(57)【要約】【課題】  成形が容易で耐食性に優れたインクパックを提供する。【解決手段】  袋状に加工されたフィルム６５の内部に芳香族有機溶媒を含むインクを密封可能に構成され、前記インクの取り出し口として、逆止弁を有する栓体５０が前記フィルム６５に対して一体に取り付けられており、インクジェット装置に着脱可能に収容されて当該インクジェット装置の吐出ヘッドに前記インクを供給するインクパック６０において、前記フィルム６５の前記インクと接する面を、１種類以上のジカルボン酸と１種類以上のジオールとを共重合させてなる低結晶性ポリエステルによって構成し、前記栓体５０の前記インクに接する面をフッ素系エラストマーによって構成する。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
袋状に加工されたフィルムの内部に芳香族有機溶媒を含むインクを密封可能に構成され、前記インクの取り出し口として、逆止弁を有する栓体が前記フィルムに対して一体に取り付けられており、インクジェット装置に着脱可能に収容されて当該インクジェット装置の吐出ヘッドに前記インクを供給するインクパックであって、
前記フィルムの前記インクと接する面が、１種類以上のジカルボン酸と１種類以上のジオールとを共重合させてなる低結晶性ポリエステルによって構成され、前記栓体の前記インクに接する面がフッ素系エラストマーによって構成されたことを特徴とする、インクパック。
【請求項２】
前記フィルムの前記インクと接する面が、１種類以上のジカルボン酸にテレフタル酸を優勢に含む第１の化合物と、１種類以上のジオールにエチレングリコールを優勢に含む第２の化合物とを共重合させてなる低結晶性ポリエステルによって構成されたことを特徴とする、インクパック。
【請求項３】
前記フィルムが、ＰＥＴフィルムからなる層と、該ＰＥＴフィルム上に積層された前記低結晶性ポリエステルからなる層とを含むことを特徴とする、請求項１又は２記載のインクパック。
【請求項４】
前記フィルムがガスバリア層を備えたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかの項に記載のインクパック。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの項に記載のインクパックを備えたことを特徴とする、インクジェット装置。
【請求項６】
芳香族有機溶媒を含むインクを基板上に配置する工程を含むデバイスの製造方法であって、前記インクの配置工程が請求項５記載のインクジェット装置を用いて行なわれることを特徴とする、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に着脱可能に収容されて当該インクジェット装置の吐出ヘッドにインクを供給するインクパック、並びにこのインクパックを備えたインクジェット装置、このインクジェット装置を用いたデバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自発光型ディスプレイとして、発光層に有機物を用いた有機エレクトロルミネセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と称する）の開発が進められている。有機ＥＬ素子は、その発光層に低分子発光材料を用いたものと高分子発光材料を用いたものとに大別することができる。特に高分子発光材料を用いたものでは、高輝度化が可能であり、製造も液相プロセスによって容易に行なうことができることから、このような有機ＥＬデバイスの本命として期待されている。
ここで、高分子発光層を液相プロセスで形成する方法としてはいくつか候補があるが、その中でもインクジェット法は、
（１）基板の大面積化が可能
（２）高解像度化が可能
（３）マスクが不要でＣＡＤデータを直接描画できる
（４）原料のロスが原理的になく、廃棄物の回収も容易
（５）フォトリソグラフィに比べて製造プロセスが短い
（６）少ない設備投資と製造装置の小型化が可能
等の理由から、液相プロセスの中でも有望視されている。
なお、このような有機ＥＬ素子形成用のインクジェット装置は、従来の紙に印字するタイプのインクジェット装置の構成を略そのまま踏襲している。従来のインクジェット装置に関しては、特許文献１を参照されたい。
【特許文献１】特開２００３−９４６８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述のように、有機ＥＬ素子形成用のインクジェット装置は、従来の紙に印字するタイプのインクジェット装置と基本的な構造は同じである。しかし、従来のインクジェット装置をそのまま転用すると、得られる有機ＥＬ素子の発光特性が不均一になったり、十分な発光輝度が得られない等の問題があることがわかってきた。この原因は、インクの流路、特に、インクが長期間保存されるインクパックの材質が、有機ＥＬ素子形成用に最適化されていないことにある。つまり、紙に印字するタイプのものでは、インクの溶媒に水系の溶媒が使用されており、これに合わせて、インクパックのインクに接する面（接液面）には、係る溶媒に対して化学的に安定なポリエチレン樹脂等が使用されている。しかし、有機ＥＬ素子の高分子有機発光層を形成するためのインクには、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族化合物からなる有機溶媒（芳香族有機溶媒）が使用されるため、このインクに対して従来のインクパックを適用すると、接液面であるポリエチレン樹脂等が腐食され、膨潤等を生じることがある。また従来のインクパックでは、このポリエチレン樹脂等に酸化防止剤，滑剤，安定剤，紫外線防止剤，アンチブロッキング剤等の各種添加材を含ませているため、腐食によってこれらの添加剤がインク中に溶出し、有機ＥＬ素子の特性を劣化させることもある。
