JP4023344B2

JP4023344B2 - Drawing apparatus, electro-optical device manufacturing method, electro-optical device, and electronic apparatus

Info

Publication number: JP4023344B2
Application number: JP2003063073A
Authority: JP
Inventors: 満栗林; 和昭桜田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-10
Filing date: 2003-03-10
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2023-03-10
Also published as: JP2004267927A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の機能液滴吐出ヘッドを副走査方向に分散してヘッドユニットに搭載した描画装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタのインクジェットヘッド（機能液滴吐出ヘッド）は、微小なインク滴をドット状に精度良く吐出できることから、各種製品の製造分野への応用が期待されており、機能液滴吐出ヘッドに特殊なインクや感光性の樹脂液等の機能液を導入し、基板等のワークに対して機能液滴を精度良く吐出させて機能液滴による成膜部を形成することにより、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置等の電気光学装置を製造する描画装置が考えられている。
【０００３】
従来、このような機能液滴吐出ヘッドを用いた液滴描画装置では、通常、機能液滴吐出ヘッドのノズル列の長さが描画領域よりも短いため、機能液滴吐出ヘッドをワークの副走査方向の一方の外側部位から他方の外側部位に向けて順に副走査方向にずらしながら複数回主走査方向に走査することで、全領域を描画していた。このため、ワークが大きくなればなるほど、走査数が増加し、描画時間が長くなっていた。
このような問題を解決するため、インクジェット記録装置において、複数のインクジェットヘッドの各ノズル列がほぼ直線状に並ぶように、複数のインクジェットヘッドを副走査方向に直線状にサブキャリッジに配置し、各インクジェットヘッドを、隣り合うインクジェットヘッドが描画したラインに達するまで副走査方向に順にずらしながら複数回主走査をすることが行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−９６７３４号公報（図６−図８）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、電気光学装置の成膜部は、機能液滴吐出ヘッドにより機能液がワークに対して吐出され、その後、乾燥処理により機能液中の溶剤が気化することにより形成される。機能液が吐出されてから乾燥処理が行われるまでの間、機能液から気化した溶剤はワークの周辺部へ拡散することから、成膜部上面近傍の雰囲気における溶剤の蒸気密度はワークの周辺部で低くワークの中央部で高くなるため、溶剤の気化速度はワークの周辺部で速くワークの中央部で低くなる。
しかしながら、上記したように、機能液滴吐出ヘッドをワークの副走査方向の一方の外側部位から他方の外側部位に向けて順にずらしながら走査しようとすると、その一外側部位は第１回目（最初の１ライン）の主走査により描画されるため、乾燥処理が行われるまでの時間が他の部位よりも長くなり、しかも、当該部位では溶剤の気化速度が速いことから、溶剤の気化量が他の部位に比べて大きくなる。したがって、乾燥処理前における溶剤の気化量が基板上の位置によって異なるものとなっていた。
このような状態で乾燥処理が行われると、成膜部に乾燥ムラが生じるという問題があった。このような乾燥ムラは、電気光学装置における表示ムラの原因となっていた。
【０００６】
そこで、本発明は、乾燥処理前における機能液の溶剤の気化量が均一になるように機能液を描画することができる描画装置、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、機能材料とその溶剤とから成る機能液滴を選択的に吐出する複数のインクジェットヘッドと、複数のインクジェットヘッドを搭載したキャリッジと、キャリッジを介して複数のインクジェットヘッドを主走査方向および副走査方向に移動させる移動手段と、移動手段による前記移動に同期し複数のインクジェットヘッドに機能液滴を選択的に吐出させてワーク上に描画を行わせる描画制御手段と、を備えた描画装置において、キャリッジは、副走査方向に均等に区分したワーク上の複数の仮想分割部位に対応して、仮想分割部位と同数のインクジェットヘッドを副走査方向に分散して搭載し、描画制御手段は、複数のインクジェットヘッドにより、複数の仮想分割部位に対して副走査方向の中間部位から両外側部位に向かって、略同時並行的に描画を行わせることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、複数のインクジェットヘッドは、それぞれ対応する仮想分割部位内において副走査方向の中間部位から両外側部位に向かって略同時並行的に描画することから、ワークの副走査方向の両外側部位に対しては、最後の１ラインの主走査またはその１つ前の１ラインの主走査により機能液が描画される。したがって、ワークの副走査方向の両外側部位では溶剤の気化速度が速いものの、機能液が描画されてから乾燥処理が行われるまでの時間が他の部位に比べて短くなるので、溶剤の気化量が他の部位に比べて大きくなることがない。
【０００９】
この場合、各インクジェットヘッドは、キャリッジに対し、そのノズル列が副走査方向に平行になるように搭載されていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、各インクジェットヘッドがワークに対して所定角度傾けてキャリッジに搭載されている構成と比べて、各インクジェットヘッドを容易にキャリッジに配設することができる。
【００１１】
本発明の電気光学装置の製造方法は、上記した描画装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の電気光学装置は、上記した描画装置を用い、ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする。
【００１３】
これらの構成によれば、乾燥処理前における機能液の溶剤の気化量が均一になるように機能液を描画することができる描画装置を用いて製造されるため、成膜部に乾燥ムラが生ぜず、表示品位の優れた電気光学装置を製造することが可能となる。なお、電気光学装置（デバイス）としては、液晶表示装置、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）装置、電子放出装置、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）装置および電気泳動表示装置等が考えられる。なお、電子放出装置は、いわゆるＦＥＤ（Field Emission Display）装置を含む概念である。さらに、電気光学装置としては、液晶塗布、配向膜塗布、基板間の間隔を一定に保持するためのスペーサー（ギャップ材）散布、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。
【００１４】
本発明の電子機器は、上記した電気光学装置を搭載したことを特徴とする。
【００１５】
この場合、電子機器としては、いわゆるフラットパネルディスプレイを搭載した携帯電話、パーソナルコンピュータの他、各種の電気製品がこれに該当する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、いわゆるフラットディスプレイの一種である有機ＥＬ装置の製造ラインに本発明の描画装置を組み込んだものであり、複数のインクジェットヘッド（以下、「機能液滴吐出ヘッド」という。）に発光材料等の機能液を導入して、有機ＥＬ装置の発光素子を構成する各画素の正孔注入／輸送層およびＲ・Ｇ・Ｂの各色発光層を形成するものである。
【００１７】
ここでは、まず有機ＥＬ装置の構造およびその製造方法を簡単に説明し、次に製造ラインに組み込まれた描画装置とその周辺設備とからなる有機ＥＬ装置の製造装置について説明する。
【００１８】
