(57)【要約】  インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部内の前記インクに圧力を印加してインク液滴を吐出する圧力印加部と、圧力を印加された前記インク液滴が吐出される吐出口とを有するインクジェットヘッドを複数備え、前記複数のインクジェットヘッドの内、少なくとも一つの前記インクジェットヘッドは、前記圧力印加部の圧力印加により、前記インク収容部内の前記インクを吐出しない範囲で前記吐出口側に押し出す予備駆動動作と、前記予備駆動動作を行った後に、前記インク液滴を吐出する本駆動動作と、を実行するインクジェット装置とする。
2013183282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部内の前記インクに圧力を印加してインク液滴を吐出する圧力印加部と、圧力を印加された前記インク液滴が吐出される吐出口とを有するインクジェットヘッドを複数備え、
前記複数のインクジェットヘッドの内、少なくとも一つの前記インクジェットヘッドは、
前記圧力印加部の圧力印加により、前記インク収容部内の前記インクを吐出しない範囲で前記吐出口側に押し出す予備駆動動作と、前記予備駆動動作を行った後に、前記インク液滴を吐出する本駆動動作と、を実行する
インクジェット装置。
【請求項２】
前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドにおける前記圧力印加部は、前記インク収容部内のインクに圧力を印加するための圧電素子を有し、
前記圧電素子に電圧を印加して前記インク液滴の吐出を制御する吐出制御部を備え、
前記電圧の信号波形は、前記予備駆動動作を実行するための予備振動波形部と、前記本駆動動作を実行するための本振動波形部とを含む、
請求項１に記載のインクジェット装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドから吐出されるインクと、
複数の前記インクジェットヘッドの内、前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドを除く残余のインクジェットヘッドから吐出されるインクとは、互いに物性が異なる
請求項１または２に記載のインクジェット装置。
【請求項４】
前記物性は粘度であり、
前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドから吐出されるインクの粘度が、前記残余のインクジェットヘッドから吐出されるインクの粘度よりも相対的に低い
請求項３に記載のインクジェット装置。
【請求項５】
前記インクは前記物性として、その一部が吐出方向の後方側に線状に伸びる尾引きを発生する特性を有し、
前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドから吐出されるインク液滴は、前記残余のインクジェットヘッドから吐出されるインク液滴よりも、前記尾引きが相対的に長い
請求項３に記載のインクジェット装置。
【請求項６】
複数の前記インクジェットヘッドにおける前記圧力印加部は、いずれも前記インク収容部内のインクに圧力を印加するための圧電素子を有し、
前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドと、前記残余のインクジェットヘッドとは、それぞれ前記圧電素子に印加する電圧の周波数が異なる
請求項２に記載のインクジェット装置。
【請求項７】
前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドの前記圧電素子に印加する電圧の周波数が１０ｋＨｚ以上である
請求項６に記載のインクジェット装置。
【請求項８】
前記予備駆動動作にてインクを押し出すために前記圧電素子に印加する電圧信号における電圧の変位量Ｘは、前記本駆動動作にてインク液滴を吐出するために前記圧電素子に印加する電圧信号における電圧の変位量Ｙに対する比率が３０％≦Ｘ／Ｙ≦５０％となるように設定されている
請求項２に記載のインクジェット装置。
【請求項９】
前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドにおいて、前記圧電素子に印加する前記電圧の信号波形は、前記本駆動動作の後に前記吐出口内のインク界面の振動を抑制するための制振波形部を含み、
前記吐出制御部は、前記信号波形の前記電圧を前記圧電素子に印加することで、前記吐出口内のインク界面の制振動作を実行する
請求項８に記載のインクジェット装置。
【請求項１０】
前記予備駆動動作を実行する前記吐出口内において、前記本駆動動作を実行開始する際におけるインク界面の位置が、
前記予備駆動動作を実行しない前記吐出口において、前記本駆動動作を実行開始する際におけるインク界面の位置よりも吐出方向下流側に位置している
ことを特徴とする請求項８又は９に記載のインクジェット装置。
【請求項１１】
基板上に第一電極を形成する工程と、
前記第一電極上に発光層を含む１以上の機能層を形成する工程と、
前記機能層上に第二電極を形成する工程とを有し、
前記機能層を形成する工程では、
少なくとも前記発光層を含む前記機能層を、層材料と溶媒とを含むインクを塗布し、前記溶媒を蒸発乾燥させることにより形成し、
前記塗布は、請求項１〜１０のいずれかに記載のインクジェット装置を用いて行う、
有機ＥＬデバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット装置およびインクジェット装置を用いた有機ＥＬデバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット装置でインクを吐出させる方式としては幾つかの駆動方式が存在し、ポンプ方式、ピエゾ方式およびサーマル方式などが知られている。このうちピエゾ方式では、インクが収められたインク収容部と、インク収容部に配置された圧電素子とを用い、電圧信号（駆動電圧）を圧電素子に印加してインク収容部を可逆的に膨張または収縮させる。これによりインク収容部内のインクに圧力を印加し、インクを吐出口から吐出させる。【０００３】
近年、インクジェット装置は、例えば家庭用の印刷機器分野で応用されている。さらにインクジェット装置は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）デバイスの製造工程のように、大型の基板に対して精密且つ短時間にインク液滴を吐出することが要求される分野で使用されている。インクジェット装置を用いて短時間に高精密でインク液滴を吐出するためには、単位時間当たりのインク吐出回数（以下、繰返し周波数ともいう）を増加させ、且つ吐出インク液滴の着弾精度を向上させる必要がある。そのための技術的問題の次の問題を挙げることができる。【０００４】
すなわち現状では、インク液滴のサイズを制御することに困難が伴い、規定された液滴サイズよりも小さいインク液滴サイズのインク液滴が吐出されうる。インク液滴を小さくすると、吐出口から拡散して飛翔しやすく、着弾精度が悪化する場合がある。さらに、先行するインク液滴が吐出口付近に付着し、後続のインク液滴が先行するインク液滴と接触すると、一体となったインク液滴が表面張力により引きずられる形で飛翔するため、着弾精度が著しく悪化するおそれがある。【０００５】
これらの問題に対する技術的対処方法としては、例えばピエゾ方式のインクジェット装置に関し、特許文献１、２に開示された方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１９２９４７号公報
【特許文献２】特開平９−２２６１０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１、２が開示する方法は、インク吐出時に印加する圧電素子の印加電圧における一のパルス形状を工夫するものである。しかしながら、実際にこの方法で上記問題の解決を図るのは困難である。【０００８】
すなわち特許文献１、２の方法によれば、インク液滴の着弾精度を上げるために、インク吐出時の印加電圧のパルスの立ち上がり速度と立ち下り速度とを比較的遅く設定する。さらに、パルス幅を短時間にしてインク吐出の繰返し周波数を増加させ、駆動電圧の周波数を高周波に設定する。このように特許文献１、２の方法では、極めて複雑な操作を行う必要がある。また、インク液滴の吐出挙動はインクの粘度等の物性によって異なるため、インク吐出時の印加電圧のパルスを単に調整するだけでは、異なる物性の各インクに対応しきれない場合がある。【０００９】
このようにインク液滴の着弾精度の悪化の問題の解決を図るには、未だ改善の余地が存在する。また、良好な着弾精度でインク液滴を吐出することは、ピエゾ方式以外の他の方式のインクジェット装置においても同様に求められている。【００１０】
本発明は以上の課題に鑑みてなされたものであって、高周波の駆動電圧を用いたインク吐出制御にも対応可能であり、インクの高い着弾精度を有するインクジェット装置および有機ＥＬデバイス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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係るインクジェット装置は、インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部内の前記インクに圧力を印加してインク液滴を吐出する圧力印加部と、圧力を印加された前記インク液滴が吐出される吐出口とを有するインクジェットヘッドを複数備え、前記複数のインクジェットヘッドの内、少なくとも一つの前記インクジェットヘッドは、前記圧力印加部の圧力印加により、前記インク収容部内の前記インクを吐出しない範囲で前記吐出口側に押し出す予備駆動動作と、前記予備駆動動作を行った後に、前記インク液滴を吐出する本駆動動作とを実行するものとする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一態様に係るインクジェット装置によれば、少なくとも一つのインクジェットヘッドにおいて、圧力印加部の圧力印加により、インク収容部内の前記インクを吐出しない範囲で吐出口側に押し出す予備駆動動作と、予備駆動動作を行った後に、インク液滴を吐出する本駆動動作とを実行する。このような予備駆動動作を実行すれば、本駆動動作前に予めインク液滴に運動エネルギーを付与することができ、先行するインク液滴が吐出口付近に付着し、後続のインク液滴が先行するインク液滴と接触する場合であっても、予め付与された運動エネルギーによりインク液滴の直進性が維持され、その飛翔方向の曲りを抑制できる。また、この効果は例えば圧力印加部の圧力印加を圧電素子で制御する場合でも、圧電素子への印加電圧の周波数に依存せずに得ることができる。また、インクの粘度等の物性にもそれほど依存せずに、インク液滴に運動エネルギーを付与することが可能である。【００１３】
従って、複数のインクジェットヘッドの内で、規定の体積のインク液滴が吐出されずにインク液滴の着弾精度の低下がみられるインクジェットヘッドに対し、選択的に予備駆動動作を実行することによって、インク液滴の着弾精度の向上を図ることが可能となる。【００１４】
結果として本発明の一態様に係るインクジェット装置によれば、高周波の駆動電圧を用いたインク吐出制御にも対応可能であり、インクの高い着弾精度を有するインクジェット装置および有機ＥＬデバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェット装置１０００の主要構成を示す図である。
【図２】インクジェット装置１０００の機能ブロック図である。
【図３】インクジェット装置１０００のインクジェットヘッド３０１の概略構成を模式的に示す図である。（ａ）はインクジェットヘッド３０１の概略構成を示す一部切欠き斜視図である。（ｂ）はインクジェットヘッド３０１の一部を拡大した断面図である。
【図４】（ａ）は、従来のインクジェット装置における駆動電圧の信号波形を例示的に示す。（ｂ）の（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、（ａ）に示す駆動電圧を与えた場合における、インク液滴の吐出挙動を模式的に示す。
【図５】（ａ）は、インクジェット装置１０００における駆動電圧の信号波形を例示的に示す。（ｂ）の（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、（ａ）に示す駆動電圧を与えた場合における、インク液滴の吐出挙動を模式的に示す。
【図６】インクジェット装置１０００における駆動電圧の信号波形を例示的に示す。（ａ）は、押打ちに対応する本振動波形部を用いて構成した信号波形を示す。（ｂ）は、制振波形部を用いずに構成した信号波形を示す。（ｃ）は、押打ちに対応する予備振動波形部を用いて構成した信号波形を示す。
【図７】インクジェット装置１０００における駆動電圧の信号波形および形状を示す。
【図８】（ａ）は、検証実験に用いた駆動電圧の波形を示す。（ｂ）は、本駆動動作の駆動電圧の変位量Ｙと予備駆動動作の駆動電圧の変位量Ｘとの比率と、吐出されるインク液滴体積と、インク液滴の着弾位置に係る吐出方向の角度バラツキとの相関図である。
【図９】検証実験に用いたインクの粘度および尾引き長さを示すものである。
