(57)【要約】【課題】第１の基板と第２の基板とを接合してから取り出し口の開口を行う液滴吐出ヘッドにおける製造方法等を得る。【解決手段】連通するノズル孔１６から液体を吐出させるための１又は複数の吐出室５等の部材が少なくとも形成されるキャビティプレート１と、電力が供給されると、選択された又は全ての部材に力を加える１又は複数の電極１２を設けたガラス基板２とを接合する工程と、外部にある電力供給手段と電極１２とを電気的に接続するための電極取り出し口２６を開口する工程とを少なくとも有する液滴吐出ヘッド製造方法において、電極取り出し口２６を開口する工程前に、少なくとも電極１２と吐出室５との間に形成されるギャップを封止する工程を行っておく。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコンを材料とし、液体を吐出させるための部材が形成される第１の基板において、前記部材が形成される面と反対の面に、ボロン注入した層及び封止溝を形成し、また、電力供給により前記部材を加圧して前記吐出液体を吐出させる１又は複数の加圧手段を第２の基板に形成する工程と、
前記第１の基板と前記第２の基板とを接合する工程と、
前記各部材を形成するための形状パターンでレジストを施すと共に、前記加圧手段と外部の電力供給手段とを電気的に接続するための取り出し口となる部分に、前記部材が形成される部分とは独立させた形状でシリコンを残しておくための形状パターンでレジストを施し、ウェットエッチングを行う工程と、
封止剤の供給口を開けて封止剤を供給し、前記封止溝を伝わせて、前記１又は複数の加圧手段と前記吐出室との間に形成される空隙部分を封止する工程と、
前記取り出し口となる部分を開口する工程と
を少なくとも有することを特徴とする液滴吐出ヘッド製造方法。
【請求項２】
前記取り出し口となる部分のパターン形状は、櫛歯又はスリット形状であることを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド製造方法。
【請求項３】
連通するノズルから液体を吐出させるための１又は複数の部材が少なくとも形成される第１の基板と、電力が供給されると、選択された又は総ての前記部材を加圧する１又は複数の加圧手段を設けた第２の基板とを接合する工程と、
外部にある電力供給手段と前記加圧手段とを電気的に接続するための取り出し口を開口する工程とを少なくとも有する液滴吐出ヘッド製造方法において、
前記取り出し口を開口する工程の前に、少なくとも前記加圧手段と前記部材との間に形成される空隙部分を封止する工程を有することを特徴とする液滴吐出ヘッド製造方法。
【請求項４】
前記取り出し口を開口する工程を、ドライエッチング法を用いて行うことを特徴とする請求項１又は３記載の液滴吐出ヘッド製造方法。
【請求項５】
前記取り出し口を開口する工程を、前記ウェットエッチング法によって露出した前記ボロンを注入した層にレーザ光を照射して行うことを特徴とする請求項１記載の液滴吐出ヘッド製造方法。
【請求項６】
前記取り出し口を開口する工程を、前記取り出し口となる部分に残ったシリコンに粘着物をつけ、該粘着物を剥がして取り除くことを特徴とする請求項１又は３記載の液滴吐出ヘッド製造方法。。
【請求項７】
前記第１の基板と前記第２の基板との接合を陽極接合で行うことを特徴とする請求項１又は３記載の液滴吐出ヘッド製造方法。
【請求項８】
前記加圧手段にＩＴＯを用いることを特徴とする請求項請求項１又は３記載の液滴吐出ヘッド製造方法。
【請求項９】
前記ＩＴＯを前記第２の基板に成膜する際、
前記加圧手段となるＩＴＯと独立させて前記取り出し口となる部分にもＩＴＯを成膜することを特徴とする請求項８記載の液滴吐出ヘッド製造方法。
【請求項１０】
外部の力により少なくとも一部分が形状変化して、連通するノズルから吐出液体を吐出させる１又は複数の吐出室が少なくとも形成される第１の基板と、該第１の基板と接合し、電力が供給されると、選択された又は総ての前記吐出室に力を加えて形状変化させる１又は複数の加圧手段を有する第２の基板とを少なくとも備えた液滴吐出ヘッドにおいて、
前記第１の基板又は前記第２の基板には、前記加圧手段と外部の電力供給手段とを電気的に接続するための取り出し口が開口されていない状態で、前記加圧手段と前記吐出室との間に形成される空隙部分を封止するための封止剤供給口を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
【請求項１１】
前記第１の基板において、前記封止剤供給口から供給される前記封止剤を伝わせるための溝を前記第２の基板と対向する面に形成することを特徴とする請求項１０記載の液滴吐出ヘッド。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の液滴吐出ヘッドを有し、
該液滴吐出ヘッドにインクを供給するインク供給手段と、
ヘッド位置制御信号に基づいて前記液滴吐出ヘッドを移動させる走査駆動手段と、
記録対象となる記録部材と前記液滴吐出ヘッドとの相対位置を変化させる位置制御手段と
を少なくとも備えたことを特徴とする液滴吐出記録装置。
【請求項１３】
請求項１０又は１１記載の液滴吐出ヘッドを有し、
該液滴吐出ヘッドに発光材料を含む溶液を供給する材料供給手段と、
位置制御信号に基づいてインクノズルから電界発光基板に向けての前記溶液の吐出を制御する制御手段と
を少なくとも備えたことを特徴とする電界発光基板製造装置。
【請求項１４】
前記発光材料は、有機化合物であることを特徴とする請求項１３記載の電界発光基板製造装置。
【請求項１５】
請求項１０又は１１記載の液滴吐出ヘッドを有し、
該液滴吐出ヘッドとマイクロアレイ基板とを相対的に移動させる駆動手段と、前記液滴吐出ヘッドが有するノズルからマイクロアレイ群に向けての生体分子を含む液体の吐出を制御する制御手段と
を少なくとも備えたことを特徴とするマイクロアレイ製造装置。
【請求項１６】
請求項１０又は１１記載の液滴吐出ヘッドを有し、
該液滴吐出ヘッドにカラーフィルタを形成させる溶液を供給する材料供給手段と、
位置制御信号に基づいてインクノズルからカラーフィルタ基板に向けての前記溶液の吐出を制御する制御手段と
を少なくとも備えたことを特徴とするカラーフィルタ製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えば液滴吐出ヘッド、その製造方法等に関するものである。特にガラス基板との接合後に液滴吐出に必要な各部材をシリコン（珪素）に形成する液滴吐出ヘッドの製造方法等に適用されるものである。そして、そのようにして製造した液滴吐出ヘッドを用いたカラーフィルタやＯＥＬ表示基板（パネル）等の製造方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液滴吐出方式（代表的なものとして、インクを吐出して印刷等を行うために用いるインクジェット方式がある）の装置は、家庭用、工業用を問わず、あらゆる分野の印刷に利用されている。工業における様々な用途にも利用されつつある。液滴吐出方式では、例えば複数のノズルを有する液滴吐出ヘッドを対象物との間で相対移動させ、対象物の所定の位置に液体を吐出するものである。特に最近、液晶（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）を用いた表示装置を作製する際のカラーフィルタ、有機電界発光（Ｏｒｇａｎｉｃ  ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  ：以下、ＯＥＬという）素子を用いた表示基板、ＤＮＡ等、生体分子のマイクロアレイ等の製造に利用されている。