図１は、有機ＥＬ装置の断面図を示した図である。図１に示すように、有機ＥＬ装置３０１は、基板３１１（ワークＷ）、回路素子部３２１、画素電極３３１、バンク部３４１、発光素子３５１、陰極３６１（対向電極）、および封止用基板３７１から構成された有機ＥＬ素子３０２に、フレキシブル基板（図示省略）の配線および駆動ＩＣ（図示省略）を接続したものである。回路素子部３２１は基板３１１上に形成され、複数の画素電極３３１が回路素子部３２１上に整列している。そして、各画素電極３３１間にはバンク部３４１が格子状に形成されており、バンク部３４１により生じた凹部開口３４４に、発光素子３５１が形成されている。陰極３６１は、バンク部３４１および発光素子３５１の上部全面に形成され、陰極３６１の上には、封止用基板３７１が積層されている。
【００１９】
有機ＥＬ装置３０１の製造工程では、予め回路素子部３２１上および画素電極３３１が形成されている基板３１１上の所定の位置にバンク部３４１が形成された後、発光素子３５１を適切に形成するためのプラズマ処理が行われ、その後に発光素子３５１および陰極３６１を形成される。そして、封止用基板３７１を陰極３６１上に積層して封止して、有機ＥＬ素子３０２を得た後、この有機ＥＬ素子３０２の陰極３６１をフレキシブル基板の配線に接続すると共に、駆動ＩＣに回路素子部３２１の配線を接続することにより、有機ＥＬ装置３０１が製造される。
【００２０】
描画装置１は、発光素子３５１を形成する発光素子形成工程において用いられる。発光素子形成工程は、凹部開口３４４、すなわち画素電極３３１上に正孔注入／輸送層３５２および発光層３５３を形成することにより発光素子３５１を形成するもので、正孔注入／輸送層形成工程と発光層形成工程とを具備している。そして、正孔注入／輸送層形成工程は、正孔注入／輸送層３５２を形成するための第１組成物（機能液）を各画素電極３３１上に吐出する第１液滴吐出工程と、吐出された第１組成物を乾燥させて正孔注入／輸送層３５２を形成する第１乾燥工程とを有し、発光層形成工程は、発光層３５３を形成するための第２組成物（機能液）を正孔注入／輸送層３５２の上に吐出する第２液滴吐出工程と、吐出された第２組成物を乾燥させて発光層３５３を形成する第２乾燥工程とを有している。なお、この第１液滴吐出工程以降は、水、酸素の無い窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。
【００２１】
第１液滴吐出工程では、液滴吐出法により、正孔注入／輸送層形成材料を含む第１組成物を電極面３３２上に吐出する。吐出された第１組成物滴は、親液化処理された電極面３３２に広がり、さらに凹部開口３４４内に満たされる。なお、ここで用いる第１組成物としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）等の混合物を極性溶媒に溶解させた溶液が挙げられる。極性溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ｎ−ブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）およびその誘導体、カルビトールアセテートおよびブチルカルビトールアセテート等のグリコールエーテル類等を用いることができる。
【００２２】
第１乾燥工程では、吐出された第１組成物を乾燥処理（熱処理）して、第１組成物に含まれる極性溶媒を蒸発させ、電極面３３２上に正孔注入／輸送層３５２を形成する。乾燥処理を行うと、主に無機物バンク層３４２および有機物バンク層３４３に近いところで第１組成物滴に含まれる極性溶媒の蒸発が起こり、極性溶媒の蒸発に併せて正孔注入／輸送層形成材料が濃縮されて析出する。そして、電極面３３２上での極性溶媒の蒸発速度は略均一であるため、電極面３３２上の極性溶媒が蒸発すると、電極面３３２上に正孔注入／輸送層の形成材料からなる均一な厚さの正孔注入／輸送層３５２が形成される。
【００２３】
第２液滴吐出工程では、液滴吐出法により、発光層形成材料を含む第２組成物を正孔注入／輸送層３５２上に吐出する。吐出された第２組成物滴は、正孔注入／輸送層３５２上に広がって、凹部開口３４４内に満たされる。この第２液滴吐出工程では、形成した正孔注入／輸送層３５２の溶解を防止するため、第２組成物の溶媒は正孔注入／輸送層３５２に対して不溶な非極性溶媒を用いる。具体的には、シクロヘキシルベンゼン、ジハイドロベンゼンフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を第２組成物の溶媒として用いることができる。また、発光層形成材料としては、ポリフルオレン系高分子誘導体、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素，あるいは上記高分子に有機ＥＬ材料をドープして用いることができる。例えば、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニル、ブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープすることにより用いることができる。
【００２４】
第２乾燥工程では、吐出された第２組成物に乾燥処理（熱処理）を施して、第２組成物に含まれる非極性溶媒を蒸発させて、正孔注入／輸送層３５２上に発光層３５３を形成する。
【００２５】
なお、発光層３５３を１色ずつ順に形成するために、第２液滴吐出工程および第２乾燥工程は繰り返し行われる。例えば、まず青色（Ｂ）の発光層３５３を形成する第２組成物を用いて第２液滴吐出工程および第２乾燥工程を行い、青色（Ｂ）の発光層３５３を形成する。同様に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）と順に発光層３５３を形成する。ただし、発光層３５３を形成する順序は上記のものに限られるものではなく、発光層形成材料に応じて形成する色の順序を決めてもよい。
【００２６】
また、正孔注入／輸送層３５２は、非極性溶媒に対する親和性が低いため、正孔注入／輸送層３５２上に溶媒として非極性溶媒を用いた第２組成物を吐出しても、正孔注入／輸送層３５２と発光層３５３とを密着させることができない虞や、発光層３５３を均一に塗布できない虞がある。そこで、本実施形態の製造プロセスにおいては、正孔注入／輸送層３５２上に発光層３５３を形成する前、すなわち第２液滴吐出工程の前に、正孔注入／輸送層３５２の表面における非極性溶媒および発光層形成材料に対する親和性を高める表面改質工程を行っている。表面改質工程では、表面改質用溶媒として、第２組成物に用いた非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒を用い、液滴吐出法、スピンコート法またはディップ法により表面改質用溶媒を正孔注入／輸送層３５２上に塗布した後、これを乾燥させる。
【００２７】
次に、有機ＥＬ装置の製造装置について説明する。この有機ＥＬ装置の製造装置では、上述した有機ＥＬ装置の製造プロセスにおいて液滴吐出法が行われる工程、すなわち、発光素子形成工程（正孔注入／輸送層形成工程および発光層形成工程）と、表面改質工程とに対応して、機能液滴吐出ヘッドに機能材料を含有させた機能液を吐出させながらこれを走査する描画装置が用いられている。
【００２８】
正孔注入／輸送層形成工程を行う正孔注入層形成設備Ａ、発光層を形成する発光層形成設備Ｂおよび表面改質工程を行う表面改質設備Ｃには、設備毎に機能液を導入する機能液滴吐出ヘッド５１を搭載した描画装置１と、乾燥装置２０１と、基板搬送装置２０２と、これらを収容するチャンバ装置２０３がそれぞれ設けられている。なお、発光層形成設備Ｂにおいては、図２に示すように、色別（Ｒ・Ｇ・Ｂ）に３組の各装置が備えられている。
【００２９】
有機ＥＬ装置の製造装置で用いられる各設備の乾燥装置２０１および基板搬送装置２０２は同一構造を有しており、各設備の描画装置１は、機能液滴吐出ヘッド５１に導入する機能液が異なるのみで同一構造を有している。そこで、図２に示す発光層形成設備ＢのＢ色の発光層を形成する各装置を例に、各装置構成における一連の流れについて説明する。
【００３０】
まず、図外の装置によりバンク部の形成およびプラズマ処理を終えたワークＷが、図２の左端に位置する基板移載装置２０４から基板搬送装置２０２に搬送される。次に、ワークＷは、基板搬送装置２０２で方向および姿勢転換されて描画装置１に搬送され、描画装置１にセットされる。そして、チャンバ装置２０２内の不活性ガスの雰囲気中で第２液滴吐出工程が行われ、描画手段３は、その機能液滴吐出ヘッド５１により、基板３１１の多数の画素領域（凹部開口３４４）にＢ色の発光材料（液滴）を含む機能液を吐出する。
【００３１】