【図１０】図９に示すインクにおける、粘度の大きさに対する角度バラツキおよび吐出インクの体積の相関を示す。（ａ）は、図９の（ｉ）のインクに対する結果である。（ｂ）は、図９の（ｉｉ）のインクに対する結果である。
【図１１】図９に示すインクにおける、尾引きの長さに対するそれぞれ角度バラツキおよび吐出インクの体積の相関を示す。（ａ）は、図９の（ｉ）のインクに対する結果である。（ｂ）は、図９の（ｉｉｉ）のインクに対する結果である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬデバイスの製造方法で製造した有機ＥＬデバイス１００の構成を示す部分断面図である。
【図１３】図１２に示す有機ＥＬデバイス１００である有機ＥＬ表示パネルの隔壁層の形状を示す模式図である。
【図１４】（ａ）〜（ｅ）は有機ＥＬデバイス１００の製造方法の製造過程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１５】（ａ）〜（ｄ）は有機ＥＬデバイス１００の製造方法の製造過程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１６】有機ＥＬデバイス１００の製造方法の塗布工程における塗布対象基板とインクジェットヘッド３０１の位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［本発明に至る経緯］
上記したように、インク液滴の着弾精度が悪化するプロセスと一つとして、規定のインク液滴サイズよりも小さいインク液滴が飛散し、吐出口付近に付着した状態において、後続のインク液滴が吐出口付近の小さいインク液滴と一体化した場合にインク液滴が表面張力によりひきずられる形で飛翔し、飛翔方向が曲げられることが挙げられる。
【００１７】
本発明者がこのプロセスが生じる原因を考察したところ、インクジェット装置のインク吐出時において、インク界面に不均一な押圧力が印加されることに起因しているものと考えられた。そこでインク液滴の着弾精度の悪化を抑制する方法を検討し、インクを吐出口より吐出させる前に、インクを吐出口から吐出されない程度に押し出すようにすれば、規定サイズより小さなサイズのインク液滴の発生を抑制するとともに、十分な運動エネルギーを有し且つ規定のサイズのインク液滴を吐出できるという知見を得た。吐出されるインク液滴に十分な運動エネルギーを付与することで、たとえ吐出口付近に存在するインク液滴と一体化しても表面張力による影響を抑え、インク液滴の飛翔方向が曲げられるのを抑制することができ、飛翔方向の曲がりを効果的に防止できる。
【００１８】
尚、小さなインク液滴の発生原因と、インク液滴の着弾精度の悪化が生じる原因として、インク界面の形状がメニスカス（屈曲）形状になっていることが考えられる。そのため本発明では、インク吐出させる前に、インクを吐出しない範囲で吐出口側に押し出すことで、メニスカス形状を解消してインク界面を平面化し、小さなインク液滴の発生と、インク液滴の着弾精度の悪化をともに抑制したものである。
［本発明の一態様の概要］
本発明の一態様に係るインクジェット装置は、インクを収容するインク収容部と、前記インク収容部内の前記インクに圧力を印加してインク液滴を吐出する圧力印加部と、圧力を印加された前記インク液滴が吐出される吐出口とを有するインクジェットヘッドを複数備え、前記複数のインクジェットヘッドの内、少なくとも一つの前記インクジェットヘッドは、前記圧力印加部の圧力印加により、前記インク収容部内の前記インクを吐出しない範囲で前記吐出口側に押し出す予備駆動動作と、前記予備駆動動作を行った後に、前記インク液滴を吐出する本駆動動作とを実行する。
【００１９】
インク収容部からのインク液滴の吐出挙動は、同一のインクジェットヘッドにおいてもインクの状態やインクジェットヘッドの吐出口の形状変化などによって経時的に変化する。そのため、複数のインクジェットヘッドの各インク液滴の吐出挙動を画一的に制御することは難しい。そこで本発明の一態様では、複数のインクジェットヘッドの内で、規定の体積のインク液滴が吐出されずにインク液滴の着弾精度の低下がみられるインクジェットヘッドで選択的に予備駆動動作を実行する。予備駆動動作では、インク収容部内のインクは吐出しない範囲で吐出口側に押し出される。その結果、本駆動動作により吐出されるインク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。また、例えばインクジェット装置の吐出口にインク液滴が付着している状態でも、吐出口に付着したインク液滴の表面張力を十分に無視できる運動エネルギーを後続のインク液滴に与え、飛翔方向の曲がりを効果的に抑制してインク液滴の着弾精度を向上できる。この効果は圧力印加部の圧力印加を圧電素子で制御する場合でも、圧電素子への印加電圧の周波数に依存せずに得ることができる。よって本発明の一態様によれば、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも対応できる。
【００２０】
本発明の一態様における予備駆動動作を詳述する。インク収容部に圧力を印加してインクを吐出させるインクジェット法は、インク収容部に圧力を印加し、インク収容部内のインクに伝播波を発生させて、吐出口内のインク界面よりインク液滴を吐出するものである。インク界面は、インク内の圧力とインク界面の表面張力が平衡状態となるメニスカス形状を有する。そのため、インク界面における伝播波のエネルギーは不均一となり、メニスカス形状の頂点位置近傍での振動による振幅は特に大きくなると考えられる。その結果、吐出されるインク液滴の体積は吐出間で一定になりにくく、規定のインク液滴の体積に比して小さいインク液滴が吐出し、又は、吐出方向が拡散しうる。そこで本発明の一態様では、インク液滴の吐出に先立ち、予備駆動動作によりメニスカス形状を平面化することによって、インク界面に振動が発生しても、その振動の振幅を抑制できるとともに、インク界面に均一な押圧力を印加してインクを良好に吐出することができる。
【００２１】
本発明の一態様に基づき、インク界面のメニスカス形状を考慮した好適な態様を述べる。複数のインクジェットヘッドの内、予備駆動動作を実行するように選択したインクジェットヘッドは、圧力印加部の圧力印加により、インク収容部に収容するインクを吐出口のインク界面におけるメニスカス形状の頂点位置が前記吐出口側に向けて移動するように押し出す予備駆動動作と、予備駆動動作を行った後に、インク液滴を吐出する本駆動動作とを実行する。予備駆動動作を行うことにより、インク収容部に収容するインクは、吐出口側に向けて押し出されるため、インク界面のメニスカス形状は平面化する。その結果、本駆動動作によりインク液滴を吐出する際にもインク界面に均一な押圧力を印加できるため、規定の体積を有するインク液滴を吐出させて着弾精度をより一層向上させられる。
【００２２】
尚、インク液滴を吐出するための圧力印加部の圧力印加の繰返し周波数が増加すると、予備駆動動作を行っても、ある程度インク液滴が吐出口に付着しうる。しかしながら本発明の一態様の好適な態様によれば、吐出口に付着したインク液滴の表面張力を十分に無視できる運動エネルギーを後続のインク液滴に与え、インク液滴の飛翔方向の曲がりを更に効果的に抑制できる。よって本発明の一態様によれば、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にもインク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００２３】
また、本発明の一態様に係るインクジェット装置の特定の局面では、少なくとも一つの前記インクジェットヘッドにおける前記圧力印加部は、前記インク収容部内のインクに圧力を印加するための圧電素子を有し、前記圧電素子に電圧を印加して前記インク液滴の吐出を制御する吐出制御部を備え、前記電圧の信号波形は、前記予備駆動動作を実行するための予備振動波形部と、前記本駆動動作を実行するための本振動波形部とを含む構成とすることもできる。
【００２４】
圧電素子を利用するピエゾ方式は、圧電素子の変形量によりインク液滴の吐出量やインク液滴のサイズを制御する方式であり、圧電素子への印加電圧を調節することでインク液滴の吐出量やインク液滴のサイズを比較的精密に制御できる。そのため、特に、高精密で短時間の吐出が要求される技術分野への適用が期待される。
【００２５】
しかしながら、ピエゾ方式はインク収容部が微細管で構成され、インク界面がメニスカス形状となり易い。このためインク液滴の吐出挙動を制御することが難しく、インク液滴の着弾精度の確保が問題となりうる。そこで本発明の一態様では、圧力印加部が圧電素子を含むものとし、圧電素子への印加電圧を制御する吐出制御部を用い、この吐出制御部によってインク収容部内のインクへの印加圧力を制御する。また、予備駆動動作を実行するインクジェットヘッドにおける電圧の信号波形は、予備駆動動作を実行するための予備振動波形部と、本駆動動作を実行するための本振動波形部とを含む。予備駆動動作を実行することにより、駆動電圧の周波数に関わらず、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。また本振動波形部と独立して、専ら予備振動波形部によりインク液滴の着弾精度を向上できるため、本振動波形部の波形幅の大きさの自由度を高めることができる。これにより、例えば駆動電圧を高周波数化するために本振動波形部の波形幅の大きさを設定することもできる。
【００２６】
より詳細にいえば、次の通りである。ピエゾ方式ではインク収容部が微細管で構成されるため、インク界面のメニスカス形状が特に屈曲した形状となる。そのため、メニスカス形状に起因してインク液滴の着弾精度が悪化する場合がある。そこで、予備駆動動作を実行するインクヘッドの駆動電圧の波形を予備振動波形部と本駆動波形部を含むものとすることにより、上記効果を得ることができる。
【００２７】
また、本発明の一態様に係るインクジェット装置の特定の局面では、前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドから吐出されるインクと、複数の前記インクジェットヘッドの内、前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドを除く残余のインクジェットヘッドから吐出されるインクとは、互いに物性が異なる構成とすることもできる。
【００２８】
インク収容部に収容されるインクとしては、色相・彩度・明度等の違いがある種々のインクが用いられる。インクジェット装置では、種々のインクのそれぞれに対応して複数のインクジェットヘッドが備えられる。従って、各インクジェットヘッドが収容するインクの沸点・表面張力・粘度などの物性は様々に異なる。インクの物性が異なるとインク液滴の吐出挙動も異なる。従ってインク液滴の吐出の際に生じる、規定のインク液滴の体積に比して小さいインク液滴が吐出する又は、インク液滴の吐出方向が拡散する、という不具合の程度や発生の頻度も異なる。
【００２９】
そこで本発明の一態様では、規定の体積のインク液滴が吐出されずにインク液滴の着弾精度の低下に繋がる物性のインクを収容するインクジェットヘッドにつき、インク液滴を吐出する本駆動動作とは独立して予備駆動動作を実行する。その結果、様々な物性を有するインク液滴を吐出する場合に対応し、インク液滴の吐出の際に生じる、規定のインク液滴の体積に比して小さいインク液滴が吐出する又は、インク液滴の吐出方向が拡散する問題の発生を防止できる。また、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００３０】
より詳細に言えば、次のとおりである。インクの物性が異なると、インク界面でのメニスカス形状も異なる。そのためにインク液滴の吐出の際に生じる、規定のインク液滴の体積に比して小さいインク液滴が吐出する又は、インク液滴の吐出方向が拡散する、という不具合の程度・発生頻度も異なる。そこで、インクの物性に対応して予備駆動動作を実行するインクジェットヘッドを選択することにより、インク界面のメニスカス形状に起因する不具合を効果的に抑制できる。また、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００３１】
また、本発明の一態様に係るインクジェット装置の特定の局面では、前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドから吐出されるインクの粘度が、前記残余のインクジェットヘッドから吐出されるインクの粘度よりも相対的に低い構成とすることもできる。
【００３２】
インクが低粘度であると、インク液滴の吐出に要する駆動電圧の変位量と、吐出されるインク液滴の体積とはともに小さくなる。そのため、吐出口近傍に付着したインク液滴に対し、後続するインク液滴が接触した際、表面張力により飛翔方向が特に曲げられやすくなると考えられる。
【００３３】
そこで本発明の一態様では、異なる粘度を有するインクを別々のインクジェットヘッドに収容し、相対的に低い粘度を有するインクを収容するインクジェットヘッドにおいて予備駆動動作を実行する。その結果、インク液滴の体積を制御して、吐出口に付着したインク液滴の表面張力を十分に無視できる運動エネルギーをインク液滴に与えることができ、インク液滴の飛翔方向の曲がりを効果的に抑制できる。また、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００３４】
