WO2016157712A1 - 機能性インク、成膜方法、液滴吐出装置、膜付デバイスおよび電子機器 - Google Patents

機能性インク、成膜方法、液滴吐出装置、膜付デバイスおよび電子機器 Download PDF

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WO2016157712A1
WO2016157712A1 PCT/JP2016/001030 JP2016001030W WO2016157712A1 WO 2016157712 A1 WO2016157712 A1 WO 2016157712A1 JP 2016001030 W JP2016001030 W JP 2016001030W WO 2016157712 A1 WO2016157712 A1 WO 2016157712A1
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WO
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functional ink
film
droplet discharge
boiling point
functional
Prior art date
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PCT/JP2016/001030
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English (en)
French (fr)
Inventor
園山 卓也
光治 今村
Original Assignee
セイコーエプソン株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/26Processes for applying liquids or other fluent materials performed by applying the liquid or other fluent material from an outlet device in contact with, or almost in contact with, the surface
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/02Printing inks
    • C09D11/03Printing inks characterised by features other than the chemical nature of the binder
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D11/00Inks
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/15Hole transporting layers

Definitions

  • the present invention relates to a functional ink, a film forming method, a droplet discharge device, a film-coated device, and an electronic apparatus.
  • a droplet discharge head used in such a method generally includes a plurality of nozzle openings, and discharges functional ink as droplets from each nozzle opening. From the viewpoint of forming the droplets with high dimensional accuracy and improving the flying characteristics of the droplets, the density, surface tension and viscosity of the functional ink, the diameter of the nozzle opening, and the droplet discharge An invention that defines the relationship of speed is disclosed (for example, see Patent Document 1).
  • the functional ink cannot be stably supplied from the storage unit (ink cartridge or ink tank) that stores the functional ink to the droplet discharge head, it is difficult to form a film with high dimensional accuracy.
  • the reservoir and the droplet discharge head are connected by a supply line composed of a thin tube such as a tube, but the flow of functional ink is disturbed in the supply line (turbulent flow occurs). If this is the case, the functional ink may involve (capture) bubbles.
  • An object of the present invention is to provide a functional ink that does not easily disturb the flow when passing through a supply line, a film forming method and a droplet discharge device using the functional ink, and a device with a film manufactured using the functional ink And providing an electronic apparatus having the film-coated device.
  • the present invention has been made to solve at least a part of the problems described above, and can be realized as the following forms or application examples.
  • the functional ink of the present invention includes a film forming material and a liquid medium in which the film forming material is dissolved or dispersed, and has a kinematic viscosity coefficient at room temperature of 2.5 ⁇ 10 ⁇ 7 to 235 ⁇ 10 ⁇ 7. m 2 / s, and the Reynolds number when passing through the supply line at room temperature is adjusted to be 2,300 or less.
  • the functional ink adjusted to have such characteristics is less likely to be disturbed because the flow becomes a laminar flow in the supply line, and can be smoothly and reliably transferred in the supply line.
  • the static viscosity coefficient at room temperature is preferably 0.3 ⁇ 10 ⁇ 3 to 20 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa ⁇ s.
  • the functional ink is more likely to be a laminar flow within the supply line, and for example, when ejecting droplets, the functional ink can be more reliably ejected as droplets.
  • the functional ink of the present invention preferably has a density of 850 to 1,200 kg / m 3 .
  • the functional ink is more likely to be a laminar flow within the supply line, and for example, when ejecting droplets, the functional ink can be more reliably ejected as droplets.
  • the amount of dissolved gas at room temperature is preferably 50 ppm or less.
  • the functional ink when the functional ink is transferred, even if the functional ink entrains (takes in) the bubble for some reason, the functional ink can absorb the bubble (gas). For this reason, for example, when ejecting droplets, functional ink can be ejected stably and without unevenness.
  • the inner diameter of the tube constituting the supply line is preferably 0.1 ⁇ 10 ⁇ 3 to 10 ⁇ 10 ⁇ 3 m.
  • the speed of the functional ink when passing through the supply line is preferably 0.1 to 2 m / s.
  • the film forming method of the present invention includes a step of supplying the functional ink of the present invention to a droplet discharge head via a supply line, and discharging the functional ink as droplets from the droplet discharge head to perform recording. It comprises a step of forming a liquid film of the functional ink by adhering to a medium, and a step of forming a film by drying the liquid film.
  • a film having a uniform film thickness can be formed on the substrate with excellent film forming accuracy.
  • the droplet discharge device of the present invention connects a storage unit that stores the functional ink of the present invention, a droplet discharge head that discharges the functional ink as droplets, and the storage unit and the droplet discharge head. And a supply line for transferring the functional ink from the reservoir to the droplet discharge head.
  • the droplet discharge device having such a configuration, functional ink can be discharged as droplets stably and without unevenness, so that a film with a uniform film thickness can be formed on a substrate with excellent film formation accuracy. can do.
  • the device with a film of the present invention is characterized by having a film formed by the film forming method of the present invention or the droplet discharge apparatus of the present invention or a film obtained by processing the film.
  • Such a device with a film is provided with a film with high dimensional accuracy, and thus has excellent reliability.
  • the electronic apparatus of the present invention includes the film-coated device of the present invention.
  • Such an electronic device includes a device with a film having high dimensional accuracy, it is excellent in reliability.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of the droplet discharge device of the present invention
  • (b) is a schematic plan view showing the arrangement of the droplet discharge head
  • (c) is a schematic diagram of the droplet discharge head.
  • FIG. 14 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer that is an example of an electronic apparatus. It is a perspective view which shows the structure of the mobile telephone (PHS is also included) which is an example of an electronic device. It is a perspective view which shows the structure of the digital still camera which is an example of an electronic device.
  • FIG. 1A is a perspective view showing a schematic configuration of a droplet discharge device
  • FIG. 1B is a schematic plan view showing the arrangement of droplet discharge heads
  • FIG. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an ink supply mechanism
  • FIG. 3 illustrates a relationship between a droplet discharge head, an intermediate storage unit, and a pressure adjustment valve in the head unit.
  • FIG. 1 shows an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other.
  • a direction parallel to the X axis is referred to as “X axis direction”
  • a direction parallel to the Y axis is referred to as “Y axis direction”
  • a direction parallel to the Z axis is referred to as “Z axis direction”.
  • the Z axis is along the vertical direction
  • the + Z axis direction side (the tip side of the arrow indicating the Z axis) is “up”
  • the ⁇ Z axis direction side the base end side of the arrow indicating the Z axis)
  • the droplet discharge device 6 shown in FIGS. 1 and 2 is an inkjet device.
  • the droplet discharge device 6 includes a base 7, a pair of guide rails 8, a stage 9, a main scanning position detection device 10, a support base 12, a guide member 13, a cartridge installation unit 14, and a guide.
  • a rail 15, a carriage 16, a sub-scanning position detection device 17, a head unit 18, and an ink supply mechanism 101 are provided.
  • the base 7 has a rectangular parallelepiped shape having an upper surface 7a along the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • a pair of guide rails 8 extending along the Y-axis direction is installed on the upper surface 7 a of the base 7.
  • the stage 9 is attached to the pair of guide rails 8 via a linear motion mechanism (not shown). As a result, the stage 9 is moved along the pair of guide rails 8 so that a later-described droplet discharge head 22 is moved relative to the stage 9 in the main scanning direction (Y-axis direction in the present embodiment). Can be made.
  • a linear motor is used as such a linear motion mechanism, and the stage 9 repeats forward and backward movements at a predetermined speed along the Y-axis direction.
  • this linear motion mechanism is not limited to a linear motor, For example, a screw-type linear motion mechanism etc. may be sufficient.
  • a main scanning position detection device 10 is provided on the upper surface 7a of the base 7.
  • the main scanning position detection device 10 detects the position of the stage 9 with respect to the base 7 in the Y-axis direction (that is, the position in the main scanning direction).
  • a mounting surface 11 on which the recording medium 2 is mounted is formed on the upper surface of the stage 9.
  • the mounting surface 11 is provided with a suction chuck mechanism (not shown). By this chuck mechanism, the recording medium 2 on the mounting surface 11 is attracted and fixed to the mounting surface 11.
  • a pair of support bases 12 extending upward are provided at both ends of the base 7 in the X-axis direction.
  • a guide member 13 extending along the X-axis direction is installed on the pair of support bases 12.
  • a cartridge installation portion 14 that can set a plurality of cartridges (reservoir portions) C that store functional ink (film-forming ink) 26.
  • a guide rail 15 extending along the X-axis direction is installed below the guide member 13.
  • a carriage 16 is attached to the guide rail 15 via a linear motion mechanism (not shown).
  • a linear motion mechanism (not shown).
  • the carriage 16 moves in the X-axis direction at an arbitrary timing (for example, when switching between the forward and backward movements of the main scanning described above). It is designed to move along.
  • this linear motion mechanism is not limited to a linear motor, For example, a screw-type linear motion mechanism etc. may be sufficient.
  • a sub-scanning position detector 17 is provided on the carriage 16 side of the guide member 13.
  • the sub-scanning position detection device 17 detects the position of the carriage 16 in the X-axis direction with respect to the guide member 13 (that is, the position in the sub-scanning direction).
  • a head unit 18 is installed on the carriage 16. As shown in FIG. 1B, the head unit 18 is provided with a plurality (nine in this embodiment) of droplet discharge heads 22. Each droplet discharge head 22 includes a nozzle plate 23, and a plurality of discharge nozzles 24 are formed on the nozzle plate 23. The number and arrangement of the droplet discharge heads 22 and the discharge nozzles 24 are not limited to those illustrated.
  • each droplet discharge head 22 has a nozzle plate 23, a cavity 25, a vibration plate 27, and a piezoelectric element 28.
  • the nozzle plate 23 has a plurality of discharge nozzles 24 arranged in the X-axis direction. On the upper side of the nozzle plate 23, cavities 25 (pressure chambers) communicating with the discharge nozzles 24 are provided corresponding to the discharge nozzles 24.
  • the cavity 25 communicates with the cartridge C set in the cartridge installation unit 14 via the ink supply mechanism 101, and the functional ink 26 from the cartridge (ink tank) C is supplied.
  • a diaphragm 27 is disposed above the cavity 25.
  • the diaphragm 27 constitutes a part of the inner wall surface of the cavity 25.
  • a piezoelectric element 28 is disposed on the surface of the diaphragm 27 opposite to the cavity 25.
  • the piezoelectric element 28 expands or contracts in the vertical direction (Z-axis direction) to vibrate the diaphragm 27 in the vertical direction (Z-axis direction).
  • the inside of the cavity 25 is pressurized with the reduction of the volume in the cavity 25.
  • an amount of functional ink 26 corresponding to the reduced volume in the cavity 25 is ejected as droplets 29 from the ejection nozzle 24.
  • the ejected droplets 29 land on the recording medium 2.
  • the ink supply mechanism 101 is configured to supply the functional ink 26 using three droplet discharge heads 22 of nine droplet discharge heads 22 provided in the head unit 18 as one supply unit.
  • the supply system of the functional ink 26 for one supply unit is a supply that connects the two cartridges C filled with the functional ink 26, the intermediate reservoir 103 (103a), and the two cartridges C and the intermediate reservoir 103.
  • a path 148 and a supply path 149 that connects the intermediate reservoir 103 and the droplet discharge head 22 are provided.
  • the description may be made with reference numeral 102a assigned to one cartridge C and reference numeral 102b assigned to the other cartridge C.
  • the number of cartridges C connected to the intermediate storage unit 103 is not limited to two, and may be, for example, one or three or more.
  • the cartridge C is filled with a functional ink 26 from which foreign matter, moisture, bubbles or the like are removed.
  • compressed air is used as a pressurizing unit that pressurizes the inside of the cartridge C and feeds the functional ink 26.
  • foreign substances, oil, moisture and the like are removed in advance.
  • a regulator 105 is provided between the intake port Pa for compressed air and the cartridge C.
  • the pressure setting of the compressed air that pressurizes the inside of the cartridge C is set in consideration of physical characteristics (such as viscosity) of the functional ink 26 filled in the cartridge C.
  • an electropneumatic regulator capable of adjusting the pressure of compressed air by an electric signal almost steplessly is adopted as the regulator 105. As a result, even if the type of the functional ink 26 changes, the compressed air taken in can be finely adjusted according to the functional ink 26.
  • the method of pressurizing the inside of the cartridge C is not limited to using compressed air in which air is compressed.
  • an inert gas such as nitrogen may be compressed and used.
  • the pressure method is determined in consideration of the functional ink 26 filled in the cartridge C.
  • An open / close valve 143 is provided in the compressed air supply path between the cartridge 102 a and the regulator 105, and an open / close valve 144 is provided in the pressurized air supply path between the cartridge 102 b and the regulator 105.
  • at least a part of each compressed air supply path is formed of a transparent member that allows the inside to be visually recognized, and a liquid level detection sensor 104 is attached to the portion formed of the transparent member. When the functional ink 26 leaks into each compressed air supply path, this may be detected by the liquid level detection sensor 104 to notify the abnormality or to close the normally open on-off valves 143 and 144. It can be done.
  • a filter 106 that filters the functional ink 26 is provided in the supply path 148 that connects the two cartridges 102 a and 102 b and the intermediate storage unit 103.
  • An open / close valve 141 is provided between the cartridge 102 a and the filter 106, and an open / close valve 142 is provided between the cartridge 102 b and the filter 106.
  • An opening / closing valve 145 is also provided between the filter 106 and the intermediate reservoir 103. Even if foreign matter or the like enters the supply path 148 when one of the two cartridges 102a and 102b is replaced, it can be removed by the filter 106.
  • the intermediate storage part 103 is an air release type cylindrical container, and an open path 140 capable of opening the intermediate storage part 103 to the atmosphere is connected to one upper end thereof.
  • the open path 140 is made of, for example, a transparent plastic tube, and a filter 107 that filters gas is provided at the open end of the open path 140.
  • an open / close valve 146 is provided in the vicinity of the filter 107 and is normally in an open state. Since the gas passing through the filter 107 is filtered, foreign substances in the atmosphere can be prevented from entering the intermediate storage unit 103.
  • an open path 140 is provided in each of the three intermediate reservoirs 103 a, 103 b, 103 c corresponding to the three supply units in the head unit 18, and each open path 140 is connected to one filter 107. .
  • the liquid level detection sensor 104 is attached to the open path 140 between the opening / closing valve 146 and the intermediate storage unit 103. Since the intermediate reservoir 103 is open to the atmosphere, when the functional ink 26 is supplied and overflows and leaks into the open path 140, the liquid level detection sensor 104 can detect and close the open / close valve 146. . Since the liquid level detection sensor 104 is used elsewhere, it is classified by adding alphabets a to e to the end of the reference numeral 104.
  • a liquid level sensor 108 capable of detecting the liquid level of the functional ink 26 stored in the intermediate storage unit 103 is attached to the other end on the lower side of the intermediate storage unit 103 that is a cylindrical container. ing.
  • the liquid level sensor 108 is composed of, for example, a pressure sensor.
  • the capacity of the intermediate reservoir 103 is set by the number of droplet ejection heads 22 connected to one intermediate reservoir 103 and the consumption of the functional ink 26 ejected from the droplet ejection head 22 by main scanning. . Further, from the viewpoint of stably supplying the functional ink 26 from one intermediate reservoir 103 to the three droplet discharge heads 22, a pressure regulating valve is provided between the intermediate reservoir 103 and the three droplet discharge heads 22. 109 is provided.