【０００４】
そこでインクパックの接液面に、このような芳香族有機溶媒に対して耐食性の高いフッ素系の樹脂やＰＥＴフィルムを使用することが考えられるが、フッ素系樹脂は硬度が高く柔軟性にも乏しいため、これを袋状に加工するのは難しい。一方、ＰＥＴフィルムは柔軟性に優れるものの、結晶化度が高いため、熱融着して使うことができない。
以上、本発明の課題について有機ＥＬ素子を作製する場合を例に挙げて説明したが、上記の問題は、有機ＥＬ素子だけでなく、芳香族有機溶媒を用いて他のデバイスを製造する場合についても生じうる。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、成形が容易で耐食性に優れたインクパック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】
【０００５】
上記の課題を解決するため、本発明のインクパックは、袋状に加工されたフィルムの内部に芳香族有機溶媒を含むインクを密封可能に構成され、前記インクの取り出し口として、逆止弁を有する栓体が前記フィルムに対して一体に取り付けられており、インクジェット装置に着脱可能に収容されて当該インクジェット装置の吐出ヘッドに前記インクを供給するインクパックであって、前記フィルムの前記インクと接する面が、１種類以上のジカルボン酸と１種類以上のジオールとを共重合させてなる低結晶性ポリエステルによって構成され、前記栓体の前記インクに接する面がフッ素系エラストマーによって構成されたことを特徴とする。
【０００６】
本発明は、インクパックの材料を工夫して、デバイス製造用のインクに適した構成を実現したものである。ポリエステルは、ジカルボン酸とジオールとの重合物であり、一般にＰＥＴと呼称されるポリエチレンテレフタレートは、テレフタル酸とエチレングリコールとを重合したものである。ＰＥＴは結晶化度が高いために熱融着性に乏しく、熱融着性を付与するためには結晶化度を下げる必要がある。低結晶性ポリエステルは、１種類以上のジカルボン酸と１種類以上のジオールとを共重合させて結晶化度を下げたもの、或いは、この低結晶性ポリエステルを２種類以上混合したものである（ただし、ジカルボン酸単独とジオール単独の組み合わせは除く）。本発明では、このような低結晶性のポリエステル樹脂をインクパックの接液面に使用しているため、通常のＰＥＴに比べて成形が容易で、耐食性に優れたインクパックを提供することができる。また、本発明者が鋭意検討した結果、仮にインクに対して本発明の低結晶性ポリエステルより溶出物が混入したとしても、形成される有機ＥＬ素子の特性に影響を与えることがない、したがって、本発明を適用することにより、有機ＥＬ素子形成用に適したインクパックを提供することができる。
【０００７】
また、本発明では栓体の接液面をフッ素系エラストマーによって構成しているので、栓体部分がインクによって腐食されることはない。また、栓体に逆止弁を設けているので、単に栓体をゴム栓とした場合に比べて供給針を太くすることができる。このため、有機ＥＬ素子等の製造に使用される高粘度のインクにも容易に対応することができる。また、このように逆止弁を設けることで、インクパックを何度も再利用することができるといったメリットもある。
【０００８】
本発明のインクパックでは、前記フィルムの前記インクと接する面が、１種類以上のジカルボン酸にテレフタル酸を優勢に含む第１の化合物と、１種類以上のジオールにエチレングリコールを優勢に含む第２の化合物とを共重合させてなる低結晶性ポリエステル（ただし、ジカルボン酸単独とジオール単独の組み合わせは除く。なお本明細書では、これをシーラブルＰＥＴと呼ぶ）によって構成されたものを用いることができる。このようなポリエステル樹脂は、芳香族有機溶媒に対する耐食性，熱融着性，柔軟性等の特性がいずれも高く、本発明のインクパックの材料として、より適した材料となる。
【０００９】
また本発明のインクパックでは、前記フィルムが、ＰＥＴフィルムからなる層と、該ＰＥＴフィルム上に積層された前記低結晶性ポリエステルからなる層とを含む構成とすることができる。このようにフィルムの表面を熱融着性の低結晶ポリエステルフィルムとＰＥＴフィルムとの２層構造とすることで、インクパックへの加工がし易くなる。
【００１０】
また本発明のインクパックでは、前記フィルムがガスバリア層を備えた構成とすることができる。インクジェット装置では、インクを加圧してインク滴を発生させる関係上、インクに気泡が含まれていると、圧力が低下してインク滴の吐出性能も低下するため、溶存ガスを排除したインクを必要とする。本構成では、フィルムにガスバリア層が形成されているので、外部からのガスの混入がなく、従ってインクジェット装置から吐出されるインクの吐出量を安定させることができる。
【００１１】
本発明のインクジェット装置は、前述のインクパックを備えたことを特徴とする。本構成によれば、インクの純度を長期間にわたって保持することができる。このため、本発明のインクジェット装置を用いて有機発光層等の機能層を形成することによって、高機能で且つ信頼性に優れたデバイスを製造することができる。
