JP4835000B2 - 有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法及び液滴吐出装置 - Google Patents
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また、本発明の電気光学装置の製造方法は、上記の電気光学装置の製造方法であって、前記第1液状物は、前記第2液状物よりも蒸発速度が遅いことを特徴とする。
上記の課題を解決するために、本発明の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法は、複数の画素の各々に発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法において、ホスト材料が配合された第1液状物の液滴を複数の画素の各々に吐出する工程と、ゲスト材料が配合された第2液状物の液滴を、前記複数の画素の各々に吐出し、前記第1液状物と前記第2液状物を混合させる工程と、前記複数の画素の各々において、前記第1及び第2液状物を乾燥させる工程と、を有することを特徴とする。
上記の課題を解決するために、本発明では、液状物を貯留しておく液状物貯留部と、該液状物貯留部に連通する圧力発生室と、前記圧力発生室に設けられたノズル開口と、前記圧力発生室を膨張、収縮させる圧力発生素子とを有する液滴吐出装置において、前記液状物貯留部、前記圧力発生室、前記ノズル開口および前記圧力発生素子として、組成が相違する有機溶剤系の液状物を液滴として吐出する複数系列の液状物貯留部、圧力発生室、ノズル開口および圧力発生素子を備え、前記複数系列のノズル開口から媒体上に液滴をドット状に吐出し、当該媒体上で液滴同士を混合させることを特徴とする。
図1は、本発明の実施形態に係る液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。なお、液滴吐出装置によってカラー印刷やカラーの表示装置を製造する場合、通常、R、G、Bの3色の絵素を形成する必要がある。従って、液滴吐出装置については、1台で各色に対応する液滴を吐出可能に構成するか、所定の色に対応するものを複数台、準備することになるが、以下の説明では、後者において複数、準備した液滴吐出装置のうちの1台を説明する。
図2(A)、(B)はそれぞれ、液滴吐出ヘッド22の構成を示す説明図である。図3(A)、(B)、(C)はそれぞれ、液滴吐出ヘッド22の内部構造を模式的に示す説明図、撓み振動モードの圧力発生素子の説明図、および縦振動モードの圧力発生素子の説明図である。なお、液滴吐出装置において、1台で各色に対応する液滴を吐出する場合、各色に対応する液滴吐出ヘッド22が共通のキャリッジ26に複数、保持されることになる。
図4は、図1に示す液滴吐出装置の制御系を示すブロック図である。図5および図6は、図1に示す液滴吐出装置に用いた液滴吐出ヘッドのヘッド駆動部の電気的構成を示す説明図、およびヘッド駆動部を構成する素子の説明図である。なお、図4に示す例では、制御系をコンピュータ本体部側に構成した例を示してあるが、その一部については、液滴吐出装置本体側に構成してもよい。
図7は、図1に示す液滴吐出装置に用いた駆動信号の一例を示す波形図である。図3(A)および図7において、圧力発生素子39に印加される駆動信号COMは、吐出すべき液状物Mの粘度などに応じて最適な波形に設定されるが、ここに示す駆動信号COMは、中間電位Vmから最高電位VPSまで電位を変化させて圧力発生室33を初期状態から膨張させる吐出用膨張要素S1と、最高電位VPSを保持して圧力発生室33の膨張状態を保持する吐出用ホールド要素S2と、最高電位VPSから最低電位VLSまで電位を変化させて膨張状態にある圧力発生室33を収縮させて液滴M0を吐出させる吐出用収縮要素S3と、最低電位VLSを保持して圧力発生室33の収縮状態を保持する制振用ホールド要素S4と、最低電位VLSから中間電位Vmに変化させて収縮状態にある圧力発生室33を初期状態にまで復帰させる制振用膨張要素S5とを含んでいる。