  • the pressure regulating valve 109 is, for example, a diaphragm type self-sealing valve, and can deliver the functional ink 26 to the droplet discharge head 22 in accordance with the negative pressure state of the cavity 25 in the droplet discharge head 22. ing. By providing the pressure adjustment valve 109, the management of the water head pressure in the intermediate reservoir 103 can be made more gradual.
  • FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the droplet discharge head, the intermediate reservoir, and the pressure regulating valve in the head unit.
  • the intermediate reservoir 103 and the pressure adjustment valve 109 are provided in the head unit 18.
  • the liquid level sensor 108 associated with the intermediate reservoir 103 is also provided in the head unit 18.
  • a supply path 149a that connects the intermediate reservoir 103 and the on-off valve 147, a supply path 149b that connects the on-off valve 147 and the pressure adjustment valve 109, and a supply path 149c that connects the pressure adjustment valve 109 and the droplet discharge head 22 are all available
  • a flexible tube made of polyethylene terephthalate is used.
  • the functional ink 26 may be deteriorated or deteriorated even when, for example, an ink containing an organic electroluminescent material or an ultraviolet curable ink is used as the functional ink 26.
  • a tube having a light-shielding property is used so as not to occur.
  • FIG. 3 shows a configuration in which the functional ink 26 can be supplied for each type to the plurality of droplet discharge heads 22 mounted on the head unit 18. Therefore, although not shown in FIG. 3, in order to supply the functional ink 26 to the nine droplet discharge heads 22, the head unit 18 has three intermediate storage portions 103 ( 103a, 103b, 103c) and three pressure regulating valves 109 are provided.
  • the inner diameter of the tube (tube body) constituting each supply path (supply line) is preferably about 0.1 ⁇ 10 ⁇ 3 to 10 ⁇ 10 ⁇ 3 m, preferably 0.5 ⁇ 10 ⁇ 3 to More preferably, it is about 7.5 ⁇ 10 ⁇ 3 m.
  • Characteristics as described later (dynamic viscosity coefficient at room temperature is 2.5 ⁇ 10 ⁇ 7 to 235 ⁇ 10 ⁇ 7 m 2 / s, Reynolds number when passing through each supply path at room temperature is 2,300 or less) When the functional ink 26 adjusted to have the above is passed through the supply path of the size, turbulent flow is particularly difficult to occur in the flow.
  • the speed of the functional ink 26 when passing through each supply path is as high as possible. It is preferable to set it quickly. Specifically, the speed of the functional ink 26 is preferably about 0.1 to 2 m / s, more preferably about 0.35 to 1.5 m / s, and 0.35 to 1 m / s. More preferably, it is about s. Thereby, it can prevent more reliably that the turbulent flow of the functional ink 26 occurs in each supply path.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a control system of the droplet discharge device shown in FIG.
  • the droplet discharge device 6 includes a control device 41 (control unit) that controls the operation of each unit of the droplet discharge device 6.
  • the control device 41 includes a CPU (central processing unit) 42 that performs various types of arithmetic processing, and a memory 43 (storage unit) that stores various types of information.
  • the above-described main scanning position detection device 10 and sub-scanning position detection device 17 are connected to the CPU 42 via an input / output interface 46 and a data bus 47, respectively.
  • the CPU 42 is connected to the main scanning drive device 44, the sub-scanning drive device 45, the head drive circuit 48, the input device 49, the display device 50, and the ink supply via the input / output interface 46 and the data bus 47.
  • the mechanism drive circuit 110 and various sensors are connected to each other.
  • the main scanning driving device 44 is a driving source for moving the stage 9 in the main scanning direction
  • the sub scanning driving device 45 is a driving for moving the carriage 16 in the sub scanning direction. Is the source.
  • the head drive circuit 48 drives the above-described droplet discharge head 22.
  • the ink supply mechanism drive circuit 110 drives the pressurizing means of the ink supply mechanism 101, the regulator 105, the open / close valves 141 to 147, and the like. For example, the speed of the functional ink 26 passing through the supply path 148 can be adjusted by controlling the degree of pressurization of the cartridge C by the pressurizing means.
  • the input device 49 is a device to which various operating conditions of the droplet discharge device 6 are input. For example, coordinate information for discharging the droplet 29 to the recording medium 2 is input from an external device (not shown).
  • the display device 50 is a device that displays various information such as processing conditions and work status of the droplet discharge device 6. The operator can perform an operation using the input device 49 based on information displayed on the display device 50.
  • the memory 43 includes, for example, a semiconductor memory such as a RAM and a ROM, or an external storage device such as a hard disk and a DVD-ROM.
  • the memory 43 stores various information necessary for the operation of the CPU 42.
  • a storage area for storing program software 51 in which a control procedure of the operation in the droplet discharge device 6 is described is set.
  • the memory 43 is also set with a storage area for storing ejection position data 52 that is coordinate data of ejection positions ejected onto the recording medium 2.
  • the memory 43 includes drive voltage data 53 which is data indicating the relationship between the drive waveform and the discharge amount when driving the droplet discharge head 22, drive waveform data 54 for driving the droplet discharge head 22, and the like.
  • a storage area for storing a plurality of discharge conditions is set.
  • a storage area for storing discharge plan data 55 which is drive voltage data at each discharge location, is set.
  • the memory 43 has a storage area that functions as a work area for the CPU 42, a temporary file, and the like, a storage area for storing how many times the functional ink 26 has been supplied to the intermediate storage unit 103, and other types. Storage area is set.
  • the CPU 42 controls each part of the droplet discharge device 6 according to the program software 51 stored in the memory 43.
  • the CPU 42 includes a drawing control unit 56, a landing characteristic correction control unit 60, a discharge condition setting unit 61, and a discharge plan setting unit 62.
  • the drawing control unit 56 performs control for discharging and drawing the droplets 29 from the droplet discharge head 22.
  • the drawing control unit 56 includes a main scanning control unit 57 that drives and controls the main scanning drive device 44, a sub-scanning control unit 58 that drives and controls the sub-scanning driving device 45, and an ejection control unit that drives and controls the head drive circuit 48. 59.
  • the main scanning control unit 57 performs control for moving the stage 9 at a predetermined speed in the main scanning direction.
  • the sub-scanning control unit 58 performs control for moving the droplet discharge head 22 by a predetermined sub-scanning amount in the sub-scanning direction.
  • the discharge controller 59 controls the discharge amount of each of the plurality of nozzles included in the droplet discharge head 22 and the presence / absence of discharge.
  • the landing characteristic correction control unit 60 calculates a correction value based on an inspection result of a discharge inspection apparatus (not shown) (landing information such as a landing position and a landing area of a test pattern) and preset appropriate landing information and a deviation amount. Acquired and fed back to the drawing control unit 56 to correct the landing position of the droplet 29 ejected by the droplet ejection head 22 on the recording medium 2.
  • the discharge condition setting unit 61 sets the discharge amount and the number of discharges of the droplets 29 discharged from the discharge nozzle 24 based on the amount of the functional ink 26 discharged to the application region and the discharge characteristics.
  • the discharge plan setting unit 62 sets the drive waveform of the piezoelectric element 28 at each location where the droplet 29 is discharged.
  • the functional ink 26 (the functional ink of the present invention) used in the droplet discharge device 6 having such a configuration will be described in detail.
  • the functional ink of the present invention includes a film forming material and a liquid medium in which the film forming material is dissolved or dispersed.
  • each of these components will be described in detail.
  • the film forming material is determined according to the type of film to be formed, and is not particularly limited. Various organic materials, various inorganic materials, and mixtures thereof can be used. For example, as a film forming material, a constituent material of each layer (especially, a hole injection layer, a hole transport layer, and a light emitting layer) of an organic electroluminescence (organic EL) element described later or a precursor thereof, a conductor pattern of a wiring board Examples thereof include a constituent material or a precursor thereof, a constituent material of a colored layer of a color filter, or a precursor thereof.
  • an organic layer of the organic electroluminescence element for example, a hole transport layer, a hole injection layer, a light emitting layer
  • the conductor pattern of a wiring board can be formed by making the said film-forming material into the constituent material of the conductor pattern of a wiring board, or its precursor.
  • the color layer of the color filter can be formed by using the film forming material as a constituent material of the color layer of the color filter or a precursor thereof.
  • the film forming material for example, two or more kinds of components selected from the above may be used in combination.
  • the film forming material may be dissolved or dispersed in a liquid medium described later, but the film forming material is liquid.
  • the average particle diameter of the film forming material is preferably 20 to 100 nm, and more preferably 5 to 50 nm. Thereby, the dispersion stability of the film forming material in the functional ink 26 can be made excellent.
  • the content ratio of the film forming material in the functional ink 26 is determined according to the application of the functional ink 26 and is not particularly limited.
  • the content is preferably 0.01 to 10 wt%. More preferably, it is 05 to 5 wt%.
  • the ejection stability from the droplet ejection head (inkjet head) 22 can be made particularly excellent.
  • the liquid medium contained in the functional ink 26 is one that dissolves or disperses the above-described film forming material, that is, a solvent or a dispersion medium. This liquid medium is used for imparting excellent wettability to the functional ink 26 to the application target in a film forming method to be described later. Part is removed.
  • Such a liquid medium is either a high-boiling solvent having a boiling point of 200 ° C. or higher at normal pressure (atmospheric pressure) and a low-boiling solvent having a boiling point at normal pressure lower than that of the high-boiling solvent. Or these can be mixed and used.
  • the high boiling point solvent is not particularly limited.
  • the low boiling point solvent is not particularly limited.
  • the functional ink 26 has a kinematic viscosity coefficient of 2.5 ⁇ 10 ⁇ 7 to 235 ⁇ 10 ⁇ 7 m 2 / s at room temperature, and supply paths 148, 149a to 149c (supply lines) at room temperature.
  • the Reynolds number when passing through the inside is adjusted to be 2,300 or less.
  • the functional ink 26 adjusted to have such characteristics is less likely to be disturbed in the supply paths 148, 149a to 149c because the flow becomes a laminar flow, and smoothly and reliably flows from the cartridge C to the intermediate reservoir. It is supplied to the droplet discharge head 22 via 103.
  • the functional ink 26 can be stably discharged from each discharge nozzle 24 without variation. Therefore, even when a display device 300 to be described later is manufactured using such functional ink 26, light emission unevenness or the like is generated, that is, the probability of production failure is extremely small.
  • Such characteristics of the functional ink 26 can be adjusted by appropriately changing the type, molecular weight and content of the film forming material, the type and combination of the liquid medium, and the like.
  • the kinematic viscosity coefficient of the functional ink 26 at room temperature is preferably about 5 ⁇ 10 ⁇ 7 to 100 ⁇ 10 ⁇ 7 m 2 / s, and is preferably about 10 ⁇ 10 ⁇ 7 to 75 ⁇ 10 ⁇ 7 m 2. More preferably, it is about / s.
  • the Reynolds number of the functional ink 26 when passing through each supply path at room temperature is preferably 2,100 or less, and more preferably 1,800 or less.
  • the lower limit of the Reynolds number is not particularly limited, but is preferably 0.1 or more, and more preferably 0.4 or more.
  • the functional ink 26 is used.
  • the static viscosity coefficient and density at room temperature are also important.
  • the static viscosity coefficient of the functional ink 26 at room temperature is preferably about 0.3 ⁇ 10 ⁇ 3 to 20 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa ⁇ s, preferably 0.5 ⁇ 10 ⁇ 3 to More preferably, it is about 10 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa ⁇ s.
  • the density of the functional ink 26 is preferably about 850 to 1,200 kg / m 3 , and more preferably about 850 to 1,150 kg / m 3 .
  • the functional ink 26 having such a static viscosity coefficient and viscosity is more likely to be a laminar flow in each supply path, and can be more reliably discharged as droplets from the droplet discharge head 22.
  • the amount of dissolved gas at room temperature of the functional ink 26 is not particularly limited, but is preferably 50 ppm or less, and more preferably 40 ppm or less.
  • the functional ink 26 may cause bubbles to occur for some reason. Even if it is entrained (taken in), the functional ink 26 can absorb the bubbles (gas). For this reason, it is possible to more reliably reduce the occurrence of the discharge nozzles 24 that cannot discharge the functional ink 26 in the droplet discharge head 22.
  • the amount of dissolved gas in the functional ink 26 is preferably as small as possible, and the lower limit is not particularly limited, but is preferably about 5 ppm. To make the amount of dissolved gas in the functional ink 26 less than 5 ppm, an advanced and expensive decompression device is required, but an increase in the effect cannot be expected so much. Further, as the amount of dissolved gas, the amount of nitrogen gas and / or the amount of oxygen gas, particularly the amount of nitrogen gas can be used as an index. In the present specification, “room temperature” means about “23 ° C.”.
  • the functional ink 26 as described above is used for film formation by the liquid phase process using the droplet discharge device 6 (film formation method of the present invention).
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a film forming method using the droplet discharge device 6 shown in FIG.
  • the film forming method using the functional ink of the present invention that is, the film forming method of the present invention
  • the above-described functional ink 26 is supplied to the droplet discharge head 22 via each supply path (supply line).
  • the functional ink 26 is ejected as droplets 29 from the droplet ejection head 22 and adhered onto the base material (recording medium) 20, so that the functional ink 26 A step of forming the liquid coating 29C (ink application step) and [3] a step of drying the liquid coating 29C to form the film 29F (drying step).
  • the functional ink 26 is adjusted so as to have the above-described characteristics, so that the functional ink 26 is smoothly transferred without causing turbulent flow in each supply path. Therefore, it is possible to discharge stably from each discharge nozzle 24 of the droplet discharge head 22 without variation. Therefore, the film 29F having a uniform and uniform film thickness can be formed, that is, the film 29F can be formed with high accuracy. As a result, when the display device 300 described later is manufactured, the display device 300 exhibits excellent characteristics with little or no light emission variation. In addition, the number of manufacturing defects of the display device 300 can be reliably reduced.
  • Ink supply process 1-1 First, when the liquid level sensor 108 detects that the liquid level of the functional ink 26 in the intermediate reservoir 103 has fallen below the lower limit value, the open / close valve 147 is closed, and the supply from the ink cartridge C to the intermediate reservoir 103 is performed. Injection of the functional ink 26 via the path 148 is started. Thereafter, when the liquid level sensor 108 detects that the liquid level of the functional ink 26 in the intermediate reservoir 103 has reached the upper limit value, the injection of the functional ink 26 into the intermediate reservoir 103 is stopped.
  • the opening / closing valve 147 is opened in a state where the liquid level of the functional ink 26 is the upper limit value in the intermediate reservoir 103, the water head pressure in the intermediate reservoir 103 and the flow path in the droplet discharge head 22 are increased.
  • the functional ink 26 is supplied to the droplet discharge head 22 via the supply path 149a, the opening / closing valve 147, the supply path 149b, the pressure regulating valve 109, and the supply path 149c.
  • the functional ink 26 is adjusted so as to have the above-described characteristics, it is smoothly transferred through each supply path without causing a disturbance in the flow, and bubbles are prevented from being taken in. .
  • a base material 20 is prepared.
  • the base material 20 is an object on which a target film is formed.
