(57)【要約】【課題】基板上に、機能性素子を形成するための噴射ヘッドを有する新規な製造装置を提供するとともに、噴射ヘッドの目詰まりがなく安定した稼動できるようにする。【解決手段】噴射ヘッド１１より、基板１４上に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を基板１４上に残留させることによって機能性素子基板を製造する。噴射ヘッド１１に供給される溶液は噴射ヘッド１１とは独立に設けられた容器７１に貯留され、該容器７１と前記噴射ヘッド１１とは可撓性の供給路１５を介して連結されるとともに、前記容器７１より下流側に少なくとも２種類のフィルター８３，８４を有し、最下流に設けたフィルター８４は着脱不可に固定されている。【選択図】図３８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の駆動信号を入力することにより機能を発する機能性素子群が、基板上に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって形成される機能性素子基板の製造装置において、前記基板に相対する位置に配され、該基板に対して機能性材料を含有した溶液を噴射する噴射ヘッドと、該噴射ヘッドに液滴付与情報を入力する情報入力手段とを有し、前記基板における前記機能性素子群の形成面と前記噴射ヘッドの溶液噴射口面とが一定の距離を保持し、前記基板と前記噴射ヘッドとが前記機能性素子群の形成面に対して平行に相対移動を行うように構成され、前記噴射ヘッドは、前記情報入力手段により入力された前記液滴付与情報に基づいて前記基板の所望の位置に前記溶液を噴射することにより前記機能性素子群を形成する製造装置であって、前記噴射ヘッドに供給される前記溶液は前記噴射ヘッドとは独立に設けられた容器に貯留され、該容器と前記噴射ヘッドとは可撓性の供給路を介して連結されるとともに、前記容器より下流側に少なくとも２種類のフィルターを設け、最下流に設けたフィルターは着脱不可に固定したことを特徴とする機能性素子基板の製造装置。
【請求項２】
前記最下流に設けたフィルターは、前記噴射ヘッドの一部として構成するとともにそれより上流側に設けたフィルターより、フィルターメッシュサイズが大であることを特徴とする請求項１に記載の機能性素子基板の製造装置。
【請求項３】
前記最下流に設けたフィルターは、前記噴射ヘッドの一部として構成するとともにそれより上流側に設けたフィルターより、フィルタートラップ容量が小であることを特徴とする請求項１又は２に記載の機能性素子基板の製造装置。
【請求項４】
前記噴射ヘッドの溶液噴射口面をキャップ、吸引する信頼性維持装置を有し、該信頼性維持装置を前記機能性素子基板設置領域以外に設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１に記載の機能性素子基板の製造装置。
【請求項５】
前記噴射ヘッドは、前記溶液噴射方向に対して配置の向きを可変とし、溶液噴射時の向きと異なる向きに配置して、前記噴射ヘッドに前記信頼性維持装置を装着することを特徴とする請求項４に記載の機能性素子基板の製造装置。
【請求項６】
前記信頼性維持装置によって、前記最下流に設けたフィルターより下流の領域の内容積分以上の溶液を吸引することを特徴とする請求項４又は５に記載の機能性素子基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出装置を用いて機能性材料の膜形成を行うことによって形成される機能性素子基板の製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶ディスプレイに替わる自発光型ディスプレイとして有機物を用いた発光素子の開発が加速している。このような素子形成は、機能材料のパターン化により行われ、一般的には、フォトリソグラフィー法により行われている。たとえば、有機物を用いた有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬと記す）素子としては、低分子を蒸着法で成膜する方法（非特許文献１）が報告されている。また有機ＥＬ素子において、カラー化の手段としては、マスク越しに異なる発光材料を所望の画素上に蒸着し形成する方法が行われている。しかしながら、このような真空成膜による方法、フォトリソグラフィー法による方法は、大面積にわたって素子を形成するには、工程数も多く、生産コストが高いといった欠点がある。
【０００３】
このような課題に対して、本発明者は、上述のような有機ＥＬ素子に代表されるような機能性素子形成のための、機能性材料膜の形成およびパターン化にあたりインクジェット液滴付与手段（特許文献１〜４参照）によって、真空成膜法とフォトリソグラフィー・エッチング法等によらずに、安定的に歩留まり良くかつ低コストで機能性材料を所望の位置に付与することができるのではないかと考えた。
【０００４】
たとえば、機能性素子の一例として有機ＥＬ素子を考えた場合、このような有機ＥＬ素子構成する正孔注入／輸送材料ならびに発光材料を溶媒に溶解または分散させた組成物を、インクジェットヘッドから吐出させて透明電極基板上にパターニング塗布し、正孔注入／輸送層ならびに発光材層をパターン形成すれば実現できると考えたのである。
【０００５】
同様の考えを開示する先行技術としては、たとえば、特開２０００−３２３２７６号公報（特許文献７）、特開２００１−６０４９３号公報（特許文献８）などが知られている。これらには、インクジェット法により有機ＥＬ素子を形成する考え方、あるいは材料面からの詳細な検討はなされているものの、このようなインクジェット法による製造装置についてはあまり検討されていない。またこのような有機ＥＬ素子を形成するための基板に関する検討もあまりなされていない。
【０００６】
さらに、インクジェット法の応用技術とはいえ、いわゆるインクを紙に向けて飛翔、記録を行うインクジェット記録と違い、機能性材料を含有する溶液を安定的に飛翔させ、基板上に付与するには、まだまだ未解決の要素が多々存在する。とりわけ、このような機能性素子基板に高精度なパターンの機能性素子群を効率よく形成するには大きな工夫が必要とされる。
【特許文献１】米国特許第３０６０４２９号明細書
【特許文献２】米国特許第３２９８０３０号明細書
【特許文献３】米国特許第３５９６２７５号明細書
【特許文献４】米国特許第３４１６１５３号明細書
【特許文献５】米国特許第３７４７１２０号明細書
【特許文献６】米国特許第５７２９２５７号明細書
【特許文献７】特開２０００−３２３２７６号公報
【特許文献８】特開２００１−６０４９３号公報
【非特許文献１】Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１２）、２１Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １９８７の９１３ページ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上述のような機能性素子を用いた画像表示装置の機能性素子基板製造装置に関するものであり、
第１の目的は、機能性素子群および機能性素子基板を形成するための新規な製造装置を提供するとともに、このような製造装置が噴射ヘッドの目詰まりがなく安定した稼動できるようにすることにある。
【０００８】
第２の目的は、機能性素子群および機能性素子基板を形成するための製造装置が、噴射ヘッドの目詰まりがなく安定した稼動ができるようにするための具体的な構成を提供することにある。
【０００９】
第３の目的は、機能性素子群および機能性素子基板を形成するための製造装置が、噴射ヘッドの目詰まりがなく安定した稼動ができるようにするための他の具体的な構成を提供することにある。
【００１０】
第４の目的は、機能性素子群および機能性素子基板を形成するための新規な製造装置を提供するとともに、このような製造装置が噴射ヘッドの目詰まりがなくより安定した稼動できるようにすることにある。
【００１１】
第５の目的は、機能性素子群および機能性素子基板を形成するための製造装置が、噴射ヘッドの目詰まりがなくより安定した稼動ができるようにするとともに、よりコンパクトな装置構成を提供することにある。
【００１２】
第６の目的は、機能性素子群および機能性素子基板を形成するための製造装置が、低コストかつ短時間で、噴射ヘッドの目詰まりがなく安定した稼動ができるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、前記目的を達成するために、
第１に、所定の駆動信号を入力することにより機能を発する機能性素子群が、基板上に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって形成される機能性素子基板の製造装置において、前記基板に相対する位置に配され、該基板に対して機能性材料を含有した溶液を噴射する噴射ヘッドと、該噴射ヘッドに液滴付与情報を入力する情報入力手段とを有し、前記基板における前記機能性素子群の形成面と前記噴射ヘッドの溶液噴射口面とが一定の距離を保持し、前記基板と前記噴射ヘッドとが前記機能性素子群の形成面に対して平行に相対移動を行うように構成され、前記噴射ヘッドは、前記情報入力手段により入力された前記液滴付与情報に基づいて前記基板の所望の位置に前記溶液を噴射することにより前記機能性素子群を形成する製造装置であって、前記噴射ヘッドに供給される前記溶液は前記噴射ヘッドとは独立に設けられた容器に貯留され、該容器と前記噴射ヘッドとは可撓性の供給路を介して連結されるとともに、前記容器より下流側に少なくとも２種類のフィルターを設け、最下流に設けたフィルターは着脱不可に固定した。
【００１４】
第２に、上記第１に記載の機能性素子基板の製造装置において、前記最下流に設けたフィルターは、前記噴射ヘッドの一部として構成するとともにそれより上流側に設けたフィルターより、フィルターメッシュサイズが大であるようにした。
【００１５】
第３に、上記第１、２のいずれかに記載の機能性素子基板の製造装置において、前記最下流に設けたフィルターは、前記噴射ヘッドの一部として構成するとともにそれより上流側に設けたフィルターより、フィルタートラップ容量が小であるようにした。
【００１６】
第４に、上記第１〜３のいずれか１に記載の機能性素子基板の製造装置において、前記噴射ヘッドの溶液噴射口面をキャップ、吸引する信頼性維持装置を有し、該信頼性維持装置を前記機能性素子基板設置領域以外に設けるようにした。
【００１７】
第５に、上記第４に記載の機能性素子基板の製造装置において、前記噴射ヘッドは前記溶液噴射方向に対して配置の向きを可変とし、溶液噴射時の向きと異なる向きに配置して、前記噴射ヘッドに前記信頼性維持装置を装着するようにした。
【００１８】
第６に、上記第４又は５に記載の機能性素子基板の製造装置において、前記信頼性維持装置によって、前記最下流に設けたフィルターより下流の領域の内容積分以上の溶液を吸引するようにした。
【発明の効果】
【００１９】
機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって機能性素子群が形成される機能性素子基板製造装置において、液滴噴射付与領域を、機能性素子群が形成される領域よりも広くできるようにしたので、機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、機能性素子群を形成する以外にも、この溶液を機能性素子群が形成される領域よりも外側に噴射付与することができる新規な機能性素子基板製造装置を提供できる。
【００２０】
機能性素子を用いた画像表示装置の機能性素子基板製造装置において、機能性素子基板は、基板保持手段により保持されるとともに、機能性素子基板の機能性素子群が形成される領域と噴射ヘッドの溶液噴射口面とは、一定の距離をおいて配置され、機能性素子基板と噴射ヘッドとは機能性素子基板面に対して平行に相対移動を行うだけで機能性材料を含有する溶液の液滴付与を行うので、簡単な構成でこのような機能性素子基板を製作できるようになった。
【００２１】
機能性素子を用いた画像表示装置の機能性素子基板製造装置において、機能性素子基板は、基板保持手段により保持位置を決めるもしくは保持位置を調整して決められ、保持されるとともに、機能性素子基板の機能性素子群が形成される領域と噴射ヘッドの溶液噴射口面とは、一定の距離をおいて配置され、機能性素子基板と噴射ヘッドとは機能性素子基板面に対して平行、かつ互いに直交する２方向に相対移動を行うだけで機能性材料を含有する溶液の液滴付与を行うので、簡単な構成でこのような機能性素子基板を高精度に製作できるようになった。
【００２２】
所定の駆動信号を入力することにより機能を発する機能性素子群が基板に形成されてなる機能性素子基板の製造装置において、前記基板の保持位置決め手段もしくは保持位置調整機構を有する基板保持手段と、前記基板に相対する位置に配され、該基板に対して機能性材料を含有した溶液を噴射する噴射ヘッドと、該噴射ヘッドに液滴付与情報を入力する情報入力手段とを有し、前記基板における前記機能性素子群の形成面と前記噴射ヘッドの溶液噴射口面とが一定の距離を保持し、前記基板と前記噴射ヘッドとが前記機能性素子群の形成面に対して平行にかつ互いに直交する２方向に相対移動を行うように構成され、前記噴射ヘッドは、前記情報入力手段により入力された前記液滴付与情報に基づいて前記基板の所望の位置に前記溶液を噴射することにより前記機能性素子群を形成する製造装置であって、前記噴射ヘッドは、機械的変位による作用力で前記溶液を噴射するとともに、滴飛翔時の滴の形状を、前記基板面に付着する直前にほぼ丸い滴にする、もしくは飛翔方向に伸びた柱状であってその直径の３倍以内の長さにするとともに、飛翔滴後方に複数の微小な滴を伴わないようにしたので、簡単な構成で、不必要な微小な材料が付着しない高品質な機能性素子群および機能性素子基板を製作することができるようになった。
【００２３】
