(57)【要約】【課題】塗布膜の膜厚の均一性が低下することを抑えることの可能な塗工装置を提供する。【解決手段】基板を設置するステージと、基板にインクを吐出する吐出口が形成された少なくとも２つのノズルとを備え、ステージとノズルとを前記基板の面方向に相対的に移動可能とする移動機構とを備えた塗工装置であって、少なくとも２つのノズルのそれぞれにはインクが供給されており、それぞれのノズルに充填されたインク間で溶媒が異なる。【選択図】図１
2014104408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を設置するステージと、前記基板にインクを吐出する吐出口が形成された少なくとも２つのノズルとを備え、前記ステージと前記少なくとも２つのノズルとを前記基板の面方向に相対的に移動可能とする移動機構とを備えた塗工装置であって、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれにはインクが供給されており、それぞれのノズルに充填されたインク間で溶媒が異なることを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
前記少なくとも２つのノズルのそれぞれに供給されるインクは、それぞれ１種類の溶媒からなるインクであることを特徴とする請求項１に記載の塗工装置。
【請求項３】
前記少なくとも２つのノズルの１つが塗工した部分を残りのノズルの少なくとも１つが塗工することを特徴とする請求項１または２に記載の塗工装置。
【請求項４】
前記少なくとも２つのノズルのうち最初に塗工を行うノズルに供給されるインクは残りのノズルのインクよりも溶媒の蒸気圧が低いことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の塗工装置。
【請求項５】
基板を設置するステージと、前記基板にインクを吐出する吐出口が形成された少なくとも２つのノズルを備えたノズルヘッドとを具備し、前記ステージと前記ノズルヘッドとを前記基板の面方向に相対的に移動可能とする移動機構とを備えた塗工装置であって、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれにはインクが供給されており、それぞれのノズルに充填されたインク間で溶媒が異なることを特徴とする塗工装置。
【請求項６】
前記少なくとも２つのノズルのそれぞれに供給されるインクはそれぞれ１種類の溶媒からなるインクであることを特徴とする請求項５に記載の塗工装置。
【請求項７】
前記少なくとも２つのノズルの１つが塗工した部分を残りのノズルの少なくとも１つが塗工することを特徴とする請求項５または６に記載の塗工装置。
【請求項８】
前記少なくとも２つのノズルのうちの最初に塗工を行うノズルに供給されるインクは残りのノズルのインクよりも溶媒の蒸気圧が低いことを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の塗工装置。
【請求項９】
基板を設置するステージと、前記基板にインクを吐出する吐出口が形成された少なくとも２つのノズルと、前記ステージと前記少なくとも２つのノズルとを前記基板の面方向に相対的に移動可能とする移動機構とを備えた塗工装置を用いて、前記基板上に前記インクを塗布する塗工方法であって、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれにはインクが充填されており、それぞれのノズルに充填されたインク間で溶媒が異なることを特徴とする塗工方法。
【請求項１０】
前記少なくとも２つのノズルのそれぞれに供給されるインクは、それぞれ１種類の溶媒からなるインクであることを特徴とする請求項９に記載の塗工方法。
【請求項１１】
前記少なくとも２つのノズルの１つが塗工した部分を残りのノズルの少なくとも１つが塗工することを特徴とする請求項９または１０に記載の塗工方法。
【請求項１２】
前記少なくとも２つのノズルのうちの最初に塗工を行うノズルに供給されるインクは、残りのインクよりも溶媒の蒸気圧が低いことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の塗工方法。
【請求項１３】
基板を設置するステージと、前記基板にインクを吐出する吐出口が形成された少なくとも２つのノズルを備えたノズルヘッドと、前記ステージと前記ノズルヘッドとを前記基板の面方向に相対的に移動可能とする移動機構とを備えた塗工装置を用いて、前記基板上に前記インクを塗布する塗工方法であって、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれにはインクが充填されており、それぞれのノズルに充填されたインク間で溶媒が異なることを特徴とする塗工方法。
【請求項１４】
前記少なくとも２つのノズルのそれぞれに供給されるインクはそれぞれ１種類の溶媒からなるインクであることを特徴とする請求項１３に記載の塗工方法。
【請求項１５】
前記少なくとも２つのノズルの１つが塗工した部分を残りのノズルの少なくとも１つが塗工することを特徴とする請求項１３または１４に記載の塗工方法。
【請求項１６】
前記少なくとも２つのノズルのうちの最初に塗工を行うノズルに供給されるインクは、残りのノズルのインクよりも溶媒の蒸気圧が低いことを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の塗工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、基板に向けて液柱状の塗布液を切れ目なく吐出することにより塗布膜を形成する塗布膜形成装置などの塗工装置及びそれを用いた塗工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ素子における発光層などの機能層を液体から形成する装置の一つとして、インクジェット装置が知られている。インクジェット装置は、インクを微小な液滴として吐出するノズルを備えて、機能層の形成材料が含まれる液滴を機能層が形成される部位に吐出する。しかしながら、インクジェット装置では、微小な液滴が間欠的に吐出されるため、微細な液膜を形成することが可能であるとは言え、インクの乾燥によるノズルの目詰まりといった問題や、基板上に着弾する際にインクが円形状に広がることでパターニング形状が悪い、着弾精度が低くパターンの直進性が得られないといった問題がある。そこで、例えば特許文献１に記載のように、塗布液を液柱状に切れ目なく吐出するノズルを備えて、該ノズルを基板に対して相対的に移動させながら塗布液を塗布することにより、基板上に塗布膜を形成する塗布膜形成装置が提案されている。
さらに、ノズルを所定の方向に複数有しているノズル列を有するノズルヘッドを基板に対して相対的に移動させながら塗布液を塗布する方法が特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−７５６４０号公報