  • the base material 20 is simply illustrated, but as a film 29F, hole injection of an organic electroluminescence element is performed.
  • an anode is formed on the upper surface (one surface) of the substrate 20.
  • the functional ink 26 described above is ejected and supplied as droplets 29 from the droplet ejection head 22 onto the substrate 20.
  • a liquid film 29 ⁇ / b> C made of the functional ink 26 is formed on the substrate 20.
  • the liquid film 29 ⁇ / b> C is formed on the anode when an electroluminescent hole injection layer is formed as the film 29 ⁇ / b> F.
  • the functional ink 26 spreads smoothly on the anode.
  • the temperature and pressure of the atmosphere in this step [2] are determined according to the composition of the functional ink 26 and the boiling point and melting point of the liquid medium, respectively, and the functional ink 26 is placed on the substrate 20. Although it will not specifically limit if it can provide, It is preferable that it is normal temperature normal pressure. Therefore, it is preferable to use a functional ink that can be applied onto the substrate 20 under normal temperature and normal pressure. Thereby, process [2] can be performed easily.
  • the temperature and pressure of the atmosphere in the drying step [3] are determined according to the composition of the functional ink 26 and the boiling point and melting point of the liquid medium, respectively, and from the liquid film 29C on the substrate 20 to the liquid medium.
  • the heating temperature is more preferably about 5 to 30 ° C. higher than the boiling point of the liquid medium.
  • the pressure is preferably under reduced pressure, and more preferably about 10 0 Pa to 10 ⁇ 7 Pa.
  • the heating / depressurization time is not particularly limited, but is set to about 1 minute to 30 minutes.
  • the method for heating the liquid coating 29C is not particularly limited, but can be performed by a hot plate, infrared rays, or the like, and may be performed by a rubber heater provided in the stage 9 of the droplet discharge device 6 described above.
  • the drying of the liquid coating 29C is not limited to drying by heating, and may be natural drying, reduced pressure drying, gas flow drying, or the like.
  • the film 29F obtained as described above is a film composed mainly of a film forming material or a precursor thereof.
  • the film 29F is subjected to a predetermined treatment as necessary.
  • a film 29F including a high molecular weight compound can be obtained by performing a treatment that causes a polymerization reaction of the low molecular weight compound.
  • a film 29F including a high molecular weight compound can be obtained by performing a treatment that causes a crosslinking reaction of the resin material.
  • the film forming material includes metal particles and a binder (resin material)
  • the film 29F can be obtained by baking the film 29F.
  • membrane 29F which has a uniform and uniform film thickness is formed in the base material 20 with the outstanding film-forming precision.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a display device which is an example of a film-coated device.
  • the upper side in FIG. 6 will be described as “upper” and the lower side as “lower”.
  • a display device 300 shown in FIG. 6 includes a plurality of light emitting elements 200R, 200G, and 200B corresponding to the sub-pixels 300R, 300G, and 300B, and constitutes a display panel having a top emission structure.
  • the display device 300 includes a substrate 301, a plurality of light emitting elements 200R, 200G, and 200B, and a plurality of switching elements 302.
  • the substrate 301 supports a plurality of light emitting elements 200R, 200G, 200B and a plurality of switching elements 302.
  • Each of the light emitting elements 200R, 200G, and 200B of the present embodiment has a configuration (top emission type) that extracts light from the side opposite to the substrate 301.
  • the substrate 301 can be either a transparent substrate or an opaque substrate.
  • the substrate 301 is substantially transparent (colorless transparent, colored transparent, or translucent).
  • constituent material of the substrate 301 examples include resin materials such as polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, cycloolefin polymer, polyamide, polyethersulfone, polymethyl methacrylate, polycarbonate, and polyarylate, quartz glass, and soda glass. Such glass materials can be used, and one or more of these can be used in combination.
  • the opaque substrate examples include a substrate made of a ceramic material such as alumina, an oxide film (insulating film) formed on the surface of a metal substrate such as stainless steel, and a substrate made of a resin material. It is done.
  • a plurality of switching elements 302 are arranged in a matrix on such a substrate 301.
  • Each switching element 302 is provided corresponding to each light emitting element 200R, 200G, 200B, and is a driving transistor for driving each light emitting element 200R, 200G, 200B.
  • Each switching element 302 includes a semiconductor layer 302a made of silicon, a gate insulating layer 302b formed on the semiconductor layer 302a, a gate electrode 302c formed on the gate insulating layer 302b, a source electrode 302d, And a drain electrode 302e.
  • a planarizing layer 303 made of an insulating material is formed so as to cover such a plurality of switching elements 302.
  • light emitting elements 200R, 200G, and 200B are provided corresponding to the switching elements 302, respectively.
  • a reflective film 304, a corrosion prevention film 305, an anode 201, a laminate (organic EL light emitting unit) 208 (208R), a cathode 207, and a cathode cover 306 are laminated in this order on a planarization layer 303.
  • the anode 201 of each light emitting element 200R, 200G, 200B constitutes a pixel electrode, and is electrically connected to the drain electrode 302e of each switching element 302 by a conductive portion (wiring) 307.
  • the cathodes 207 of the light emitting elements 200R, 200G, and 200B are common electrodes.
  • the configurations of the light emitting elements 200G and 200B can be configured similarly to the light emitting element 200R, respectively.
  • different colors can be emitted by differentiating the stacked bodies 208R, 208G, and 208B (particularly, the light emitting layer) of the light emitting elements 200R, 200G, and 200B.
  • the light emitting element 200R emits red light
  • the light emitting element 200G emits green light
  • the light emitting element 200B emits blue light.
  • a partition wall 308 is provided between the adjacent light emitting elements 200R, 200G, and 200B. Further, the substrate 310 is bonded to the cathode cover 306 via a resin layer 309 made of a thermosetting resin such as an epoxy resin.
  • each of the light emitting elements 200R, 200G, and 200B of the present embodiment is a top emission type
  • a transparent substrate is used as the substrate 310.
  • the constituent material of the substrate 310 is not particularly limited as long as the substrate 310 has light transmittance, and the same constituent material as that of the substrate 301 described above can be used.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a light-emitting element included in the display device shown in FIG.
  • a light-emitting element (electroluminescence element) 200 shown in FIG. 7 constitutes the light-emitting elements 200R, 200G, and 200B described above, and is laminated between two electrodes (between the anode 201 and the cathode 207) as described above.
  • a body 208 is inserted. As shown in FIG. 7, the stacked body 208 includes a hole injection layer 202, a hole transport layer 203, a light emitting layer 204, an electron transport layer 205, and an electron injection layer 206 from the anode 201 side to the cathode 207 side. They are stacked in order.
  • Such a light emitting element 200 electrons are supplied (injected) from the cathode 207 side to the light emitting layer 204, and holes are supplied (injected) from the anode 201 side.
  • holes and electrons recombine, and excitons (excitons) are generated by the energy released during the recombination.
  • excitons return to the ground state, energy (fluorescence or phosphorescence) is generated. ) Is emitted (emitted).
  • the hole transport layer 203 or the hole injection layer 202 is formed by using the above-described film formation method (the film formation method of the present invention). Thereby, the light emitting element 200 and the display apparatus 300 which have the outstanding characteristic can be provided. Note that in the light-emitting element 200, one of the hole injection layer 202 and the hole transport layer 203 may be omitted.
  • the anode 201 is an electrode that injects holes into the hole transport layer 203 via a hole injection layer 202 described later.
  • As a constituent material of the anode 201 it is preferable to use a material having a large work function and excellent conductivity.
  • Examples of the constituent material of the anode 201 include oxides such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), In 3 O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , and Al-containing ZnO, Au, Pt, and Ag. Cu, alloys containing these, and the like can be used, and one or more of these can be used in combination.
  • oxides such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (Indium Zinc Oxide), In 3 O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , and Al-containing ZnO, Au, Pt, and Ag.
  • Cu, alloys containing these, and the like can be used, and one or more of these can be used in combination.
  • the cathode 207 is an electrode that injects electrons into the electron transport layer 205 via an electron injection layer 206 described later.
  • a material having a small work function is preferably used as a constituent material of the cathode 207.
  • Examples of the constituent material of the cathode 207 include Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb, Ag, Cu, Al, Cs, Rb, and alloys containing these. These can be used alone or in combination of two or more thereof (for example, a multi-layer laminate).
  • an alloy when used as the constituent material of the cathode 207, an alloy containing a stable metal element such as Ag, Al, or Cu, specifically, an alloy such as MgAg, AlLi, or CuLi is preferably used.
  • an alloy such as MgAg, AlLi, or CuLi is preferably used.
  • the cathode 207 has light transmittance.
  • the hole injection layer 202 has a function of improving hole injection efficiency from the anode 201.
  • the hole injection layer 202 is formed by using the above-described film forming method using the functional ink 26, and the constituent material (hole injection material) is the above-described hole injection property. Examples thereof include a film forming material containing a polymer material.
  • the average thickness of the hole injection layer 202 is not particularly limited, but is preferably about 5 nm or more and 150 nm or less, and more preferably about 10 nm or more and 100 nm or less.
  • the hole transport layer 203 has a function of transporting holes injected from the anode 201 through the hole injection layer 202 to the light emitting layer 204.
  • the constituent material of the hole transport layer 203 is not particularly limited.
  • a triphenylamine system such as TFB (poly (9,9-dioctyl-fluorene-co-N- (4- (butylphenyl) -diphenylamine)) is used.
  • Includes amine compounds such as polymers, polyfluorene derivatives (PF), polyparaphenylene vinylene derivatives (PPV), polyparaphenylene derivatives (PPP), polyvinylcarbazole (PVK), polythiophene derivatives, polymethylphenylsilane (PMPS) Examples include polysilane-based polymer organic materials (polymer materials), and one or more of these can be used in combination.
  • the constituent material of the hole injection layer 202 described above can also be used as the constituent material of the hole transport layer 203.
  • the average thickness of the hole transport layer 203 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 150 nm, more preferably about 10 to 100 nm.
  • the light emitting layer 204 includes a light emitting material.
  • the light emitting material is not particularly limited, and various fluorescent materials and phosphorescent materials can be used alone or in combination of two or more.
  • a red fluorescent material or a red phosphorescent material is used as the light emitting material.
  • a green fluorescent material is used as the light emitting material.
  • a blue fluorescent material or a blue phosphorescent material is used as the light emitting material.
  • the red fluorescent material is not particularly limited as long as it emits red fluorescence.
  • perylene derivatives such as diindenoperylene derivatives, europium complexes, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthene derivatives, porphyrin derivatives, Nile Red, 2- (1,1-dimethylethyl) -6- (2- (2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H, 5H-benzo (ij) quinolidine- 9-yl) ethenyl) -4H-pyran-4H-ylidene) propanedinitrile (DCJTB), 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (DCM), etc. Can be mentioned.
  • the red phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits red phosphorescence, and examples thereof include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium.
  • metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium.
  • ligands of these metal complexes And those having at least one of phenylpyridine skeleton, bipyridyl skeleton, porphyrin skeleton and the like.
  • the green fluorescent material is not particularly limited as long as it emits green fluorescence.
  • quinacridone such as coumarin derivatives and quinacridone derivatives and derivatives thereof, 9,10-bis [(9-ethyl-3-carbazole)- Vinylenyl] -anthracene, poly (9,9-dihexyl-2,7-vinylenefluorenylene), poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (1,4-diphenylene-vinylene) -2-methoxy-5- ⁇ 2-ethylhexyloxy ⁇ benzene)], poly [(9,9-dioctyl-2,7-divinylenefluorenylene) -ortho-co- (2-methoxy-5- (2 -Ethoxylhexyloxy) -1,4-phenylene)] and the like.
  • the green phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits green phosphorescence, and examples thereof include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium.
  • the blue fluorescent material is not particularly limited as long as it emits blue fluorescence.
  • distyrylamine derivatives such as distyryldiamine compounds, fluoranthene derivatives, pyrene derivatives, perylene and perylene derivatives, anthracene derivatives, benzo Oxazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzimidazole derivatives, chrysene derivatives, phenanthrene derivatives, distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene, 4,4′-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) -1,1′-biphenyl (BCzVBi) ), Poly [(9.9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,5-dimethoxybenzene-1,4-diyl)], poly [(9,9-dihexyloxyfluorene-2, 7-Diyl)
  • the blue phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits blue phosphorescence.
  • examples thereof include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium.
  • metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium.
  • bis [4 , 6-Difluorophenylpyridinate-N, C 2 '] -picolinate-iridium tris [2- (2,4-difluorophenyl) pyridinate-N, C 2 '] iridium, bis [2- (3,5 -Trifluoromethyl) pyridinate-N, C 2 '] -picolinate-iridium, bis (4,6-difluorophenylpyridinate-N, C 2 ') iridium (acetylacetonate) and the like.
  • the above light emitting materials can be used singly or in combination of two or more.
  • the light emitting layer 204 may include a host material to which the light emitting material is added as a guest material.
  • the host material has a function of recombining holes and electrons to generate excitons and excitating the luminescent material by transferring the exciton energy to the luminescent material (Felster transfer or Dexter transfer). .
  • the host material can be used by doping a light emitting material that is a guest material as a dopant.
  • Such a host material is not particularly limited as long as it exhibits a function as described above with respect to a light emitting material to be used.
  • an acene derivative such as a naphthacene derivative, a naphthalene derivative, or an anthracene derivative (acene type) Materials
  • distyrylarylene derivatives perylene derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylamine derivatives, quinolinolato metal complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq 3 ), and tria such as tetramers of triphenylamine Reelamine derivatives, oxadiazole derivatives, silole derivatives, dicarbazole derivatives, oligothiophene derivatives, benzopyran derivatives, triazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, quinoline derivatives, 4,4'-bis (2,2'-diph Enylviny
  • the content (doping amount) of the light emitting material in the light emitting layer 204 is preferably 0.01 to 10 wt%, preferably 0.1 to More preferably, it is 5 wt%. Luminous efficiency can be optimized by setting the content of the red light emitting material within such a range.
  • the average thickness of the light emitting layer 204 is not particularly limited, but is preferably about 10 to 150 nm, and more preferably about 10 to 100 nm.
  • the light emitting layer 204 may be composed of a plurality of stacked light emitting layers. In that case, an intermediate layer that does not emit light may be interposed between any light emitting layers.
  • the electron transport layer 205 has a function of transporting electrons injected from the cathode 207 through the electron injection layer 206 to the light emitting layer 204.
  • a constituent material (electron transport material) of the electron transport layer 205 for example, a quinoline derivative such as an organometallic complex having an 8-quinolinol or its derivative such as tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) as a ligand.
  • Oxadiazole derivatives, perylene derivatives, pyridine derivatives, pyrimidine derivatives, quinoxaline derivatives, diphenylquinone derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives, and the like, and one or more of these can be used in combination.
  • the average thickness of the electron transport layer 205 is not particularly limited, but is preferably about 0.5 to 100 nm, and more preferably about 1 to 50 nm.
  • the electron transport layer 205 can be omitted.
  • the electron injection layer 206 has a function of improving the efficiency of electron injection from the cathode 207.
  • Examples of the constituent material (electron injection material) of the electron injection layer 206 include various inorganic insulating materials and various inorganic semiconductor materials.