【０００３】
ここで、液滴を吐出させるための方法が少なくとも２つある。１つは、吐出する液体（以下、吐出液体という）を加熱し、気体（バブル）を発生させ、その圧力によって、ヘッドの各ノズルから液滴を吐出させる方法である。もう１つは、吐出液体を溜めておく吐出室の少なくとも一面の壁（ここでは、底壁とする。この壁は他の壁とも一体形成されているが、以下、この壁のことを振動板ということにする）が撓んで形状が変化するようにしておき、振動板を撓ませて吐出室内の圧力を高め、ノズルから液滴を吐出させる方法である。
【０００４】
ここでは後者の方法について考える。後者の方法を実現するための液滴吐出ヘッドの部材を製造するため、ガラス基板、シリコン基板を加工する。ガラスには、例えば振動板を撓ませる駆動を行わせるための電極を形成する。また、ウェットエッチング等によりシリコンを加工し、吐出室等の部材を形成する。
【０００５】
ここで、液滴吐出ヘッドにおいて、シリコンをできるだけ薄くし、吐出室の側壁を低くする（約１４０μｍ以下で構成する）傾向がある（例えば特許文献１参照）。というのは、各ノズルの各吐出室は側壁で仕切られているが、ノズル間の間隔が狭くなると側壁も薄くなる。したがって、側壁を高くすると吐出室内の吐出液体に加わる圧力により側壁も撓んでしまう。そのため、隣接する吐出室の吐出液体にも圧力が加えられ、本来液体を吐出するべきではないノズルからも吐出されてしまう、いわゆるクロストークが発生する。とはいえ、シリコンを薄くすると加工時に割れやすくなってしまう。
【０００６】
そこで、割れない程度の厚さのシリコン基板を、加工したガラス基板と接合した後に、シリコン基板を所望の厚さまでエッチングし、その後、部材形成加工する方法が提案されている（例えば特許文献２参照）。通常、液滴吐出ヘッドにおけるガラス基板の厚さはシリコン基板の厚さの約１０倍あるので、安定な状態でシリコン基板に対して部材形成加工が行え、歩留まりを高くすることができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−９９３号公報
【特許文献２】
特開２００１−６３０７２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、シリコン基板の加工は主にウェットエッチングによって行われる。したがって、上述のようなガラス基板に接合した後に加工する方法では、加工したガラス基板の電極中にエッチャント（エッチング溶液）が侵入しないようにする必要がある。シリコン基板がガラス基板の加工部分の蓋となり、エッチャントの侵入を防ぐ役割を果たすが、最終的には、電極と駆動制御回路とを電気的に接続して電力の供給を受けなければならず、そのための電極取り出し口を形成する必要がある。
【０００９】
そこで、本発明はこのような状況を解決するため、第１の基板となるシリコン基板と第２の基板となるガラス基板とを接合してから電極取り出し口の開口を行う液滴吐出ヘッドにおける製造方法等を得ることを目的とする。また、これにより製造した液滴吐出を用いた印刷等の記録装置、カラーフィルタ製造装置、電界発光基板製造装置等を得ることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッド製造方法は、シリコンを材料とし、液体を吐出させるための部材が形成される第１の基板において、部材が形成される面と反対の面に、ボロン注入した層及び封止溝を形成し、また、電力供給により部材を加圧して吐出液体を吐出させる１又は複数の加圧手段を第２の基板に形成する工程と、第１の基板と第２の基板とを接合する工程と、各部材を形成するための形状パターンでレジストを施すと共に、加圧手段と外部の電力供給手段とを電気的に接続するための取り出し口となる部分に、部材が形成される部分とは独立させた形状でシリコンを残しておくための形状パターンでレジストを施し、ウェットエッチングを行う工程と、封止剤の供給口を開けて封止剤を供給し、封止溝を伝わせて、１又は複数の加圧手段と吐出室との間に形成される空隙部分を封止する工程と、取り出し口となる部分を開口する工程と
を少なくとも有するものである。
本発明においては、第１の基板にシリコンを材料として用い、加圧手段を有する第２の基板と接合してから、ウェットエッチング等により第１の基板に部材を形成する場合に、封止剤の供給口を開けて封止溝を伝わせて封止剤により空隙部分を封止した後に取り出し口となる部分を開口する。したがって、薄い第１の基板を、厚みのある、安定した第２の基板に接合してから加工を行うことができ、加工中の第１の基板の割れを防ぎ、歩留まりを高くすることができる。また、第１の基板をシリコンで構成する際には、ウェハの大口径化を図ることができ、一度に大量の液滴吐出ヘッドを製造することができる。また、取り出し口開口前に空隙部分を封止しておくので、加圧手段は、開口工程又はその後の工程で用いる液体、気体等の影響を受けず、また、空隙部分に異物が入り込りこむこともないため、歩留まりを高くすることができる。また、所望のパターン形状でレジストし、取り出し口となる部分に、所望の形状のシリコンを残すようにしたので、封止前に露出したボロンドープ層を壊してしまわず、封止前に、空隙部分に液体、異物が入り込むのを防ぐことができる。
【００１１】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッド製造方法において、取り出し口となる部分のパターン形状は、櫛歯又はスリット形状を成している。
本発明においては、液滴吐出ヘッドとなる部分を割ってしまわないように、また、異方性ウェットエッチングを行った場合にボロンを注入した層が露出する面積（シリコンを残す面積）を櫛歯の歯や、スリットの長さで調整することができるように、パターン形状を櫛歯又はスリット形状とする。したがって、取り出し口となる部分に、所望の面積だけボロンを注入した層を露出させ、また、シリコンを残すことができるので、封止剤を流入させるまでに取り出し口となる部分の剛性を保ちつつ、後の工程で容易に取り除けるように設計することができる。
【００１２】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッド製造方法は、連通するノズルから液体を吐出させるための１又は複数の部材が少なくとも形成される第１の基板と、電力が供給されると、選択された又は総ての部材に力を加える１又は複数の加圧手段を設けた第２の基板とを接合する工程と、外部にある電力供給手段と加圧手段とを電気的に接続するための取り出し口を開口する工程とを少なくとも有する液滴吐出ヘッド製造方法において、取り出し口を開口する工程の前に、少なくとも前記加圧手段と前記部材との間に形成される空隙部分を封止する工程を有するものである。