また、本発明の一態様に係るインクジェット装置の特定の局面では、前記インクは前記物性として、その一部が吐出方向の後方側に線状に伸びる尾引きを発生する特性を有し、
前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドから吐出されるインク液滴は、前記残余のインクジェットヘッドから吐出されるインク液滴よりも、前記尾引きが相対的に長い構成とすることもできる。
【００３５】
インクの液滴は、その表面張力や粘度などに依存して、その一部が吐出方向の後方側に線状に尾を引くように伸びる、いわゆる「尾引き」を生じることがある。尾引きの長さが長くなれば吐出口近傍に付着したインクとの接触時間が長くなり、飛翔方向が曲げられ易くなると考えられる。
【００３６】
そこで本発明の一態様では、異なる長さの尾引きの物性を有するインクを別々のインクジェットヘッドに収容し、相対的に尾引きの長さが長いインクを収容するインクジェットヘッドにおいて予備駆動動作を実行する。その結果、インク液滴の体積を制御して、吐出口に付着したインク液滴の表面張力を十分に無視できる運動エネルギーをインク液滴に与えることができ、インク液滴の飛翔方向の曲がりを効果的に抑制できる。また、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００３７】
また、本発明の一態様に係るインクジェット装置の特定の局面では、複数の前記インクジェットヘッドにおける前記圧力印加部は、いずれも前記インク収容部内のインクに圧力を印加するための圧電素子を有し、前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドと、前記残余のインクジェットヘッドとは、それぞれ前記圧電素子に印加する電圧の周波数が異なる構成とすることもできる。
【００３８】
圧電素子に印加される駆動電圧の周波数（以下、駆動周波数ともいう）が高くなれば、インク液滴を吐出する時間当たりの間隔は短くなる。このため、吐出口近傍にインク液滴が付着しやすくなるとともに、後続するインク液滴が吐出口近傍のインク液滴と接触する回数は増加する。これにより、インク液滴の飛翔方向が曲げられる不具合の程度は大きくなりと、その不具合の発生頻度が高まる。
【００３９】
そこで本発明の一態様では、複数のインクジェットヘッドにおいて、少なくとも一つのインクジェットヘッドと、残余のインクジェットヘッドの各圧電素子に印加する電圧の周波数が異なる構成とする。その結果、インク液滴の飛翔方向が曲げられるのを防止し、着弾精度を向上することができる。また高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００４０】
尚、この場合、本発明の一態様に係るインクジェット装置の特定の局面では、少なくとも一つの前記インクジェットヘッドの前記圧電素子に印加する電圧の周波数が１０ｋＨｚ以上である構成とすることもできる。
【００４１】
上記のように、圧電素子に印加される駆動電圧の駆動周波数が高くなれば、吐出したインクの飛翔方向が曲げられる不具合の程度は大きくなり、発生頻度も高まる。特に、駆動周波数が、１０ｋＨｚ以上となる高周波数領域において、インクの飛翔曲がりによるインク液滴の着弾精度の低下が無視できないものとなる。
【００４２】
そこで本発明の一態様では、少なくとも一つのインクジェットヘッドの圧電素子に印加する電圧の周波数が１０ｋＨｚ以上である構成とする。これにより、インク液滴の飛翔方向が曲げられるのを防止し、着弾精度を向上することができる。また高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００４３】
尚、駆動周波数の高周波数化が求められている現状においては、当該周波数の上限は特に限定されないが、例えば、２０ｋＨｚを上限としておけば、現状において求められる高周波数化には対応できる。
【００４４】
また、本発明の一態様に係るインクジェットヘッド装置の特定の局面では、前記予備駆動動作にてインクを押し出すために前記圧電素子に印加する電圧信号における電圧の変位量Ｘは、前記本駆動動作にてインク液滴を吐出するために前記圧電素子に印加する電圧信号における電圧の変位量Ｙに対する比率が３０％≦Ｘ／Ｙ≦５０％となるように設定されている構成とすることもできる。
【００４５】
本駆動動作にてインク液滴を吐出するために圧電素子に印加する電圧信号における電圧の変位量Ｙと、予備駆動動作にてインクを押し出すために圧電素子に印加する駆動電圧の変位量Ｘとの比率Ｘ／Ｙは、大きいほどインク収容部に収容するインクを吐出口側によりよく押し出すことができ、好適である。Ｘ／Ｙが３０％未満であると、インク液滴の着弾精度の向上という効果が顕著に現れるほどに予備駆動動作にてインクを吐出口側に押し出すことができない。
【００４６】
他方、Ｘ／Ｙの上限値については、インクが吐出されなければ高ければ高いほどよいが、５０％としておけば十分に本駆動動作において吐出するインク液滴の体積を確保できるといえ、予備駆動動作の効果は十分に達成できる。そこで本発明の一態様では、予備駆動動作における変位量Ｘは、３０％≦Ｘ／Ｙ≦５０％となるように設定する。その結果、インク液滴の飛翔方向が曲げられるのを防止し、着弾精度を向上することができる。また、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００４７】
より詳細に言えば、次のとおりである。予備駆動動作にてインクを押し出すために圧電素子に印加する駆動電圧の変位量Ｘは、大きいほどインク界面のメニスカス形状を平面化できるため好適である。メニスカス形状が十分に平面化されていない場合、予備駆動動作に伴いインク界面に残留する振動の振幅が無視できず、本駆動動作に伴う振動と共振するおそれがある。この共振が生じると、規定のインク液滴の体積よりも小さいインク液滴が別途吐出され、予備駆動動作による効果が十分に達成できない場合がある。この共振の発生の有無は、本駆動動作に伴う振動の振幅の大きさと、予備駆動動作に伴いインク界面に残留する振動の振幅の大きさとの相関関係に依存する。そのため、変位量Ｘの変位量Ｙに対する比率Ｘ／Ｙは、３０％以上とすることが良好である。
【００４８】
また、Ｘ／Ｙの上限値については、予備駆動動作にてインクが吐出されなければ高ければ高いほどよいが、５０％としておけば十分に本駆動動作において吐出するインク液滴の体積を確保できるといえ、予備駆動動作の効果は十分に達成できる。そこで、本発明の一態様のインク界面のメニスカス形状を考慮したより好適な態様においても、予備駆動動作における変位量Ｘは、３０％≦Ｘ／Ｙ≦５０％となるように設定する。その結果、インク液滴の飛翔方向が曲げられるのを防止し、着弾精度を向上することができる。また、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００４９】
また、本発明の一態様に係るインクジェット装置の特定の局面では、前記少なくとも一つの前記インクジェットヘッドにおいて、前記圧電素子に印加する前記電圧の信号波形は、前記本駆動動作の後に前記吐出口内のインク界面の振動を抑制するための制振波形部を含み、前記吐出制御部は、前記信号波形の前記電圧を前記圧電素子に印加することで、前記吐出口内のインク界面の制振動作を実行する構成とすることもできる。
【００５０】
本駆動動作にてインクを吐出した後、インク界面には本駆動動作に伴う振動が残留する。本駆動動作に伴う残留振動により、インク界面からインク液滴が飛散して吐出口近傍に付着することが考えられる。
【００５１】
そこで本発明の一態様では、予備駆動動作を実行するインクジェットヘッドにおいて、本駆動動作を実行した後に、インク界面の振動を抑制する制振動作を実行する。このため、駆動電圧の波形として本振動波形部の後に制振波形部を加える。制振波形部を加えることにより、本駆動動作に伴うインク界面の残留振動を抑制でき、インク界面にインク液滴が付着するのを抑制できる。その結果、予備駆動動作の効果を一層高めることができる。よってインク液滴の飛翔方向が曲げられるのを防止し、着弾精度を向上できる。また、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００５２】
より詳細に言えば、次のとおりである。本駆動動作にてインクを吐出した後、インク界面には本駆動動作に伴う振動が残留する。インク液滴を吐出するとインク界面はメニスカス形状に復元するため、残留振動の振幅の大きさはメニスカス形状の頂点位置で特に大きくなる。そのため本駆動動作に伴う残留振動により、インク界面からインク液滴が飛散して吐出口近傍に付着するおそれがある。そこで、予備駆動動作を実行するインクジェットヘッドの駆動電圧の波形として更に本振動波形部の後に制振波形部を加えることで、上記効果を期待できる。
【００５３】
また、本発明の一態様に係るインクジェット装置の特定の局面では、前記予備駆動動作を実行する前記吐出口内において、前記本駆動動作を実行開始する際におけるインク界面の位置が、前記予備駆動動作を実行しない前記吐出口において、前記本駆動動作を実行開始する際におけるインク界面の位置よりも吐出方向下流側に位置している構成とすることもできる。
【００５４】
予備駆動動作にてインクを押し出すことにより、インク界面に振動が残留する。残留振動の振幅の大きさによっては、インク収容部内に向けた振幅の大きさが無視できず、例えばインク収容部内に向けた振幅の大きさが最大となる位置で本駆動動作を実行した場合、予備駆動動作にてインクを吐出口側に押し出す効果が抑制される場合がある。また、残留振動と本駆動動作に伴う振動とが共振して、規定のインク液滴の体積よりも小さいインク液滴が生じる場合がある。そこで本発明の一態様では、予備駆動動作を実行する吐出口内において、本駆動動作を実行開始する際におけるインク界面の位置が、予備駆動動作を実行しない吐出口において、本駆動動作を実行開始する際におけるインク界面の位置よりも吐出方向下流側に位置するように調整する。その結果、予備駆動動作に伴うインク界面の残留振動の振幅が大きい場合であっても、インク液滴の飛翔方向が曲げられるのを防止し、着弾精度を向上することができる。また、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００５５】
より詳細にいえば、次のとおりである。予備駆動動作にてインクを押し出すことにより、インク界面には振動が残留する。残留振動の振幅の大きさは、予備駆動動作にてメニスカス形状を平面化することで抑制される。
【００５６】
しかしながら、残留振動により振動するインク界面の頂点位置が、予備駆動動作を行わない場合におけるインク界面の頂点位置に比してインク収容部側に位置する状態で本駆動動作の実行を開始すると、残留振動が本駆動動作に伴う振動と共振するおそれがある。特に、残留振動の振幅の大きさがインク収容部内に向けて最大となる状態で本駆動動作の実行を開始した場合、本駆動動作に伴う振動と大きく共振する。この共振が生じると、規定のインク液滴の体積よりも小さいインク液滴が吐出し、予備駆動動作による効果を十分に達成できないおそれがある。
【００５７】
そこで、予備駆動動作を実行する吐出口内において、本駆動動作を実行開始する際におけるインク界面の位置が、予備駆動動作を実行しない吐出口において、本駆動動作を実行開始する際におけるインク界面の位置よりも吐出方向下流側に位置するように調整する。その結果、予備駆動動作に伴う残留振動が本駆動動作に伴う振動と共振するのを抑制できるので、インク液滴の飛翔方向が曲げられるのを防止し、着弾精度を向上することができる。また、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００５８】
インク界面のメニスカス形状を考慮したより好適な一態様においては、更に、次のように予備駆動動作を実行することが望ましい。予備駆動動作は、メニスカス形状の頂点位置が、静止状態であると仮定した場合における前記メニスカス形状の頂点位置よりも前記吐出口側に位置する状態で実行が開始される。
【００５９】
本駆動動作にてインクを吐出した後、予備駆動動作を行う前のインク界面はメニスカス形状に復元しているといえるが、静止状態ではなくインク界面には本駆動動作に伴う振動が残留していると考えられる。この残留振動が予備駆動動作に伴う振動と共振すると、メニスカス形状の頂点位置近傍の振幅が増大する。特には、残留振動の振幅の大きさがインク収容部内に向けて最大となる場合、予備駆動動作に伴う振動と大きく共振する。この共振が生じると、予備駆動動作の際にインク液滴が吐出されることが考えられ、予備駆動動作による効果を十分に達成できない。
【００６０】
そこで、メニスカス形状の頂点位置が、静止状態であると仮定した場合におけるメニスカス形状の頂点位置よりも吐出口側に位置する状態で予備駆動動作を実行する。その結果、本駆動動作に伴うインク界面の残留振動が予備駆動動作に伴う振動と共振するのを抑制できるので、インク液滴の飛翔方向が曲げられるのを防止し、着弾精度を向上することができる。また、高周波の駆動電圧を印加してインク液滴を吐出する場合にも、インク液滴の着弾精度の向上を図ることができる。
【００６１】