  • examples of such inorganic insulating materials include alkali metal chalcogenides (oxides, sulfides, selenides, tellurides), alkaline earth metal chalcogenides, alkali metal halides, and alkaline earth metal halides. Of these, one or two or more of these can be used in combination.
  • alkali metal compound alkali metal chalcogenide, alkali metal halide, or the like
  • an alkali metal compound has a very small work function.
  • alkali metal chalcogenide examples include Li 2 O, LiO, Na 2 S, Na 2 Se, and NaO.
  • alkaline earth metal chalcogenide examples include CaO, BaO, SrO, BeO, BaS, MgO, and CaSe.
  • alkali metal halide examples include CsF, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl, NaCl, and the like.
  • alkaline earth metal halide examples include CaF 2 , BaF 2 , SrF 2 , MgF 2 , and BeF 2 .
  • an oxide including at least one element of Li, Na, Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Cd, Mg, Si, Ta, Sb, and Zn , Nitrides, oxynitrides, and the like, and one or more of these can be used in combination.
  • the average thickness of the electron injection layer 206 is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 1000 nm, more preferably about 0.2 to 100 nm, and about 0.2 to 50 nm. Further preferred.
  • the electron injection layer 206 can be omitted.
  • FIG. 8 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile (or notebook) personal computer that is an example of an electronic apparatus.
  • a personal computer 1100 includes a main body 1104 provided with a keyboard 1102 and a display unit 1106 provided with a display.
  • the display unit 1106 is rotatable with respect to the main body 1104 via a hinge structure. It is supported by.
  • the display unit included in the display unit 1106 is configured by the display device 300 described above.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) which is an example of an electronic device.
  • a cellular phone 1200 includes a plurality of operation buttons 1202, an earpiece 1204 and a mouthpiece 1206, and a display unit.
  • the display unit is configured by the display device 300 described above.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of a digital still camera which is an example of an electronic apparatus. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
  • a normal camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject
  • a digital still camera 1300 photoelectrically converts a light image of a subject with an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device).
  • An imaging signal image signal is generated.
  • a display unit is provided on the back of the case (body) 1302 in the digital still camera 1300, and is configured to perform display based on an imaging signal from the CCD, and functions as a finder that displays an object as an electronic image.
  • the display unit is composed of the display device 300 described above.
  • a circuit board 1308 is installed inside the case.
  • the circuit board 1308 is provided with a memory that can store (store) an imaging signal.
  • a light receiving unit 1304 including an optical lens (imaging optical system), a CCD, and the like is provided on the front side of the case 1302 (on the back side in the illustrated configuration).
  • the image pickup signal of the CCD at that time is transferred and stored in the memory of the circuit board 1308.
  • a video signal output terminal 1312 and an input / output terminal 1314 for data communication are provided on the side surface of the case 1302.
  • a television monitor 1430 is connected to the video signal output terminal 1312 and a personal computer 1440 is connected to the input / output terminal 1314 for data communication as necessary.
  • the imaging signal stored in the memory of the circuit board 1308 is output to the television monitor 1430 or the personal computer 1440 by a predetermined operation.
  • the electronic apparatus may be, for example, a television, a video camera, a viewfinder type, or a monitor direct view type.
  • Video tape recorders laptop personal computers, car navigation systems, pagers, electronic notebooks (including communication functions), electronic dictionaries, calculators, electronic game machines, word processors, workstations, videophones, TV monitors for security, electronic Devices equipped with binoculars, POS terminals, touch panels (for example, cash dispensers of financial institutions, automatic ticket vending machines), medical devices (for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiographs, ultrasonic diagnostic devices, endoscopes) Display device), fish finder, each Measuring instruments, gauges (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), a flight simulator, other various monitors such, can be applied to the projection type display device such as a projector.
  • POS terminals for example, cash dispensers of financial institutions, automatic ticket vending machines
  • medical devices for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiographs, ultrasonic diagnostic devices, endoscopes) Display device
  • fish finder for example, each Me
  • the functional ink, the film forming method, the droplet discharge device, the film-coated device, and the electronic apparatus according to the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited to these.
  • the functional ink of the present invention can be used to form a layer (film) other than the hole injection layer.
  • a layer (film) other than the hole injection layer can be used for film formation of wiring provided in a circuit board.
  • a conductive polymer material such as polyacetylene, poly (p-phenylene vinylene), polypyrrole, polythiophene, polyaniline, poly (p-phenylene sulfide) is used as a film forming material for forming the wiring. What contains as a molecular material is mentioned.
  • Example A Production of functional ink Using the film forming material and the liquid medium as described above, the kinematic viscosity coefficient is in the range of 2.5 ⁇ 10 ⁇ 7 to 235 ⁇ 10 ⁇ 7 m 2 / s, and the static viscosity coefficient is 0. Different sample Nos. Satisfying a density of 1,200 kg / m 3 and a dissolved nitrogen gas amount of 50 ppm or less in a range of 3 ⁇ 10 ⁇ 3 to 20 ⁇ 10 ⁇ 3 Pa ⁇ s. Functional inks 1A to 12A were prepared.
  • is the density (kg / m 3 ) of the functional ink
  • v is the speed (m / s) of the functional ink when passing through the supply paths 148 and 149b
  • is the static of the functional ink.
  • the viscosity coefficient (Pa ⁇ s) and DH indicate the inner diameters (m) of the tubes constituting the supply paths 148 and 149b. The results are shown in Table 1 below.
  • Example B Preparation of functional ink Sample No. 1 was prepared in the same manner as in Example A except that the density was 850 kg / m 3 . Functional inks 1B-12B were prepared.
  • Example C Preparation of functional ink Sample No. 1 was prepared in the same manner as in Example A. Functional inks of 1C to 12C were prepared.
  • 72-hour continuous discharge inspection was performed in the same manner as in Example A, except that the speed of the functional ink when passing through the tube was set to 0.1 m / s.
  • Example D Preparation of functional ink Sample No. 1 was prepared in the same manner as in Example B. 1D to 12D functional inks were prepared.
  • Example E Preparation of functional ink Sample No. 1 was prepared in the same manner as in Example A. Functional inks 1E-12E were prepared.
  • 72-hour continuous discharge inspection was performed in the same manner as in Example A, except that the inner diameter of the tube constituting the supply path was set to 0.1 ⁇ 10 ⁇ 3 m.
  • Example F Preparation of functional ink Sample No. 1 was prepared in the same manner as in Example B. Functional inks 1F to 12F were prepared.
  • Example G Preparation of functional ink Sample No. 1 was prepared in the same manner as in Example A. 1G to 12G functional inks were prepared.
  • Example H Preparation of functional ink Sample No. 1 was prepared in the same manner as in Example B. Functional inks of 1H to 12H were prepared.
  • the kinematic viscosity coefficient at room temperature is 2.5 ⁇ 10 ⁇ 7 to 235 ⁇ 10 ⁇ 7 m 2 / s, and the Reynolds number when passing through each supply path at room temperature. Any of the functional inks adjusted to be 2300 or less could be ejected without problems even after 72 hours. On the other hand, any functional ink that has not been adjusted to have the above characteristics cannot be stably ejected before 72 hours.
  • DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Recording medium, 6 ... Droplet discharge apparatus, 7 ... Base, 7a ... Upper surface, 8 ... Guide rail, 9 ... Stage, 10 ... Main scanning position detection apparatus, 11 ... Mounting surface, 12 ... Support stand, 13 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Guide member, 14 ... Cartridge installation part, 15 ... Guide rail, 16 ... Carriage, 17 ... Sub-scanning position detection apparatus, 18 ... Head unit, 19 ... Discharge inspection apparatus, 20 ... Base material, 22 ... Droplet discharge head, DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 ... Nozzle plate, 24 ... Discharge nozzle, 25 ... Cavity, 26 ... Functional ink, 27 ...
