(57)【要約】【課題】輝度、発光色のムラの発生を抑えた電気光学素子を形成する膜形成装置、及び膜形成方法等を提供する。【解決手段】基板２の表面に対向する平面部１００ａを有し、液体材料の吐出時に、平面部１００ａと基板２の表面との間に一定の間隔ｄを維持しつつ、基板２の表面を覆う覆設部材１００を備える。【選択図】    図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体材料を吐出するヘッドを備えた膜形成装置において、
前記液体材料が塗布される基板の表面に対向する平面部を有し、前記液体材料の吐出時に、前記平面部と前記基板の表面との間に間隔を維持しつつ、前記基板の表面を覆う覆設部材を備えることを特徴とする膜形成装置。
【請求項２】
前記覆設部材は、前記ヘッド、若しくは該ヘッドを保持するベース部材に設置された板体であることを特徴とする請求項１記載の膜形成装置。
【請求項３】
前記覆設部材は、前記ヘッドを保持するベース部材であることを特徴とする請求項１記載の膜形成装置。
【請求項４】
前記覆設部材は、前記液体材料の吐出時に、前記ヘッドの移動に対応して移動自在とする駆動機構を備えた板体であることを特徴とする請求項１記載の膜形成装置。
【請求項５】
前記平面部と前記基板の表面との間隔は、前記液体材料の前記吐出面と前記基板の表面との間隔とほぼ同一であることを特徴とする請求項１記載の膜形成装置。
【請求項６】
前記平面部の面積は、前記基板上に複数枚形成される電気光学装置用パネルのうち、当該一パネルの面積よりも広いことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の膜形成装置。
【請求項７】
前記基板を載置する基板ステージを有し、
該基板ステージには、前記基板を固定するチャック機構を備えてなり、
該チャック機構は、前記基板上における膜形成領域以外の領域で、且つ、前記基板の外周部を、全周に渡って把持する固定具を有し、
前記固定具は、前記基板の表面に掛かる凸起部を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の膜形成装置。
【請求項８】
基板上に、膜形成成分を含有する液体材料を吐出する膜形成方法において、
前記基板の表面上の一部若しくは全体を、該表面から離間された部材で覆い、該部材と前記基板の表面との間に空間を形成し、
前記基板に前記液体材料を吐出した後、前記空間内において、前記基板上の塗布領域毎による前記液体材料から蒸発する溶媒分子分圧の差を小さくすることを特徴とする膜形成方法。
【請求項９】
基板上に配置された第１の電極と、該第１の電極の上方に配置された第２の電極との間に、機能層として少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ装置の製造方法において、
前記基板及び前記第１の電極を含む基体の表面上の一部若しくは全体を、該表面から離間された部材で覆った状態で、前記機能層を形成するための液体材料を前記基体上に吐出することにより、前記機能層を形成することを特徴とする有機ＥＬ装置の製造方法。
【請求項１０】
液体材料を吐出するヘッドを備えた液体吐出装置において、
前記液体材料が塗布される基板の表面に対向する平面部を有し、前記液体材料の吐出時に、前記平面部と前記基板の表面との間に間隔を維持しつつ、前記基板の表面を覆う覆設部材を備えることを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、膜形成装置及び膜形成方法、有機ＥＬ装置の製造方法、並びに液体吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶表示装置や有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬと表記する）装置等の電気光学装置の開発が加速している。特に、有機ＥＬ装置に用いる発光材料を、インクジェット法によって形成する有機ＥＬ素子の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−４０３５８号公報
【特許文献２】
特開平１１−５４２７０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、以下のような問題点を有していた。インクジェット法による有機ＥＬ材料の塗布方法では、直径がμｍオーダーの液滴を高解像度で吐出、塗布することができるものの、基板上に吐出された微小液体の乾燥は極めて速く、更に、基板上の塗布領域における端（上端、下端、右端、左端）では、画素領域に塗布された微小液体から蒸発した溶媒分子分圧が低いため、一般的に速く乾きはじめる。また、ＴＦＴ素子によるアクティブ駆動を行う場合、ＴＦＴ素子領域や、配線等の形状、配置の関係上、画素配置がＸ，Ｙ方向ともに等間隔にできない場合があり、各画素上に塗布された液滴の周囲で局所的な蒸発溶媒分子分圧差が生じる。