【特許文献２】特開２００３−１０９７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ノズルから吐出されたインクは基板上の画素形成領域においてインクに含まれる溶剤が蒸発することにより乾燥固化し塗膜となるが、ノズルからのインクの吐出をステージとノズルとを相対的に移動させることで連続的に塗布しており、塗布中の溶媒雰囲気は一様にならない。そのため、インクに含まれる溶媒の蒸発速度が不均一となり、画素形成領域内に形成される有機ＥＬ層の膜形状に影響を及ぼし、膜厚を均一に制御することが難しいという問題を有していた。
【０００５】
さらにノズルを複数有しているノズルヘッドで連続的に塗布した場合においても溶媒の蒸発速度が不均一となり、画素形成領域内に形成される膜形状に影響を及ぼし、膜厚を均一に制御することが難しくなる。
【０００６】
また、乾燥固化した塗膜の隣接する画素形成領域に塗布した場合にも、塗布中の溶媒雰囲気により、乾燥固化した塗膜が再溶解し、膜厚が不均一になる。
【０００７】
有機ＥＬ層の膜厚が不均一になると有機ＥＬ素子の発光動作時の発光開始電圧や有機ＥＬ素子から放射される光の波長（画素表示時の色度）が設計値からずれて、所望の表示画質が得られなくなるとともに、有機ＥＬ素子の膜厚の薄い部分に電荷が集中することになり、表示パネル（画素形成領域）に占める発光領域の割合（開口率）の低下や、有機ＥＬ層（有機ＥＬ素子）の劣化が著しくなり、表示パネルの寿命や信頼性が低下するという問題があった。
【０００８】
本開示の技術は、このような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は塗布膜の蒸発速度の不均一による膜厚変化（膜厚ムラ）を抑えることの可能な塗工装置及び、その塗工置を用いた塗布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】
【０００９】
第１の発明は、基板を設置するステージと、前記基板に塗工液を吐出する吐出口が形成された少なくとも２つのノズルとを備え、前記ステージと前記少なくとも２つのノズルとを前記基板の面方向に相対的に移動可能とする移動機構とを備えた塗工装置であって、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれには塗工液が供給されており、それぞれのノズルに充填されたインク間で溶媒が異なる。
【００１０】
第２の発明は、第１の発明において、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれに供給される塗工液は、それぞれ１種類の溶媒からなる塗工液である。
【００１１】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記少なくとも２つのノズルの１つが塗工した部分を残りのノズルの少なくとも１つが塗工する。
【００１２】
第４の発明は、第１〜第３のいずれかの発明において、前記少なくとも２つのノズルのうち最初に塗工を行うノズルに供給される塗工液は残りのノズルの塗工液よりも溶媒の蒸気圧が低い。
【００１３】
第５の発明は、基板を設置するステージと、前記基板に塗工液を吐出する吐出口が形成された少なくとも２つのノズルを備えたノズルヘッドとを具備し、前記ステージと前記ノズルヘッドとを前記基板の面方向に相対的に移動可能とする移動機構とを備えた塗工装置であって、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれには塗工液が供給されており、それぞれのノズルに充填されたインク間で溶媒が異なる。
【００１４】
第６の発明は、第５の発明において、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれに供給される塗工液はそれぞれ１種類の溶媒からなる塗工液である。
【００１５】
第７の発明は、第５または第６の発明において、前記少なくとも２つのノズルの１つが塗工した部分を残りのノズルの少なくとも１つが塗工する。
【００１６】
第８の発明は、第５〜第７のいずれかの発明において、前記少なくとも２つのノズルのうちの最初に塗工を行うノズルに供給される塗工液は残りのノズルの塗工液よりも溶媒の蒸気圧が低い。
【００１７】
第９の発明は、基板を設置するステージと、前記基板に塗工液を吐出する吐出口が形成された少なくとも２つのノズルと、前記ステージと前記少なくとも２つのノズルとを前記基板の面方向に相対的に移動可能とする移動機構とを備えた塗工装置を用いて、前記基板上に前記塗工液を塗布する塗工方法であって、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれには塗工液が充填されており、それぞれのノズルに充填されたインク間で溶媒が異なる。
【００１８】
第１０の発明は、第９の発明において、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれに供給される塗工液は、それぞれ１種類の溶媒からなる塗工液である。
【００１９】
第１１の発明は、第９または第１０の発明において、前記少なくとも２つのノズルの１つが塗工した部分を残りのノズルの少なくとも１つが塗工する。
【００２０】
第１２の発明は、第９〜第１１のいずれかの発明において、前記少なくとも２つのノズルのうちの最初に塗工を行うノズルに供給される塗工液は、残りの塗工液よりも溶媒の蒸気圧が低い。
【００２１】
第１３の発明は、基板を設置するステージと、前記基板に塗工液を吐出する吐出口が形成された少なくとも２つのノズルを備えたノズルヘッドと、前記ステージと前記ノズルヘッドとを前記基板の面方向に相対的に移動可能とする移動機構とを備えた塗工装置を用いて、前記基板上に前記塗工液を塗布する塗工方法であって、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれには塗工液が充填されており、それぞれのノズルに充填されたインク間で溶媒が異なる。
【００２２】
第１４の発明は、第１３の発明において、前記少なくとも２つのノズルのそれぞれに供給されるインクはそれぞれ１種類の溶媒からなるインクである。
【００２３】
第１５の発明は、第１３または第１４の発明において、前記少なくとも２つのノズルの１つが塗工した部分を残りのノズルの少なくとも１つが塗工する。
【００２４】
第１６の発明は、第１３〜第１５のいずれかの発明において、前記少なくとも２つのノズルのうちの最初に塗工を行うノズルに供給されるインクは、残りのノズルのインクよりも溶媒の蒸気圧が低い。
【発明の効果】
【００２５】
本発明よれば、複数（少なくとも２つ）のノズルを用いて、最初に塗布を行うノズルにはインクが供給されており、前記最初のノズルにより基板に塗布後、同一の画素印刷領域を前記最初に塗布を行ったノズルに供給された塗布液よりも蒸気圧の高いインクが供給されたノズルで塗工することにより、塗布後の膜形状の変化を抑え、均一な発光の表示装置を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施形態に係る塗工装置の外観構成を示す斜視図