本発明においては、外部の力により少なくとも一部分が形状変化して、連通するノズルから吐出液体を吐出させる１又は複数の吐出室が少なくとも形成される第１の基板と電力が供給されると、選択された又は総ての部材に力を加える１又は複数の加圧手段を設けた第２の基板とを接合した後に取り出し口を開口する場合に、取り出し口を開口する前に、加圧手段と部材との間に形成される空隙部分を封止する工程を行っておく。したがって、薄い第１の基板を、厚みのある、安定した第２の基板に接合してから加工を行うことができ、加工中の第１の基板の割れを防ぎ、歩留まりを高くすることができる。また、第１の基板をシリコンで構成する際には、ウェハの大口径化を図ることができ、一度に大量の液滴吐出ヘッドを製造することができる。また、取り出し口開口前に空隙部分を封止しておくので、加圧手段は、開口工程又はその後の工程で用いる液体、気体等の影響を受けず、また、空隙部分に異物が入り込りこむこともないため、歩留まりを高くすることができる。
【００１３】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッド製造方法は、取り出し口を開口する工程をドライエッチング法を用いて行う。
本発明においては、取り出し口の開口にドライエッチング法を用いる。したがって、容易に、しかもきれいに取り出し口を開口することができる。
【００１４】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッド製造方法は、取り出し口を開口する工程を、ウェットエッチングによって露出したボロンを注入した層にレーザ光を照射して行う。
本発明においては、ボロンを注入した層にレーザ光を照射して取り出し口の開口を行う。したがって、容易に、しかもきれいに取り出し口を開口することができる。
【００１５】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッド製造方法は、取り出し口を開口する工程を、取り出し口となる部分に残ったシリコンに粘着物をつけ、粘着物を剥がして取り除く。
本発明においては、例えば粘着テープ等の粘着物をしりこんにつけ、剥がすことで力を加えて取り出し口を開口する。したがって、特に大がかりな装置を必要としなくても容易に開口することができる。また、破片は超音波洗浄によって容易に除去することができる。
【００１６】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッド製造方法は、第１の基板と第２の基板との接合を陽極接合で行う。
本発明においては、原子レベルでの接合ができる陽極接合により、第１の基板と第２の基板とを接合する。したがって、加工時に異物、液体等の入る余地がない。また、接着剤を用いずに接合することができるので、有機溶剤等を用いる場合には都合がよい。
【００１７】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッド製造方法は、加圧手段にＩＴＯを用いるものである。
本発明においては、部材に静電力による圧力を加えることができ、取り出し口の開口時にドライエッチングのガスによる生成物が付着しない透明電極のＩＴＯを用いる。したがって、工程中にドライエッチングを用いた場合に、金属電極のようにエッチングガスに反応し、反応生成物が再付着することもなく、アッシング等の作業を行って反応生成物を取り除く手間を省くことができる。また、反応生成物による抵抗増大や接触不良を防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッド製造方法は、ＩＴＯを第２の基板に成膜する際、加圧手段となるＩＴＯと独立させて取り出し口となる部分にもＩＴＯを成膜するものである。
本発明においては、第１の基板と第２の基板とを陽極接合する場合に、電極取り出し口となる部分が接合されてしまうのを防ぐため、電気的接続を防ぐため、加圧手段となるＩＴＯとは独立させて、取り出し口となる部分にもＩＴＯを成膜する。したがって、陽極接合を行っても取り出し口となる部分について、第１の基板と第２の基板とが接合せず、取り出し口の開口を容易に行うことができる。
【００１９】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、外部の力により少なくとも一部分が形状変化して、連通するノズルから吐出液体を吐出させる１又は複数の吐出室が少なくとも形成される第１の基板と、第１の基板と接合し、電力が供給されると、選択された又は総ての吐出室に力を加えて形状変化させる１又は複数の加圧手段を有する第２の基板とを少なくとも備えた液滴吐出ヘッドにおいて、第１の基板又は第２の基板は、加圧手段と外部の電力供給手段とを電気的に接続するための取り出し口が開口されていない状態で、加圧手段と吐出室との間に形成される空隙部分を封止するための封止剤供給口を備えたものである。
本発明においては、第１の基板と第２の基板とを先に接合してしまうと、後の工程で用いられる液体又は発生する異物等が、加圧手段と加圧手段によって変形等をする部材との空隙部分に入り込んで、駆動できず、歩留まりを低くする。そのため、第１の基板と第２の基板との接合後に空隙部分を封止できるような封止剤を供給できる封止供給口を第１の基板又は第２の基板に設ける。したがって、接合後に空隙部分を封止できるので、先に第１の基板と第２の基板とを接合することができる。また、空隙部分の封止により、ヘッドの長寿命化を図ることができる。
【００２０】
また、本発明に係る液滴吐出ヘッドは、第１の基板において、封止剤供給口から供給される封止剤を伝わせるための溝を第２の基板と対向する面に形成する。本発明においては、封止供給口から供給される封止剤が、複数の部材、加圧手段間の空隙に行き渡るように、封止溝を設ける。したがって、液滴吐出ヘッド全体に渡って空隙部分を封止することができる。
【００２１】
また、本発明に係る液滴吐出記録装置は、上記の液滴吐出ヘッドを有し、さらに、液滴吐出ヘッドにインクを供給するインク供給手段と、ヘッド位置制御信号に基づいて液滴吐出ヘッドを移動させる走査駆動手段と、記録対象となる記録部材と液滴吐出ヘッドとの相対位置を変化させる位置制御手段とを少なくとも備えたものである。
本発明においては、上記の液滴吐出ヘッドを有し、さらにその液滴吐出ヘッドにインクを供給するインク供給手段、ヘッドを異動させる走査駆動手段、記録対象とヘッドとの相対位置を変化させる位置制御手段とを少なくとも備え、長寿命化を図っている。したがって、長寿命の液滴吐出記録装置を得ることができる。
【００２２】
また、本発明に係る電界発光基板製造装置は、上記の液滴吐出ヘッドを有し、さらに、液滴吐出ヘッドに発光材料を含む溶液を供給する材料供給手段と、位置制御信号に基づいてインクノズルから電界発光基板に向けての溶液の吐出を制御する制御手段とを少なくとも備えたものである。
本発明においては、上記の液滴吐出ヘッドを有し、さらにそのヘッドに発光材料を含む溶液を供給する材料供給手段、ヘッドの溶液吐出を制御する制御手段を少なくとも備え、長寿命化を図っている。したがって、長寿命の電界発光基板製造装置を得ることができる。
【００２３】
また、本発明に係る電界発光基板製造装置において、発光材料は有機化合物である。
本発明においては、有機化合物を発光材料とする。したがって、発光の反応がよい電界発光基板を得ることができる。
【００２４】
また、本発明に係るマイクロアレイ製造装置は、上記の液滴吐出ヘッドを有し、液滴吐出ヘッドとマイクロアレイ基板とを相対的に移動させる駆動手段と、液滴吐出ヘッドが有するノズルからマイクロアレイ群に向けての生体分子を含む液体の吐出を制御する制御手段とを少なくとも備えたものである。