【００１２】
本発明のデバイスの製造方法は、芳香族有機溶媒を含むインクを基板上に配置する工程を含むデバイスの製造方法であって、前記インクの配置工程が前述のインクジェット装置を用いて行なわれることを特徴とする。本方法によれば、高機能で且つ信頼性に優れたデバイスを製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態ついて説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の膜厚や寸法の比率などは適宜異ならせてある。
［インクジェット装置］
図１は本発明のインクジェット装置の概略構成を示す斜視図である。このインクジェット装置３０は、ベース３１、基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３、インクジェットヘッド（吐出ヘッド）３４、インク（液体材料）供給手段３５等を有して構成されたものである。ベース３１は、その上に前記基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３を設置したものである。
【００１４】
基板移動手段３２は、ベース３１上に設けられたもので、Ｙ軸方向に沿って配置されたガイドレール３６を有したものである。この基板移動手段３２は、例えばリニアモータにより、スライダ３７をガイドレール３６に沿って移動させるよう構成されたものである。スライダ３７には、θ軸用のモータ（図示せず）が備えられている。このモータは、例えばダイレクトドライブモータからなるものであり、これのロータ（図示せず）はテーブル３９に固定されている。このような構成のもとに、モータに通電するとロータおよびテーブル３９は、θ方向に沿って回転し、テーブル３９をインデックス（回転割り出し）するようになっている。
【００１５】
テーブル３９は、基板Ｓを位置決めし、保持するものである。すなわち、このテーブル３９は、公知の吸着保持手段（図示せず）を有し、この吸着保持手段を作動させることにより、基板Ｓをテーブル３９の上に吸着保持するようになっている。基板Ｓは、テーブル３９の位置決めピン（図示せず）により、テーブル３９上の所定位置に正確に位置決めされ、保持されるようになっている。テーブル３９には、インクジェットヘッド３４がインクを捨打ちあるいは試し打ちするための捨打ちエリア４１が設けられている。この捨打ちエリア４１は、Ｘ軸方向に延びて形成されたもので、テーブル３９の後端部側に設けられたものである。
【００１６】
ヘッド移動手段３３は、ベース３１の後部側に立てられた一対の架台３３ａ、３３ａと、これら架台３３ａ、３３ａ上に設けられた走行路３３ｂとを備えてなるもので、該走行路３３ｂをＸ軸方向、すなわち前記の基板移動手段３２のＹ軸方向と直交する方向に沿って配置したものである。走行路３３ｂは、架台３３ａ、３３ａ間に渡された保持板３３ｃと、この保持板３３ｃ上に設けられた一対のガイドレール３３ｄ、３３ｄとを有して形成されたもので、ガイドレール３３ｄ、３３ｄの長さ方向にインクジェットヘッド３４を保持させるスライダ４２を移動可能に保持したものである。スライダ４２は、リニアモータ（図示せず）等の作動によってガイドレール３３ｄ、３３ｄ上を走行し、これによりインクジェットヘッド３４をＸ軸方向に移動させるよう構成されたものである。
【００１７】
インクジェットヘッド３４には、揺動位置決め手段としてのモータ４３、４４、４５、４６が接続されている。そして、モータ４３を作動させると、インクジェットヘッド３４はＺ軸に沿って上下動し、Ｚ軸上での位置決めが可能になっている。なお、このＺ軸は、前記のＸ軸、Ｙ軸に対しそれぞれに直交する方向（上下方向）である。また、モータ４４を作動させると、インクジェットヘッド３４は図１中のβ方向に沿って揺動し、位置決め可能になり、モータ４５を作動させると、インクジェットヘッド３４はγ方向に揺動し、位置決め可能になり、モータ４６を作動させると、インクジェットヘッド３４はα方向に揺動し、位置決め可能になる。
【００１８】
このようにインクジェットヘッド３４は、スライダ４２上において、Ｚ軸方向に直線移動して位置決め可能となり、かつ、α、β、γに沿って揺動し、位置決め可能となっている。したがって、インクジェットヘッド３４のインク吐出面を、テーブル３９側の基板Ｓに対する位置あるいは姿勢を、正確にコントロールすることができるようになっている。
インクジェットヘッド３４は、図２（ａ）に示すように例えばステンレス製のノズルプレート１２と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート１２と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり１６とが形成されている。各空間１５と液溜まり１６の内部はインクで満たされており、各空間１５と液溜まり１６とは供給口１７を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート１２には、空間１５からインクを噴射するためのノズル孔１８が一列に配列された状態で複数形成されている。一方、振動板１３には、液溜まり１６にインクを供給するための孔１９が形成されている。
【００１９】