【図２】第１の実施形態に係る塗工装置のノズルヘッド近傍の構成を示す断面図
【図３】ノズルヘッドより隔壁内にインクを流し込んだ直後の状態を説明する図
【図４】塗膜の形状が偏った画素形成領域の状態を示す断面図
【図５】塗膜の形状の偏りが無い画素形成領域の状態を示す断面図
【図６】第２の実施形態に係る塗工装置のノズルヘッド近傍の構成を示す断面図
【図７】有機ＥＬ素子の構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の一実施の形態に係る塗布装置、その塗布装置を用いた塗布方法及びその塗布装置を用いた有機機能性素子の製造方法について図面を参照して説明する。なお、この実施の形態では、有機機能性素子として、例えば有機ＥＬ素子などの発光素子を有する表示画素を備えた表示装置を例にして説明するが、これに限定されるものではない。
【００２８】
（第１の実施形態）
【００２９】
［塗布膜形成装置構成］
第１の実施形態に係る塗工装置の構成及びその動作について、図１〜図５を参照しつつ説明する。
＜塗工装置の構成＞
以下、本実施形態に係る塗工装置としての塗布装置１０の構成について説明する。図１は本実施形態に係る製造装置の全体の構成を示す図である。図２は図１に示したノズルヘッド１１、１１ａ近傍のＹ方向における断面図であり、本実施形態に係るノズルヘッド１１、１１ａと基板３０との相対的な位置関係を示している。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態の塗布装置１０は、基板３０にインク２０を塗布するノズルヘッド１１及びインク２０ａを塗布するノズルヘッド１１ａを備えている。このノズルヘッド１１及びノズルヘッド１１ａが本発明にいうノズルに相当し、ノズルヘッド１１及びノズルヘッド１１ａは、下面に、インク２０及びインク２０ａを下方に吐出するノズル１８ａ、ノズル１８ｂが形成されている。
【００３１】
ノズルヘッド１１には、配管を介して、インクボトル１２が連通されている。インクボトル１２には、インクが貯蔵されている。このインクボトル１２に気体を送り込むことにより、インク２０を押し出して、ノズルヘッド１１に供給する。
【００３２】
更に、インクボトル１２とノズルヘッド１１との間の配管には、流量制御弁１３及び流量計１４が設けられている。流量計１４は、配管を流れるインク２０の流量を計測する。流量制御弁１３は、流量計１４における計測結果に応じて、インク２０の流量が一定となるように弁を制御する。この弁の制御により、塗布装置１０は、ノズル１８ａから吐出されるインク２０の流量が一定となるように制御している（液供給系１）。
【００３３】
またノズルヘッド１１ａには、配管を介して、インクボトル１２ａが連通されている。インクボトル１２ａには、インクが貯蔵されている。このインクボトル１２ａに気体を送り込むことにより、インク２０ａを押し出して、ノズルヘッド１１ａに供給する。
【００３４】
更に、インクボトル１２ａとノズルヘッド１１ａとの間の配管には、流量制御弁１３ａ及び流量計１４ａが設けられている。流量計１４ａは、配管を流れるインク２０ａの流量を計測する。流量制御弁１３ａは、流量計１４ａにおける計測結果に応じて、インク２０ａの流量が一定となるように弁を制御する。この弁の制御により、塗布装置１０は、ノズル１８ｂから吐出されるインク２０ａの流量が一定となるように制御している（液供給系２）。
【００３５】
インクボトル１２に貯蔵されているインクとインクボトル１２ａに貯蔵されているインクとでは、溶媒が異なっている。
【００３６】
更に、塗布装置１０は、液供給系１のノズルヘッド１１を支持する保持部１５を備えている。この保持部１５は、同じ色の画素が並べられている主走査方向（図１ではＸ方向）に延在されるとともに、ノズルヘッド１１を移動可能に支持している。
【００３７】
また、液供給系２においても同様にノズルヘッド１１ａを支持する保持部１５ａを備えており、この保持部１５ａは、同じ色の画素が並べられている主走査方向（図１ではＸ方向）に延在されるとともに、ノズルヘッド１１ａを移動可能に支持している。
【００３８】
ノズルヘッド１１及びノズルヘッド１１ａはそれぞれ独立に可動する。
【００３９】
ノズルヘッド１１のノズル１８ａの開口部１６ａは下向きになっており、これに対向して基板３０が配置されている。同様に液供給系２に配置されているノズル１８ｂの開口部１６ｂも下向きになっており、基板３０に対向するように配置されている。可動ステージ１７には、移動機構が配置されており（図示しない）、この移動機構によって、基板３０はノズルヘッド１１及びノズルヘッド１１ａの移動方向である主走査方向（Ｘ方向）に対し、相対的に副走査方向（Ｙ方向）に移動することが可能となる。なお、図１に示したＸ方向とＹ方向とは平面視で直交しており、それぞれが相対的に移動することで、所望の位置に塗布可能となる。
【００４０】
以下、前記液供給系１に具備されるノズルヘッド１１を用いてノズルヘッドの詳細について、図２を参照して説明する（液供給系２に具備されるノズルヘッド１１ａも前記ノズルヘッド１１と同様の構造のため省略する）。図２に示すように、ノズルヘッド１１は、ノズル１８ａとノズル固定部１１ｂとを含んでいる。ノズル固定部１１ｂの概観は例えば円筒状であり、その内部は空洞である。この空洞内下部底にノズル１８ａが固定配置されている。なお、ノズル固定部１１ｂは金属部材であることが一般的であり、例えばＳＵＳなどで作製されるが、溶剤耐性があればどのようなものを用いても構わない。
【００４１】
ノズル１８ａが固定配置される空洞内には配管を通じてインク２０が充填されている。ここで、ノズル１８ａは直径３ミクロンから２０ミクロン程度の微少な穴によって形成されており、塗工の工程においてインク２０はノズル１８ａから基板へ、液柱状態で吐出される。なお、ノズル１８ａの材料は溶剤耐性があればどのようなものを用いても構わないが、精度良く穴の加工が可能な材料が望ましく、また、加圧による変形に強い、例えば金属材料で作製されることが望ましい。
【００４２】
＜塗布装置の動作＞
以下、本実施形態に係る塗布装置１０の動作について、前記液供給系１を用いて説明する。なお、前記液供給系２も前記液供給系１と同様の動作である。
まず、図１に示すように、インクボトル１２に充填されているインクを、配管を介してノズルヘッド１１へと供給する。ノズルヘッド１１へインク２０を供給する際、インクボトル１２内を気体で加圧し、インク２０をインクボトル１２から押し出すことで、ノズルヘッド１１へと供給することができる。インクボトル１２とノズルヘッド１１との間には、インクの吐出量を制御するための流量制御弁１３と、ノズルヘッド１１に供給するインクの流量を測定するための流量計１４とが配置されており、流量計１４からの情報（つまり、インク流量）を基に流量制御弁１３を調整することができる。こうして、塗工流量を調整することができるため、安定した所望の塗工流量を得ることができる。