本発明においては、上記の液滴吐出ヘッドを有し、ヘッドとマイクロアレイ基板とを相対的に移動させる駆動手段、生体分子を含む溶液をヘッドが吐出する際の制御をする制御手段を少なくとも備え、長寿命化を図っている。したがって、長寿命のマイクロアレイ製造装置を得ることができる。
【００２５】
また、本発明に係るカラーフィルタ製造装置は、上記の液滴吐出ヘッドを有し、液滴吐出ヘッドにカラーフィルタを形成させる溶液を供給する材料供給手段と、位置制御信号に基づいてインクノズルからカラーフィルタ基板に向けての溶液の吐出を制御する制御手段とを少なくとも備えたものである。
本発明においては、上記の液滴吐出ヘッドを有し、ヘッドにカラーフィルタを形成させる溶液を供給する材料供給手段、溶液の吐出を制御する制御手段を少なくとも備え、長寿命化を図っている。したがって、長寿命のカラーフィルタ製造装置を得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の第１の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドを分解して表した図である。図１はフェイス型の液滴吐出ヘッドを表している。図１において、第１の基板であるキャビティプレート１は例えば厚さ約１４０μｍの（１１０）面方位のシリコン単結晶基板（このシリコン基板を含め、以下、単にシリコン基板という）で構成されている。シリコン基板に異方性ウェットエッチングをし、キャビティプレート１の各部材である、底壁が振動板４となる吐出室５、各ノズル共通に吐出する液体を貯めておくためのリザーバ９等となる凹部６、１０等を形成する。また、ギャップ封止剤を流入させるための封止溝２３を形成する。ここで、キャビティプレート１の下面（ガラス基板２と対向する面）には、絶縁膜となるＴＥＯＳ（Ｔｅｔｒａｅｔｈｙｌ  ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ  Ｔｅｔｒａｅｔｈｏｘｙｓｉｌａｎｅ：テトラエトキシシラン、珪酸エチル）膜０．１μｍをプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ）法により成膜している。これは、液滴吐出ヘッドを駆動させた時の絶縁破壊及び短絡を防止するためである。
【００２７】
第２の基板となるガラス基板２は厚さ約１ｍｍであり、図１で見るとキャビティプレート１の下面に接合される。ここでガラス基板２となるガラスにはホウ珪酸系の耐熱硬質ガラスを用いることにする。ガラス基板２には、キャビティプレート１に形成される各吐出室５に合わせ、エッチングにより深さ約０．３μｍの凹部１３が設けられる。その内部に電極１２、リード部１４及び端子部１５（以下、これらを合わせて電極部という）を設けるので、その凹部１３のパターン形状は電極部形状よりも少し大きめに作成する。本実施の形態では、凹部１３内部に設ける電極部の材料として、酸化錫を不純物としてドープした透明のＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：インジウム錫酸化物）を用い、凹部１３内に例えば０．１μｍの厚さにスパッタ法を用いて成膜する。その際、ダミーＩＴＯパターン２４も同時に成膜する。したがって、振動板４と電極１２との間で形成されるギャップ（空隙）は、この凹部１３の深さ、電極１２及び振動板４（ＴＥＯＳ膜）の厚さにより決まることになる。このギャップは吐出特性に大きく影響する。ここで、電極部の材料はＩＴＯに限定するものではないが、本実施の形態では、後述する工程との関係でＩＴＯを用いている。また、ガラス基板２には、リザーバ９となる凹部１０と連通するインク供給口１７及びギャップ部分を封止するための封止ギャップ剤を供給する封止材供給口２２を設ける。
【００２８】
第３の基板となるノズルプレート３は例えば厚さ約１００μｍのシリコン基板である。ガラス基板２とは反対の面（図１の場合には上面）でキャビティプレート１と接合している。ノズルプレート３上面には、吐出室５となる凹部６と連通するノズル孔１６が形成される。下面にはオリフィス７となる細溝８を設け、吐出室５となる凹部６とリザーバ９となる凹部１０とを連通させる。ここではノズル孔１６を有するノズルプレート３を上面とし、ガラス基板２を下面として説明するが、実際に用いられる場合には、ノズルプレート３の方がガラス基板２よりも下面となることが多い。
【００２９】
図２は液滴吐出ヘッドの断面図である。図２において、吐出室５は、ノズル孔１６から吐出させる吐出液体を溜めておく。吐出室５の底壁である振動板４を撓ませることにより、吐出室５内の圧力を高め、ノズル孔１６から液滴を吐出させる。本実施の形態では、振動板４は、高濃度のボロンドープ層で構成されている。所望の厚さの振動板４を形成するために、同じだけの厚さのボロンドープ層を形成する。これはアルカリ性水溶液でシリコンの異方性ウェットエッチングを行った場合、ボロンをドーパントとしたときには高濃度（約５×１０１９ｃｍ−３以上）の領域で極端にエッチングレートが小さくなる。したがって、本実施の形態では吐出室５、リザーバ９を異方性ウェットエッチングで形成する場合に、ボロンドープ層が露出するとエッチングレートが極端に小さくなることを利用した、いわゆるエッチングストップ技術を用いて、振動板４の厚さ、吐出室５の容積を高精度で形成する。エッチングストップとは、エッチング面から発生する気泡が停止した状態と定義し、実際のウェットエッチングにおいては、気泡の発生の停止をもってエッチングがストップしたものと判断する。９はリザーバである。リザーバ９はインクタンク（図示せず）からインク供給口１７を介して供給されるインクを貯めておく。細溝８はいわばオリフィス７の役割をする。
【００３０】
１８は、ワイヤ２１を介して端子部１５と接続され、電極１２に電荷の供給及び停止を制御する発振回路である。発振回路１８は例えば２４ｋＨｚで発振し、電極１２に０Ｖと３０Ｖのパルス電位を印加して電荷供給を行う。この発振回路１８が駆動し、電極１２に電荷を供給して正に帯電させると、振動板４は負に帯電し、静電気力により電極１２に引き寄せられて撓む。これにより吐出室５の容積は広がる。そして、電極１２への電荷供給を止めると振動板５は元に戻るが、そのときの吐出室の容積も元に戻るから、その圧力により差分のインク滴１９が吐出し、例えば記録対象となる記録紙２０に着弾することによって記録が行われる。なお、このような方法は引き打ちと呼ばれるものであるが、バネ等を用いてインク液滴を吐出する押し打ちと呼ばれる方法もある。なお、キャビティプレート１と発振回路１８とについてもワイヤで接続されるが、ドライエッチングにより基板の一部に開けた酸化膜の窓（図示せず）にワイヤを差し込み、接続する。また、端子部１５とワイヤ２１とは電極取り出し口２５を介して接続されている。
【００３１】
図３は液滴吐出ヘッドの上面からの透過図である。フェイス型の液滴吐出ヘッドでは、ノズル孔１６、吐出室５、リザーバ９、電極１２、リード部１４及び端子部１５は図３のような位置関係となる。また、リード部１４の部分にギャップ封止剤を流入させ、固化させることによって、電極１２部分を封止する。そして、ダイシング工程によって完成品としての液滴吐出ヘッドには残っていないが、ダミーＩＴＯパターン２４を端子部１５の周縁に可能な限り成膜しておく。これは、後の工程でガラス基板２とキャビティプレート１となるシリコン基板とを陽極接合する際に、この部分を接合してしまわないようにするためである。なお、図３の液滴吐出ヘッドでは、ノズル孔１６をはじめとする部材は、５つずつしか記載していないが、実際には１つの液滴吐出ヘッドには多くのノズル孔１６が存在する。また、図３において、キャビティプレート１に形成される吐出室５、リザーバ９を長方形で簡略して記載しているが、実際には、（１１０）面方位の異方性ウェットエッチングを行って形成するため、鋸歯形状をしている（図１においても同様である）。