即ち、このような画素上に塗布された有機材料液体の乾燥時間の差が、画素内、画素間での有機薄膜の膜厚ムラを引き起こし、更には、この膜厚ムラが、輝度ムラ、発光色ムラ等の表示ムラの原因となるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、輝度、発光色のムラの発生を抑えた電気光学素子を形成する膜形成装置及び膜形成方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の膜形成装置においては、液体材料を吐出するヘッドを備えた膜形成装置において、前記液体材料が塗布される基板の表面に対向する平面部を有し、前記液体材料の吐出時に、前記平面部と前記基板の表面との間に間隔を維持しつつ、前記基板の表面を覆う覆設部材を備えることを特徴としている。
上記の膜形成装置によれば、基板の表面上に覆設部材が設置されることにより微小空間が形成されているので、基板上に液体材料を吐出した後、該液体材料から蒸発する溶媒の分子分圧が略均一となる。即ち、膜形成領域毎で膜形成成分の乾燥時間の差が小さくなるので、平坦な膜を形成することが可能となり、画素内、画素間での膜厚ムラを抑えることができる。
【０００７】
本発明の膜形成装置においては、前記覆設部材は、前記ヘッド、若しくは該ヘッドを保持するベース部材に設置された板体であることを特徴としている。
これによれば、覆設部材を容易に形成することができ、且つ、覆設部材を簡単に既存の膜形成装置に設置することが可能となる。
【０００８】
本発明の膜形成装置においては、前記覆設部材は、前記ヘッドを保持するベース部材であることを特徴としている。
これによれば、ベース部材以外の部材を特に設置することなく、効率良く覆設部材を形成させることが可能となる。
【０００９】
本発明の膜形成装置においては、前記覆設部材は、前記液体材料の吐出時に、前記ヘッドの移動に対応して移動自在とする駆動機構を備えた板体であることを特徴としている。
これによれば、覆設部材によって、常時、且つ、基板の表面全体に渡って微小空間が形成されているので、基板上に液体材料を吐出した後、該液体材料から蒸発する溶媒の分子分圧がより一層均一となる。
【００１０】
本発明の膜形成装置においては、前記平面部と前記基板の表面との間隔は、前記液体材料の前記吐出面と前記基板の表面との間隔とほぼ同一であることを特徴としている。
これによれば、効率良く基板の表面上に微小空間を形成することができるので、基板上に液体材料を吐出した後、該液体材料から蒸発する溶媒の分子分圧をより一層効率的に均一にすることができる。
【００１１】
本発明の膜形成装置においては、前記平面部の面積は、前記基板上に複数枚形成される電気光学装置用パネルのうち、当該一パネルの面積よりも広いことを特徴としている。
これによれば、基板上に液体材料を吐出した後、最も効率良く液体材料から蒸発する溶媒の分子分圧を略均一にすることができる。
【００１２】本発明の膜形成装置においては、前記基板を載置する基板ステージを有し、該基板ステージには、前記基板を固定するチャック機構を備えてなり、該チャック機構は、前記基板上における膜形成領域以外の領域で、且つ、前記基板の外周部を、全周に渡って把持する固定具を有し、前記固定具は、前記基板の表面に掛かる凸起部を有することを特徴としている。
上記の装置によれば、効率良く基板の表面上に、閉ざされた微小空間を形成することができるので、基板上に液体材料を吐出した後、該液体材料から蒸発する溶媒の分子分圧をより一層効率的に均一にすることができる。
【００１３】本発明の膜形成方法においては、基板上に、膜形成成分を含有する液体材料を吐出する膜形成方法において、前記基板の表面上の一部若しくは全体を、該表面から離間された部材で覆い、該部材と前記基板の表面との間に空間を形成し、前記基板に前記液体材料を吐出した後、前記空間内において、前記基板上の塗布領域毎による前記液体材料から蒸発する溶媒分子分圧の差を小さくすることを特徴としている。
上記の膜形成方法によれば、基板の表面上を、該表面から離間された部材で覆うので、基板と部材間に形成された空間内において、基板上の塗布領域毎による液体材料から蒸発する溶媒分子分圧の差を小さくすることで、液体材料の乾燥時間の差が小さくなり、画素内、画素間での有機薄膜の膜厚ムラを抑えることができる。
【００１４】本発明の有機ＥＬ装置の製造方法においては、基板上に配置された第１の電極と、該第１の電極の上方に配置された第２の電極との間に、機能層として少なくとも発光層を有する有機ＥＬ素子を含む有機ＥＬ装置の製造方法において、前記基板及び前記第１の電極を含む基体の表面上の一部若しくは全体を、該表面から離間された部材で覆った状態で、前記機能層を形成するための液体材料を前記基体上に吐出することにより、前記機能層を形成することを特徴としている。