インクボトル１２内を加圧する気体はインクを劣化させない、もしくは反応しないものであればなんでもよく、例えば不活性ガスが好ましい。
【００４３】
次に、液供給系１のノズルヘッド１１の吐出口から供給されたインク２０を吐出させるとともに、液供給系２のノズルヘッド１１ａの吐出口からも、供給されたインク２０ａを吐出させるとともに、可動ステージ１７を（＋Ｙ）方向または（−Ｙ）方向に移動させることで、連続的に可動ステージ１７上に配置された基板３０に塗膜２１及び塗膜２１ａを形成する。例えば、Ｘ方向に平行なストライプ状の画素形成領域を有する基板３０を可動ステージ１７上に配置し、可動ステージ１７とノズルヘッド１１及びノズルヘッド１１ａとをＸ方向に相対的に移動させる。この際、可動ステージ１７とノズルヘッド１１及びノズルヘッド１１ａとの位置情報などにより可動ステージ１７とノズルヘッド１１及びノズルヘッド１１ａとの移動を同期させて、ストライプ状のＲ（Ｒｅｄ）又はＧ（Ｇｒｅｅｎ）又はＢ（Ｂｌｕｅ）の画素形成領域に連続的にインク２０及びインク２０ａを塗布し、画素となる塗膜２１及び塗膜２１ａを形成する。そして、１つのストライプ状のＲ又はＧ又はＢの画素形成領域に塗膜２１及び塗膜２１ａを形成した後、Ｙ方向に可動ステージ１７とノズルヘッド１１及びノズルヘッド１１ａとを相対的に移動させ、次の画素形成領域に塗膜２１及び塗膜２１ａを形成する。
【００４４】
その際、ノズルヘッド１１ａは、ノズルヘッド１１により塗布された画素形成領域を塗工する。すなわち、画素形成領域はノズルヘッド１１とノズルヘッド１１ａとによって２回塗工される。ノズルヘッド１１から吐出されるインク２０の溶媒とノズルヘッド１１ａから吐出されるインク２０ａの溶媒とは異なっている。つまり、画素形成領域は溶媒の異なるインクにより２回塗工されることになる。
【００４５】
図３に示すように、ノズルヘッド１１から吐出されたインク２０は隔壁３１内に流し込まれた後、乾燥固化することで塗膜２１となる。この乾燥において、可動ステージ１７とノズルヘッド１１とを相対的に移動させ画素形成領域に連続的にインク２０を塗布するため、先立って塗布される側（（＋Ｙ）方向側）のインク２０の溶媒成分の濃度は、後に塗布される側（（−Ｙ）方向側）のインク２０の溶媒成分の濃度に対し、相対的に高くなる。そのため、インクに含まれる溶媒の乾燥速度は後に塗布される側（（−Ｙ）方向側）の方が先立って塗布される側（（＋Ｙ）方向側）より早くなる。この副走査方向（Ｙ方向）におけるインク２０の局所的な乾燥速度の不均一が、画素形成領域内に形成される有機ＥＬ層の膜形状に影響を及ぼし、図４に示すように一方（（＋Ｙ）方向側）の隔壁３１側では膜表面が壁面に大きく迫り上がり、他方（（−Ｙ）方向側）の隔壁３１側では壁面への迫り上がりが小さく抑制されて塗膜２１ｂの膜断面の形状が大きく偏る。
【００４６】
一方、本実施形態に係る塗布装置１０では、図１及び図２に示すように、ノズルヘッド１１による塗布により塗膜２１が形成された後、ノズルヘッド１１ａによりさらに塗膜２１ａが新たに形成される。ノズルヘッド１１ａから吐出されるインク２０ａの溶媒に対して、ノズルヘッド１１から吐出されるインク２０の溶媒は蒸気圧が低いために、ノズルヘッド１１ａにより塗布された塗膜２１ａは乾燥速度が遅くなる。また、ノズルヘッド１１により塗布され、形状が大きく偏った塗膜上に、新たにノズルヘッド１１ａにより塗布するために、大きく偏った塗膜の固形成分が再溶解し、またノズルヘッド１１ａにより塗布されたインク２０ａの溶媒は蒸気圧が高いために、なかなか乾燥せず、表示パネル内の溶媒成分の濃度は均一化され、前述したような局所的な溶媒濃度は生じにくくなる。そのため、表示パネル内の溶媒濃度は局所的とはならず、図５のように膜断面の形状に偏りのない塗膜２１ｃを作製することができる。
【００４７】
ノズルヘッド１１から吐出されるインク２０及びノズルヘッド１１ａから吐出されるインク２０ａは、インク乾燥によるノズル詰まりや飛行曲がりを考慮すると連続して吐出し続ける方が好ましい。そのため、画素形成領域以外にも塗膜２１ａが形成されることになるが、マスキング部材で成膜領域外を覆う、成膜後に塗膜を取り除くことなどを適宜行い、所望の領域に塗膜２１ａを残すことができる。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る塗布装置１０であれば、塗布中または塗布直後の溶媒の蒸発速度の不均一による、膜厚ムラを低減することができる。
【００４９】
なお、本実施形態ではストライプ状の画素形成領域を有する基板３０を用いて説明したが、これに限定されず、画素形成領域は格子状であってもよい。また、ノズルヘッド及びノズルが、ノズルヘッド１１及びノズル１８ａ、ノズルヘッド１１ａ及びノズル１８ｂの２つである場合を説明したが、２つ以上であってもよい。ノズルヘッド及びノズルが２つ以上の場合にもそれぞれのノズルに充填されたインク間で溶媒が異なり、例えば各ノズルヘッドによる塗布が溶媒の蒸気圧が低い順で上書きされるように行われる。
【００５０】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る塗工装置としての塗布装置１０について、以下に説明する。第２の実施形態に係る塗布装置１０と、上述した第１の実施形態に係る塗布装置１０とは概ねその構成は同じであるが、ノズルヘッド１１とノズルヘッド１１ａと基板３０との相対的な位置関係が異なっている。このため、ノズルヘッド１１とノズルヘッド１１ａと基板３０との相対的な位置関係についてのみ、図６を参照にしつつ説明し、その他については説明を省略する。
【００５１】
第１の実施形態に係る塗布装置１０ではノズルヘッド１１に対し、独立にノズルヘッド１１ａを配置した（図１）。この場合、各ノズルヘッドに対して保持部（保持部１５に相当）が必要となり、複数のノズルヘッドを用いる場合、構造及び制御が複雑になる。そのため、図６に示すように、複数のノズルヘッドを１つの筐体（ノズルユニット）に配置した構造とすることで、ノズルヘッドの数よりも少ない保持部で複数のノズルヘッドを移動させることが可能となる。
【００５２】
塗布方法は、先立って塗布された領域にその後、別のノズルヘッドで塗布可能であれば（蒸気圧の低い溶媒のインクを先に塗布し、その後同じ領域に、先立って塗布したインクよりも蒸気圧の高いインクを塗布できれば）、どのような方法でもよい。
【００５３】
例えば、蒸気圧の低い溶媒からなる赤、緑、青色に発光する各インクを先立って塗布した後、蒸気圧の高い溶媒からなる赤、緑、青色に発光する各インクを塗布してもよいし、蒸気圧の低い溶媒からなるある色（赤、緑、青のいずれか）に発光するインクを先立って塗布した後、蒸気圧の高い溶媒からなるある色（赤、緑、青のいずれか）に発光するインクを塗布し、焼成した後、他の色を同様の方法で塗布してもよい。
【００５４】
＜有機ＥＬ素子の作製＞
以下、有機ＥＬ素子に含まれる正孔注入層３３と正孔輸送層３４と有機発光層３５とのパターン形成体を総称して有機機能層と呼び、この機能層を上記実施形態に係る塗布装置１０を用いて形成する場合について、図７を参照しつつ説明する。
【００５５】
