(57)【要約】【課題】膜厚ムラ（塗布ムラ）やライン欠陥などを低減することができる液滴吐出を可能にする。【解決手段】孔径の異なる複数の液滴吐出口５ａ〜５ｃからなるノズル列５を有するノズルプレート１２において、前記各液滴吐出口５ａ〜５ｃからインク１７〜２０を吐出させて基板２５に対してラインパターンを形成する。前記複数の液滴吐出口５ａ〜５ｃは、ライン形成方向に対して直線上に配置することにより、形成ラインにおける液滴密度を増加させて膜厚ムラ（塗布ムラ）を抑制し、かつライン途切れなどの欠陥を塗布しながらライン修復することを可能にする。さらにはライン形成方向に配置した液滴吐出口５ａ〜５ｃを適宜選択して孔径を変更することにより、吐出抵抗を制御することが可能になる。【選択図】図４
2010040323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルを第１の方向かつ同一直線上に配置することで第１ノズル群を形成し、前記第１の方向と垂直な第２の方向に複数の第１ノズル群が並設され、前記第２の方向に配置されたノズルの各孔径が異なるように設定したことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記各ノズルの液滴吐出口部にエッジを設けたことを特徴とする請求項１記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
隣接する前記ノズルの間に液滴濡れ広がり防止用の溝を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
液状物が充填されるマニホールド内に各ノズルからの送液制御のためのノズル仕切壁を設け、使用される液状物の粘性に応じて適当な孔径の前記ノズルを使用可能にしたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記マニホールドと前記ノズルが設けられるプレートからなる液滴吐出ユニットを、振動周波数１ｋＨｚ以上、１０ｋＨｚ以下で動作可能にしたことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドの前記ノズルから液状物を吐出させて、塗布対象に対してライン状に前記液状物を塗布する液滴吐出方法において、
ライン形成方向に対して前記複数のノズルを同一直線上に並設し、塗布中のノズルによるライン形成における欠陥を他のノズルにより修復することを特徴とする液滴吐出方法。
【請求項７】
塗布中のノズルにおける液状物吐出不良を、他のノズルによる吐出によって補完することを特徴とする請求項６記載の液滴吐出方法。
【請求項８】
前記マニホールド内に液状物仕切壁を設け、前記液状物仕切壁にて仕切られた異なる液状物を前記複数のノズルの１回吐出にて連続パターニングすることを特徴とする請求項６または７記載の液滴吐出方法。
【請求項９】
前記異なる液状物がＲＧＢ各色のインクであることを特徴とする請求項８記載の液滴吐出方法。
【請求項１０】
使用される液状物の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上、１００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項６〜９いずれか１項記載の液滴吐出方法。
【請求項１１】
第一電極が形成された基材に仕切部を形成し、前記仕切部で囲まれた領域に少なくとも有機発光層と第二電極を備え、前記両電極間に電流を流すことにより前記有機発光層を発光させる有機ＥＬ素子の製造方法において、
有機ＥＬ素子形成材料を、請求項１〜５いずれか１項記載の液滴吐出装置あるいは請求項６〜１０いずれか１項記載の液滴吐出方法によりラインパターニングすることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１２】
反射電極が形成された基材に仕切部を形成し、前記仕切部で囲まれた領域に少なくとも有機発光層と透明電極を備え、前記両電極間に電流を流すことにより前記有機発光層を発光させるトップエミッション型の有機ＥＬ素子の製造方法において、
有機ＥＬ素子形成材料を、請求項１〜５いずれか１項記載の液滴吐出装置あるいは請求項６〜１０いずれか１項記載の液滴吐出方法によりラインパターニングすることを特徴とするトップエミッション型の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１３】
前記有機ＥＬ素子形成材料を溶媒に溶解または分散させてインクとする工程と、該インクを用いて請求項１〜５いずれか１項記載の液滴吐出装置あるいは請求項６〜１０いずれか１項記載の液滴吐出方法によるダイコート法により基材上に有機発光層を形成する工程を備えることを特徴とする請求項１１または１２記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布対象に対して液状物を塗布する液滴吐出装置，液滴吐出方法、および該装置，方法を用いる有機ＥＬ素子の製造方法に関し、より詳細には、精密塗布用のダイコーターを用いる吐出方法および吐出装置に適用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のインターネットを中心とした高度映像情報化社会の進展は目覚しいものがあり、急速な技術革新によりライフスタイルは大きく変化しようとしている。これに伴い、より見やすく、より精細な画面で、より薄く軽いディスプレイが求められるようになり、現在までにそれに見合った表示方式が各種提案されている。以下に、その代表例について説明する。
【０００３】
一つは一般的なテレビに用いられているＣＲＴ（Cathode ray tube）方式であり、この方式の問題点は画面のサイズが大きくなるとＣＲＴの奥行きが長くなり、ディスプレイ全体として必然的に大きく重くなることである。これらのデメリットを改良する目的で開発された方式がＬＣＤ（Liquid crystal display）である。
【０００４】
ＬＣＤは白色バックライト（ＣＣＦＬ）を光源にし、液晶素子に光シャッターとしての機能をもたせ、その前面にカラーフィルターを設け、光の透過をコントロールすることによってフルカラー表示を行っている。したがって、画像の色はフィルターからの透過光であり、余色に相当する。さらに液晶素子は、視野角が狭いので、両サイドからの視認性が乏しいという課題もある。一方で、ＣＲＴと比較して著しいダウンサイジングが可能となり、壁掛テレビやノート型ＰＣのディスプレイとして多用されている。
【０００５】
また、ＰＤＰ（Plasma display panel）を用いた方式が開発されるに至り、市販されたテレビは薄く、軽くなっている。ＰＤＰは、光源に光の三原色のプラズマ放電管を用い、表面に電子線と近赤外線を遮蔽するフィルターが用いられている。