また、振動板１３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図２（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）２０が接合されている。この圧電素子２０は、一対の電極２１の間に位置し、通電するとこれが外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子２０が接合されている振動板１３は、圧電素子２０と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１５の容積が増大するようになっている。したがって、空間１５内に増大した容積分に相当するインクが、液溜まり１６から供給口１７を介して流入する。また、このような状態から圧電素子２０への通電を解除すると、圧電素子２０と振動板１３はともに元の形状に戻る。したがって、空間１５も元の容積に戻ることから、空間１５内部のインクの圧力が上昇し、ノズル孔１８から基板に向けてインクの液滴２２が吐出される。なお、インクジェットヘッド３４のインクジェット方式としては、前記の圧電素子２０を用いたピエゾジェットタイプ以外の方式のものとしてもよい。
【００２０】
図１に戻り、インク供給手段３５は、インクジェットヘッド３４にインク滴を供給するインク供給源４７と、このインク供給源４７からインクジェットヘッド３４にインクを送るためのインク供給チューブ４８とからなるものである。すなわちステンレス製等の容器からなるインク供給源４７にインクを一時保管して、そこよりインクをインク供給チューブ４８によりヘッドまで供給する方式を採用している。
【００２１】
図３は、インク供給源４７の一実施の形態であるインクカートリッジの構成を示す分解斜視図である。図３に示したインクカートリッジ４７は、インクを充填した袋状のインクパック６０と、インクパック６０を収容するケース７０およびその蓋７１と、インクパック６０をケース７０内に固定する板材７２とを備えている。インクパック６０には、インクの取り出し口として、逆止弁を有する栓体５０が一体に設けられており、ケース７０には、この栓体５０に差し込んでインクパック内のインクを導出可能な中空状のインク導入管（図５参照）が取り付けられている。このインク導入管にはインク供給チューブ４８が接続されており、このインク供給チューブ４８は前記インクジェットヘッド３４に接続されている。なお、インクカートリッジ４７は、インクジェット装置３０に装着された図示略のカートリッジホルダ内に収容されている。
【００２２】
インクパック６０は、ラミネートフィルム６５を熱融着（ヒートシール）して袋状に加工したものである。例えば本例のインクパック６０は、前記栓体５０が取り付けられた端辺６５ａと、これに直交する二つの端辺６５ｂとの三辺が、先ず熱融着によって接合されて袋状に形成される。そして、前記のようにして袋状に形成されたインクパック６０における残りの一辺における開口を利用して、インクパック６０内にインクが導入され、最後に残りの一辺が熱融着によって接合されて、インクパック６０内にインクが封入された状態とされている。このインクパック６０は、芳香族有機溶媒を含むデバイス製造用のインク（例えば有機ＥＬ素子の有機発光層形成用のインク）を密封するためのものである。このため、インクパック６０を構成するラミネートフィルム６５には、インクの溶媒に対して耐食性の高い材料が使用されている。
【００２３】
図４は、本発明のラミネートフィルムの一構成例を示す断面図である。本実施形態のラミネートフィルム６５は、基材であるＰＥＴフィルム６２の一方の面に熱融着層６１を備え、他方の面にガスバリア層としての金属層、例えばアルミニウム層６３と、ナイロン等からなる保護層６４とを備えている。
【００２４】
熱融着層６１は、低結晶性のポリエステルからなる。この低結晶性ポリエステルは、ポリエステル樹脂の結晶化度を下げて熱融着性を持たせたものである。具体的には、１種類以上のジカルボン酸と１種類以上のジオールとを共重合させたもの、或いは、この低結晶性ポリエステルを２種類以上混合したものである（ただし、ジカルボン酸単独とジオール単独の組み合わせは除く）。このような低結晶ポリエステルの中でも特に、１種類以上のジカルボン酸にテレフタル酸を優勢に含む第１の化合物と、１種類以上のジオールにエチレングリコールを優勢に含む第２の化合物とを共重合させて得られる低結晶性ポリエステル（シーラブルＰＥＴ）は、芳香族有機溶媒に対する耐食性，熱融着性，柔軟性等の特性がいずれも高く、本実施形態のインクパックの材料として、より適した材料となる。なお、本実施形態では、インクが不純物によって汚染されないように、このような不純物の原因となる酸化防止剤，滑剤，安定剤，紫外線防止剤，アンチブロッキング剤等の各種の添加剤を熱融着層６１に含めないようにしている。
【００２５】
図５および図６は、栓体５０及びインク導入管５７の一構成例を示す断面図と分解斜視図である。なお図５は、インク導入管５７が、インク導出管を構成する前記栓体５０内に差し込まれ、前記インクパック６０からインクが導出可能となった状態を示したものである。また、図６は、前記インク導入管５７が前記栓体５０内に差し込まれる前の状態を示したものである。
【００２６】