（基板の準備）
本発明に係る基板３０としては、例えばガラスやプラスチックフィルムなどの絶縁性を有する基板が使用できる。特に、基板側から発光を取り出すボトムエミッション型の場合には基板の材料として透光性のある材料を用いる。透光性のある基材の材料としては、ガラスや石英、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネートなどのプラスチックフィルムに、後述する画素電極層３２が少なくとも形成されていればよい。アクティブマトリックス方式の有機ＥＬ素子を形成する場合には、基板３０としては薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成された駆動用基板とし、用いる薄膜トランジスタとしては、公知の薄膜トランジスタを用いることができる。具体的には、主として、ソース／ドレイン領域及びチャネル領域が形成される活性層、ゲート絶縁膜及びゲート電極から構成される薄膜トランジスタが挙げられる。薄膜トランジスタの構造としては、特に限定されるものではなく、例えば、スタガ型、逆スタガ型、ボトムゲート型、トップゲート型、コプレーナ型などが挙げられる。薄膜トランジスタの半導体層の材料としては、ポリチオフェンやポリアニリン、銅フタロシアニンやペリレン誘導体などの材料を用いてもよく、また、アモルファスシリコンやポリシリコン、金属酸化物を用いてもよい。さらに、前記基板のどちらかの面にカラーフィルタ層や光散乱層、光偏光層などを基板に設けてもよい。
【００５６】
（画素電極の作製）
基板３０の上には陽極としてパターニングされた画素電極３２が設けられる。画素電極３２の材料としては、ＩＴＯ（インジウム錫複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム複合酸化物などの透明電極材料などが使用できる。なお、低抵抗であること、耐溶剤性であること、透明性であることなどからＩＴＯを用いることが好ましい。
【００５７】
画素電極３２は材料に応じて抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法や、グラビア印刷法、スクリーン印刷法などの湿式成膜法などで成膜され、フォトグラフィ法などにより所望のパターンに加工され発光画素領域における画素電極３２となる。
【００５８】
（隔壁の作製）
画素電極３２を形成後、隣接する画素電極の間に感光性材料を用いて、フォトグラフィ法などにより、隔壁３１を形成する。基板３０上には、マトリクスまたはストライプ状の隔壁３１が設けられ、この隔壁３１に囲まれた領域は塗布用のインク２１及びインク２１aによる膜が形成される吐出領域となる。
【００５９】
隔壁３１を形成する感光性材料としてはポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらであってもよく、市販のもので構わないが、絶縁性を有する必要がある。隔壁３１が十分な絶縁性を有さない場合には隔壁３１を通じて隣り合う画素電極３２に電流が流れてしまい表示不良が発生してしまう。また、ＴＦＴの誤作動により適正な表示ができないことがある。感光性材料としては、具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といったものが挙げられるがこれに限定するものではない。また、有機ＥＬディスプレイの表示品位を上げる目的で、光遮光性の材料を感光性材料に含有させてもよい。さらに、必要に応じて撥水剤を添加したり、プラズマやＵＶを照射して形成後にインク２０及びインク２１に対する撥液性を付与したりすることもできる。
【００６０】
隔壁３１を形成する感光性樹脂はスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーターなどの公知の塗布方法を用いて塗布される。次に、パターン露光、現像して隔壁３１のパターンを形成する工程では、従来公知の露光、現像方法により隔壁３１のパターンを形成できる。また焼成に関してはオーブン、ホットプレートなどでの従来公知の方法により焼成を行うことができる。
【００６１】
隔壁３１は、厚みが０．５μｍから５．０μｍまでの範囲にあることが望ましい。これは、異なる発光色を有する有機発光材料を溶媒に溶解または分散させた有機発光インキを用いて画素ごとに塗り分けをおこなう場合、隣接する画素との混色を防止することが出来るからである。隔壁３１が低すぎると隣接画素間でのリーク電流の発生やショートの防止、有機発光インキの混色防止の効果が得られないことがあり注意が必要である。
【００６２】
（機能層の作製）
続いて有機機能層は、電圧の印加によって発光する有機発光層３５を含む。この有機発光層３５から成る単独の層によって構成されていてもよいが、この有機発光層３５に加えて、発光効率を向上させる発光補助層を積層した積層構造から構成されたものであってもよい。発光補助層としては、正孔輸送層３４、正孔注入層３３、電子輸送層（図示せず）、電子注入層（図示せず）などが挙げられる。
【００６３】
（正孔注入層インクの調整）
正孔注入層３３を形成するためのインクの調整について説明する。形成される正孔注入層３３の抵抗は発光効率の点から１×１０６Ω・ｃｍ以下のものが好ましい。正孔注入材料の例としては、銅フタロシアニン、テトラ（ｔ−ブチル）銅フタロシアニンなどの金属フタロシアニン類及び無金属フタロシアニン類、キナクリドン化合物、１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミンなどの芳香族アミン系低分子正孔注入輸送材料や、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物などの高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料、その他既存の正孔注入材料の中から選ぶことができる。
【００６４】
正孔注入材料を溶解または分散させる溶媒としては、例えば、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、２塩化エチレン、テトラクロロエタン、クロルベンゼンなどのハロゲン系溶媒、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルフォルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）などの非プロトン性極性溶媒、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、などのアルコキシアルコールなどの極性溶媒などが挙げられる。
【００６５】
（正孔輸送層インクの作製）