【０００６】
他の方式として有機ＥＬディスプレイ（以下、ＯＬＥＤという）があり、ＯＬＥＤは基板と封止を含めてもわずか２ｍｍの厚さであり、大幅なダウンサイジングが可能となる。また、光の三原色を自発光かつ面発光させることにより広視野角が得られ、高コントラスト性や高速応答性も有すことから、従来のディスプレイにない鮮明な画像が得られる。
【０００７】
さらに、ＯＬＥＤは、バックライトが不要で低電圧駆動かつ低電力消費により電池でも作動する。現在のところ、技術的な容易さから携帯電話用あるいは車載用のディスプレイなどに利用されており、次いで、ＰＣやテレビに段階的に実用化されていくと考えられる。
【０００８】
また、ＯＬＥＤは、先行しているＣＲＴ，ＬＣＤ，ＰＤＰなどとデバイス構造が大きく異なっている。他の方式がすべてセル構造を取っているのに対し、ＯＬＥＤでは基板上に固体薄膜を積層させるだけで機能を発揮できる。このことは、薄型，軽量，耐衝撃性，柔軟性において原理的に勝っていることを意味する。また大画面化に対して制約がなく、製造コストを低く抑えられると期待される。
【０００９】
有機ＥＬ素子は、２つの電極間に有機発光層を挟持した構造を有し、電極間に電流を流すことにより有機発光層を発光させるものである。有機発光層は一層から多層のものがあるが、効率よく発光させるためには、それぞれの層の膜厚が非常に重要であり、有機発光層全体では１μｍ以下の薄膜にする必要がある。さらに、これをディスプレイ化するためには有機発光層を高精細にパターニングする必要があり、このパターニング方法が重要な課題となる。
【００１０】
また、発光した光を取り出すために、どちらか一方の電極を透明にする必要がある。そして、透明電極としてインジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）からなる透明導電膜などを用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１１】
図６は特許文献１に記載された有機ＥＬディスプレイの概略構成を示す断面図であり、１０１は基板、１０２はＴＦＴ（薄膜トランジスタ）、１０３は陽極（または陰極）、１０４は有機ＥＬ層、１０５はＩＴＯなどの透明電極（陰極または陽極）、１０６はパッシベーション層、１０７は接着層、１０８は応力緩和層、１０９はブラックマスク、１１０〜１１２は色変換フィルター、１１３は透光性支持基板である。
【００１２】
前記構成の上部光取り出し（トップエミッション）型の有機ＥＬ素子では、基板１０１と反対側の電極を透明電極１０５とするものであるが、このとき金属薄膜上に透明導電膜を形成することにより、陰極の保護と配線抵抗の低抵抗化を図ることが提案されている。
【００１３】
また、透明導電膜を陰極とするために下地の有機発光層の保護や電子注入障壁低減を目的として、有機発光層と透明導電膜の間に応力緩和層１０８を挟持することが提案されている。透明導電膜形成には、従来から行われている蒸着法、ならびに近年の光通信関連で利用されているプラズマやイオンビームによるアシスト蒸着法やイオンプレーティング法，イオンビームスパッタ法などが主に使用されており、その他としてｓｏｌ／ｇｅｌ法，スプレー法などの湿式法を用いる場合もある。
【００１４】
一方、半導体やフラットパネルディスプレイ，電子部品などの薄膜製造工程における量産装置に使用されている方式としてスパッタリング法がある。スパッタリング法は成膜速度や膜組成などが安定しており、また、大面積基板への均一な成膜が可能であるため、量産化に適した方式として広く利用されている。さらに膜厚および導電性，透明性の均一性が高く、微細エッチング特性にも優れることから主流ともなっている。
【００１５】
有機ＥＬ素子の成膜法は乾式法と湿式法とに大別される。乾式法は、低分子材料を真空蒸着させて薄膜を形成する。低分子系の正孔注入材料や発光材料は、真空中での基板からの再蒸発を防ぐため、少なくとも分子量（Ｍｗ）３５０程度以上の化合物であるのが好ましい。また、分解や炭化を防ぐため、５００℃以下の低い蒸発源温度で十分な蒸着速度が得られるように、通常、Ｍｗ１２００程度以下の材料が使用される。
【００１６】
蒸着可能な低分子材料には分子間力が低い材料が多い。このような材料は、分子が動き易く、分子量が小さく、単純な分子構造を有するため、有機溶媒に溶解して得た溶液を用いて成膜した有機膜は、時間が経つと分子同士が会合して結晶化し、膜に凹凸が生じ易い。そのため、このような有機膜を用いて有機ＥＬ素子を作製すると、膜にピンホールが生じて駆動時にショートするという問題があった。
【００１７】
これに対して、低分子材料であっても、非対称性の立体的なアモルファス性分子構造にすることにより、結晶化を防ぐことが可能であるため、このような分子構造の低分子材料により有機膜を形成することが考えられる。
【００１８】
また、乾式法（低分子蒸着法）は、るつぼに入れた有機ＥＬ材料を抵抗加熱によって蒸発させて基板上に薄膜を積層する。３色の有機発光層を併置する場合に、フォトリソグラフィーなどの湿式法は下地の有機層にダメージを与えるため適用できない。そこでシャドーマスクを用いて必要な箇所にだけ成膜する必要がある。パターン精度を上げるためには、るつぼと基板の距離を大きくとる必要があり、このため装置が大型になる。連続運転のためには有機材料毎の蒸着槽が必要となる。このため装置が大掛かりとなり、初期投資が大きくなる。また、高精度のマスクアライメントが必要になる。
【００１９】
湿式法は、高分子材料を溶媒に溶解または分散させ、溶液（インク）として、スピンコート法や印刷法（インクジェット法，グラビア印刷法，オフセット印刷法など）により基板上に塗布，乾燥して薄膜を形成する。また、正孔注入層として水溶性のポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（以下、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳという）を使用することにより、その上に水に混ざらない有機溶媒を用いたインターレイヤ（電子ブロッキング層）や発光層を積層することが可能となる。一方、印刷法ではインクに流動性があるためバンク（仕切部）を設け、その中にインクを充填してインク混じり（混色）、ドット形状崩れをなくす必要がある。
【００２０】
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ膜は、電気抵抗が低く、かつ表面のイオン化エネルギをＩＴＯのイオン化エネルギである４．８ｅＶ程度から５．１〜５．３ｅＶに高めて、正孔注入を促進することができる。また、ＩＴＯ電極表面の凹凸を平滑化し、ショートを防ぐという利点もある（プラナリゼーション効果）。
【００２１】
