はノズル孔１７内にも充填されることになる。
【００６１】
次に、図７の（ｂ）に矢印で示すようにノズルプレート１６の後述するごとく撥水撥油膜２０が形成される一側面と反対側の他側面側から紫外線３２を照射する。それによって、ネガレジスト３１は、ノズルプレート１６の他側面を被覆した部分と、ノズル孔１７内に充填された部分とが硬化し、一側面を被覆した部分は硬化しない状態にある。
【００６２】
次に、図７の（ｃ）に示すように、ネガレジスト３１の硬化していない、ノズルプレート１６の一側面を被覆した部分を第１の溶剤によって溶融除去する。その際、ネガレジスト３１はノズル孔１７からノズルプレート１６の一側面側に突出した状態で残留する。
【００６３】
ノズルプレート１６の一側面のネガレジスト３１を除去したならば、その一側面に図７の（ｄ）に示すように撥水撥油膜２０をウエットコーティング法或いはドライコーティング法によって形成する。
【００６４】
ついで、図７の（ｅ）に示すように、ノズルプレート１６の他側面側から硬化したネガレジスト３１を第２の溶剤によって溶融除去する。このとき、ネガレジスト３１のノズル孔１７から突出した端面に付着した撥水撥油膜２０は、極めて薄いから、ネガレジスト３１とともに除去（リフトオフ）される。
【００６５】
したがって、このような方法であっても、撥水撥油膜２０をノズル孔１７の内周面に付着残留しない状態でノズルプレート１６の一側面に設けることが可能となる。
【００６６】
図８の（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第６実施の形態を示す撥水撥油膜２０の形成方法である。図８の（ａ）はノズル孔１７が形成されたノズルプレート１６を示し、このノズルプレート１６には図８の（ｂ）に示すように後述ごとく撥水撥油膜２０が形成される一側面とノズル孔１７内とにレジスト４１が塗布される。この際、ノズルプレート１６を載置部材４２上に載置して行なうことで、レジスト４１が上記ノズル孔１７からノズルプレート１６の他側面側に流出するのを防止する。
【００６７】
次に、図８の（ｃ）に示すように上記レジスト４１のノズルプレート１６の一側面に塗布された部分と、この一側面に一端を開口させたノズル孔１７の円孔部１７ａの一端部内に充填された部分とを除去する。つまり、レジスト４１は、ノズル孔１７のテーパ部１７ｂと、このテーパ部に連続する円孔部１７ａの他端部とに対応する部分を残して除去する。
【００６８】
レジストを除去する方法としては、その残留させる量を精度よく設定することが可能なプラズマエッチングがよい。
【００６９】
ノズル孔１７内の一部にレジスト４１を残留させたならば、図８の（ｄ）に示すようにノズルプレート１６の一側面に撥水撥油膜２０を設ける。それによって、撥水撥油膜２０はノズル孔１７内に入り込み、円孔部１７ａの内周面及びノズル孔１７内に残留するレジスト４１の端面にも付着する。
【００７０】
撥水撥油膜２０を設ける手段は、第１の実施の形態に示されたプラズマ処理装置１を用いてプラズマＣＶＤ法によって設けてもよいが、ウエットコーティング法で設けるようにしてもよい。
【００７１】
このようにして撥水撥油膜２０を設けたならば、図８の（ｅ）に示すように、ノズル孔１７内に残留するレジスト４１を除去する。レジスト４１を除去する方法は、溶剤によって溶融除去する方法や、プラズマエッチングによって除去する方法のいずれの方法であってもよい。
【００７２】
ノズル孔１７内からレジスト４１を除去すれば、ノズル孔１７内に塗布された撥水撥油膜２０のうち、ノズル孔１７の円孔部１７ａの一端部内周面に付着した部分２０ｂはそのまま残留するが、レジスト４１の端面に付着した部分２０ｃは、このレジスト４１とともに除去されることになる。
【００７３】
このように、撥水撥油膜２０をノズル孔１７の円孔部１７ａの一端部内周面に残留させることで、図８の（ｅ）に鎖線で示すようにノズル孔１７から噴出される液体の液面Ｌは、液体の非加圧時には撥水撥油膜２０のノズル孔１７の内周面に残留する部分２０ｂよりも内方に、噴出方向に対して凹面状になって閉じ込められる。
【００７４】
そのため、ノズル孔１７から液滴が噴出されるまでの待ち時間が長くなっても、ノズル孔１７内の液体が乾燥し難いということがある。
【００７５】
なお、この場合、ノズル孔１７の内周面には撥水撥油膜２０を均一な厚さで残留させることが可能であるから、ノズル孔１７の形状精度の低下により、液滴の噴射精度が低下するのを防止できる。
【００７６】
上記実施の形態では、容量結合型プラズマ処理装置を用いているが、誘導結合型プラズマ処理装置等、他のプラズマ処理装置を用いることも可能である。
【００７７】
図９乃至図１１は本発明の第７の実施の形態を示し、図９は本発明に使用されるプラズマＣＶＤ装置１０１の概略的構成図である。このプラズマＣＶＤ装置１０１は上面が開口した箱形状の本体１０２を有する。この本体１０２の上面開口にはスペーサ１０３を介して多数の小孔１０４が穿設された容器状のガス分散板５が保持されている。このガス分散板１０５の上面には円盤状の上部電極板６が周辺部を上記ガス分散板１０５の周辺部に接合させて設けられている。
【００７８】
上記上部電極板１０６は上記本体１０２の上面開口を気密に閉塞する蓋体１０７によって覆われている。この蓋体１０７には、ＣＶＤ用の原料ガスを上記ガス分散板１０５の上面側の空間部に供給する供給管１０８の一端が接続されている。
【００７９】
上記供給管１０８の他端側は２つに分岐され、その一方の分岐管１０８ａには、第１の流量調整弁１２１ａを介して第１の原料ガスを供給する第１の供給源１２２ａに接続されている。上記供給管１０８から分岐された他方の分岐管１０８ｂには、第２の流量調整弁１２１ｂを介して第２の原料ガスを供給する第１の供給源１２２ｂに接続されている。
【００８０】
上記第１の流量調整弁１２１ａと第２の流量調整弁１２１ｂとは制御装置１２３によって開度が制御されるようになっている。したがって、第１の流量調整弁１２１ａと第２の流量調整弁１２１ｂとの開度を制御することで、上記本体１０２内に供給される第１の原料ガスと第２の原料ガスとの混合割合を任意に制御することができるようになっている。
【００８１】
上記第１の原料ガスとしては、たとえばＳｉ（ＯＲ）_４、Ｚｒ（ＯＲ）_４等の酸化金属成分を含むガスが用いられ、第２の原料ガスとしてはＣＦ_４、Ｃ_２Ｆ_６、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_５Ｆ_８等のフッ素系樹脂成分を含むガスが用いられる。
【００８２】
上記上部電極板１０６には、この上部電極板１０６に１３．５６Ｍｚの高周波電力を供給する上部高周波電源１０９が接続されている。
【００８３】
上記本体１０２内には、この本体１０２の底部から支軸１１１が立設され、この支軸１１１の上端には上記上部電極板１０６と対向するステージとしてのサセプタ１１２が設けられている。このサセプタ１１２内にはヒータ１１３が設けられ、このヒータ１１３には温度調節器１１４が接続されている。この温度調節器１１４は、上記ヒータ１１３を介して上記サセプタ１１２を所定の温度に加熱制御するようになっている。なお、サセプタ１１２はアースされている。
【００８４】
上記サセプタ１１２の上面には、図１０に示すように金属酸化物である、金属やステンレス鋼、セラミックスによって厚さが０．４ｍｍ程度の帯板状に形成されたインクジェットヘッド用のノズルプレート１１６が載置される。このノズルプレート１１６には円孔部１１７ａとテーパ部１１７ｂとを有する多数のノズル孔１１７が規則的に穿設されている。ノズルプレート１１６は円孔部１１７ａが開口した一側面を上側にし、他側面を上記サセプタ１１２側に向けてこのサセプタ１１２上に載置される。
【００８５】
上記本体１０２の下部には図示しない排気ポンプに連通する排気管１１８が接続されている。この排気管１１８を通じて上記本体１０２内を所定の圧力に減圧できるようになっている。
【００８６】
上記供給管１０８から本体１０２内に、ＣＶＤ用の第１の原料ガスと第２の原料ガスとを所定の割合で供給するとともに、上部電極板１０６に上部高周波電源１０９によって１３．５６Ｍｚの高周波電力を供給すると、上部電極板１０６に高周波放電が発生し、その高周波放電によってプラズマが生じる。したがって、そのプラズマで上記供給管１０８から本体１０２内に供給された第１、第２の原料ガスが励起される。それによって、これらの原料ガスに含まれる所定の成分が上記サセプタ１１２上に載置されたノズルプレート１１６の一側面（上面）に析出し、成膜することができるようになっている。
【００８７】
つまり、サセプタ１１２上に載置されたノズルプレート１１６の一側面にプラズマＣＶＤ法によって後述するごとく撥水撥油膜１２０（図１０の（ｂ）に示す）を成膜することができる。
【００８８】