  • Ejection plan setting unit 110 ... Ink supply mechanism drive circuit 101 ... Ink supply mechanism Pa ... Intake port C (102a, 102b) ... cartridge, 103 (103a to 103c) ... intermediate reservoir, 104 (104a to 104e) ... liquid level detection sensor, 105 ... regulator, 106, 107 ... filter, 108 ... liquid level sensor, 109 ... pressure regulating valve, 140 ... Open path, 141 to 147 ... Open / close valve, 148, 149 (149a to 149c) ... Supply path, 200 ... Light emitting element, 2 0B ... light emitting element, 200G ... light emitting element, 200R ... light emitting element, 201 ... anode, 202 ...
  • hole injection layer 203 ... hole transport layer, 204 ... light emitting layer, 205 ... electron transport layer, 206 ... electron injection layer, 207 ... Cathode, 208 ... Laminated body, 208B ... Laminated body, 208G ... Laminated body, 208R ... Laminated body, 300 ... Display device, 300B ... Subpixel, 300G ... Subpixel, 300R ... Subpixel, 301 ... Substrate, 302 ... Switching element, 302a ... semiconductor layer, 302b ... gate insulating layer, 302c ... gate electrode, 302d ... source electrode, 302e ... drain electrode, 303 ... flattening layer, 304 ... reflection film, 305 ...

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Abstract

供給ライン内を通過する際に流れに乱れが生じ難い機能性インク、この機能性インクを用いた成膜方法および液滴吐出装置、これらを用いて作製された膜付きデバイス、およびこの膜付きデバイスを有する電子機器を提供すること。 本発明の機能性インクは、成膜材料と、該成膜材料が溶解または分散される液性媒体とを含み、室温での動粘性係数が2.5×10-7~235×10-7/sであり、室温で供給ライン内を通過する際のレイノルズ数が2,300以下となるように調整されていることを特徴する。

Description

機能性インク、成膜方法、液滴吐出装置、膜付デバイスおよび電子機器
 本発明は、機能性インク、成膜方法、液滴吐出装置、膜付デバイスおよび電子機器に関する。
 成膜材料を溶媒に溶解してなる機能性インクを、液滴吐出法を用いて基材上に供給(塗布)し、その基材上の機能性インクから溶媒を除去(乾燥)することにより成膜を行う方法が実用に供されている。
 このような方法に用いる液滴吐出ヘッドは、一般に、ノズル開口を複数備えており、個々のノズル開口から機能性インクを液滴として吐出する。この液滴の吐出を寸法精度よく成膜を行う観点、また、液滴の飛翔特性を向上する観点から、機能性インクの密度、表面張力および粘度、ノズル開口の径、ならびに、液滴の吐出速度の関係を規定した発明が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
 しかしながら、機能性インクを、これを貯留する貯留部(インクカートリッジまたはインクタンク)から、液滴吐出ヘッドに安定的に供給できなければ、寸法精度よく成膜すること自体が困難となる。通常、貯留部と液滴吐出ヘッドとは、チューブのような細径の管体で構成される供給ラインで接続されているが、供給ライン内で機能性インクの流れが乱れる(乱流が発生する)と、機能性インクが気泡を巻き込む(取り込む)ことがある。
 そして、この気泡が液滴吐出ヘッド内に持ち込まれると、機能性インクを吐出不能なノズル開孔(いわゆる「ノズル抜け」)が発生し、最終的には異物(機能性インクの固形物)が詰まってノズル開口が閉鎖されてしまう。このため、基材上に形成された膜の厚さにバラつきを生じ、この膜が有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子を構成する機能膜である場合、発光ムラ等が生じてしまう。
国際公開第2012/098580号
 本発明の目的は、供給ライン内を通過する際に流れに乱れが生じ難い機能性インク、この機能性インクを用いた成膜方法および液滴吐出装置、これらを用いて作製された膜付きデバイス、およびこの膜付きデバイスを有する電子機器を提供することにある。
 本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
 [適用例1]
 本発明の機能性インクは、成膜材料と、該成膜材料が溶解または分散される液性媒体とを含み、室温での動粘性係数が2.5×10-7~235×10-7/sであり、室温で供給ライン内を通過する際のレイノルズ数が2,300以下となるように調整されていることを特徴する。
 かかる特性を有するように調整された機能性インクは、供給ライン内において、その流れが層流となるため乱れが生じ難くなり、円滑かつ確実に供給ライン内を移送することができる。
 [適用例2]
 本発明の機能性インクでは、室温での静的粘性係数が0.3×10-3~20×10-3Pa・sであることが好ましい。
 これにより、機能性インクは、供給ライン内でより確実に層流となり易く、例えば、液滴吐出する場合には、より確実に液滴として吐出することができる。
 [適用例3]
 本発明の機能性インクでは、密度が850~1,200kg/mであることが好ましい。
 これにより、機能性インクは、供給ライン内でより確実に層流となり易く、例えば、液滴吐出する場合には、より確実に液滴として吐出することができる。
 [適用例4]
 本発明の機能性インクでは、室温での溶存ガス量が50ppm以下であることが好ましい。
 これにより、機能性インクを移送する際に、何らかの要因で機能性インクが気泡を巻き込ん(取り込ん)だとしても、この気泡(ガス)を機能性インクが吸収することができる。このため、例えば、液滴吐出する場合において、機能性インクを安定的かつムラなく吐出することができる。
 [適用例5]
 本発明の機能性インクでは、前記供給ラインを構成する管体の内径が0.1×10-3~10×10-3mであることが好ましい。
 これにより、機能性インクは、供給ライン内を通過させる際に、その流れに乱流が特に生じ難くなる。
 [適用例6]
 本発明の機能性インクでは、前記供給ラインを通過する際の前記機能性インクの速度が0.1~2m/sであることが好ましい。
 これにより、供給ライン内で機能性インクの乱流が発生することをより確実に防止することができる。
 [適用例7]
 本発明の成膜方法は、本発明の機能性インクを、供給ラインを介して液滴吐出ヘッドに供給する工程と、前記機能性インクを前記液滴吐出ヘッドから液滴として吐出して、記録媒体上に付着させることにより、前記機能性インクの液状被膜を形成する工程と、前記液状被膜を乾燥させて、膜を形成する工程とを有することを特徴とする。
 かかる構成の成膜方法によれば、基材上に、均一な膜厚の膜を優れた成膜精度で形成することができる。
 [適用例8]
 本発明の液滴吐出装置は、本発明の機能性インクを貯留する貯留部と、前記機能性インクを液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、前記貯留部と前記液滴吐出ヘッドとを接続し、前記機能性インクを前記貯留部から前記液滴吐出ヘッドに移送する供給ラインとを有することを特徴とする。
 かかる構成の液滴吐出装置によれば、安定的かつムラなく、機能性インクを液滴として吐出することができるため、基材上に、均一な膜厚の膜を優れた成膜精度で形成することができる。
 [適用例9]
 本発明の膜付きデバイスは、本発明の成膜方法または本発明の液滴吐出装置により形成された膜またはそれを処理した膜を有することを特徴とする。
 このような膜付きデバイスは、寸法精度の高い膜を備えるので、信頼性に優れる。
 [適用例10]
 本発明の電子機器は、本発明の膜付きデバイスを有することを特徴とする。
 このような電子機器は、寸法精度の高い膜付きデバイスを備えるので、信頼性に優れる。
(a)は、本発明の液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図、(b)は、液滴吐出ヘッドの配置を示す模式的な平面図、(c)は、液滴吐出ヘッドの要部の概略構成を示す断面図である。 インク供給機構の構成を示すブロック図である。 ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドと中間貯留部および圧力調整弁との関係を示す図である。 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1に示す液滴吐出装置を用いた成膜方法を説明する図である。 膜付デバイスの一例である表示装置を示す断面図である。 図6に示す表示装置が備える発光素子の断面図である。 電子機器の一例であるモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。 電子機器の一例である携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。 電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。
 以下、本発明の機能性インク、成膜方法、液滴吐出装置、膜付デバイスおよび電子機器について、図面に示す好適な実施形態に基づいて説明する。なお、各図では、説明の便宜上、各部の縮尺が適宜変更されており、図示の構成は実際の縮尺と必ずしも一致するわけではない。
 まず、以下では、本発明の機能性インク、成膜方法、液滴吐出装置、膜付デバイスおよび電子機器の説明を行うのに先立って、本発明の機能性インクを使用可能な液滴吐出装置の一例の全体構成について説明する。
 (液滴吐出装置)
 図1(a)は、液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図、図1(b)は、液滴吐出ヘッドの配置を示す模式的な平面図、図1(c)は、液滴吐出ヘッドの要部の概略構成を示す断面図、図2は、インク供給機構の構成を示すブロック図、図3は、ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドと中間貯留部および圧力調整弁との関係を示す図である。なお、図1には、説明の便宜上、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸が図示されている。また、X軸に平行な方向を「X軸方向」、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」という。また、図1では、Z軸が鉛直方向に沿っており、+Z軸方向側(Z軸を示す矢印の先端側)を「上」、-Z軸方向側(Z軸を示す矢印の基端側)を「下」という。
 図1および図2に示す液滴吐出装置6は、インクジェット装置である。この液滴吐出装置6は、基台7と、1対の案内レール8と、ステージ9と、主走査位置検出装置10と、支持台12と、案内部材13と、カートリッジ設置部14と、案内レール15と、キャリッジ16と、副走査位置検出装置17と、ヘッドユニット18と、インク供給機構101と、を備えている。
 基台7は、X軸方向およびY軸方向に沿った上面7aを有する直方体形状をなしている。そして、基台7の上面7aには、Y軸方向に沿って延びている1対の案内レール8が設置されている。
 この1対の案内レール8には、図示しない直動機構を介して、ステージ9が取り付けられている。これにより、ステージ9を1対の案内レール8に沿って移動させることで、後述する液滴吐出ヘッド22をステージ9に対して主走査方向(本実施形態ではY軸方向)に相対的に移動させることができる。本実施形態では、かかる直動機構として、例えば、リニアモーターが用いられており、ステージ9がY軸方向に沿って所定の速度で往動と復動とを繰り返すようになっている。なお、かかる直動機構は、リニアモーターに限定されず、例えば、ネジ式直動機構等であってもよい。
 また、基台7の上面7aには、主走査位置検出装置10が設けられている。この主走査位置検出装置10により、基台7に対するステージ9のY軸方向での位置(すなわち主走査方向での位置)が検出される。
 ステージ9の上面には、記録媒体2が載置される載置面11が形成されている。この載置面11には、図示しない吸引式のチャック機構が設けられている。このチャック機構により、載置面11上の記録媒体2が載置面11に対して吸着・固定される。
 また、X軸方向における基台7の両端部には、上側に延びている1対の支持台12が設けられている。この1対の支持台12には、X軸方向に沿って延びている案内部材13が架設されている。この案内部材13の上側には、機能性インク(成膜用インク)26が収納されたカートリッジ(貯留部)Cを複数セット可能なカートリッジ設置部14が設けられている。
 一方、案内部材13の下側には、X軸方向に沿って延びている案内レール15が設置されている。この案内レール15には、図示しない直動機構を介して、キャリッジ16が取り付けられている。これにより、キャリッジ16を案内レール15に沿って移動させることで、後述する液滴吐出ヘッド22をステージ9に対して副走査方向(本実施形態ではX軸方向)に相対的に移動させることができる。本実施形態では、かかる直動機構として、例えば、リニアモーターが用いられており、任意のタイミング(例えば、前述した主走査の往動と復動との切り換え時)にキャリッジ16がX軸方向に沿って移動するようになっている。なお、かかる直動機構は、リニアモーターに限定されず、例えば、ネジ式直動機構等であってもよい。
 また、案内部材13のキャリッジ16側には、副走査位置検出装置17が設けられている。この副走査位置検出装置17により、案内部材13に対するキャリッジ16のX軸方向での位置(すなわち副走査方向での位置)が検出される。
 キャリッジ16には、ヘッドユニット18が設置されている。ヘッドユニット18には、図1(b)に示すように、複数(本実施形態では9つ)の液滴吐出ヘッド22が設けられている。各液滴吐出ヘッド22は、ノズルプレート23を備え、このノズルプレート23には、複数の吐出ノズル24が形成されている。なお、液滴吐出ヘッド22および吐出ノズル24の数および配置等は、図示のものに限定されない。
 より具体的に説明すると、各液滴吐出ヘッド22は、ノズルプレート23と、キャビティ25と、振動板27と、圧電素子28と、を有している。
 ノズルプレート23には、X軸方向に並んでいる複数の吐出ノズル24が形成されている。このノズルプレート23に対して上側には、各吐出ノズル24に対応して、吐出ノズル24に連通しているキャビティ25(圧力室)が設けられている。このキャビティ25は、インク供給機構101を介して、カートリッジ設置部14にセットされたカートリッジCに連通されており、カートリッジ(インクタンク)Cからの機能性インク26が供給される。
 また、キャビティ25の上側には、振動板27が配置されている。この振動板27は、キャビティ25の内壁面の一部を構成している。この振動板27のキャビティ25とは反対側の面には、圧電素子28が配置されている。この圧電素子28は、素子駆動信号を受けると、上下方向(Z軸方向)に伸張または収縮して振動板27を上下方向(Z軸方向)に振動させる。これにより、キャビティ25内の容積の縮小を伴ってキャビティ25内が加圧される。その結果、そのキャビティ25内の容積の縮小分に対応した量の機能性インク26が吐出ノズル24から液滴29として吐出される。吐出された液滴29は、記録媒体2上に着弾する。
 インク供給機構101は、ヘッドユニット18に設けられた9つの液滴吐出ヘッド22のうちの3つの液滴吐出ヘッド22を1つの供給単位として機能性インク26を供給するように構成されている。
 1つの供給単位に対する機能性インク26の供給系は、機能性インク26が充填された2つのカートリッジCと、中間貯留部103(103a)と、2つのカートリッジCと中間貯留部103とを繋ぐ供給経路148と、中間貯留部103と液滴吐出ヘッド22とを繋ぐ供給経路149とを有する。なお、2つのカートリッジCを区別するため、一方のカートリッジCに符号102aを付与し、他方のカートリッジCに符号102bを付与して説明することもある。また、中間貯留部103に接続されるカートリッジCの数は、2つに限定されず、例えば、1つでもよいし、3つ以上であってもよい。
 カートリッジCには、異物や水分、あるいは気泡等が除去された機能性インク26が充填されている。また、本実施形態では、カートリッジCの内部を加圧して機能性インク26を送り出す加圧手段として圧空が用いられている。圧空は、異物や油分、水分等が予め除去されている。
 圧空の取り入れ口PaとカートリッジCとの間には、レギュレーター105が設けられている。カートリッジCの内部を加圧する圧空の圧力設定は、カートリッジCに充填される機能性インク26の物理的な特性(粘度等)を考慮して設定される。本実施形態では、レギュレーター105として、電気信号により圧空の圧力をほぼ無段階に調整可能な電空レギュレーターが採用されている。これにより、機能性インク26の種類が変化しでも取り入れた圧空を機能性インク26に合わせて細かく調整することが可能となっている。
 なお、カートリッジCの内部を加圧する方法は、空気が圧縮された圧空を用いることに限らず、例えば窒素等の不活性ガスを圧縮して用いてもよい。カートリッジCに充填される機能性インク26を考慮して加圧方法(加圧手段)を決める。
 カートリッジ102aとレギュレーター105との間の圧空の供給経路には、開閉バルブ143が設けられ、カートリッジ102bとレギュレーター105との間の圧空の供給経路には、開閉バルブ144が設けられている。また、それぞれの圧空の供給経路の少なくとも一部は、内部を視認可能とする透明部材で構成されており、この透明部材で構成された部分に、液面検出センサー104が取り付けられている。それぞれの圧空の供給経路に機能性インク26が漏れた場合、これを液面検出センサー104で検出して、異常を報知したり、通常は開いている開閉バルブ143、144を閉じたりすることができるようになっている。
 2つのカートリッジ102a、102bと中間貯留部103とを繋ぐ供給経路148には、機能性インク26を濾過するフィルター106が設けられている。カートリッジ102aとフィルター106との間には、開閉バルブ141が設けられ、カートリッジ102bとフィルター106との間には、開閉バルブ142が設けられている。フィルター106と中間貯留部103との間にも、開閉バルブ145が設けられている。2つのカートリッジ102a、102bのいずれかを交換した際に、異物等が供給経路148に侵入したとしても、フィルター106によって取り除くことができる。
 中間貯留部103は、大気開放型の筒状の容器であって、その上方側の一方の端に、中間貯留部103を大気開放可能な開放経路140が接続されている。開放経路140は、例えば透明なプラスチックチューブからなり、開放経路140の開放端には、気体を濾過するフィルター107が設けられている。また、フィルター107の近傍には、開閉バルブ146が設けられ、通常は開かれた状態となっている。フィルター107を通過する気体は濾過されるので、中間貯留部103に大気中の異物が混入することを防ぐことができる。この場合、ヘッドユニット18における3つの供給単位に対応する3つの中間貯留部103a、103b、103cのそれぞれに開放経路140が設けられ、それぞれの開放経路140は、1つのフィルター107に接続されている。
 開閉バルブ146と中間貯留部103との間の開放経路140には、液面検出センサー104が取り付けられている。中間貯留部103が大気開放型であることから、機能性インク26が供給されてオーバーフローし、開放経路140に漏れたときに液面検出センサー104により検出して、開閉バルブ146を閉じることができる。液面検出センサー104は、他にも用いられているので、符号104の末尾にa~eのアルファベットを付与して区分する。
 中間貯留部103が大気開放型であることから、中間貯留部103から液滴吐出ヘッド22への機能性インク26の供給は、中間貯留部103に貯留された機能性インク26の水頭圧の影響を受ける。本実施形態では、筒状の容器である中間貯留部103の下方側の他方の端に、中間貯留部103に貯留された機能性インク26の液位を検出可能な液位センサー108が取り付けられている。この液位センサー108は、例えば、圧力センサーで構成されている。