しかし、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ膜は、ＰＳＳ中のスルホン酸基によりインクの酸性度がｐＨ１程度と高いため、装置の金属部を腐食したり、ＩＴＯ表面を溶解し、インジウムイオンを発光層へ拡散させ、発光層の劣化（クエンチング）を引き起こすという問題があった。また、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳは水分散液であるため、膜中の水分を完全に除去するために時間がかかるという問題もあった。そのため強酸性ではなく、高い揮発性の有機溶剤を用いて成膜した後、光や熱による架橋や置換基間の水素結合形成を利用した自己組織化により、有機溶媒への不溶化処理が可能な材料の開発が望まれている。
【００２２】
画素領域に有機ＥＬ素子形成材料（インク）を充填する場合、吐出されたインクが隣の画素領域に流出することを防止するために、前記画素領域を仕切るバンクを設けて、バンクに囲まれる画素領域にインクを充填する。バンクで囲まれた画素領域には成膜後の体積に比べてはるかに大きいインクが充填される。
【００２３】
しかし、表示装置は一般に薄いことが要求されるため、バンクをむやみに高く形成することができない。このことからバンクやバンクで囲まれた画素領域が、インクに対してどのような濡れ性（親和性）を示すかにより、充填されたインクの挙動が異なる。
【００２４】
従来から、半導体基板，液晶表示装置あるいはカラーフィルター用基板などに対して、膜厚が比較的薄い塗布膜を形成する技術として、スピンコーター法，ロールコート法，ダイコート法などの塗布方法が知られている。これらの塗布方法のうち、μｍオーダーの薄くて均一な塗布膜を形成する場合には、スピンコーター法が一般に好適とされている。
【００２５】
このスピンコーター法は、塗布膜が形成される被塗布基板をスピンチャックに保持して、その中央部に塗布すべき液状物、例えばレジスト材料を滴下し、その後、その基板を高速回転させて、発生した遠心力により基板中央部から外周部に向かって、その液状物を拡散させて塗布膜を形成する方法である。
【００２６】
しかしながら、スピンコーター法は、他の塗布方法に比べて膜厚の分布が少なく、均一な塗布膜を形成するのに適しているものの、滴下した液状物の約９０％以上を基板表面から、その周囲に拡散させてレベリングさせているために、液状物が無駄に消費され、環境的及び経済的に不利であるという問題がある。
【００２７】
ロールコート法としては、凹版印刷，平版印刷，スクリーン印刷，凸版印刷など様々な印刷法が挙げられる。しかしながら、被印刷基板としてガラス基板などを用いるＯＬＥＤでは基板のキズやゆがみが好ましくないことから、凹版印刷の代表であるグラビア印刷法などのように金属製の印刷版などの硬い版を用いる方法は不向きである。
【００２８】
また、有機ＥＬ素子形成材料を溶媒に溶解もしくは分散させたインクは一般に粘度が低いため、平版印刷の代表であるオフセット印刷やスクリーン印刷には適さない。これに対し、ゴムやその他の樹脂を主成分とした感光性樹脂版を用いる凸版印刷法は、ガラス基板を傷つけることもなく、低粘度の有機発光インクにも適している。実際に凸版印刷法による有機発光層の形成が提唱されている（例えば、特許文献２参照）。
【００２９】
図７は特許文献２に記載された印刷物の製造に用いられる凸版印刷装置の概略構成図であり、１２１はインク補充装置、１２２はドクター、１２３はアニロックスロール、１２４は印刷用凸版、１２５は版胴、１２６は基材、１２７はステージ、１２８はインク、１２８ａはインクパターンである。
【００３０】
凸版印刷法とは、画線部が凸形状をしている版すなわち凸版を用い、アニロックスローラーで凸版の凸部にインクを供給し、凸部にあるインクを被印刷物に転写，印刷する方法である。しかしながら、この方法によりインクを被塗布基板に転写させる際、インク溶媒が樹脂版に染み込み（膨潤）、さらに樹脂版成分である可塑剤や架橋剤，光重合開始剤などがモノマーとなって、逆にインクに混入することにより、寿命をはじめとするデバイス特性劣化を引き起こす不具合がある。
【００３１】
前記不都合の発生を考慮して、ダイコート法を用いることが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【００３２】
図８は特許文献３に記載されたダイコーター式塗布装置におけるファウンテンダイとバックアップロールとの位置関係を示す説明図であって、１３１は塗膜、１３２は基準面、１３３ａは下流側リップ部（リップ部）、１３３ｂは上流側リップ部、１３４は吐出口、ｈは塗工ギャップ、Ｐ１は中央部位、Ｐ２は四半中央部位、Ｐ０は下流エッジ（下流側の縁部）、Ｌは下流側リップ部の厚み、Ｒはバックアップロールの半径、ｘは突出し量である。
【００３３】
ダイコート法は、従来から厚膜塗布や高粘度塗布液を連続塗布する用途に広く採用されており、ダイコート法を用いて被塗布材塗布膜を形成する場合、カーテンフロー法，押し出し法，ビード法などの塗布方法が知られる。
【００３４】
その中でもビード法は、ダイコーターの液滴吐出ヘッド先端に設けられたノズルから塗布液を吐出して、液滴吐出ヘッド先端と一定の間隔（ギャップ）を保って相対的に走行する被塗布材との間に塗布液ビードと呼ばれる塗布液溜まりを形成し、この状態で被塗布材の走行に伴って塗布液を引き出して塗布膜を形成する（例えば、非特許文献１参照）。
【００３５】
また、塗布膜形成により消費される量と同量の塗布液がノズルから供給されることにより、塗布膜を連続的に形成するビード法を採用すれば、形成塗布膜の膜厚均一性が高精度化される。さらに、塗布液の無駄が殆どなく、ノズルから吐出されるまで塗布液送液経路が密閉されているため、塗布液の変質および異物の混入を防止することができ、得られる塗布膜の品質も高く維持することができる。
【特許文献１】特許第３５０１１４８号公報  第６頁  図１
【特許文献２】特開２００７−２５３４４７号公報  第２０頁  図４
【特許文献３】特開２００３−２４８５６号公報  第１４頁  図１
【非特許文献１】奥田  敦子  ＦＵＪＩＦＩＬＭ  ＲＥＳＥＡＲＣＨ  ＆  ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ（Ｎｏ．５２−２００７）「ダイコーティングにおけるビード上流側内部流動が下流側メニスカスに及ぼす影響」  第５５頁  Ｆｉｇ．１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３６】