次に、上記構成のプラズマＣＶＤ装置１０１を用いてノズルプレート１１６に撥水撥油膜１２０を形成する手順について説明する。
【００８９】
まず、図１０に示すように、サセプタ１１２上にノズルプレート１１６を、ノズル孔１１７の円孔部１１７ａが開口した一側面が上向きになるよう載置する。ついで、上部高周波電源１０９から上部電極板１０６に高周波電力を供給するとともに、第１の流量調整弁１２１ａと第２の流量調整弁１２１ｂとの開度を調整することで、本体１０２内に第１の原料ガスと第２の原料ガスとを図１１に示すように時間とともに混合割合を変化させて供給する。
【００９０】
すなわち、供給開始時には、酸化金属成分を含む第１の原料ガスの割合を１００％とし、フッ素系樹脂成分を含む第２の原料ガスの割合を０とする。時間の経過とともに第１の原料ガスを漸次減少させ、第２の原料ガスの割合を漸次増加させる。
【００９１】
それによって、ノズルプレート１１６上には、図１２に示すように、まず、薄い酸化金属層１３１が形成され、ついで酸化金属とフッ素系樹脂とが混合した混合層１３２が形成される。この混合層１３２は、最初はフッ素系樹脂に比べて酸化金属の含有量が多く、次第に酸化金属の含有量が減少してフッ素樹脂の割合が増大する。そして、最終的には酸化金属が０で、フッ素系樹脂が１００％のフッ素系樹脂層１３３が薄く形成されて、プラズマＣＶＤ法による撥水撥油膜１２０の成膜が終了する。
【００９２】
このような構成の撥水撥油膜１２０をノズルプレート１１６に形成すれば、ノズルプレート１１６上に最初に形成される酸化金属層１３１及びついで形成される酸化金属の混合割合が高い混合層１３２は、ノズルプレート１１６との密着性が高く、最終段階で形成されるフッ素系樹脂の混合割合が高い混合層１３２及びついで形成されるフッ素系樹脂層１３３は撥水撥油膜１２０としての高い撥水機能と撥油機能を呈することになる。
【００９３】
さらに、酸化金属層１３１とフッ素系樹脂層１３３との間に形成された酸化金属とフッ素系樹脂との混合層１３２は、撥水撥油膜１２０が厚さ方向中途部から分離するのを防止する等、撥水撥油膜１２０全体の耐久性（膜強度）を向上させることになる。
【００９４】
つまり、撥水撥油膜１２０における酸化金属とフッ素系樹脂との混合比を、上記撥水撥油膜１２０の厚さ方向に沿って連続的に変化させ、しかも撥水撥油膜１２０を酸化金属層１３１とフッ素系樹脂層１３３とを分けることなく、厚さ方向全体にわたって連続的に成形しているから、複数の層を別々に成形する従来に比べて耐久性や信頼性に優れた撥水撥油膜１２０が得られる。
【００９５】
なお、図１２では酸化金属層１３１、混合層１３２及びフッ素系樹脂層１３３を便宜上分けているが、実際にはこれらの各層は連続的に変化しており、層間が区分されることはない。
【００９６】
また、初期の段階で、第２の原料ガスだけを供給する時間を調整することで、ノズルプレート１１６上に形成される酸化金属層１３１の厚さを変えることができ、同様に最終段階で、第１の原料ガスだけを供給する時間を調整することで、フッ素系樹脂層１３３の厚さを変えることができる。
【００９７】
上記第７の実施の形態では第１の原料ガスと第２の原料ガスとの混合割合を時間の経過とともに順次変化させるようにしたが、第８の実施の形態として第１の原料ガスと第２の原料ガスとを、最初から所定の割合、たとえば１：１の割合で混合して本体１０２に供給するようにしてもよい。
【００９８】
それによって、ノズルプレート１１６上には、図１３に示すように厚さ方向全体にわたって酸化金属とフッ素系樹脂とが混合した混合層１３２からなる撥水撥油膜１２０が形成されることになる。混合層１３２は、そこに含まれる酸化金属がノズルプレート１６との密着性及び結合強度を高めることになり、フッ素系樹脂が耐摩耗性や撥水、撥油機能を高めることになるから、信頼性に優れた撥水撥油膜１２０を得ることができる。
【００９９】
この第８の実施の形態において、第１の原料ガスと第２の原料ガスとの混合比は１：１に限定されるものでなく、異なる割合で混合してもよく、たとえば撥水撥油膜１２０とノズルプレート１１６との密着性及び結合強度を高くしたい場合には第１の原料ガスの割合を高くすればよい。また、撥水、撥油機能及び耐摩耗性を高くしたい場合には第２の原料ガスの割合を高くすればよい。
【０１００】
また、本発明の第９の実施の形態として、最初に第１の原料ガスを所定時間供給し、ついで第１の原料ガスと第２の原料ガスとを所定の割合、たとえば１；１で混合して供給した後、第２の原料ガスだけを供給して撥水撥油膜１２０を形成するようにしてもよい。
【０１０１】
このようにして形成された撥水撥油膜１２０は、図１４に示すように最初にノズルプレート１１６上に酸化金属層１３１が形成され、ついで酸化金属とフッ素系樹脂とが所定の割合で混合した混合層１３２が形成され、ついでフッ素系樹脂層１３３が形成されることになる。
【０１０２】
この第９の実施の形態の撥水撥油膜１２０によると、第７の実施の形態の撥水撥油膜１２０のように、酸化金属層１３１、混合層１３２及びフッ素系樹脂層１３３が連続的に変化せず、層状になる。
【０１０３】
しかしながら、酸化金属層１３１とフッ素系樹脂層１３３との間に混合層１３２が介在することで、この混合層１３２によって酸化金属層１３１とフッ素系樹脂層１３３とを強固に一体結合する。
【０１０４】
したがって、このような構成の撥水撥油膜１２０であっても、十分な耐久性や密着性を得ることができる。
【０１０５】
なお、上記各実施の形態において、ノズルプレートに膜を形成する手段としてプラズマＣＶＤを挙げたが、膜を形成する手段が他の手段であってもよく、たとえば熱ＣＶＤによって形成するようにしてもよい。
【０１０６】
図１５は本発明の第１０の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置２００の要部を示す断面図、図１６が有機ＥＬ表示装置２００に組み込まれた有機ＥＬ素子２３０及びその周辺を拡大して示す断面図である。有機ＥＬ表示装置２００は、ガラス等の絶縁性を有する透明基板２１０を備えている。透明基板２１０表面には絶縁性材料からなりセルを形成する隔壁２２０が形成されている。隔壁２２０で分離された各セルには有機ＥＬ素子２３０〜２５０が形成されている。さらに隔壁２２０間のセルを封止する封止膜２６０と、この封止膜２６０を覆うガラス基板２７０とを備えている。
【０１０７】
透明基板２１０は、３枚の基板２１１〜２１３が積層されており、内部にトランジスタ２１４や配線２１５が形成されている。また、上述した有機ＥＬ素子２３０〜２５０はそれぞれトランジスタ２１４と接続されている。
【０１０８】
有機ＥＬ素子２３０には、導電性を有するとともに透明のＩＴＯ（インジウム−チン−オキサイド）等の透明電極（例えばアノード）２３１、正孔輸送層２３２、有機ＥＬ層であるポリマ発光層２３３、バッファ層２３４、対向電極（例えばカソード）２３５が順次形成されている。有機ＥＬ素子２４０には、透明電極２４１、正孔輸送層２４２、ポリマ発光層２４３、バッファ層２４４、対向電極２４５が順次形成されている。有機ＥＬ素子２５０には、ＩＴＯ等の透明電極２５１、正孔輸送層２５２、ポリマ発光層２５３、バッファ層２５４、対向電極２５５が順次形成されている。
【０１０９】
ポリマ発光層２３３は発光中心の色素分子として赤（Ｒ）の発光を示す材料が、ポリマ発光層２４３は発光中心の色素分子として緑（Ｇ）の発光を示す材料が、ポリマ発光層２５３は発光中心の色素分子として青（Ｂ）の発光を示す材料が使用されている。すなわち、３つの有機ＥＬ素子２３０〜２５０によって、１画素が形成されることになる。
【０１１０】
トランジスタ２１４によって、適宜いずれかの有機ＥＬ素子２３０〜２５０の透明電極−対向電極間に電圧を供給することで、ポリマ発光層２３３、２４３、２５３から所望の色を発光させる。すなわち、透明電極２３１、２４１、２５１から供給された正孔は正孔輸送層２３２、２４２、２５２を通してポリマ発光層２３３、２４３、２５３へ、対向電極２３５、２４５、２５５から供給された電子はバッファ層２３４、２４４、２５４を通してポリマ発光層２３３、２４３、２５３へ達する。その結果、ポリマ発光層２３３、２４３、２５３中で正孔と電子が再結合することで発光が得られ、透明基板２１０側からこの所望の色を観測することが可能になる。このような画素を２次元的に配列することで、有機ＥＬ表示装置を構成することができる。
【０１１１】
正孔輸送層２３２、２４２、２５２の厚さは２〜１００ｎｍ程度であり、より好ましくは１０〜５０ｎｍである。なお、正孔輸送層２３２、２４２、２５２の厚さが２ｎｍより薄いと均一な膜が得られず、また１００ｎｍより厚いと可視光に吸収が生じると共に、駆動電圧が若干高くなる。
【０１１２】