上記の有機ＥＬ装置の製造方法によれば、基板及び第１の電極を含む基体の表面上の一部若しくは全体を、該表面から離間された部材で覆うので、基板と部材間に形成された空間内において、基板上の塗布領域毎による液体材料から蒸発する溶媒分子分圧の差を小さくすることで、液体材料の乾燥時間の差が小さくなり、画素内、画素間での機能層の膜厚ムラを抑えることができる。
【００１５】本発明の液体吐出装置においては、液体材料を吐出するヘッドを備えた液体吐出装置において、前記液体材料が塗布される基板の表面に対向する平面部を有し、前記液体材料の吐出時に、前記平面部と前記基板の表面との間に間隔を維持しつつ、前記基板の表面を覆う覆設部材を備えることを特徴としている。
上記の液体吐出装置によれば、基板の表面上に覆設部材が設置されることにより微小空間が形成されているので、基板上に液体材料を吐出した後、該液体材料から蒸発する溶媒の分子分圧が略均一となる。即ち、膜形成領域毎で膜形成成分の乾燥時間の差が小さくなるので、平坦な膜を形成することが可能となり、画素内、画素間での膜厚ムラを抑えることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る膜形成装置及び膜形成方法、有機ＥＬ装置の製造方法、並びに液体吐出装置の実施形態を、図１乃至図１２を参照して説明する。これらの図面は、いずれも概略図であり、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせている。
なお、本発明の膜形成装置は、インクジェット方式により有機ＥＬ装置を形成するものとして説明する。即ち、画素を形成する有機物からなる正孔注入層材料並びに発光材料を溶媒に溶解又は分散させたインク組成物（液体材料）を、インクジェットヘッドから吐出させて透明電極上にパターニング塗布し、正孔注入／輸送層並びに発光層を形成する装置である。特に、以下の実施形態においては、発光層を形成するものとし、例えば、赤色、緑色、青色に発光するポリフルオレン系材料を用いて、赤色発光層用インク組成物、緑色発光層用インク組成物、青色発光層用インク組成物の３種類を調製し使用する。この場合、インク溶媒としては、例えばシクロヘキシルベンゼン等が好適に用いられる。
【００１７】〔第１実施形態〕
図１は、有機ＥＬ装置を製造する膜形成装置（インクジェット装置、液体吐出装置）１０の概略的な外観斜視図である。
膜形成装置１０は、インクジェットヘッド５２を備えたヘッドユニット５６と、インクジェットヘッド５２の位置を制御するヘッド位置制御装置４７と、基板２の位置を制御する基板位置制御装置４８と、インクジェットヘッド５２を基板２に対して主走査移動させる主走査駆動装置４９と、インクジェットヘッド５２を基板２に対して副走査移動させる副走査駆動装置５１と、基板２をインクジェット装置４６内の所定の作業位置へ供給する基板供給装置５３と、インクジェット装置４６の全般の制御を司るコントロール装置５４とを有する。
ヘッド位置制御装置４７、基板位置制御装置４８、主走査駆動装置４９、そして副走査駆動装置５１の各装置は、ベース３９の上に設置される。また、それらの各装置は、必要に応じてカバー３４によって覆われる。
【００１８】インクジェットヘッド５２は、例えば、図３に示すように、本実施形態では、１個のヘッド部５０と、該ヘッド部５０を支持する支持手段としてのキャリッジ（ベース部材）５５と、ヘッド部５０に設置された平板（覆設部材）１００とからなる。ヘッド部５０には、複数のノズル５７を列状に並べられた複数のノズル列５８が形成されている。ノズル５７の数は、例えばノズル列が２列で、各列に１８０個であり、ノズル５７の穴径は、例えば２８μｍであり、また、ノズル５７間のノズルピッチは、例えば１４１μｍである。図３において、符号Ｘは、インクジェットヘッド５２の主走査方向を示し、符号Ｙは、副走査方向を示している。
【００１９】キャリッジ５５には、ヘッド部５０を支持すべき位置に、該ヘッド部５０がネジ、接着剤等の締結手段によって固定される。また、キャリッジ５５に対するヘッド部５０の位置が正確に決められる場合には、特別な締結手段を用いることなく、単なる圧入によってヘッド部５０を固定しても良い。
【００２０】平板１００は、基板２の表面に対向する平面１００ａを有する板体である。平板１００は、平面１００ａと、ヘッド部５０の基板２の表面に対向する吐出面５０ａとが水平方向で一致するように、不図示の取り付け具によって、ヘッド５０部に着脱自在に設置される。なお、平板１００の取り付け方法や形状は、特に限定するものではなく、例えば、平板１００をキャリッジ５５に設置しても良く、更には、ヘッド部５０と一体に形成されるものでも良い。
【００２１】平面１００ａの面積は、特に限定するものではないが、例えば、基板２上に複数枚形成される電気光学装置用パネル２２（図７参照）のうち、１枚分のパネル２２の表面積と同一とすることができる。また、平板１００の材質は、アルミニウム合金やステンレススチール等の金属材料が好適に用いられ、更に、基板２に対向する平面１００ａには、インク組成物の蒸発成分による腐食を防止するために、コーティング加工等の表面処理を施しても良い。
