JP6380890B2 - インクジェットプリンタヘッド及びその製造方法、並びにインクジェットプリンタヘッドを搭載した描画装置 - Google Patents
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Description
(熱の伝わりやすさ)=(物体の熱伝導率)×(伝熱断面積)/(物体の長さ)
で表される。発熱抵抗体などの熱量を効率良く伝導するためには、これらのパラメータが重要である。
図1は本発明の第1の実施形態として、本発明に係るインクジェットプリンタヘッドの構成を示す斜視図、図2は図1のA−A’線に沿ったインクジェットプリンタヘッド要部を簡略化して示す断面図である。通常、インクジェットプリンタヘッドには多数のノズルを有するが、以下では、発明の理解を容易にするためにごく少数のノズルを図示し、説明する。
次に第1の実施形態の別の製造方法を第2の実施形態として以下に説明する。図6は本発明の第2の実施形態であるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の各工程における断面構造を示している。
次に第1の実施形態のさらに別の製造方法を第3の実施形態として以下に説明する。図7は本発明の第3の実施形態であるインクジェットプリンタヘッドの製造方法の各工程における上面図を示している。
次に第4の実施形態について説明する。第4の実施形態のインクジェットプリンタヘッドは図1〜4で示されるインクジェットプリンタヘッドと同様のものであるが、駆動回路や発熱抵抗体層の通電を制御するTFTに用いられる活性層を、SiCや酸化物半導体などで代表されるバンドギャップの広い、ワイドギャップ半導体膜を用いて形成することを特徴としている。
次に第5の実施形態について説明する。図8は本発明の第5の実施形態として、本発明に係るインクジェットプリンタヘッドの構成を示す斜視図、図9は図8のB−B’線に沿ったインクジェットプリンタヘッド要部を簡略化して示す断面図である。
次に第6の実施形態の説明をする。図10に示すように、本実施形態では、第5の実施形態と同様に、発熱抵抗体層8の下に位置し、発熱抵抗体層8よりも面積が大きい第二の伝熱層16が下地膜3とゲート絶縁膜5の間に配置される。さらに同じく発熱抵抗体層8の下に位置し、発熱抵抗体層8よりも面積が大きい別の第二の伝熱層15がゲート絶縁膜5と層間絶縁膜7の間に配置される。ただし、第5の実施形態と異なり、第二の伝熱層16がTFTの活性層と連接されず、かつ、第二の伝熱層15がゲート電極膜6と連接されないうえ、第二の伝熱層15と第二の伝熱層16がゲート絶縁膜5のコンタクトホールを介して接続されている。これはゲート絶縁膜5を形成後、パターニングを施した後に、第二の伝熱層15を第二の伝熱層16と接続するように形成することで作製される。
次に第7の実施形態として、描画装置の代表例であるラインプリンタ30について説明する。図11は本発明の第7の実施形態として、本発明に係るインクジェットプリンタヘッドを搭載したラインプリンタの概略図である。
次に第8の実施形態として、描画装置の別の例であるパターン形成装置について説明する。図12は本発明の第8の実施形態として、本発明に係るインクジェットプリンタヘッド41を搭載したパターン形成装置の概略図である。
2 剥離補助層
3 下地膜
4 多結晶シリコン膜(活性層)
5 ゲート絶縁膜
6 ゲート電極膜
7 層間絶縁膜
8 発熱抵抗体層
9 電極膜
10 パッシベーション膜
11 無機膜もしくは樹脂膜
12 ノズル
13 インク供給口
13a インク流路
14 ガラス基板
15、16 第二の伝熱層
20 樹脂膜(犠牲樹脂膜)
30 ラインプリンタ
41 インクジェットプリンタヘッド
42 配線
43 基板
Claims (15)
- 基板上に少なくとも剥離補助層を成膜する工程と、前記剥離補助層の上に発熱抵抗体層、薄膜トランジスタ、液体を吐出するためのノズルを形成する工程と、前記基板から前記剥離補助層を剥離する工程と、前記剥離補助層の下面に第一の伝熱層を形成する工程と、前記第一の伝熱層側から前記ノズルにインクを供給するための供給口を形成する工程と、を有することを特徴とするインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