ポリマ発光層２３３、２４３、２５３の厚さは、１０ｎｍ〜２００ｎｍ程度とすることが望ましい。なお、ポリマ発光層２３３、２４３、２５３の厚さが２００ｎｍよりも厚いと、駆動電圧を高くしなければならず、また注入された電子あるいは正孔が失活して再結合する確率が低下しポリマ発光層２３３、２４３、２５３の発光効率が低下する虞がある。１０ｎｍよりも薄いと、均一な成膜が困難となり、素子毎の発光性にばらつきが生じる虞がある。
【０１１３】
次に、例えば２．５インチ四方の有機ＥＬ表示装置２００の製造工程について説明する。各画素は単色の有機ＥＬ素子２３０〜２５０からなる図１６に示す構成とし、１画素のサイズを１００μｍ四方となるように製造する。なお、図１６は有機ＥＬ素子２３０を代表して示している。
【０１１４】
最初にガラス等の絶縁性を有する透明基板２１０を基板２１１〜２１３を積層して製造する。この際、トランジスタ２１４や配線２１５を設ける。次に、透明基板２１０上に隔壁２２０を形成する。
【０１１５】
基板２１０としてガラス基板を用いるとともに、透明電極２３１，２４１，２５１には透明性導電材料であるＩＴＯを膜厚５０ｎｍで製膜し、正孔輸送層２３２，２４２，２５２には、バイエル社製のＰＥＤＯＴインク（ＣＨ８０００）を用いた。これを膜厚２０ｎｍになるように各表面処理を行ったインクジェット製膜した。
【０１１６】
また、この正孔輸送層２３２，２４２，２５２を２００℃のオーブンで２０分間乾燥させた。さらに、その上に各処理を行ったインクジェットヘッドを用いて、ポリマ発光層２３３，２４３，２５３をＲ，Ｇ，Ｂ各色をそれぞれ指定の画素に各処理を行ったインクジェットヘッドを用いて、２００ｎｍの膜厚になるように製膜し、１００℃のオーブンで１時間乾燥させた。
【０１１７】
そして、隔壁２２０間のセルを封止膜２６０で封止し、さらにガラス基板２７０で覆うことで有機ＥＬ表示装置２００が完成する。
【０１１８】
本第１０の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置２００及びその製造方法によれば、ノズルプレートに撥水撥油膜を、ウエットコーティング法やドライコーティング法のいずれの方法で設けても、ノズル孔の内周面に付着した撥水撥湯膜を効率的に除去することが可能で、特にドライコーティングで成膜した場合、撥水機能或いは撥油機能を有する膜は、酸化金属とフッ素系樹脂とが混合した混合層を有するから、この混合層によって密着性や耐久性等の信頼性を高めることができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿論である。
【０１１９】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズルプレートに撥水撥油膜を設ける場合、その撥水撥油膜によって上記ノズルプレートに形成されたノズル孔の形状精度が低下するのを、能率よく、しかも確実に防止することができる。
【０１２０】
また、本発明によれば、ノズルプレートに、撥水機能或いは撥油機能を有する膜を設けるに際し、その膜に酸化金属とフッ素系樹脂とが混合した混合層を設けるようにしたから、この混合層によって上記膜の密着性や耐久性等の信頼性を高めることができる。
【０１２１】
さらに、本発明によれば、高精度にインクを塗布することが可能となるので、信頼性が高い有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示すプラズマ処理装置の概略的構成図。
【図２】プラズマＣＶＤ法によってノズルプレートの一側面に撥水撥油膜を設ける際の説明図。
【図３】ノズル孔の内周面に付着した撥水撥油膜をプラズマエッチングによって除去する際の説明図。
【図４】本発明の第２の実施の形態を示す撥水撥油膜がウエットコーティング法によってノズルプレートに設けられた状態の断面図。
【図５】本発明の第３の実施の形態を示す撥水撥油膜のエッチング状態を説明するためのノズルプレートの断面図。
【図６】本発明の第４の実施の形態を示すウエットコーティング法によって撥水撥油膜を形成した場合にノズル孔の形状精度を確保する手順の説明図。
【図７】本発明の第５の実施の形態を示す撥水撥油膜の形成方法の説明図。
【図８】本発明の第６の実施の形態を示す撥水撥油膜の形成方法の説明図。
【図９】本発明の第７の実施の形態を示すプラズマＣＶＤ装置の概略的構成図。
【図１０】プラズマＣＶＤ法によってノズルプレートの一側面に撥水撥油膜を設ける際の説明図。
【図１１】第１の原料ガスと第２の原料ガスとの供給割合を説明するための図。
【図１２】撥水撥油膜を説明するための拡大断面図。
【図１３】本発明の第８の実施の形態を示す撥水撥油膜を説明するための拡大断面図。
【図１４】本発明の第９の実施の形態を示す撥水撥油膜を説明するための拡大断面図。
【図１５】本発明の第１０の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の要部を示す断面図。
【図１６】同有機ＥＬ表示装置に組み込まれた有機ＥＬ素子及びその周辺部を拡大して示す断面図。
【符号の説明】
１６…ノズルプレート
１７…ノズル孔
２０…撥水撥油膜
１１６…ノズルプレート
１１７…ノズル孔
１２０…撥水撥油膜
１３１…酸化金属層
１３２…混合層
１３３…フッ素系樹脂層
２００…有機ＥＬ表示装置
２１０…基板
２２０…隔壁
２３０〜２５０…有機ＥＬ素子
２３２、２４２、２５２…正孔輸送層
２３３、２４３、２５３…ポリマ発光層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing an ink jet head having a nozzle plate having a surface provided with a film having at least one of a water repellent function and an oil repellent function, and an ink jet head. The present invention also relates to an ink application apparatus and an ink application method for applying an organic electroluminescence hole transport solution and an organic electroluminescence solution using the inkjet head. Furthermore, the present invention relates to a high-brightness, long-life organic electroluminescence display device using this ink coating device and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
A nozzle plate provided in an ink jet head used in an ink jet printer is formed of a material such as metal, stainless steel, ceramics, or an organic film, and the nozzle plate has a large number of nozzle holes having a diameter of about several μm to 100 μm. Are regularly formed.
[0003]
The nozzle plate is provided so as to cover the ink chamber of the ink jet head, and the ink chamber is pressurized by deformation of a piezo element or the like, so that the liquid in the ink chamber is discharged from the nozzle hole formed in the nozzle plate. It is ejected in a predetermined direction.
[0004]
If the liquid ejected from the ink chamber remains on the periphery of the nozzle hole of the nozzle plate, the liquid to be ejected next interferes with the liquid remaining on the nozzle plate. May change.