本発明の一態様に係る有機ＥＬデバイスの製造方法は、基板上に第一電極を形成する工程と、前記第一電極上に発光層を含む１以上の機能層を形成する工程と、前記機能層上に第二電極を形成する工程とを有し、前記機能層を形成する工程では、少なくとも前記発光層を含む前記機能層を、層材料と溶媒とを含むインクを塗布し、前記溶媒を蒸発乾燥させることにより形成し、上記した本発明のいずれかの態様のインクジェット装置を用いて行うものとする。
【００６２】
近年、有機ＥＬデバイスとして、例えばディスプレイや照明用途に使用可能な面光源として有機ＥＬ表示パネルが注目を集めている。有機ＥＬ表示パネルは、有機ＥＬ素子を基板上に行列方向に複数配列した構造を有するように構成される。有機ＥＬ素子は、電流駆動型素子であり、基板上に陽極、発光層を含む機能層、陰極を同順に積層させた構造を有する。機能層は、発光層の他に、発光効率を向上させるための正孔輸送層などにて構成される。機能層の形成方法としては、主に蒸着法と、塗布法としてのインクジェット法が挙げられる。インクジェット法は蒸着法に比して材料を無駄にせずコスト面で有利な点から注目を集めている。インクジェット法を用いた層の形成は、例えば発光層であれば、基板上に形成した障壁で隔てられた複数の画素内に発光層を構成する有機材料を含むインクをインクジェット法により塗布した後、当該インクの溶媒成分を乾燥等により除去して行われる。
【００６３】
従来のインクジェット装置を用いたインクジェット法により層の形成を行った場合、使用するインクの種類やインク吐出の繰返し周波数によっては、例えば、インクが表示パネルを構成する各素子をはみ出して着弾する、又は、膜厚が不均一となるように着弾して形状バラツキが生じる。このような形状バラツキは、電流が各素子に均一に印加されない、又は、膜厚が薄い部分に電流が集中するために発光特性や発光寿命のバラツキや低下を生じさせ製品歩留まりの低下を招く。当該製品歩留まりの問題は、大サイズ基板へより精密で短時間にインク液滴を吐出することが求められる現状を併せ考えると喫緊に解決が望まれる技術的課題である。
【００６４】
そこで、本発明の一態様に係る有機ＥＬデバイスの製造方法は、少なくとも前記発光層を含む前記機能層を、層材料と溶媒とを含むインクを塗布し、前記溶媒を蒸発乾燥させることにより形成し、上記した本発明のいずれかの態様のインクジェット装置を用いて行う。その結果、使用するインクの種類やインク吐出の繰返し周波数に関わらずインク液滴の着弾精度の向上が図られるため、製造される製品の形状バラツキを抑制し、製造歩留まりの向上を図ることができる。
〔実施の形態１〕
本実施の形態に係るインクジェット装置について、図面を用いて説明する。
≪インクジェット装置１０００≫
図１は、実施の形態に係るインクジェット装置１０００の主要構成を示す図である。図２は、インクジェット装置１０００の機能ブロック図である。
【００６５】
図１、図２に示すように、インクジェット装置１０００は、インクジェットテーブル２０、ヘッド部３０、制御装置１５で構成される。
【００６６】
図２に示すように、制御装置１５は、ＣＰＵ１５０、記憶手段１５１（ＨＤＤ等の大容量記憶手段を含む）、表示手段（ディスプレイ）１５３、入力手段１５２で構成される。制御装置１５は、具体的にはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を用いることができる。記憶手段１５１には、制御装置１５に接続されたインクジェットテーブル２０、ヘッド部３０を駆動するための制御プログラム等が格納されている。インクジェット装置１０００の駆動時には、ＣＰＵ１５０が、入力手段１５２を通じてオペレータにより入力された指示と記憶手段１５１に格納された各制御プログラムに基づいて所定の制御を行う。
【００６７】
尚、インクジェット装置１０００は、一つのヘッド部３０にインクジェットヘッド３０１が一つ備えられた形態として図示されているが、説明のために簡略して図示するものであり、インクジェット装置１０００は複数のインクジェットヘッド３０１を備えるものである。複数のインクジェットヘッド３０１の装備の形態は、一つのヘッド部３０に複数のインクジェットヘッド３０１を装備する、それぞれに１又は複数のインクジェットヘッド３０１が備えられた複数のヘッド部３０を装備するなどすればよく、特に限定されない。
＜インクジェットテーブル２０＞
図１に示すように、インクジェットテーブル２０はいわゆるガントリー式の作業テーブルであり、基台のテーブルの上をガントリー部（移動架台）が一対のガイドシャフトに沿って移動可能に配されている。
【００６８】
具体的構成として、板状の基台２００には、その上面の四隅に柱状のスタンド２０１Ａ、２０１Ｂ、２０２Ａ、２０２Ｂが配設されている。これらのスタンド２０１Ａ、２０１Ｂ、２０２Ａ、２０２Ｂに囲まれた内側領域には、塗布対象となる基板を載置するための固定ステージＳＴと、塗布直前にインクを吐出して吐出特性を安定化させるために用いるインクパン（皿状容器）ＩＰがそれぞれ配設されている。
【００６９】
また、スタンド２０１Ａ、２０１Ｂ、２０２Ａ、２０２Ｂには、基台２００の長手（Ｙ）方向に沿って、ガイドシャフト２０３Ａ、２０３Ｂが平行軸支されている。ガイドシャフト２０３Ａ、２０３Ｂにはリニアモータ部２０４、２０５が挿通され、リニアモータ部２０４、２０５に対してガイドシャフト２０３Ａ、２０３Ｂを架け渡すように、ガントリー部２１０が搭載されている。この構成により、インクジェット装置１０００の駆動時において、一対のリニアモータ部２０４、２０５が駆動されると、ガントリー部２１０がガイドシャフト２０３Ａ、２０３Ｂの長手方向（Ｙ軸方向）に沿ってスライド自在に往復運動する。
【００７０】
ガントリー部２１０には、Ｌ字型の台座からなる移動体（キャリッジ）２２０が配設される。移動体２２０にはサーボモータ部（移動体モータ）２２１が配設され、各モータの軸の先端に不図示のギヤが配されている。ギヤはガントリー部２１０の長手方向（Ｘ方向）に沿って形成されたガイド溝２１１に嵌合される。ガイド溝２１１の内部にはそれぞれ長手方向に沿って微細なラックが形成されている。ギヤはラックと噛合しているので、サーボモータ部２２１が駆動すると、移動体２２０はいわゆるピニオンラック機構によって、Ｘ軸方向に沿って往復自在に精密に移動する。
【００７１】
ここで、移動体２２０にはヘッド部３０が装備されるので、移動体２２０をガントリー部２１０に対して固定した状態でガントリー部２１０をガイドシャフト２０３Ａ、２０３Ｂの長手方向に沿って移動させることによって、また、ガントリー部２１０を停止させた状態で移動体２２０をガントリー部２１０の長手方向に沿って移動させることによって、塗布対象基板に対してヘッド部３０を走査できる。ヘッド部３０の主走査方向は行（Ｙ軸）方向であり、副走査方向は列（Ｘ軸）方向である。
【００７２】
尚、リニアモータ部２０４、２０５、サーボモータ部２２１はそれぞれ直接駆動を制御するための制御部２１３に接続され、制御部２１３は制御装置１５内のＣＰＵ１５０に接続されている。インクジェット装置１０００の駆動時には、制御プログラムを読み込んだＣＰＵ１５０により、制御部２１３を介してリニアモータ部２０４、２０５、サーボモータ部２２１の各駆動が制御される（図２参照）。
＜インクジェットヘッド３０１＞
ヘッド部３０はピエゾ方式を採用し、インクジェットヘッド３０１及び本体部３０２で構成されている。インクジェットヘッド３０１は本体部３０２を介して移動体２２０に固定される。本体部３０２はサーボモータ部３０４（図２参照）を内蔵しており、サーボモータ部３０４を回転させると、インクジェットヘッド３０１の長手方向と固定ステージＳＴのＸ軸とのなす角度が調節される。
【００７３】
図３（ａ）は、インクジェットヘッド３０１の概略構成を示す一部切欠き斜視図であり、図３（ｂ）は、インクジェットヘッド３０１の一部を拡大した断面図であって、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ’矢視断面図である。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド３０１は、液滴Ｄが吐出される複数の吐出口３０３１を有する吐出口プレート３０１ｉと、複数の吐出口３０３１がそれぞれ連通するインク収容部３０１ｅを区画する隔壁３０１ｄを有する収容部プレート３０１ｃと、各インク収容部３０１ｅに対応する駆動手段としての圧力印加部であるピエゾ素子３０１０を有する振動板３０１ｈとが、順に積層され接合された構造を有する。
【００７４】
収容部プレート３０１ｃは、吐出口３０３１に連通するインク収容部３０１ｅを区画する隔壁３０１ｄを有すると共に、このインク収容部３０１ｅにインクを充填するための流路３０１ｆ、３０１ｇを有する。流路３０１ｆ、３０１ｇは、隔壁３０１ｄを含む収容部プレート３０１ｃが吐出口プレート３０１ｉと振動板３０１ｈとによって挟まれ、これらによって囲まれてできた空間である。流路３０１ｇは、インクが貯留されるリザーバの役割を果たす。
【００７５】
インクは、インクタンク等から配管を通じて供給され、振動板３０１ｈに設けられた供給孔３０１ｈ１を通じてリザーバに貯留された後に、流路３０１ｆを通じて各インク収容部３０１ｅに充填される。
【００７６】
図３（ｂ）に示すように、ピエゾ素子（圧力印加部）３０１０は圧電素子であり、一対の電極３０１１、３０１２によりピエゾ素子本体部３０１３が挟まれてなる。外部から一対の電極３０１１、３０１２に駆動電圧を印加すると、接合された振動板３０１ｈが変形する。これにより隔壁３０１ｄで仕切られたインク収容部３０１ｅの体積が減少し、インク収容部３０１ｅに充填されたインク４０が加圧され、吐出口３０３１から液状体を液滴Ｄとして吐出される。駆動電圧の印加を止めると、振動板３０１ｈは元に戻り、インク収容部３０１ｅの体積が復元する。これによりインクがリザーバからインク収容部３０１ｅに吸引される。ピエゾ素子３０１０に印加する駆動電圧を制御することにより、それぞれの吐出口３０３１から吐出されるインク液滴の量やインク液滴の吐出タイミング等の制御を行うことができる。
【００７７】
尚、図３（ｂ）において破線で囲んで示す領域Ｆは、一つの吐出口３０３１に対応したインク収容部３０１ｅ、ピエゾ素子３０１０からなる領域の断面を示す。インクジェットヘッド３０１の領域Ｆは、インク収容部３０１ｅ、それぞれのインク収容部３０１ｅを形成するための隔壁３０１ｄ、振動板３０１ｈ、吐出口プレート３０１ｉ、並びに、ピエゾ素子３０１０、吐出口３０３１により構成される。本実施の形態では、インクジェットヘッド３０１は複数の吐出口３０３１を有する形態であるが、本発明はこれになんら限定されない。例えば、一つの吐出口３０３１に対応した領域Ｆにて示す部分のみからなるインクジェットヘッドとしてもよい。
【００７８】
インクジェットヘッド３０１は固定ステージＳＴに対向する面に複数の吐出口３０３１を備える。各吐出口３０３１は、例えば、インクジェットヘッド３０１の長手方向に沿って列状に配置される。インクジェットヘッド３０１に供給されたインク（液状体）は、各吐出口３０３１から液滴として塗布対象基板に対して吐出される。
【００７９】
尚、本実施の形態のインクジェット装置１０００は、各々がインクを収容するインク収容部３０１ｅと、インク収容部３０１ｅ内のインクに圧力を印加する圧力印加部３０１０とを有する複数のインクジェットヘッド３０１を備える。複数のインクジェットヘッド３０１が収容するインクの種類は同一またはそれぞれ異なっていてもよく、特に限定されない。例えば、複数のヘッド部３０が備える各インクジェットヘッド３０１を異なるインクに対応させ、各インクジェット３０１の吐出口３０３１から異なるインク液滴を塗布対象基板に吐出してもよい。
【００８０】
上述したように、各吐出口３０３１における液滴の吐出動作は、各吐出口３０３１が備えるピエゾ素子３０１０に印加する駆動電圧によって制御される。吐出制御部３００はインクジェットヘッド３０１に接続される。吐出制御部３００が各ピエゾ素子３０１０に印加する駆動電圧を制御することにより、各吐出口３０３１から所定のインク液滴が吐出される。具体的には、図２に示すように、ＣＰＵ１５０が所定の制御プログラムを記憶手段１５１から読み出し、吐出制御部３００に対して、規定の電圧を対象のピエゾ素子３０１０に印加するように指示する。この指示に従い、吐出制御部３００は、ピエゾ素子３０１０に印加する駆動電圧を制御する。
【００８１】
尚、本実施の形態では、振動板３０１ｈと板状のピエゾ素子３０１０を積層した振動子をインク収容部３０１ｅの一面に構成するたわみ振動子としているが、振動子の構成はこれに限定されない。その他、例えば、棒状の圧電素子を用いて圧電素子の変形方向にインク収容部の振動板を変形させる縦振動子とすることも可能である。
＜駆動電圧＞
（波形構成）
本実施の形態では、複数のインクジェットヘッド３０１の内の少なくとも一つのインクジェットヘッド３０１が、圧力印加部３０１０の圧力印加により、インク収容部３０１ｅ内のインク４０を吐出しない範囲で吐出口３０３１側に押し出す予備駆動動作と、予備駆動動作を行った後に、インク４０を吐出する本駆動動作とを実行する。そこで、予備駆動動作と本駆動動作とを実行する場合の駆動電圧の波形構成について、予備駆動動作を実行しない従来の駆動電圧の波形構成と比較して説明する。
【００８２】