【００２２】インクジェットヘッド５２は、Ｘ方向へ平行移動することにより基板２を主走査するが、この主走査の間に液体材料を各ヘッド部５０内の複数のノズル５７から選択的に吐出することにより、基板２内の所定位置に液体材料を付着させる。また、インクジェットヘッド５２は、副走査方向Ｙへ所定距離、例えばノズル列５８の１列分の長さＬ０又はその整数倍だけ平行移動することにより、インクジェットヘッド５２による主走査位置を所定の間隔でずらせることができる。即ち、このヘッド部５０を用いれば、キャリッジ５５がＸ方向へ主走査するときに、その主走査方向Ｘに並んだ２個のノズル５７によってインクを吐出できるので、インク組成物の吐出量の制御方法を多用化することができる。
【００２３】
図４に、ヘッド部５０の内部構造の一例を示す。
ヘッド部５０は、例えばステンレススチール製のノズルプレート５９と、それに対向する振動板６１と、それらを互いに接合する複数の仕切部材６２とを有する。ノズルプレート５９と振動板６１との間には、仕切部材６２によって複数のインク室６３と液溜り６４とが形成される。複数のインク室６３と液溜り６４とは通路６８を介して互いに連通している。振動板６１の適所にはインク供給穴６６が形成され、このインク供給穴６６にインク供給装置６７が接続される。このインク供給装置６７は、インク組成物Ｍをインク供給穴６６へ供給するものである。供給されたインク組成物Ｍは、液溜り６４に充満し、更に通路６８を通ってインク室６３に充満する。
【００２４】ノズルプレート５９には、インク室６３からインク組成物Ｍをジェット状に噴射するためのノズル５７が設けられている。また、振動板６１のインク室６３を形成する面の裏面には、該インク室６３に対応させてインク加圧体６９が取り付けられている。このインク加圧体６９は、図４（ｂ）に示すように、圧電素子７１並びに該圧電素子７１を挟持する一対の電極７２ａ及び７２ｂを有する。圧電素子７１は、電極７２ａ及び７２ｂへの通電によって矢印Ｃで示す外側へ突出するように撓み変形し、これによりインク室６３の容積が増大し、増大した容積分に相当するインク組成物Ｍが液溜り６４から通路６８を通ってインク室６３へ流入する。
【００２５】次に、圧電素子７１への通電を解除すると、該圧電素子７１と振動板６１は、共に元の形状へ戻る。これにより、インク室６３も元の容積に戻るためインク室６３の内部にあるインク組成物Ｍの圧力が上昇し、ノズル５７から基板２へ向けてインク組成物Ｍが液滴となって噴出する。なお、ノズル５７の周辺部には、液滴の飛行曲がりやノズル５７の穴詰まり等を防止するために、例えばＮｉ−テトラフルオロエチレン共析メッキ層から成る撥インク層７３が設けられる。
【００２６】また、図２に示すように、ヘッド位置制御装置４７は、インクジェットヘッド５２を面内回転させるαモータ７４と、インクジェットヘッド５２を副走査方向Ｙと平行な軸線回りに揺動回転させるβモータ７６と、インクジェットヘッド５２を主走査方向Ｘと平行な軸線回りに揺動回転させるγモータ７７と、そしてインクジェットヘッド５２を上下方向へ平行移動させるＺモータ７８とを有する。
【００２７】更に、図２に示すように、基板位置制御装置４８は、基板２を載せるテーブル７９と、そのテーブル７９を矢印θのように面内回転させるθモータ８１とを有する。また、主走査駆動装置４９は、主走査方向Ｘへ延びるガイドレール８２と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したスライダ８３とを有する。スライダ８３は、内蔵するリニアモータが作動するときにガイドレール８２に沿って主走査方向へ平行移動する。更に、副走査駆動装置５１は、副走査方向Ｙへ延びるガイドレール８４と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したスライダ８６とを有する。スライダ８６は、内蔵するリニアモータが作動するときにガイドレール８４に沿って副走査方向Ｙへ平行移動する。
【００２８】スライダ８３やスライダ８６内においてパルス駆動されるリニアモータは、該モータに供給するパルス信号によって出力軸の回転角度制御を精細に行うことができ、従って、スライダ８３に支持されたインクジェットヘッド５２の主走査方向Ｘ上の位置やテーブル７９の副走査方向Ｙ上の位置等を高精細に制御できる。なお、インクジェットヘッド５２やテーブル７９の位置制御は、パルスモータを用いた位置制御に限られず、サーボモータを用いたフィードバック制御や、その他任意の制御方法によって実現することもできる。
【００２９】基板供給装置５３は、図１に示すように、基板２を収容する基板収容部８７と、基板２を搬送するロボット８８とを有する。ロボット８８は、床、地面等といった設置面に置かれる基台８９と、基台８９に対して昇降移動する昇降軸９１と、昇降軸９１を中心として回転する第１アーム９２と、第１アーム９２に対して回転する第２アーム９３と、第２アーム９３の先端下面に設けられた吸着パッド９４とを有する。吸着パッド９４は空気吸引等によって基板２を吸着できる。