機能性素子を用いた画像表示装置の機能性素子基板製造装置において、機能性材料を含有する溶液の液滴が付与される基板と、この基板を保持する基板保持手段と、前記基板と相対する位置に配置され前記溶液を噴射する噴射ヘッドと、この噴射ヘッドに液滴付与情報を入力する情報入力手段と、この入力された情報に基づいて前記噴射ヘッドから前記溶液を噴射させ前記基板上に、前記溶液の液滴を付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって機能性素子群を形成する機能性素子基板の製造装置において、前記基板は、前記基板保持手段により保持されるとともに、前記噴射ヘッドは、前記基板と相対する領域で移動可能なキャリッジ上に搭載され、前記噴射ヘッドの溶液噴射口面と前記基板の機能性素子が形成される領域とを、一定の距離に保ちつつ、前記キャリッジによる走査を行い、前記溶液の液滴を付与するようにしたので、簡単な構成でこのような機能性素子基板を製作できるようになった。
【００２４】
機能性素子を用いた画像表示装置の機能性素子基板製造装置において、前記機能性素子基板の製造装置を使用して製作される機能性素子基板の厚さを２ｍｍ以上、１５ｍｍ以下とするとともに、前記基板保持手段は、前記基板の前記溶液の液滴が付与される面を上向きにして前記基板をほぼ水平に保持するようにしたので、簡単な構成でこのような機能性素子基板を製作できるようになるとともに、機能性素子群の形成も高精度に行えるようになった。
【００２５】
機能性素子を用いた画像表示装置の機能性素子基板製造装置において、基板保持手段による保持位置決めは、角度調整を含むようにしたので、簡単な装置構成で、より高精度にこのような機能性素子群を形成した機能性素子基板を製作できるようになった。
【００２６】
機能性素子を用いた画像表示装置の機能性素子基板製造装置において、機能性材料を含有する溶液の液滴を付与する噴射ヘッドは形成される機能性素子基板の上方に位置し、噴射ヘッドから溶液がほぼ下向きに噴射、付与されるとともに基板の上を０.１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲になるように距離をおいてキャリッジ走査するようにしたので、簡単な構成でありながら、溶液噴射が安定するため、その液滴の着弾位置精度が高く、高精度にこのような機能性素子群を形成することができるようになった。
【００２７】
所定の駆動信号を入力することにより機能を発する機能性素子群が、基板上に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって形成される機能性素子基板の製造装置において、前記基板に相対する位置に配され、該基板に対して機能性材料を含有した溶液を噴射する噴射ヘッドと、該噴射ヘッドに液滴付与情報を入力する情報入力手段とを有し、前記基板における前記機能性素子群の形成面と前記噴射ヘッドの溶液噴射口面とが一定の距離を保持し、前記基板と前記噴射ヘッドとが前記機能性素子群の形成面に対して平行に相対移動を行うように構成され、前記噴射ヘッドは、前記情報入力手段により入力された前記液滴付与情報に基づいて前記基板の所望の位置に前記溶液を噴射することにより前記機能性素子群を形成する製造装置であって、前記噴射ヘッドに供給される前記溶液は前記噴射ヘッドとは独立に設けられた容器に貯留され、該容器と前記噴射ヘッドとは可撓性の供給路を介して連結されるとともに前記容器は前記基板より下部に配置されるようにしたので、万が一このような容器から溶液が漏れるというような事故が起こっても、溶液は基板設置領域よりも下に流れるだけなので、溶液が基板を汚したり、またその製造装置の基板保持領域も溶液によって汚されるということがない。特に溶液漏れ事故は下部で起きるだけなので、製造装置へのダメージは最小限に食い止められる。また基板製造中（噴射中）にそのような事故が起きたとしても、基板製造を続行でき、その後、対処すればよいので、製造途中の基板を汚したり、途中で中断しなくてもよいので、製造途中の基板を無駄にすることがない。
【００２８】
機能性素子基板の製造装置において、溶液の補給は、カートリッジ化された容器を交換することによって行うようにしたので、溶液の交換を簡単にするとともにその交換によって装置内外および周辺等を汚したりすることが皆無となった。
【００２９】
機能性素子基板の製造装置において、噴射ヘッドと容器の間にポンプを有するようにしたので、大量に使用される溶液が良好に移送でき、供給不足にならないようにすることができた。通常、インクジェットプリンターではインク供給は毛管現象等によって行われ、特別に機械的な外力を加えることなくインク供給をすればよかったが、本発明のように工業的な製造装置では、大量に溶液消費を行うので、毛管現象だけで行おうとすると供給が間に合わず、噴射ヘッドの駆動周波数（溶液の滴吐出頻度）を落とさざるを得なかった（＝その結果、基板の製造効率を下げざるを得なかった）。しかしながら、このようにポンプ手段によって、溶液供給を行うようにしたので、溶液供給不足に起因する基板の製造効率低下を回避できるようになった。また、本発明では不慮の事故等を想定して、容器を基板より下部に配置している（＝噴射ヘッドより下部に配置している）が、ポンプ手段によって溶液供給を行うようにしたので、下に配置したことによる溶液供給能力低下を補償でき、効果的に溶液供給を行うことができるようになった。
【００３０】
所定の駆動信号を入力することにより機能を発する機能性素子群が、基板上に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって形成される機能性素子基板の製造装置において、前記基板に相対する位置に配され、該基板に対して機能性材料を含有した溶液を噴射する噴射ヘッドと、該噴射ヘッドに液滴付与情報を入力する情報入力手段とを有し、前記基板における前記機能性素子群の形成面と前記噴射ヘッドの溶液噴射口面とが一定の距離を保持し、前記基板と前記噴射ヘッドとが前記機能性素子群の形成面に対して平行に相対移動を行うように構成され、前記噴射ヘッドは、前記情報入力手段により入力された前記液滴付与情報に基づいて前記基板の所望の位置に前記溶液を噴射することにより前記機能性素子群を形成する製造装置であって、前記噴射ヘッドに供給される前記溶液は前記噴射ヘッドとは独立に設けられた容器に貯留され、該容器と前記噴射ヘッドとは可撓性の供給路を介して連結されるとともに、前記容器より下流側に少なくとも２種類のフィルターを設け、最下流に設けたフィルターは着脱不可に固定したので、異物がそのフィルターより下流の噴射ヘッドのノズル部分に流れていって目詰まりを引き起こすことは皆無となる
【００３１】
機能性素子基板の製造装置において、最下流に設けたフィルターは、噴射ヘッド内に設けるとともにそれより上流側に設けたフィルターより、フィルターメッシュサイズが大であるようにしたので、最下流に設けたフィルターがすぐに詰まって、溶液が流れにくくなるという不具合がなく、安定した稼動ができるようになった。
【００３２】
機能性素子基板の製造装置において、最下流に設けたフィルターは、噴射ヘッド内に設けるとともにそれより上流側に設けたフィルターより、フィルタートラップ容量が小であるようにしたので、フィルターによる目詰まり防止機能は備えつつ、そのフィルターは小型にできるので、噴射ヘッドユニットをコンパクトにすることができた。
【００３３】
機能性素子基板の製造装置において、噴射ヘッドの溶液噴射口面をキャップ、吸引する信頼性維持装置を有し、該信頼性維持装置を前記機能性素子基板設置領域以外に設けるようにしたので、製造装置の機能性素子基板製造機能を損ねたり、製造効率を低下させることなく、噴射ヘッドの目詰まりを防止し、安定した稼動できるようにすることができた。
【００３４】
機能性素子基板の製造装置において、噴射ヘッドは溶液噴射方向に対して配置の向きを可変とし、溶液噴射時の向きと異なる向きに配置して、前記噴射ヘッドに前記信頼性維持装置を装着するようにしたので、機能性素子群および機能性素子基板を形成するための製造装置の噴射ヘッドの目詰まりを防止し、安定した稼動ができるようにするとともに、よりコンパクトな装置構成とすることができた。
【００３５】
機能性素子基板の製造装置において、信頼性維持装置によって、最下流に設けたフィルターより下流の領域の内容積分以上の溶液を吸引するようにしたので、低コストかつ短時間で、噴射ヘッドの目詰まりがなく安定した稼動ができるようになった。
【００３６】
所定の駆動信号を入力することにより機能を発する機能性素子群が、基板上に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって形成される機能性素子基板の製造装置において、該基板に対して機能性材料を含有した溶液を噴射する噴射手段は、複数種類の溶液を溶液ごとに独立して噴射する複数個のマルチノズル型噴射ヘッドを、前記複数種類の溶液ごとに噴射するノズル部分が溶液ごとに離間して構成されるとともに、前記基板に相対する位置に配され、キャリッジ搭載された噴射手段とし、前記マルチノズル型噴射ヘッドのマルチノズルの配列方向は、噴射しながらキャリッジ移動する際のキャリッジの移動方向と非平行に配列されているようにしたので、このような機能性素子群および機能性素子基板を形成するための新規でかつコンパクトな製造装置を提案できたとともに、この装置によって、高性能な機能性素子基板が効率よく低コストで製作できるようになった。
【００３７】
機能性素子を用いた画像表示装置の機能性素子基板製造装置において、溶液の噴射速度は基板と噴射ヘッドの相対移動速度より速くしたので、形成される機能性素子の形状を崩すことなく非常に高精度な機能性素子群を形成した機能性素子基板を製作できるようになった。
【００３８】
機能性素子を用いた画像表示装置の機能性素子基板製造装置において、溶液の噴射速度はキャリッジ走査速度より速くしたので、形成される機能性素子の形状を崩すことなく非常に高精度な機能性素子群を形成した機能性素子基板を製作できるようになった。
【００３９】
機能性素子群を形成された機能性素子基板の製造装置において、機能性素子群の１素子を形成する複数個の液滴は、マルチノズル型の液滴噴射ヘッドから噴射されるようにしたので、高精度な機能性素子群を効率よく形成することができるようになった。
【００４０】
機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与され、機能性素子群が形成された機能性素子基板の製造装置において、液滴の噴射速度はある範囲内に決めたので、噴射が安定し付着位置精度が向上するとともに、先に付着しているドットに後から付着する液滴が、適切な飛翔速度で衝突するので、不必要な液滴ミストが発生して、周辺に付着するということがなく、非常に高精度な機能性素子のパターンが形成でき、その機能性素子特性も各素子間でバラツキのない良好なものが得られるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
図１は、機能性素子の一例として有機ＥＬ素子を考えた場合である。ここでは、モザイク状に区切られたＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）透明電極パターン４、および透明電極部分を囲む障壁３付きガラス基板５の当該電極上に、赤、緑、青に発色する有機ＥＬ材料を溶解した溶液２を各色モザイク状に配列するように、ノズル１より噴射付与する例を示している。溶液２の組成はたとえば、以下のとおりである。
【００４２】
溶液組成物
溶媒…ドデシルベンゼン／ジクロロベンゼン（１／１、体積比）
赤…ポリフルオレン ／ペリレン染料（９８／２、重量比）
緑…ポリフルオレン／クマリン染料（９８.５／１.５、重量比）
青…ポリフルオレン
【００４３】
固形物の溶媒に対する割合は、たとえば、０.４％（重量／体積）とされる。ここで、このような溶液を付与された基板は、たとえば、１００℃で加熱し、溶媒を除去してからこの基板上に適当な金属マスクをしアルミニウムを２０００オングストローム蒸着し（図示せず）、ＩＴＯとアルミニウムよりリード線を引き出し、ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として素子が完成する。印加電圧は１５ボルト程度で所定の形状で赤、緑、青色に発光する素子が得られる。
なお、先に基板上に電極を形成しておいて、後からこのような溶液の液滴を噴射付与し、溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって素子形成を行ってもよい。
【００４４】
そして、このような素子を構成した基板は、ガラスあるいはプラスチック等の透明カバープレートを対向配置、ケーシング（パッケージング）することにより、自発光型の有機ＥＬディスプレイ等の画像表示装置とすることができる。
なお、ここでは、機能性素子の一例として有機ＥＬ素子を考えた場合であるが、必ずしもこのような素子、材料に限定されるものではない。たとえば、機能性素子として有機トランジスタなども本発明の手法を利用して好適に製作できる。また、上記例の障壁３を形成するためのレジスト材料なども本発明に使用する溶液として利用される。
【００４５】
ここで、このような機能性材料を含有した溶液を付与する手段として、本発明では、インクジェットの技術が適用される。以下に、その具体的方法を説明する。
【００４６】
図２は、本発明の機能性素子基板の製造装置の一実施例を説明するための図で、図中、１１は吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）、１２はキャリッジ、１３は基板保持台、１４は機能性素子を形成する基板、１５は機能性材料を含有する溶液の供給チューブ、１６は信号供給ケーブル、１７は噴射ヘッドコントロールボックス、１８はキャリッジ１２のＸ方向スキャンモータ、１９はキャリッジ１２のＹ方向スキャンモータ、２０はコンピュータ、２１はコントロールボックス、２２（２２Ｘ1、２２Ｙ1、２２Ｘ2、２２Ｙ2）は基板位置決め／保持手段である。
【００４７】