発光材料が塗着したワークＷは、描画装置１から基板搬送装置２０２に受け渡され、乾燥装置２０１に導入される。乾燥装置２０１では、基板を所定時間、高温の不活性ガスの雰囲気に曝して、発光材料中の溶剤を気化させる（第２乾燥工程）。そして再度、ワークＷを描画装置１に導入して、第２液滴吐出工程を行う。すなわち、第２液滴吐出工程と第２乾燥工程とを複数回繰り返し、発光層３５３が所望の膜厚になったところで、Ｒ色の発光層３５３を形成すべくワークＷは基板搬送装置２０２により搬送され、Ｒ色の発光層３５３が所望の膜厚まで形成されると、Ｇ色の発光層３５３を形成すべく搬送される。なお、Ｒ・Ｇ・Ｂの各色発光層３５３の形成のための作業順は任意である。また、本実施形態においては、発光層３５３を形成するために第２液滴吐出工程と第２乾燥工程を繰り返し行っているが、これらの工程を１回で行うようにしてもよい。
【００３２】
以上を前提として、本発明の主要部となる描画装置１ついて説明する。図３に示すように、実施形態の描画装置１は、機台２と、機台２上の全域に広く載置された描画手段３と、機台２上の端部に載置されたヘッド機能回復装置４とを有し、描画手段３によりワークＷ上に機能液による描画を行うと共に、ヘッド機能回復装置４により適宜、描画手段３に備える機能液滴吐出ヘッド５１の機能回復処理（メンテナンス）を行うようにしている。
【００３３】
描画手段３は、Ｘ軸テーブル１２およびＸ軸テーブル１２に直交するＹ軸テーブル１３からなる移動機構１１と、Ｙ軸テーブル１３に移動自在に取り付けたメインキャリッジ１４と、メインキャリッジ１４に垂設したヘッドユニット１５とを備えている。この場合、基板であるワークＷは、Ｘ軸テーブル１２の端部に臨む一対のワーク認識カメラ１８，１８により、Ｘ軸テーブル１２に位置決めされた状態で搭載されている。
【００３４】
図４および図６に示すように、ヘッドユニット１５は、複数（６個）の機能液滴吐出ヘッド５１と、複数の機能液滴吐出ヘッド５１を搭載するサブキャリッジ１６と、各機能液滴吐出ヘッド５１をサブキャリッジ１６に取り付けるためのヘッド保持部材１７と、で構成されている。詳細は後述するが、図６に示すように、複数の機能液滴吐出ヘッド５１は、ワークＷに対して平行になるように、副走査方向に一定間隔で分散してサブキャリッジ１６に配設されている。なお、機能液滴吐出ヘッド５１を専用部品で構成しないためにワークＷに対して機能液の十分な塗布密度を得られない場合は、機能液の十分な塗布密度を確保するために機能液滴吐出ヘッド５１を所定角度傾けてサブキャリッジ１６に配設してもよい。さらに、本実施形態では、６個の機能液滴吐出ヘッド５１を副走査方向に１列に配設しているが、例えば１２個の機能液滴吐出ヘッド５１を６個ずつに二分して、二分した各６個の機能液滴吐出ヘッド５１を副走査方向に対して相互に同じ位置となるように２列に配設するなど、複数の機能液滴吐出ヘッド５１を複数列に配設してもよい。
【００３５】
図４に示すように、機能液滴吐出ヘッド５１は、いわゆる２連のものであり、２連の接続針５３を有する機能液導入部５２と、機能液導入部５２に連なる２連のヘッド基板５４と、機能液導入部５２の下方に連なり、内部に機能液で満たされるヘッド内流路が形成されたヘッド本体５５と、を備えている。各接続針５３は、配管アダプタ５６を介して機能液を貯留する給液タンク（図示省略）に接続されており、機能液導入部５２は、各接続針５３から機能液の供給を受けるようになっている。ヘッド本体５５は、２連のポンプ部６１と、多数の吐出ノズル６２を形成したノズル形成面６４を有するノズル形成プレート６２と、を有しており、機能液滴吐出ヘッド５１では、ポンプ部６１の作用により吐出ノズル６２から機能液滴を吐出するようになっている。なお、ノズル形成面６４には、１８０個の吐出ノズル６２から成る吐出ノズル６２列が２列形成されている。
【００３６】
ヘッド機能回復装置４は、機台２上に載置した移動テーブル２１と、移動テーブル２１上に載置した保管ユニット２２、吸引ユニット２３およびワイピングユニット２４とを備えている。保管ユニット２２は、装置の稼動停止時に、機能液滴吐出ヘッド５１の吐出ノズル６２の乾燥を防止すべくこれを封止する。吸引ユニット２３は、機能液滴吐出ヘッド５１から機能液を強制的に吸引すると共に、機能液滴吐出ヘッド５１の全吐出ノズル６２からの機能液の吐出を受けるフラッシングボックスの機能を有している。ワイピングユニット２４は、主に、機能液吸引を行った後の機能液滴吐出ヘッド５１のノズル形成面６４をワイピング（拭き取り）する。
【００３７】
保管ユニット２２には、例えば機能液滴吐出ヘッド５１に対応する封止キャップ２６が昇降自在に設けられており、装置の稼動停止にヘッドユニット（の機能液滴吐出ヘッド５１）１５に臨んで上昇し、機能液滴吐出ヘッド５１のノズル形成面６４に封止キャップ２６を密接させて、これを封止する。これにより、機能液滴吐出ヘッド５１のノズル形成面６４における機能液の気化が抑制され、いわゆるノズル詰まりが防止される。
【００３８】
同様に、吸引ユニット２３には、例えば機能液滴吐出ヘッド５１に対応する吸引キャップ２７が、昇降自在に設けられており、ヘッドユニット（の機能液滴吐出ヘッド５１）１５に機能液の充填を行う場合や、機能液滴吐出ヘッド５１内で増粘した機能液を除去する場合に、吸引キャップ２７を機能液滴吐出ヘッド５１に密着させて、ポンプ吸引を行う。また、機能液の吐出（描画）を休止するときには、吸引キャップ２７を機能液滴吐出ヘッド５１から僅かに離間させておいて、フラッシング（捨て吐出）を行う。これにより、ノズル詰まりが防止され或いはノズル詰まりの生じた機能液滴吐出ヘッド５１の機能回復が図られる。
【００３９】
ワイピングユニット２４には、例えば、ワイピングシート２８が繰出し且つ巻取り自在に設けられており、繰り出したワイピングシート２８を送りながら、且つ移動テーブル２１によりワイピングユニット２４をＸ軸方向に移動させながら、機能液滴吐出ヘッド５１のノズル形成面６４を拭き取るようになっている。これにより、機能液滴吐出ヘッド５１のノズル形成面６４に付着した機能液が取り除かれ、機能液吐出時の飛行曲がり等が防止される。
【００４０】
さらに、図示では省略したが、この描画装置１には、各機能液滴吐出ヘッド５１に機能液が供給する機能液供給機構や、上記の描画手段３や機能液滴吐出ヘッド５１等の構成装置を統括制御する制御手段などが組み込まれている。
【００４１】
Ｘ軸テーブル１２は、Ｘ軸方向の駆動系を構成するモータ駆動のＸ軸スライダ３１を有し、これに吸着テーブル３３およびθテーブル３４等から成るセットテーブル３２を移動自在に搭載して、構成されている。同様に、Ｙ軸テーブル１３は、Ｙ軸方向の駆動系を構成するモータ駆動のＹ軸スライダ３６を有し、これにθテーブル３７を介して上記のメインキャリッジ１４を移動自在に搭載して、構成されている。
【００４２】
この場合、Ｘ軸テーブル１２は、機台２上に直接支持される一方、Ｙ軸テーブル１３は、機台２上に立設した左右の支柱３８，３８に支持されている。Ｘ軸テーブル１２とヘッド機能回復装置４とは、Ｘ軸方向に相互に平行に配設されており、Ｙ軸テーブル１３は、Ｘ軸テーブル１２とヘッド機能回復装置４の移動テーブル２１とを跨ぐように延在している。
【００４３】
そして、Ｙ軸テーブル１３は、これに搭載したヘッドユニット（機能液滴吐出ヘッド５１）１５を、ヘッド機能回復装置４の直上部に位置する機能回復エリア４１と、Ｘ軸テーブル１２の直上部に位置する描画エリア４２との相互間で、適宜移動させる。すなわち、Ｙ軸テーブル１３は、機能液滴吐出ヘッド５１の機能回復を行う場合には、ヘッドユニット１５を機能回復エリア４１に臨ませ、またＸ軸テーブル１２に導入したワークＷに描画を行う場合には、ヘッドユニット１５を描画エリア４２に臨ませる。
【００４４】
一方、Ｘ軸テーブル１２の一方の端部は、ワークＷをＸ軸テーブル１２にセット（載せ代える）するための移載エリア４３となっており、移載エリア４３には、上記一対のワーク認識カメラ１８，１８が配設されている。そして、この一対のワーク認識カメラ１８，１８により、吸着テーブル３３上に供給されたワークＷの２箇所の基準マークが同時に認識され、この認識結果に基づいて、ワークＷのアライメントが為される。
【００４５】
詳細は後述するが、実施形態の描画装置１では、Ｘ軸方向へのワークＷの移動を主走査とし、Ｙ軸方向への機能液滴吐出ヘッド（ヘッドユニット１５）５１の移動を副走査として、制御手段による制御を受けながら、Ｘ軸テーブル１２およびＹ軸テーブル１３を駆動して主走査および副走査を交互に繰り返し、ワークＷに描画を行っている。
【００４６】
すなわち、機能液滴吐出ヘッド（ヘッドユニット１５）５１を描画エリア４２に臨ませておいて、Ｘ軸テーブル１２による主走査（ワークＷの往復移動）に同期して、機能液滴吐出ヘッド５１を吐出駆動（機能液滴の選択的吐出）させる。また、Ｙ軸テーブル１３により適宜、副走査（ヘッドユニット１５の往復移動）が行われる。この一連の動作により、ワークＷに所望の機能液滴の選択的吐出、すなわち描画が行われる。なお、本実施形態では、ヘッドユニット１５に対して、ワークＷを主走査方向（Ｘ軸方向）に移動させるようにしているが、ヘッドユニット１５を主走査方向に移動させる構成であってもよい。また、ヘッドユニット２１を固定とし、ワークＷを主走査方向および副走査方向（Ｙ軸方向）に移動させる構成であってもよい。