図５および図６において、インクパック６０側の前記栓体５０内の出口部分には、インク導出口５０ａ１が内部に形成された円環状のゴムパッキン５０ａが嵌め込まれている。また、前記した栓体５０内には、軸線方向に進退して前記インク導出口５０ａ１を開閉し得るようになされた弁体（逆止弁）としての可動体５０ｂが収納されている。この可動体５０ｂのカートリッジホルダ側端面中央部には、前記インク導入管５７の凸部（後述）を案内するためのテーパ面ｂを有し、先端面に向かって広がるように開口するほぼ円錐形状の凹部５０ｂ１が設けられている。
【００２７】
そして、前記可動体５０ｂは、図５に二点鎖線で示すように、コイル状のばね部材５０ｃの付勢力によって、前記ゴムパッキン５０ａにおけるインク導出口５０ａ１の開口周縁に突設された弁座部ａに着座して前記インク導出口５０ａ１を閉塞する（弁閉状態となる）ように構成されている。また、前記可動体５０ｂは、図５に実線で示すように、前記インク導入管５７の前記栓体５０内への圧入による当接（押圧）によって押圧力を受け、この押圧動作に伴い前記弁座部ａから離間して前記インク導出口５０ａ１を開放する（弁開状態となる）ように構成されている。
【００２８】
本実施形態では、この栓体５０においてインクに接触する部材、例えば可動体５０ｂをインクに対して耐食性の高い材料によって形成している。例えば、使用するインクが芳香族有機溶媒を含むインクからなる場合には、可動体５０ｂはフッ素ゴムやフロロシリコーンゴム等のフッ素系エラストマーによって形成される。なお、このような耐食性の高い材料は少なくともインクとの接液面に形成されていればよく、例えば、可動体５０ｂが多層構造を有する場合には、これらのうち最も外側（インクと接触する側）の層が上述の材料によって形成されていればよい。
【００２９】
一方、前記インク導入管５７は、前記ゴムパッキン５０ａのインク導出口５０ａ１内に圧入される有底管体からなり、カートリッジホルダ側に配置されている。そして、インク導入管５７は、前記インクカートリッジ４７がカートリッジホルダに装着（接続）された状態において、前記栓体５０に軸線を一致させて連結されている。前記インク導入管５７の先端部には、管壁側方に開口するインク導入口５７ａが設けられている。
【００３０】
また、前記インク導入管５７の圧入側端面（管底面）には、前記可動体５０ｂを押圧する凸部５７ｂが一体に設けられている。この凸部５７ｂはインク導出口５０ａ内の空気を管外に排出する機能を有している。前記凸部５７ｂは、図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すように、前記インク導入管５７の底面部に連接する胴部５７ｂ１および前記凹部５０ｂ１に嵌合可能な押圧部５７ｂ２によって形成されている。このうち胴部５７ｂ１はゴムパッキン５０ａ内に圧入可能な円柱状体によって形成され、押圧部５７ｂ２は前記凹部５０ｂ１のテーパ面ｂに適合（密接）するようなテーパ面ｃを有する截頭円錐形状体によって形成されている。
【００３１】
そして、前記凸部５７ｂには、前記インク導入管５７の前記栓体５０への圧入によって前記インク導出口５０ａ１内の空気が排出される状態において、前記インク導出口５０ａ１の内外に連通する二つの空気排出路５７ｃが設けられている。これら両空気排出路５７ｃは、前記胴部５７ｂ１の断面中心点に関して点対称な部位に配置されている。そして、それぞれの空気排出路５７ｃは、前記胴部５７ｂ１の外周面部に管軸線方向に延在する断面ほぼ半円形状の凹溝によって構成されている。これにより、空気排出路５７ｃを単一の直線路として形成加工することができる。このため、凹溝からなる空気排出路５７ｃの形成加工が、二以上の直線路からなる（折曲路となる）孔明け加工と比較して簡単かつ確実に行われる。なお、前記インク導出口５０ａ１内の空気が前記空気排出路５７ｃを経て管外に円滑に排出されるためには、図７（Ｂ）に示すように、空気排出路５７ｃの二箇所に曲面部ｓ，ｔを形成し、これら曲面部ｓ，ｔの半径が次に示すように設定されることが望ましい。
【００３２】
次に、インクカートリッジの接続構造において、インクカートリッジをカートリッジホルダに接続する場合の動作につき、図８（Ａ）乃至図８（Ｄ）を用いて説明する。図８（Ａ）乃至図８（Ｄ）は、インクカートリッジをカートリッジホルダに接続する場合の動作について説明するために示す断面図である。なお、同図（Ａ）は前記インク導入管５７が前記栓体５０内に挿入される前の状態を示し、同図（Ｂ）は前記インク導入管５７の凸部５７ｂが前記インク導出口５０ａ１内の空気の排出を開始する直前の状態を示す。また、同図（Ｃ）は前記インク導入管５７の凸部５７ｂが前記インク導出口５０ａ内の空気の排出を終了した状態を示し、同図（Ｄ）は前記インク導入管５７が前記栓体５０に接続された後の状態を示す。
【００３３】
先ず、同図（Ａ）に示すように、栓体（インク導出管）５０の軸線をインク導入管５７の軸線に一致させ、インクカートリッジ４７をカートリッジホルダに対向する位置に配置する。この場合、ばね部材５０ｃによる矢印Ｅ方向の付勢力によって可動体５０ｂがゴムパッキン５０ａの弁座部ａに着座し、インク導出口５０ａ１を閉塞する弁閉状態とされている。このため、インクカートリッジ４７のインクパック６０からインク導入管５７内へのインクの漏出が阻止される。
【００３４】
次いで、同図（Ｂ）に示すように、インクカートリッジ４７をインク導入管５７の軸線に沿ってカートリッジホルダ側に移動操作する。この場合、インクカートリッジ４７の移動に伴い、インク導入管５７の凸部５７ｂがゴムパッキン５０ａにおけるインク導出口５０ａ1内の空気排出開始位置に変位する。