図３は、本発明の機能性素子基板の製造に適用される液滴付与装置の構成を示す概略図、図４は、図３の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの要部概略構成図である。図３の構成は、図２の構成と異なり、基板１４側を移動させて機能性素子群を基板に形成するものである。図３及び図４において、吐出ヘッドユニット３１はヘッドアライメント制御機構、３２は検出光学系、３３はインクジェットヘッド、３４はヘッドアライメント微動機構、３５は制御コンピュータ、３６は画像識別機構、３７はＸＹ方向走査機構、３８は位置検出機構、３９は位置補正制御機構、４０はインクジェットヘッド駆動・制御機構、４１は光軸、４２は素子電極、４３は液滴、４４は液滴着弾位置である。吐出ヘッドユニット１１の液滴付与装置（インクジェットヘッド３３）としては、任意の液滴を定量吐出できるものであればいかなる機構でも良く、特に数〜数１００ｐｌ程度の液滴を形成できるインクジェット方式の機構が望ましい。
【００４８】
インクジェット方式としては、たとえば、米国特許第３６８３２１２号明細書に開示されている方式（Ｚｏｌｔａｎ方式）、米国特許第３７４７１２０号明細書に開示されている方式（Ｓｔｅｍｍｅ方式）、米国特許第３９４６３９８号明細書に開示されている方式（Ｋｙｓｅｒ方式）のようにピエゾ振動素子に、電気的信号を印加し、この電気的信号をピエゾ振動素子の機械的振動に変え、該機械的振動に従って微細なノズルから液滴を吐出飛翔させるものがあり、通常、総称してドロップオンデマンド方式と呼ばれている。
【００４９】
他の方式として、米国特許第３５９６２７５号明細書、米国特許第３２９８０３０号明細書等に開示されている方式（Ｓｗｅｅｔ方式）がある。これは連続振動発生法によって帯電量の制御された記録液体の小滴を発生させ、この発生された帯電量の制御された小滴を、一様の電界が掛けられている偏向電極間を飛翔させることで、記録部材上に記録を行うものであり、通常、連続流方式、あるいは荷電制御方式と呼ばれている。
【００５０】
さらに、他の方式として、特公昭５６−９４２９号公報に開示されている方式がある。これは液体中で気泡を発生せしめ、その気泡の作用力により微細なノズルから液滴を吐出飛翔させるものであり、サーマルインクジェット方式、あるいはバブルインクジェット方式と呼ばれている。
【００５１】
このように、液滴を噴射する方式は、ドロップオンデマンド方式、連続流方式、サーマルインクジェット方式等あるが、必要に応じて適宜その方式を選べばよい。本発明では、このような機能性素子基板の製造装置（図２）において、基板１４は、この装置の基板位置決め／保持手段２２によってその保持位置を調整して決められる。図２では簡略化しているが、基板位置決め／保持手段２２は基板１４の各辺に当接されるとともに、Ｘ方向およびそれに直交するＹ方向にμｍオーダーで微調整できるようになっているとともに、噴射ヘッドコントロールボックス１７、コンピュータ２０、コントロールボックス２１等と接続され、その位置決め情報および微調整変位情報等と、液滴付与の位置情報、タイミング等は、たえずフィードバックできるようになっている。
【００５２】
さらに、本発明の機能性素子基板の製造装置では、Ｘ、Ｙ方向の位置調整機構の他に図示しない（基板１４の下に位置するために見えない）、回転位置調整機構を有している。これに関連して、先に、本発明の機能性素子基板の形状および形成される機能性素子群の配列に関して説明する。
【００５３】
本発明の機能性素子基板は、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、ＳｉＯ2を表面に堆積させたガラス基板およびアルミナ等のセラミックス基板等が用いられる。また、軽量化あるいは可撓性を目的として、ＰＥＴを始めとする各種プラスチック基板も好適に用いられる。いずれにしろ、その形状は、このような基板を経済的に生産、供給する、あるいは最終的に製作される機能性素子基板の用途から、Ｓｉウエハなどとは違って、矩形（直角４辺形）である。つまり、その矩形形状を構成する縦２辺、横２辺はそれぞれ、縦２辺が互いに平行、横２辺が互いに平行であり、かつ縦横の辺は直角をなすような基板である。
【００５４】
このような基板に対して、本発明では、形成される機能性素子群をマトリックス状に配列し、このマトリックスの互いに直交する２方向が、この基板の縦方向の辺あるいは横方向の辺の方向と平行であるように機能性素子群を配列する（図３１〜図３３参照）。このように機能性素子群をマトリックス状に配列する理由および、基板の縦横の辺をそのマトリックスの直交する２方向と平行になるようにする理由を以下に述べる。
【００５５】
図２あるいは図３に示したように、本発明では、最初に基板１４と吐出ヘッドユニット１１の溶液噴射口面の位置関係が決められた後は、特に位置制御を行うことはない。つまり、吐出ヘッドユニット１１は基板１４に対して一定の距離を保ちながら機能性素子群の形成面に対して平行にＸ、Ｙ方向の相対移動を行いつつ、上記溶液（たとえば有機ＥＬ材料、あるいは導電性材料を溶解した溶液、レジスト材料など）の噴射を行う。つまり、このＸ方向及びＹ方向は互いに直交する２方向であり、基板の位置決めを行う際に、基板の縦辺あるいは横辺をそのＹ方向あるいはＸ方向と平行になるようにしておけば、形成される機能性素子群もそのマトリックス状配列の２方向がそれぞれ平行であるため、相対移動を行いつつ噴射する機構のみで高精度の素子群形成を行うことができる。言い換えるならば、本発明のような基板形状、機能性素子群のマトリックス状配列、直交するＸ、Ｙの２方向の相対移動装置にすれば、素子形成の液滴噴射を行う前の基板の位置決めを正確に行えば、高精度な機能性素子群のマトリックス状配列が得られるということである。
【００５６】
ここで、先ほどの回転位置調整機構に戻って説明する。前述のように、本発明では、素子形成の液滴噴射を行う前の基板の位置決めを正確に行い、ＸおよびＹ方向の相対移動のみを行い、他の制御を行わず、高精度な機能性素子群のマトリックス状配列を得ようというものである。その際、問題となるのは、最初に基板の位置決めを行う際の回転方向（Ｘ、Ｙの２方向で決定される平面に対して垂直方向の軸に対する回転方向）のズレである。この回転方向のズレを補正するために、本発明では、前述のように、図示しない（基板１４の下に位置して見えない）、回転位置調整機構を有している。これにより、回転方向のズレも補正し、基板の辺を位置決めすると、本発明の装置では、ＸおよびＹ方向のみの相対移動で、高精度な機能性素子群のマトリックス状配列が得られる。
【００５７】
以上は、この回転位置調整機構を、図２の基板位置決め／保持手段で２２（２２Ｘ1、２２Ｙ1、２２Ｘ2、２２Ｙ2）とは別物の機構として説明した（基板１４の下に位置して見えない）が、基板位置決め／保持手段２２に回転位置調整機構を持たせることも可能である。例えば、基板位置決め／保持手段２２は、基板１４の辺に当接され、基板位置決め／保持手段２２全体が、Ｘ方向あるいはＹ方向に位置を調整できるようになっているが、基板位置決め／保持手段２２の基板１４の辺に当接される部分において、距離をおいて設けられた２本のネジが独立に動くようにしておけば、角度調整が可能である。なお、この回転位置制御情報も上記のＸ、Ｙ方向の位置決め情報および微調整変位情報等と同様に噴射ヘッドコントロールボックス１７、コンピュータ２０、コントロールボックス２１等と接続され、液滴付与の位置情報、タイミング等が、たえずフィードバックできるようになっている。
【００５８】
次に、本発明の位置決めの他の手段、構成について説明する。上記の説明は基板位置決め／保持手段２２は、基板１４の辺に当接され、基板位置決め／保持手段２２全体が、Ｘ方向あるいはＹ方向に位置を調整できるようにしたものであるが、ここでは、基板１４の辺ではなく、基板上に互いに直交する２方向に帯状パターンを設けるようにした例について説明する。前述のように、本発明では、基板上に機能性素子群をマトリックス状に配列して形成されるが、ここでは、前記のような互いに直交する２方向の帯状パターンをこのマトリックスの互いに直交する２方向と平行になるように形成しておく。このようなパターンは、基板上にフォトファブリケーション技術によって容易に形成できる。
【００５９】
あるいは、上述のようなパターンをその目的のためだけに作成するのではなく、素子電極４２（図４）や、各素子のＸ方向配線やＹ方向配線等の配線パターンを本発明の互いに直交する２方向の帯状パターンとみなしてもよい。このような帯状パターンを設けておけば、図４で後述するような、ＣＣＤカメラとレンズとを用いた検出光学系３２によってパターン検出ができ、位置調整にフィードバックできる。
【００６０】
次に、上記Ｘ、Ｙ方向に対して垂直方向であるＺ方向であるが、本発明では、最初に、基板１４と吐出ヘッドユニット１１の溶液噴射口面の位置関係が決められた後は、特に位置制御を行うことはない。つまり、吐出ヘッドユニット１１は基板１４に対して一定の距離を保ちながらＸ、Ｙ方向の相対移動を行いつつ、機能性材料を含有する溶液の噴射を行うが、その噴射時には、吐出ヘッドユニット１１のＺ方向の位置制御は特に行わない。その理由は、噴射時にその制御を行うと、機構、制御システム等が複雑になるだけではなく、基板１４への液滴付与による機能性素子の形成が遅くなり、生産性が著しく低下するからである。
【００６１】
かわりに、本発明では基板１４の平面度やその基板１４を保持する部分の装置の平面度、さらに吐出ヘッドユニット１１をＸ、Ｙ方向に相対移動を行わせるキャリッジ機構等の精度を高めるようにすることで、噴射時のＺ方向制御を行わず、吐出ヘッドユニット１１と基板１４のＸ、Ｙ方向の相対移動を高速で行い、生産性を高めている。一例をあげると、本発明の溶液付与時（噴射時）における基板１４と吐出ヘッドユニット１１の溶液噴射口面の距離の変動は５ｍｍ以下におさえられている（基板１４のサイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ以上、４０００ｍｍ×４０００ｍｍ以下の場合で）。
【００６２】
なお、通常Ｘ、Ｙ方向の２方向で決まる平面は、水平（鉛直方向に対して垂直な面）に維持されるように装置構成されるが、基板１４が小さい場合（例えば５００ｍｍ×５００ｍｍ以下の場合）には、必ずしも、Ｘ、Ｙ方向の２方向で決まる平面を水平にする必要はなく、その装置にとってもっとも効率的な基板１４の配置の位置関係になるようにすればよい。
【００６３】
次に、本発明の他の実施例を説明するが、本発明は、これらの例に限定されるものではない。図３は、図２の場合と違い、吐出ヘッドユニット３１と基板（機能性素子基板）１４の相対移動を行う際に、機能性素子基板１４側を移動させる例である。図４は、図３の装置の吐出ヘッドユニット１１部を拡大して示した概略構成図である。まず、図３において、３７はＸ、Ｙ方向走査機構であり、その上に機能性素子基板１４が載置してある。基板１４上の機能性素子は、たとえば、図１のものと同じ構成であり、単素子としては、図１に示した構成と同様に、ガラス基板５（機能性素子基板１４に相当する）、障壁３、ＩＴＯ透明電極４よりなっている。この機能性素子基板１４の上方に液滴を付与する吐出ヘッドユニット１１が位置している。本実施例では、吐出ヘッドユニット１１は固定で、機能性素子基板１４がＸ、Ｙ方向走査機構３７により任意の位置に移動することで吐出ヘッドユニット１１と機能性素子基板１４との相対移動が実現される。
【００６４】
次に、図４により、吐出ヘッドユニット１１の構成を説明する。図４において、３２は基板１４上の画像情報を取り込む検出光学系であり、液滴４３を吐出させるインクジェットヘッド３３に近接し、検出光学系３２の光軸４１および焦点位置と、インクジェットヘッド３３による液滴４３の着弾位置４４とが一致するよう配置されている。この場合、図３に示す検出光学系３２とインクジェットヘッド３３との位置関係はヘッドアライメント微動機構３４とヘッドアライメント制御機構３１により精密に調整できるようになっている。また、検出光学系３２には、ＣＣＤカメラとレンズとを用いている。
【００６５】
図３において、３６は先の検出光学系３２で取り込まれた画像情報を識別する画像識別機構であり、画像のコントラストを２値化し、２値化した特定コントラスト部分の重心位置を算出する機能を有したものである。具体的には、（株）キーエンス製の高精度画像認識装置、ＶＸ−４２１０を用いることができる。これによって得られた画像情報に機能性素子基板１４上における位置情報を与える手段が位置検出機構３８である。これには、Ｘ、Ｙ方向走査機構３７に設けられたリニアエンコーダ等の測長器を利用することができる。また、これらの画像情報と機能性素子基板１４上での位置情報をもとに、位置補正を行うのが位置補正制御機構３９であり、この機構によりＸ、Ｙ方向走査機構３７の動きに補正が加えられる。また、インクジェットヘッド制御・駆動機構４０によってインクジェットヘッド３３が駆動され、液滴が機能性素子基板１４上に付与される。これまで述べた各制御機構は、制御用コンピュータ３５により集中制御される。
【００６６】
なお、以上の説明は、吐出ヘッドユニット１１は固定で、機能性素子基板１４がＸ、Ｙ方向走査機構３７により任意の位置に移動することで吐出ヘッドユニット１１と機能性素子基板１４との相対移動を実現しているが、図２に示したように、機能性素子基板１４を固定とし、吐出ヘッドユニット１１がＸ、Ｙ方向に走査するような構成としてもよいことはいうまでもない。特に、２００ｍｍ×２００ｍｍ程度の中型基板〜２０００ｍｍ×２０００ｍｍあるいはそれ以上の大型基板の製作に適用する場合には、後者のように機能性素子基板１４を固定とし、吐出ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙの２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成としたほうがよい。
【００６７】
また、逆に、たとえば、軽いプラスチック基板を使用する場合や、基板サイズが比較的小さい場合（１００ｍｍ×１００ｍｍ〜８００ｍｍ×８００ｍｍ程度）においては、インクジェットプリンターの紙搬送を行うようにすることも考えられる。つまり、キャリッジ１２に搭載された吐出ヘッドユニット１１が、Ｘ方向のみ（もしくはＹ方向のみ）に走査され、基板がＹ方向（もしくはＸ方向）に搬送される。その場合は、生産性が著しく向上する。