正孔輸送層３４を形成するためのインク調整について説明する。正孔輸送性物質としては、例えば、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）（以下、ＰＶＫともいう。）、ポリ（パラ−フェニレンビニレン）、カルバゾールビフェニル（以下、ＣＢＰとも言う。）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）―１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（以下、ＮＰＤとも言う。）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（以下ＴＰＤともいう。）、４，４’−ビス（１０−フェノチアジニル）ビフェニルや、２，４，６−トリフェニル−１，３，５−トリアゾール、ポリフルオレン誘導体、トリフェニルアミンとフルオレンの共重合体などを挙げることができる。正孔輸送層３４を形成する機能性インクの溶媒としては、シメン、テトラリン、クメン、デカリン、ジュレン、シクロヘキシルベンゼン、ジヘキシルベンゼン、テトラメチルベンゼン、及びジブチルベンゼンなどが挙げられる。
【００６６】
（有機発光層インクの作製）
有機発光層３５を形成するためのインク調整について説明する。有機発光層３５は電流を通すことにより発光する層であり、有機発光層３５を形成する有機発光材料は、例えば、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’―ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系などの発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾールなどの高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられる。有機発光層３５を形成する機能性インクの溶媒としては、シメン、テトラリン、クメン、デカリン、ジュレン、シクロヘキシルベンゼン、ジヘキシルベンゼン、テトラメチルベンゼン、及びジブチルベンゼンなどが挙げられる。
【００６７】
（正孔注入層の形成）
上記により焼成した隔壁３１を形成した基板３０に対して、上述した塗布装置１０を用いて正孔注入材料を含んだ機能性インクを吐出し、正孔注入層３３を形成する。
（正孔輸送層の形成）
正孔注入層３３の形成後、上述した塗布装置１０を用いて正孔輸送性物質を含む機能性インクを吐出して正孔輸送層３４を形成する。正孔輸送層３４は、正孔注入層３３から注入された正孔を有機発光層３５へ流すための層であり、正孔輸送性物質で構成される。
【００６８】
（有機発光層の形成）
正孔輸送層３４の形成後、上述した塗布装置１０を用いて有機発光材料を含む機能性インクを吐出して、有機発光層３５を形成する。
【００６９】
（陰極層の形成）
有機発光層３５の形成後、陰極層３６を画素電極３２のパターンに応じたパターンで形成する。陰極層３６の材料としては、有機発光層３５の発光特性に応じたものを使用でき、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、アルミニウムなどの金属単体やこれらと金、銀などの安定な金属との合金などが挙げられる。また、インジウム、亜鉛、錫などの導電性酸化物を用いることもできる。陰極層３６の形成方法としてはマスクを用いた真空蒸着法による形成方法が挙げられる。
【００７０】
これらで構成される有機ＥＬ素子を、外部の酸素や水分から保護するために、乾燥剤３７とともにガラスキャップ３８と接着剤３９を用いて密閉封止し、有機ＥＬディスプレイパネルを得ることができる。封止方式としては本構成に限定されるものでなく、外部の酸素や水分から保護できればどのような方式でもよい。
【００７１】
なお、有機ＥＬ素子では、陽極である画素電極３２と陰極層３６との間に、画素電極側から正孔注入層３３と正孔輸送層３４と有機発光層３５とを積層した構成について説明したが、本実施形態に係る有機ＥＬ素子はこれに限定されるものではない。例えば、画素電極３２と陰極層３６との間に正孔輸送層３４、有機発光層３５以外に正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層といった層を必要に応じ選択した積層構造をとることができる。また、これらの層を形成する際には有機発光層３５と同様の形成方法が使用できる。
【００７２】
また、本実施形態では、正孔注入層３３、正孔輸送層３４、有機発光層３５を塗布装置１０を用いて作製したが、すべての層で塗布装置１０を用いる必要はなく、いずれの層においても適宜使用可能である。また、本実施形態では、塗布装置１０を用いて有機ＥＬ素子を製造しているが、上記塗布装置は対象を有機ＥＬ素子に限定するものではない。カラーフィルタ、薄膜トランジスタなど、他の表示装置を構成する素子として好適に利用できる。
【００７３】
［実施例１］
次に、本発明の実施例について説明する。
対角３インチサイズのガラス基板３０の上にスパッタ法を用いてＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）薄膜を形成し、フォトリソグラフィ法と酸溶液によるエッチングでＩＴＯ膜をパターニングして、画素電極３２を形成した。画素電極３２のラインパターンは、線幅７０μｍ、スペース６０μｍでラインが約７．６ｍｍ角の中に約５９０×１５９形成されるパターンとした。
【００７４】
次に、絶縁層を以下のように形成した。まず、画素電極３２を形成したガラス基板３０上にポリイミド系のレジスト材料を全面スピンコートした。スピンコートの条件を１５０ｒｐｍで５秒間回転させた後、５００ｒｐｍで２０秒間回転させ１回コーティングとし、絶縁層の高さを２．５μｍとした。全面に塗布したフォトレジスト材料に対し、フォトリソ法により画素電極３２の間にストライプパターンを有する絶縁層である隔壁３１を形成した。この隔壁３１は、撥インク性を有している。
【００７５】
次に、正孔注入インクとしてポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリアニリンなどの高分子正孔注入材料の混合物をプロピレングリコールモノブチルエーテルを用いて調液し、インクの固形分濃度３．０％、粘度２５ｍＰａ・ｓのインクを用意した。作製した正孔注入インクをインクボトル１２に入れた。インクボトル１２中の正孔注入インクはインクボトル１２を加圧することによりインク供給チューブを通ってノズルヘッド１１へと供給された。インクボトル１２とノズルヘッド１１との間には吐出されるインク２０の量を制御する流量制御弁１３、ノズルヘッド１１に流れるインクの流量を測定するための流量計１４とが備わっているため、流量計１４の情報をもとに、流量制御弁１３にフィードバックし流量を調整することで、安定した所望の正孔注入インクの流量を得た。
【００７６】
前記撥インク性を付与したストライプパターン隔壁３１を有するガラス基板３０を可動ステージ１７に固定した。また、可動ステージ１７は、（＋Ｙ）または（−Ｙ）の方向に動くことができる。また、ノズルヘッド１１は（＋Ｙ）または（−Ｙ）方向に直交する方向の（＋Ｘ）または（−Ｘ）の方向に動くことができる。可動ステージ１７とノズルヘッド１１とは相対的に移動することで連続的に可動ステージ１７上のガラス基板３０の画素形成領域に画素となる塗膜２１を形成できる。