[0005]
Therefore, a film having a water-repellent function or an oil-repellent function (hereinafter referred to as “water-repellent / repellent function”) made of a fluorine-based resin such as a fluorine-based polymer film or a fluorine-silicone film on one surface of the nozzle plate on which liquid is ejected. By providing an oil film), the liquid ejected from the nozzle hole is prevented from adhering to and remaining on the periphery of the nozzle hole.
[0006]
There are two methods for providing a water and oil repellent film on the nozzle plate surface: wet coating methods such as dipping, spraying, transfer (offset printing) and spin coating, and dry coating using plasma CVD. Can be separated.
[0007]
On the other hand, organic electroluminescence (hereinafter referred to as “organic EL”) elements using organic multilayer films are attracting attention (for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-264692, 63-295695, and Japanese Patent Laid-Open No. 1-243393, JP-A-1-245087). Organic EL devices can be broadly divided into two methods: a method of producing low molecules by vacuum deposition and a method of producing by applying a polymer solution. The method of applying a polymer solution can easily increase the area, and is particularly suitable for a high-definition, large-screen full-color display by an inkjet process.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Regardless of which method the water / oil repellent film is provided on the plate surface of the nozzle plate described above, there are the following problems. First, since the water- and oil-repellent film penetrates into the nozzle hole and adheres to the inner peripheral surface of the nozzle plate, the nozzle hole is blocked or the hole diameter is reduced. The liquid ejection performance may deteriorate, for example, the amount of liquid ejected from the nozzle may not be uniform.
[0009]
In order to remove the water- and oil-repellent film remaining on the inner peripheral surface of the nozzle hole, a drill is passed through each hole, but in such a method, the water- and oil-repellent film is not removed. It takes a lot of labor and is not practical.
[0010]
Second, if the nozzle plate is made of metal, stainless steel, ceramics or other metal oxide, even if a fluorine-based resin is provided on the nozzle plate, it may be inferior in terms of reliability such as adhesion and durability.
[0011]
For this reason, as shown in Japanese Patent Publication No. 5-5664, a plasma CVD is performed on a hole surface of a nozzle (nozzle plate) made of glass ceramic with a water / oil repellent film made of a fluorine polymer through an intermediate layer made of a silicon polymer. An ink jet head designed to be provided by law is shown.
[0012]
By providing an intermediate layer made of a silicon polymer between the water / oil repellent film and the hole surface of the nozzle, the adhesion between the water / oil repellent film and the nozzle hole surface can be enhanced to some extent.
[0013]
However, the structure shown in this publication has a double film structure in which an intermediate layer made of silicon polymer and a water / oil repellent film made of fluorine polymer are sequentially formed in layers. Therefore, sufficient strength between the joint surfaces of the intermediate layer and the water / oil repellent film cannot be obtained, and the reliability such as adhesion and durability is not sufficient.
[0014]
On the other hand, when a polymer solution is applied using an inkjet head, there are the following problems. That is, there is a possibility that ejection failure may occur during application by inkjet. In the case where an ejection failure occurs in the display, it becomes a display failure and does not hold as a product. For this reason, what is required of this ink jet head is the stability and durability of jetting.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, a first object of the present invention is to provide an ink jet head manufacturing method and an ink jet head having a nozzle plate that can reliably and easily remove the water / oil repellent film adhering to the inner peripheral surface of the nozzle hole. That is.
[0015]
A second object of the present invention is to provide an ink jet head manufacturing method and an ink jet head capable of sufficiently increasing the bonding strength between a nozzle plate and a water / oil repellent film.
[0016]
Furthermore, a third object of the present invention is to provide an ink application apparatus and an ink application method capable of applying ink with high accuracy, and to apply ink using the ink application apparatus, which is stable and highly accurate. It is providing the organic electroluminescence display which is these, and its manufacturing method.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, an ink jet head manufacturing method, an ink jet head, an ink applying device, an ink applying method, an organic electroluminescence display device and a manufacturing method thereof according to the present invention are configured as follows.
[0026]
( 1 ) In a method of manufacturing an ink jet head for forming a film having at least one of a water repellent function or an oil repellent function on one plate surface of a nozzle plate having nozzle holes, a first source gas containing a metal oxide component, and a fluororesin The second source gas containing components is gradually reduced from the state in which the ratio of the first source gas is higher than that of the second source gas, and the ratio of the first source gas is gradually decreased. An inkjet head manufacturing method is characterized in that the film is formed by CVD on one surface of the nozzle plate while gradually increasing the gas ratio.
[0028]
( 2 ) In a manufacturing method of an ink jet head in which a film having at least one of a water repellent function or an oil repellent function is formed on one plate surface of a nozzle plate having nozzle holes by CVD, a first source gas containing a metal oxide component is supplied. And supplying a mixed gas of the first step of forming a metal oxide layer on one surface of the nozzle plate and the first raw material gas and the second raw material gas containing a fluorine-based resin component, A second step of forming a mixed layer of metal oxide and fluororesin on the metal layer; and a third step of forming a fluororesin layer on the mixed layer by supplying the second source gas. In the manufacturing method of the inkjet head characterized by comprising.
[0029]
( 3 ) In an inkjet head having a nozzle plate having a nozzle hole and a film having at least one of a water repellent function or an oil repellent function formed on one plate surface, the film is made of a mixture of a metal oxide and a fluororesin. In addition, the mixing ratio of the mixture is characterized in that, in the thickness direction of the water / oil repellent film, the ratio of the metal oxide gradually decreases in the direction away from the plate surface of the nozzle plate.
[0030]
( 4 ) In an ink jet head having a nozzle plate having a nozzle hole and having a film having at least one of a water repellency function or an oil repellency function on one plate surface, the film is a mixture of metal oxide and fluorine resin. The mixed layer is interposed between the metal oxide layer and the fluororesin layer.
[0031]
( 5 ) In an inkjet head having a nozzle plate having nozzle holes and a film having at least one of a water repellent function or an oil repellent function formed on one plate surface, the film is a metal oxide layer on the plate surface of the nozzle plate. And a mixed layer in which a metal oxide and a fluororesin are mixed, and a fluororesin layer are successively provided by CVD.
[0032]
( 1 ) ~ ( 5 According to the ink jet head manufacturing method and the ink jet head described in (2), the film having a water repellency function or an oil repellency function has a mixed layer in which a metal oxide and a fluororesin are mixed. And reliability such as durability can be improved.
[0033]
( 6 )the above( 3 ) ~ ( 5 ) An organic electroluminescent hole transport solution or an organic electroluminescent solution is applied using any one of the inkjet heads.
( 7 )the above( 3 ) ~ ( 5 ) An organic electroluminescent hole transport layer or an organic electroluminescent layer solution is applied using any one of the inkjet heads.
( 8 )the above( 6 The organic electroluminescence hole transport layer or the solution of the organic electroluminescence layer is applied using the ink coating apparatus described above.
( 9 )the above( 6 The organic electroluminescence hole transport layer or the solution of the organic electroluminescence layer is applied using the ink coating apparatus described above.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 show a first embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plasma processing apparatus 1 used in the present invention. The plasma processing apparatus 1 has a box-shaped main body 2 having an open top surface. A container-like gas dispersion plate 5 in which a large number of small holes 4 are formed through a spacer 3 is held in the upper surface opening of the main body 2. A disc-shaped upper electrode plate 6 is provided on the upper surface of the gas dispersion plate 5 with the peripheral portion joined to the peripheral portion of the gas dispersion plate 5.
[0035]
The upper electrode plate 6 is covered with a lid body 7 that hermetically closes the upper surface opening of the main body 2. The lid 7 is connected to a supply pipe 8 that selectively supplies a CVD source gas or etching gas to the space on the upper surface side of the gas dispersion plate 5. The upper electrode plate 6 is connected to an upper high frequency power source 9 for supplying high frequency power of 13.56 Mz to the upper electrode plate 6.
[0036]
In the main body 2, a support shaft 11 is erected from the bottom of the main body 2, and a susceptor 12 as a stage facing the upper electrode plate 6 is provided at the upper end of the support shaft 11. A heater 13 is provided in the susceptor 12, and a temperature controller 14 is connected to the heater 13. The temperature adjuster 14 controls the susceptor 12 to be heated to a predetermined temperature via the heater 13.