本形態では、図2(A)に示すように、液状物貯留部37、圧力発生室33、ノズル開口27および圧力発生素子39は、いずれも2組、構成されており、組成が相違する有機溶剤系の液状物M(液状物MA、MB)を液滴M0(液滴MA0、MB0)として吐出する第1系列Aの液状物貯留部37、圧力発生室33、ノズル開口27および圧力発生素子39と、第2系列Bの液状物貯留部37、圧力発生室33、ノズル開口27および圧力発生素子39とに系列化されている。それに伴って、図3(A)に示す液状物Mの流路、図5および図6に示す駆動回路の一部も系列化されている。また、第1系列Aのノズル開口27、および第2系列Bのノズル開口27はいずれも、基板(図1の基板12)上の同一箇所に液滴をドット状に吐出し、基板上で液滴同士を混合させる。
第1系列Aの液状物MAの組成
ゲスト材料の1−メチルナフタレン溶液
(1−メチルナフタレンの沸点=245℃)
を基板(電気光学装置用基板)上に吐出するための系列として利用され、第2系列Bの液状物貯留部37、圧力発生室33、ノズル開口27および圧力発生素子39は、例えば、下記組成の有機溶剤系の液状物M
第2系列Bの液状物MBの組成
ホスト材料の1,2、3、4−テトラメチルベンゼンの溶液
(1、2、3、4−テトラメチルベンゼンの沸点=203℃)
を基板上に吐出するための系列として利用される。すなわち、第1系列Aの液状物貯留部37は、ホスト材料が配合された液状物MBを貯留するホスト材料吐出用液状物貯留部として用いられ、第2系列Bの液状物貯留部37は、ゲスト材料が配合された液状物MAを貯留するゲスト材料吐出用液状物貯留部として用いられている。なお、有機EL素子の発光層としては、生成した一重項の励起子による発光をそのまま利用することができるが、本形態では、発光層で生成した一重項の励起子のエネルギーを他の材料に移動して発光させるため、ホスト材料とゲスト材料を用いている。この場合、最初に一重項の励起子となる材料をホスト材料、一重項の励起子からのエネルギー移動により励起され発光する材料をゲスト材料という。ホスト材料およびゲスト材料の組み合わせとしては、例えば、アルミニウムキノリノール錯体をホスト材料として用い、DCM2をゲスト材料として用いる。また、ペリレンテトラカルボン酸二無水物をホスト材料として用い、ペンタセンをゲスト材料として用いることができる。
このように本形態では、液状物貯留部37に貯留されている液状物Mをノズル開口27から液滴M0として吐出するにあたって、液状物貯留部37、圧力発生室33、ノズル開口27および圧力発生素子39を、組成が相違する有機溶剤系の液状物MA、MBを液滴MA0、MB0として吐出する第1系列Aの液状物貯留部37、圧力発生室33、ノズル開口27および圧力発生素子39と、第2系列Bの液状物貯留部37、圧力発生室33、ノズル開口27および圧力発生素子39とに系列化しておき、各系列のノズル開口25から基板上の同一箇所に液滴MA0、MB0をドット状に吐出し、基板上で液滴MA0、MB0を混合させる。このため、液状物MA、MBを粘度の経時変化などの面で安定した組成で調製し、液状物貯留部37に保存しておける。従って、いずれの系列の液状物MA、MBについても、例えば、温度が10℃から40℃の条件下での30日の保存期間中の粘度変化を5%以内、さらには1%以内に抑えることができる。それ故、有機溶剤系の液状物MA、MBを液滴MA0、MB0として吐出する場合でも、使用中あるいは保存中、液状物MA、MBの特性変化を小さく抑えることができるので、液滴MA0、MB0を常に安定した状態で吐出することができる。
図2(A)に示す形態では、1つの液滴吐出ヘッド22に第1系列Aの圧力発生室33、ノズル開口27および圧力発生素子39と、第2系列Bの圧力発生室33、ノズル開口27および圧力発生素子39とが構成されている例であったが、図2(B)に示すように、第1系列Aの圧力発生室33、ノズル開口27および圧力発生素子39と、第2系列Bの圧力発生室33、ノズル開口27および圧力発生素子39とが各々、別の液滴吐出ヘッド22A、22Bに構成されている構成を採用してもよい。この場合も、2つの吐出ヘッド22A、22Bを共通のキャリッジ26(図1参照)に搭載しておけばよい。但し、2つの吐出ヘッド22A,22Bが各々、別のキャリッジ26に搭載されている構成を採用してもよい。また、本形態では、液状物MA,MBの溶媒が全て有機溶剤であったが、溶媒の一部として水を用いた場合に本発明を適用してもよい。