従来、ダイコート方式では形成されるライン（ストライプ）幅および厚みの変動が大きく、かつ制御が難しいという問題があった。ライン幅および厚みの変動要因としては、塗布スピード，ポンピングレート（送液量），インク粘度，液流路部における圧力損失，基材とノズルの間隔（実際には基材フィルムの厚みばらつき）などがあり、インク粘度に関する具体例として、インク原体や溶媒の含有率，塗布液温度変動，インク原体分子量変動(加水分解など)，塗布液とマニホールド(ダイボディ)との温度差影響などがある。それら各要因の僅かな変動に起因して、形成されるラインの膜質（厚み，モルフォロジー）の均一性が損なわれていた。
【００３７】
流体の流路断面積に対する流路の内壁面積が圧力損失に関係することは予測できる。流路断面積が大きくなると流れやすくなることから、圧力損失が小さくなり、管壁表面積が大きくなると管壁との摩擦が大きくなって流れにくくなり、圧力損失を大きくさせる。したがって、管壁表面積と流路断面積の比が圧力損失に関わってくることになり、管壁粗さなどの物理的状態によっても圧力損失は影響される。同じ粗さの円管であれば、圧力差は管径，流速、さらに液体の種類によって変化することになる。同一の条件で流速だけを変化させて圧力差を測定すると、流速増加によって圧力損失は直線的に増加していく。
【００３８】
塗布液に低粘度のインクを使用した場合、ダイコーターの液滴吐出ヘッド先端に設けられたノズルから吐出された塗布液は、液吐出圧力が小さいと、単位時間当たりの送液量が過少となり、かつ液形状保持力が低すぎるため、液滴吐出ヘッド先端と一定の間隔（ギャップ）を保って相対的に走行する被塗布材との間に塗布液ビードを形成できない。この場合、断続的に被塗布材上に液滴を形成し、これらが相互に濡れ広がることによりラインパターンが形成される。
【００３９】
しかし、被塗布材上に濡れ広がりを阻害するパーティクルや酸化膜などが形成された場合、ラインパターン内に局所的な不連続ライン（途切れ）が生じる。さらにギャップが拡大した場合も、被塗布材上に形成された液滴間隔が拡がることにより、濡れ広がりが追従できないことから不連続ラインが生じる。
【００４０】
一方、液吐出圧力が大きいと、液滴吐出ヘッド先端と被塗布材との間に塗布液ビードが形成されるが、バンクで仕切られた画素領域に吐出（インク充填）を行うには、単位時間当たりの送液量が過大なため、画素領域からのインク溢れや、バンク上部へのインク乗り上げ現象が生じる。これによりパネル駆動時に混色による輝度や色度バラツキが顕在化される。よって、バンクで仕切られた画素領域にインク溢れが生じることなく、全長に亘って均整のとれたラインパターン形成（インク充填）を行うためには、液吐出圧力（単位時間当たり送液量）を最適化させると共に、微少量吐出を実現させるための吐出機構、さらには、ギャップ拡大時の濡れ広がり追従性を向上させるため、被塗布材上に形成される液滴間隔を小さくする（液滴密度を増加させる）必要がある。
【００４１】
なお、液滴吐出ヘッド先端と基板との間隔は、基板の反り，厚みバラツキ，形成膜のモルフォロジーなどの変動要因からなる誤差が設定値に対して統計加算値で３０μｍ程度ある。マザーガラスが第４世代（７３０ｍｍ×９２０ｍｍ）以上のサイズを用いた場合は、基板全面に亘り、塗布膜厚バラツキ（ライン内およびライン間）を抑制し、ラインパターンを形成するため、前記誤差を含め１００μｍ以上の間隔でも、安定吐出可能な状態（ギャップマージン）を確保する必要がある。
【００４２】
さらに、複数のノズルからなるノズル列を有する液滴吐出ヘッド（プレート）を用いて高精細なラインパターンをバンク内に形成させる場合、ノズル径および隣接ノズルとのピッチ間隔を微細にする必要がある。さらに低沸点の有機溶媒からなるインクを使用した際には、溶媒揮発による濃度変動で生ずる液詰まり、あるいは各ノズル吐出口近傍のインクゲル化物付着による液滴吐出角度変化を考慮する必要もある。これらは、形成ラインパターンのピッチずれや各ノズルにおけるポンピングレートとステージ送り速度のマッチングがとれないことから生じる不連続ライン（途切れ）形成を軽減するために重要である。
【００４３】
一方、ダイコート塗布方式では、ポンピングレートを下げる、すなわち、微小量吐出を行うことは前述した高精細なラインパターニングに有効であり、塗布液に高濃度（高粘度）のインクを用いた場合にも不可欠である。高濃度（高粘度）インクを用いた場合、所定の乾燥膜厚を得るためにバンクで仕切られた画素領域に充填するインク吐出量は、増加した原体量分だけ、低濃度（低粘度）のインク使用時よりも少なくする必要があるからである。
【００４４】
しかし、小径ノズルからディスペンサーなどによる空圧制御にて吐出を行う場合には、液吐出抵抗の影響から微少量吐出するに限界がある。さらに吐出安定性や膜厚安定性の観点からも不利に作用してしまう。
【００４５】
一般的に、安定吐出かつ定量吐出を行うための、密閉系における理想送液状態として、塗布液ビードがベルヌーイの定理に従った流線を形成する必要があり、流線は流速乱れが発生しないように層流でなければならない。また、流線が層流である条件として、ノズル内径，流速，流体密度，流体粘度の相関で定義されるレイノルズ数が臨界レイノルズ数（２３１０）以下でなければならない。これに限りなく近い状態を生み出すことが、安定吐出かつ定量吐出を行うためには必須となる。
【００４６】
ダイコート方式で３色塗り分けによるラインパターン形成を行うためには、材料ごとにマニホールドとノズルプレートからなるユニット（以下、液滴吐出ユニットという）を備える必要がある。さらに各色のＥＬスペクトルピーク波長に陰極−陽極間の光路長が合致するように膜厚選定を行うマイクロキャビティ構造を採用した場合には、各インクごとに異なるレオロジー性，チクソ性を考慮し、かつノズル吐出抵抗を制御しながらインクを吐出させ、所定の乾燥膜厚を得る機構が不可欠となる。
【００４７】
マイクロキャビティ構造とは、陰極に半透過膜を用い、電極間の光路長と合致した波長の光を陰極半透過膜と陽極（反射膜）との間で多重反射干渉させることにより、外部放出光のＥＬスペクトルを急峻にし、色純度を向上させる構造である。
【００４８】
本発明の目的は、前記従来技術の課題を解決し、膜厚ムラ（塗布ムラ）やライン欠陥などを低減することができる液滴吐出装置および液滴吐出方法、ならびに当該液滴吐出装置，液滴吐出方法にて素子形成材料のパターニングを行う有機ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００４９】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、複数のノズルを第１の方向かつ同一直線上に配置することで第１ノズル群を形成し、前記第１の方向と垂直な第２の方向に複数の第１ノズル群が並設され、前記第２の方向に配置されたノズルの各孔径が異なるように設定したことを特徴とし、この構成によって、ライン形成方向に対して１つのノズルでなく、複数のノズルを直線上に配置することにより、ノズルからの液滴吐出が断続的になされた場合、孔径の異なる複数のノズルから液滴吐出を行うことで、ライン内における液滴間隔を狭め、各液滴をウェットな状態で瞬時に濡れ広がらせ、かつ相互拡散させることができ、液滴接合部の濃度上昇を生じさせない、すなわち、膜厚ムラ（塗布ムラ）やラインの欠陥発生を低減することが可能になる。