【００３０】図１において、主走査駆動装置４９によって駆動されて主走査移動するインクジェットヘッド５２の軌跡下であって副走査駆動装置５１の一方の脇位置に、キャッピング装置１１６及びクリーニング装置１１７が配設される。また、他方の脇位置に電子天秤１１８が配設される。クリーニング装置１１７は、インクジェットヘッド５２を洗浄するための装置である。電子天秤１１８は、インクジェットヘッド５２内の個々のノズル５７から吐出されるインクの液滴の重量をノズルごとに測定する機器である。そして、キャッピング装置１１６は、インクジェットヘッド５２が待機状態にあるときにノズル５７の乾燥を防止するための装置である。また、インクジェットヘッド５２の近傍には、そのインクジェットヘッド５２と一体に移動する関係でヘッド用カメラ１１９が配設される。また、ベース３９上に設けた支持装置（図示せず）に支持された基板用カメラ１２０が基板２を撮影できる位置に配置される。
【００３１】コントロール装置５４は、図１に示すように、プロセッサを収容したコンピュータ本体部９６と、入力装置としてのキーボード９７と、表示装置としてのＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）ディスプレイ９８とを有する。上記プロセッサは、図５に示すように、演算処理を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９９と、各種情報を記憶するメモリ（情報記憶媒体）１１４とを有する。
【００３２】図１に示した、ヘッド位置制御装置４７、基板位置制御装置４８、主走査駆動装置４９、副走査駆動装置５１、及びインクジェットヘッド５２内の圧電素子７１（図４（ｂ）参照）を駆動するヘッド駆動回路１１５の各機器は、図５において、入出力インターフェース１２１及びバス１２２を介してＣＰＵ９９に接続される。同様に、基板供給装置５３、入力装置９７、ディスプレイ９８、電子天秤１１８、クリーニング装置１１７及びキャッピング装置１１６の各機器も入出力インターフェース１２１及びバス１２２を介してＣＰＵ９９に接続される。
【００３３】メモリ１１４は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等といった半導体メモリや、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ読取り装置、ディスク型記憶媒体等といった外部記憶装置等を含む概念であり、機能的には、薄膜形成装置１０の動作の制御手順が記述されたプログラムソフトを記憶する記憶領域や、図１における主走査方向Ｘへのスライダ８３の主走査移動量及び副走査方向Ｙへの基板２の副走査移動量を記憶するための記憶領域や、ＣＰＵ９９のためのワークエリアやテンポラリファイル等として機能する領域や、その他各種の記憶領域が設定される。
【００３４】更に、メモリ１１４には、画素形成の全般の手順を規制するプログラムソフトと、所望の発光層を実現するための赤色発光層（Ｒ），緑色発光層（Ｇ），青色発光層（Ｂ）の形成位置データと、Ｒ，Ｇ，Ｂの各位置に各色用のインク組成物を供給量を規定するＲ，Ｇ，Ｂ付着量データ等が記憶される。このＲ，Ｇ，Ｂ付着量データは、色別で規定することができ、且つ、基板２上の座標位置との関連で規定することもできる。発光層形成用の膜形成装置１０に関するＣＰＵ９９は、Ｒ，Ｇ，Ｂ形成位置データ及びＲ，Ｇ，Ｂ付着量データに基づいて、インクジェットヘッド５２の主走査中に複数のノズル５７のいずれから、いずれのタイミングでインク組成物を吐出するかを演算する。
【００３５】図５のＣＰＵ９９は、メモリ１１４内に記憶されたプログラムソフトに従って、基板２の表面の所定位置にインク組成物を吐出するための制御を行うものであり、具体的な機能実現部として、クリーニング処理を実現するための演算を行うクリーニング演算部と、キャッピング処理を実現するためのキャッピング演算部と、電子天秤１１８（図１０参照）を用いた重量測定を実現するための演算を行う重量測定演算部と、インクジェットによってインク組成物を描画するための演算を行う描画演算部とを有する。また、描画演算部を詳しく分割すれば、インクジェットヘッド５２を描画のための初期位置へセットするための描画開始位置演算部と、インクジェットヘッド５２を主走査方向Ｘへ所定の速度で走査移動させるための制御を演算する主走査制御演算部と、基板２を副走査方向Ｙへ所定の副走査量だけずらすための制御を演算する副走査制御演算部と、そして、インクジェットヘッド５２内の複数のノズル５７のうちのいずれかを、どのタイミングで作動させてインク組成物を吐出するかを制御するための演算を行うノズル吐出制御演算部等といった各種の機能演算部を有する。