【００６８】
基板サイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ程度以下の場合には、液滴付与のための吐出ヘッドユニットを２００ｍｍの範囲をカバーできるラージアレイマルチノズルタイプとし、吐出ヘッドユニットと基板の相対移動を直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に行うことなく、１方向のみ（例えばＸ方向のみ）に相対移動させて行うことも可能であり、また、量産性も高くすることができるが、基板サイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ以上の場合には、そのような２００ｍｍの範囲をカバーできるラージアレイマルチノズルタイプの吐出ヘッドユニットを製作することは技術的／コスト的に実現困難であり、本発明のように、吐出ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙの２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成としたほうがよい。
【００６９】
特に、最終的な基板としては、２００ｍｍ×２００ｍｍより小さいものを製作する場合であっても、大きな基板から複数個取りして製作するような場合には、その元の基板は、４００ｍｍ×４００ｍｍ〜２０００ｍｍ×２０００ｍｍあるいはそれ以上のものを使用することになるので、吐出ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙの２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成としたほうがよい。
【００７０】
液滴４３の材料には、先に述べた有機ＥＬ材料の他に、例えば、ポリフェニレンビニレン系（ポリパラフェニリレンビニレン系誘導体）、ポリフェニレン系誘導体、その他、ベンゼン誘導体に可溶な低分子系有機ＥＬ材料、高分子系有機ＥＬ材料、ポリビニルカルバゾール等の材料を用いることができる。有機ＥＬ材料の具体例としては、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、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。また、有機ＥＬ表示における周辺材料である電子輸送性、ホール輸送性材料も本発明の機能性素子を製作する機能材料として使用される。
【００７１】
本発明の機能性素子を製作する機能材料としては、この他に、半導体等に多用される層間絶縁膜のシリコンガラスの前駆物質であるか、シリカガラス形成材料を挙げることができる。かかる前駆物質として、ポリシラザン（例えば東燃製）、有機ＳＯＧ材料等が挙げられる。また有機金属化合物を用いても良い。更に、他の例として、カラーフィルター用材料が挙げられる。具体的には、スミカレッドＢ（商品名、住友化学製染料）、カヤロンフアストイエローＧＬ（商品名、日本化薬製染料）、ダイアセリンフアストブリリアンブルーＢ（商品名、三菱化成製染料）等の昇華染料等を用いることができる。
【００７２】
本発明の溶液組成物において、ベンゼン誘導体の沸点が１５０℃以上であることが好ましい。このような溶媒の具体例としては、Ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、１、２、３−トリクロロベンゼン、Ｏ−クロロトルエン、ｐ−クロロトルエン、１−クロロナフタレン、ブロモベンゼン、Ｏ−ジブロモベンゼン、１−ジブロモナフタレン等が挙げられる。これらの溶媒を用いることにより、溶媒の揮散が防げるので好適である。これらの溶媒は芳香族化合物に対する溶解度が大きく好適である。また、本発明の溶液組成物ドデシルベンゼンを含むことが好ましい。ドデシルベンゼンとしてはｎ−ドデシルベンゼン単一でも良く、また異性体の混合物を用いることもできる。
【００７３】
この溶媒は、沸点３００℃以上、粘度６ｃｐ以上（２０℃）の特性を有し、この溶媒単一でももちろん良いが、他の溶媒に加えることにより、溶媒の揮散を効果的に防げ、好適である。また、上記溶媒のうちドデシルベンゼン以外は粘度が比較的小さいため、この溶媒を加えることにより粘度も調整できるため非常に好適である。本発明によれば、上述したような、溶液組成物を吐出装置により基板上に吐出により供給した後、基板を吐出時温度より高温で処理して膜化する機能膜形成法が提供される。吐出温度は室温であり、吐出後基板を加熱することが好ましい。このような処理をすることにより、吐出時溶媒の揮散、温度の低下により析出した内容物が再溶解され、均一、均質な機能膜を得ることができる。
【００７４】
上述の機能膜の作製法において、吐出組成物を吐出装置により基板上に供給後、基板を吐出時温度より高温に処理する際に、加圧しながら加熱することが好ましい。このように処理することにより、加熱時の溶媒の揮散を遅らすことができ、内容物の再溶解が更に促進される。その結果、均一、均質な機能膜を得ることができる。また、上述の機能膜の作製法において、前記基板を高温処理後直ちに減圧にし、溶媒を除去することが好ましい。このように処理することにより、溶媒の濃縮時の内容物の相分離を防ぐことができる。
【００７５】
いずれの材料、あるいは機能性素子においても、本発明は、溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって素子形成を行うものであり、この固形物がそれぞれの素子の機能を発生させるものであり、溶媒（揮発成分）はインクジェット原理で液滴を噴射付与するための手段（vehicle）である。
【００７６】
こうした液滴４３を吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）１１により所望の素子電極部に付与する際には、付与すべき位置を検出光学系３２と画像識別装置３６とで計測し、その計測データ、吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）１１の吐出口面と機能性素子基板１４の距離、キャリッジの移動速度に基づいて補正座標を生成し、この補正座標通りに機能性素子基板１４前面を吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）１１をＸ、Ｙ方向に移動せしめながら液滴を付与する。検出光学系３２としては、ＣＣＤカメラ等とレンズを組み合わせたものを用い、画像識別装置３６としては、市販のもので画像を２値化しその重心位置を求めるもの等を用いることができる。
【００７７】
以上の説明より明らかなように、本発明の機能性素子基板は、機能性材料を含有する溶液をインクジェットの原理で空中を飛翔させ、基板上に液滴として付与して製作されるものである。
【００７８】
次に、本発明の他の特徴について説明する。ここでは、本発明の機能性素子基板の製造装置において製作される機能性素子基板の機能性素子を高精度に形成するために基板に要求される特性とさらに基板のハンドリングについて検討した結果について説明する。
【００７９】
高精度な機能性素子を形成するためには、液滴が基板上に付与された時点で、良好な素子形成が行われるように、付与後の液滴が基板上でにじんだり、流れたりすることなく、良好な丸いドットを形成し、鮮明かつ狙いどおりの寸法のドットが得られることが要求される。
【００８０】
通常、紙にインクを噴射し、記録を行うインクジェット記録技術においては、紙面上で、良好な丸いドットを形成し、鮮明かつ狙いどおりの寸法のドットを得るために、たとえば、紙の表面にシリカ等の物質をコートしたいわゆるコート紙と呼ばれるインクジェット記録専用紙が使用される。本発明は、紙ではなく機能性素子基板に関するものであり、インクジェット記録専用紙のような原理を採用することができない。
【００８１】
しかしながら、本発明者は、インクジェット記録専用紙にヒントを得て、本発明の機能性素子基板においては、機能性材料を含有する溶液をインクジェットの原理で付着させる前の基板の表面の状態が、良好な丸いドットを形成し、鮮明かつ狙いどおりの寸法のドットを得るために大きな作用を及ぼすのではないかと考えた。具体的には、基板の表面の粗さである。
【００８２】
本発明に使用される基板は、前述のように、ガラスあるいはセラミックスなどが用いられる。ここで、ガラス表面がすりガラスのような状態のものである場合、機能性材料を含有する溶液をインクジェットの原理で付着させた場合、毛管現象の原理で、基板上に付着した溶液はどんどん広がっていき、いわゆるにじみ状態になり、良好なドットとしての形状を維持できない。
【００８３】
本発明者は、この現象に注目し、本発明に使用する基板の表面の粗さをいろいろ変化させ、付着した溶液が広がらない、つまり、にじみ状態にならないようにするにはどのくらいの表面粗さにすればよいのかを実験的に検討した。以下に、その結果を示す。
【００８４】
実験に使用した基板は、石英ガラスとＳｉＯ2を表面に堆積させたアルミナ基板（以下、ＳｉＯ2アルミナ基板と記す。）であり、前者（石英ガラス）の場合、表面粗さを鏡面状態からすりガラス状のものまで変えたものを準備した。また後者（ＳｉＯ2アルミナ基板）の場合は、アルミナ基板の表面をできうる限りその表面粗さをなめらかにし、スパッタリングによって堆積させるＳｉＯ2の体積条件を変化させ、ＳｉＯ2面の表面粗さを変化させたものを準備した。なお、表面粗さはデックタック製の接触型表面粗さ計で測定した。
これらの基板は図２に示した装置を用い、機能性材料を含有する溶液をインクジェットの原理で付着させ、良好なドットの形成状況を調べたものである。
【００８５】
以下に実際の実験に使用した溶液、噴射ヘッドの条件等を示す。
使用した溶液は、Ｏ−ジクロロベンゼン／ドデシルベンゼンの混合溶液にポリヘキシルオキシフェニレンビニレンを０.１重量パーセント混合した溶液である。
使用した噴射ヘッドは、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッド（図４１、図４２参照）で、ノズル径はΦ２３μｍで、ピエゾ素子への入力電圧を２７Ｖとし、駆動周波数は、１２ｋＨｚとした。その際ジェット初速度として、８ｍ／ｓを得ており、１滴の質量は５ｐｌである。キャリッジ走査速度（Ｘ方向）は、５ｍ／ｓとした。なお噴射ヘッドノズルと基板間の距離は３ｍｍとした。
また、滴飛翔時の滴の形状を、素子形成と同じ条件で別途噴射、観察し、その形状が、基板面に付着する直前（本発明例では３ｍｍ）にほぼ丸い滴になるように駆動波形を制御して噴射させた。なお、完全に丸い球状が得られず、飛翔方向に伸びた柱状であっても、駆動波形を制御し、その直径の３倍以内の長さにした。また、その際、飛翔滴後方に複数の微小な滴を伴うことのない駆動条件（駆動波形）を選んだ。
【００８６】
その後、この上にアルミニウムをスパッタし、素子形成を行った。ＩＴＯとアルミニウムよりリード線を引き出し、ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として１０Ｖの電圧を印加したところ、表１に示すような結果が得られた。ここでは、基板上の素子形成状況および素子性能を評価したものである。
【００８７】
ここで、基板上のドットの形成状況（にじみ状況）は、良好に形成でき（にじみのない鮮明なドット）機能性素子が良好に形成できるレベルのものを○、溶液が流れ気味でにじんだドットとなり機能性素子が良好に形成できないレベルのものを×としている。素子性能が○は所定の形状で橙色に発光したものであり、×は発光しなかったり部分的に発光（素子としては実使用不可）したりしたものである。
【００８８】
【表１】
2005000914.tif 000003
【００８９】
以上の結果より、基板の種類とは関係なく、溶液が付着する領域の表面粗さによって、基板上のドット形成状況およびそれによる素子性能が決まることがわかる。つまり、基板の表面粗さが、０.５ｓ以下であれば基板上のドット形成が良好になり、機能性素子（この場合、有機ＥＬ素子）が良好に形成でき（実用に供するレベル）、一方、それよりも表面粗さが粗くなると、基板上のドット形成が良好ではなくなり（溶液が流れ気味でにじんだドット）、機能性素子が良好に形成できなくなる（実用に供しないレベル）ことがわかる。
つまり、良好な機能性素子を形成するために基板の表面粗さを０.５ｓ以下にすればよいことがわかるが、ここで少し問題がある。
【００９０】
第１の問題は、コストである。このように非常になめらかな面を得るには、基板を高精度に研摩する必要がある。あるいは、ＳｉＯ2アルミナ基板のように、表面にＳｉＯ2をスパッタリングするような場合にも、表面のなめらかなＳｉＯ2面を得るには、時間をかけて丁寧に膜形成を行う必要があり、コスト高という問題が発生する。
【００９１】
ところで、本発明の機能性素子基板は、前述のように、基板の片面に機能性素子を形成する構造のものであることを考慮すると、機能性素子を形成する面のみ、なめらかな面となった基板を使用すればよいことがわかる。つまり、基板の表面（機能性素子群を形成する面）のみ、前述のような実験結果より得られた表面粗さとし、裏面はそれより粗い面にしても十分事足りる。言い換えるならば、本発明では、基板の機能性素子群を形成する面より裏面の表面粗さを粗くなるようにした基板を用いることにより、高精度な機能性素子群のパターンが形成できるとともに、基板製造コストを低くすることができるということである。
【００９２】
第２の問題は、機能性素子基板の製造プロセス時に基板裏面が製造装置に密着して、移動させることができなくなるという製造時の不具合である。上記第１の問題は、コスト面からの検討で、基板の機能性素子群を形成する面より裏面の表面粗さが粗い基板を用いることにより、基板材料の低コスト化を実現できたが、今回上記実験を図２に示したような機能性素子基板の製造装置を用いて行った際にわかったことであるが、基板が基板保持台３にくっついてはずしにくいという問題が発生することがわかった。
【００９３】