【００５０】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の液滴吐出装置において、各ノズルの液滴吐出口部にエッジを設けたことを特徴とし、この構成によって、液滴の濡れ広がりをエッジにより抑えることができる。
【００５１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の液滴吐出装置において、隣接するノズルの間に液滴濡れ広がり防止用の溝を設けたことを特徴とする。
【００５２】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載の液滴吐出装置において、液状物が充填されるマニホールド内に各ノズルからの送液制御のためのノズル仕切壁を設け、使用される液状物の粘性に応じて適当な孔径のノズルを使用可能にしたことを特徴とし、この構成によって、異なる孔径のノズルを使用することにより、吐出抵抗を変化させることで、インク粘性に依存することなく、塗布対象上に安定したラインパターンを形成することが可能となる。
【００５３】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載の液滴吐出装置において、マニホールドとノズルが設けられるプレートからなる液滴吐出ユニットを、振動周波数１ｋＨｚ以上、１０ｋＨｚ以下で動作可能にしたことを特徴とし、この構成によって、液滴吐出ユニットを一定の振動周波数で動作させることにより、液滴の単位時間当たり吐出量を制御でき、かつ被塗布材上に形成される液滴間隔の均一化、縮小化も可能になる。また、外部振動がインクに伝播されることにより、インク内の局所濃度変化により生じるゲル化物生成や凝集（相分離）も抑制できる。これにより、各ノズルにおける吐出挙動が、インク変動要因から影響を受けることなく、結果として、ライン形成可能なプロセスマージン（濃粘度マージン）を大幅に拡大することができる。
【００５４】
請求項６に記載の発明は、複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドの前記ノズルから液状物を吐出させて、塗布対象に対してライン状に前記液状物を塗布する液滴吐出方法において、ライン形成方向に対して前記複数のノズルを同一直線上に並設し、塗布中のノズルによるライン形成における欠陥を他のノズルにより修復することを特徴とし、この方法によって、ライン形成方向に対して１つのノズルでなく、複数のノズルを直線上に配置することにより、下地形態による濡れ広がり阻害やポンピングレートとステージ送り速度の不均衡により生じる、ライン途切れなどの形状欠陥を吐出しながら修復することが可能になる。
【００５５】
請求項７に記載の発明は、請求項６記載の液滴吐出方法において、塗布中のノズルにおける液状物吐出不良を、他のノズルによる吐出によって補完することを特徴とし、この方法によって、溶媒揮発によるインク濃度上昇に伴う液詰まり現象（インクゲル化物の内壁付着）などを、他のノズルによる吐出で補完することが可能になる。
【００５６】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７記載の液滴吐出方法において、マニホールド内に液状物仕切壁を設け、液状物仕切壁にて仕切られた異なる液状物を複数のノズルの１回吐出にて連続パターニングすることを特徴とし、この方法によって、各種の液状物の安定吐出による連続パターニングが可能となる。
【００５７】
請求項９に記載の発明は、請求項８記載の液滴吐出方法において、異なる液状物がＲＧＢ各色のインクであることを特徴とし、この方法によって、各色インクに対して吐出量制御，安定吐出を図ることができる。
【００５８】
請求項１０に記載の発明は、請求項６〜９いずれか１項記載の液滴吐出方法において、使用される液状物の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以上、１００ｍＰａ・ｓ以下であることを特徴とし、この範囲では適正な粘度による良好なライン形成が可能になる。
【００５９】
請求項１１に記載の発明は、第一電極が形成された基材に仕切部を形成し、前記仕切部で囲まれた領域に少なくとも有機発光層と第二電極を備え、前記両電極間に電流を流すことにより前記有機発光層を発光させる有機ＥＬ素子の製造方法において、有機ＥＬ素子形成材料を、請求項１〜５いずれか１項記載の液滴吐出装置あるいは請求項６〜１０いずれか１項記載の液滴吐出方法によりラインパターニングすることを特徴とし、この方法によって、吐出量制御，安定吐出が可能な前記装置あるいは前記方法を用いることにより、有機ＥＬ素子形成材料の良好なるラインパターニングが可能になる。
【００６０】
請求項１２に記載の発明は、反射電極が形成された基材に仕切部を形成し、前記仕切部で囲まれた領域に少なくとも有機発光層と透明電極を備え、前記両電極間に電流を流すことにより前記有機発光層を発光させるトップエミッション型の有機ＥＬ素子の製造方法において、有機ＥＬ素子形成材料を、請求項１〜５いずれか１項記載の液滴吐出装置あるいは請求項６〜１０いずれか１項記載の液滴吐出方法によりラインパターニングすることを特徴とし、この方法によって、吐出量制御，安定吐出が可能な前記装置あるいは前記方法を用いることにより、トップエミッション型の有機ＥＬ素子形成材料の良好なるラインパターニングが可能になる。
【００６１】
請求項１３に記載の発明は、請求項１１または１２記載の有機ＥＬ素子の製造方法において、有機ＥＬ素子形成材料を溶媒に溶解または分散させてインクとする工程と、該インクを用いて請求項１〜５いずれか１項記載の液滴吐出装置あるいは請求項６〜１０いずれか１項記載の液滴吐出方法によるダイコート法により基材上に有機発光層を形成する工程を備えることを特徴とし、この方法によって、インク物性に依存することなく有機発光層を形成することが可能になる。
【発明の効果】
【００６２】
本発明によれば、ライン形成方向に対して１つのノズルでなく、複数のノズルを同一直線上に配置することにより、ノズルからの液滴吐出が断続的になされた場合、孔径の異なる複数のノズルから液滴吐出を行うことで、ライン内における液滴間隔を狭め、各液滴をウェットな状態で瞬時に濡れ広がらせ、かつ相互拡散させることができ、液滴接合部の濃度上昇を生じさせない、すなわち、膜厚ムラ（塗布ムラ）やラインの欠陥発生を低減することが可能になり、また、下地形態による濡れ広がり阻害やポンピングレートとステージ送り速度の不均衡により生じるライン途切れなどの形状欠陥を吐出しながら修復することも可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６３】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００６４】