【００４７】
また、機能液滴吐出ヘッド５１の機能回復を行う場合には、移動テーブル２１により吸引ユニット２３を機能回復エリア４１に移動させると共に、Ｙ軸テーブル１３によりヘッドユニット１５を機能回復エリア４１に移動させ、機能液滴吐出ヘッド５１のフラッシング或いはポンプ吸引を行う。また、ポンプ吸引を行った場合には、続いて移動テーブル２１によりワイピングユニット２４を機能回復エリア４１に移動させ、機能液滴吐出ヘッド５１のワイピングを行う。同様に、作業が終了して装置の稼動を停止する時には、保管ユニット２２により、機能液滴吐出ヘッド５１にキャッピングが行われる。
【００４８】
ここで、図５および図６を参照して、本実施形態の描画装置１がワークＷに対して描画を行う際の動作について詳細に説明する。上述したように、描画装置１に組み込まれた描画手段３では、複数の機能液滴吐出ヘッド５１は副走査方向に分散してサブキャリッジ１６に搭載されている。そして、隣り合う２つの機能液滴吐出ヘッド５１におけるノズル列間の距離、すなわち、各機能液滴吐出ヘッド５１の１８０番目のノズルと隣に配設された機能液滴吐出ヘッド５１の１番目のノズルとの距離、がノズル列の長さｄ、すなわち、各機能液滴吐出ヘッド５１における１番目のノズルから１８０番目のノズルまでの長さｄ、の３倍である３ｄとなるように、複数の機能液滴吐出ヘッド５１が配設されている。なお、隣り合う２つの機能液滴吐出ヘッド５１におけるノズル列間の距離は、各機能液滴吐出ヘッド５１が各描画領域１０１ａないし１０１ｆ(後述する)の副走査方向の中間部位から両外側部位に向かって描画するため（詳細は後述する）、ノズル列の長さｄよりも大となるが、走査回数の増大に伴い機能液が描画されてから乾燥処理が行われるまでの時間差が拡大することによって溶剤の気化量が不均一となるようなことがなければ、ノズル列の長さｄの何倍であってもよい。さらに、ノズル列間の距離は、使用されないノズルが生ずることを防ぐため、ノズル列の長さｄの整数倍であることが望ましい。
【００４９】
また、図６に示すように、各機能液滴吐出ヘッド５１に対応して、ワークＷを副走査方向に、複数の機能液滴吐出ヘッド５１の数に等分、すなわち６等分、した描画領域１０１ａないし１０１ｆが仮想されている。すなわち、この描画装置１では、各機能液滴吐出ヘッド５１ａないし５１ｆは、それぞれ対応する各描画領域１０１ａないし１０１ｆを描画走査するように配設されている。各描画領域１０１ａないし１０１ｆの幅は、ノズル列の長さｄの４倍であるため、各機能液滴吐出ヘッド５１ａないし５１ｆは、主走査を４回行うことにより、対応する各描画領域１０１ａないし１０１ｆを描画する。
【００５０】
まず、ヘッドユニット１５を移動機構１１（Ｙ軸テーブル１３）により副走査方向に移動させて、各機能液滴吐出ヘッド５１ａないし５１ｆを各描画領域１０１ａないし１０１ｆの各ｂ列（１０１ａｂないし１０１ｆｂ）に位置させ、続いて第１回目の主走査が行われる。すなわち、ワークＷを移動機構１１（Ｘ軸テーブル７１）により主走査（Ｘ軸）方向に往動させると共に、複数の機能液滴吐出ヘッド５１ａないし５１ｆを駆動させてワークＷにおける各描画領域１０１ａないし１０１ｆの各ｂ列に対して略同時並行的に機能液滴の選択的な吐出動作が行われる。
【００５１】
そして、第１回目の主走査が終わると、ヘッドユニット１５を移動機構１１（Ｙ軸テーブル１３）により副走査（Ｙ軸）方向にノズル列の長さｄだけ移動させて、各機能液滴吐出ヘッド５１ａないし５１ｆをそれぞれ対応する各描画領域１０１ａないし１０１ｆの各ｃ列（１０１ａｃないし１０１ｆｃ）に位置させた後、第２回目の主走査が行われる。すなわち、ワークＷを主走査方向に復動させると共に、複数の機能液滴吐出ヘッド５１ａないし５１ｆを駆動させて各描画領域１０１ａないし１０１ｆの各ｃ列に対する機能液滴の選択的な吐出動作が行われる。
【００５２】
以下、同様にして、各描画領域１０１ａないし１０１ｆの各ａ列（１０１ａａないし１０１ｆａ）、各描画領域１０１ａないし１０１ｆの各ｄ列（１０１ａｄないし１０１ｆｄ）、の順に、機能液滴の選択的な吐出動作が行われ、各機能液滴吐出ヘッド５１ａないし５１ｆが対応する各描画領域１０１ａないし１０１ｆのすべてを描画する。なお、各描画領域１０１ａないし１０１ｆ内における主走査の順序については、各描画領域１０１ａないし１０１ｆの各ａ列および各描画領域１０１ａないし１０１ｆの各ｄ列に対して、第３回目の主走査および第４回目の主走査により機能液の描画が行われる構成であれば、各ｂ列と各ｃ列の主走査の順は逆であってもよく、各ａ列と各ｄ列の主走査の順も逆であってもよい。
【００５３】
このように、各機能液滴吐出ヘッド５１ａないし５１ｆを、それぞれ対応する各描画領域１０１ａないし１０１ｆの各ｂ列、各ｃ列、各ａ列、各ｄ列の順に描画を行わせることにより、ワークＷの周辺部、すなわち、描画領域１０１ａａおよび描画領域１０１ｆｄに対しては、それぞれ最後の１つ前のラインの主走査、最後のラインの主走査により描画を行わせるようになっている。したがって、描画領域１０１ａａおよび描画領域１０１ｆｄにおいては、機能液の溶媒の気化速度は速いものの、機能液が描画されてから乾燥工程が行われるまでの時間が短いため、他の描画領域と比べて溶媒の気化量が多くなることがない。
【００５４】
ところで、上記した描画装置１は、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器に搭載される上記の有機ＥＬ装置３０１の他、各種の電気光学装置（デバイス）の製造に用いることが可能である。すなわち、液晶表示装置、ＦＥＤ装置、ＰＤＰ装置および電気泳動表示装置等の製造に適用することができ、これらを効率よく製造することが可能である。
【００５５】
また、他の電気光学装置としては、液晶塗布、配向膜塗布、基板間の間隔を一定に保持するためのスペーサー（ギャップ材）散布、金属配線形成、レンズ形成、レジスト形成および光拡散体形成等を包含する装置が考えられる。上記した描画装置１を各種の電気光学装置の製造に用いることにより、各種の電気光学装置を効率的に製造することが可能である。
【００５６】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の描画装置によれば、複数の仮想分割部位と同数のインクジェットヘッドが副走査方向に分散してキャリッジに搭載され、各インクジェットヘッドは対応する各仮想分割部位に対して副走査方向の中間部位から両外側部位に向かって描画を行うため、乾燥処理前における機能液の溶剤の気化量が均一になるように機能液を描画することが可能である。したがって、その後の乾燥処理によって乾燥ムラが発生することを防止できる。
【００５７】
本発明の電気光学装置の製造方法、電気光学装置、および電子機器によれば、上記した描画装置を用いて製造されるので、表示ムラのない高品質な製品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法を用いて製造した有機ＥＬ装置の断面図である。
【図２】実施形態に係る有機ＥＬ装置の製造方法における発光層形成設備の模式図である。
【図３】本実施形態における描画装置を模式的に表した平面図である。
【図４】（ａ）は機能液滴吐出ヘッドの外観斜視図、（ｂ）は機能液滴吐出ヘッドを配管アダプタに装着したときの断面図である。
【図５】サブキャリッジに搭載された機能液滴吐出ヘッドの配置例を示した図である。
【図６】本実施形態における第１回目の主走査を表した図である。
【図７】本実施形態における第２回目の主走査を表した図である。
【図８】本実施形態における第３回目の主走査を表した図である。
【図９】本実施形態における第４回目の主走査を表した図である。
【符号の説明】
１描画装置３描画手段
１１移動機構１２Ｘ軸テーブル
１３Ｙ軸テーブル１５ヘッドユニット
１６サブキャリッジ５１機能液滴吐出ヘッド
１０１描画領域３０１有機ＥＬ装置
Ｗワーク[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drawing device in which a plurality of functional liquid droplet ejection heads are dispersed in the sub-scanning direction and mounted on a head unit, a method for manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and an electronic apparatus.