【００３５】
しかる後、同図（Ｃ）に示すように、インク導入管５７における凸部５７ｂのテーパ面ｃが可動体５０ｂにおける凹部５０ｂ１のテーパ面ｂに密接し、凸部５７ｂが凹部５０ｂ１内に嵌合するまで、カートリッジホルダ側にインクカートリッジ４７を移動操作する。この場合、インクカートリッジ４７の移動に伴い、凸部５７ｂの押圧部５７ｂ２が可動体５０ｂにおける凹部５０ｂ１のテーパ面ｂに案内され、凸部５７ｂがゴムパッキン５０ａにおけるインク導出口５０ａ１内の空気排出開始位置から空気排出終了位置に変位する。このため、凸部５７ｂの胴部５７ｂ１がインク導出口５０ａ1内に圧入するとともに、押圧部５７ｂ２がインク導出口５０ａ１内の空気を凹部５０ｂ１内に押し込み、この押し込まれたインク導出口５０ａ1内の空気が空気排出路５７ｃを経て栓体５０外に排出される。
【００３６】
そして、同図（Ｄ）に示すように、インクカートリッジ４７がカートリッジホルダに装着（接続）されるまで、インクカートリッジ４７をインク導入管５７の軸線に沿ってカートリッジホルダ側に移動操作する。この場合、インクカートリッジ４７の移動に伴い、インク導入管５７がゴムパッキン５０ａ内に圧入する。また、可動体５０ｂが、栓体５０内をメインタンク９の移動方向と反対方向にばね部材５０ｃの弾撥力に抗して移動する。この際、凹部５０ｂ１のテーパ面ｂを凸部５７ｂのテーパ面ｃに密接させた状態が維持される。このため、インク導入管５７のインク導入口５７ａが栓体５０内に開口し、インク導入管５７と栓体５０とが連通し、同図（Ｄ）に矢印ｅで示す方向にインクパック６０からのインクをインク導入管５７内に流すインク流路が形成される。このようにして、インクカートリッジ４７がカートリッジホルダに接続される。
【００３７】
なお、本実施形態においては、凸部５７ｂと凹部５０ｂ１とが嵌合すると、凹孔Ｇが可動体５０ｂによって閉塞されるため、凹孔Ｇ内に存在する空気が凹孔Ｇ内に閉じ込められる。このため、凹孔Ｇ内の空気がインクパック６０からインク導入管５７内に導出されるインク中に混入することはない。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態ではインクパック６０の熱融着層６１に低結晶性のポリエステル樹脂を用い、栓体５０の接液面の材料にフッ素系エラストマーを用いているため、成形が容易で且つインクに対する耐食性に優れたインクパックを提供することができる。
また、本実施形態ではＰＥＴフィルム６２の表面にガスバリア層６３を設けているため、インクＬの脱気状態を長期間にわたって維持することができる。特に本実施形態では、インクカートリッジ４７の接続時に栓体（インク導出管）５０およびインク導入管５７内へのインク導出口５０ａ１内の空気の侵入を阻止することができるため、インク経路内におけるインク中に気泡が存在しない。このため、印字障害の発生をより効果的に防止することができる。
また、本実施形態ではインクパックの栓体５０に逆止弁を設けているので、単に栓体をゴム栓とした場合に比べて供給針を太くすることができる。このため、有機ＥＬ素子等の製造に使用される高粘度のインクにも容易に対応することができる。また、このように逆止弁を設けることで、インクパックを何度も再利用することができるといったメリットもある。
【００３９】
［デバイスの製造方法］
次に、図９，図１０を参照しながら、本発明のインクジェット装置を用いたデバイスの製造方法について説明する。本例では、係るデバイスの一例として有機ＥＬ装置を製造する場合について説明する。なお、図９，図１０では、説明を簡略化するために単一の画素Ｐについてのみ示している。
本方法は、機能材料を含む液体材料を基板上に液滴として配置し、これを乾燥又は焼成して得られた膜パターンを用いてデバイス構造（本例では、有機ＥＬ発光層や正孔注入／輸送層等の積層膜）を形成するものである。この際、本発明では、液滴の配置（吐出）を前述のインクジェット装置を用いて行なっている。
【００４０】
以下、具体的な製造手順について説明する。
（駆動回路及び隔壁の形成工程）
本例ではまず、図９（ａ）に示すように、ガラス，石英，樹脂等からなる基板Ｓの上に公知の方法を用いて画素駆動用の回路を形成し、各画素を取り囲む位置に隔壁１５０を形成する。
【００４１】
駆動回路の形成方法の一例としては、まず、基板Ｓの表面にプラズマＣＶＤ法によりシリコン酸化膜等からなる下地保護膜（図示略）を形成し、この下地保護膜の上にプラズマＣＶＤ法により、厚さ約３０〜７０ｎｍ程度のアモルファスシリコン膜からなる半導体膜を形成する。その後、この半導体膜に対してレーザアニールまたは固相成長法などの結晶化処理を施して半導体膜を結晶化し、ポリシリコン膜とする。次に、このポリシリコン膜をパターニングして島状の半導体膜を形成し、その表面に、ＴＥＯＳや酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜２２０を形成する。次に、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属膜からなる導電膜をスパッタ法等により成膜し、この導電膜をパターニングしてゲート電極１４３Ａを形成する。その後、前述の半導体膜に高濃度のリンイオンをドープして、ゲート電極１４３Ａに対して自己整合的にソース・ドレイン領域１４３ａ、１４３ｂを形成する。