図１（ａ）は本発明の実施形態であるバンクで囲まれた画素領域にインクを吐出させるための液滴吐出ヘッドの吐出側（リップ側）の底面全体を示す概略構成図、図１（ｂ）は図１（ａ）に示す液滴吐出ヘッドにおけるＢ−Ｂ’断面図、図２は図１（ａ）に示す液滴吐出ヘッドにおけるＡ−Ａ’断面図、図３は本実施形態の液滴吐出ヘッドの内部構造を示す斜視図、図４は本実施形態の液滴吐出ヘッドにおける基材へのインク吐出を説明するための概略構成図である。
【００６５】
図１において、１は赤色発光ポリマー・インク（Ｒ−ＬＥＰ）用のインク供給口、２は緑色発光ポリマー・インク（Ｇ−ＬＥＰ）用のインク供給口、３は青色発光ポリマー・インク（Ｂ−ＬＥＰ）用のインク供給口、４はインク供給口（ＩＬインク）、５は複数（本例では３つのノズルを示している）の液滴吐出口（ノズル）５ａ〜５ｃを備えたノズル列であって、５ａは周囲にエッジ５ａ’が形成されている最小孔径のノズルの液滴吐出口、５ｂは周囲にエッジ５ｂ’が形成されている中間孔径のノズルの液滴吐出口、５ｃは周囲にエッジ５ｃ’が形成されている最大孔径のノズルの液滴吐出口である。また、９はインクチャンバー仕切壁、１０はノズル仕切壁、１１は液滴濡れ広がり防止（吐出液干渉防止）のために設けられた溝、１２はノズルプレート（液滴吐出ヘッド）である。
【００６６】
また、図１において、Ｙは同孔径の液滴吐出口が直線上に形成される方向である第１の方向、Ｘは第１の方向Ｙに対して垂直な方向（孔径の異なる液滴吐出口が形成される方向）、Ｎ１は一列の同孔径の液滴吐出口の集合体である第１ノズル群（図には破線にて１列のみを示している）、ＮＴは複数の第１ノズル群（第２の方向Ｘに形成される第１ノズル群Ｎ１の集合）を示している。
【００６７】
本実施形態において、液滴吐出口５ａ〜５ｃは、それぞれインク粘性に応じて吐出抵抗を制御できるように大きさを変えてある。ダイコート（ダイノズル）法では、一般的に液吐出量は孔径の４乗に反比例するとされ、このことから孔径とインク粘性の設定を行うと共に、製造対象である有機ＥＬ素子などにおける仕切部としてのバンクで仕切られた画素領域にインク吐出を行う際に、インク溢れや乗り上げが生じないようにバンク間隔に応じて吐出量制御を行う必要がある。本実施形態の構成によれば、径の異なる液滴吐出口５ａ〜５ｃを適宜選択することによって、吐出抵抗を必要に応じて変えることが可能であることから、インク粘性の影響を受けることなく、吐出量制御を行うために有効である。
【００６８】
有機ＥＬ素子形成材料を溶媒に溶解または分散させたインクは、溶媒揮発によるインク濃粘度変化を抑制し、かつインク原体の相溶性を向上させるため、特にダイコート法をはじめとする湿式法においては、溶媒に高沸点なものを採用することが一般的である。
【００６９】
また、塗布において、数μｍ程度の塗布膜を基板に対し均一に濡れ広がらせ、乾燥後に数ｎｍの薄膜を塗布対象である基板上に形成するため、固形分量は低くなり、前述の高沸点溶媒を用いたインク粘度は１０乃至１００ｍＰａ・ｓ程度となる。インク粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下では、吐出抵抗が低く、液滴吐出時のライン幅方向の濡れ広がりが大きいため、有機ＥＬ素子などのバンクで仕切られた領域に吐出した場合、インク溢れが生じる。また、インク粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上では、吐出抵抗が高くなり、極めて高圧を付加しないと液滴吐出せず、吐出形態は不連続となって膜厚バラツキ増大を引き起こす。
【００７０】
一方、このようなインクは大気中の水分を吸着しやすく、さらにインク原体が加水分解することで分子量低下を引き起こして粘性変化を生じやすい。このため、インク粘性の変化に対応するのに本実施形態の構成は有効である。
【００７１】
また、隣接する各ノズル列５の間には、図１（ｂ）に示すような谷形の液滴濡れ広がり（干渉）防止用の溝１１が設けられている。谷形の断面形状は、底部角度が６０乃至１２０°の二等辺三角形をなしており、その深さが３００乃至５００μｍとなっている。
【００７２】
なお、液滴濡れ広がり（干渉）防止の溝１１の断面形状は、本例のような谷形のみでなく、インクとの接触面積拡大や、加工のしやすさから丸形，角形であってもよい。これにより各ノズル孔から吐出される液滴が相互干渉せず、吐出方向（角度）を均一化させることが可能になる。
【００７３】
図２において、１３は送液方向、１４はコートハンガー構造の上部マニホールド、１５は加圧開口部、１６はマニホールド接合部であって、１７〜２０は、それぞれインク（Ｒ−ＬＥＰ），インク（Ｇ−ＬＥＰ），インク（Ｂ−ＬＥＰ），インク（ＩＬ）を示している。
【００７４】
ノズルプレート１２には、孔径の異なるノズルである液滴吐出口５ａ〜５ｃがステージ送り方向に対し、孔径の小さい順（５ａ＜５ｂ＜５ｃ）に同一直線上に並設され、これら３つのノズルからなるノズル列５がステージ送り方向に対して平行に複数列配置されている。これにより、孔径の小さなノズルから液滴が吐出された後、次の液滴を形成するまでの間に、それよりも孔径の大きいノズルから液滴が吐出されることによって、不連続から連続的な吐出形態に移行する。また、ノズルの配列順序は液吐出量を制御しやすくするため、基板に対し一番目に吐出がなされるノズルの孔径を小さく設定（吐出抵抗大）し、二番目から三番目へと吐出順に孔径が大きくなるように設定（吐出抵抗小）していく。
【００７５】
隣接するノズル列５同士の間隔（ピッチ）は、有機ＥＬ素子などのバンク間隔に応じたものとなっており、さらにノズル列５の配列数は、本液滴吐出方法により作製されるパネルの画素フォーマットに準じている。また、各液滴吐出口５ａ〜５ｃにはリップ（吐出側底面）への液滴濡れ広がりを抑制するため、液流路部に対し４５°をなす角度、かつノズル半径の２倍の外周をなす大きさのエッジ５ａ’〜５ｃ’が設けられている。
【００７６】
また、上部マニホールド１４は、インクの粘度変化に対する調整、マニホールド内部の加圧循環の均衡化、すなわち、マニホールド内上部の死水領域で発生するカルマン渦（列）の影響抑制のため、コートハンガー構造となっている。コートハンガー構造とは、マニホールド内部上両端（Ｂ−Ｂ’方向両端面）に鉛直方向に対し６０°の角度、かつ水平方向に対し３０°の角度をなす面が両端に形成された内部形状のことである。
【００７７】