この問題は、ちょうどブロックゲージがその表面のなめらかさを利用して、２つのブロックゲージをくっつける（Ｒｉｎｇｉｎｇという。）原理とよく似ているが、基板の裏面があまりになめらか過ぎると、基板保持台１３にくっついてはずしにくくなり、それをはずすのに余計な手間がかかり、生産の歩留まりが低下するという問題があることが判明した。そして、それを無理にはずそうとして、基板を破損させたり、作業者が怪我をするということもよく起きていた。
【００９４】
そこで、本発明者は、上記の実験で用いた基板（石英ガラスとＰＥＴフィルムとＳｉＯ2アルミナ基板）の裏面の表面粗さを変えて、その表面粗さがどの程度であれば、基板保持台１３にくっつくことなく、基板の取り外し交換作業が、スムーズに行えるかを実験を通じて明らかにした。結果を表２に示す。
【００９５】
ここで、基板の取り外し交換作業容易性は、基板のくっつきがなく、簡単に基板保持台１３からはずせた場合を○、そうでない場合を×としている。なお、基板保持台１３はＳＵＳ３０４を砥石による研削仕上げとした面状態である。また、ＳｉＯ2アルミナ基板は裏面にはＳｉＯ2がなくアルミナ面が裏面である。
【００９６】
【表２】
2005000914.tif 000004
【００９７】
以上の結果より、基板の種類とは関係なく、裏面の表面粗さを１ｓ以上となるようにすることにより、機能性素子基板の製造プロセス時に基板裏面が製造装置に密着して、移動させることができなくなる（基板の取り外し交換作業がしにくくなる）という製造時の不具合を避けることができることがわかる。
【００９８】
次に、上記課題を、他の解決手段によって解決する例を以下に説明する。 この密着の原因は、基板裏面と基板保持台との間がある種の真空状態になることによって起きるものであり、例えば、精密測定に使用されるブロックゲージを２枚くっつける（Ｒｉｎｇｉｎｇという）場合と同じような原理である。これを避けるためには、基板裏面と基板保持台との間が真空状態にならないようにすればよい。図５は、その１例を示す図である。
【００９９】
図５（Ａ）は機能性素子基板１４の裏面平面図、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図で、この例では、基板１４の機能性素子群が形成されている領域の面（表面）１４2の裏面１４1に物理的な線状形状１４ａを設けている。より具体的には、この線状形状１４ａは裏面平面１４1に対して落ち込んだ形状であるとともに、基板１４の端部まで設けられている。ここでは、縦横それぞれ３本の落ち込んだ形状（凹状形状）の線状形状を設けた例を示している。つまり、このように落ち込んだ形状（凹状形状）の線状形状１４ａが、基板１４の端部から空気導入チャネルの役割をなし、基板裏面１４1と機能性素子基板製造装置の基板保持台との間に空気を導入するので、両者の間に空気層を形成でき、真空状態にならないようにできる。
【０１００】
図６は他の例であり図６（Ａ）は機能性素子基板１４の裏面平面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図で、上述のような落ち込んだ線状形状の断面をＶ字形状１４ｂとしたものである。また、縦３本だけの線状形状である。本発明では、このような線状形状が基板の端部から空気導入チャネルの役割をなすものであればよく、断面形状は特に指定しない。
【０１０１】
上述のような線状形状は、本発明の機能性素子基板製作用基板の裏面にダイシングソー等によって、２次的な加工によって形成され、その断面形状はダイシングブレードの形状によって、Ｖ字状、Ｕ字状、凹形状（矩形形状）など、任意に形成でき、いずれも適用可能である。さらに簡易的な２次的な加工法としては、ダイヤモンドカッター等の簡単な工具で、ライン状に溝加工を行うだけでもよい。
なお、上記のようなダイシングソー等による機械的な２次的な形成方法とは別に、例えば、基板としてガラスを使用する場合には、エッチングによって化学的な加工法により２次的に形成することも可能である。
【０１０２】
本発明では、上述のように、基板の裏面に、落ち込んだ（凹状）形状の物理的な線状形状を設ける場合に、ダイヤモンドカッター等の簡単な工具、あるいは機械装置によって、ライン状に溝加工を行うだけ、あるいは化学的な２次的な加工法で簡単に実現できるので、加工コストが低く抑えられ、安価な機能性素子基板を製作できる。
【０１０３】
本発明のさらに他の例として、例えば、基板材料としてＡｌ2Ｏ3（アルミナ）、ＳｉＣ等のセラミックスを使用する場合には、焼成前にあらかじめこのような溝ができるようにしておいて、それを焼成することによって、このような線状形状と基板を同時に形成することも可能である。また、このようなセラミックスだけではなく、上記のようなガラスを基板材料とする場合にも、基板外形のプレス形成時に同時にそのような物理的な線状形状を形成することもできる。すなわち、本発明では、基板を形成する際に同時加工（形成）によって、線状形状（溝）を設けるようにしたので、加工コストが低く抑えられ、安価な機能性素子基板を製作できる。
【０１０４】
なお、上述のような線状形状は、１本だけでは効果が少なく、複数本設けることにより、その効果は大となる。より好適には、複数本設けるとともに、図５に示したように、互いに交差するように設けるようにするとよい。ただし、必ずしも直角に交差する必要はない。
【０１０５】
また、図５、図６に示した例では、線状形状が基板外形線と平行である例を示しているが、これも必ずしもそのように平行にする必要はなく、外形線に対してある角度を持ったものであってもよい。また、図５、図６に示した例では、すべて直線形状の線状形状としたが、これも曲線であってもよい。ただし、溝状の線状形状の場合（溝ではない例も後述する。）、その溝が空気導入チャネルとして効果的に作用するためには、溝状の線状形状の端部が基板の端部まで形成されていることは必須である。
【０１０６】
なお、そのサイズであるが、深さ、幅とも、ほぼ同じ程度になるようにすればよい。しかし、あまり深さが浅すぎると空気導入チャネルの役割を果たしにくくなるので、注意が必要である。また、逆に深すぎる場合には、その部分で応力集中が起きるため、基板が破損しやすくなるので注意が必要である。
【０１０７】
本発明では、上記の点に鑑み、溝深さを検討した。使用した基板は、パイレックス（登録商標）ガラスであり、裏面を０.０５ｓのほぼ鏡面状態に仕上げ、その面にダイヤモンドカッターで、溝深さを変えた線状形状を製作した。基板保持台に相当する部分は０.０５ｓのほぼ鏡面状態に仕上げられたＳＵＳ３４０の基板とし、その上での基板のセットしやすさ（設置時の滑りやすさ）を検討したものである。使用した基板は、厚さ２ｍｍ、４ｍｍ、１０ｍｍの３種類であり、それぞれ、４２０ｍｍ×３００ｍｍ、１２００ｍｍ×８００ｍｍ、３５００ｍｍ×１８００ｍｍの大きさとし、図５に示したように縦横とも各３本ずつの矩形溝をほぼ均等に配置するような形で形成した。以下に溝深さを変えて実験した結果を表３に示すが、溝幅は溝深さと同じとした。
【０１０８】
評価結果で、○は、ガラス基板と擬似基板保持台であるＳＵＳ３４０の基板との密着が起こらなかった場合であり、×は、密着が発生したもの、又は、溝深さが深すぎて、ガラス基板の機械的強度が低下して、実験中のわずかの振動、運搬等により破損してしまった場合である。
【０１０９】
【表３】
2005000914.tif 000005
【０１１０】
以上の結果より、溝深さの下限については、溝深さｄは、厚さｔの５０分の１までにすべきであり、それより小さいと、基板が密着してしまうことがわかる。  また、上限については、溝深さｄは、厚さｔの５分の１までにすべきであり、それより大きいと、基板が破損しやすくなって実用に供しないことがわかる。
【０１１１】
次に、線状形状の他の例として、溝ではなく裏面平面に対して突き出した形状の例について、図７を参照して説明する。
【０１１２】
図７において、図７（Ａ）は基板１４の裏面平面図、図７（Ｂ）は図７（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図で、この場合は、図示のように裏面平面１４1に対して突き出した形状１４Ｃとすることにより、基板１４を基板保持台１３から浮かせる（間に薄い空気層を形成できる）ので、基板１４が基板保持台１３に密着してしまうという不具合は皆無である。この突き出した形状１４Ｃのものについても、その断面形状が図７のように矩形であってもよいし、あるいは三角形状、半円形状などどのようなものでもよい。
【０１１３】
また、上記の突き出した形状の線状形状１４cを有する基板１４は、前述の溝形状の線状形状を形成する場合の、基板を同時に形成する方法によって容易に形成できる。すなわち、基板材料としてＡｌ2Ｏ3（アルミナ）、ＳｉＣ等のセラミックスを使用する場合には、焼成前にあらかじめこのような突き出した形状ができるようにしておいて、それを焼成することによって、このような線状形状と基板を同時に形成することができる。また、このようなセラミックスだけではなくガラスを基板材料とする場合にも、基板外形のプレス形成時に同時にこのような突き出した形状ができるようにして形成することもできる。このような突き出した形状の線状形状の場合も、図５，図６に示した溝形状の線状形状を形成する場合と同様に、基板を形成する際に同時加工（形成）によって、線状形状を設けることができるので、加工コストが低く抑えられ、安価な機能性素子基板を製作できる。
【０１１４】
以上の説明より、本発明の機能性素子基板は、その元になる基板の裏面に線状形状を設け、基板と基板保持台の間に薄い空気層を形成し、基板が基板保持台に密着してしまうことによる不具合を皆無とし、機能性素子基板製作時に機能性素子基板製造装置へ基板をセットしたり、はずしたりする際に、基板が機能性素子基板製造装置の基板保持台に密着して動かなくなってしまうというようなことをなくし、また、密着状態になることを回避できるので、機能性素子基板製造の効率向上、破損事故をなくすことが実現できるものである。
【０１１５】
次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。本発明の機能性素子基板は、前述のように、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、ＳｉＯ2を表面に堆積させたガラス基板およびアルミナ等のセラミックス基板であり、その形状は矩形（直角４辺形）である。つまり、その矩形形状を構成する縦２辺、横２辺はそれぞれ、縦２辺が互いに平行、横２辺が互いに平行であり、かつ縦横の辺は直角をなすような基板である。
【０１１６】
ところ、でこのような矩形の基板は、その４角のコーナー部分が９０°になっており、本発明では、その基板材料が、前述のように、ガラス、セラミックス等よりなっているため、機能性素子基板製造プロセス時に、作業者が怪我をするという不慮の事故がよく起こる。そこで、本発明では、図８に示すように、このような矩形基板１４の４角にＣ１（図８（Ａ））あるいはＲ１（図８（Ｂ））以上、もしくは、これらと同等の面取りを施している。こうすることにより、ガラス、セラミックス等の尖った部分（４角の９０°部分）がなくなり、作業者が作業時（基板搬送時、交換時、製造装置への装着時等）に、怪我をすることはなくなる。なお、このような面取りは、カーボランダムやエメリー等の砥粒を含んだグラインダーによる研削加工によって容易に施すことが可能である。
【０１１７】
次に、本発明の他の特徴について説明する。図９はその一例を示す平面図である。この例は、基板１４の右下の角Ｃ1他の３つの角Ｒ1とは異なる形状としたもので、このようにすると、基板１４を図２に示したような機能性素子基板の製造装置の基板保持台１３に設置する際に基板の方向性を容易に決めることができる。すなわち、４角のうち少なくとも１つの角を他の角と識別できる程度に角部の形状を他の角と異ならせることにより、機能性素子基板の製造時に、作業者は、基板の方向を認識でき、基板の設置を確実に行うことが可能となる。たとえば、作業者が手で角部に触れるだけでその部分の形状が他の角部と異なるということが認識できる程度の大きさ、形状にすることで、基板の方向確認、基板の設置の作業効率、作業ミスの著しい低減を図ることができる。
【０１１８】
次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。図１０はその一例を示す平面図である。この例では、矩形基板１４の４辺のうち少なくとも１つの辺に切り欠き部Ｌを設けており、基板１４を図２に示したような機能性素子基板の製造装置の基板保持台１３に設置する際に基板の方向性を容易に決めることができる。すなわち、４辺のうち少なくとも１つの辺に切り欠き部を設けることにより、機能性素子基板の製造時に作業者は、基板の方向を認識でき、基板の設置を確実に行うことが可能となる。たとえば、作業者が手でその切り欠き部に触れるだけで基板の方向確認、基板の設置の作業効率、作業ミスの著しい低減を図ることができる。さらに、図２には図示していないが、機能性素子基板の製造装置の基板保持台１３に、この切り欠き部に対応して基板のストッパー部材を設けることにより、基板の確実な設置、あるいは正確な位置決めができるというメリットもある。
【０１１９】
次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。ここでは、機能性素子基板製造時の作業者の安全性について検討した結果を説明する。
本発明の機能性素子基板は、前述のように、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、ＳｉＯ2を表面に堆積させたガラス基板およびアルミナ等のセラミックス基板、あるいはＰＥＴを始めとする各種プラスチック基板であるが、このような基板を図２あるいは図３に示した機能性素子基板製造装置に設置したり、あるいは運搬したり、後述するように画像表示装置としてアセンブルする際に、作業者が、手を切ったりするという不慮の事故が時々起こる。これは、材料がガラスやセラミックであり、基板の縁部分（機能性素子群が形成されている領域の面あるいはその裏面とそれらの面に垂直方向の厚さ方向の面とが交差する稜線領域）が、鋭利な刃物のような作用をするからである。