【００３２】
図４は第１の実施の形態に係る液滴吐出ヘッドの製造工程を表す図である。図４に基づいて本発明における０．８μｍの振動板１２を有する液滴吐出ヘッド製造工程について説明する。なお、実際には、シリコンウェハから複数個分の液滴吐出ヘッドの部材を同時形成するが、図４ではその一部分だけを示している。
【００３３】
まず、図４（ａ）に示すように、約１ｍｍのガラス基板２に対し、電極部の形状パターンに合わせて０．３μｍの深さの凹部を形成する。そして、例えばスパッタ法を用いて０．１μｍの厚さの電極部及びダミーＩＴＯパターン２４を形成する。さらに、ドリル等を用いて、ギャップ封止剤を流入させるための封止剤供給口２２となる孔及びインク供給口１７となる孔を作成する（図４（ａ））。ここで、この工程で封止剤供給口２２となる孔及びインク供給口１７を貫通させてしまうと、ウェットエッチング時にエッチャントとなる溶液がギャップに流入してしまうので、この工程においては貫通させず、後の工程において外部から容易に貫通させることができる程度の孔に留めておく。
【００３４】
次に図４（ｂ）について説明する。キャビティプレート１となるシリコン基板（この時点では、通常ウェハ状である）の両面を研磨し、例えば厚さを５２５μｍにする。そして、シリコン基板に付着した微小パーティクル（粒子等、大気中の浮遊物、人体からの発塵等）を洗浄するためのＳＣ−１洗浄（アンモニア水と過酸化水素水の混合液による洗浄）及びシリコン基板に付着した金属を洗浄するためのＳＣ−２洗浄（塩酸と過酸化水素水の混合液による洗浄）のコンビネーション洗浄を行う。これは、酸化膜成膜の障害にならないように、また、成膜時の熱処理によりシリコン基板が表面に付着した金属を取り込まないように、異物をあらかじめ除去しておくものである。なお、特にパーティクルや金属を除去できるのであれば、洗浄方法はＳＣ−１洗浄やＳＣ−２洗浄に特に限る必要はない。
【００３５】
洗浄後、キャビティプレート１の下面となる面ををＢ２  Ｏ３  を主成分とする固体の拡散源に対向させ、石英ボードにセットする。そして、縦型炉にその石英ボートをセットし、炉内を窒素雰囲気にして温度を摂氏１０５０℃に上昇させて６時間保持し、ボロン（硼素）をシリコン基板中に拡散させ、ボロンドープ層４１を形成する。ここで、ボロンドープ層の成層処理を施す際、シリコン基板を炉内に投入し、取出しするタイミングは、炉内の温度が摂氏８００℃（又はそれ以上）の時に行う。これにより、シリコン基板内部で酸素欠陥発生速度が速くなる温度領域（約６００℃〜８００℃）を通過する時間を短縮し、酸素欠陥発生を抑えることができる。ボロンドープ層４１のシリコン基板表面にはボロン化合物が形成される。これを酸素及び水蒸気雰囲気中、例えば摂氏６００℃の条件で１時間３０分酸化させ、Ｂ２  Ｏ３  ＋ＳｉＯ２  に化学変化させた後、例えばバッファードフッ酸（ＢＨＦ）等のフッ酸水溶液でのエッチングを行って除去する。
【００３６】
そして、プラズマＣＶＤ法により、ボロンドープ層４１の表面にＴＥＯＳ膜を１μｍ成膜する。このＴＥＯＳ膜に封止溝２３となる溝を形成するためのレジストパターニングを施した後、フッ酸水溶液でウェットエッチングを行い、ＴＥＯＳエッチングマスクをパターニングする。パターニングには例えばＳｉＯ２  のような熱酸化膜も考えられるが、１０００℃以上の高温で処理を行うため、ボロンドープ層４１中のボロンをますますより内部に拡散させてしまう可能性がある。また、ガラス基板２と接合後のパターニングに熱酸化膜を成膜しようとすると、ガラス基板２を溶かす場合がある。そこで、本実施の形態では低温での成膜が可能なＴＥＯＳをエッチングマスクとして用いる。ＴＥＯＳによるパターニング後、シリコン基板を３重量パーセントの濃度の水酸化カリウム水溶液に例えば５０分間浸してウェットエッチングし、深さ１００μｍの封止溝２３を形成する。その後、ＴＥＯＳエッチングマスクを剥離する。
【００３７】
次に再度プラズマＣＶＤ法により、成膜時の処理温度が摂氏３６０℃、高周波出力が２５０Ｗ、圧力が６６．７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、ガス流量がＴＥＯＳ流量１００ｃｍ３  ／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ３  ／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）の条件で、ボロンドープ層４１表面にＴＥＯＳ膜１１を０．１μｍ成膜する。ここで、本実施の形態ではＴＥＯＳ膜１１成膜処理前に、処理温度が摂氏３６０℃、高周波出力が２５０Ｗ、圧力が６６．７Ｐａ（０．５Ｔｏｒｒ）、ガス流量がＴＥＯＳ流量１００ｃｍ３  ／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ３  ／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）の条件で、Ｏ２  プラズマ処理を１分間行い、シリコン基板（ボロンドープ層４１）表面をクリーニングする。これにより、ＴＥＯＳ膜１１の絶縁耐圧の均一性が向上する。場合によっては、ＴＥＯＳ膜１１上にアニール処理を施し、膜の緻密性を向上させ、絶縁耐圧をさらに向上させる。
【００３８】
そして、図４（ｃ）に示すように、シリコン基板とガラス基板２との陽極接合を行う。陽極接合とは、シリコン基板とガラス基板２とを３６０℃に加熱した後、ガラス基板３を負極側と接続し、シリコン基板を正極側と接続して、８００Ｖの電圧を印加することで行う接合である。陽極接合によって、ガラス基板３とシリコン基板とは原子レベルで接合される。この時点では、ガラス基板３上の加工を施した部分（電極１２等を形成した部分）は、シリコン基板が蓋となって被さっており、しかも電極１２に通じる孔も貫通していないので、ウェットエッチングを行ってもギャップにエッチャントが流入しない。また、ダミーＩＴＯパターン２４により、シリコン基板とガラス基板２との間にＩＴＯが成膜されているために、陽極接合を行ってもこの部分は接合されない。そのため、電極取り出し口２５の開口工程において、処理を容易に行うことができる。
【００３９】
陽極接合後、図４（ｄ）に示すように、接合した基板を３８重量パーセントの濃度の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液に１６４分浸し、さらに３２重量パーセントの濃度の水酸化カリウム水溶液に１０分浸してシリコン基板を３８５μｍエッチングする（つまり、シリコン基板は１４０μｍ残ることになる）。濃度の高いＫＯＨに浸すことで、ある程度の厚さまではエッチング速度を優先し、その後、濃度の低いＫＯＨに浸すことにより、シリコン基板の表面荒れを抑え、かつ、エッチング面上にできる極小突起の発生率も抑えるように仕上げることができる。シリコン基板の全面エッチングを行う方法としては、グラインドした後に、フッ酸・硝酸混合液を用いて加工変質層を取り除く方法も有効である（グラインドにより３７５μｍ、フッ酸・硝酸混合液により１０μｍの計３８５μｍエッチングを行う）。