[0037]
A lower high frequency power source 15 is connected to the susceptor 12. The lower high frequency power supply 15 supplies high frequency power of 13.56 Mz to the susceptor 12. Thereby, the susceptor 12 acts as a lower electrode plate.
[0038]
As shown in FIG. 2A, a nozzle plate 16 for an ink jet head formed on the upper surface of the susceptor 12 in the shape of a strip having a thickness of about 0.4 mm made of metal, stainless steel, ceramics, organic film, or the like. Is placed. The nozzle plate 16 is regularly provided with a number of nozzle holes 17 each having a circular hole portion 17a and a tapered portion 17b. The nozzle plate 16 is placed on the susceptor 12 with one side surface where the circular hole portion 17a is opened facing upward and the other side surface facing the susceptor 12 side.
[0039]
High frequency power can be selectively supplied to the upper high frequency power supply 9 and the lower high frequency power supply 15. Further, an exhaust pipe 18 communicating with an exhaust pump (not shown) is connected to the lower part of the main body 2. The inside of the main body 2 can be reduced to a predetermined pressure through the exhaust pipe 18.
[0040]
When the source gas for CVD is supplied from the supply pipe 8 into the main body 2 and high frequency power of 13.56 Mz is supplied to the upper electrode plate 6 by the upper high frequency power source 9, the upper electrode plate 6 and the susceptor 12 are interposed. Plasma is generated. Accordingly, the source gas supplied into the main body 2 from the supply pipe 8 is excited by the plasma, and a predetermined component contained in the source gas is disposed on one side surface (upper surface) of the nozzle plate 16 placed on the susceptor 12. ) Can be deposited.
[0041]
That is, a film can be formed on one side surface of the nozzle plate 16 placed on the susceptor 12 by the CVD method. CF as a source gas for CVD ₄ , C ₂ F ₆ , C ₄ F ₈ , C ₅ F ₈ Fluorine-based gas such as is used. As a result, a water / oil repellent film 20 (shown in FIG. 2B) made of a fluorine polymer film is formed on one side surface of the susceptor 12.
[0042]
On the other hand, when oxygen gas as an etching gas is supplied from the supply pipe 8 into the main body 2 and high-frequency power is supplied to the susceptor 12, oxygen gas is generated by plasma generated between the susceptor 12 and the upper electrode plate 6. Is excited. Oxygen ions present in the oxygen plasma generated thereby are drawn to the susceptor 12 side, so that the nozzle plate 16 placed on the susceptor 12 is subjected to an etching action as will be described later.
[0043]
Next, a procedure for forming the water / oil repellent film 20 on the nozzle plate 16 using the plasma processing apparatus 1 having the above configuration will be described.
[0044]
First, as shown in FIG. 2A, the nozzle plate 16 is placed on the susceptor 12 so that one side surface where the circular hole portion 17 a of the nozzle hole 17 is open faces upward. Next, a fluorine-based source gas for CVD is supplied from the supply pipe 8 and high-frequency power is supplied from the upper high-frequency power source 9 to the upper electrode plate 6.
[0045]
As a result, a water / oil repellent film 20 is formed on one side surface of the nozzle plate 16 by plasma CVD as shown in FIG. At this time, since the water / oil repellent film 20 is also attached to the inner peripheral surface of the nozzle hole 17, the shape of the nozzle hole 17 cannot be maintained in a regular shape.
[0046]
Therefore, if the water / oil repellent film 20 is formed on one side of the nozzle plate 16, as shown in FIG. 3 (a), the side on which the water / oil repellent film 20 is formed is arranged on the nozzle plate 16 side. It is placed on this susceptor 12 toward (lower side).
[0047]
Next, oxygen gas as an etching gas is supplied from the supply pipe 8 into the main body 2, and high frequency power is supplied to the susceptor 12 by the lower high frequency power supply 15. As a result, the oxygen gas supplied into the main body 2 is turned into plasma, and the etching action of oxygen ions contained in the plasma results in the inner peripheral surface of the nozzle hole 17 as shown in FIG. The attached water / oil repellent film 20 is removed as shown in FIG.
[0048]
That is, when the water / oil repellent film 20 is formed on one side surface of the nozzle plate 16 by plasma CVD, the water / oil repellent film 20 is also formed on the inner peripheral surface of the nozzle hole 17. The accuracy cannot be maintained, but after forming the water / oil repellent film 20, the nozzle plate 16 is placed on the susceptor 12 with the surface facing down, and is adhered to the inner peripheral surface of the nozzle hole 17. The water / oil repellent film 20 is removed, and the shape accuracy of the nozzle hole 17 can be ensured.
[0049]
By ensuring the shape accuracy of the nozzle holes 17 by etching, a large number of nozzle holes 17 formed in the nozzle plate 16 can be processed at the same time, so that workability and processing accuracy can be greatly improved.
[0050]
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, in which a water and oil repellent film 20 is provided on the nozzle plate 16 by a wet coating method such as a dipping method, a spray method, a transfer method or a spin coating method. In that case, the amount of the water / oil repellent film 20 that flows into the nozzle hole 17 is larger than that provided by the CVD method, so that the circular hole portion 17a of the nozzle hole 17 may be closed.
[0051]
When the water / oil repellent film 20 is provided by the wet coating method, if the water / oil repellent film 20 is dried and solidified after coating, the nozzle plate 16 is placed on the susceptor 12 of the plasma processing apparatus 1. In that case, one side surface provided with the water / oil repellent film 20 is placed toward the susceptor 12 side.
[0052]
Next, as in the first embodiment, the water / oil repellent film 20 in the nozzle hole 17 can be removed by supplying an etching gas into the main body 2 for etching.
[0053]
That is, by removing the water / oil repellent film 20 adhering in the nozzle hole 17 by etching, the method for forming the water / oil repellent film is not limited to the dry coating method, and even the wet coating method can be removed. Is possible.
[0054]
FIG. 5 shows a third embodiment of the present invention. In this embodiment, in the first and second embodiments, after the water / oil repellent film 20 attached to the inner peripheral surface of the nozzle hole 17 is removed, the etching is further continued. As a result, a removal portion 20a is formed by removing the water / oil repellent film 20 formed at the peripheral portion of the circular hole portion 17a opened on one side surface of the nozzle plate 16 with a predetermined radius. That is, since radicals generated by converting oxygen gas into plasma are isotropic, the lower surface of the nozzle plate, that is, the water / oil repellent film 20 around the circular hole portion 17a is also etched by the radicals.
[0055]
As described above, when the water- and oil-repellent film 20 around the circular hole portion 17a is removed to form the removal portion 20a, the diameter of the liquid surface at the lower end of the nozzle hole 17 when the ink chamber (not shown) is not pressurized. Is enlarged to the diameter of the removal portion 20a larger than the diameter of the nozzle hole 17, so that the stability of the liquid surface is improved and the direction in which droplets are scattered during pressurization can be stabilized.
[0056]
6 (a) to 6 (c) show a fourth embodiment of the present invention. This embodiment is a method of maintaining the shape accuracy of the nozzle hole 17 when the water / oil repellent film 20 is formed by a wet coating method. 6 (a) shows the nozzle plate 16, and a water / oil repellent film 20 is formed on one side of the nozzle plate 16 by wet coating as shown in FIG. 6 (b). As a result, the end portion on one side of the nozzle hole 17 is blocked by the water / oil repellent film 20.
[0057]
Next, before the water / oil repellent film 20 formed by the wet coating method is dried and solidified, as shown in FIG. 6C, the other side of the nozzle plate 16 where the water / oil repellent film 20 is not formed. Then, a gas 21 such as air or nitrogen is blown.
[0058]
As a result, the water / oil repellent film 20 that has entered the nozzle hole 17 is removed by the pressure of the gas 21. Therefore, the gas 21 continues to flow until the water / oil repellent film 20 is dried and solidified, thereby repelling the nozzle hole 17. The shape accuracy with which the water / oil repellent film 20 does not protrude can be ensured.
[0059]
(A)-(e) of FIG. 7 shows the 5th Embodiment of this invention. In the present invention, the shape of the nozzle hole 17 can be maintained even when the water / oil repellent film 20 is formed by either the wet coating method or the dry coating method.
[0060]
7A shows the nozzle plate 16, and the nozzle plate 16 has at least one surface of one side surface and the other side surface as shown in FIG. 7B (both side surfaces in the present embodiment). ) Is applied with a negative resist 31 which is cured by ultraviolet rays. At this time, the negative resist 31 is also filled into the nozzle holes 17.