この際、ゲート電極１４３Ａによりマスクされて不純物が導入されなかった部分はチャネル領域１４３ｃとなる。次に、ゲート絶縁膜２２０及びゲート電極１４３Ａの表面に層間絶縁膜２３０を形成し、この層間絶縁膜２３０のソース領域及びドレイン領域に対応する位置にコンタクトホール２３２、２３４を形成し、更に、これらコンタクトホール２３２、２３４内に接続プラグ２３６、２３８を埋設する。次に、層間絶縁膜２３０の上に信号線１３２、走査線１３３をパターン形成する。次に、各配線の上面を覆うように層間絶縁膜２４０を形成し、接続プラグ２３６に対応する位置にコンタクトホールを形成する。そして、スパッタにより、該コンタクトホールの内壁及び層間絶縁膜２４０の表面を覆うようにＩＴＯ等の導電膜を成膜し、パターニングにより画素電極（陽極）１４１を形成する。
【００４２】
上述の工程により画素電極１４１及び画素駆動回路が形成されたら、基板全面に感光性ポリイミド等の有機絶縁材料を１μｍ〜２μｍ程度成膜し、露光，現像により、各画素領域に開口部１１１を形成する。以上により隔壁１５０が形成される。この隔壁１５０は、各画素を仕切るための仕切り部材として機能する他、後述の有機ＥＬ発光層等の形成工程において、基板上に吐出されたインクをはじいて画素領域内に適切に配置させるためのものである。このため、隔壁１５０の表面には、ＣＦ４、ＳＦ５、ＣＨＦ３などのフッ素含有ガスを処理ガスとしたプラズマ処理を施すことが望ましい。
【００４３】
（正孔注入／輸送層の形成工程）
次に、図９（ｂ）に示すように、隔壁１５０に囲まれた領域に、正孔注入／輸送層を形成するための機能材料を含むインク１１４Ａを選択的に吐出する。この工程では、液滴吐出手段として、前述のインクジェット装置を用いる。インク１１４Ａは、極性溶媒中に正孔注入／輸送層の形成材料を溶解させてなるものであり、本例では、係る材料として、例えばポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム、バイトロンＰ（商品名；バイエル社製）、ポリスチレンスルフォン酸等を用い、溶媒として、イソプロピルアルコール、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−イミダゾリノン等の水系の溶媒を用いている。
【００４４】
なお、インク１１４Ａは、基板Ｓ上に吐出されると、流動によって水平方向に広がろうとするが、インク吐出領域の周縁部には隔壁１５０が形成されているので、インク１１４Ａは隔壁１５０を越えてその外側に広がることはない。また、隔壁１５０の表面を撥液処理した場合には、インク１１４Ａの着弾位置がずれて、インク１１４Ａが隔壁１５０の上面に掛かったとしても、このインク１１４Ａは隔壁表面ではじかれて開口部１１１内（画素内）に転がり込むため、前述の機能材料が隔壁上面に残ることはない。
次に、図９（ｃ）に示すように、加熱や光照射によりインク１１４Ａの溶媒を蒸発させて、画素電極１４１上に固形の正孔注入／輸送層１４０Ａを形成する。
【００４５】
（有機ＥＬ発光層の形成工程）
このように画素電極１４１上に正孔注入／輸送層１４０Ａが形成されたら、同様の方法を用いて、図１０（ａ）に示すように、正孔注入／輸送層１４０Ａの上に有機ＥＬ発光層１４０Ｂを形成する。ここではインク１１４Ｂとして、溶媒中に有機ＥＬ発光層を形成するための機能材料（発光材料）を溶解させたものを用いる。発光材料としては、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の材料を用いることができる。具体的には、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリジアルキルフルオレン（ＰＤＡＦ）、ポリフルオレンベンゾチアジアゾール（ＰＦＢＴ）、ポリアルキルチオフェン（ＰＡＴ）や、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適であり、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。また溶媒には、下層側の正孔注入／輸送層４を再溶解させないように非極性溶媒、例えば、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等の芳香族化合物からなる有機溶媒を用いている。
次に、図１０（ｂ）に示すように、加熱や光照射によりインク１１４Ｂの溶媒を蒸発させて、正孔注入／輸送層１４０Ａの上に固形の有機ＥＬ発光層１４０Ｂを形成する。
【００４６】
（陰極の形成工程）
以上により正孔層注入／輸送層１４０Ａ及び発光層１４０Ｂを主体とする発光部１４０が形成されたら、図１０（ｃ）に示すように、隔壁１５０及び発光部１４０を含む基板全面にＡｌやＩＴＯ等からなる陰極１５４を形成する。この後、必要に応じて基板の表面にガスバリア層や緩衝層を形成し、封止缶等により基板を封止する。
以上により、有機ＥＬ装置が製造される。
【００４７】
本例のデバイスの製造方法では、インクパックのフィルムの材料や栓体の材料を、使用するインクに応じて最適に選択しているため、これらがインクによって腐食されることはない。よって、本方法によれば、信頼性の高いデバイスを製造することができる。