[0002]
[Prior art]
Inkjet heads (functional droplet ejection heads) of inkjet printers are expected to be applied to the manufacturing field of various products because they can accurately eject minute ink droplets in the form of dots. By introducing a functional liquid such as ink or photosensitive resin liquid and ejecting functional droplets accurately onto a workpiece such as a substrate to form a film forming portion using functional droplets, a liquid crystal display device or an organic EL A drawing apparatus for manufacturing an electro-optical device such as a display device has been considered.
[0003]
Conventionally, in a liquid droplet drawing apparatus using such a functional liquid droplet ejection head, the length of the nozzle row of the functional liquid droplet ejection head is usually shorter than the drawing area. The entire region is drawn by scanning in the main scanning direction a plurality of times while sequentially shifting in the sub-scanning direction from one outer part to the other outer part in the direction. For this reason, the larger the workpiece, the greater the number of scans and the longer the drawing time.
In order to solve such a problem, in the ink jet recording apparatus, the plurality of ink jet heads are linearly arranged in the sub-scanning direction in the sub-carriage so that the nozzle rows of the plurality of ink jet heads are arranged substantially linearly. The main scanning is performed a plurality of times while sequentially shifting the inkjet head in the sub-scanning direction until reaching the line drawn by the adjacent inkjet head (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-96734 A (FIGS. 6 to 8)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the film forming section of the electro-optical device is formed by discharging the functional liquid onto the workpiece by the functional liquid droplet discharge head, and then evaporating the solvent in the functional liquid by a drying process. Since the solvent vaporized from the functional liquid diffuses to the periphery of the work until the drying process is performed after the functional liquid is discharged, the vapor density of the solvent in the atmosphere near the upper surface of the film forming unit is Therefore, the solvent vaporization rate is faster at the periphery of the workpiece and lower at the center of the workpiece.
However, as described above, when the functional liquid droplet ejection head is to be scanned while being sequentially shifted from one outer part to the other outer part in the sub-scanning direction of the workpiece, the one outer part is the first time (first time Since one line) is drawn by main scanning, the time until the drying process is performed is longer than in other parts, and the solvent vaporization rate is higher in the part, so that the amount of solvent vaporization is different in other parts. It becomes larger than the part. Therefore, the amount of the solvent vaporized before the drying process differs depending on the position on the substrate.
When the drying process is performed in such a state, there is a problem in that drying unevenness occurs in the film forming unit. Such drying unevenness causes display unevenness in the electro-optical device.
[0006]
Accordingly, the present invention provides a drawing device, a method for manufacturing an electro-optical device, an electro-optical device, and an electronic apparatus that can draw the functional liquid so that the vaporization amount of the solvent of the functional liquid before the drying treatment is uniform. The purpose is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The present invention Consists of functional materials and their solvents Multiple droplets that selectively eject functional droplets Inkjet Head and multiple Inkjet A carriage mounted with a head, and a plurality of Inkjet A moving means for moving the head in the main scanning direction and the sub-scanning direction; Inkjet And a drawing control unit that causes the head to selectively eject functional liquid droplets to perform drawing on the workpiece. The carriage includes a plurality of virtual divided portions on the workpiece that are equally divided in the sub-scanning direction. In response to Same number as virtual division Ink jet heads are distributed in the sub-scanning direction, and the drawing control means has a plurality of Inkjet The head is characterized in that drawing is performed substantially simultaneously in parallel from the intermediate part in the sub-scanning direction toward both outer parts with respect to the plurality of virtual divided parts.
[0008]
According to this configuration, a plurality of Inkjet Since the head draws substantially simultaneously in parallel from the intermediate part in the sub-scanning direction toward the both outer parts in the corresponding virtual divided parts, the last part is drawn for both outer parts in the sub-scanning direction of the workpiece. The functional liquid is drawn by one line main scanning or one line preceding main scanning. Therefore, although the solvent vaporization speed is high at both outer parts in the sub-scanning direction of the workpiece, the time from the drawing of the functional liquid to the drying process is shorter than other parts, so the amount of solvent vaporization Does not become larger than other parts.
[0009]
In this case, each Inkjet The head is preferably mounted on the carriage so that the nozzle row is parallel to the sub-scanning direction.
[0010]
According to this configuration, each Inkjet Compared to the configuration where the head is mounted on the carriage at a predetermined angle with respect to the workpiece, Inkjet The head can be easily disposed on the carriage.
[0011]
A method for manufacturing an electro-optical device according to the present invention is characterized in that a film forming unit made of functional droplets is formed on a workpiece using the above-described drawing device.
[0012]
In addition, an electro-optical device according to the present invention is characterized in that the above-described drawing device is used to form a film forming portion with functional droplets on a workpiece.
[0013]
According to these configurations, since it is manufactured using a drawing apparatus capable of drawing the functional liquid so that the vaporization amount of the solvent of the functional liquid before the drying process is uniform, drying unevenness occurs in the film forming unit. Therefore, an electro-optical device with excellent display quality can be manufactured. Examples of the electro-optical device (device) include a liquid crystal display device, an organic EL (Electro-Luminescence) device, an electron emission device, a PDP (Plasma Display Panel) device, and an electrophoretic display device. The electron emission device is a concept including a so-called FED (Field Emission Display) device. In addition, electro-optical devices include liquid crystal coating, alignment film coating, spacer (gap material) spraying to maintain a constant spacing between substrates, metal wiring formation, lens formation, resist formation, and light diffuser formation. A device that can be considered.
[0014]
An electronic apparatus according to the present invention includes the above-described electro-optical device.
[0015]
In this case, the electronic apparatus corresponds to various electric products in addition to a mobile phone and a personal computer equipped with a so-called flat panel display.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, the drawing device of the present invention is incorporated in a production line of an organic EL device which is a kind of so-called flat display, Inkjet head (hereinafter referred to as “functional droplet discharge head”) A functional liquid such as a luminescent material is introduced to form a hole injection / transport layer and R, G, and B light emitting layers of each pixel constituting the light emitting element of the organic EL device.
[0017]
Here, a structure of an organic EL device and a manufacturing method thereof will be briefly described, and then an organic EL device manufacturing apparatus including a drawing device incorporated in a manufacturing line and its peripheral equipment will be described.
[0018]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an organic EL device. As shown in FIG. 1, the organic EL device 301 includes a substrate 311 (work W), a circuit element portion 321, a pixel electrode 331, a bank portion 341, a light emitting element 351, a cathode 361 (counter electrode), and a sealing substrate 371. A wiring of a flexible substrate (not shown) and a driving IC (not shown) are connected to the organic EL element 302 composed of the above. The circuit element portion 321 is formed on the substrate 311, and a plurality of pixel electrodes 331 are aligned on the circuit element portion 321. Bank portions 341 are formed in a lattice shape between the pixel electrodes 331, and light emitting elements 351 are formed in the recess openings 344 generated by the bank portions 341. The cathode 361 is formed on the entire upper surface of the bank portion 341 and the light emitting element 351, and a sealing substrate 371 is laminated on the cathode 361.
[0019]
In the manufacturing process of the organic EL device 301, in order to appropriately form the light emitting element 351 after the bank portion 341 is formed at a predetermined position on the circuit element portion 321 and the substrate 311 on which the pixel electrode 331 is formed in advance. After that, the light emitting element 351 and the cathode 361 are formed. Then, the sealing substrate 371 is stacked on the cathode 361 and sealed to obtain the organic EL element 302. Then, the cathode 361 of the organic EL element 302 is connected to the wiring of the flexible substrate, and is connected to the driving IC. The organic EL device 301 is manufactured by connecting the wiring of the circuit element unit 321.
[0020]
The drawing apparatus 1 is used in a light emitting element forming process for forming the light emitting element 351. In the light emitting element forming step, the light emitting element 351 is formed by forming the hole injection / transport layer 352 and the light emitting layer 353 on the concave opening 344, that is, the pixel electrode 331. And a light emitting layer forming step. The hole injection / transport layer forming step includes a first droplet discharge step of discharging a first composition (functional liquid) for forming the hole injection / transport layer 352 onto each pixel electrode 331, a discharge A first drying step of forming the hole injection / transport layer 352 by drying the first composition, and the light emitting layer forming step includes a second composition (functional liquid for forming the light emitting layer 353). ) On the hole injection / transport layer 352 and a second drying step of forming the light emitting layer 353 by drying the discharged second composition. In addition, after this 1st droplet discharge process, it is preferable to carry out in inert gas atmospheres, such as nitrogen atmosphere without water, oxygen, and argon atmosphere.