[0061]
Next, as shown by arrows in FIG. 7B, the ultraviolet rays 32 are irradiated from the other side of the nozzle plate 16 opposite to the side where the water / oil repellent film 20 is formed as described later. As a result, the negative resist 31 is in a state where the portion covering the other side surface of the nozzle plate 16 and the portion filled in the nozzle hole 17 are cured, and the portion covering one side surface is not cured.
[0062]
Next, as shown in FIG. 7C, the portion of the negative resist 31 that is not cured and covers one side surface of the nozzle plate 16 is melted and removed with the first solvent. At this time, the negative resist 31 remains in a state of protruding from the nozzle hole 17 to one side of the nozzle plate 16.
[0063]
When the negative resist 31 on one side of the nozzle plate 16 is removed, a water / oil repellent film 20 is formed on the one side by wet coating or dry coating as shown in FIG.
[0064]
Next, as shown in FIG. 7E, the negative resist 31 hardened from the other side of the nozzle plate 16 is melted and removed by the second solvent. At this time, the water / oil repellent film 20 adhering to the end surface of the negative resist 31 protruding from the nozzle hole 17 is extremely thin and is removed (lifted off) together with the negative resist 31.
[0065]
Therefore, even with such a method, the water / oil repellent film 20 can be provided on one side surface of the nozzle plate 16 in a state where the water / oil repellent film 20 does not remain attached to the inner peripheral surface of the nozzle hole 17.
[0066]
8A to 8E show a method for forming the water / oil repellent film 20 according to the sixth embodiment of the present invention. 8A shows a nozzle plate 16 in which nozzle holes 17 are formed. As shown in FIG. 8B, the nozzle plate 16 has one side surface on which a water / oil repellent film 20 is formed as described later. A resist 41 is applied in the nozzle hole 17. At this time, the nozzle plate 16 is mounted on the mounting member 42 to prevent the resist 41 from flowing out from the nozzle hole 17 to the other side surface of the nozzle plate 16.
[0067]
Next, as shown in FIG. 8C, a portion of the resist 41 applied to one side surface of the nozzle plate 16 and one end portion of the circular hole portion 17a of the nozzle hole 17 having one end opened on the one side surface. And the portion filled in. That is, the resist 41 is removed leaving a portion corresponding to the tapered portion 17b of the nozzle hole 17 and the other end portion of the circular hole portion 17a continuous to the tapered portion.
[0068]
As a method for removing the resist, plasma etching that can accurately set the amount of the remaining resist is preferable.
[0069]
If the resist 41 remains in a part of the nozzle hole 17, a water / oil repellent film 20 is provided on one side of the nozzle plate 16 as shown in FIG. As a result, the water / oil repellent film 20 enters the nozzle hole 17 and adheres to the inner peripheral surface of the circular hole portion 17 a and the end surface of the resist 41 remaining in the nozzle hole 17.
[0070]
The means for providing the water / oil repellent film 20 may be provided by the plasma CVD method using the plasma processing apparatus 1 shown in the first embodiment, but may be provided by the wet coating method.
[0071]
When the water / oil repellent film 20 is thus provided, the resist 41 remaining in the nozzle hole 17 is removed as shown in FIG. The method of removing the resist 41 may be either a method of melting and removing with a solvent or a method of removing by a plasma etching.
[0072]
If the resist 41 is removed from the nozzle hole 17, the portion 20b of the water / oil repellent film 20 applied in the nozzle hole 17 attached to the inner peripheral surface of one end portion of the circular hole portion 17a of the nozzle hole 17 remains as it is. However, the portion 20 c attached to the end face of the resist 41 is removed together with the resist 41.
[0073]
Thus, by leaving the water / oil repellent film 20 on the inner peripheral surface of one end portion of the circular hole portion 17a of the nozzle hole 17, the liquid ejected from the nozzle hole 17 as shown by a chain line in FIG. The liquid surface L is confined in a concave shape with respect to the ejection direction, inward of the portion 20b remaining on the inner peripheral surface of the nozzle hole 17 of the water / oil repellent film 20 when the liquid is not pressurized.
[0074]
Therefore, even if the waiting time until the droplet is ejected from the nozzle hole 17 becomes long, the liquid in the nozzle hole 17 may be difficult to dry.
[0075]
In this case, since the water / oil repellent film 20 can remain with a uniform thickness on the inner peripheral surface of the nozzle hole 17, the drop accuracy of the nozzle hole 17 reduces the accuracy of droplet ejection. It can be prevented from lowering.
[0076]
Although the capacitively coupled plasma processing apparatus is used in the above embodiment, other plasma processing apparatuses such as an inductively coupled plasma processing apparatus can be used.
[0077]
9 to 11 show a seventh embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a plasma CVD apparatus 101 used in the present invention. The plasma CVD apparatus 101 has a box-shaped main body 102 having an upper surface opened. A container-like gas dispersion plate 5 in which a large number of small holes 104 are formed through spacers 103 is held in the upper surface opening of the main body 102. A disc-shaped upper electrode plate 6 is provided on the upper surface of the gas dispersion plate 105 with the peripheral portion joined to the peripheral portion of the gas dispersion plate 105.
[0078]
The upper electrode plate 106 is covered with a lid 107 that hermetically closes the upper surface opening of the main body 102. The lid 107 is connected to one end of a supply pipe 108 that supplies a source gas for CVD to the space on the upper surface side of the gas dispersion plate 105.
[0079]
The other end of the supply pipe 108 is branched into two, and one of the branch pipes 108a is connected to a first supply source 122a that supplies a first source gas via a first flow rate adjusting valve 121a. Has been. The other branch pipe 108b branched from the supply pipe 108 is connected to a first supply source 122b for supplying a second source gas via a second flow rate adjusting valve 121b.
[0080]
The opening degree of the first flow rate adjusting valve 121a and the second flow rate adjusting valve 121b is controlled by a control device 123. Therefore, the mixing ratio of the first source gas and the second source gas supplied into the main body 102 by controlling the opening degree of the first flow rate adjustment valve 121a and the second flow rate adjustment valve 121b. Can be controlled arbitrarily.
[0081]
As the first source gas, for example, Si (OR) ₄ , Zr (OR) ₄ A gas containing a metal oxide component such as CF is used, and the second source gas is CF. ₄ , C ₂ F ₆ , C ₄ F ₈ , C ₅ F ₈ A gas containing a fluorine-based resin component such as is used.
[0082]
Connected to the upper electrode plate 106 is an upper high-frequency power supply 109 that supplies high-frequency power of 13.56 Mz to the upper electrode plate 106.
[0083]
In the main body 102, a support shaft 111 is erected from the bottom of the main body 102, and a susceptor 112 as a stage facing the upper electrode plate 106 is provided at the upper end of the support shaft 111. A heater 113 is provided in the susceptor 112, and a temperature controller 114 is connected to the heater 113. The temperature adjuster 114 controls the susceptor 112 to be heated to a predetermined temperature via the heater 113. The susceptor 112 is grounded.
[0084]
On the upper surface of the susceptor 112, there is a nozzle plate 116 for an ink jet head, which is formed of a metal oxide, such as metal, stainless steel, or ceramics, as shown in FIG. Placed. The nozzle plate 116 is regularly provided with a number of nozzle holes 117 each having a circular hole portion 117a and a tapered portion 117b. The nozzle plate 116 is placed on the susceptor 112 with one side surface where the circular hole portion 117a is open facing upward and the other side surface facing the susceptor 112 side.
[0085]
An exhaust pipe 118 communicating with an exhaust pump (not shown) is connected to the lower portion of the main body 102. The interior of the main body 102 can be reduced to a predetermined pressure through the exhaust pipe 118.
[0086]
A first source gas and a second source gas for CVD are supplied from the supply pipe 108 into the main body 102 at a predetermined ratio, and high frequency power of 13.56 Mz is supplied to the upper electrode plate 106 by the upper high frequency power source 109. Is supplied, high frequency discharge is generated in the upper electrode plate 106, and plasma is generated by the high frequency discharge. Therefore, the first and second source gases supplied from the supply pipe 108 into the main body 102 are excited by the plasma. As a result, predetermined components contained in these source gases are deposited on one side surface (upper surface) of the nozzle plate 116 placed on the susceptor 112 so that a film can be formed.