なお、本実施形態では、上記の各機能をＣＰＵ９９を用いてソフト的に実現することにしたが、上記の各機能がＣＰＵを用いない単独の電子回路によって実現できる場合には、そのような電子回路を用いることも可能である。
【００３６】
以下、上記構成から成るインクジェット装置１０の動作について説明する。
図６に、インクジェット装置１０の動作のフローチャートを示す。
インクジェット装置１０への電源投入によって、まず、初期設定が実行される（ステップＳ１）。具体的には、ヘッドユニット５６や基板供給装置５３、又はコントロール装置５４等が予め決められた初期状態にセットされる。
【００３７】次に、重量測定タイミングが到来すれば（ステップＳ２でＹＥＳ）、ヘッドユニット５６を主走査駆動装置４９によって電子天秤１１８（図１参照）の所まで移動させて（ステップＳ３）、ノズル５７から吐出されるインクの量を電子天秤１１８を用いて測定する（ステップＳ４）。そして、ノズル５７のインク吐出特性に合わせて、各ノズル５７に対応する圧電素子７１に印加する電圧を調節する（ステップＳ５）。
【００３８】次に、クリーニングタイミングが到来すれば（ステップＳ６でＹＥＳ、図中ではＹと表記する。以下、同様。）、ヘッドユニット５６を主走査駆動装置４９によってクリーニング装置１１７の所まで移動させて（ステップＳ７）、そのクリーニング装置１１７によってインクジェットヘッド５２をクリーニングする（ステップＳ８）。
重量測定タイミングやクリーニングタイミングが到来しない場合（ステップＳ２及びＳ６でＮＯ、図中ではＮと表記する。以下、同様。）、あるいはそれらの処理が終了した場合には、ステップＳ９において、図１の基板供給装置５３を作動させて基板２をテーブル７９へ供給する。具体的には、基板収容部８７内の基板２を吸着パッド９４によって吸引保持し、次に、昇降軸９１、第１アーム９２及び第２アーム９３を移動させて基板２をテーブル７９まで搬送し、さらにテーブル７９の適所に予め設けてある位置決めピン８０（図２参照）に押し付ける。なお、基板２は、テーブル７９上における位置ズレを防止するために、空気吸引等の手段によってテーブル７９に固定されることが望ましい。
【００３９】次に、基板用カメラ１２０（図１参照）によって基板２を観察しながら、θモータ８１の出力軸を微小角度単位で回転させることによりテーブル７９を微小角度単位で面内回転させて基板２を位置決めする（ステップＳ１０）。次に、ヘッド用カメラ１１９（図１参照）によって基板２を観察しながらインクジェットヘッド５２によって描画を開始する位置を演算によって決定し（ステップＳ１１）、そして、主走査駆動装置４９及び副走査駆動装置５１を適宜に作動させてインクジェットヘッド５２を描画開始位置へ移動する（ステップＳ１２）。
【００４０】インクジェットヘッド５２は、図７に示すように、インクジェットヘッド５２を基板２に対する初期位置、即ち主走査開始位置に置いたとき、キャリッジ５５の本体が副走査方向Ｙに対して角度θで傾斜することにより、ノズル列５８の延在方向Ｚが副走査方向Ｙに対して角度θで傾斜するようにセットされる。この構成によれば、ヘッド部５０は、副走査方向Ｙに対して角度θの傾斜状態でＸ方向へ主走査を行うので、ヘッド部５０に属する複数のノズル５７のノズル間ピッチを基板２上の被形成部の間隔、即ちエレメント間ピッチに一致させることができる。このようにノズル間ピッチとエレメント間ピッチとを幾何学的に一致させれば、ノズル列５８を副走査方向Ｙに関して位置制御する必要がなくなるので好都合である。なお、インクジェットヘッド５２を、上記の如く傾斜させることなく、ヘッド部５０のノズル列５８の延在方向Ｚが主走査方向Ｘと直角の方向となるようにセットしてもよい。
【００４１】
図８に、図７に示すインクジェットヘッド５２の断面図を示す。
この場合、図８に示すように、インクジェットヘッド５２及び平板１００と、基板２との距離は、所望の間隔ｄに設定され、これにより、平板１００と基板２との間には微小空間Ｓが形成される。間隔ｄは、０．２〜０．６ｍｍ程度に設定することが望ましい。平板１００の平面１００ａとヘッド部５０の吐出面５０ａは、水平方向でほぼ一致させることが望ましい。平板１００として面積の大きなものを用いる場合は、ヘッドの吐出面５０ａを平面１００ａから突き出す形で取り付けても良く、その際の、間隔ｄは、０．５〜１．０ｍｍ程度に設定することが望ましい。
【００４２】図６のステップＳ１２でインクジェットヘッド５２が描画開始位置に置かれると、その後、ステップＳ１３でＸ方向への主走査が開始され、同時にインクの吐出が開始される。具体的には、図２の主走査駆動装置４９が作動してインクジェットヘッド５２が図７の主走査方向Ｘへ一定の速度で直線的に走査移動し、その移動中、インク組成物を吐出すべき領域にノズル５７が到達したときにそのノズル５７からインク組成物が吐出されて該領域が埋められる。