電気光学装置の一例として、有機EL表示装置の構成およびその製造工程を説明する。図8(A)、(B)は、電気光学物質として電荷注入型の有機薄膜を用いたEL素子を備えた有機EL表示装置のブロック図、およびその画素の構成を示す断面図である。図9は、有機EL表示装置の製造工程の手順を示す製造工程断面図であり、図8(B)に示す有機EL表示装置の1画素分の断面に相当する。
上記形態では、本発明を有機EL表示装置の製造工程に用いた例であったが、液晶表示装置のカラーフィルタ(画素構成要素)の形成などに本発明を適用してもよい。また、インクジェットプリンタと称せられる液滴吐出装置に本発明を適用してもよい。
Claims (7)
- 複数の画素の各々に発光層を備えた有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法であって、
第一の有機溶剤に前記発光層のゲスト材料が配合された第一の液状物を貯留しておく第一の液状物貯留部と、
該第一の液状物貯留部に連通する第一の圧力発生室と、
前記第一の圧力発生室に設けられた第一のノズル開口と、
前記第一の圧力発生室を膨張、収縮させる第一の圧力発生素子と、
第二の有機溶剤に前記発光層のホスト材料が配合された前記第二の液状物を貯留しておく第二の液状物貯留部と、
該第二の液状物貯留部に連通する第二の圧力発生室と、
前記第二の圧力発生室に設けられた第二のノズル開口と、
前記第二の圧力発生室を膨張、収縮させる第二の圧力発生素子と、を備えた液滴吐出装置を用い、
前記第二の液状物の液滴を複数の画素の各々に吐出する工程と、
前記第一の液状物の液滴を前記複数の画素の各々に吐出し、前記第一の液状物と前記第二の液状物とを混合させる工程と、
前記複数の画素の各々において、前記第一の有機溶剤及び前記第二の有機溶剤とを乾燥させで発光層を形成する工程と、を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 - 前記第二の液状物は、前記第一の液状物よりも蒸発速度が遅いことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
- 前記画素の各々に吐出される前記第一の液状物の吐出量と前記第二の液状物の吐出量は、重量割合で1:4であることを特徴とする請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
- 少なくとも前記第一の有機溶剤及び前記第二の有機溶剤のいずれかは、沸点が200℃以上であることを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
- 前記ホスト材料はアルミニウムキノリノール錯体であり、前記ゲスト材料はDCM2であることを特徴とする請求項1乃至4に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
- 前記ホスト材料はペリレンテトラカルボン酸二無水物であり、前記ゲスト材料はペンタセンであることを特徴とする請求項1乃至4に記載の有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
- 有機EL素子を形成するための液滴吐出装置であって、
前記有機EL素子の発光層のゲスト材料を含む第一の液状物を貯留しておく第一の液状物貯留部と、
該第一の液状物貯留部に連通する第一の圧力発生室と、
前記第一の圧力発生室に設けられた第一のノズル開口と、
前記第一の圧力発生室を膨張、収縮させる第一の圧力発生素子と、
前記有機EL素子の発光層のホスト材料を含む前記第二の液状物を貯留しておく第二の液状物貯留部と、
該第二の液状物貯留部に連通する第二の圧力発生室と、
前記第二の圧力発生室に設けられた第二のノズル開口と、
前記第二の圧力発生室を膨張、収縮させる第二の圧力発生素子と、を備え、
前記第一のノズル開口から媒体上に第一の液状物の第一の液滴を吐出する第一液滴吐出手段と、
前記第二のノズル開口から前記第一の液滴が吐出された領域に第二の液状物を吐出する第二液滴吐出手段と、を有することを特徴とする液滴吐出装置。
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