図４（ａ）は、従来のインクジェット装置における駆動電圧の信号波形を例示的に示す。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す駆動電圧を与えた場合における、インク液滴の吐出挙動を模式的に示す。図５（ａ）は、本発明の実施の形態に係るインクジェット装置における駆動電圧の信号波形を例示的に示す。図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す駆動電圧を与えた場合における、インク液滴の吐出挙動を模式的に示す。図４（ｂ）、図５（ｂ）は、図３（ｂ）に示す吐出口３０３１近傍を抜き出して示す。
【００８３】
図４（ａ）に示す駆動電圧は、インク収容部の体積を増加させてインク収容部を膨張させた後に、インク収容部の体積を減少させてインク収容部を収縮させることによりインク液滴を吐出する、いわゆる「引き打ち」による本駆動動作を行うための本振動波形部６２と、本駆動動作に伴いインク界面に残留する振動を制止させる制振動作を行うための制振波形部６３とにより構成される。本振動波形部６２の印加開始時において、インク４０は、インク界面が吐出口３０３１から離間した状態でインク収容部内に位置している（図４（ｂ）の（ｉ））。そのため、本振動波形部６２を印加した場合、インク界面における押圧力が不均一となり、規定のインク液滴の体積に比して小さいインク液滴が吐出する、又は、インク液滴の吐出方向が拡散する場合がある（図４（ｂ）の（ｉｉ））。さらには、後続するインク液滴が吐出口３０３１近傍に付着したインクと接触して、表面張力によりひきずられ、その飛翔方向が曲げられる場合がある（図４（ｂ）の（ｉｉｉ））。
【００８４】
より詳細にいえば、次のとおりである。本振動波形部６２を印加した場合、吐出直前のインク界面のメニスカスの形状は、図４（ｂ）の（ｉ）に示すように、インク収容部内に向けて屈曲している。そのため、インク界面における押圧力は不均一となり、メニスカス形状の頂点位置近傍での振幅が大きくなる。これにより、規定のインク液滴の体積に比して小さいインク液滴Ｄが吐出する、又は、インク液滴の吐出方向が拡散する（図４（ｂ）の（ｉｉ））。さらには、後続するインク液滴が吐出口３０３１近傍に付着したインクと接触して、表面張力によりその飛翔方向が曲げられる（図４（ｂ）の（ｉｉｉ））。
【００８５】
図５（ａ）における駆動電圧の波形は、インク収容部の体積を増加させてインク収容部を膨張させた後に、インク収容部の体積を減少させてインクを押し出す予備駆動動作を行うための予備振動波形部６１と、図４（ａ）と同様の本振動波形部６２と制振波形部６３とから構成される。予備駆動動作によりインク４０は吐出口３０３１側に向けて押し出されるため、インク４０は、図５（ｂ）の（ｉ）の形態が図５（ｂ）の（ｉｉ）の形態になる。そのため、本振動波形部６２を印加した場合、インク界面における押圧力は均一化されることから、規定の体積のインク液滴を直進性よく吐出できる。また、吐出するインク液滴の体積増加により運動エネルギーが増加するので、吐出口３０３１近傍に残留するインクに接触した場合でも、その表面張力の影響を抑えてインク液滴を良好な直進性で吐出でき、飛翔方向が曲げられるのを防止できる（図５（ｂ）の（ｉｉｉ））。
【００８６】
より詳細にいえば、次のとおりである。予備振動波形部６１は、インクを押し出してメニスカス形状を平面化する予備駆動動作を行うためのものである。予備振動波形部６１を印加して予備駆動動作を行う直前のインク界面のメニスカス形状は、図５（ｂ）の（ｉ）に示すようにインク収容部内に向けて屈曲している。しかしながら、予備駆動動作を行うことによりインク界面のメニスカス形状は平面化される（図５（ｂ）の（ｉｉ））。そのため、本振動波形部６２を印加した場合、吐出直前のインク界面のメニスカス形状は平面化されていることから、インク界面における押圧力は均一化される。また、インク界面の頂点位置近傍での振幅が小さいため、規定の体積のインク液滴を良好な直進性で吐出できる。さらに、吐出するインク液滴の体積が増加することにより運動エネルギーが増加するので、吐出口３０３１近傍に残留するインクに接触した場合でも、その表面張力の影響を抑えてインク液滴を良好な直進性で吐出でき、飛翔方向が曲げられるのを防止できる（（図５（ｂ）の（ｉｉｉ））。
【００８７】
本実施の形態では、複数のインクジェットヘッド３０１の内、予備駆動動作を実行するインクジェットヘッド３０１を駆動させる場合、図５（ａ）で示した波形構成からなる駆動電圧を印加する。波形は、予備振動波形部、本振動波形部および制振波形部から構成される。本振動波形部から独立した予備振動波形部を本振動波形部に先立って印加することにより、吐出するインク液滴の着弾精度の向上が図られる。
【００８８】
一方、複数のインクジェットヘッド３０１の内、予備駆動動作を実行しないインクジェットヘッドを駆動させる場合、図４（ａ）に例示的に示すような本振動波形部および制振波形部から構成したものを印加する。尚、どのインクジェットヘッド３０１で予備駆動動作を実行するかについては、規定の体積のインク液滴が吐出されずにインク液滴の着弾精度の低下が見られるものを対象とする。より具体的には、例えば、＜各種実験と考察＞にて後述するようにインクジェットヘッドが収容するインクのインク物性又は駆動電圧の駆動周波数を考慮して、どのインクジェットヘッド３０１で予備駆動動作を実行するかを決定する。
【００８９】
また本実施の形態では、引き打ちによる本駆動動作に合わせた本振動波形部を用いているが、インク収容部を一度膨張させずに収縮させる押し打ちに合わせた本振動波形部を用いた構成でもよい。その場合は、図６（ａ）に例示的に示す信号波形となる。また、本実施の形態では、駆動電圧の波形は制振波形部を含むが、制振波形部は必須の構成要素でなく、図６（ｂ）に例示的に示す信号波形のように、予備振動波形部と本振動波形部とから構成してもよい。さらには、本実施の形態では、引き打ちによる予備駆動動作に合わせた予備振動波形部を用いているが、インク収容部を一度膨張させずに収縮させる押し打ちに合わせた予備振動波形部を用いた構成でもよい。その場合は、図６（ｃ）に例示的に示す信号波形となる。以上のように、本実施の形態の波形構成に限定されず、インクを吐出口側に向けて押し出す予備駆動動作を行うための予備振動波形部と、その後に独立して印加する、インク液滴を吐出するための本振動波形部とを含む波形構成であればよい。
（電圧変位量・波形幅）
図７は、本実施の形態にて用いる駆動電圧の信号波形を示すものである。それぞれ予備振動波形部６１、本振動波形部６２および制振波形部６３の波形幅の大きさをＡ、Ｃ、Ｄとして、予備駆動動作を行うための電圧変位量をＸ、本駆動動作を行うための電圧変位量をＹ、制振動作を行うための電圧変位量をＺとする。
以下、それぞれ予備振動波形部、本振動波形部および制振波形部における電圧変位量・波形幅について述べる。
〔予備振動波形部〕
予備振動波形部は、予備駆動動作を行うために印加する。電圧変位量Ｘの大きさの下限は、本駆動動作において規定の体積のインク液滴を吐出できる程度に、インクを押し出すために要する大きさとすればよい。また、電圧変位量Ｘの大きさの上限は、予備駆動動作にてインクが吐出しない大きさとすればよい。そのための良好な電圧変位量Ｘの範囲は、インク物性によってインク液滴を吐出するのに必要な電圧変位量Ｙが変化することを考慮し、電圧変位量Ｙと関連付けて３０％≦Ｘ／Ｙ≦５０％となる範囲にて設定する。
【００９０】
より詳細にいえば、電圧変位量Ｘの大きさの下限は、本駆動動作において規定の体積のインク液滴を吐出できる程度に、インク界面のメニスカス形状を平面化する大きさとすればよい。そのための良好な電圧変位量Ｘの範囲は、インク物性によってインク液滴を吐出するのに必要な電圧変位量Ｙが変化することを考慮し、電圧変位量Ｙと関連付けて、３０％≦Ｘ／Ｙとなる範囲にて設定する。電圧変位量Ｘの大きさの上限については、上記同様にして５０％とされる。
【００９１】
予備振動波形部の波形幅Ａは、本駆動動作によってインク界面に発生する残留振動ないしはインク収容部を膨張させるために予備振動波形部を印加したことに伴う振動と、予備駆動動作でインク収容部を収縮させるために電圧を印加したことに伴う振動とが共振しないように設定する。例えば、インク収容部におけるヘルムホルツ共振周波数の周期Ｔの半分のＴ／２とする。
【００９２】
尚、本実施の形態における予備振動波形部は、引き打ちによる予備駆動動作に合わせたものであるが、例えば、図６（ｃ）に示す押し打ちに対応した予備振動波形部としてもよい。そのために設定される電圧変位量・波形幅は、本実施の形態と同様な条件のものを用いることができる。但し、引き打ちによる予備駆動動作は、押し打ちによる予備駆動動作に比して低電圧の駆動電圧にてインクを押し出すことができるため、電圧変位量を低く抑えることができ、一波形に要する電圧印加の時間を短縮できる利点を有する。
〔本振動波形部〕
本振動波形部は、本駆動動作を行うために印加する。電圧変位量Ｙは、本駆動動作によりインクを吐出できるように、用いるインクのインク物性に応じて設定する。本実施の形態では、予備駆動動作を本駆動動作に先立ち行うため、本振動波形部の印加によるインク界面への押圧力を均一化できる。そのため、電圧変位量Ｙは、予備駆動動作を行わない場合に比して低く抑えることが可能であり、この低電圧駆動により、一波形に要する電圧印加の時間を短縮できる。
【００９３】
本振動波形部の波形幅Ｃは、予備振動波形部の印加に伴うインク界面に残留する振動と本駆動動作による振動とが共振しないように設定する。例えば、インク収容部におけるヘルムホルツ共振周波数の周期Ｔの半分のＴ／２とする。
【００９４】
尚、本実施の形態における本振動波形部は、引き打ちによる本駆動動作に合わせたものである。例えば、図６（ａ）に示す押し打ちに対応した本駆動波形部としてもよく、そのために設定される電圧変位量・波形幅は、本実施の形態と同様な条件のものを用いることができる。但し、引き打ちによる本駆動動作は、押し打ちによる本駆動動作に比して低電圧の駆動電圧にてインクを吐出できることから、電圧変位量を低く抑えることができ、一波形に要する電圧印加の時間を短縮できる利点を有する。
〔制振波形部〕
制振波形部は、本駆動動作に伴いインク界面に残留する振動の振幅の大きさを抑制するために、本振動波形部とは逆向きの電圧を印加するものである。電圧変位量Ｚの良好な範囲は、本振動波形部の電圧変位量Ｙの大きさに関係するところ、３０％≦Ｚ／Ｙとなるように設定することにより、本駆動動作に伴いインク界面に残留する振動の振幅の大きさを良好に抑制できる。上限は特に限定されないが、電圧変位量の大きさの増加は、一波形を印加するのに要する時間の増加に繋がることから、Ｚ／Ｙ≦６０％となるように設定することがよい。
【００９５】
尚、図７に示す予備振動波形部６１、本振動波形部６２および制振波形部６３からなる本実施の形態の駆動電圧の波形構成では、Ｘ／Ｙ＋Ｚ／Ｙ≦１００％となる必要があるので、Ｚ／Ｙの上限値は、予備振動動作として必要とされる電圧変位量Ｘ／Ｙの値によっても規定される。
【００９６】
制振波形部の波形幅Ｄは、本振動波形部の印加によりインク界面に残留する振動と制振動作による振動とが共振しないように、更に、当該残留振動の振幅の大きさをできるだけ減衰できるように設定する。例えば、インク収容部におけるヘルムホルツ共振周波数の周期Ｔとする。
【００９７】
尚、本実施の形態においては制振波形部を波形構成に含めているが、必須のものではない。また、図７に示すように本実施の形態における制振波形部は、制振波形部と予備振動波形部との間に電圧変位量が生じない形で印加するものであるが、これに限定されない。例えば、図６（ａ）の制振波形部のように、予備振動波形部との間にて電圧変位量Ｚを階段上に順次大きくする形としてもよく、または、矩形となるように、電圧変位量Ｚの大きさを図７に図示するよりも大きくして制振動作を行い、その後に、予備振動波形部を印加する直前の電圧値まで電圧を印加する形としてもよい。
〔その他〕
本実施の形態の波形は、本振動波形部とは独立した予備振動波形部を構成要素とする。そのため、予備振動波形部と本振動波形部との間にリレータイムＢが生じる。リレータイムＢは、予備振動波形部の印加によりインク界面に残留する振動と、インク収容部を膨張させるために本振動波形部を印加することによる振動とが共振しないように設定する。例えば、インク収容部におけるヘルムホルツ共振周波数の周期Ｔの半分のＴ／２とする。
【００９８】
尚、本実施の形態を含めて、予備振動波形部、本振動波形部および制振波形部との間にリレータイムが生じる場合には、直前ないしは前に印加した波形部に伴いインク界面に残留する振動と、印加する波形部に伴う振動とが共振しないように設定するのがよく、例えば、インク収容部におけるヘルムホルツ共振周波数の周期Ｔの半分のＴ／２とするのが良好である。
＜各種実験と考察＞
（予備駆動動作に伴うインク着弾精度の向上性について）
本発明者は、上述したように、インクを吐出させる駆動動作に先立ち、インクを吐出口側に押し出すことにより、より詳細にはインク界面のメニスカス形状を平面化することにより、規定のインク液滴サイズよりも小さいインク液滴の発生は抑制され、当該液滴よりも体積が大きい規定のインク液滴を吐出できるという知見を得た。そして、インク液滴の体積を制御して、吐出口に付着したインク液滴の表面張力を十分に無視できる運動エネルギーをインク液滴に与えることが可能であり、飛翔方向の曲がりを効果的に抑制できるという帰結に至った。以下、当該帰結に至った実験結果を図８を用いて説明する。