[0087]
That is, the water / oil repellent film 120 (shown in FIG. 10B) can be formed on one side surface of the nozzle plate 116 placed on the susceptor 112 by plasma CVD as described later.
[0088]
Next, a procedure for forming the water / oil repellent film 120 on the nozzle plate 116 using the plasma CVD apparatus 101 having the above configuration will be described.
[0089]
First, as shown in FIG. 10, the nozzle plate 116 is placed on the susceptor 112 so that one side surface where the circular hole portion 117 a of the nozzle hole 117 is open faces upward. Next, high-frequency power is supplied from the upper high-frequency power source 109 to the upper electrode plate 106, and the opening of the first flow rate adjustment valve 121a and the second flow rate adjustment valve 121b is adjusted, so that the first in the main body 102 is obtained. The raw material gas and the second raw material gas are supplied while changing the mixing ratio with time as shown in FIG.
[0090]
That is, at the start of supply, the ratio of the first source gas containing the metal oxide component is set to 100%, and the ratio of the second source gas containing the fluororesin component is set to zero. The first source gas is gradually decreased with the passage of time, and the ratio of the second source gas is gradually increased.
[0091]
Accordingly, as shown in FIG. 12, a thin metal oxide layer 131 is first formed on the nozzle plate 116, and then a mixed layer 132 in which the metal oxide and the fluorine-based resin are mixed is formed. The mixed layer 132 initially has a higher content of metal oxide than the fluororesin, and the content of the metal oxide gradually decreases and the proportion of the fluororesin increases. Finally, the fluorine resin layer 133 containing 0% metal oxide and 100% fluorine resin is formed thin, and the film formation of the water / oil repellent film 120 by the plasma CVD method is completed.
[0092]
If the water / oil repellent film 120 having such a configuration is formed on the nozzle plate 116, the metal oxide layer 131 formed first on the nozzle plate 116 and the mixed layer 132 having a high mixing ratio of the metal oxide formed on the nozzle plate 116, The mixed layer 132 having a high adhesion to the nozzle plate 116 and a high mixing ratio of the fluororesin formed in the final stage and the fluororesin layer 133 formed next have a high water repellent function as the water / oil repellent film 120. It will exhibit an oil repellent function.
[0093]
Further, the mixed layer 132 of metal oxide and fluorine resin formed between the metal oxide layer 131 and the fluorine resin layer 133 prevents the water / oil repellent film 120 from separating from the middle in the thickness direction. Thus, the durability (film strength) of the entire water / oil repellent film 120 is improved.
[0094]
That is, the mixing ratio of the metal oxide and the fluororesin in the water / oil repellent film 120 is continuously changed along the thickness direction of the water / oil repellent film 120, and the water / oil repellent film 120 is changed to the metal oxide layer 131. Water- and oil-repellent film superior in durability and reliability compared to the conventional method in which a plurality of layers are separately molded, because the film is continuously molded in the entire thickness direction without separating the fluororesin layer 133 and the fluororesin layer 133 120 is obtained.
[0095]
In FIG. 12, the metal oxide layer 131, the mixed layer 132, and the fluorine-based resin layer 133 are separated for convenience. However, in actuality, these layers are continuously changed, and the layers are not divided.
[0096]
In addition, by adjusting the time for supplying only the second source gas in the initial stage, the thickness of the metal oxide layer 131 formed on the nozzle plate 116 can be changed. Similarly, in the final stage, By adjusting the time for supplying only the first source gas, the thickness of the fluororesin layer 133 can be changed.
[0097]
In the seventh embodiment, the mixing ratio of the first source gas and the second source gas is sequentially changed over time. However, as the eighth embodiment, the first source gas and the second source gas are changed. The two source gases may be mixed from the beginning at a predetermined ratio, for example, a ratio of 1: 1 and supplied to the main body 102.
[0098]
As a result, a water and oil repellent film 120 composed of a mixed layer 132 in which metal oxide and fluorine resin are mixed is formed on the nozzle plate 116 as shown in FIG. In the mixed layer 132, the metal oxide contained therein increases the adhesion and bonding strength with the nozzle plate 16, and the fluororesin increases the wear resistance, water repellency, and oil repellency functions. A water / oil repellent film 120 having excellent properties can be obtained.
[0099]
In the eighth embodiment, the mixing ratio of the first source gas and the second source gas is not limited to 1: 1, and may be mixed at different ratios, for example, a water / oil repellent film. In order to increase the adhesion and bonding strength between 120 and the nozzle plate 116, the ratio of the first source gas may be increased. Further, when it is desired to increase the water repellency, oil repellency function and wear resistance, the ratio of the second source gas may be increased.
[0100]
As a ninth embodiment of the present invention, the first source gas is first supplied for a predetermined time, and then the first source gas and the second source gas are mixed at a predetermined ratio, for example, 1: 1. Then, only the second source gas may be supplied to form the water / oil repellent film 120.
[0101]
In the water / oil repellent film 120 thus formed, a metal oxide layer 131 is first formed on the nozzle plate 116 as shown in FIG. 14, and then the metal oxide and the fluororesin are mixed at a predetermined ratio. The mixed layer 132 is formed, and then the fluororesin layer 133 is formed.
[0102]
According to the water / oil repellent film 120 of the ninth embodiment, the metal oxide layer 131, the mixed layer 132, and the fluororesin layer 133 are continuously formed like the water / oil repellent film 120 of the seventh embodiment. It does not change and becomes layered.
[0103]
However, since the mixed layer 132 is interposed between the metal oxide layer 131 and the fluorine-based resin layer 133, the metal oxide layer 131 and the fluorine-based resin layer 133 are firmly and integrally bonded by the mixed layer 132.
[0104]
Therefore, even with the water / oil repellent film 120 having such a configuration, sufficient durability and adhesion can be obtained.
[0105]
In each of the above embodiments, plasma CVD has been described as the means for forming a film on the nozzle plate. However, the means for forming the film may be other means, for example, it may be formed by thermal CVD. Good.
[0106]
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a main part of an organic EL display device 200 according to the tenth embodiment of the present invention. FIG. 16 is an enlarged view of an organic EL element 230 incorporated in the organic EL display device 200 and its periphery. It is sectional drawing shown. The organic EL display device 200 includes a transparent substrate 210 having insulating properties such as glass. On the surface of the transparent substrate 210, partition walls 220 made of an insulating material and forming cells are formed. In each cell separated by the partition 220, organic EL elements 230 to 250 are formed. Further, a sealing film 260 that seals the cells between the partition walls 220 and a glass substrate 270 that covers the sealing film 260 are provided.
[0107]
In the transparent substrate 210, three substrates 211 to 213 are stacked, and a transistor 214 and a wiring 215 are formed therein. The organic EL elements 230 to 250 described above are connected to the transistor 214, respectively.
[0108]
The organic EL element 230 includes a conductive transparent electrode (for example, anode) 231 such as ITO (indium-tin-oxide), a hole transport layer 232, a polymer light emitting layer 233 that is an organic EL layer, and a buffer layer. 234 and a counter electrode (for example, cathode) 235 are sequentially formed. In the organic EL element 240, a transparent electrode 241, a hole transport layer 242, a polymer light emitting layer 243, a buffer layer 244, and a counter electrode 245 are sequentially formed. In the organic EL element 250, a transparent electrode 251 such as ITO, a hole transport layer 252, a polymer light emitting layer 253, a buffer layer 254, and a counter electrode 255 are sequentially formed.
[0109]
The polymer light-emitting layer 233 is a material that emits red (R) light as a dye molecule at the emission center, the polymer light-emitting layer 243 is a material that emits green (G) light as a dye molecule at the light emission center, and the polymer light-emitting layer 253 emits light. A material exhibiting blue (B) emission is used as the central dye molecule. That is, one pixel is formed by the three organic EL elements 230 to 250.
[0110]
A desired color is emitted from the polymer light emitting layers 233, 243, and 253 by appropriately supplying a voltage between the transparent electrode and the counter electrode of any one of the organic EL elements 230 to 250 by the transistor 214. That is, holes supplied from the transparent electrodes 231, 241, and 251 pass through the hole transport layers 232, 242, and 252 to the polymer light emitting layers 233, 243, and 253, and electrons supplied from the counter electrodes 235, 245, and 255 pass through the buffer. Polymer luminescent layers 233, 243, 253 are reached through layers 234, 244, 254. As a result, light emission is obtained by recombination of holes and electrons in the polymer light emitting layers 233, 243, and 253, and this desired color can be observed from the transparent substrate 210 side. An organic EL display device can be configured by two-dimensionally arranging such pixels.