【００４０】
次に図４（ｅ）について説明する。プラズマＣＶＤにより、成膜時の処理温度が摂氏３６０℃、高周波出力が７００Ｗ、圧力が３３．３Ｐａ（０．２５Ｔｏｒｒ）、ガス流量がＴＥＯＳ流量１００ｃｍ３  ／ｍｉｎ（１００ｓｃｃｍ）、酸素流量１０００ｃｍ３  ／ｍｉｎ（１０００ｓｃｃｍ）の条件でエッチングを施した面に対してＴＥＯＳ膜を１．５μｍ成膜する。そして、吐出室５、リザーバ９等、キャビティプレート１の部材を形成するためのレジストパターニングをＴＥＯＳ膜に施し、フッ酸水溶液でエッチングしてＴＥＯＳエッチングマスクをパターニングする。
【００４１】
ここで、電極取り出し口２５となる部分のパターニングについて説明する。シリコン基板において、電極取り出し口２５となる部分は最終的には取り除かれる。ただ、次に行うウェットエッチング工程において、電極取り出し口２５にはある程度シリコンを残しておく必要がある。というのは、キャビティプレート１となるシリコン基板をウェットエッチングした場合には、エッチングストップ技術により振動板４となる部分以外にもボロンドープ層４１が残る。ボロンドープ層４１は非常に薄い層である。対して、電極取り出し口２５は、ボロンドープ層４１の厚さに対してその面積が大きいので（約２×１０ｍｍ２  ）、このように薄いボロンドープ層４１だけを残すと、機械的振動に脆く、穴が開きやすくなる。そのため、ギャップ封止剤でギャップが封止されていない間にボロンドープ層４１が壊れると、液体、異物がギャップに入り込んでしまい、駆動不能の液滴吐出ヘッドが製造され、歩留まりを低下させることになる。そこで、電極取り出し口２５部分の剛性を保てるだけのシリコンを残し、かつギャップ封止剤で封止後の工程で残したシリコンを取り除きやすくするために、電極取り出し口２５の周縁部分だけをエッチングで取り除くようなマスクパターンを形成する。
【００４２】
パターニング形成後、基板全体を３５重量パーセントの濃度の水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液に浸し、パターニングしていない部分のシリコン基板の厚さが約１０μｍになるまでウェットエッチングを行う。その後、さらにシリコン基板を３重量パーセントの濃度の水酸化カリウム水溶液に浸し、前述したエッチングストップとみなすことができるまでウェットエッチングを行う。これにより、ボロンドープ層４１が振動板４となり、またリザーバ９の底壁面となる。このように２種類の濃度の異なる水酸化カリウム水溶液を用いたエッチングを行うことによって、振動板４の面荒れを抑制することができる。本実施の形態では、このようなエッチングを施すことにより、厚み精度を０．８±０．０５μｍ以下にすることができ、液滴吐出ヘッドの吐出性能を安定化することができる。
【００４３】
次に図４（ｆ）に示すように、フッ酸水溶液でＴＥＯＳエッチングマスクを除いた後、以前の工程で途中まで開けておいたインク供給口１７となる孔及び封止剤供給口２２となる孔にレーザ加工を施し、貫通させる。そして、ギャップ封止剤して例えばエポキシ樹脂を封止材供給口２２から流入させ、封止溝２３を伝わせて、ノズル毎に設けられているギャップを封止する。電極取り出し口２５を開口前に封止することにより、ギャップに異物、ガス等の流入を防ぎ、歩留まりの低下を防ぐことができる。
【００４４】
図４（ｇ）は電極取り出し口２５の開口工程を示している。ここでは、ＲＩＥドライエッチング法を利用して開口を行う。ＲＦパワーが２００Ｗ、圧力が４０Ｐａ（０．３Ｔｏｒｒ）、ＣＦ４  流量が３０ｃｍ３  ／ｍｉｎ（３０ｓｃｃｍ）の条件で、シリコンマスクを用いて６０分間エッチングする。ここで、本実施の形態では、電極部をＩＴＯを材料として構成しているが、例えば端子部１５をＣｒ（クロム）等の金属電極を用いている場合、金属がエッチングガスと反応し、反応生成物が端子部１５表面等に再付着する。この反応生成物を取り除かないと、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）との接続不良や抵抗の増大等が生じる。このような場合には、例えばＯ２  アッシングを行って除去する。ただ、反応生成物を除去する方法はＯ２  アッシングに限られない。エッチングの際にシリコンマスクを用いているのも、金属マスクを用いると反応生成物が付着してしまうからである。このようにＲＩＥドライエッチングを行うことにより電極取り出し口２５の薄膜部分をきれいに取り除くことができ、残し部分も簡単に除くことができる。
【００４５】
次に図４（ｈ）について説明する。この時点でインク供給口１７は貫通しているが、キャビティプレート１に形成したリザーバ９と連通させなければならない。そこで、機械加工、レーザ加工等により、リザーバ９の一部を開口し、インク供給口１７と連通させる。次にノズルプレート３であるが、ノズルプレート３となる１００μｍのシリコン基板にノズル孔１６を開ける。また、ウェットエッチング等を用いて細溝８を形成する。そして、さらに電極取り出し口２５に合わせた貫通穴（図示せず）を形成する。そして、例えばエポキシ樹脂等の接着剤を用いてキャビティプレート１上に接着する。
【００４６】
最後に、図４（ｉ）に示すように、ダイシングを行ってウェハに一体形成されている複数の液滴吐出ヘッドを個々に切り離し、完成する。その際、ダミーＩＴＯパターン２４の部分は、他の液滴吐出ヘッドとの境界であるため、ダイシングによって切削される。
【００４７】
以上のように第１の実施の形態によれば、キャビティプレート１となるシリコン基板を、厚みのある、安定したガラス基板２に接合してから、各部材を形成するようにしたので、キャビティプレートを薄く構成することができ、クロストーク等を防ぐことができる。また、ヘッド製造の工程において、シリコン基板の割れを防ぎ、歩留まりを高くすることができる。しかも、大口径のウェハを用いることができるので、一度に製造できる液滴吐出ヘッドの数を増やすことができ、生産性を向上させることができる。また、電極取り出し口２５となる部分について、ギャップを封止するまで、電極取り出し口２５部分のシリコンをできるだけ残し、全体を取り除かないようにして剛性を高めたので、電極取り出し口２５部分に残るボロンドープ層４１が壊れたり、穴が開いたりするのを防ぐことができる。そして、封止剤供給口２２を貫通し、ギャップ剤を流入させてギャップを封止してから電極取り出し口を開口するようにしたので、ギャップに異物等が入るのを防ぐことができる。また、その後も異物が入り込まないので、長寿命化を図ることができる。そして、電極取り出し口２５の開口にＲＩＥドライエッチングを用いるようにしたので、電極取り出し口２５に余分なシリコン、ボロンドープ層の破片等を残さずに開口することができる。また、その際、ＩＴＯを材料として電極部を構成するようにしたので、金属のようにドライエッチングに用いるガスに反応して生成された反応生成物が再付着することもなく、そのためのアッシング等を行う必要もない。さらに、シリコン基板とガラス基板２とを陽極接合する場合に、ダミーＩＴＯパターン２４を設け、電極取り出し口２５部分のシリコン基板とガラス基板２とが接合されないようにしたので、電極取り出し口２５の開口工程において作業を容易に行うことができる。