 中間貯留部103の容量は、1つの中間貯留部103に繋がる液滴吐出ヘッド22の数と、主走査によって液滴吐出ヘッド22から吐出される機能性インク26の消費量とにより設定されている。また、1つの中間貯留部103から3つの液滴吐出ヘッド22へ機能性インク26を安定的に供給する観点から、中間貯留部103と3つの液滴吐出ヘッド22との間に、圧力調整弁109が設けられている。
 圧力調整弁109は、例えばダイヤフラム方式の自己封止バルブであって、液滴吐出ヘッド22におけるキャビティ25の負圧状態に応じて、機能性インク26を液滴吐出ヘッド22に送り込めるようになっている。圧力調整弁109を設けることにより、中間貯留部103における水頭圧の管理をより緩やかなものとすることができる。
 ここで、ヘッドユニット18における機能性インク供給系について、図3を参照して説明する。図3は、ヘッドユニットにおける液滴吐出ヘッドと中間貯留部および圧力調整弁との関係を示す図である。図3に示すように、中間貯留部103、圧力調整弁109は、ヘッドユニット18に設けられている。中間貯留部103に付随する液位センサー108もまた、ヘッドユニット18に設けられることになる。
 中間貯留部103と開閉バルブ147とを繋ぐ供給経路149a、開閉バルブ147と圧力調整弁109とを繋ぐ供給経路149b、圧力調整弁109と液滴吐出ヘッド22とを繋ぐ供給経路149cは、いずれも例えばポリエチレンテレフタレート製の可撓性チューブが用いられている。また、本実施形態では、機能性インク26として、例えば有機エレクトロルミネッセンス材料を含むインクや、紫外線硬化型のインクを用いた場合でも、機能性インク26が変質したり、劣化したりする等の不具合が生じないように、遮光性を有するチューブが用いられている。
 1つの圧力調整弁109に対して、3つの液滴吐出ヘッド22が供給経路149cを介して繋がれている。これにより、3つの液滴吐出ヘッド22を1組として機能性インク26を吐出可能となっている。換言すれば、図3は、ヘッドユニット18に搭載された複数の液滴吐出ヘッド22に対して、機能性インク26を種類ごとに供給できる構成を示している。したがって、図3には、図示していないが、実際には、9つの液滴吐出ヘッド22に対して、機能性インク26を供給するため、ヘッドユニット18には、3つの中間貯留部103(103a、103b、103c)と、3つの圧力調整弁109とが設けられている。
 なお、3つの中間貯留部103のそれぞれに異なる種類の機能性インク26が供給されていてもよいし、同じ種類の機能性インク26が供給されていてもよい。また、3つの中間貯留部103のうち1つの中間貯留部103に、他と異なる機能性インク26を供給することもできる。
 また、各供給経路(供給ライン)を構成するチューブ(管体)の内径は、0.1×10-3~10×10-3m程度であることが好ましく、0.5×10-3~7.5×10-3m程度であることがより好ましい。後述するような特性(室温での動粘性係数が2.5×10-7~235×10-7/s、室温で各供給経路内を通過する際のレイノルズ数が2,300以下)を有するように調整された機能性インク26は、前記サイズの供給経路内を通過させる際に、その流れに乱流が特に生じ難くなる。
 さらに、各供給経路内での機能性インク26の流れの乱れを防止する観点(層流を確実に生成する観点)からは、各供給経路を通過する際の機能性インク26の速度は、できるだけ速く設定されるのが好ましい。具体的には、機能性インク26の速度は、0.1~2m/s程度であることが好ましく、0.35~1.5m/s程度であることがより好ましく、0.35~1m/s程度であることがさらに好ましい。これにより、各供給経路内で機能性インク26の乱流が発生することをより確実に防止することができる。
 次に、液滴吐出装置6の制御系について説明する。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4に示すように、液滴吐出装置6は、液滴吐出装置6の各部の動作を制御する制御装置41(制御部)を備えている。この制御装置41は、各種の演算処理を行うCPU(中央演算処理装置)42と、各種情報を記憶するメモリー43(記憶部)と、を備えている。
 ここで、CPU42には、入出力インターフェイス46およびデータバス47を介して、前述した主走査位置検出装置10および副走査位置検出装置17がそれぞれ接続されている。また、上記以外にも、CPU42には、入出力インターフェイス46およびデータバス47を介して、主走査駆動装置44、副走査駆動装置45、ヘッド駆動回路48、入力装置49、表示装置50、インク供給機構駆動回路110および各種センサー類(図示せず)がそれぞれ接続されている。
 主走査駆動装置44は、前述したステージ9の主走査方向での移動を行うための駆動源であり、副走査駆動装置45は、前述したキャリッジ16の副走査方向での移動を行うための駆動源である。また、ヘッド駆動回路48は、前述した液滴吐出ヘッド22を駆動するものである。インク供給機構駆動回路110は、インク供給機構101の加圧手段、レギュレーター105および開閉バルブ141~147等を駆動するものである。例えば、加圧手段によるカートリッジCの加圧の程度を制御することにより、供給経路148内を通過する機能性インク26の速度を調整することができる。
 入力装置49は、液滴吐出装置6の各種動作条件が入力される装置であり、例えば、図示しない外部装置から、記録媒体2に液滴29を吐出する座標情報が入力される。また、表示装置50は、液滴吐出装置6の加工条件や作業状況等の各種情報を表示する装置である。操作者は、表示装置50に表示される情報に基づいて、入力装置49を用いて操作を行うことができる。
 メモリー43は、例えば、RAM、ROM等といった半導体メモリー、または、ハードディスク、DVD-ROMといった外部記憶装置等を有して構成されている。このメモリー43には、CPU42の動作に必要な各種情報が記憶されている。
 具体的に説明すると、メモリー43には、液滴吐出装置6における動作の制御手順が記述されたプログラムソフト51を記憶する記憶領域が設定される。また、メモリー43には、記録媒体2上に吐出する吐出位置の座標データである吐出位置データ52を記憶するための記憶領域も設定される。
 他にも、メモリー43には、液滴吐出ヘッド22を駆動するときの駆動波形と吐出量の関係を示すデータである駆動電圧データ53や、液滴吐出ヘッド22を駆動する駆動波形データ54等の吐出条件を複数記憶するための記憶領域が設定される。また、メモリー43には、吐出する各場所における駆動電圧のデータである吐出計画データ55を記憶するための記憶領域が設定される。さらに、メモリー43には、CPU42のためのワークエリアやテンポラリーファイル等として機能する記憶領域、中間貯留部103に機能性インク26が何回供給されたのかを記憶するための記憶領域やその他各種類の記憶領域が設定される。
 CPU42は、メモリー43に記憶されたプログラムソフト51に従って、液滴吐出装置6の各部の制御を行う。このCPU42は、描画制御部56と、着弾特性補正制御部60と、吐出条件設定部61と、吐出計画設定部62と、を有している。
 描画制御部56は、液滴吐出ヘッド22から液滴29を吐出して描画するための制御を行う。この描画制御部56は、主走査駆動装置44を駆動制御する主走査制御部57と、副走査駆動装置45を駆動制御する副走査制御部58と、ヘッド駆動回路48を駆動制御する吐出制御部59と、を有している。主走査制御部57は、ステージ9を主走査方向へ所定の速度で移動させるための制御を行う。副走査制御部58は、液滴吐出ヘッド22を副走査方向へ所定の副走査量で移動させるための制御を行う。吐出制御部59は、液滴吐出ヘッド22が有する複数のノズルのそれぞれの吐出量や吐出の有無の制御を行う。
 着弾特性補正制御部60は、図示しない吐出検査装置の検査結果(テストパターンの着弾位置や着弾面積等の着弾情報)と、予め設定された適正な着弾情報とずれ量に基づいて、補正値を取得し、描画制御部56にフィードバックして、液滴吐出ヘッド22が吐出する液滴29の記録媒体2への着弾位置を補正する。吐出条件設定部61は、塗布領域に吐出する機能性インク26の量と吐出特性とに基づいて、吐出ノズル24から吐出する液滴29の吐出量と吐出回数を設定する。吐出計画設定部62は、液滴29を吐出する各場所における圧電素子28の駆動波形を設定する。
 (機能性インク)
 以下、かかる構成の液滴吐出装置6で用いられる機能性インク26(本発明の機能性インク)について詳述する。本発明の機能性インクは、成膜材料と、この成膜材料が溶解または分散される液性媒体とを含んでいる。以下、これらの各成分を詳細に説明する。
 (成膜材料)
 成膜材料は、成膜すべき膜の種類に応じて決定されるものであり、特に限定されず、各種有機材料、各種無機材料およびこれらの混合物を用いることができる。例えば、成膜材料としては、後述する、有機エレクトロルミネッセンス(有機EL)素子の各層(特に正孔注入層、正孔輸送層および発光層)の構成材料またはその前駆体、配線基板の導体パターンの構成材料またはその前駆体、カラーフィルタの着色層の構成材料またはその前駆体等が挙げられる。
 このように、前記成膜材料を有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層の構成材料またはその前駆体とすることにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層(例えば、正孔輸送層、正孔注入層、発光層、中間層等)を形成することができる。また、前記成膜材料を配線基板の導体パターンの構成材料またはその前駆体とすることにより、配線基板の導体パターンを形成することができる。さらに、前記成膜材料をカラーフィルタの着色層の構成材料またはその前駆体とすることにより、カラーフィルタの着色層を形成することができる。また、成膜材料としては、例えば、上記から選択される2種以上の成分を組み合わせて用いてもよい。
 なお、機能性インク26中において、成膜材料は、後述する液性媒体に溶解しているものであってもよいし、分散しているものであってもよいが、成膜材料が液性媒体中に分散しているものである場合、成膜材料の平均粒径は、20~100nmであるのが好ましく、5~50nmであるのがより好ましい。これにより、機能性インク26中における成膜材料の分散安定性を優れたものとすることができる。
 機能性インク26中における成膜材料の含有率は、機能性インク26の用途に応じて決められるものであり、特に限定されないが、例えば、0.01~10wt%であるのが好ましく、0.05~5wt%であるのがより好ましい。成膜材料の含有率が前記範囲内の値であると、液滴吐出ヘッド(インクジェットヘッド)22からの吐出安定性を特に優れたものとすることができる。
 (液性媒体)
 機能性インク26に含まれる液性媒体は、前述した成膜材料を溶解または分散させるもの、すなわち、溶媒または分散媒である。この液性媒体は、後述する成膜方法において、塗布対象物に対して機能性インク26に優れた濡れ性を付与するために用いられるが、塗布対象物に対する塗布(供給)の後、その大部分が除去される。
 このような液性媒体は、常圧(大気圧)で沸点が200℃以上の高沸点溶媒およびこの高沸点溶媒より常圧での沸点が低い低沸点溶媒のうちのいずれか一方を単独で、または、これらを混合して用いることができる。
 高沸点溶媒としては、特に限定されないが、例えば、A-1)1,1-ビス(3,4-ジメチルフェニル)エタン(1,1-Bis(3,4-Dimethylphenyl)ethane、沸点333℃)、A-2)安息香酸ベンジル(Benzyl Benzoate、沸点324℃)、A-3)4-(3-フェニルプロピル)ピリジン(4-(3-phenylpropyl)pyridine、沸点322℃)、A-4)α,α-ジクロロジフェニルメタン(α,α-Dichlorodiphenylmethane、沸点305℃)、A-5)4-イソプロピルビフェニル(4-Isopropylbiphenyl、沸点298℃)、A-6)N-メチルジフェニルアミン(N-Methyldiphenylamine、沸点297℃)、A-7)ビフェニルエーテル(Dibenzyl Ether、沸点295℃)、A-8)2,3,5-トリ-メチルビフェニルエーテル(2,3,5-tri-methy diphenyl ether、235TMDPE、沸点295℃)、A-9)2,2,5-トリ-メチルビフェニルエーテル(2,2,5-tri-methy diphenyl ether、225TMDPE、沸点290℃)、A-10)エチル 2-ナフチルエーテル(Ethyl 2-Naphthyl Ether、沸点282℃)、A-11)1-プロピル-4-フェニルベンゼン(1-propyl-4-phenyl benzene、NPBP、沸点280℃)、A-12)2-フェノキシ 1,4-ジメチルベンゼン(2-phenoxy 1,4-dimethyl benzene、25DMDPE、沸点280℃)、A-13)テトラエチレングリコールジメチルエーテル(Tetraethyleneglycol dimethyl ether、沸点275℃)、A-14)2-フェノキシテトラヒドロフラン(2-phenoxytetrahydropuran、沸点274.7℃)、A-15)2-フェニルアニソール(2-Phenylanisole、沸点274℃)、A-16)3-フェノキシトルエン(3-Phenoxytoluene、沸点273℃)、A-17)3-フェニルピリジン(3-phenylpyridine、沸点272℃)、A-18)ジメチルベンジルエーテル(Dimethyl benzyl ether、沸点270℃)、A-19)2-フェニルピリジン(2-Phenylpyridine、沸点268℃)、A-20)2-フェノキシトルエン(2-Phenoxytoluene、MDPE、沸点265℃)、A-21)ジフェニルメタン(Diphenyl methane、沸点265℃)、A-22)1,2-ジメトキ-4-(1-プロペニル)ベンゼン(1,2-Dimethoxy-4-(1-propenyl)benzene、沸点264℃)、A-23)トリエチレングリコールブチルメチルエーテル(Triethyleneglycol butylmethyl ether、沸点261℃)、A-24)ジフェニルエーテル(Diphenyl ether、沸点259℃)、A-25)4,4'-ジフルオロジフェニルメタン(4,4'-Difluorodiphenylmethane、沸点258℃)、A-26)ジエチレングリコールジブチルエーテル(Diethyleneglycol dibutyl ether、沸点256℃)、A-27)4-メトキシベンズアルデヒドジメチルアセタール(4-Methoxybenzaldehyde Dimethyl Acetal、沸点253℃)、A-28)1,3-ジプロポキシベンゼン(1,3-Dipropoxybenzene、沸点251℃)、A-29)シクロヘキシルベンゼン(Cyclohexylbenzene、CHB、沸点236℃)、A-30)ジエチレングリコールモノブチルエーテル(Diethyleneglycol monobutyl ether、沸点230℃)、A-31)1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(1,3-dimethyl-2-imidazolidinone、DMI、沸点220℃)、A-32)p-トルニトリル(p-Tolunitrile、沸点218℃)、A-33)トリエチレングリコールジメチルエーテル(Triethyleneglycol dimethyl ether、沸点216℃)、A-34)トリプロピレングリコールジメチルエーテル(Tripropyleneglycol dimethyl ether、沸点215℃)、A-35)ジエチレングリコールブチルメチルエーテル(Diethyleneglycol butylmethyl ether、沸点212℃)、A-36)o-トルニトリル(o-Tolunitrile、沸点205℃)等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 一方、低沸点溶媒としては、特に限定されないが、例えば、B-1)1,2,4-トリメチルベンゼン(沸点169℃)、B-2)1,3,5-トリメチルベンゼン(沸点165℃)、B-3)アニソール(沸点154℃)、B-4)3-フルオロ-o-キシレン(沸点150℃)、B-5)4-ヘプタン(沸点150℃)、B-6)3-ヘプタン(沸点148℃)、B-7)2-フルオロ-m-キシレン(沸点147℃)、B-8)2-ヘプタン(沸点145℃)、B-9)エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート(沸点145℃)、B-10)o-キシレン(沸点144℃)、B-11)2,6-ルチジン(沸点144℃)、B-12)1,2,4-トリメチルシクロヘキサン(沸点142℃)、B-13)m-キシレン(沸点139℃)、B-14)p-キシレン(沸点138℃)、B-15)1-ペンタノール(沸点138℃)、B-16)2-ヘキサノール(沸点135℃)、B-17)クロロベンゼン(沸点131℃)、B-18)シクロペンタノン(沸点130℃)、B-19)オクタン(沸点126℃)、B-20)1,2-ジメチルシクロヘキサノン(沸点124℃)、B-21)1,3-ジメチルシクロヘキサノン(沸点124℃)、B-22)エチレングリコールモノメチルエーテル(沸点124℃)、B-23)1,4-ジメチルシクロヘキサン(沸点120℃)、B-24)プロピレングリコールモノメチルエーテル(沸点120℃)、B-25)1-ブタノール(沸点118℃)、B-26)4-フルオロトルエン(沸点116℃)、B-27)3‐ペンタノール(沸点116℃)、B-28)ピリジン(沸点115℃)、B-29)2-フルオロトルエン(沸点114℃)、B-30)3-フルオロトルエン(沸点113℃)、B-31)トルエン(沸点111℃)、B-32)3-ペンタノン(沸点102℃)、B-33)ジオキサン(沸点101℃)、B-34)メチルシクロヘキサノン(沸点101℃)、B-35)1,4-ジオキサン(沸点101℃)、B-36)2-ペンタノン(沸点100℃)、B-37)水(沸点100℃)、B-38)2-ブタノール(沸点98℃)、B-39)ヘプタン(沸点98℃)、B-40)1-プロパノール(沸点97℃)、B-41)プロピレングリコールジメチルエーテル(沸点97℃)、B-42)アセトニトリル(沸点88℃)、B-43)エチレングリコールジメチルエーテル(沸点85℃)、B-44)2-プロパノール(沸点82℃)、B-45)Tert-ブタノール(沸点82℃)、B-46)シクロヘキサン(沸点81℃)、B-47)2-ブタノン(沸点80℃)、B-48)エタノール(沸点78℃)、B-49)1,3-ジオキソラン(沸点76℃)、B-50)ヘキサン(沸点69℃)、B-51)テトラヒドロフラン(沸点66℃)、B-52)メタノール(沸点65℃)、B-53)アセトン(沸点57℃)、B-54)Tert-ブチルメチルエーテル(沸点55℃)等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 本発明では、機能性インク26は、室温での動粘性係数が2.5×10-7~235×10-7/sであり、室温で供給経路148、149a~149c(供給ライン)内を通過する際のレイノルズ数が2,300以下となるように調整されている。かかる特性を有するように調整された機能性インク26は、各供給経路148、149a~149c内において、その流れが層流となるため乱れが生じ難くなり、円滑かつ確実にカートリッジCから中間貯留部103を介して液滴吐出ヘッド22に供給される。
 また、供給経路内で機能性インク26の流れに乱れが生じ難いことから、機能性インク26が気泡を巻き込む(取り込む)ことも防止または抑制することができる。このため、機能性インク26を吐出不能な吐出ノズル24が発生することなく、異物(機能性インクの固形物)が詰まって吐出ノズル24が閉鎖されてしまうこともない。その結果、機能性インク26を各吐出ノズル24からバラつきなく安定して吐出することができる。したがって、かかる機能性インク26を用いて後述する表示装置300を製造した場合でも、発光ムラ等が生じてしまうこと、すなわち、生産不良となる確率が極めて少ない。
 このような機能性インク26の特性は、成膜材料の種類、分子量および含有量、液性媒体の種類および組み合わせ等を適宜変更することにより調整することができる。
 なお、機能性インク26の室温での動粘性係数は、5×10-7~100×10-7/s程度であることが好ましく、10×10-7~75×10-7/s程度であることがより好ましい。
 一方、室温で各供給経路内を通過する際の機能性インク26のレイノルズ数は、2,100以下であることが好ましく、1,800以下であることがより好ましい。レイノルズ数の下限値は、特に限定されないが、0.1以上であることが好ましく、0.4以上であることがより好ましい。かかる値の動粘性係数およびレイノルズ係数になるように、機能性インク26を調整することにより、各供給経路内を通過する際の機能性インク26の速度を適切な範囲に維持しつつ、各供給経路内での機能性インク26の流れに乱れをより生じ難くすることができる。