【０１２０】
図１１は、その一例を示す図で、図１１（Ａ）は基板１４の平面図、図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）のＢ−Ｂ線断面で、１４は本発明に使用される機能性素子基板の機能性素子群が形成されている前の材料基板であり、例えば、ここではパイレックス（登録商標）ガラスである。図１１（Ｂ）に示す断面図により、その厚さ領域ならびに本発明の特徴が明確に示されているが、本発明では、図１１（Ｂ）の断面図に示したように、基板１４の縁部分（機能性素子群が形成されている領域の面１４2あるいはその裏面１４1とそれらの面に垂直方向の厚さ方向の面１４3とが交差する稜線領域）に面取りを施している。図１１（Ｂ）のＣｌ（表）、Ｃｒ（表）、Ｃｌ（裏）、Ｃｒ（裏）がそれである。
【０１２１】
ここでは、面取り形状として、図１１（Ｂ）の断面図に示したコーナー部（稜線部）を機械製図で指定するｃ○○というような形状で面取りを施した形状としているが、本発明は、この形状に限定されるものではなく、例えば、ｒ××という機械製図で指定する形状であってもよい。要は、この部分が基板切断時の形状である直角状になっていて、それが刃物作用をして、作業者がその部分に触れて、手などを切ったりしないように面取りされていればよいのである。
【０１２２】
図１２は、図１１（Ａ）のＱ部を拡大したものであり、このＱ部は、上記説明のように、機能性素子群が形成されている領域の面とこの面に垂直方向の厚さ方向の面とが交差する稜線領域に面取りＣを施した状態を示しており、縦方向と横方向の面取りされた稜線部分Ｄが直角を形成している。
【０１２３】
次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。本発明では、図１２に示した面取りされた２つ（縦方向と横方向）の稜線部分が直角をなす部分Ｄにもさらに面取りＥを施すようにしたものである。図１３（Ａ）に面取りＥを示す。図１３（Ｂ）は、さらに四辺形の基板１４の４角にも面取りを施した基板を用い、それに、図１３（Ａ）に示すような面取りされた２つ（縦方向と横方向）の稜線部分が直角をなす部分に面取りＦを施した例である。
【０１２４】
本発明では、上述のように、基板１４に面取りを施すことにより、作業者が機能性素子基板製作時（基板搬送時、交換時、製造装置への装着時等）に、基板の稜線部で手を切ったりするという不慮の事故を防ぐことができるようになった。また、図１３に示したように、面取りされた２つ（縦方向と横方向）の稜線部分が直角をなす部分にも面取りを施したので、作業者が機能性素子基板製作時（基板搬送時、交換時、製造装置への装着時等）に、その直角部でけがをしたりするという不慮の事故も皆無となった。さらに、その直角部があらかじめ面取りされているので、全く面取りされていない状態でとがっている状態のものより、その直角部が何かにぶつかった場合に破損しにくく、基板製作の歩留まりも向上した。
【０１２５】
次に、上述のような面取り加工法であるが、＃１００番〜＃２０００番のカーボランダム、エメリー等の研摩材を使用したり、あるいは、それらをバインダーで固めた砥石（グラインダー）により、簡単に面を落とす（面取りする）ことができる。なお、前述のように、例えば、ｒ××という機械製図で指定する形状の場合には、あらかじめ砥石そのものを被加工物（基板の面取りされる部分）が所望の曲面形状となるように形状加工しておいて、その形状にならうようにして加工すれば容易に曲面加工も実現できる。
【０１２６】
また、面取りされた加工部分の表面粗さであるが、これは、例えば機能性素子群が形成されている領域の面の表面粗さより粗くすることが望ましい。理由は、機能性素子群が形成されている領域の面は、そのような素子群を精密なパターンで形成するために鏡面加工がなされているが、この面取りする部分は、そのような精密パターンを形成する領域ではないので、必要以上に表面の加工精度を高くする必要がないからである。むしろ、機能性素子群が形成されている領域の面よりも表面粗さを粗くし、加工コストを下げることが望ましい。一般的には、この面取り部の表面粗さは０.５ｓ〜５ｓとされ、加工コストを低減している。
【０１２７】
以上の説明より明らかなように、本発明の機能性素子基板は、その元になる基板の、稜線部分を面取りしたり、コーナー部を面取りして、不慮の事故を防止したり、製造時の歩留まりを向上させたりしている。
【０１２８】
なお、以上は、機能性素子基板製作時の説明として行ったが、前述のように、この機能性素子基板として表示素子を形成して、ディスプレイを構成する場合、機能性素子基板と同等の大きさのカバープレートが必要となるが、このカバープレートの取り扱いについても、作業時の不慮の事故を考慮する必要がある。このカバープレートは、ガラスあるいはプラスチック等によって形成されるが、本発明では、このカバープレートについても、機能性素子基板と同様に面取りを施すようにしている。
【０１２９】
すなわち、カバープレートとなる基板の表面とその表面に垂直方向の厚さ方向の面とが交差する稜線領域に面取りを施したり、カバープレートとなる基板の裏面とその裏面に垂直方向の厚さ方向の面とが交差する稜線領域に面取りを施したりして、作業者が怪我をしないようにしている。また、その面取り部の表面粗さについても、カバープレート基板の表裏面の表面粗さより粗くして、不要なコストアップを回避している。
【０１３０】
さらに、このカバープレートは、不慮の事故等によって、外部から衝撃が加わることがあるので、強度面からの考慮が必要である。本発明では、このカバープレートの厚さを機能性素子基板より厚くして、不慮の事故（ぶつかったりする外部からの衝撃など）から、機能性素子基板の破損を防ぐようにしている。また、さらに、他の例として、後述の強化ガラスとして、強度を上げることも好適な手段としてあげられる。
【０１３１】
次に、図１４により、本発明のさらに他の特徴について説明する。ここでは、本発明の機能性素子基板の製造装置において、製作される機能性素子基板１４が機能性素子基板保持手段１３の上に、溶液の液滴４３が付与される面を上向きにして、かつほぼ水平（重力作用方向である鉛直方向に対してほぼ９０°）に保持されることを示している。このような配置、構成にする理由は、溶液の液滴付与時の液滴の飛翔安定性および基板上への着弾精度を維持するためである。つまり、溶液の液滴が付与される面を上向きにし、噴射ヘッド１１から噴射される溶液の噴射方向を重力作用方向と同じにして飛翔安定性を得、基板１４上の狙いの位置に高精度に液滴４３を付着するようにしている。
【０１３２】
さらに、本発明では、溶液を基板上の狙いの位置に高精度に付着するために、本発明に使用される大画面用の基板の精度、ならびに機械的な強度も維持するようにしている。具体的には、本発明に使用される基板は、厚さを２ｍｍ以上のものを用いるようにしている。
【０１３３】
前述のように、基板１４としては、石英ガラス、Ｎａ等の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガラス、ＳｉＯ2を表面に堆積させたガラス基板およびアルミナ等のセラミックス基板等が用いられるが、一般に、これらの材料は、金属などと違ってもろく破損しやすい。よって、ある厚さ以上にしないと、基板搬送時に基板が破損するという不具合がある。
【０１３４】
一般に、青板ガラスなどは、５００ｋｇ／ｃｍ2程度の湾曲強度をもっているが、いわゆる風冷強化法と呼ばれるガラスの強化手段によって、１５００ｋｇ／ｃｍ２程度の湾曲強度をもつ強化ガラスとし、それを基板にしようするのも一つの選択肢である。その際、通常、２ｍｍ〜１５ｍｍの厚さのものまでこの手法によって、上記のような１５００ｋｇ／ｃｍ2程度の湾曲強度をもつものとすることができる。厚さが２ｍｍより薄い場合には、風冷強化法では、上記のような１５００ｋｇ／ｃｍ2という湾曲強度をもたせることはできないが、半強化ガラスとすることは可能である。なお、ガラスの強化法として、風冷強化法をあげたが、ガラス表面のイオンを置換することによって表面に圧縮歪みを与える化学強化法も有効な手段である。
【０１３５】
本発明の機能性素子基板は高画質の画像表示装置に適用するために、溶液の液滴の基板上への高精度な着弾精度を必要としている。その際、高精度な着弾精度を得るためには、基板１４の変形、たわみ等があってはならないし、また、それらに起因して高精度な搬送が行えなかったりするようなことがあってはならない。
【０１３６】
本発明は、３００ｍｍ×４５０ｍｍ程度の中画面〜２０００ｍｍ×３０００ｍｍ程度の大画面の画像表示装置に好適に適用されるものであるが、その際、上記のような破損、あるいは変形等に起因する電子源発生素子の精度低下があってはならず、本発明では、これらの点に鑑み、基板１４の厚さを２ｍｍ以上、１５ｍｍ以下としている。なお、この２ｍｍという下限値は、前述のような強化ガラスが通常安定して製作できる値である。
【０１３７】
さらに、機能性素子製作時の基板の変形を抑えるために、溶液４３の液滴が付与される面を上向きにして基板１４をほぼ水平（重力作用方向である鉛直方向に対してほぼ９０°）に保持するようにしている。図１５は、図１４の機能性素子基板保持手段１３の上に保持した機能性素子基板１４を上から見た図（平面図、噴射ヘッドは省略）である。本発明では、機能性素子基板保持手段１３で基板１４を保持する際に、基板１４を面で保持するようにしている。つまり、本発明では、機能性素子基板保持手段１３で基板を保持する際に、基板１４を垂直やあるいは傾斜をつけて立てかけたりするのではなく、溶液の液滴４３が付与される面を上向きにして基板１４をほぼ水平に保持し、かつ、機能性素子基板保持手段１３で基板１４を保持する際に、基板１４を面で保持し、３００ｍｍ×４５０ｍｍ程度の中画面〜２０００ｍｍ×３０００ｍｍ程度の大画面の画像表示装置に適用するような基板であっても、基板１４の自重による変形をなくし、高精度な機能性素子基板を製作するようにしているのである。なお、基板厚さの上限であるが、基板製作コスト上、あるいは基板素材の製作のしやすさ、重量面からの搬送のしやすさ等から、最大１５ｍｍ程度にしておくことが望ましい。
【０１３８】
次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。本発明では、前述のように、機能性素子部を形成するのに機能性材料を含有する溶液を液体噴射ヘッド１１によって液滴を空中飛翔させ、基板１４に付着させて形成する。このような方法によって形成する場合、考慮しなければならないことは、液滴４３の空中飛翔時の安定性である。安定した空中飛翔が行われれば、その液滴の付着位置精度も良く、高精度の機能性素子が形成可能となる。一方で、その液滴の付着位置精度が悪ければ、良好な機能性素子は形成できない。そして、その空中飛翔時の安定性は、液滴が空中飛翔するという原理上、空気流等の外乱の影響を受けやすいので、その外乱をシャットアウトするかあるいは安定性が増すような強制力を作用させる、もしくはそれに類する構成とすることによって、空中飛翔時の安定性を確保しなければならない。
【０１３９】
本発明は、このような点に鑑み、液滴４３が空中を飛翔する際の方向性、あるいは液滴４３が噴射ヘッド１１から噴出してから基板１４に付着するまでの距離Ｌをどの程度にしたら、安定性が確保でき、高精度な機能性素子が形成できるのかを実験的に見出した。前述のように、本発明では、図２に示したような構成の製造装置で噴射ヘッド１１をキャリッジ走査しながら機能性材料を含有する溶液を液体噴射によって液滴を空中飛翔させ、基板に付着させて機能性素子基板を製作する。
【０１４０】
図２の例は、たまたま製作される機能性素子基板１４を水平に配置し、その上にキャリッジに搭載された噴射ヘッド１１を配置し、液滴を上から下へ、ちょうど重力が作用する方向に噴射して形成する場合を示している。この場合には、重力が飛翔する液滴を安定飛翔させるように作用するので、比較的安定した液滴飛翔が行われる。
【０１４１】
しかしながら、噴射ヘッド１１の噴射口面から、基板までの距離Ｌを、遠くにとると液滴が空中を飛翔している時間が長くなり、外乱の影響も受けやすくなり、その距離もある範囲内にしなければならないと考えられる。本発明では、その点に鑑み、そのような場合に、噴射ヘッド１１の噴射口面から基板までの距離をどのくらいにすれば液滴の安定した空中飛翔が得られ、高精度な機能性素子が形成できるのかを実験的に見出した。
【０１４２】
以下に、その結果を示す。実験は図１４に示したように、形成される機能性素子基板１４の配置を、ほぼ水平にして、液滴４３を上から下へ噴射させ、噴射ヘッド１１の噴射口面から基板までの距離Ｌを変化させて、液滴の飛翔安定性を調べた。なお、飛翔安定性は直接見ることができないので、液滴飛翔の結果形成される機能性材料を含有する溶液の液滴の基板上での形状を評価した。
【０１４３】
以下に、実際の実験に使用した溶液、噴射ヘッドの条件等を示す。
使用した溶液は、Ｏ−ジクロロベンゼン／ドデシルベンゼンの混合溶液にポリヘキシルオキシフェニレンビニレンを０.１重量パーセント混合した溶液である。
また、使用した噴射ヘッドは、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドで、ノズル径はΦ２３μｍで、ピエゾ素子への入力電圧を２６Ｖとし、駆動周波数は、９.６ｋＨｚとした。その際、下向きに噴射した場合のジェット初速度として、６ｍ／ｓを得ており、１滴の質量は５ｐｌである。キャリッジ走査速度（Ｘ方向）は、５ｍ／ｓとした。なお、噴射ヘッドノズルと基板間の距離は３ｍｍとした。
【０１４４】
また、滴飛翔時の滴の形状を、素子形成と同じ条件で別途噴射、観察し、その形状が、基板面に付着する直前（本発明例では３ｍｍ）にほぼ丸い滴になるように駆動波形を制御して噴射させた。なお、完全に丸い球状が得られず、飛翔方向に伸びた柱状であっても、駆動波形を制御し、その直径の３倍以内の長さにした。また、その際、飛翔滴後方に複数の微小な滴を伴うことのない駆動条件（駆動波形）を選んだ。
【０１４５】