- 前記剥離補助層の下面に前記第一の伝熱層を形成する工程が、前記薄膜トランジスタの活性層を形成した後に実施されることを特徴とする請求項1に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
- 前記インクを供給するための供給口を形成する工程において、前記剥離補助層の上に前記発熱抵抗体層、前記薄膜トランジスタ及び前記ノズルを形成する際に、前記ノズルから前記剥離補助層に到達する第1の経路を形成し、前記剥離補助層の下面に形成された前記第一の伝熱層に第2の経路を形成し、前記第1の経路と前記第2の経路とを繋げることにより、前記供給口を形成することを特徴とする請求項1又は2に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
- 成膜されたアモルファスシリコンにレーザアニールを施し、シリコンを結晶化することで、前記薄膜トランジスタの活性層を形成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一に記載のインクジェットプリンタヘッドの製造方法。
- 発熱抵抗体層と、薄膜トランジスタと、液体を吐出するためのノズルと、が設けられたインクジェットプリンタヘッドであって、
前記発熱抵抗体層の下方に第一の伝熱層が設けられており、前記発熱抵抗体層で発生する熱を前記第一の伝熱層に伝達するための熱伝達層が前記発熱抵抗体層と前記第一の伝熱層との間に設けられており、
前記熱伝達層、及び前記薄膜トランジスタの下に設けられる下地膜は前記第一の伝熱層よりも熱伝導率が低い材料で構成されることを特徴とするインクジェットプリンタヘッド。 - 前記第一の伝熱層は、前記ノズルにインクを供給するためのインク供給口を除いた部分に存在することを特徴とする請求項5に記載のインクジェットプリンタヘッド。
- 前記熱伝達層の膜厚よりも前記第一の伝熱層の膜厚の方が厚いことを特徴とする請求項5又は6に記載のインクジェットプリンタヘッド。
- 前記発熱抵抗体層と前記熱伝達層の間に配置され、かつ、前記発熱抵抗体層の下部に前記発熱抵抗体層よりも面積が大きい第二の伝熱層を備えることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか一に記載のインクジェットプリンタヘッド。
- 前記第二の伝熱層が、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜と前記下地膜との間、もしくは前記薄膜トランジスタのゲート電極とソース・ドレイン電極を分離する層間絶縁膜と前記ゲート絶縁膜との間、もしくはこれらの両方に配置されることを特徴とする請求項8に記載のインクジェットプリンタヘッド。
- 前記第二の伝熱層は前記インクジェットプリンタヘッドの端部までパターンが存在し、前記インクジェットプリンタヘッドの外部と接触する部分があることを特徴とする請求項9に記載のインクジェットプリンタヘッド。
- 前記第二の伝熱層は前記ゲート電極と同じ材料の膜、もしくは前記薄膜トランジスタの活性層と同じ材料の膜であることを特徴とする請求項9又は10に記載のインクジェットプリンタヘッド。
- 前記薄膜トランジスタの活性層が多結晶シリコン、もしくはワイドギャップ半導体、もしくは多結晶炭化シリコンで構成されることを特徴とする請求項5乃至11のいずれか一に記載のインクジェットプリンタヘッド。
- 前記多結晶シリコンが、成膜されたアモルファスシリコンをレーザアニールによって結晶化した多結晶シリコンであることを特徴とする請求項12に記載のインクジェットプリンタヘッド。
- 請求項5乃至13のいずれか一に記載のインクジェットプリンタヘッドを搭載した描画装置。
- 前記インクジェットプリンタヘッドがライン状に配置された請求項14に記載のインクジェットプリンタヘッドを搭載した描画装置。
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