【００４８】
実施の形態２．
上述の実施の形態では、電極取り出し口２５を開口する工程において、ＲＩＥドライエッチングを用いた開口方法を用いているが、これに限定するものではない。例えば、残したシリコンに、粘着テープ等の粘着物をつけ、粘着力を利用してボロンドープ層４１を壊すことで開口する方法もある。剥がすことによって、ボロンドープ層４１の一部が割れて壊れ、その破片が残ることになるが、超音波洗浄等の方法で除去することができる。粘着力については特に規定しないが、弱すぎればボロンドープ層４１は壊れないし、強すぎれば本来壊してはいけない箇所も壊してしまうおそれがあるので、シリコンの面積等に基づいて調整する必要がある。この工程を行う段階では、すでにギャップを封止しているので、ギャップにその破片が入り込むこともない。また、場合によっては、粘着物をつけた後、一度加圧してボロンドープ層４１を壊してから剥がすようにしてもよい。この場合には、粘着物の粘着力がさほど高くなくても開口することができる。
【００４９】
また、レーザを用いて、露出しているボロンドープ層４１の部分にレーザ光を照射して除去加工する方法等も考えられる。ボロンドープ層４１は薄い層であるので、高出力のレーザ装置でなくても除去することができる。
【００５０】
以上のように第２の実施の形態によれば、テープ等の粘着物をシリコンにつけて剥がすことにより、電極取り出し口２５の開口を行うようにしたので、特別な装置を用いなくても容易に電極取り出し口２５の開口を行うことができる。また、レーザを用いて開口を行うようにしたので、シリコン、ボロンドープ層の破片等を残さずに開口することができる。
【００５１】
実施の形態３．
図５は、図４（ｅ）に示す工程において形成する電極取り出し口２５のマスクパターン形状例を表す図である。図５では、図５（ａ）は櫛歯形状の補正パターンを有するもの及び図５（ｂ）はスリット形状の補正パターンを有するものと２通りのマスクパターンの例を表している。図５内で点線で示しているのは、電極部の位置を表している。ここでは、ダイシングしていない状態で対を成している２つの滴吐出ヘッドにわたるマスクパターンを形成している。また図５のマスクパターンは（１１０）面方位の異方性ウェットエッチングを考慮して、傾きをもたせている。図５ではノズル２つ分のマスクパターンしか示していないが、実際には液滴吐出ヘッド上のノズル数の分に応じて櫛歯、スリット等のパターン形状が設けられている。
【００５２】
図６は、図５（ａ）及び図５（ｂ）のマスクパターン形状で実際にエッチングした場合に残るシリコン基板の形状を表した図である。残ったシリコンは、ボロンドープ層４１を介してしか、キャビティプレート１と接していない。つまり、独立した島が形成されている状態である。後の工程で開口を容易にするためには、キャビティプレート１とつながっていない方がよい。
【００５３】
図５及び図６で示すように、（１１０）面方位の異方性ウェットエッチングを行っている関係で、ＴＥＯＳエッチングマスクの形状と実際にエッチングされ、残ったシリコンの形状とは異なる。したがって、剛性を保ちつつ、その後の工程で取り除きやすくシリコンを残しやすくするために、あらかじめ考慮したＴＥＯＳエッチングマスクを形成する必要がある。そのための補正を行うのが図５にしめす補正パターンである。補正パターンの長さを調整することによって、残されるシリコンの面積（体積）、露出するボロンドープ層４１の面積を調整することができる。本実施の形態では、櫛歯形状とスリット形状による補正パターンを示したが、これに限定するものではない。
【００５４】
以上のように第３の実施の形態によれば、ＴＥＯＳエッチングマスクのパターンにより、シリコンが残る部分をキャビティプレート１とは独立に形成されるようにし、島となるようにしたので、電極取り出し口２５の開口工程時に、キャビティプレート１を傷つけることなく、容易に開口することができる。特に第２の実施の形態のような粘着物を用いて開口を行う方法には有効である。その際、例えば、スリット状、櫛歯にエッチングマスクのパターンを形成し、そのスリット、歯の長さを補正パターンとして、補正するようにて、残されるシリコンの面積、露出するボロンドープ層４１の面積を調整するようにしたので、剛性を保ちつつ、後の開口工程で容易に開口できるように工夫することができる。キャビティプレート１と独立させた島となるようにシリコンを残すようにしたので、開口工程時に容易に開口させることができる。
【００５５】
実施の形態４．
上述した実施の形態では、フェイス吐出型の液滴吐出ヘッドについて説明した。本発明ではこれに限定するものでなく、液滴吐出ヘッドの側面からの吐出を行う、いわゆるエッジ吐出型の液滴吐出ヘッドにも適用することができる。
【００５６】
実施の形態５．
図７は上述の実施の形態で製造した液滴吐出ヘッドを用いた液滴吐出方式（インクジェット方式）の印刷装置の主要な構成手段を表す図である。この液滴吐出印刷装置はいわゆるシリアル型の装置である。図６において、被印刷物であるプリント紙１１０が支持されるドラム１１１と、プリント紙１１０にインクを吐出し、記録を行う液滴吐出ヘッド１１２とで主に構成される。また、図示していないが、液滴吐出ヘッド１１２にインクを供給するためのインク供給手段がある。プリント紙１１０は、ドラム１１１の軸方向に平行に設けられた紙圧着ローラ１１３により、ドラム１１１に圧着して保持される。そして、送りネジ１１４がドラム１１１の軸方向に平行に設けられ、液滴吐出ヘッド１１２が保持されている。送りネジ１１４が回転することによってに液滴吐出ヘッド１１２がドラム１１１の軸方向に移動するようになっている。
【００５７】
一方、ドラム１１１は、ベルト１１５等を介してモータ１１６により回転駆動される。また、プリント制御手段１１７は、印画データ及び制御信号に基づいて送りネジ１１４、モータ１１６を駆動させ、また、ここでは図示していないが、液滴吐出ヘッド１１２にある発振回路４０を駆動させて振動板４を振動させ、制御をしながら印刷を行わせる。
【００５８】
以上のように第５の実施の形態によれば、液滴吐出ヘッドを製造する工程において、封止剤を封入し、長寿命化を図った液滴吐出ヘッドを用いるようにしたので、同様に長寿命の印刷装置を得ることができる。しかも、上述の製造方法はキャビティプレート１を薄く加工することができるので、振動板４をさらに薄く形成することができ、ノズル、吐出室等の間隔を狭くすることができ、さらに高解像度の印刷をすることができる。
【００５９】
実施の形態６．
図８は上述の実施の形態で製造した液滴吐出ヘッドを用いたＯＥＬを用いた表示パネル（以下、ＯＥＬ基板という）の製造装置を表す図である。図８において、１２０は上述の実施の形態で説明したものと同様の液滴吐出ヘッドである。ここで、液滴吐出ヘッド１２０は３次元的に回転できるものとする。また、液滴吐出ヘッド１２０は第１の実施の形態で説明した液滴吐出ヘッドを複数つなぎ合わせたものであってもよい。
【００６０】
Ｙ方向駆動軸１２２にはＹ方向駆動モータ１２３が接続されている。Ｙ方向駆動モータ１２３は、例えばステッピングモータ等である。制御手段１２８からＹ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｙ方向駆動軸１２２を回転させる。Ｙ方向駆動軸１２２が回転させられると、液滴吐出ヘッド１２０はＹ方向駆動軸１２２の方向に沿って移動する。Ｘ方向ガイド軸１２４は、基台１２７に対して動かないように固定されている。