 さらに、機能性インク26の各供給経路内での流れが生じるのを好適に防止しつつ、機能性インク26を液滴吐出ヘッド22から確実に液滴として吐出するためには、機能性インク26の室温での静的粘性係数および密度も重要となる。
 具体的には、機能性インク26の室温での静的粘性係数は、0.3×10-3~20×10-3Pa・s程度であることが好ましく、0.5×10-3~10×10-3Pa・s程度であることがより好ましい。一方、機能性インク26の密度は、850~1,200kg/m程度であることが好ましく、850~1,150kg/m程度であるこがより好ましい。かかる値の静的粘性係数および粘度を有する機能性インク26は、各供給経路内でより確実に層流となり易く、液滴吐出ヘッド22からより確実に液滴として吐出することができる。
 また、機能性インク26の室温での溶存ガス量は、特に限定されないが、50ppm以下であることが好ましく、40ppm以下であることがより好ましい。機能性インク26中の溶存ガス量を上記範囲に設定することにより、カートリッジCから液滴吐出ヘッド22に機能性インク26を供給(移送)する際に、何らかの要因で機能性インク26が気泡を巻き込ん(取り込ん)だとしても、この気泡(ガス)を機能性インク26が吸収することができる。このため、液滴吐出ヘッド22において機能性インク26を吐出不能な吐出ノズル24が発生するのをより確実に低減することができる。
 なお、機能性インク26中の溶存ガス量は、できるだけ少ない方がよいので、その下限値は、特に限定されないが、5ppm程度であるのが好ましい。機能性インク26中の溶存ガス量を5ppm未満とするのには、高度かつ高価な減圧装置を必要とするが、効果の増大はそれ程見込めない。また、溶存ガス量としては、窒素ガス量および/または酸素ガス量、特に窒素ガス量を指標とすることができる。なお、本明細書中において「室温」とは、「23℃」程度のことを言う。
 以上説明したような機能性インク26は、液滴吐出装置6を用いた液相プロセスによる成膜(本発明の成膜方法)に用いられる。
 (成膜方法)
 次に、前述した機能性インク26を用いた成膜方法について、図5を参照しつつ説明する。図5は、図1に示す液滴吐出装置6を用いた成膜方法を説明する図である。
 本発明の機能性インクを用いた成膜方法、すなわち本発明の成膜方法は、[1]前述した機能性インク26を、各供給経路(供給ライン)を介して液滴吐出ヘッド22に供給する工程(インク供給工程)と、[2]機能性インク26を液滴吐出ヘッド22から液滴29として吐出して、基材(記録媒体)20上に付着させることにより、機能性インク26の液状被膜29Cを形成する工程(インク付与工程)と、[3]液状被膜29Cを乾燥させて、膜29Fを形成する工程(乾燥工程)と、を有する。
 このような成膜方法によれば、機能性インク26が前述したような特性を有するように調整されているので、機能性インク26を各供給経路内で乱流を生じることなく、円滑に移送することができるため、液滴吐出ヘッド22の各吐出ノズル24からバラつきなく安定して吐出することができる。そのため、均質で均一な膜厚を有する膜29Fを形成すること、すなわち、膜29Fを高精度に形成することができる。その結果、後述する表示装置300を製造した場合、この表示装置300は、発光のバラつきがないか、極めて少ない優れた特性を発揮する。また、表示装置300の製造不良の数も確実に低減することができる。
 以下、各工程を順次詳細に説明する。
 [1]インク供給工程
 1-1.まず、中間貯留部103内の機能性インク26の液位が下限値を下回ったことを、液位センサー108が検出すると、開閉バルブ147が閉じられ、インクカートリッジCから中間貯留部103への供給経路148を介した機能性インク26の注入が開始される。その後、中間貯留部103内の機能性インク26の液位が上限値に到達したことを、液位センサー108が検出すると、中間貯留部103への機能性インク26の注入が停止される。
 1-2.その後、中間貯留部103内において機能性インク26の液位が上限値である状態で、開閉バルブ147が開かれると、中間貯留部103の水頭圧と、液滴吐出ヘッド22内の流路の負圧状態とに応じて、機能性インク26は、供給経路149a、開閉バルブ147、供給経路149b、圧力調整弁109および供給経路149cを介して液滴吐出ヘッド22に供給される。
 この際、機能性インク26は、前述したような特性を有するように調整されているため、流れに乱れを生じることなく、各供給経路内を円滑に移送され、気泡を取り込むことが防止される。
 [2]インク付与工程
 2-1.まず、図5(a)に示すように、基材20を用意する。この基材20は、成膜の目的とする膜が形成される対象物であり、図5では、説明の便宜上、簡易的に図示しているが、膜29Fとして有機エレクトロルミネッセンス素子の正孔注入層を形成する場合には、基材20の上面(一方の面)には、陽極が形成されている。
 2-2.次いで、図5(b)に示すように、基材20上に、前述した機能性インク26を液滴吐出ヘッド22から液滴29として吐出・供給する。これにより、基材20上に機能性インク26からなる液状被膜29Cが形成される。図5では、説明の便宜上、簡易的に図示しているが、膜29Fとしてエレクトロルミネッセンスの正孔注入層を形成する場合には、液状被膜29Cは、陽極上に形成される。この際、機能性インク26は、陽極上を円滑に濡れ広がる。
 なお、本工程[2]における雰囲気の温度および圧力は、それぞれ、機能性インク26の組成や液性媒体の沸点および融点に応じて決められるものであり、基材20上に機能性インク26を付与することができれば、特に限定されないが、常温常圧であるのが好ましい。したがって、常温常圧下において、基材20上に付与可能な機能性インクを用いるのが好ましい。これにより、工程[2]を簡単に行える。
 [3]乾燥工程
 次に、基材20上に形成された液状被膜29C(機能性インク26)を加熱する。これにより、液状被膜29Cから液性媒体を除去して、液状被膜29Cを乾燥させることで、図4(c)に示すように、成膜材料を主成分とする膜29Fが形成される。
 乾燥工程[3]における雰囲気の温度および圧力は、それぞれ、機能性インク26の組成や液性媒体の沸点および融点に応じて決められるものであり、基材20上の液状被膜29Cから液性媒体を除去することができれば、特に限定されないが、その加熱温度は、液性媒体の沸点よりも5~30℃程度高いのがより好ましい。また、圧力は、減圧下であるのが好ましく、10Pa以上10-7Pa以下程度であるのがより好ましい。
 また、加熱・減圧の時間は、特に限定されないが、1分以上30分以下程度に設定される。さらに、液状被膜29Cを加熱する方法は、特に限定されないが、ホットプレートや赤外線等で行うことができ、さらに、前述した液滴吐出装置6のステージ9が備えるラバーヒータにより行ってもよい。なお、液状被膜29Cの乾燥は、加熱による乾燥に限らず、自然乾燥、減圧乾燥、ガスフローによる乾燥等であってもよい。
 なお、以上のようにして得られる膜29Fは、成膜材料またはその前駆体を主成分として構成された膜となる。
 そして、成膜材料として前駆体を用いた場合、膜29Fは、必要に応じて、所定の処理が施される。例えば、成膜材料が低分子量化合物である場合、その低分子量化合物の重合反応を生じさせる処理を行うことにより、高分子量化合物を含んで構成された膜29Fを得ることができる。また、成膜材料が樹脂材料である場合、その樹脂材料の架橋反応を生じさせる処理を行うことにより、高分子量化合物を含んで構成された膜29Fを得ることができる。また、成膜材料が金属粒子およびバインダー(樹脂材料)を含むものである場合、膜29Fに焼成処理を施すことにより、金属で構成された膜29Fを得ることができる。
 以上のような工程を経ることで、基材20に、均質で均一な膜厚を有する膜29Fが優れた成膜精度で形成される。
 (表示装置)
 次に、前述した液滴吐出装置6を用いた成膜方法により成膜された膜またはそれを処理した膜を備える膜付デバイスの一例である表示装置について説明する。図6は、膜付デバイスの一例である表示装置を示す断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図6中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
 図6に示す表示装置300は、複数の発光素子200R、200G、200Bがサブ画素300R、300G、300Bに対応して設けられ、トップエミッション構造のディスプレイパネルを構成している。
 なお、本実施形態では表示装置の駆動方式としてアクティブマトリックス方式を採用した例に説明するが、パッシブマトリックス方式を採用したものであってもよい。
 表示装置300は、基板301と、複数の発光素子200R、200G、200Bと、複数のスイッチング素子302とを有している。
 基板301は、複数の発光素子200R、200G、200Bおよび複数のスイッチング素子302を支持するものである。本実施形態の各発光素子200R、200G、200Bは、基板301とは反対側から光を取り出す構成(トップエミッション型)である。したがって、基板301には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。なお、各発光素子200R、200G、200Bが基板301側から光を取り出す構成(ボトムエミッション型)とする場合には、基板301は、実質的に透明(無色透明、着色透明または半透明)とされる。
 基板301の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
 このような基板301上には、複数のスイッチング素子302がマトリクス状に配列されている。
 各スイッチング素子302は、各発光素子200R、200G、200Bに対応して設けられ、各発光素子200R、200G、200Bを駆動するための駆動用トランジスタである。
 このような各スイッチング素子302は、シリコンからなる半導体層302aと、半導体層302a上に形成されたゲート絶縁層302bと、ゲート絶縁層302b上に形成されたゲート電極302cと、ソース電極302dと、ドレイン電極302eとを有している。
 このような複数のスイッチング素子302を覆うように、絶縁材料で構成された平坦化層303が形成されている。
 平坦化層303上には、各スイッチング素子302に対応して発光素子200R、200G、200Bが設けられている。
 発光素子200Rは、平坦化層303上に、反射膜304、腐食防止膜305、陽極201、積層体(有機EL発光部)208(208R)、陰極207、陰極カバー306がこの順に積層されている。本実施形態では、各発光素子200R、200G、200Bの陽極201は、画素電極を構成し、各スイッチング素子302のドレイン電極302eに導電部(配線)307により電気的に接続されている。また、各発光素子200R、200G、200Bの陰極207は、共通電極とされている。
 また、発光素子200G、200Bの構成は、それぞれ、発光素子200Rと同様に構成することができる。ここで、発光素子200R、200G、200Bの積層体208R、208G、208B(特に発光層)を互いに異ならせることにより、異なる色を発光させることができる。例えば、発光素子200Rは、赤色発光し、発光素子200Gは、緑色発光し、発光素子200Bは、青色発光する。
 隣接する発光素子200R、200G、200B同士の間には、隔壁308が設けられている。また、陰極カバー306には、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で構成された樹脂層309を介して、基板310が接合されている。
 前述したように本実施形態の各発光素子200R、200G、200Bはトップエミッション型であるため、基板310には、透明基板が用いられる。
 このような基板310の構成材料としては、基板310が光透過性を有するものであれば、特に限定されず、前述した基板301の構成材料と同様のものを用いることができる。
 (発光素子)
 ここで、図7に基づき、発光素子200R、200G、200Bを詳細に説明する。図7は、図6に示す表示装置が備える発光素子の断面図である。
 図7に示す発光素子(エレクトロルミネッセンス素子)200は、前述した発光素子200R、200G、200Bを構成するものであり、前述したように2つの電極間(陽極201と陰極207との間)に積層体208が介挿されている。この積層体208は、図7に示すように、陽極201側から陰極207側へ、正孔注入層202と正孔輸送層203と発光層204と電子輸送層205と電子注入層206とがこの順に積層されている。
 このような発光素子200にあっては、発光層204に対し、陰極207側から電子が供給(注入)されるとともに、陽極201側から正孔が供給(注入)される。そして、各発光層204では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン(励起子)が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー(蛍光やりん光)を放出(発光)する。
 この発光素子200は、前述した成膜方法(本発明の成膜方法)を用いて正孔輸送層203または正孔注入層202が形成されている。これにより、優れた特性を有する発光素子200および表示装置300を提供することができる。なお、発光素子200は、正孔注入層202および正孔輸送層203のうちのいずれか一方を省略してもよい。
 以下、発光素子200を構成する各部を順次説明する。
 (陽極)
 陽極201は、後述する正孔注入層202を介して正孔輸送層203に正孔を注入する電極である。この陽極201の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
 陽極201の構成材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In、SnO、Sb含有SnO、Al含有ZnO等の酸化物、Au、Pt、Ag、Cuまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 (陰極)
 一方、陰極207は、後述する電子注入層206を介して電子輸送層205に電子を注入する電極である。この陰極207の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
 陰極207の構成材料としては、例えば、Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rbまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、複数層の積層体等)用いることができる。
 特に、陰極207の構成材料として合金を用いる場合には、Ag、Al、Cu等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、MgAg、AlLi、CuLi等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極207の構成材料として用いることにより、陰極207の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
 また、本実施形態の発光素子200は、トップエミッション型であるため、陰極207は、光透過性を有する。
 (正孔注入層)
 正孔注入層202は、陽極201からの正孔注入効率を向上させる機能を有するものである。
 この正孔注入層202は、前述した機能性インク26を用いた成膜方法を用いて形成されたものであり、その構成材料(正孔注入材料)としては、前述した、正孔注入性を有する高分子材料を含む成膜材料が挙げられる。
 このような正孔注入層202の平均厚さは、特に限定されないが、5nm以上、150nm以下程度であるのが好ましく、10nm以上、100nm以下程度であるのがより好ましい。
 (正孔輸送層)
 正孔輸送層203は、陽極201から正孔注入層202を介して注入された正孔を発光層204まで輸送する機能を有するものである。
 この正孔輸送層203の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、TFB(poly(9,9-dioctyl-fluorene-co-N-(4- butylphenyl)-diphenylamine))等のトリフェニルアミン系ポリマー等のアミン系化合物、ポリフルオレン誘導体(PF)やポリパラフェニレンビニレン誘導体(PPV)、ポリパラフェニレン誘導体(PPP)、ポリビニカルバゾール(PVK)、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン(PMPS)を含むポリシラン系等の高分子有機材料(高分子材料)が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。また、前述した正孔注入層202の構成材料を正孔輸送層203の構成材料として用いることもできる。
 このような正孔輸送層203の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nm程度であるのが好ましく、10~100nm程度であるのがより好ましい。
 (発光層)
 この発光層204は、発光材料を含んで構成されている。
 発光材料としては、特に限定されず、各種蛍光材料、燐光材料を1種または2種以上組み合わせて用いることができる。発光素子200を前述した発光素子200Rに用いる場合には、発光材料として赤色蛍光材料または赤色燐光材料が用いられ、発光素子200を前述した発光素子200Gに用いる場合には、発光材料として緑色蛍光材料または緑色燐光材料が用いられ、発光素子200を発光素子200Bとして用いる場合には、発光材料として青色蛍光材料または青色燐光材料が用いられる。
 赤色蛍光材料としては、赤色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、ジインデノペリレン誘導体等のペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、2-(1,1-ジメチルエチル)-6-(2-(2,3,6,7-テトラヒドロ-1,1,7,7-テトラメチル-1H,5H-ベンゾ(ij)キノリジン-9-イル)エテニル)-4H-ピラン-4H-イリデン)プロパンジニトリル(DCJTB)、4-(ジシアノメチレン)-2-メチル-6-(p-ジメチルアミノスチリル)-4H-ピラン(DCM)等を挙げられる。
 赤色燐光材料としては、赤色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも1つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものも挙げられる。より具体的には、トリス(1-フェニルイソキノリン)イリジウム、ビス[2-(2’-ベンゾ[4,5-α]チエニル)ピリジネート-N,C’]イリジウム(アセチルアセトネート)(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18-オクタエチル-12H,23H-ポルフィリン-白金(II)、ビス[2-(2’-ベンゾ[4,5-α]チエニル)ピリジネート-N,C’]イリジウム、ビス(2-フェニルピリジン)イリジウム(アセチルアセトネート)が挙げられる。
 緑色蛍光材料としては、緑色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体等のキナクリドンおよびその誘導体、9,10-ビス[(9-エチル-3-カルバゾール)-ビニレニル]-アントラセン、ポリ(9,9-ジヘキシル-2,7-ビニレンフルオレニレン)、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-コ-(1,4-ジフェニレン-ビニレン-2-メトキシ-5-{2-エチルヘキシルオキシ}ベンゼン)]、ポリ[(9,9-ジオクチル-2,7-ジビニレンフルオレニレン)-オルト-コ-(2-メトキシ-5-(2-エトキシルヘキシルオキシ)-1,4-フェニレン)]等が挙げられる。
 緑色燐光材料としては、緑色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、具体的には、ファク-トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)、ビス(2-フェニルピリジネート-N,C’)イリジウム(アセチルアセトネート)、ファク-トリス[5-フルオロ-2-(5-トリフルオロメチル-2-ピリジン)フェニル-C,N]イリジウム等が挙げられる。
 青色蛍光材料としては、青色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、ジスチリルジアミン系化合物等のジスチリルアミン誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、4,4’-ビス(9-エチル-3-カルバゾビニレン)-1,1’-ビフェニル(BCzVBi)、ポリ[(9.9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-コ-(2,5-ジメトキシベンゼン-1,4-ジイル)]、ポリ[(9,9-ジヘキシルオキシフルオレン-2,7-ジイル)-オルト-コ-(2-メトキシ-5-{2-エトキシヘキシルオキシ}フェニレン-1,4-ジイル)]、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレン-2,7-ジイル)-コ-(エチルニルベンゼン)]等が挙げられる。