[0021]
In the first droplet discharge step, the first composition containing the hole injection / transport layer forming material is discharged onto the electrode surface 332 by a droplet discharge method. The discharged first composition droplet spreads on the lyophilic electrode surface 332 and further fills in the recess opening 344. In addition, as a 1st composition used here, the solution which melt | dissolved the mixture of polythiophene derivatives, such as a polyethylene dioxythiophene (PEDOT), and a polystyrene sulfonic acid (PSS) in a polar solvent is mentioned, for example. Examples of polar solvents include isopropyl alcohol (IPA), n-butanol, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone (NMP), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI) and its derivatives, carbitol acetate In addition, glycol ethers such as butyl carbitol acetate can be used.
[0022]
In the first drying step, the discharged first composition is dried (heat treated) to evaporate the polar solvent contained in the first composition, thereby forming the hole injection / transport layer 352 on the electrode surface 332. . When the drying process is performed, evaporation of the polar solvent contained in the first composition droplets occurs mainly near the inorganic bank layer 342 and the organic bank layer 343, and the hole injecting / transporting layer forming material is formed along with the evaporation of the polar solvent. Concentrates and precipitates. Since the evaporation rate of the polar solvent on the electrode surface 332 is substantially uniform, when the polar solvent on the electrode surface 332 evaporates, the electrode layer 332 has a uniform thickness made of the material for forming the hole injection / transport layer. A hole injection / transport layer 352 is formed.
[0023]
In the second droplet discharge step, the second composition containing the light emitting layer forming material is discharged onto the hole injection / transport layer 352 by a droplet discharge method. The discharged second composition droplet spreads on the hole injection / transport layer 352 and fills in the recess opening 344. In this second droplet discharging step, a nonpolar solvent that is insoluble in the hole injection / transport layer 352 is used as the solvent of the second composition in order to prevent dissolution of the formed hole injection / transport layer 352. Specifically, cyclohexylbenzene, dihydrobenzenefuran, trimethylbenzene, tetramethylbenzene and the like can be used as the solvent for the second composition. As the light emitting layer forming material, a polyfluorene polymer derivative, a (poly) paraphenylene vinylene derivative, a perylene dye, a coumarin dye, a rhodamine dye, or the above polymer doped with an organic EL material is used. Can do. For example, it can be used by doping with rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenyl, butadiene, nile red, coumarin 6, quinacridone and the like.
[0024]
In the second drying step, the discharged second composition is subjected to a drying process (heat treatment) to evaporate a nonpolar solvent contained in the second composition, and the light emitting layer 353 is formed on the hole injection / transport layer 352. Form.
[0025]
Note that the second droplet discharge step and the second drying step are repeatedly performed in order to sequentially form the light emitting layers 353 one by one. For example, first, a second droplet discharging step and a second drying step are performed using the second composition for forming the blue (B) light-emitting layer 353 to form the blue (B) light-emitting layer 353. Similarly, the light emitting layer 353 is formed in order of red (R) and green (G). However, the order of forming the light emitting layer 353 is not limited to the above, and the order of colors to be formed may be determined according to the light emitting layer forming material.
[0026]
Further, since the hole injection / transport layer 352 has a low affinity for the nonpolar solvent, the hole injection / transport layer 352 has a hole even when the second composition using the nonpolar solvent as the solvent is discharged onto the hole injection / transport layer 352. There is a possibility that the injection / transport layer 352 and the light emitting layer 353 cannot be adhered to each other, and there is a possibility that the light emitting layer 353 cannot be applied uniformly. Therefore, in the manufacturing process of this embodiment, before the light emitting layer 353 is formed on the hole injection / transport layer 352, that is, before the second droplet discharge step, the non-injection on the surface of the hole injection / transport layer 352 is performed. A surface modification step is performed to increase the affinity for the polar solvent and the light emitting layer forming material. In the surface modification step, the same solvent as the nonpolar solvent used in the second composition or a similar solvent is used as the surface modification solvent, and the surface modification is performed by a droplet discharge method, a spin coating method, or a dip method. After applying the solvent on the hole injection / transport layer 352, it is dried.
[0027]
Next, an apparatus for manufacturing an organic EL device will be described. In this organic EL device manufacturing apparatus, a step in which a droplet discharge method is performed in the above-described organic EL device manufacturing process, that is, a light emitting element forming step (a hole injection / transport layer forming step and a light emitting layer forming step), Corresponding to the surface modification step, a drawing apparatus is used that scans a functional liquid droplet ejection head while ejecting a functional liquid containing a functional material.
[0028]
A functional liquid is introduced for each equipment into the hole injection layer forming equipment A for performing the hole injection / transport layer forming process, the light emitting layer forming equipment B for forming the light emitting layer, and the surface modifying equipment C for performing the surface modifying process. A drawing device 1 equipped with a functional liquid droplet ejection head 51, a drying device 201, a substrate transport device 202, and a chamber device 203 for housing them are provided. In addition, in the light emitting layer forming facility B, as shown in FIG. 2, three sets of each device are provided for each color (R, G, B).
[0029]
The drying device 201 and the substrate transfer device 202 of each facility used in the manufacturing apparatus of the organic EL device have the same structure, and the functional liquid introduced into the functional liquid droplet ejection head 51 is different in the drawing device 1 of each facility. Only have the same structure. Therefore, a series of flows in each device configuration will be described by taking each device for forming the B-color light emitting layer of the light emitting layer forming facility B shown in FIG.
[0030]
First, the work W after the formation of the bank portion and the plasma processing by an apparatus not shown in the drawing is transferred from the substrate transfer apparatus 204 located at the left end in FIG. 2 to the substrate transfer apparatus 202. Next, the workpiece W is changed in direction and posture by the substrate transfer device 202, transferred to the drawing device 1, and set in the drawing device 1. Then, the second droplet discharge step is performed in the atmosphere of the inert gas in the chamber apparatus 202, and the drawing unit 3 uses the functional droplet discharge head 51 to make a large number of pixel regions (recess openings 344) on the substrate 311. A functional liquid containing a B-color luminescent material (droplet) is discharged.
[0031]
The workpiece W coated with the light emitting material is transferred from the drawing apparatus 1 to the substrate transport apparatus 202 and introduced into the drying apparatus 201. In the drying apparatus 201, the substrate is exposed to a high-temperature inert gas atmosphere for a predetermined time to vaporize the solvent in the luminescent material (second drying step). And again, the workpiece | work W is introduce | transduced into the drawing apparatus 1, and a 2nd droplet discharge process is performed. That is, the second droplet discharging step and the second drying step are repeated a plurality of times, and when the light emitting layer 353 has a desired film thickness, the workpiece W is transferred by the substrate transport device 202 to form the R light emitting layer 353. When the light emitting layer 353 of R color is formed to a desired thickness, the light emitting layer 353 of G color is transported to form the light emitting layer 353. The working order for forming the R, G, and B light emitting layers 353 is arbitrary. In this embodiment, the second droplet discharge step and the second drying step are repeatedly performed to form the light emitting layer 353. However, these steps may be performed once.
[0032]
Based on the above, the drawing apparatus 1 which is a main part of the present invention will be described. As shown in FIG. 3, the drawing apparatus 1 according to the embodiment includes a machine base 2, a drawing means 3 that is widely placed on the entire area of the machine base 2, and a head that is placed on an end of the machine base 2. The function recovery device 4 is used to perform drawing with the functional liquid on the workpiece W by the drawing means 3, and the function recovery processing (maintenance) of the functional liquid droplet ejection head 51 provided in the drawing means 3 is appropriately performed by the head function recovery device 4. ).
[0033]
The drawing unit 3 includes an X-axis table 12 and a moving mechanism 11 including a Y-axis table 13 orthogonal to the X-axis table 12, a main carriage 14 that is movably attached to the Y-axis table 13, and a vertical suspension on the main carriage 14. And a head unit 15. In this case, the workpiece W, which is a substrate, is mounted in a state of being positioned on the X-axis table 12 by a pair of workpiece recognition cameras 18 and 18 facing the end of the X-axis table 12.