その後、この上にアルミニウムを蒸着し、素子形成を行った。ＩＴＯとアルミニウムよりリード線を引き出し、ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として１０Ｖの電圧を印加したところ、表４に示すような結果が得られた。ここでは、噴射ヘッドの噴射口面から基板までの距離Ｌを変えて液滴噴射し、基板上の素子形成状況および素子性能を評価したものである。
【０１４６】
ここで、基板上の素子形成状況が○は狙いの領域（ポリイミドで囲まれた障壁３内）に滴付与が行われたものであり、△は部分的にそこからはみ出たもの、×は完全にそこからはみ出て付与されたものである。素子性能が○は所定の形状で橙色に発光したものであり、×は発光しなかったり部分的に発光（素子としては実使用不可）したりしたものである。
【０１４７】
【表４】
2005000914.tif 000006
【０１４８】
以上の結果より、噴射ヘッドの噴射口面から基板までの距離Ｌが０.０５ｍｍの場合には、良好な素子形成ができなかった。これは噴射ヘッドの噴射口面から基板までの距離Ｌがあまりにも近すぎるため、液滴が噴射口端面から分離する前に基板に到達してしまうためと考えられる。
また、噴射ヘッドから溶液が上からほぼ下向きに噴射、付与し、噴射ヘッドの噴射口面から基板までの距離Ｌを０.１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲にすると良好な素子形成が行えるが、それ以上距離Ｌを大きくすると、次第に良好な素子形成が行えないことがわかる。これは距離Ｌが大きくなることにより、空中飛翔距離が長くなり、その間に外乱の影響を受けやすくなるためである。
【０１４９】
次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。前述のように、本発明では生産性低下を防止するためには、噴射ヘッド１１を搭載したキャリッジの走査を止めることなく、キャリッジ走査しながら順次溶液の噴射を行うようにしている。その場合、その相対移動速度（例えば図２のキャリッジのＸ方向移動速度）は、単に生産性向上だけで決定されるべきではなく、高精度な素子群を形成するという観点からも検討されなければならない。
【０１５０】
本発明では、この点に関して鋭意検討した結果、このような溶液の噴射を行う場合、その噴射速度を前記相対移動速度より速くすることが必要であることに気がついた。このように、吐出ヘッドユニット１１を機能性素子基板１４に対して一定の距離を保ちながらＸ、Ｙ方向の相対移動を行いつつ、溶液の噴射を行い、機能性素子群を形成する場合には、溶液の液滴は前記相対速度と噴射速度の合成ベクトルの速度で機能性素子基板１４上に付着、形成される。そして、その位置精度については、機能性素子基板１４と吐出ヘッドユニット１１の溶液噴射口面の距離と、前記合成ベクトルの速度を考慮し、噴射のタイミングを適宜選ぶことにより、その狙いの位置に液滴を付着させることができる。
【０１５１】
しかしながら、たとえ、狙いの位置に付着させることができたとしても、もし、前記相対速度が速すぎる場合には、その相対速度に引きずられて付着液滴が機能性素子基板１４上で流れ、良好な形状で機能性素子群を形成できなくなる。本発明は、この点について検討したものである。以下に検討結果の一例を示す。この例は、図２のような装置を用い、キャリッジ１２のＸ方向移動速度、ならびに吐出ヘッドユニット１１の噴射速度を変えて、機能性素子基板１４上で良好な液滴付着ができ、機能性素子として機能するかどうか調べたものである。
【０１５２】
使用した基板１４は、ＩＴＯ透明電極付きガラス基板に、ポリイミドをフォトリソグラフィーによって土手（障壁）３を形成したものである。これに図２のような製造装置を用い、Ｏ−ジクロロベンゼン／ドデシルベンゼンの混合溶液にポリヘキシルオキシフェニレンビニレンを０.１重量パーセント混合した溶液をインクジェット原理で噴射速度を変えて付与した。噴射ヘッドノズルと基板間の距離は３ｍｍとした。
使用したインクジェットヘッドは、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドで、ノズル径はΦ２５μｍで、噴射速度を変えるためにピエゾ素子への入力電圧を１８Ｖから３０Ｖまで変化させ、駆動周波数は、９.６ｋＨｚとした。なお、このようなピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドでは、ピエゾ素子への入力電圧を変えて噴射速度が変えられるが、同時に噴射滴の質量も変化するので、駆動波形（引き打ちも含めた立ち上がり波形ならびに立下がり波形）を制御して、噴射滴の質量がいつもほぼ一定（６ｐｌにした）になるようにし、噴射速度のみを変えるようにした。
【０１５３】
また、液滴４３飛翔時の滴の形状を、素子形成と同じ条件で別途噴射、観察し、その形状が、基板面に付着する直前（本発明例では３ｍｍ）に、図１６に示すように、ほぼ丸い滴になるように駆動波形を制御して噴射させた。なお、完全に丸い球状が得られず、図１７に示すような、飛翔方向に伸びた柱状４３であっても、駆動波形を制御するだけで容易にその直径の３倍以内の長さにはなる（ｌ≦３ｄ）ようにできた。また、その際、図１８に示すような、飛翔滴４３の後方に複数の微小な滴４３′を伴うことのない駆動条件（駆動波形）を選んだ。
【０１５４】
その後、この上にアルミニウムを蒸着し、素子形成を行った。ＩＴＯとアルミニウムよりリード線を引き出し、ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として１０Ｖの電圧を印加したところ、表５に示すような結果が得られた。ここで、基板１４上の素子形成状況が○は狙いの領域（ポリイミドで囲まれた障壁３内）に滴付与が行われたものであり、×はそこからはみ出て付与されたものである。素子性能が○は所定の形状で橙色に発光したものであり、×は発光しなかったり部分的に発光（素子としては実使用不可）したりしたものである。
【０１５５】
【表５】
2005000914.tif 000007
【０１５６】
以上の結果より、キャリッジのＸ方向移動速度が、噴射速度以上であると、良好な素子が形成できないことがわかる。言い換えるならば、本発明のように、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドを利用した装置で機能性素子基板を製作する場合、噴射ヘッド１１から噴射される液滴４３の速度は、キャリッジ１２のＸ方向移動速度より速くしなければならないことがわかる。また、この時の滴飛翔条件は、前述のように、飛翔滴４３の後方に複数の微小な滴４３′を伴うことのない駆動条件（駆動波形）としているので、これら複数の微小な滴４３′が、不必要なところに付着するということが全くなく、大変良好な機能性素子および機能性素子基板が得られた。
【０１５７】
次に、インクジェットヘッドとして、ヒューレット・パッカード社のＤｅｓｋＪｅｔ  ９７０Ｃｘｉの商品名で知られているプリンターに使用されているモノクロヘッドを使用し、インクの代わりに、上記溶液をつめて噴射させ、上記と同様の機能性素子基板製作を行い、機能性素子として機能するかどうか調べた。このヘッドの場合も、噴射滴の質量はほぼ一定の６ｐｌであったが、滴飛翔時の滴の形状は、上記のピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドの場合と違い、図１８に示したように、飛翔方向に非常に細長く伸びた柱状（ｌ＝１０ｄ〜２０ｄ）であった。また、飛翔滴後方に複数の微小な滴を伴ったような状態であった。
【０１５８】
このヘッドの場合の液滴の噴射原理は、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドの場合と違い、液体中に瞬時に気泡を発生させ、その作用力で液滴を噴射するものであり、サーマルインクジェット方式と呼ばれているものである。気泡の主たる成長方向と同じ方向に液滴を噴射させるいわゆるサイドシューターと呼ばれるものと気泡の主たる成長方向とほぼ直角方向に液滴を噴射させるいわゆるエッジシューターと呼ばれるものがあり、ここで使用したヘッドは前者である。
【０１５９】
しかしながら、いずれもピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドの場合と違い、ノズル出口近傍で気泡を発生させるのでその噴射作用力は強力であり、飛翔滴の形状は、図１８に示したように、細長くまた微小滴を伴った飛翔形態をとる。
【０１６０】
表６に上記のヘッドを用いた場合の検討結果を示す。なお、発熱体駆動電圧を２２Ｖから２３Ｖまで変化させて液滴の噴射速度を変えている。
【０１６１】
【表６】
2005000914.tif 000008
【０１６２】
以上の結果より、キャリッジのＸ方向移動速度が、噴射速度の１／３を超えると、良好な素子が形成できないことがわかる。
【０１６３】
ここで、表５、表６の結果を比較検討してみると、以下のことがいえる。すなわち、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドを利用して、液滴飛翔させた場合は、その噴射原理から、図１８のような液柱が細長くまた微小滴を伴った飛翔形態ではなく、図１６、図１７のように丸い球状あるいは、飛翔方向に伸びた柱状であっても、その直径の３倍以内の長さになるような飛翔形態となり、液滴あるいはそれに伴って飛翔する微小滴の引きずりがないため、キャリッジ移動速度を、サーマルインクジェット方式の場合よりも早くしても良好な素子形成が行え、素子性能も良好なものが得られる。またその噴射原理は、ピエゾ素子の変位を直接あるいは振動板等を介してから、機械的に液体に伝達する（機械的変位による作用力で噴射する）という単純なものであり、サーマルインクジェット方式のように熱が作用するわけではないので、使用できる液体の選択肢が大変広いという利点がある。
【０１６４】
つまり、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドを利用して、機能性素子を形成する場合には、キャリッジの移動速度より速い噴射速度となるようにすれば、良好な素子が得られ、しかも、いろいろな液体が使用できるので、各種の機能性素子形成ができるということである。
【０１６５】
さらに、飛翔液滴を、丸い球状あるいは、飛翔方向に伸びた柱状であってもその直径の３倍以内の長さになるような液滴とし、飛翔滴後方に複数の微小な滴を伴わないような条件を選ぶと不必要な微小滴の液体が周囲に付着しないので大変良好な機能性素子基板が得られる。 
【０１６６】
一方、サーマルインクジェット方式を利用した場合には、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドを利用した場合のようなキャリッジの移動速度と噴射速度の関係では良好な素子を形成することができないが、それでも、キャリッジの移動速度を噴射速度の１／３以下にすれば、良好な素子を形成することができる。また耐熱性の液体を選べば、所望の機能性素子形成ができる。
【０１６７】
なお、ここでは実験結果を省略するが、連続流方式の場合は、図１６に示したような均一滴が得られるので、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドを利用した場合と同じ条件でキャリッジ移動可能である。よって、キャリッジの移動速度を噴射される液滴の速度より遅くなるような条件とすればよい。
【０１６８】
また、ドロップオンデマンド型インクジェットヘッドで、ピエゾ素子の変位ではなく、対向する電極間の静電力の蓄積／放出をその変位原理として振動板の機械的変位をおこすいわゆる静電型と呼ばれるものも、ピエゾ素子を利用した場合と同様な滴形成が得られるので、キャリッジの移動速度を噴射される液滴の速度より遅くなるような条件とすればよい。
【０１６９】
次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。前述のように、本発明では、機能性材料を含有する溶液をインクジェットの原理で、ガラス基板やアルミナ等のセラミックス基板に液滴として噴射付与することにより、機能性素子群を形成する。その際、問題となるのが、素子電極４２の間に液滴により形成されるドットの形状である。良好な丸いドットが形成されれば、最終的に形成される機能性素子部も高精度に形成でき、良好な機能性素子群を形成できるが、このドット形状が良好でない場合は、機能性素子部も高精度なものが得られない。例えば、形成されるドットが、良好な丸いドットとならず微小滴が飛散したような場合は、良好な機能性素子部を得ることができない。
【０１７０】
一般に、インクジェットプリンターは、紙にインクを液滴として噴射付与し画像を得るが、紙の上に形成されるインク液滴のドットは、インク液滴が紙に付着すると同時に、紙の繊維中に速やかに吸収される。あるいは紙の表面に炭酸カルシウム等を主成分としたインク吸収部材がコートされているため、インク液滴が紙に付着すると同時にこのインク吸収部材に速やかに吸収されるようになっている。よって、先に形成されたドットに後続のドットが付着衝突しても、先のドットのインクはすでに紙に吸収されているので、衝突による微小インクの飛び散りはほとんど問題になることなく、また、良好な丸いドットが得られ、高画質な印字品質が得られる。
【０１７１】
一方、本発明は、インクジェットの原理で液滴を噴射付与するが、紙に液滴を付与するのではなく、液体を吸収せず保持する表面特性を有する基板、たとえば、ガラス基板やアルミナ等のセラミックス基板、あるいはプラスチック基板に液滴を付与する。よって、付与された液滴は、インクジェットプリンターで紙に印字される場合と異なり、液滴が基板に衝突後瞬時に基板に吸収されるわけではなく、基板面に半球状（よりややフラットな形状ではあるが）に残っている。そして、この液滴内の揮発成分が揮発し、内容物が固化する前に後続のドットが付着衝突する。そして、それにより、微小液滴の飛散、飛び散りが発生し、良好な機能性素子部形成を阻害することがある。また、最初の液滴が付着する場合においても、本発明の基板は液体を吸収せず保持する表面特性を有する基板であるため、インクジェットプリンターのように、付着後すぐに紙の繊維内に液体が吸収されるというものではないので、最適な条件を選ばないと液滴の飛散、飛び散りが発生し、良好な機能性素子部形成を阻害することがある。ここがインクジェットプリンターと本発明の違いである。