 青色燐光材料としては、青色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、具体的には、ビス[4,6-ジフルオロフェニルピリジネート-N,C’]-ピコリネート-イリジウム、トリス[2-(2,4-ジフルオロフェニル)ピリジネート-N,C’]イリジウム、ビス[2-(3,5-トリフルオロメチル)ピリジネート-N,C’]-ピコリネート-イリジウム、ビス(4,6-ジフルオロフェニルピリジネート-N,C’)イリジウム(アセチルアセトネート)等が挙げられる。
 以上のような発光材料は、1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
 また、発光層204中には、前述した発光材料の他に、発光材料がゲスト材料として添加されるホスト材料が含まれていてもよい。
 ホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを発光材料に移動(フェルスター移動またはデクスター移動)させて、発光材料を励起する機能を有する。このようなホスト材料を用いる場合、例えば、ゲスト材料である発光材料をドーパントとしてホスト材料にドープして用いることができる。
 このようなホスト材料としては、用いる発光材料に対して前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、例えば、ナフタセン誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体のようなアセン誘導体(アセン系材料)、ジスチリルアリーレン誘導体、ペリレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq)等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの4量体等のトリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、4,4’-ビス(2,2’-ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることもできる。
 前述したような赤色発光材料(ゲスト材料)およびホスト材料を用いる場合、発光層204中における発光材料の含有量(ドープ量)は、0.01~10wt%であるのが好ましく、0.1~5wt%であるのがより好ましい。赤色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができる。
 このような発光層204の平均厚さは、特に限定されないが、10~150nm程度であるのが好ましく、10~100nm程度であるのがより好ましい。また、発光層204は、積層された複数の発光層で構成されていてもよく、その場合、任意の発光層間に発光しない中間層が介在していてもよい。
 (電子輸送層)
 電子輸送層205は、陰極207から電子注入層206を介して注入された電子を発光層204に輸送する機能を有するものである。
 電子輸送層205の構成材料(電子輸送材料)としては、例えば、トリス(8-キノリノラト)アルミニウム(Alq)等の8-キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体等のキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 電子輸送層205の平均厚さは、特に限定されないが、0.5~100nm程度であるのが好ましく、1~50nm程度であるのがより好ましい。
 なお、この電子輸送層205は、省略することができる。
 (電子注入層)
 電子注入層206は、陰極207からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
 この電子注入層206の構成材料(電子注入材料)としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
 このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド(酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物)、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物(アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等)は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層206を構成することにより、発光素子200は、高い輝度が得られるものとなる。
 アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、LiO、LiO、NaS、NaSe、NaO等が挙げられる。
 アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等が挙げられる。
 アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等が挙げられる。
 アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、CaF、BaF、SrF、MgF、BeF等が挙げられる。
 また、無機半導体材料としては、例えば、Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、SbおよびZnのうちの少なくとも1つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
 電子注入層206の平均厚さは、特に限定されないが、0.1~1000nm程度であるのが好ましく、0.2~100nm程度であるのがより好ましく、0.2~50nm程度であるのがさらに好ましい。
 なお、この電子注入層206は、省略することができる。
 (電子機器)
 図8は、電子機器の一例であるモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピューターの構成を示す斜視図である。
 この図において、パーソナルコンピューター1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部を備える表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
 このパーソナルコンピューター1100において、表示ユニット1106が備える表示部が前述の表示装置300で構成されている。
 図9は、電子機器の一例である携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
 この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、表示部を備えている。
 携帯電話機1200において、この表示部が前述の表示装置300で構成されている。
 図10は、電子機器の一例であるディジタルスチールカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
 ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチールカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)等の撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
 ディジタルスチールカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダーとして機能する。
 ディジタルスチールカメラ1300において、この表示部が前述の表示装置300で構成されている。
 ケースの内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308は、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリが設置されている。
 また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCD等を含む受光ユニット1304が設けられている。
 撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッターボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
 また、このディジタルスチールカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニター1430が、データ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピューター1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニター1430や、パーソナルコンピューター1440に出力される構成になっている。
 なお、電子機器は、図8のパーソナルコンピューター(モバイル型パーソナルコンピューター)、図9の携帯電話機、図10のディジタルスチールカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダー型、モニター直視型のビデオテープレコーダー、ラップトップ型パーソナルコンピューター、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニター、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシミュレーター、その他各種モニター類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
 以上、本発明の機能性インク、成膜方法、液滴吐出装置、膜付デバイスおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
 例えば、本発明の機能性インクは、正孔注入層以外の層(膜)を形成するために用いることができる。具体的には、回路基板が備える配線の成膜にも用いることができる。なお、この場合、配線を形成するための成膜材料としては、ポリアセチレン、ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(p-フェニレンスルフィド)のような導電性高分子材料を高分子材料として含有するものが挙げられる。
 次に、本発明の具体的実施例について説明する。なお、以下で記載する特性は、いずれも室温におけるものとする。
 (実施例A)
 1.機能性インクの作成
 上述したような成膜材料および液性媒体を用いて、動粘性係数が2.5×10-7~235×10-7/sの範囲、静的粘性係数が0.3×10-3~20×10-3Pa・sの範囲で、密度が1,200kg/m、溶存窒素ガス量が50ppm以下を満足する異なるサンプルNo.1A~12Aの機能性インクを作成した。
 2.72時間連続吐出検査
 図1等に示す液滴吐出装置によりサンプルNo.1A~12Aの機能性インクを72時間連続して吐出し、その吐出安定性を検査した。なお、各供給経路を構成するチューブの内径を10×10-3mとし、チューブを通過する際の機能性インクの速度を2m/sとした。
 72時間経過後において、機能性インクを安定的に吐出できた場合を「OK」、72時間経過以前に、機能性インクの安定的に吐出するのが不可能となった場合(ノズル抜けの発生等が生じた場合)を「NG」とした。
 3.レイノルズ数の計算
 レイノルズ数Reは、以下の式に従って計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 なお、ρは、機能性インクの密度(kg/m)、vは、供給経路148、149bを通過する際の機能性インクの速度(m/s)、μは、機能性インクの静的粘性係数(Pa・s)、Dは、供給経路148、149bを構成するチューブの内径(m)を示す。
 この結果を、以下の表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 (実施例B)
 1.機能性インクの作成
 密度が850kg/mとなるようにした以外は、実施例Aと同様にしてサンプルNo.1B~12Bの機能性インクを作成した。
 2.72時間連続吐出検査
 実施例Aと同様にして、72時間連続吐出検査を行った。
 3.レイノルズ数の計算
 実施例Aと同様にして、レイノルズ数を計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 (実施例C)
 1.機能性インクの作成
 実施例Aと同様にしてサンプルNo.1C~12Cの機能性インクを作成した。
 2.72時間連続吐出検査
 チューブを通過する際の機能性インクの速度を0.1m/sとした以外は、実施例Aと同様にして、72時間連続吐出検査を行った。
 3.レイノルズ数の計算
 実施例Aと同様にして、レイノルズ数を計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 (実施例D)
 1.機能性インクの作成
 実施例Bと同様にしてサンプルNo.1D~12Dの機能性インクを作成した。
 2.72時間連続吐出検査
 実施例Cと同様にして、72時間連続吐出検査を行った。
 3.レイノルズ数の計算
 実施例Aと同様にして、レイノルズ数を計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 (実施例E)
 1.機能性インクの作成
 実施例Aと同様にしてサンプルNo.1E~12Eの機能性インクを作成した。
 2.72時間連続吐出検査
 供給経路を構成するチューブの内径を0.1×10-3mとしとした以外は、実施例Aと同様にして、72時間連続吐出検査を行った。
 3.レイノルズ数の計算
 実施例Aと同様にして、レイノルズ数を計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 (実施例F)
 1.機能性インクの作成
 実施例Bと同様にしてサンプルNo.1F~12Fの機能性インクを作成した。
 2.72時間連続吐出検査
 実施例Eと同様にして、72時間連続吐出検査を行った。
 3.レイノルズ数の計算
 実施例Aと同様にして、レイノルズ数を計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 (実施例G)
 1.機能性インクの作成
 実施例Aと同様にしてサンプルNo.1G~12Gの機能性インクを作成した。
 2.72時間連続吐出検査
 チューブを通過する際の機能性インクの速度を0.1m/sとし,供給経路を構成するチューブの内径を0.1×10-3mとしとした以外は、実施例Aと同様にして、72時間連続吐出検査を行った。
 3.レイノルズ数の計算
 実施例Aと同様にして、レイノルズ数を計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 (実施例H)
 1.機能性インクの作成
 実施例Bと同様にしてサンプルNo.1H~12Hの機能性インクを作成した。
 2.72時間連続吐出検査
 実施例Gと同様にして、72時間連続吐出検査を行った。
 3.レイノルズ数の計算
 実施例Aと同様にして、レイノルズ数を計算した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表1~表8に示すように、室温での動粘性係数が2.5×10-7~235×10-7/sであり、室温で各供給経路内を通過する際のレイノルズ数が2,300以下となるように調整された機能性インクは、いずれも72時間経過後においても問題なく吐出が可能であった。これに対して、上記特性を有するように調整されていない機能性インクは、いずれも72時間経過以前において、安定的な吐出が不可能となった。
 2…記録媒体、6…液滴吐出装置、7…基台、7a…上面、8…案内レール、9…ステージ、10…主走査位置検出装置、11…載置面、12…支持台、13…案内部材、14…カートリッジ設置部、15…案内レール、16…キャリッジ、17…副走査位置検出装置、18…ヘッドユニット、19…吐出検査装置、20…基材、22…液滴吐出ヘッド、23…ノズルプレート、24…吐出ノズル、25…キャビティ、26…機能性インク、27…振動板、28…圧電素子、29…液滴、29C…液状被膜、29F…膜、41…制御装置、42…CPU、43…メモリー、44…主走査駆動装置、45…副走査駆動装置、46…入出力インターフェイス、47…データバス、48…ヘッド駆動回路、49…入力装置、50…表示装置、51…プログラムソフト、52…吐出位置データ、53…駆動電圧データ、54…駆動波形データ、55…吐出計画データ、56…描画制御部、57…主走査制御部、58…副走査制御部、59…吐出制御部、60…着弾特性補正制御部、61…吐出条件設定部、62…吐出計画設定部、110…インク供給機構駆動回路、101…インク供給機構、Pa…取り入れ口、C(102a、102b)…カートリッジ、103(103a~103c)…中間貯留部、104(104a~104e)…液面検出センサー、105…レギュレーター、106,107…フィルター、108…液位センサー、109…圧力調整弁、140…開放経路、141~147…開閉バルブ、148,149(149a~149c)…供給経路、200…発光素子、200B…発光素子、200G…発光素子、200R…発光素子、201…陽極、202…正孔注入層、203…正孔輸送層、204…発光層、205…電子輸送層、206…電子注入層、207…陰極、208…積層体、208B…積層体、208G…積層体、208R…積層体、300…表示装置、300B…サブ画素、300G…サブ画素、300R…サブ画素、301…基板、302…スイッチング素子、302a…半導体層、302b…ゲート絶縁層、302c…ゲート電極、302d…ソース電極、302e…ドレイン電極、303…平坦化層、304…反射膜、305…腐食防止膜、306…陰極カバー、307…導電部、308…隔壁、309…樹脂層、310…基板、1100…パーソナルコンピューター、1102…キーボード、1104…本体部、1106…表示ユニット、1200…携帯電話機、1202…操作ボタン、1204…受話口、1206…送話口、1300…ディジタルスチールカメラ、1302…ケース、1304…受光ユニット、1306…シャッターボタン、1308…回路基板、1312…ビデオ信号出力端子、1314…入出力端子、1430…テレビモニター、1440…パーソナルコンピューター。

Claims (10)

  1.  成膜材料と、該成膜材料が溶解または分散される液性媒体とを含み、
     室温での動粘性係数が2.5×10-7~235×10-7/sであり、室温で供給ライン内を通過する際のレイノルズ数が2,300以下となるように調整されていることを特徴する機能性インク。
  2.  室温での静的粘性係数が0.3×10-3~20×10-3Pa・sである請求項1に記載の機能性インク。
  3.  密度が850~1,200kg/mである請求項1または2に記載の機能性インク。
  4.  室温での溶存ガス量が50ppm以下である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の機能性インク。
  5.  前記供給ラインを構成する管体の内径が0.1×10-3~10×10-3mである請求項1ないし4のいずれか1項に記載の機能性インク。
  6.  前記供給ラインを通過する際の前記機能性インクの速度が0.1~2m/sである請求項1ないし5のいずれか1項に記載の機能性インク。
  7.  請求項1ないし6のいずれか1項に記載の前記機能性インクを、供給ラインを介して液滴吐出ヘッドに供給する工程と、
     前記機能性インクを前記液滴吐出ヘッドから液滴として吐出して、記録媒体上に付着させることにより、前記機能性インクの液状被膜を形成する工程と、
     前記液状被膜を乾燥させて、膜を形成する工程とを有することを特徴とする成膜方法。
  8.  請求項1ないし6のいずれか1項に記載の前記機能性インクを貯留する貯留部と、
     前記機能性インクを液滴として吐出する液滴吐出ヘッドと、
     前記貯留部と前記液滴吐出ヘッドとを接続し、前記機能性インクを前記貯留部から前記液滴吐出ヘッドに移送する供給ラインとを有することを特徴とする液滴吐出装置。
  9.  請求項7に記載の成膜方法または請求項8に記載の液滴吐出装置により形成された膜またはそれを処理した膜を有することを特徴とする膜付きデバイス。
  10.  請求項9に記載の膜付きデバイスを有することを特徴とする電子機器。
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