【００９９】
図８（ａ）は、検証実験として用いた駆動電圧の波形構成を示すものであり、（ｂ）は、本駆動動作における駆動電圧の変位量Ｙに対する予備駆動動作における駆動電圧の変位量Ｘの比率Ｘ／Ｙと、それぞれ吐出インクの体積及び着弾位置に係る吐出方向の角度バラツキとの相関図である。検証実験としての駆動電圧の波形構成は、図７に示すものと同様に予備駆動動作を行うための予備振動波形部、本駆動動作を行うための本振動波形部および制振動作を行うための制振波形部からなる。検証実験に用いたインクジェットヘッドのインク収容部における吐出口の直径は２０μｍ、インク収容部のヘルムホルツ共振周波数の周期Ｔは６μｓであり、当該周期Ｔの値に合わせて、各波形幅および予備振動波形部と本振動波形部とのリレータイムを設定した。又、制振動作における駆動電圧の変位量Ｚは、Ｚ／Ｙ＝４０％に設定するとともに、駆動電圧の変位量Ｙは吐出速度が一定値（５ｍ／ｓ）となるように略２０Ｖに設定した。駆動電圧の周波数は、インク液滴の着弾精度が著しく低下する高周波数領域に属する１０ｋＨｚに設定した。図８（ｂ）に示す角度バラツキおよび体積は、高速度カメラを顕微鏡に取り付け拡大撮影を行うことで、飛翔中のインク液滴の形状、吐出方向などを鮮明に捉えることが可能であるので、当該方法にて現場観察することにより測定した。角度バラツキは、吐出口から塗布対象基板に向けて直進する場合を角度ゼロとした値であり、体積は、球状形した液滴の横画像から、適当な閾値（画像を見ながら、液滴外周と一致するように手動で調整）より暗い領域の面積を計算し、３次元の体積に換算した値である。図８（ｂ）に示す検証実験に用いたインクは、後述の図９に示す検証実験に用いた各種インクの内のインク（ｉ）に相当するものである。検証実験は、実験サンプルインクの一サンプルにつき異なる１０個の吐出口（口径は同じ）から各３０滴の液滴を吐出させて行い実験結果の再現性を確認し、図に示すデータはそれら実験結果の標準偏差値（角度バラツキ）ないしは平均値（吐出体積）である。
【０１００】
図８（ｂ）に示すように、駆動電圧が高周波数領域であることから、予備振動波形部を印加しない場合には吐出するインクの角度バラツキは顕著に大きい。そのため、インク液滴の着弾精度の著しい悪化を招くものである。しかしながら、電圧比Ｘ／Ｙを増加させることにより、Ｙは略一定値に設定していることから予備駆動動作における駆動電圧の変位量Ｘを増加させることにより、角度バラツキは顕著に減少することが分かる。また、角度バラツキの減少と同時に、インク液滴の体積は増加することが分かる。検証実験は、予備振動波形部を印加することにより、顕著にインク液滴の着弾精度が向上することを示すものであり、特にインク液滴の着弾精度の悪化が生じる高周波数領域で顕著な効果を発揮することを示す。
（予備振動波形部の電圧変位量の最適範囲について）
上記した図８（ｂ）の実験結果が示すように、インク液滴の着弾精度を指標する吐出インクの角度バラツキは、一定の電圧比Ｘ／Ｙの値以上で顕著に減少する。具体的には、予備駆動動作における駆動電圧の変位量Ｘを電圧比Ｘ／Ｙが３０％以上となるように設定した場合、予備駆動動作の効果が顕著になることを示す。また、電圧比Ｘ／Ｙの上限値は５０％としておけば、図８（ｂ）に示すように吐出するインクの体積も十分に確保でき、着弾精度も十分に確保できる。
（インク物性と予備駆動動作との関係性について）
インク物性は、吐出挙動に寄与するため、より詳細にはインク界面のメニスカス形状に寄与するため、インク液滴の着弾精度の悪化を生じさせる場合がある。そこで、本発明者は、インク物性の内、粘度および尾引き長さに注目して、図９に示す種々のインク物性のインクを用いて、予備駆動動作の効果を検証した。インクは、溶質としてＦ８−Ｆ６（Ｆ８（ポリジオクチルフルオレン）とＦ６（ポリジヘキシルフルオレン）との共重合体）、溶媒としてＣＨＢ（シクロヘキシルベンジン）を用いて濃度を変化させたものであり、図中の斜線三角印は、溶質の重量平均分子量が２０００００のものであり、斜線四角印は、溶質の重量平均分子量が４０００００のものである。尾引き長さは、吐出されたインク液滴の一部が吐出方向の後方側に線上に尾を引く形状をなす場合の当該尾の長さをいうが、図８（ｂ）における角度バラツキおよび体積と同様にして、高速度カメラを顕微鏡に取り付け拡大撮影を行うことで飛翔中のインク液滴の形状を現場観察することにより測定した。粘度は、ティー・エイ・インスツルメント社製のレオメータＡＲ−Ｇ２を用い、２０℃の条件で測定した。
〔粘度について〕
インク粘度の大きさに対する予備駆動動作の効果を検証するために、図９における尾引き長さが同程度であり相対的に粘度が低いインク（ｉ）と粘度が高いインク（ｉｉ）に対して、図８（ａ）を用いて上述した検証実験と同条件にて実験を行った。本検証実験では、吐出口にインクが残留しやすい高周波数領域（１０ｋＨｚ）と残留しにくい低周波数領域（１ｋＨｚ）に駆動電圧の周波数をそれぞれ設定して実験を行った。
【０１０１】
図１０は、粘度の大きさに対するそれぞれ角度バラツキおよび吐出インクの体積の相関を示すものであり、（ａ）は、図９の（ｉ）のインクに対する結果であり、（ｂ）は、図９の（ｉｉ）のインクに対する結果である。角度バラツキおよび吐出インクの体積の測定方法および定義は図８（ｂ）に示すものと同じである。予備駆動動作を行わない場合、相対的に粘度が低いインクは、相対的に粘度が高いインクに比して、高周波数領域において角度バラツキが顕著に大きい。（図１０（ａ）の左図）。粘度が低くなると、規定のインク液滴の体積よりも小さいインク液滴が飛散しやすく、吐出口近傍に残留するインクが増加するとともに、吐出するインク液滴の体積は小さくなるために飛翔方向が特に曲げられやすくなるといえるが、特に高周波数領域では吐出口近傍にインクが残留しやすいために角度バラツキが顕著に大きくなると考えられる。しかし、電圧比Ｘ／Ｙを増加させることにより、Ｙは略一定値に設定していることから予備駆動動作における駆動電圧の変位量Ｘを増加させることにより、角度バラツキは顕著に減少することが分かる（図１０（ａ）の左図）。また、角度バラツキの減少と同時に、インク液滴の体積は増加することが分かる（図１０（ａ）の右図）。このことは、予備駆動動作を行うことにより、規定の体積を有するインク液滴を安定的に吐出でき、粘度が相対的に低いインクを用いても吐出するインクの飛翔の曲がりを効果的に抑制でき、インク液滴の着弾精度を向上できることを示す。特に、駆動電圧が高周波数領域に設定された場合に顕著の効果を示す。
【０１０２】
粘度が相対的に高いインクでは、低周波数領域および高周波数領域のいずれにおいても、角度バラツキは小さく、インク液滴の着弾精度は良好といえる（図１０（ｂ）の左図）。このことは、粘度が高くなると、規定のインク液滴の体積よりも小さいインク液滴が飛散するという現象の発生は抑制されて、吐出するインク液滴の体積を安定的に確保した形でインクを吐出できる。粘度の高いインクにおいても、予備駆動動作を行うことにより、吐出するインクの体積は増加する（図１０（ｂ）の右図）。そのため、インクを吐出させるために要する駆動電圧の変位量を小さく抑えることが可能であり、インクを吐出させるための一波形に要する電圧印加の時間を短縮できる利点はある。
〔尾引き長さについて〕
インクの尾引き長さに対する予備駆動動作の効果を検証するために、図９における粘度の大きさが同程度であり相対的に尾引き長さが長いインク（ｉ）と尾引き長さが短いインク（ｉｉｉ）に対して、図８（ａ）を用いて上述した検証実験と同条件にて実験を行った。本検証実験では、吐出口にインクが残留しやすい高周波数領域（１０ｋＨｚ）と残留しにくい低周波数領域（１ｋＨｚ）に駆動電圧の周波数をそれぞれ設定して実験を行った。
【０１０３】
図１１は、尾引き長さに対するそれぞれ角度バラツキおよび吐出インクの体積の相関を示すものであり、（ａ）は、図９の（ｉ）のインクに対する結果であり、（ｂ）は、図９の（ｉｉｉ）のインクに対する結果である。角度バラツキおよび吐出インクの体積の測定方法および定義は図８（ｂ）に示すものと同じである。予備駆動動作を行わない場合、相対的に尾引き長さが長いインクは、相対的に尾引き長さが短いインクに比して高周波数領域にて顕著に角度バラツキが大きくなる（図１１（ａ）の左図）。尾引き長さが長くなると、吐出口近傍に残留したインクとの接触時間が長くなり、吐出したインクの飛翔方向が特に曲げられやすくなるが、特に高周波数領域では吐出口近傍にインクが残留しやすいために角度バラツキが顕著に大きくなると考えられる。しかし、電圧比Ｘ／Ｙを増加させることにより、Ｙは略一定値に設定していることから予備駆動動作における駆動電圧の変位量Ｘを増加させることにより、高周波数領域における角度バラツキは顕著に減少することが分かる（図１１（ａ）の左図）。また、角度バラツキの減少と同時に、インク液滴の体積は増加することが分かる（図１１（ａ）の右図）。このことは、予備駆動動作を行うことにより、所定の体積を有するインク液滴を安定的に吐出でき、尾引き長さが相対的に長いインクを用いても吐出するインクの飛翔の曲がりを効果的に抑制でき、インク液滴の着弾精度を向上できることを示す。特に、駆動電圧が高周波数領域に設定された場合に顕著の効果を示す。
【０１０４】
尾引き長さが相対的に短いインクでは、低周波数領域および高周波数領域のいずれにおいても、角度バラツキは小さく、インク液滴の着弾精度は良好である（図１１（ｂ）の左図）。これは尾引き長さが短くなると、吐出口近傍に残留したインクとの接触時間が短くなり、吐出するインクの飛翔方向が曲げられることなく直進性が確保されるためと考えられる。尾引き長さが短いインクにおいても、予備駆動動作を行うことにより、吐出するインクの体積は増加する（図１１（ｂ）の右図）。そのため、インクを吐出させるために要する駆動電圧の変位量を小さく抑えることが可能であり、インクを吐出させるための一波形に要する電圧印加の時間を短縮できる利点はある。
（駆動電圧の駆動周波数と予備駆動動作との関係性について）
図１０（ａ）および図１１（ａ）が示すように、駆動電圧の駆動周波数が高周波数領域に属する場合、角度バラツキは顕著に大きくなりインク液滴の着弾精度は著しく悪化する。高周波数領域では、インク液滴を吐出する時間当たりの間隔が短くなるために吐出口近傍にインクが残留しやすくなるとともに、当該残留したインクと接触する時間当たりの回数が増加する。しかしながら、図１０（ａ）および図１１（ａ）に示すように、予備駆動動作を行うことにより、吐出するインクの体積を安定的に確保できるため、角度バラツキは劇的に小さくなり、インク液滴の着弾精度は格段に向上する。本検証実験は、高周波数領域として１０ｋＨｚ、低周波数領域として１ｋＨｚを設定して行った。本検証実験からは、少なくとも１０ｋＨｚ以上の高周波数領域では、予備駆動動作を行うことにより、インク液滴の着弾精度を特に向上できる。また、上限を特に限定する理由はないが、例えば、２０ｋＨｚを上限値としておけば、現状において求められる高周波数化には対応できる。
［実施の形態２］
先ず、本実施の形態に係る有機ＥＬデバイスの製造方法の説明に入る前に、本実施の形態に係る方法を用いて製造しようとする有機ＥＬデバイスの構成について説明する。
≪有機ＥＬデバイス１００の構成≫
図１２は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬデバイスの製造方法を用いて製造した有機ＥＬデバイス１００の構成を示す部分断面図である。尚、図１２に示す有機ＥＬデバイス１００は、複数の有機ＥＬ素子１１５を配設した有機ＥＬ表示パネルとして図示されているが、単体の有機ＥＬ素子を有機ＥＬデバイスとすることも可能であり、図１２に示す有機ＥＬデバイス１００は例示にすぎない。
【０１０５】
有機ＥＬデバイス１００は、同図上側を表示面とする、いわゆるトップエミッション型である。
【０１０６】
図１２に示すように、基板本体部１０１上にＴＦＴ（薄膜トランジスタ）層１０２、給電電極１０３、平坦化膜１０４が順次積層されている。基板本体部１０１、ＴＦＴ層１０２、給電電極１０３および平坦化膜１０４から基板１０５が構成される。基板１０５上には、画素電極１０６、正孔注入層１０９が順次積層されている。正孔注入層１０９の上には、発光層１１１の形成領域となる複数の開口部１１７が形成された隔壁層１０７が設けられている。開口部１１７の内部では、正孔輸送層１１０、発光層１１１が順次積層されている。発光層１１１および隔壁層１０７の上には、電子輸送層１１２、電子注入層１１３、共通電極１１４が順次積層されている。本実施の形態においては、正孔注入層１０９、正孔輸送層１０、発光層１１１、電子輸送層１１２および電子注入層１１３が機能層に相当する。また、画素電極１０６が第一電極に相当し、共通電極１１４が第二電極に相当する。
＜基板＞
基板本体部１０１は有機ＥＬデバイス１００における背面基板であり、その表面には有機ＥＬデバイス１００をアクティブマトリクス方式で駆動するためのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を含むＴＦＴ層１０２が形成されている。ＴＦＴ層１０２には、各ＴＦＴに対して外部から電力を供給するための給電電極１０３が形成されている。
【０１０７】
平坦化膜１０４は、ＴＦＴ層１０２および給電電極１０３が配設されていることにより生じる表面段差を平坦に調整するために設けられており、絶縁性に優れる有機材料で構成されている。