【００４３】ここで、インクジェット法によって基板２上に塗布されたインク組成物は、時間が経過するにつれて、インク組成物に含有する溶媒が蒸発することでインク組成物が乾燥し、有機ＥＬ材料のみの発光層が形成されることになる。
図９に、一発光層の断面形状の比較図を示す。図９では、下層基板３上にバンク５が形成されており、更に該バンク５間に発光層４が形成される。本実施形態では、基板２の表面上には、平板１００により微小空間が形成されているので、発光層の各形成領域によって蒸発する溶媒の分子分圧が略均一となる。即ち、発光層の各形成領域の有機ＥＬ材料の乾燥時間の差が小さくなるので、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示す従来の発光層形状と比較して、図９（ｃ）に示すように、平坦な発光層を形成することが可能となり、画素内、画素間での有機薄膜の膜厚ムラを抑えることができる。
【００４４】図７において、インクジェットヘッド５２が基板２に対する１回の主走査を終了すると（ステップＳ１４でＹＥＳ）、そのインクジェットヘッド５２は反転移動して初期位置へ復帰する（ステップＳ１５）。そして、更に、インクジェットヘッド５２は、副走査駆動装置５１によって駆動されて副走査方向Ｙへ予め決められた副走査量、例えば、１個のヘッド部５０に属するノズル列５８の１列分の長さ又はその整数倍だけ移動する（ステップＳ１６）。次に、主走査及びインク吐出が繰り返して行われて、被形成部に発光層が形成される（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１５の復帰移動を省略して、１回の主走査の終了後、直ちに副走査移動を行い、その副走査移動の終了後、前回の主走査方向と反対方向へ主走査をこない、その主走査中にインク組成物の吐出を行うという吐出制御を行うこともできる。つまり、この場合には、インクジェットヘッド５２の往復移動の往動時及び復動時の両方でインク吐出のための主走査を実行することになる。
【００４５】以上のようなインクジェットヘッド５２による発光層の描画作業が基板２の全領域に対して完了すると（ステップＳ１７でＹＥＳ）、ステップＳ１８で基板供給装置５３によって、又は別の搬送機器によって、処理後の基板２が外部へ排出される。その後、処理終了の指示が入力されるまで（ステップＳ１９でＮＯ）、ステップＳ２へ戻って別の基板２に対するインク組成物の吐着作業を繰り返して行う。
【００４６】作業終了の指示が入力されると（ステップＳ１９でＹＥＳ）、ＣＰＵ９９は、図１においてインクジェットヘッド５２をキャッピング装置１１６の所まで搬送して、そのキャッピング装置１１６によってインクジェットヘッド５２に対してキャッピング処理を施す（ステップＳ２０）。以上により、有機ＥＬ装置を構成する発光層についてのパターニングが終了する。
【００４７】
このように、上記の膜形成装置によれば、基板２の表面上に平板１００が設置されることにより微小空間が形成されているので、発光層の各形成領域によって蒸発する溶媒の分子分圧が略均一となる。即ち、発光層の各形成領域の有機ＥＬ材料の乾燥時間の差が小さくなるので、平坦な発光層を形成することが可能となり、画素内、画素間での有機薄膜の膜厚ムラを抑えることができる。従って、膜厚ムラを抑えることにより、輝度ムラ、発光色ムラ等の表示ムラの発生を抑えた電気光学装置を製造することが可能となる。
【００４８】〔第２実施形態〕
図１０は、本発明の第２の実施形態における膜形成装置を示す図であり、本図中において、図８と同一構成のものには、同一の符号を付している。
本実施形態における膜形成装置では、基本的な構成は図８に示す第１の実施の形態と同様であるが、基板２の表面上に微小空間Ｓを形成するに際し、第１の実施形態ではヘッド部５０に平板１００を設置する構成としたが、本実施形態ではヘッド部５０を支持するキャリッジ（覆設部材、ベース部材）１０１により微小空間Ｓを形成することを特徴としている。
【００４９】キャリッジ１０１は、基板２に対向する平面１０１ａを有し、該平面１０１ａの略中央位置には、ヘッド部５０を収容する凹部１０１ｂが形成されている。この場合も、第１の実施形態と同様に、平面１０１ａと、ヘッド部５０の基板２の表面に対向する吐出面５０ａとが水平方向で一致するように調整されている。また、平面１００ａの面積及び材質についても、第１の実施形態と同一とすることができる。
【００５０】上記の膜形成装置によれば、基板２の表面上に、キャリッジ１０１により微小空間が形成されているので、第１の実施形態と同様に、発光層の各形成領域によって蒸発する溶媒の分子分圧が略均一となる。即ち、発光層の各形成領域の有機ＥＬ材料の乾燥時間の差が小さくなるので、平坦な発光層を形成することが可能となり、画素内、画素間での有機薄膜の膜厚ムラを抑えることができる。従って、膜厚ムラを抑えることにより、輝度ムラ、発光色ムラ等の表示ムラの発生を抑えた電気光学装置を製造することが可能となる。
【００５１】〔第３実施形態〕