[0034]
As shown in FIGS. 4 and 6, the head unit 15 includes a plurality (six) of functional droplet ejection heads 51, a sub-carriage 16 on which the plurality of functional droplet ejection heads 51 are mounted, and each functional droplet ejection. And a head holding member 17 for attaching the head 51 to the sub-carriage 16. Although details will be described later, as shown in FIG. 6, the plurality of functional liquid droplet ejection heads 51 are arranged on the subcarriage 16 so as to be distributed at regular intervals in the sub-scanning direction so as to be parallel to the workpiece W. Has been. In addition, when the functional liquid droplet ejection head 51 is not composed of dedicated parts, when a sufficient application density of the functional liquid cannot be obtained on the workpiece W, the functional liquid droplets are used to ensure a sufficient application density of the functional liquid. The ejection head 51 may be disposed on the sub-carriage 16 at a predetermined angle. Further, in the present embodiment, six functional liquid droplet ejection heads 51 are arranged in one line in the sub-scanning direction. For example, 12 functional liquid droplet ejection heads 51 are divided into 6 parts each, A plurality of functional liquid droplet ejection heads 51 are arranged in a plurality of rows, for example, each of the six functional liquid droplet ejection heads 51 is divided into two rows so as to be at the same position in the sub-scanning direction. May be.
[0035]
As shown in FIG. 4, the functional liquid droplet ejection head 51 is a so-called dual type, a functional liquid introduction unit 52 having two connection needles 53, and a dual head substrate connected to the functional liquid introduction unit 52. 54, and a head main body 55 which is connected to the lower side of the functional liquid introduction section 52 and has an in-head flow path filled with the functional liquid therein. Each connection needle 53 is connected to a liquid supply tank (not shown) that stores functional liquid via a pipe adapter 56, and the functional liquid introduction unit 52 receives supply of functional liquid from each connection needle 53. It has become. The head main body 55 has a double pump unit 61 and a nozzle forming plate 62 having a nozzle forming surface 64 on which a large number of discharge nozzles 62 are formed. By this action, functional droplets are ejected from the ejection nozzle 62. The nozzle forming surface 64 is formed with two rows of discharge nozzles 62 including 180 discharge nozzles 62.
[0036]
The head function recovery device 4 includes a moving table 21 placed on the machine base 2, a storage unit 22 placed on the moving table 21, a suction unit 23, and a wiping unit 24. The storage unit 22 seals this in order to prevent the discharge nozzle 62 of the functional liquid droplet discharge head 51 from drying when the operation of the apparatus is stopped. The suction unit 23 has a function of a flushing box that forcibly sucks the functional liquid from the functional liquid droplet ejection head 51 and receives the functional liquid from all the ejection nozzles 62 of the functional liquid droplet ejection head 51. . The wiping unit 24 mainly wipes the nozzle forming surface 64 of the functional liquid droplet ejection head 51 after performing the functional liquid suction.
[0037]
In the storage unit 22, for example, a sealing cap 26 corresponding to the functional liquid droplet ejection head 51 is provided so as to be movable up and down, and the storage unit 22 rises up to the head unit (the functional liquid droplet ejection head 51) 15 when the operation of the apparatus is stopped. Then, the sealing cap 26 is brought into close contact with the nozzle formation surface 64 of the functional liquid droplet ejection head 51 to seal it. Thereby, vaporization of the functional liquid on the nozzle forming surface 64 of the functional liquid droplet ejection head 51 is suppressed, and so-called nozzle clogging is prevented.
[0038]
Similarly, the suction unit 23 is provided with a suction cap 27 corresponding to the functional liquid droplet ejection head 51, for example, so that the head unit (the functional liquid droplet ejection head 51) 15 is filled with the functional liquid. When performing or when removing the functional liquid thickened in the functional liquid droplet ejection head 51, the suction cap 27 is brought into close contact with the functional liquid droplet ejection head 51 to perform pump suction. Further, when the discharge (drawing) of the functional liquid is stopped, the suction cap 27 is slightly separated from the functional liquid droplet discharge head 51 and the flushing (disposal discharge) is performed. Thereby, nozzle clogging is prevented or functional recovery of the functional liquid droplet ejection head 51 in which nozzle clogging occurs is achieved.
[0039]
In the wiping unit 24, for example, a wiping sheet 28 is provided so as to be fed out and wound up. The wiping unit 28 functions while feeding the fed wiping sheet 28 and moving the wiping unit 24 in the X-axis direction by the moving table 21. The nozzle forming surface 64 of the droplet discharge head 51 is wiped off. As a result, the functional liquid adhering to the nozzle forming surface 64 of the functional liquid droplet ejection head 51 is removed, and flight bending or the like during functional liquid ejection is prevented.
[0040]
Further, although not shown in the drawing, the drawing apparatus 1 includes a functional liquid supply mechanism that supplies a functional liquid to each functional liquid droplet ejection head 51, and constituent devices such as the above-described drawing means 3 and the functional liquid droplet ejection head 51. The control means etc. which control the whole are incorporated.
[0041]
The X-axis table 12 has a motor-driven X-axis slider 31 that constitutes a drive system in the X-axis direction, and a set table 32 composed of a suction table 33, a θ table 34, and the like is movably mounted thereon. Has been. Similarly, the Y-axis table 13 has a motor-driven Y-axis slider 36 that constitutes a drive system in the Y-axis direction, and the main carriage 14 is movably mounted thereon via a θ table 37. It is configured.
[0042]
In this case, the X-axis table 12 is directly supported on the machine base 2, while the Y-axis table 13 is supported by left and right support columns 38, 38 erected on the machine base 2. The X-axis table 12 and the head function recovery device 4 are arranged in parallel to each other in the X-axis direction, and the Y-axis table 13 straddles the X-axis table 12 and the moving table 21 of the head function recovery device 4. So as to extend.
[0043]
The Y-axis table 13 includes a head unit (functional liquid droplet ejection head 51) 15 mounted on the Y-axis table 13 at a function recovery area 41 positioned immediately above the head function recovery device 4 and immediately above the X-axis table 12. It is appropriately moved between the drawing area 42 and the position. That is, when the Y-axis table 13 recovers the function of the functional liquid droplet ejection head 51, the head unit 15 faces the function recovery area 41 and the drawing is performed on the workpiece W introduced into the X-axis table 12. First, the head unit 15 is made to face the drawing area 42.
[0044]
On the other hand, one end of the X-axis table 12 serves as a transfer area 43 for setting (replacement) the workpiece W on the X-axis table 12. Cameras 18 are provided. The pair of workpiece recognition cameras 18 and 18 simultaneously recognize two reference marks of the workpiece W supplied on the suction table 33, and the workpiece W is aligned based on the recognition result.
[0045]
Although details will be described later, in the drawing apparatus 1 of the embodiment, the movement of the workpiece W in the X-axis direction is the main scanning, and the movement of the functional liquid droplet ejection head (head unit 15) 51 in the Y-axis direction is the sub-scanning. While being controlled by the control means, the X-axis table 12 and the Y-axis table 13 are driven, and main scanning and sub-scanning are alternately repeated to perform drawing on the workpiece W.
[0046]
That is, the functional liquid droplet ejection head (head unit 15) 51 faces the drawing area 42, and the functional liquid droplet ejection head 51 is synchronized with the main scanning (reciprocating movement of the workpiece W) by the X-axis table 12. Discharge drive (selective discharge of functional droplets) is performed. Further, sub-scanning (reciprocating movement of the head unit 15) is appropriately performed by the Y-axis table 13. By this series of operations, desired functional droplets are selectively ejected onto the workpiece W, that is, drawing is performed. In the present embodiment, the workpiece W is moved in the main scanning direction (X-axis direction) with respect to the head unit 15, but the head unit 15 may be moved in the main scanning direction. . Alternatively, the head unit 21 may be fixed and the workpiece W may be moved in the main scanning direction and the sub-scanning direction (Y-axis direction).
[0047]
Further, when performing functional recovery of the functional liquid droplet ejection head 51, the suction unit 23 is moved to the functional recovery area 41 by the moving table 21, and the head unit 15 is moved to the functional recovery area 41 by the Y-axis table 13. Then, flushing of the functional liquid droplet ejection head 51 or pump suction is performed. When the pump suction is performed, the wiping unit 24 is moved to the function recovery area 41 by the moving table 21 and the functional liquid droplet ejection head 51 is wiped. Similarly, when the operation is finished and the operation of the apparatus is stopped, the storage unit 22 performs capping on the functional liquid droplet ejection head 51.