ノズルプレート１２，上部マニホールド１４などからなる液滴吐出ユニットへのインク供給は、下部に設けられた図１に示すインク供給口１〜４から行われ、供給された物性の相異なる各インクが混ざり合わないように、インクチャンバー仕切壁９で分離されている。さらに、各ノズル仕切壁１０の上部にはフッ素樹脂コーティングなどによる撥水処理が施されており、インク供給口１〜４を通じて、インクを各液滴吐出口５ａ〜５ｃの全体、あるいは単独で充填することができる。これにより、使用インクの粘度に応じてノズル孔径を選択することができ、吐出抵抗と流体粘性のマッチングをとることも容易となる。
【００７８】
図３に示すように、液滴吐出ユニットの上部は、マニホールドの上部プレート２１で覆われ、その中央部にインク吐出加圧用の円型の開口部１５が設けられてディスペンサー空圧調整配管２２が接続されており、矢印で示す加圧方向２３へ加圧を付与する。さらに、内部にはノズル列５がインクチャンバー仕切壁９で仕切られるように配置され、かつ各ノズル列５はライン形成方向に対して平行に配置されている。
【００７９】
図４において、２４は基板２５が載置される基板ステージ、２６はインク供給用配管、２７はマイクロポアフィルター、２８はシリンジ、２９はディスペンサー空圧配管固定治具、３０は加圧調整用三方弁、３１は加圧リーク方向、３２はディスペンサーコントローラーを示す。
【００８０】
図４に示すように、インク吐出のための加圧方向２３への加圧は、ディスペンサーコントローラー３２にて設定された圧力が、ディスペンサー空圧配管２２を介してマニホールド内部に伝播されることによって行われる。また、ディスペンサーコントローラー３２と液滴吐出ユニットとの間には加圧調整用三方弁３０が設けられており、ディスペンサー制御範囲外の圧力においても、弁を介して圧力をリークさせることにより微小圧力が付加可能となっている。
【００８１】
また、インク供給はシリンジ２８にて、マイクロポアフィルター２７によりインクゲル化物などの不純物除去を行った後、インク供給用配管２６を介して行われる。また、ノズルプレート１２と対向位置にある基板ステージ２４上に載置された基板２５に対して、インクチャンバー仕切壁９とノズル仕切壁１０により分離されたＲＧＢ各色の有機ＥＬ素子形成材料からなる各インク１７〜１９が断続的または連続的に吐出され、ラインパターンを形成する。これにより、１回吐出にてアライメントを行うことなく、ＲＧＢ連続パターニングが可能になり、正孔注入材料など、他の機能性有機薄膜材料も充填できることから、液滴吐出ユニットを交換することなく、多層成膜も可能になる。また、液滴吐出ユニットは一定の振動周波数で動作させることが可能である。振動周波数はステージ送り速度に応じて、１乃至１０ｋＨｚの範囲で制御可能となっている。
【００８２】
具体例として、振動周波数１ｋＨｚ、かつステージ送り速度１５０ｍｍ／ｓの場合、１振動当たりのステージ移動距離、すなわち、液滴長さは１５０μｍとなり、これは例えば、パネルサイズ５インチ，画素フォーマットＶＧＡ（６４０×４８０ドット）におけるバンクで囲まれた画素領域（セル）の長さとほぼ合致する。
【００８３】
また、振動周波数１０ｋＨｚ、かつステージ送り速度１５０ｍｍ／ｓでは、１振動当たりのステージ移動距離は１５μｍとなり、同一パネルサイズにおいて、さらなる高精細な画素フォーマットパネルの作製が可能となる。パネルの画素フォーマットが高精細化するのに応じて、セル長さを小さくする必要があり、これに伴い液滴吐出量を微小制御する必要があるが、振動周波数およびステージ送り速度を上げることによって、画素フォーマットＦＨＤ（１９２０×１０８４ドット）におけるセルへの液滴吐出対応も可能であることを示唆するものである。
【００８４】
一方、パネルサイズ４０インチ以上の大型のものについては４２インチ、ＦＨＤではセル長さは４８０μｍ程度であるため、本実施形態の振動周波数制御範囲でセル内への吐出量制御が可能である。
【００８５】
このように本実施形態では、複数のノズルからなるノズル列を有する液滴吐出ヘッドを構成するノズルプレート１２に、ライン形成方向に対して１つのノズルでなく、複数のノズル（液滴吐出口５ａ〜５ｃ）を同一直線上に配置することにより、液滴吐出ヘッド先端と塗布対象との間に塗布液ビードが形成せず、塗布対象である基板上に液滴が一定の間隔で断続的に形成される吐出形態であっても、形成ラインにおける液滴密度を増加させることが可能になる。
【００８６】
また、液滴吐出ヘッド先端と基板との間隔が拡大した場合には、液滴の相互濡れ広がりが可能な間隔での断続吐出を実現することにより、形成したラインパターンの内および間での膜厚ムラ（塗布ムラ）、途切れなどの欠陥も抑制可能となる。
【００８７】
さらに、複数のノズルを同一直線上に配置することにより、下地形態による濡れ広がり阻害やポンピングレートとステージ送り速度の不均衡により生じるライン途切れなどの形状欠陥を、液滴吐出しながら修復することが可能になり、溶媒揮発によるインク濃度上昇に伴う液詰まり現象（インクゲル化物の内壁付着）も、他のノズルによる吐出によって補完することが可能になる。
【００８８】
また、液滴吐出ユニットを一定の振動周波数で動作させることにより、液滴の単位時間当たり吐出量を制御でき、かつ塗布対象上に形成される液滴間隔の均一化および縮小化も可能になる。また、外部振動がインクに伝播されるため、インク内の局所濃度変化により生じるゲル化物生成や凝集（相分離）も抑制できる。これにより、各ノズルにおける吐出挙動が、インク変動要因から影響を受けることなく、結果として、ライン形成可能なプロセスマージン（濃粘度マージン）を大幅に拡大することができる。
【００８９】
一方、ノズル列の各孔径を変えて吐出抵抗を変化させることにより、インク粘性に依存することなく、塗布対象上に安定したラインパターンが形成可能となる。有機ＥＬ素子形成材料は、ＲＧＢごとに基本骨格は類似なものの、主鎖と機能性部位（置換基）をつなぐスペーサー構造や機能性部位の構造が異なるためガラス転移点（Ｔｇ）が異なり、さらにモノマー濃度や重合開始剤量によって原体分子量も異なる。これが各色インクのレオロジー，チクソ性に変化を及ぼす。よって、電極間の光路長と合致させるよう、各色における発光層膜厚を制御したマイクロキャビティ構造を採用した場合、本実施形態の構成によればインク物性に依存することなく、吐出量制御，安定吐出を図れる点で優位となる。
【００９０】
（実施例）
実施例として、基板に板厚０．７ｍｍのガラス基板を用い、基板上にポリイミド材料を用いて、フォトリソ法によりピッチ６０μｍ，バンク幅４０μｍ，バンク高さ１μｍのテーパー形状バンクを形成した。
【００９１】