【００６１】
設置台１２１は、製造すべきＯＥＬ用基板１３０を設置させるものである。設置台１２１には、ＯＥＬ用基板１３０を基準位置に固定するための機構が備えられている。設置台１２１には設置台駆動モータ１２５が備えられている。設置台駆動モータ１２５も、例えばステッピングモータ等である。制御手段１２８からＸ軸方向の駆動信号が供給されると、設置台１２１をＸ軸方向に移動させる。すなわち、設置台１２１をＸ軸方向に駆動し、液滴吐出ヘッド１２０をＹ軸方向に駆動させることで、液滴吐出ヘッド１２０をＯＥＬ用基板１３０上のいずれの場所にも自在に移動させることができる。また、ＯＥＬ用基板１３０に対する液滴吐出ヘッド１２０の相対速度も、各軸方向の駆動機構によって駆動する設置台１２１と液滴吐出ヘッド１２０の速度によって定まる。
【００６２】
制御手段１２８は、液滴吐出ヘッド１２０の発振回路（図示せず）を発振させるための液滴吐出用の電圧を印加し、インク吐出の制御を行う。また、Ｙ方向駆動モータ１２３には、液滴吐出ヘッド１２０のＹ軸方向の移動を制御する駆動信号を送信する。設置台駆動モータ１２５には設置台１２１のＸ軸方向の移動を制御する駆動信号を送信する。
【００６３】
クリーニング機構部１２６は、液滴吐出ヘッド１２０を清掃する清掃用布を備えている。特に図示していないが、クリーニング機構部１２６にもＸ方向駆動モータが備えられている。そして、このＸ方向駆動モータを駆動することにより、クリーニング機構１２６は、Ｘ方向ガイド軸１２４に沿って移動する。このクリーニング機構１２６の移動も制御手段１２８によって制御される。ヒータ１２９は、照明の照射によりＯＥＬ用基板１３０を加熱し、インクの蒸発、乾燥等を行う。このヒータ１２９の照明の照射に関する制御も制御手段１２８が行う。
【００６４】
なお、本実施の形態では、液滴吐出ヘッド１２０はＹ軸方向にしか移動せず、Ｘ軸方向については設置台１２１が移動するようにした。これを逆にしてもよいし、また、液滴吐出ヘッド１２０又は設置台１２１のどちらか一方又は双方がＸ軸方向及びＹ軸方向の双方に移動できるようにしてもよい。
【００６５】
次に、本発明に係る部分のＯＥＬ基板の製造について説明する。ＯＥＬに発光層等を形成する方法として、例えば発光材料を蒸着させる方法も採ることができる。ただ、液滴吐出方式でＯＥＬ基板の製造を行うと、電界発光素子となる高分子有機化合物の塗布とパターニングとが一度で行える。また目的の位置に直接吐出するので、電界発光素子となる有機化合物を無駄にせず必要最小限の量を吐出するだけですむ。
【００６６】
そこで本実施の形態では、例えばガラス等の透明基板上にＩＴＯ電極、正孔注入層及び正孔輸送層を形成した後、例えば、赤、緑、青に発光する発光材料を溶媒に溶かした溶液を液滴吐出ヘッド１２０から基板上に吐出し、塗布する。そして、その溶液の溶媒を蒸発させて発光層を形成するようにする（通常は、加法原色の３色である赤、緑、青の発光材料を用いるので、以下はこれらの発光材料を念頭に説明するが、これに限定されるものではない）。ここで赤の発光層となる部分には、ローダミンＢをドープしたＰＰＶ（ポリ（ｐ・フェニレンビニレン））のキシレン溶液を用いる。また緑の発光層となる部分にはＭＥＨ・ＰＰＶのキシレン溶液を用いる。さらに青の発光層となる部分にはクマリンをドープしたＰＰＶのキシレン溶液を用いる。ここで、赤、青又は緑の発光層に用いる有機化合物及び溶液はさまざまあるので、特に上記に示したものでなくてもよい。また、中間色を発色するような材料を用いてもよい。
【００６７】
そして、電子注入層として例えばＰＰＶを溶媒に溶かして塗布した後にコーティング乾燥する。その後、例えばアルミニウムリチウム合金の陰極電極をパターニングして、ＯＥＬ基板を作成する。
【００６８】
以上のように第６の実施の形態によれば、液滴吐出方式のＯＥＬ基板製造装置を構成したので、真空蒸着等の高度の技術を用いなくても容易に基板を製造することができる。また、液滴吐出ヘッドを製造する工程において、封止剤を封入し、長寿命化を図った液滴吐出ヘッドを用いるようにしたので、同様に長寿命のＯＥＬ基板製造装置を得ることができる。しかも、上述の製造方法はキャビティプレート１を薄く加工することができるので、振動板４をさらに薄く形成することができ、ノズル、吐出室等の間隔を狭くすることができ、さらに高解像度のＯＥＬ基板を製造することができる。
【００６９】
実施の形態７．
上述の第６の実施の形態では、第１の実施の形態のような液滴吐出ヘッドをＯＥＬ基板の製造装置に利用することについて説明した。ただ、本発明はこれに限定されるものではない。ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ  ：デオキシリボ核酸）、他の核酸（例えば、Ｒｉｂｏ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄ：リボ核酸、Ｐｅｐｔｉｄｅ  Ｎｕｃｌｅｉｃ  Ａｃｉｄｓ：ペプチド核酸等）等、他のバイオ、ウィルス等の生体化学に関する分子（生体分子）のマイクロアレイ、物質検査のマイクロアレイ等を製造、検査等をするスポッタ等の装置にも利用することもできる。また、カラーフィルタを形成するための化合物を含む溶液、染料の吐出等、他のあらゆる工業用途、家庭用途に、上述の実施の形態のように製造した液滴吐出ヘッドを用いた印刷装置、記録装置を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液滴吐出ヘッドを分解して表した図である。
【図２】液滴吐出ヘッドの断面図である。
【図３】液滴吐出ヘッドの上面からの透過図である。
【図４】液滴吐出ヘッドの製造工程を表す図である。
【図５】電極取り出し口２５のマスクパターン形状例を表す図である。
【図６】実際にエッチングして残るシリコンの形状を表す図である。
【図７】液滴吐出印刷装置の主要な構成手段を表す図である。
【図８】液滴吐出ヘッドを用いた装置の例を表す図である。
【符号の説明】
１  キャビティプレート、２  ガラス基板、３  ノズルプレート、４  振動板、５  吐出室、６、１０、１３  凹部、７  オリフィス、８  細溝、９  リザーバ、１１  ＴＥＯＳ膜、１２  電極、１４  リード部、１５  端子部、１６  ノズル孔、１７  インク供給口、１８  発振回路、１９  インク滴、２０  記録紙、２１  ワイヤ、２２  封止材供給口、２３、封止溝、２４  ダミーＩＴＯパターン、２５  電極取り出し口、４１  ボロンドープ層、１１０  プリント紙、１１１  ドラム、１１２  液滴吐出ヘッド、１１３  紙圧着ローラ、１１４  送りネジ、１１５  ベルト、１１６  モータ、１１７  プリント制御手段、１２０  液滴吐出ヘッド、１２１  設置台、１２２  Ｙ方向駆動軸、１２３  Ｙ方向駆動モータ、１２４  Ｘ方向ガイド軸、１２５  設置台駆動モータ、１２６  クリーニング機構部、１２７  基台、１２８  制御手段、１２９  ヒータ、１３０  ＯＥＬ用基板
【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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