[0048]
Here, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, the operation when the drawing apparatus 1 of the present embodiment performs drawing on the workpiece W will be described in detail. As described above, in the drawing unit 3 incorporated in the drawing apparatus 1, the plurality of functional liquid droplet ejection heads 51 are dispersedly mounted in the sub-carriage 16 in the sub-scanning direction. The distance between the nozzle rows in the two adjacent functional liquid droplet ejection heads 51, that is, the first nozzle of the functional liquid droplet ejection head 51 disposed adjacent to the 180th nozzle of each functional liquid droplet ejection head 51. The distance from the nozzle is 3d, which is 3d, which is three times the length d of the nozzle row, that is, the length d from the first nozzle to the 180th nozzle in each functional liquid droplet ejection head 51. The functional liquid droplet ejection head 51 is provided. It should be noted that the distance between the nozzle rows in the two adjacent functional liquid droplet ejection heads 51 is such that each functional liquid droplet ejection head 51 moves from the intermediate portion in the sub-scanning direction of each drawing region 101a to 101f (described later) to both outer side portions. Since the drawing is performed toward the head (details will be described later), the length becomes longer than the length d of the nozzle row, but the time difference from when the functional liquid is drawn to when the drying process is performed increases as the number of scans increases. As long as the amount of vaporization of the solvent does not become uneven, the number of nozzles may be any number of times d. Further, the distance between the nozzle rows is preferably an integral multiple of the length d of the nozzle rows in order to prevent the occurrence of unused nozzles.
[0049]
In addition, as shown in FIG. 6, corresponding to each functional liquid droplet ejection head 51, the work W is drawn in the sub-scanning direction, equally divided into the number of the plurality of functional liquid droplet ejection heads 51, i. The areas 101a to 101f are virtual. That is, in the drawing apparatus 1, each of the functional liquid droplet ejection heads 51a to 51f is arranged so as to draw and scan the corresponding drawing regions 101a to 101f. Since the width of each of the drawing areas 101a to 101f is four times the length d of the nozzle row, each of the functional liquid droplet ejection heads 51a to 51f performs the main scanning four times, thereby corresponding each of the drawing areas 101a to 101f. 101f is drawn.
[0050]
First, the head unit 15 is moved in the sub-scanning direction by the moving mechanism 11 (Y-axis table 13), and the function liquid droplet ejection heads 51a to 51f are placed in the b rows (101ab to 101fb) of the drawing regions 101a to 101f. Then, the first main scanning is performed. That is, the work W is moved forward in the main scanning (X-axis) direction by the moving mechanism 11 (X-axis table 71), and the plurality of functional liquid droplet ejection heads 51a to 51f are driven to thereby draw the drawing regions 101a to 101a on the work W. The functional liquid droplets are selectively ejected substantially simultaneously in parallel with each b row of 101f.
[0051]
When the first main scanning is finished, the head unit 15 is moved by the moving mechanism 11 (Y-axis table 13) in the sub-scanning (Y-axis) direction by the length d of the nozzle row, and each functional droplet is discharged. After the heads 51a to 51f are positioned in the c rows (101ac to 101fc) of the corresponding drawing regions 101a to 101f, the second main scan is performed. That is, the work W is moved back in the main scanning direction, and the plurality of functional liquid droplet ejection heads 51a to 51f are driven to perform the selective ejection operation of the functional liquid droplets for the respective c columns of the drawing regions 101a to 101f. Is called.
[0052]
In the same manner, the functional liquid droplets are selectively ejected in the order of the a columns (101aa to 101fa) of the drawing regions 101a to 101f and the d columns (101ad to 101fd) of the drawing regions 101a to 101f. Is performed, and each of the functional liquid droplet ejection heads 51a to 51f draws all of the corresponding drawing regions 101a to 101f. Note that the order of main scanning in each of the drawing areas 101a to 101f is the third main scanning and the first scanning for each of the a columns of the drawing areas 101a to 101f and the d columns of the drawing areas 101a to 101f. As long as the functional liquid is drawn by the fourth main scanning, the order of the main scanning in each of the b columns and the c columns may be reversed, and the order of the main scanning in each of the a columns and the d columns. Or vice versa.
[0053]
In this way, by causing each functional liquid droplet ejection head 51a to 51f to perform drawing in the order of each b row, each c row, each a row, and each d row of each corresponding drawing area 101a to 101f, In the peripheral portion of W, that is, the drawing area 101aa and the drawing area 101fd, drawing is performed by main scanning of the last previous line and main scanning of the last line, respectively. Therefore, in the drawing area 101aa and the drawing area 101fd, although the vaporization rate of the functional liquid solvent is high, the time from the drawing of the functional liquid to the drying process is short. The amount of vaporization does not increase.
[0054]
The drawing apparatus 1 described above can be used for manufacturing various electro-optical devices (devices) in addition to the organic EL device 301 mounted on an electronic device such as a mobile phone or a personal computer. That is, it can be applied to the manufacture of liquid crystal display devices, FED devices, PDP devices, electrophoretic display devices, etc., and these can be manufactured efficiently.
[0055]
Other electro-optical devices include liquid crystal coating, alignment film coating, spacer (gap material) spraying to maintain a constant spacing between substrates, metal wiring formation, lens formation, resist formation, and light diffuser formation. A device that includes: Various electro-optical devices can be efficiently manufactured by using the drawing apparatus 1 described above for manufacturing various electro-optical devices.
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the drawing apparatus of the present invention, a plurality of Same number as virtual division of Inkjet The heads are distributed in the sub-scanning direction and mounted on the carriage. Inkjet Since the head draws from the intermediate part in the sub-scanning direction to both outer parts for each corresponding virtual division part, the functional liquid is drawn so that the amount of vaporization of the functional liquid before drying is uniform. Is possible. Therefore, it is possible to prevent drying unevenness from occurring due to the subsequent drying process.
[0057]
According to the method for manufacturing an electro-optical device, the electro-optical device, and the electronic apparatus of the present invention, since it is manufactured using the above-described drawing apparatus, a high-quality product without display unevenness can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an organic EL device manufactured using the manufacturing method of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a light emitting layer forming facility in the method for manufacturing an organic EL device according to the embodiment.
FIG. 3 is a plan view schematically showing a drawing apparatus in the present embodiment.
4A is an external perspective view of a functional liquid droplet ejection head, and FIG. 4B is a cross-sectional view when the functional liquid droplet ejection head is attached to a pipe adapter.
FIG. 5 is a diagram illustrating an arrangement example of functional liquid droplet ejection heads mounted on a sub-carriage.
FIG. 6 is a diagram illustrating a first main scan in the present embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating a second main scan in the present embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating a third main scan in the present embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a fourth main scan in the present embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Drawing device 3 Drawing means
11 Movement mechanism 12 X-axis table
13 Y-axis table 15 Head unit
16 Subcarriage 51 Function droplet discharge head
101 Drawing area 301 Organic EL device
W Work

Claims

A plurality of inkjet heads that selectively eject functional droplets composed of a functional material and a solvent thereof ;
A carriage carrying the plurality of inkjet heads;
Moving means for moving the plurality of inkjet heads in the main scanning direction and the sub-scanning direction via the carriage;
In a drawing apparatus comprising: a drawing control unit that selectively draws functional droplets to the plurality of inkjet heads in synchronization with the movement by the moving unit to perform drawing on a workpiece;
The carriage is mounted with the same number of inkjet heads distributed in the sub-scanning direction as corresponding to the plurality of virtual division parts on the work equally divided in the sub-scanning direction,
The drawing control unit causes the plurality of inkjet heads to perform drawing substantially simultaneously in parallel from the intermediate portion in the sub-scanning direction toward both outer portions with respect to the plurality of virtual divided portions. Drawing device.

The drawing apparatus according to claim 1, wherein each of the inkjet heads is mounted on the carriage so that a nozzle row thereof is parallel to the sub-scanning direction.

3. A method of manufacturing an electro-optical device, wherein the drawing device according to claim 1 or 2 is used to form a film forming portion by functional droplets on a work.

3. An electro-optical device using the drawing apparatus according to claim 1 or 2 and forming a film-forming portion made of functional droplets on a workpiece.

An electronic apparatus comprising the electro-optical device manufactured by the method for manufacturing the electro-optical device according to claim 3 or the electro-optical device according to claim 4.