次に、ポリフルオレン（ＰＦ）からなる緑色有機ＥＬ素子形成材料を用い、この緑色有機ＥＬ素子形成材料を、シクロヘキシルベンゼン，メトキシトルエン、あるいは、これらを５０対５０，９０対１０の割合で調合した混合溶媒に溶解して、固形分比１.０，１.５，２.０のインクとした。各インクの粘度は、固形分比１．０の場合では１５ｍＰａ・ｓ、固形分比１．５の場合では２５ｍＰａ・ｓ、固形分比２．０の場合では４０ｍＰａ・ｓである。
【００９２】
ノズルプレートは、各孔径が３０，３２，３４μｍ、液流路部長さが５０μｍの各ノズルがライン形成方向に０．３ｍｍピッチで配置されたものを１ノズル列とし、さらに、これを平行に１０列並置した３０孔ノズルプレートを使用して、本実施形態の液滴吐出装置および方法によりバンクで仕切られた画素領域にインクを充填し、ストライプ状ラインパターンに有機発光層を形成した。
【００９３】
図５は本実施形態の液滴塗布装置および方法にて製造したトップエミッション型有機ＥＬ素子の一例の構成説明用の断面図であり、３３はガラス基板、３４はＴＦＴ、３５は平坦化膜、３６は補助配線、３７はバンク、３８は反射陽極（Ａｇ−Ａｌｌｏｙ）、３９は正孔注入層、４０はインターレイヤ（電子ブロッキング層）、４１は有機発光層（ＲＧＢ）、４２は電子注入層、４３は透明電極、４４は薄膜封止層（ＳｉＮｘ）、４５は樹脂封止層、４６はブラックマトリクス（ＣＦ）、４７はカラーレジスト（ＲＧＢ）、４８はガラス基板である。
【００９４】
本実施形態の液滴吐出装置，吐出方法に用いてバンク間に形成したストライプラインは、液滴吐出口５ａ〜５ｃに設けられたエッジ５ａ’〜５ｃ’、さらに隣接するノズル列５間に設けられた吐出液干渉防止の溝１１により、互いの吐出液滴が干渉することなく、バンク内に等間隔ピッチで形成されるため、各ストライプラインに対して、触針段差計を用いて計測したところ、長手方向に２ｍｍピッチで横方向にスキャンして得られた膜厚バラツキは、形成ライン内（測定数２０点）およびライン間（測定数３０点）で、膜厚中心値に対して５％以下となった。これは、塗布対象上に形成される液滴が微細かつ等ピッチで断続的にバンク間に形成されると共に、各液滴がウェットな状態で瞬時に濡れ広がることにより、膜質の均一化が得られることを示唆する。
【００９５】
また、本実施形態によれば、液滴吐出ヘッド先端と塗布対象との間隔（塗工ギャップ）を拡大した場合に生じるライン欠陥（途切れ）も、ライン形成方向に対し、複数のノズルを直線上に配置させ連続吐出することによって修復することが可能となった。これにより、バンク間にライン形成可能なギャップが大幅に拡大した。
【００９６】
具体的には、前述したＰＦからなる各固形分比のインクを使用して、ステージ送り速度１５０ｍｍ／ｓでバンクで仕切られた画素領域に液滴吐出を行った場合、ライン欠陥なく安定塗布可能なギャップが各インクとも３５μｍ程度であるのに対し、本液滴吐出装置，吐出方法を用いることにより、安定塗布可能なギャップが、最も大きなもの（固形分比１.５インク）で６０μｍまでに拡大した。このことは、基板大型化に伴って顕在化される、基板厚み変動，下地膜モルフォロジー変動に対して影響を受けることなく安定塗布が可能であることを示唆する。
【００９７】
また、溶媒揮発によるインクゲル化物のノズル先端吐出部への付着によって、多孔ノズルにおいてはインク不吐出が局所的に生じていたが、本実施形態のようにライン形成方向に対して直線上に複数ノズルを設けることにより、基板へのインク供給を他のノズルによる吐出で補完することが可能になり、ラインパターン形成における吐出安定性および再現性が大幅に向上した。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明の液滴吐出装置および液滴吐出方法は、有機ＥＬ素子作製に限定されるものではなく、ＰＤＰやＦＥＤ（Field Emission Display）など様々な表示デバイスに用いることができる他、レジスト塗布装置やカラーフィルター製造装置などにも適用可能である。また、表示デバイス用の基板上に塗布膜を形成する場合の他、例えばレジスト塗布などの半導体製造分野，紫外線吸収層塗布などの光学フィルター製造分野などの液状塗布液を枚葉方式で供給される塗布対象表面に均一塗布する場合に実施して有効である。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】（ａ）は本発明の実施形態であるバンクで囲まれた画素領域にインクを吐出させるための液滴吐出ヘッドの吐出側（リップ側）の底面全体を示す概略構成図、（ｂ）は（ａ）に示す液滴吐出ヘッドにおけるＢ−Ｂ’断面図
【図２】図１（ａ）に示す液滴吐出ヘッドにおけるＡ−Ａ’断面図
【図３】本実施形態の液滴吐出ヘッドの内部構造を示す斜視図
【図４】本実施形態の液滴吐出ヘッドにおける基材へのインク吐出を説明するための概略構成図
【図５】本発明に係る装置および方法にて製造したトップエミッション型有機ＥＬ素子の一例の構成説明用の断面図
【図６】従来の有機ＥＬディスプレイの概略構成を示す断面図
【図７】従来の印刷物の製造に用いられる凸版印刷装置の概略構成図
【図８】従来のダイコーター式塗布装置におけるファウンテンダイとバックアップロールとの位置関係を示す説明図
【符号の説明】
【０１００】
１〜４  インク供給口
５  ノズル列
５ａ〜５ｃ  液滴吐出口
５ａ’〜５ｃ’  エッジ
９  インクチャンバー仕切壁
１０  ノズル仕切壁
１１  液滴濡れ広がり防止の溝
１２  ノズルプレート
１３  送液方向
１４  コートハンガー構造の上部マニホールド
１５  加圧開口部
１６  マニホールド接合部
１７〜２０  インク
２１  マニホールド上部プレート
２２  ディスペンサー空圧調整配管
２３  加圧方向
２４  基板ステージ
２５  基板
２６  インク供給用配管
２７  マイクロポアフィルター
２８  シリンジ
２９  ディスペンサー空圧配管固定治具
３０  加圧調整用三方弁
３１  加圧リーク方向
３２  ディスペンサーコントローラー
３３  ガラス基板
３４  ＴＦＴ
３５  平坦化膜
３６  補助配線
３７  バンク
３８  反射陽極
３９  正孔注入層
４０  インターレイヤ
４１  有機発光層
４２  電子注入層
４３  透明電極
４４  薄膜封止層
４５  樹脂封止層
４６  ブラックマトリクス
４７  カラーレジスト
４８  ガラス基板
Ｙ  第１の方向
Ｘ  第２の方向
Ｎ１  第１ノズル群
ＮＴ  複数の第１ノズル群
【図１】
2010040323.tif 000003
【図２】
2010040323.tif 000004
【図３】
2010040323.tif 000005
【図４】
2010040323.tif 000006
【図５】
2010040323.tif 000007
【図６】
2010040323.tif 000008
【図７】
2010040323.tif 000009
【図８】
2010040323.tif 000010