なお本例では、本発明のインクジェット装置を発光部１４０の形成工程にのみ使用したが、本装置の使用は係る部位の形成工程のみに限定されるものではない。例えば電極や配線、或いはカラーフィルタをインクジェット法にて形成する際に本装置を適用することも可能である。
【００４８】
［第１の実施例］
次に、本発明の第１の実施例について説明する。
本実施例では、前述したインクパックに有機発光層形成用のインク（シクロヘキシルベンゼンにポリマー発光材料を溶解したもの）を充填し、２週間保管後のインクパックの腐食状態（インクパックの重量変化）を調べた。また、２週間保管後のインクを使って実際に有機ＥＬ素子を作製し、その特性（初期輝度，消費電力，寿命）を調べた。また本実施例では、比較のために、インクパックの接液面の材料を変えたものを３種類用意し、同様の実験を行なった。実験条件は以下のとおりである。なお実験は、汚染のないインクを使って作製した有機ＥＬ素子（即ち、インクタンクとしてガラス瓶を使用し、この中にインクを長時間保持しない状態ですぐに有機ＥＬ素子を作製した場合）との比較において行なっている。
【００４９】
（１）有機ＥＬ素子の構成
ITO（陽極）／PEDOT PSS（正孔注入層）／ポリマー（発光層）／Ca／Al（陰極）
（２）インクパックの構成
実施例  ：（内面）シーラブルPET／PET／Al／ナイロン（外面）
比較例１：（内面）ポリオキシメチレン樹脂（POM）／Al／ナイロン（外面）
比較例２：（内面）エチレンビニルアルコール樹脂（EVOH）／Al／ナイロン（外面）
比較例３：（内面）ポリオエチレン樹脂（PE）／ナイロン（外面）
実験結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
2005324165.tif 000003
【００５１】
表１に示すように、本発明の構成のインクパックでは、インクの保持による重量変化がなく、耐食性に優れた構造であることがわかる。また、初期輝度，消費電力，素子寿命に関しては、汚染のないインクを用いたものと同様の特性が得られていることから、インクパックからインクへの不純物の溶出がないこともわかる。
【００５２】
［第２の実施例］
次に、本発明の第２の実施例について説明する。
本実施例では、前述のインクパックに溶媒の異なるインクを充填し、２週間保管後のインクパックの腐食状態（インクパックの重量変化）を調べた。溶媒としては、シクロヘキシルベンゼン，イソプロピルビフェニル，テトラメチルベンゼン，メチルナフタレンの４種類の芳香族有機溶媒を用いた。これらの溶媒は、いずれも有機発光層形成用のインクに使用可能なものである。なお、インクパックの構成については、第１の実施例と同じである。
実験結果を表２に示す。
【００５３】
【表２】
2005324165.tif 000004
【００５４】
表２に示すように、本発明の構成のインクパックでは、いずれのインクに対しても重量変化がなく、溶媒の種類に関係なく高い耐食性を示すことがわかる。
【００５５】
［第３の実施例］
次に、本発明の第３の実施例について説明する。
本実施例では、前述したインクパックに有機発光層形成用のインクを充填し、２週間保管後にＧＣ／ＭＳでインク中の不純物を調べた。なお、インクについては、第１の実施例で使用したもの（シクロヘキシルベンゼンにポリマー発光材料を溶解したもの）と同じものである。
実験結果を表３に示す。
【００５６】
【表３】
2005324165.tif 000005
【００５７】
表３に示すように、比較例のインクパックでは、いずれも有機発光層の発光特性を劣化させるような不純物が溶出している。これに対して、本発明の構成のインクパックでは、溶出物がシーラブルＰＥＴの低分子成分のみであり、発光特性に影響がでることはない。
【００５８】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェット装置の概略構成を示す斜視図。
【図２】インクジェットヘッドの構成を示す切り欠き斜視図及び要部断面図。
【図３】インクカートリッジの概略構成を示す分解斜視図。
【図４】インクパックのフィルムの構成を示す断面図。
【図５】インクパックの栓体の構造を示す断面図。
【図６】インクカートリッジの接続構造を示す分解斜視図。
【図７】インク導入管の要部構成を示す模式図。
【図８】インクカートリッジをカートリッジホルダに接続する場合の動作を説明するための模式図。
【図９】インクジェット装置を用いたデバイス製造方法を説明するための工程図。
【図１０】図９に続く工程図。
【符号の説明】
【００６０】
３０…インクジェット装置、３４…吐出ヘッド、５０…栓体、５７…可動体（逆止弁）、６０…インクパック、６１…熱融着層（低結晶ポリエステルからなる層）、６２・・・ＰＥＴフィルム、６３・・・ガスバリア層、６５…ラミネートフィルム、Ｌ…インク、Ｓ…基板
【図１】
2005324165.tif 000006
【図２】
2005324165.tif 000007
【図３】
2005324165.tif 000008
【図４】
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【図５】
2005324165.tif 000010
【図６】
2005324165.tif 000011
【図７】
2005324165.tif 000012
【図８】
2005324165.tif 000013
【図９】
2005324165.tif 000014
【図１０】
2005324165.tif 000015