【０１０８】
基板本体部１０１、ＴＦＴ層１０２、給電電極１０３および平坦化膜１０４から構成される基板１０５が本発明の基板に相当する。
＜コンタクトホール１１８＞
コンタクトホール１１８は、給電電極１０３と画素電極１０６とを電気的に接続するために設けられ、平坦化膜１０４の表面から裏面にわたって形成されている。コンタクトホール１１８は、Ｙ方向に配列されている開口部１１７の間に位置するように形成されており、隔壁層１０７により覆われた構成となっている。コンタクトホール１１８が隔壁層１０７により覆われていない場合には、コンタクトホール１１８の存在により、発光層１１１が平坦な層とはならず、発光ムラ等の原因となる。これを避けるため、上記のような構成としている。
＜画素電極１０６＞
画素電極１０６は陽極であり、開口部１１７に形成される一の発光層１１１毎に形成されている。有機ＥＬデバイス１００はトップエミッション型であるため、画素電極１０６の材料としては高反射性材料が選択されている。画素電極６は本発明の第１電極に相当する。
＜正孔注入層１０９＞
正孔注入層１０９は、画素電極１０６から発光層１１１への正孔の注入を促進させる目的で設けられている。
＜隔壁層１０７＞
隔壁層１０７は、発光層１１１を形成する際、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に対応する発光層材料と溶媒を含むインク（液状体）が互いに混入することを防止する機能を果たす。
【０１０９】
コンタクトホール１１８の上方を覆うように設けられている隔壁層１０７は、全体的にはＸＺ平面またはＹＺ平面に沿った断面が台形の断面形状を有している。
【０１１０】
図１３は、有機ＥＬデバイス１００としての有機ＥＬ表示パネルを表示面側から見た隔壁層１０７の形状を模式的に示す図であり、説明の都合上、正孔輸送層１１０、発光層１１１、電子輸送層１１２、電子注入層１１３、共通電極１１４を取り除いた状態を示している。また、図１２の部分断面図は、図１３におけるＡ−Ａ’断面図に相当する。
【０１１１】
図１３に示すように、有機ＥＬ表示パネル１００は、Ｒに対応する有機ＥＬ素子１１５Ｒ、Ｇに対応する有機ＥＬ素子１１５Ｇ、Ｂに対応する有機ＥＬ素子１１５ＢがＸＹ方向に（行列状に）複数配列されてなる。有機ＥＬ素子１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂがそれぞれサブピクセルであり、当該有機ＥＬ素子１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂの３つのサブピクセルの組み合わせが１ピクセル（１画素）に相当する。
【０１１２】
隔壁層１０７に設けられた開口部１１７は、有機ＥＬ素子１１５Ｒ、１１５Ｇ、１１５Ｂに対応してＸＹ方向に複数配列されている。開口部１１７は、発光層１１１が形成される領域であり、発光層１１１の配置および形状は、開口部１１７の配置および形状により規定される。開口部１１７はＹ方向に長辺を有する矩形状であり、例えば、Ｘ方向（行方向）に沿った辺が約３０〜１３０［μｍ］、Ｙ方向（列方向）に沿った辺が約１５０〜６００［μｍ］の寸法で形成されている。
【０１１３】
開口部１１７には、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応する開口部１１７Ｒ、１１７Ｇ、１１７Ｂがある。開口部１１７ＲにはＲ、開口部１１７ＧにはＧ、開口部１１７ＢにはＢにそれぞれ対応する発光層１１１が形成される。つまり、開口部１１７Ｒが有機ＥＬ素子１１５Ｒに、開口部１１７Ｇが有機ＥＬ素子１１５Ｇに、開口部１１７Ｂが有機ＥＬ素子１１５Ｂにそれぞれ対応することになる。また、開口部１１７はＲ、Ｇ、Ｂの色単位に列毎に配列されており、同一列に属する開口部１１７は同色に対応する開口部である。
【０１１４】
コンタクトホール１１８は、Ｙ方向に配列された開口部１１７の間、すなわち隔壁層１０７の下部に位置している。尚、画素電極１０６は開口部１１７に形成される一の発光層１１毎に形成されていることを上述したが、これはすなわち、画素電極１０６がサブピクセル毎に設けられていることを意味する。
＜正孔輸送層１１０＞
図１２の部分断面図に戻り説明する。正孔輸送層１１０は、画素電極１０６から注入された正孔を発光層１１１へ輸送する機能を有する。
＜発光層１１１＞
発光層１１１は、キャリアの再結合による発光を行う部位であり、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかの色に対応する発光層材料を含むように構成されている。開口部１１７ＲにはＲに対応する発光層材料、開口部１１７ＧにはＧに対応する発光層材料、開口部１１７ＢにはＢに対応する発光層材料をそれぞれ含む発光層１１１が形成される。
＜電子輸送層１１２＞
電子輸送層１１２は、共通電極１１４から注入された電子を発光層１１１へ輸送する機能を有する。
＜電子注入層１１３＞
電子注入層１１３は、共通電極１１４から発光層１１１への電子の注入を促進させる機能を有する。
＜共通電極１１４＞
共通電極１１４は陰極であり、本発明における第２電極に相当する。有機ＥＬ表示パネル１００はトップエミッション型であるため、共通電極１１４の材料としては光透過性材料が選択されている。
＜その他＞
図１２には図示しないが、共通電極１１４の上には、発光層１１１が水分や空気等に触れて劣化することを抑制する目的で封止層が設けられる。有機ＥＬデバイス１００はトップエミッション型であるため、封止層の材料としては、例えばＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）等の光透過性材料を選択する。
【０１１５】
また、画素電極１０６と正孔注入層１０９との間に、各層間の接合性を良好にする目的でＩＴＯ層（酸化インジウムスズ層）、ＩＺＯ層（酸化インジウム亜鉛層）が設けられることもある。さらに、各開口部１１７に形成される発光層１１１を、すべて同色の有機発光層とすることもできる。
＜各層の材料＞
次に、上記で説明した各層の材料を例示する。言うまでもなく、以下に記載した材料以外の材料を用いて各層を形成することも可能である。
【０１１６】
基板本体部１０１：無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂、アルミナ等の絶縁性材料
平坦化膜１０４：ポリイミド系樹脂、アクリル系樹脂
画素電極１０６：Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）、銀とパラジウムと銅との合金、銀とルビジウムと金との合金、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）
隔壁層１０７：アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂
正孔注入層１０９：ＭｏＯｘ（酸化モリブデン）、ＷＯｘ（酸化タングステン）又はＭｏｘＷｙＯｚ（モリブデン−タングステン酸化物）等の金属酸化物、金属窒化物又は金属酸窒化物
正孔輸送層１１０：トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体（いずれも特開平５−１６３４８８号公報に記載）
発光層１１１：Ｆ８−Ｆ６（Ｆ８（ポリジオクチルフルオレン）とＦ６（ポリジヘキシルフルオレン）との共重合体）のほか、特開平５−１６３４８８号公報に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物およびアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、２−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質
電子輸送層１１２：バリウム、フタロシアニン、フッ化リチウム
電子注入層１１３：ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、ジフェキノン誘導体、ペリレンテトラカルボキシル誘導体、アントラキノジメタン誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリノン誘導体、キノリン錯体誘導体（いずれも特開平５−１６３４８８号公報に記載）
共通電極１１４：ＩＴＯ、ＩＺＯ
≪有機ＥＬデバイス１００の製造方法≫
先ず、有機ＥＬデバイス１００とされる有機ＥＬ表示パネルの全体的な製造方法を例示する。その後、製造方法中の機能層形成工程における塗布工程について詳細を説明する。
＜概略＞
ＴＦＴ層１０２および給電電極１０３が形成された基板本体部１０１を準備する（図１４（ａ））。
【０１１７】
その後、フォトレジスト法に基づき、ＴＦＴ層１０２および給電電極１０３の上に絶縁性に優れる有機材料を用いて、厚み約４［μｍ］の平坦化膜１０４を形成する。このとき、コンタクトホール１１８をＹ方向に隣接する各開口部１１７の間の位置に合わせて形成する（図１４（ｂ））。所望のパターンマスクを用いたフォトレジスト法によって、平坦化膜１０４とコンタクトホール１１８を同時に形成することができる。尚、当然ながらコンタクトホール１１８の形成方法はこれに限定されない。例えば、一様に平坦化膜１０４を形成した後、所定の位置の平坦化膜１０４を除去して、コンタクトホール１１８を形成することもできる。ここまでの製造工程が基板１０５を形成する工程である。
【０１１８】
続いて、基板１０５上に、真空蒸着法またはスパッタリング法を用いて、厚み１５０［ｎｍ］程度の金属材料からなる画素電極１０６を、給電電極１０３と電気接続させながら、サブピクセル毎に形成する。この画素電極１０６を基板１０５上に形成する工程が、本発明の第一電極を形成する工程に相当する。
【０１１９】
続いて、反応性スパッタリング法を用いて、正孔注入層１０９を形成する（図１４（ｃ））
次に、隔壁層１０７をフォトリソグラフィー法を用いて形成する。まず隔壁層材料として、感光性レジストを含むペースト状の隔壁層材料を用意する。この隔壁層材料を正孔注入層１０９上に一様に塗布する。この上に、図１２に示した開口部１１７のパターンに形成されたマスクを重ねる。続いてマスクの上から感光させ、隔壁層パターンを形成する。その後は、余分な隔壁層材料を水系もしくは非水系エッチング液（現像液）で洗い出す。これにより、隔壁層材料のパターニングが完了する。以上で発光層形成領域となる開口部１１７が規定されるとともに、表面が少なくとも撥水性の隔壁層１０７が完成する（図１４（ｄ））。
【０１２０】
尚、隔壁層１０７の形成工程においては、さらに、後の工程において開口部１１７に塗布する正孔輸送層用インクおよび有機発光層用インクに対する隔壁層１０７の接触角を調節する、もしくは、表面に撥水性を付与するために隔壁層１０７の表面を所定のアルカリ性溶液や水、有機溶媒等によって表面処理するか、プラズマ処理を施すこととしてもよい。
【０１２１】
次に、正孔輸送層１１０を構成する有機材料と溶媒を所定比率で混合し、正孔輸送層用インクを調製する。このインクを各インクジェットヘッド３０１に供給し、塗布工程に基づき、各開口部１１７に対応する吐出口３０３１（図３参照）から、正孔輸送層用インクよりなる液滴Ｄを吐出する（図１４（ｅ））。その後、インクに含まれる溶媒を蒸発乾燥させ、必要に応じて加熱焼成すると正孔輸送層１１０が形成される（図１５（ａ））。
【０１２２】
次に、発光層１１１を構成する有機材料と溶媒を所定比率で混合し、有機発光層用インクを調製する。このインクをインクジェットヘッド３０１に供給し、塗布工程に基づき、開口部１１７に対応する吐出口３０３１から、有機発光層用インクよりなる液滴Ｄを吐出する（図１５（ｂ））。その後、インクに含まれる溶媒を蒸発乾燥させ、必要に応じて加熱焼成すると発光層１１１が形成される（図１５（ｃ））。
【０１２３】
次に、発光層１１１の表面に、真空蒸着法を用いて電子輸送層１１２を構成する材料を成膜する。これにより、電子輸送層１１２が形成される。続いて、電子注入層１１３を構成する材料を蒸着法、スピンコート法、キャスト法などの方法を用いて成膜し、電子注入層１１３が形成される。ここまでに述べた、正孔注入層１０９、正孔輸送層１１０、発光層１１１、電子輸送層１１２および電子注入層１１３を形成する工程が、本発明における機能層を形成する工程に相当する。
【０１２４】
次に、電子注入層１１３の表面に、共通電極１１４を構成する材料を真空蒸着法、スパッタ法等を用いて成膜する。これにより、共通電極１１４が形成される（図１５（ｄ））。共通電極１１４を形成する工程が、本発明における第２電極を形成する工程に相当する。
【０１２５】
尚、図示していないが、共通電極１１４の表面には、ＳｉＮ、ＳｉＯＮ等の光透過性材料をスパッタ法、ＣＶＤ法等を用いて成膜することで、封止層を形成する。
【０１２６】
以上の工程を経ることにより有機ＥＬデバイス１００が完成する。
＜塗布工程＞
上記のように、それぞれ正孔輸送層１１０および発光層１１１は、層を構成する層材料と溶媒を含むインクを調整して塗布するとともに、当該溶媒を蒸発乾燥又は更に加熱焼成させて形成する。以下、特に発光層１１１を形成する際の塗布工程について詳細に説明する。
（インクジェット装置１０００について）