[0111]
The thickness of the hole transport layers 232, 242, and 252 is about 2 to 100 nm, and more preferably 10 to 50 nm. If the thickness of the hole transport layers 232, 242, and 252 is less than 2 nm, a uniform film cannot be obtained. If the thickness is greater than 100 nm, absorption of visible light occurs and the drive voltage increases slightly.
[0112]
The thicknesses of the polymer light emitting layers 233, 243, and 253 are preferably about 10 nm to 200 nm. If the thickness of the polymer light emitting layers 233, 243, and 253 is greater than 200 nm, the driving voltage must be increased, and the probability that the injected electrons or holes are deactivated and recombined decreases. There is a possibility that the light emission efficiency of the polymer light emitting layers 233, 243, 253 may decrease. If it is thinner than 10 nm, it is difficult to form a uniform film, and there is a possibility that the light-emitting property of each element varies.
[0113]
Next, a manufacturing process of the 2.5-inch square organic EL display device 200 will be described. Each pixel has the configuration shown in FIG. 16 composed of monochromatic organic EL elements 230 to 250, and is manufactured so that the size of one pixel is 100 μm square. FIG. 16 shows the organic EL element 230 as a representative.
[0114]
First, a transparent substrate 210 having insulating properties such as glass is manufactured by laminating the substrates 211 to 213. At this time, the transistor 214 and the wiring 215 are provided. Next, the partition 220 is formed on the transparent substrate 210.
[0115]
A glass substrate is used as the substrate 210, ITO, which is a transparent conductive material, is formed on the transparent electrodes 231, 241, 251 with a film thickness of 50 nm, and the hole transport layers 232, 242, 252 are manufactured by Bayer. PEDOT ink (CH8000) was used. This was formed into an ink jet film which was subjected to various surface treatments so as to have a film thickness of 20 nm.
[0116]
The hole transport layers 232, 242, and 252 were dried in an oven at 200 ° C. for 20 minutes. Furthermore, using the inkjet head which performed each process on it, 200 nm of polymer light emitting layers 233, 243 and 253 were each used for the designated pixel for each color of R, G, B using 200 nm The film was formed so as to have a film thickness and dried in an oven at 100 ° C. for 1 hour.
[0117]
Then, the cells between the partition walls 220 are sealed with a sealing film 260 and further covered with a glass substrate 270, whereby the organic EL display device 200 is completed.
[0118]
According to the organic EL display device 200 and the method for manufacturing the same according to the tenth embodiment, the nozzle hole can be formed regardless of whether the water or oil repellent film is provided on the nozzle plate by a wet coating method or a dry coating method. It is possible to efficiently remove the water-repellent hot-water repellent film adhering to the inner peripheral surface, and particularly when the film is formed by dry coating, the film having the water-repellent function or the oil-repellent function is composed of a metal oxide and a fluorine resin. Since the mixed layer has a mixed layer, reliability such as adhesion and durability can be improved by the mixed layer.
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[0119]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a water and oil repellent film is provided on the nozzle plate, it is possible to efficiently and reliably prevent the shape accuracy of the nozzle holes formed in the nozzle plate from being lowered by the water and oil repellent film. Can do.
[0120]
Further, according to the present invention, when a film having a water repellency function or an oil repellency function is provided on the nozzle plate, a mixed layer in which a metal oxide and a fluorine resin are mixed is provided on the film. Reliability such as adhesion and durability of the film can be enhanced by the layer.
[0121]
Furthermore, according to the present invention, it is possible to apply ink with high accuracy, and thus it is possible to obtain a highly reliable organic EL display device and a method for manufacturing the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a plasma processing apparatus showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view when a water / oil repellent film is provided on one side surface of a nozzle plate by plasma CVD.
FIG. 3 is an explanatory diagram when removing a water- and oil-repellent film attached to an inner peripheral surface of a nozzle hole by plasma etching.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a water- and oil-repellent film showing a second embodiment of the present invention is provided on a nozzle plate by a wet coating method.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a nozzle plate for explaining an etching state of a water / oil repellent film according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a procedure for ensuring the shape accuracy of a nozzle hole when a water / oil repellent film is formed by a wet coating method according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a method for forming a water / oil repellent film according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an explanatory diagram of a method for forming a water / oil repellent film according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a plasma CVD apparatus showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an explanatory diagram when a water / oil repellent film is provided on one side surface of a nozzle plate by a plasma CVD method.
FIG. 11 is a diagram for explaining a supply ratio of a first source gas and a second source gas.
FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view for explaining a water / oil repellent film.
FIG. 13 is an enlarged sectional view for explaining a water / oil repellent film showing an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an enlarged cross-sectional view for explaining a water / oil repellent film according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a main part of an organic EL display device according to a tenth embodiment of the invention.
FIG. 16 is an enlarged cross-sectional view showing an organic EL element incorporated in the organic EL display device and its periphery.
[Explanation of symbols]
16 ... Nozzle plate
17 ... Nozzle hole
20 ... water and oil repellent film
116 ... Nozzle plate
117 ... Nozzle hole
120 ... water and oil repellent film
131 ... Metal oxide layer
132 ... mixed layer
133 ... Fluorine resin layer
200 ... Organic EL display device
210 ... Board
220 ... partition wall
230-250 ... Organic EL element
232, 242, 252 ... hole transport layer
233, 243, 253 ... polymer light emitting layer

Claims

In the method of manufacturing an ink jet head for forming a film having at least one of a water repellent function or an oil repellent function on one plate surface of a nozzle plate having nozzle holes,
The first raw material gas containing the metal oxide component and the second raw material gas containing the fluorine-based resin component are changed from the state in which the ratio of the first raw material gas is higher than that of the second raw material gas. A method of manufacturing an ink-jet head, wherein the film is formed on one surface of the nozzle plate by CVD while gradually reducing the ratio of the source gas and increasing the ratio of the second source gas.

In a method of manufacturing an ink jet head in which a film having at least one of a water repellent function or an oil repellent function is formed on one plate surface of a nozzle plate having nozzle holes by CVD,
Supplying a first source gas containing a metal oxide component to form a metal oxide layer on one surface of the nozzle plate;
A second step of supplying a mixed gas of the first raw material gas and a second raw material gas containing a fluorine resin component to form a mixed layer of a metal oxide and a fluorine resin on the metal oxide layer; ,
And a third step of supplying the second source gas to form a fluorine-based resin layer on the mixed layer.

In an inkjet head having a nozzle plate having a nozzle hole and a film having at least one of a water repellent function or an oil repellent function formed on one plate surface,
The film is composed of a mixture of metal oxide and fluororesin, and the mixing ratio of the mixture is such that the ratio of metal oxide increases in the direction away from the plate surface of the nozzle plate in the thickness direction of the water / oil repellent film. An inkjet head characterized by gradually decreasing.

In an inkjet head having a nozzle plate having a nozzle hole and a film having at least one of a water repellent function or an oil repellent function formed on one plate surface,
The film has a layer in which a metal oxide and a fluorine-based resin are mixed with each other, and the mixed layer is interposed between the metal oxide layer and the fluorine-based resin layer.

In an inkjet head having a nozzle plate having a nozzle hole and a film having at least one of a water repellent function or an oil repellent function formed on one plate surface,
The film is characterized in that a metal oxide layer, a mixed layer in which metal oxide and a fluorine-based resin are mixed, and a fluorine-based resin layer are sequentially provided on the plate surface of the nozzle plate by CVD. Inkjet head.

An ink coating apparatus that coats an organic electroluminescence hole transport solution or an organic electroluminescence solution using the ink jet head according to claim 3 .

An ink coating method comprising applying an organic electroluminescence hole transport layer or a solution of an organic electroluminescence layer using the ink jet head according to claim 3 .

An organic electroluminescence display device, wherein an organic electroluminescence hole transport layer or an organic electroluminescence layer solution is applied using the ink coating apparatus according to claim 6 .

A method for producing an organic electroluminescence display device, wherein an organic electroluminescence hole transport layer or an organic electroluminescence layer solution is applied using the ink coating apparatus according to claim 6 .