図１１は、本発明の第３の実施形態における膜形成装置を示す図であり、本図中において、図８と同一構成のものには、同一の符号を付している。
本実施形態における膜形成装置では、基本的な構成は図８に示す第１の実施の形態と同様であるが、第１の実施形態では、平板１００は、ヘッド部５０に固定されていたが、本実施形態では、平板は、ヘッド部５０には固定されておらず、基板ステージ７９の外周部に設置された駆動機構１０３に設置されていることを特徴としている。
【００５２】駆動機構１０３は、平板１０２を保持しつつ、ヘッド部５０の移動に対応して、平板１０２を水平方向（図中、Ｘ，Ｙ方向）に移動自在に駆動させるものである。この場合も、第１の実施形態と同様に、平板１０２が有する平面１０２ａと、ヘッド部５０の基板２の表面に対向する吐出面５０ａとが水平方向で一致するように調整されている。また、平面１００ａの材質についても、第１の実施形態と同一とすることができる。但し、この場合の平板１０２の面積は、基板２よりも大きい面積となっている。
【００５３】上記の膜形成装置によれば、基板２の表面上の全領域が常に平板１０２によって覆われており、微小空間の密封を維持することができるので、発光層の各形成領域による蒸発する溶媒の分子分圧が一層均一となる。これにより、発光層の各形成領域の有機ＥＬ材料の乾燥時間の差が更に小さくなるので、平坦な発光層を形成することが可能となり、画素内、画素間での有機薄膜の膜厚ムラを抑えることができる。従って、膜厚ムラを抑えることにより、輝度ムラ、発光色ムラ等の表示ムラの発生をより一層抑えた電気光学装置を製造することが可能となる。
【００５４】〔第４実施形態〕
図１２は、本発明の第４の実施形態における膜形成装置を示す図であり、本図中において、図８と同一構成のものには、同一の符号を付している。
本実施形態における膜形成装置では、基本的な構成は図８に示す第１の実施の形態と同様であるが、第１の実施形態では、基板２は、空気吸引等の手段によってテーブル７９に固定されていたが、本実施形態では、基板ステージ７９には、基板２を固定するチャック機構を備えることを特徴としている。
【００５５】前記チャック機構は、基板２上における膜形成領域以外の領域で、且つ、基板２の外周部を、全周に渡って把持して基板２を固定する固定具１０４を備えている。更に、固定具１０２は、基板２の表面に掛かる凸起部１０４ａを有する。
【００５６】上記の膜形成装置によれば、基板２の表面上に平板１００が設置すると同時に、凸起部１０４ａによって、微小空間を更に密封することができるので、発光層の各形成領域による蒸発する溶媒の分子分圧が一層均一となる。これにより、発光層の各形成領域の有機ＥＬ材料の乾燥時間の差が更に小さくなるので、平坦な発光層を形成することが可能となり、画素内、画素間での有機薄膜の膜厚ムラを抑えることができる。従って、膜厚ムラを抑えることにより、輝度ムラ、発光色ムラ等の表示ムラの発生をより一層抑えた電気光学装置を製造することが可能となる。
【００５７】
以上、本発明の実施形態による膜形成装置及び膜形成方法、有機ＥＬ装置の製造方法、並びに液体吐出装置について説明したが、本発明は、上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】膜形成装置を示す斜視図である。
【図２】インクジェットヘッド及び基板の制御装置を示す斜視図である。
【図３】インクジェットヘッドを示す斜視図である。
【図４】インクジェットヘッドの内部構造を示す概略図である。
【図５】膜形成装置の制御系を示す関係図である。
【図６】膜形成装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】膜形成工程の主要工程を示す概略図である。
【図８】第１の実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図９】発光層の形状を示す断面図である。
【図１０】第２の実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図１１】第３の実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【図１２】第４の実施形態に係るインクジェットヘッドの断面図である。
【符号の説明】
２・・・基板、１０・・・膜形成装置（インクジェット装置、液体吐出装置）、２２・・・電気光学装置用パネル、５０ａ・・・吐出面、５２・・・インクジェットヘッド（ヘッド）、５５，１０１・・・キャリッジ（ベース部材）、７９・・・基板ステージ、１００，１０２・・・平板（覆設部材）、１００ａ，１０１ａ，１０２ａ・・・平面、１０３・・・駆動機構、１０４・・・固定具、１０４ａ・・・凸起部、Ｓ・・・微小空間
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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