塗布工程における塗布は、実施の形態１にて示した本発明に係るインクジェット装置を用いて行う。インクジェット装置の構成は、図１ないし図３を用いて上述したとおりである。図１に示すインクジェット装置１０００を用い、インクジェット方式による塗布工程を行うが、本実施の形態では、インクジェット装置１００には図示されない複数のヘッド部３０が装備され、各ヘッド部３０は異なるインクに対応したインクジェットヘッド３０１を備える。さらに、各ヘッド部３０は複数のインクジェットヘッド３０１を備える。ここでは、長尺状の各開口部１１７の長辺が、ヘッド部３０（インクジェットヘッド３０１）の走査方向（行（Ｙ）方向）に対して所定の角度で交差するように配置されている場合について説明する。
（ヘッド部３０と塗布対象基板の開口部との位置関係）
図１６は有機ＥＬ表示パネルの製造工程における、塗布対象基板とヘッド部３０の位置関係を示す図である。
【０１２７】
図１６において、ヘッド部３０の紙面右側には塗布対象基板が配置されており、塗布工程を経る前段階の状態の基板、すなわち、複数の開口部１１７がピクセル単位に行列状に形成された隔壁層１０７が設けられた状態の基板を示すものである。インクジェットヘッド３０１には、インク液滴を吐出する吐出口３０３１が列（Ｘ）方向に所定のピッチで複数配置されている。この際、インクジェットヘッド３０１の長手方向の傾斜角度を変更することで吐出口３０３１からの塗布ピッチを調節することができる。
【０１２８】
尚、図１６に示すように、本実施の形態においては、一つのインクジェットヘッド３０１には６個の吐出口３０３１が長手方向に沿って列状に配置されており、そのうちの５個の吐出口３０３１が一つの開口部１１７（１１７Ｒ、１１７Ｇおよび１１７Ｂの内の一つ）に対応している。図１６に示すインクジェット装置におけるヘッド部３０は、一つの開口部１１７（１１７Ｒ、１１７Ｇおよび１１７Ｂの内の一つ）に対応しており、図示していないが、同様の形態のヘッド部３０が残りの二つの開口部１１７にそれぞれ対応して備えられている。つまり、発光層からの発光色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応したそれぞれのインクを収容したインクジェットヘッドが複数あり、当該複数のインクジェットヘッドから一つのヘッド部３０が構成される。
【０１２９】
塗布工程においては、インクジェットヘッド３０１を行（Ｙ）方向に走査させながら、各開口部１１７に対し、当該各開口部１１７に対応する吐出口からそれぞれ規定のインクの液滴を吐出させる。そして、上記の工程を経ることにより、発光層１１１が形成される。このとき、吐出される液滴の体積の総量は、隣接する開口部１１７間で均一にされる必要がある。
【０１３０】
正孔輸送層１１０は、発光層１１１と同様の塗布工程にて形成するが、発光層１１１と異なり一種類のインクを用いて塗布工程を行う。そのため、図１６に図示するように、一つのヘッド部３０に同種類のインクを収容させた複数のインクジェットヘッド３０１のみを走査して液滴を吐出させることにより塗布工程は行われる。
（駆動電圧）
発光層１１１を構成する層材料は、発光色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応したものとなる。そのため、それぞれの発光色に対応した各発光層１１１を形成するための塗布工程では、それぞれの発光色に対応したインクを収容したインクジェットヘッド３０１を走査して塗布を行う。各発光色に対応するインクのインク物性は、当然に異なる。例えば、発光色Ｒに対応したインクの尾引き長さが相対的に他の発光色に対応したインクのものに比して長く、インク液滴の着弾精度の悪化を招くものであれば、発光色Ｒに対応したインクを収容するインクジェットヘッド３０１の圧電素子に印加する駆動電圧は、予備振動波形部と本振動波形部を含む波形構成（例えば、図８（ａ））のものを用い、その他の発光色に対応したインクを収容するインクジェットヘッド３０１では、予備駆動動作を行わず、予備振動波形部を含まない波形構成（例えば、図４（ａ））のものを用いる。この様に、インクジェットヘッド３０１に収容するインクのインク物性に応じて、印加する駆動電圧の波形構成を予備振動波形部が含むものにする。その結果、上記（インク物性と予備駆動動作との関係性について）で示したように、インク液滴の着弾精度の向上を図ることが可能となり、ひいては製造歩留まりの向上を図ることができる。また、駆動電圧の駆動周波数が高いほど製造効率は高まるが、同時にインク液滴の着弾精度の低下を招きやすい。そこで、高周波数領域においてインク液滴の着弾精度の低下を招くインクを収容するインクジェットヘッド３０１については、圧電素子に印加する駆動電圧は、予備振動波形部と本振動波形部を含む波形構成（例えば、図８（ａ））のものとし、その他のインクジェットヘッド３０１については、予備駆動動作を行わず、予備振動波形部を含まない波形構成（例えば、図４（ａ））のものを用いる。その結果、上記（駆動電圧の駆動周波数と予備駆動動作との関係性について）で示したように、インク液滴の着弾精度の向上を図ることが可能となり、ひいては製造歩留まりの向上を図ることができる。
【０１３１】
正孔輸送層１１０についても発光層１１１と同様にして、駆動電圧は、用いるインクのインク物性に応じて予備振動波形部と本振動波形部を含む波形構成のものとする。例えば、正孔輸送層１１０を構成する層材料を含むインクの粘度が、発光色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）に対応した各インクに比して低く、インク液滴の着弾精度の悪化を招くものであれば、当該インクを収容するインクジェットヘッド３０１の圧電素子に印加する駆動電圧は、予備振動波形部と本振動波形部を含む波形構成（例えば、図８（ａ））のものを用いる。その結果、インク液滴の着弾精度の向上を図ることが可能となり、ひいては製造歩留まりの向上を図ることができる。また、駆動電圧振動の駆動周波数によってインク液滴の着弾精度の悪化が生じるインクの場合も同様にして、予備振動波形部と本振動波形部を含む波形構成（例えば、図８（ａ））のものを用いる。その結果、インク液滴の着弾精度の向上を図ることが可能となり、ひいては製造歩留まりの向上を図ることができる。
【０１３２】
上記のように、発光層１１１および正孔輸送層１１０に収容されるインクのインク物性又は駆動電圧の周波数に応じて、圧電素子に印加する駆動電圧は、予備振動波形部と本振動波形部を含む波形構成（例えば、図８（ａ））のものとする。有機ＥＬデバイスにおいては、発光層の膜厚は数十ナノメートルのオーダであるため、規定の吐出液滴の体積よりも小さいインク液滴が吐出する、又は、飛翔する方向が曲げられて吐出すると膜厚の不均一化が生じやすく、ひいては発光輝度差に表れて製造歩留まりを著しく低下させる。このことは、正孔輸送層においても同様である。そのため、本実施の形態に示すように、本発明に係るインクジェット装置を用いて塗布工程を行うことにより、有機ＥＬデバイスの製造における製造歩留まりの向上を図ることができる。
【０１３３】
尚、本実施の形態では、塗布工程において、正孔輸送層およびそれぞれの発光色に対応した各発光層は、それぞれのインクジェットヘッドによる塗布の開始から終了まで同一の駆動電圧を印加して行う。しかしながら、これに限定されず、塗布を開始して一定時間経過後に吐出口に付着するインクの量が増加する場合には、その時点で予備駆動動作を実行するものとし、圧電素子に印加する駆動電圧を予備振動波形部と本振動波形部を含む波形構成（例えば、図８（ａ））とする、という様に塗布の開始から終了までの塗布時間の内の一定時間を予備振動波形部と本振動波形部を含む波形構成からなる駆動電圧を印加してもよい。
＜その他＞
以上、本発明の実施の形態に係るインクジェット装置および有機ＥＬデバイスの製造方法について具体的に説明してきたが、上記実施の形態は、本発明の構成および作用・効果を分かり易く説明するために用いた例示であって、本発明の内容は、上記の実施の形態に限定されない。
【０１３４】
インクジェット装置は、複数のインクジェットヘッドを備えるものであるが、当該複数のインクジェットヘッドに同一のインク物性のインクを収容してもよいし、異なるインク物性のインクを収容してもよい。また、インクジェット装置における複数のインクジェットヘッドの装備形態は、例えば、図１に示すヘッド部３０を複数個として、それぞれのヘッド部３０に対応したガントリー部２１０、移動体２２０をそれぞれ装備するとともに制御装置１５に接続したものとすればよい。また、一つのインクジェットヘッドが有する吐出口は複数でもよいが、例えば、図３（ｂ）のＦ領域に示すように、一つの圧電素子に対応した一つの吐出口からなるインクジェットヘッドとしてもよい。
【０１３５】
複数のインクジェットヘッドの内、少なくとも一つのインクジェットヘッドについては、予備振動波形部、本振動波形部を含む波形構成の駆動電圧が印加されるが、残りのインクジェットヘッドについては、予備駆動動作を実行せず、本振動波形部を含む波形構成の駆動電圧を印加する形態としてもよいし、予備駆動動作を実行してもよい。
【０１３６】
インク収容部に圧力を印加してインクを吐出させる手段である圧力印加部は、本実施の形態に示す圧電素子を含むピエゾ方式に対応したものに限定されず、サーマル方式、ポンプ方式など、インク界面に押圧力を印加してインクを吐出させる方式のものに対応したものであればよい。例えばサーマル方式は、インク収容部内のインクを蒸発させて生じる気泡により圧力を印加するものであるが、この場合にはヒーターを圧力印加部とすればよい。また、本実施の形態では、ピエゾ方式としてたわみ振動子を用いているが、縦振動子などの方法に対応した圧力印加部とすることも可能である。また、圧力印加部を、圧電素子であるピエゾ素子のみから構成せず、ピエゾ素子を積層させた振動板を含めて圧力印加部とすることも可能である。
【０１３７】
本実施の形態では、駆動電圧の波形を図５（ａ）に示すように、引き打ちに対応した予備振動波形部および本振動波形部と、制振波形部とから構成しているが、押打ちに対応した本振動波形部とする波形構成（図６（ａ））、押打ちに対応した予備振動波形部とする波形構成（図６（ｃ））とすることも可能であり、制振波形部を含まない波形構成（図６（ｂ））とすることも可能である。
【０１３８】
本実施の形態においては、有機ＥＬデバイスのデバイス構造につきトップ・エミッション型を用いて説明した。そのため、陰極を、透明導電性材料としてのＩＴＯ、ＩＺＯから構成している。しかしながら、本発明が対象とする有機ＥＬデバイスのデバイス構造は、それに何ら限定されず、ボトム・エミッション型でもよく、陰極をアルミニウムなどの金属材料から構成してもよい。また、機能層の構成は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層および電子注入層からなる形態に限定されず、塗布にて形成する発光層を少なくとも含む構成であればよい。
【０１３９】
本実施の形態においては、有機ＥＬデバイスの製造方法にて対象とする有機ＥＬデバイスを有機ＥＬ表示パネルとして説明した。しかしながら、本発明が対象とする有機ＥＬデバイスは、これに限定されない。単体の有機ＥＬ素子などの有機ＥＬデバイスであればよい。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明のインクジェット装置は、有機撮像素子、有機ＥＬデバイスである有機ＥＬ素子などの有機膜の塗布工程に利用可能ではあるが、特に、有機ＥＬデバイスである有機ＥＬ表示パネルをはじめ大型の基板を用いたデバイスの塗布工程に好適に利用可能である。
【符号の説明】
【０１４１】
１５    制御装置
２０    インクジェットテーブル
３０    ヘッド部
４０    インク
１００    有機ＥＬデバイス
１０１    基板本体部
１０２    ＴＦＴ層
１０３    給電電極
１０４    平坦化膜
１０５    基板
１０６    画素電極
１０７    障壁層
１０９    正孔注入層
１１０    正孔輸送層
１１１    発光層
１１２    電子輸送層
１１３    電子注入層
１１４    共通電極
１１５    有機ＥＬ素子
２１０    ガントリー部
２１３    制御部
２２０    移動体
３００    吐出制御部
３０１    インクジェットヘッド
３０１ｅ    インク収容部
３０１ｈ    振動板
３０２    本体部
１０００    インクジェット装置
３０１０    圧力印加部
３０３１    吐出口
【図１】
2013183282.tif 000003
【図２】
2013183282.tif 000004
【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】
2013183282.tif 000009
【図８】
2013183282.tif 000010
【図９】
2013183282.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2013183282.tif 000016
【図１５】
2013183282.tif 000017
【図１６】
2013183282.tif 000018
【国際調査報告】
2013183282.tif 000019
2013183282.tif 000020
2013183282.tif 000021
2013183282.tif 000022