【００７７】
正孔注入インクは、インク供給チューブからステンレスで作られた直方体状のノズルヘッド１１に充填されている。ノズルヘッド１１内部はマニホールドとなっており、直径１０ミクロンの微小な穴の空いた金属材料からなるノズル１１ａからガラス基板３０に対して鉛直方向に吐出できる。
【００７８】
可動ステージ１７とノズルヘッド１１とは相対的に１メートル／秒で移動し、可動ステージ１７上のガラス基板３０の画素形成領域に連続的に１００μｌ／秒で正孔注入インクを吐出させた。その後、２００℃のホットプレートに３０分置くことで正孔注入層３３を形成した。その後、膜厚測定により所望の膜厚の正孔注入層３３を得たことを確認した。
【００７９】
次に、ポリフルオレン誘導体からなる正孔輸送材料をシクロヘキシルベンゼンを用いて調液し、インクの固形分濃度４．０％、粘度２０ｍＰａ・ｓのインクを用意した。正孔輸送層３４を形成する際にも、上述した正孔注入層３３を形成する際と同様の装置と手順で上述した正孔注入層３３を形成したガラス基板３０に正孔輸送材料を吐出した。吐出後、窒素雰囲気下で２００℃、１時間焼成することにより正孔輸送層３４を形成し、所望の膜厚の正孔輸送層３４を得たことを確認した。
【００８０】
次に、ポリ（パラフェニレンビニレン）誘導体からなる赤、緑、青の有機発光材料をキシレン及びシクロヘキシルベンゼンを用いて調液した。キシレンを溶媒に用いた赤インクの固形分濃度は５．０重量％で、粘度は約２０ｍＰａ・ｓであった。一方シクロヘキシルベンゼンを溶媒に用いた赤インクは固形分濃度７．０％、粘度３０ｍＰａ・ｓであった。緑インクは溶媒がキシレンのものが固形分濃度３．０重量％、粘度は約１０ｍＰａ・ｓであり、溶媒がシクロヘキシルベンゼンを用いたインクは固形分濃度４．０％、粘度約２０ｍＰａ・ｓであった。青インクは、キシレンを溶媒に用いたインクは、固形分濃度４．０重量％、粘度約１５ｍＰａ・ｓであった。シクロヘキシルベンゼンを溶媒に用いた青インクは固形分濃度５．０％、粘度２０ｍＰａ・ｓであった。上述のように、１つの色に対して溶媒の異なるインクを２種類用意した。
【００８１】
有機発光層３５の形成において、まず溶媒にキシレンを用いた赤色インクをインクボトル１２に入れた。インクボトル１２中の赤色発光インクはインクボトル１２を加圧することによりインク供給チューブを通ってノズルヘッド１１へと供給された。インクボトル１２とノズルヘッド１１との間には吐出されるインク２０の量を制御する流量制御弁１３、ノズルヘッド１１に流れるインクの流量を測定するための流量計１４とが備わっているため、流量計１４の情報をもとに、流量制御弁１３にフィードバックし流量を調整することで、安定した所望の赤色発光インクの流量を得た。
【００８２】
次に、シクロヘキシルベンゼンを溶媒に用いた赤インクをインクボトル１１ａに入れた。インクボトル１２ａ中の赤色発光インクはインクボトル１２ａを加圧することによりインク供給チューブを通ってノズルヘッド１１ａへと供給された。インクボトル１２ａとノズルヘッド１１ａとの間には吐出されるインク２０ａの量を制御する流量制御弁１３ａ、ノズルヘッド１１ａに流れるインクの流量を測定するための流量計１４ａとが備わっているため、流量計１４ａの情報をもとに、流量制御弁１３ａにフィードバックし流量を調整することで、安定した所望の赤色発光インクの流量を得た。
【００８３】
前記撥インク性を付与したストライプパターン隔壁３１を有するガラス基板３０を可動ステージ１７に固定した。また、可動ステージ１７は、（＋Ｙ）または（−Ｙ）の方向に動くことができる。また、ノズルヘッド１１は（＋Ｙ）または（−Ｙ）方向に直交する方向の（＋Ｘ）または（−Ｘ）の方向に動くことができる。ノズルヘッド１１ａもまた（＋Ｙ）または（−Ｙ）方向に直交する方向の（＋Ｘ）または（−Ｘ）の方向に動くことができる。可動ステージ１７とノズルヘッド１１とは相対的に移動することで連続的に可動ステージ１７上のガラス基板３０の画素形成領域に画素となる塗膜２１を形成でき、ノズルヘッド１１ａもまた、可動ステージ１７とノズルヘッド１１ａとが相対的に移動することで連続的に可動ステージ１７上のガラス基板３０に先立って塗布した塗膜２１上に塗工することができ、画素形成領域に画素となる塗膜２１ａを形成できる。
【００８４】
溶媒にキシレンを用いた赤色発光インクは、インク供給チューブからステンレスで作られた直方体状のノズルヘッド１１に充填されている。ノズルヘッド１１内部はマニホールドとなっており、直径７ミクロンの微小な穴の空いた金属材料からなるノズル１８ａからガラス基板３０に対して鉛直方向に吐出できる。同様に、溶媒にシクロヘキシルベンゼンを用いた赤色発光インクは、インク供給チューブからステンレスで作られた直方体状のノズルヘッド１１ａに充填されている。ノズルヘッド１１ａ内部はマニホールドとなっており、直径１０ミクロンの微小な穴の空いた金属材料からなるノズル１８ｂからガラス基板３０に対して鉛直方向に吐出できる。
【００８５】
可動ステージ１７とノズルヘッド１１及びノズルヘッド１１ａとは相対的に３メートル／秒で移動し、可動ステージ１７上のガラス基板３０の画素形成領域に連続的にノズルヘッド１１においては、２０μｌ／秒で溶媒にキシレンを用いた赤色発光インクを吐出させ、ノズルヘッド１１ａにおいては、７０μｌ／秒で溶媒にシクロヘキシルベンゼンを用いた赤色発光インクをノズルヘッド１１で塗布した画素形成領域上に吐出させた。塗布後、窒素雰囲気下で１３０℃、３０分焼成し、膜厚測定により所望の膜厚の有機発光層３５を得たことを確認した。
【００８６】
次に、塗布装置１０の配管内をキシレンで洗浄した後、赤色発光インクの塗布と同様に、ノズルヘッド１１に溶媒にキシレンを用いた緑色発光インクを入れ、ノズルヘッド１１ａに、溶媒にシクロヘキシルベンゼンを用いた緑色発光インクを入れた。可動ステージ１７に、前述した、赤色発光インクを塗布済みの基板を固定した。ノズルヘッド１１及びノズルヘッド１１ａは可動ステージに対して相対的に２．３メートル／秒で移動させ、ノズルヘッド１１は２０μｌ／秒で溶媒にキシレンを用いた緑色発光インクを吐出させ、ノズルヘッド１１ａにおいては、６０μｌ／秒で溶媒にシクロヘキシルベンゼンを用いた緑色発光インクをノズルヘッド１１で塗布した画素形成領域上に吐出させた。塗布後、窒素雰囲気下で１３０℃、３０分焼成し、膜厚測定により所望の膜厚の有機発光層３５を得たことを確認した。
【００８７】
次に、塗布装置１０の配管内をキシレンで洗浄した後、前述した赤色発光インク及び緑色発光インクの塗布と同様に、ノズルヘッド１１に、溶媒にキシレンを用いた青色発光インクを入れ、ノズルヘッド１１ａに、溶媒にシクロヘキシルベンゼンを用いた青色発光インクを入れた。可動ステージ１７に前述した赤色及び緑色発光インクを塗布済みの基板を固定した。ノズルヘッド１１及びノズルヘッド１１ａは可動ステージに対して相対的に３．５メートル／秒で移動させ、ノズルヘッド１１は２０μｌ／秒で溶媒にキシレンを用いた緑色発光インクを吐出させ、ノズルヘッド１１ａにおいては、６５μｌ／秒で溶媒にシクロヘキシルベンゼンを用いた緑色発光インクをノズルヘッド１１で塗布した画素形成領域上に吐出させた。塗布後、窒素雰囲気下で１３０℃、３０分焼成し、膜厚測定により所望の膜厚の有機発光層３５を得たことを確認した。
【００８８】
その上にＣａ、Ａｌからなる陰極層３６を画素電極３２のラインパターンと直交するようなラインパターンで抵抗加熱蒸着法によりマスク蒸着して形成した。最後にこれらの有機ＥＬ構成体を、外部の酸素や水分から保護するために、乾燥剤３７とともにガラスキャップ３８と接着剤３９を用いて密閉封止し、有機ＥＬディスプレイパネルを作製した。これにより得られた有機ＥＬ素子基板の表示部の周辺部には各画素電極３２に接続されている陽極側の取り出し電極と、陰極側の取り出し電極とがあり、これらを電源に接続することにより、得られた有機ＥＬ素子基板の点灯表示確認を行い、発光状態のチェックを行った。
【００８９】
上記したように、ノズルヘッド１１で塗布した画素発光領域に、さらに蒸気圧の高いシクロヘキシルベンゼン溶媒からなる同色のインクをノズルヘッド１１ａによって、ノズルヘッド１１で先立って塗布された画素発光領域に、さらに塗布することにより、溶媒雰囲気の差による塗膜の偏りが発生する前に、蒸気圧の高いシクロヘキシルベンゼン溶媒からなるインクによってさらに塗布されるために膜の偏りが生じなかった。また、塗膜の偏りがあった画素発光領域に蒸気圧の高いシクロヘキシルベンゼン溶媒からなるインクを塗布することで、偏りの生じた塗膜が再溶解され、画素形成領域内に形成される有機ＥＬ層の塗膜２１ｃの膜断面形状の偏りを抑えることができた。よって発光輝度ムラが無い有機ＥＬ素子基板が得ることができた。
【００９０】
［実施例２］
本実施例では図６に示すように、複数のノズルヘッドを１つの筐体に配置したノズルユニットを用いた。用いた基板は、対角３インチサイズのガラス基板３０である。以下の処理では、有機発光層の塗布方法以外は実施例１と同様なのでその説明を省略する。
【００９１】
ノズルユニットに取り付けられている各ノズル間の間隔は、赤色発光領域、緑色発光領域、青色発光領域のそれぞれの間隔と同じ１３０μｍである。ノズルユニットに配置されたノズルヘッド１１ａａ〜１１ａｃには、インクボトル１１ａａ１〜１１ａｃ１がそれぞれ連結されており、前述したキシレン溶媒を用いた赤色、緑色、青色の発光インクがそれぞれ入れられている。ノズルユニットに配置されたノズルヘッド１１ａｄ〜１１ａｆには、インクボトル１１ａｄ１〜１１ａｆ１がそれぞれ連結されており、前述したシクロヘキシルベンゼン溶媒を用いた赤色、緑色、青色の発光インクがそれぞれ入れられている。
【００９２】
ガラス基板３０を可動ステージ１７に固定した。また、可動ステージ１７は、（＋Ｙ）または（−Ｙ）の方向に動くことができる。また、ノズルユニットは（＋Ｙ）または（−Ｙ）方向に直交する方向の（＋Ｘ）または（−Ｘ）の方向に動くことができる。
【００９３】
本実施例においては、ノズルユニットの移動速度を３．０メートル／秒とした。各ノズルヘッドからキシレンを溶媒とする赤色発光インクは２０μｌ／秒にて吐出し、シクロヘキシルベンゼン溶媒からなる赤色発光インクは７０μｌ／秒で吐出した。キシレンを溶媒とした緑色発光インクは３０μｌ／秒で吐出し、シクロヘキシルベンゼン溶媒からなる緑色発光インクは７０μｌ／秒で吐出した。キシレンを溶媒とした青色発光インクは１５μｌ／秒で吐出し、シクロヘキシルベンゼン溶媒からなる緑色発光インクは５０μｌ／秒で吐出した。
【００９４】
このノズル配置によると、先立ってノズルヘッド１１ａａ〜１１ａｃによりキシレンを溶媒とする赤色、緑色、青色の発光インクを塗布し、その後ノズルヘッド１１ａｄ〜１１ａｆによりシクロヘキシルベンゼン溶媒からなる赤色、緑色、青色の発光インクが先立って塗布された画素発光領域に塗布した。塗布後、窒素雰囲気下で１３０℃、３０分焼成し、膜厚測定により所望の膜厚の有機発光層３５を得たことを確認した。
【００９５】
その後、前述した方法により陰極形成、封止を行い発光状態を確認した。その結果、発光輝度ムラが無い有機ＥＬ素子基板が得ることができた。
【００９６】
［比較例１］
本比較例ではキシレン溶媒からなる発光インクを実施例１に記載した基板に塗布した。以下の処理では、有機発光層の塗布方法以外は実施例１と同様なのでその説明を省略する。
【００９７】
前記ノズルユニットに配置された各ノズルヘッド１１ａａ〜１１ａｃに連結されたインクボトル１１ａａ１〜１１ａｃ１にキシレンを溶媒とする発光インクを入れ、赤色インクは吐出量３０μｌ／秒、緑色発光インクは吐出量５０μｌ／秒、青色発光インクは吐出量４０μｌ／秒とした。ノズルユニット２２ａａを可動速度１．０メートル／秒にて前述した実施例１及び２と同様に稼動させ、各色を塗布した。塗布後、窒素雰囲気下で１３０℃、３０分焼成し、膜厚測定により所望の膜厚の有機発光層３５を得たことを確認したが、各色において、図４に見られるような膜の偏りが確認された。
【００９８】
その後、前述した方法により陰極形成、封止を行い発光状態を確認した。その結果、前述した膜の偏りに対応した発光輝度ムラが確認された。
【００９９】
［比較例２］
本比較例ではシクロヘキシルベンゼン溶媒からなる発光インクを実施例１に記載した基板に塗布した。以下の処理では、有機発光層の塗布方法以外は実施例１と同様なのでその説明を省略する。
【０１００】
前記ノズルユニットに配置された各ノズルヘッド１１ａｄ〜１１ａｆに連結されたインクボトル１１ａｄ１〜１１ａｆ１にシクロヘキシルベンゼンを溶媒とする発光インクを入れ、赤色インクは吐出量８０μｌ／秒、緑色発光インクは吐出量８５μｌ／秒、青色発光インクは吐出量５５μｌ／秒とした。ノズルユニットを可動速度３．０メートル／秒にて前述した実施例１及び２と同様に稼動させ、各色を塗布したが、塗布中に隣接する画素に他の色が流れ込む現象（混色）が確認された。
【０１０１】
その後、前述した方法により陰極形成、封止を行い発光状態を確認した。その結果、隣接する画素に隣の色が流れ込むことが原因の混色が確認された。
【産業上の利用可能性】
【０１０２】
本発明は、有機ＥＬパネルなどの薄膜を塗布により形成する製造装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０…塗布装置
１１…ノズルヘッド
１１ａ…ノズルヘッド
１１ｂ…ノズル固定部
１２、１２ａ…インクボトル
１３、１３ａ…液量制御弁
１４、１４ａ…流量計
１５、１５ａ…ノズルヘッドを支持する保持部
１７…可動ステージ
２０…インク
２１…塗膜
２１ａ…塗膜（比較例）
２１ｂ…塗膜（実施例）
３０…基板
３１…隔壁
３２…画素電極
３３…正孔注入層
３４…正孔輸送層
３５…有機発光層
３６…陰極層
３７…乾燥剤
３８…ガラスキャップ
３９…接着剤
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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