【０１７２】
つまり、本発明のように、液体を吸収せず保持する表面特性を有する基板、たとえばガラス基板、アルミナ等のセラミックス基板、あるいはプラスチック基板に液滴を付与する場合は、インクジェットプリンターによって紙にインク滴を噴射付与する場合と違い、条件を選ばないと液滴は基板面に衝突した場合に、微小液滴に飛散し良好な丸いドットが得られない場合があり、良好な機能性素子部を得ることができないことがある。本発明は、この点に鑑み、液滴が基板面に衝突し、ドットを形成する際に微小液滴に飛散することなく良好な丸いドットが形成される条件を実験的に見出したものである。表７に、その結果を示す。
【０１７３】
実験は、機能性材料を含有する溶液を、インクジェットの原理で、表面を鏡面研摩した石英ガラス基板に噴射付与し、噴射時の液滴の噴射速度を変え、ドット形成状況（ドット着弾位置精度や形成されたドット形状）、微小液滴飛散状況（メインのドットのまわりに飛散した微小液滴の飛散状況）を調べるとともに、最終的に有機ＥＬ素子として良好な発光が得られるかどうかをチェックするため、アルミニウムをスパッタし、素子形成を行った。
【０１７４】
なお、このような液滴およびドットを形成するための具体的な条件を以下のとおりである。
使用した溶液は、Ｏ−ジクロロベンゼン／ドデシルベンゼンの混合溶液にポリヘキシルオキシフェニレンビニレンを０.２重量パーセント混合した溶液である。
また、使用した噴射ヘッドは、エッジシューター型のサーマルインクジェット方式と同等の構造（図２２参照。ただし、ノズル形状は矩形ではなく、流路先端部に丸形状のノズルを穿孔したノズルプレートを貼り付けたものとした。また、溶液はインクではなく、上記溶液を使用した。）とし、ノズル径はΦ２５μｍ、発熱体サイズは２５μｍ×９０μｍ（抵抗値１１８Ω）のものを使用した。そして、駆動電圧を２０〜２４Ｖ、パルス幅を５〜７μｓの範囲で適宜選び、噴射する液滴の噴射速度を、０.５〜１２ｍ／ｓの範囲で変化させ、それぞれの場合の液滴の着弾位置精度、ドット形状、微小液滴飛散状況を調べたのが、表７に示した結果である。なお、この場合キャリッジ走査が引き起こす噴射液滴の噴射不安定の因子を除くため、キャリッジ走査速度を０.１ｍ/ｓにした（キャリッジ走査速度を液滴噴射速度より遅くし、キャリッジ走査が液滴の着弾位置精度低下を引き起こさないようにした）。
【０１７５】
ここで、着弾位置精度の○は狙いの位置に対して１／２ドット径以内の場合、×はそれ以上の場合である。なお、その場合、今回は１〜５ドット径まで変化していた（実験Ｎｏ.１〜３）。ドット形状については、○は良好な丸いドット形状が得られたものである。全般的に、おおむね良好な丸い形状が得られたが、官能検査でやや丸形状がいびつに感じられたものを△とした。微小液滴飛散状況は、微小液滴飛散が生じなかったものを○、微小液滴飛散が生じたもの（メインのドットの周辺に小さい飛び散りが発生したもの）を×とした。
【０１７６】
素子性能は、ＩＴＯとアルミニウムよりリード線を引き出し、ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として１２Ｖの電圧を印加し、良好に橙色に発光させることができるかどうか調べたものである。○は所定の形状で橙色に発光したものであり、×は発光しなかったり部分的に発光（素子としては実使用不可）したりしたものである。
【０１７７】
【表７】
2005000914.tif 000009
【０１７８】
以上の結果より、着弾位置精度、ドット形状、微小液滴飛散状況から判断して、良好なドットを得、実用的な機能性素子（この場合は有機ＥＬ素子）を得るためには、液滴の噴射速度を３〜１０ｍ／ｓにする必要があることがわかる。つまり、液滴の噴射速度をこの範囲内にすることにより、噴射が安定し着弾位置精度が向上するとともに、先に付着しているドットに後から付着する液滴が、適切な飛翔速度で衝突するので、不必要な液滴ミストが発生して、周辺に付着するということがなく、非常に高精度な機能性素子のパターンが形成でき、その機能性素子の特性も各素子間でバラツキのない良好なものが得られるようになる。
【０１７９】
次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。図４では、素子電極４２の間に液滴４３を１滴付着させるようなイメージを示した。そして、機能性素子部も丸いイメージで示した（図４では液滴着弾位置４４として丸いイメージを示した）。つまり、それほど精度を要求しないような機能性素子を形成するのであれば、図１９に示すように、素子電極４２の間に大きな１滴の液滴４３により大きな１つのドットパターン４５でこの機能性素子部を形成すればよい。たとえば、素子電極４２の距離が５〜１０ｍｍであり、１滴によるドット径もΦ８〜１５ｍｍ程度の場合には、１滴付着させて機能性素子部を形成すればよい。この場合、それほど高精度の機能性素子は望めないが、単に機能する（発光素子であれば発光する、トランジスタであればトランジスタ機能がでる、電子放出素子であれば電子放出がおきる）という程度のものであればこの方が効率よくできる。
【０１８０】
しかしながら、より高精度の機能性素子を形成するには、図２０に示すように、この機能性素子部は複数滴によってドットパターン４５を形成し、その輪郭がなめらかになるように形成すればよい。１つの好適な例をあげると、前述の素子電極４２の距離は１４０μｍである。そして、１滴だけ単独に付着させた場合のドット径は約Φ１８０μｍである。この素子電極４２の１４０μｍ間を埋めるパターンを形成するように、例えば図２０に示すように、４滴の液滴ｗｐ打ち込む。この例の場合のように、４滴のドットパターンを重ねて付着させた場合の１つのドット径は約Φ６５μｍである。つまり、生産性あるいは目的とする機能性素子の精度によって、大きな１滴だけによってこの素子電極４２の間を埋める、あるいは小さな複数滴（この場合４滴）の液滴により高精度なパターンを形成するかを、適宜選べばよい。なお、このような液滴およびドットを形成するための具体的な条件を以下に示す。
【０１８１】
使用した溶液は、Ｏ−ジクロロベンゼン／ドデシルベンゼンの混合溶液にポリヘキシルオキシフェニレンビニレンを０.２重量パーセント混合した溶液である。
また、使用した噴射ヘッドは、エッジシューター型のサーマルインクジェット方式と同等の構造（ただしインクではなく、上記溶液を使用）とした。図２０に示したような１つのドット径が約Φ６５μｍとなるようにした場合の噴射ヘッドは、ノズル径はΦ２８μｍ、発熱体サイズは２８μｍ×９０μｍ（抵抗値１２１Ω）で、駆動電圧を２４.６Ｖ、パルス幅を６μｓ、駆動周波数を１０ｋＨｚで駆動し、１滴形成のエネルギーを約３０μＪとし、その時の液滴の噴射速度は約７ｍ／ｓであった。
【０１８２】
なお、以上の溶液および噴射の条件は、素子電極４２の距離が１４０μｍであり、そこに４滴付着させる場合の一例であり、本発明は、この条件に限定されるものではない。例えば、図２１は同様に素子電極４２の距離が１４０μｍであるが、５滴×２列＝１０滴付着させて機能性素子を形成する場合である。この例ではドット径は約Φ４５μｍである。この場合、使用する噴射ヘッドはノズル径が、Φ２０μｍのものが使用され、また、それに対応して、発熱体サイズは２０μｍ×６０μｍ（抵抗値１０２Ω）としたものであり、駆動電圧を１３.５Ｖ、パルス幅を４μｓ、駆動周波数を１６ｋＨｚで駆動し、１滴形成のエネルギーを約７.１μＪとして液滴を噴射させた。そして、その時の液滴の噴射速度は約６ｍ／ｓであった。
【０１８３】
また、素子電極４２の距離も１４０μｍに限定されるものではなく、より高精細な画像表示装置を製作するには機能性素子基板の機能性素子も高密度に配列させる必要があり、例えば、素子電極４２の距離が５０μｍであるような場合もある。その場合も、使用する噴射ヘッドは、上記のようなノズル径がΦ２０μｍのものおよび発熱体サイズ、駆動条件等もそれに準じて適宜選ばれる。つまり、本発明では、素子電極４２の距離および要求される機能性素子の精度に応じ、付着させる液滴数は、１〜３０滴程度まで適宜選択し、最適な条件で機能性素子を形成するのであり、特別な条件に限定されるものではない。なお、付着させる液滴数は使用する噴射ヘッドのノズル径にも依存するが、最大３０滴程度にとどめておくことが、生産性の面から望ましい（より微小な滴をより多く付着させることも可能であるが、生産性が低下しコスト面で不利になる）。
【０１８４】
次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。前述の例であげた素子電極４２の距離は１４０μｍである。そして、１滴だけ単独に付着させた場合のドット径は約Φ１８０μｍである。この場合、本発明では、１０滴の液滴をこの素子電極４２の１４０μｍ間を埋めるパターンを形成するように打ち込むようにしている（図２１）。なお、図２１では、各ドットの重なり具合を示すために、各ドットは輪郭線で示している。つまり、大きな１滴だけによって、この素子電極４２の１４０μｍ間を埋める（図１９）というラフな方法ではなく、小さな複数滴（この場合１０滴）の液滴により高精度なパターンを形成し、高精度な機能性素子を形成している（図２１）。この例の場合のように、１０滴のドットパターンを重ねて付着させた場合の１つのドット径は約Φ４５μｍである。
【０１８５】
図２１に示した例では、斜め方向の隣接ドットの外周が互いに接するように打ち込まれている。別の表現をするならば、直交する２方向の隣接ドットにおいて、直交する２方向の中心間距離ｌｘ、ｌｙが、ドットの直径の１／√２倍となるようにしている。この条件は、複数滴のドットを打ち込んだ際に、下地がすべてドットによって被覆される限界の条件である。つまり、本発明では、直交する２方向の隣接ドットにおいて、直交する２方向の中心間距離ｌｘ、ｌｙが、ドットの直径の１／√２倍以内となるようにし、複数滴のドットを打ち込んだ際に、下地がすべてドットによって被覆されるようにし、下地が露出しないようにしているのである。
【０１８６】
上述のように下地が露出しないようにして、機能性素子部を形成すると、機能性材料を含有する溶液の液滴がすべて機能性素子部をカバーするために、品質の安定した機能性素子部が形成できるとともに、複数滴のドットを重ねて打ち込むためにパターンもなめらかになり、高精度の機能性素子部形成することができる。
【０１８７】
上述のような液滴およびドットを形成するための具体的な条件を以下に示す。
使用した溶液は、Ｏ−ジクロロベンゼン／ドデシルベンゼンの混合溶液にポリヘキシルオキシフェニレンビニレンを０.２重量パーセント混合した溶液である。
また、使用した噴射ヘッドは、エッジシューター型のサーマルインクジェット方式と同等の構造（ただしインクではなく、上記溶液を使用）とした。図２１に示したような１つのドット径が約Φ４５μｍとなるようにした場合の噴射ヘッドは、ノズル径はΦ２０μｍ、発熱体サイズは２０μｍ×６０μｍ（抵抗値１０２Ω）で、駆動電圧を１３.５Ｖ、パルス幅を４μｓで駆動し、１滴形成のエネルギーを約７.１μＪとし、その時の液滴の噴射速度は約６ｍ／ｓであった。
【０１８８】
なお、以上の溶液および噴射の条件は、素子電極４２の距離が１４０μｍであり、そこに１０滴付着させる場合の一例であり、本発明は、この条件に限定されるものではない。つまり、１０滴に限らずもっと多くの滴数としてもよいし、また、図２１に示したように、５滴×２列というように２列に限定されるものでもなく、３列、４列であってもよい。
【０１８９】
また、素子電極４２の距離も１４０μｍに限定されるものではなく、より高精細な画像表示装置を製作するには機能性素子基板の機能性素子も高密度に配列させる必要があり、例えば、素子電極４２の距離が５０μｍであるような場合もある。その場合も、使用する噴射ヘッドは、上記のようなノズル径がΦ２０μｍのものおよび発熱体サイズ、駆動条件等もそれに準じて適宜選ばれる。
【０１９０】
つまり、本発明では、素子電極４２の距離および要求される機能性素子の精度に応じ、付着させる液滴数は、２〜３０滴程度まで適宜選択し、最適な条件で機能性素子を形成するのであり、特別な条件に限定されるものではない。要は、直交する２方向の隣接ドットにおいて、直交する２方向の中心間距離ｌｘ、ｌｙが、ドットの直径の１／√２倍以内となるようにし、複数滴のドットを打ち込んだ際に、下地がすべてドットによって被覆されるようにし、下地が露出しないようにすることがポイントである。
【０１９１】
次に、本発明に使用する噴射ヘッドについて、図２２を用いて説明する。ここでは噴射ヘッドのノズル数を４個とした例を示している。この噴射ヘッドは、発熱体基板５１と蓋基板５２とを接合させることにより形成されており、発熱体基板５１は、シリコン基板５３上にウエハプロセスによって個別電極５４と共通電極５５とエネルギー作用部である発熱体５６とを形成することによって構成されている。
【０１９２】
一方、前記蓋基板５２には、機能性材料を含有する溶液が導入される流路を形成するための溝５７と、流路に導入される前記溶液を収容する共通液室（図示せず）を形成するための凹部領域５８とが形成されており、これらの発熱体基板５１と蓋基板５２とを図２２（Ａ）に示すように接合させることにより、前記流路及び前記共通液室が形成される。なお、発熱体基板５１と蓋基板５２とを接合させた状態においては、前記流路の底面部に前記発熱体５６が位置し、流路の端部にはこれらの流路に導入された溶液の一部を液滴として吐出させるためのノズル５０が形成されている。また、前記蓋基板５２には、供給手段（図示せず）によって前記供給液室内に溶液を供給するための溶液流入口５９が形成されている。なお、図２２（Ｂ）は、発熱体基板５１と蓋基板５２とを分解した時の斜視図、図２２（Ｃ）は図２２（Ｂ）に示した蓋基板５２を裏側から見た図である。
【０１９３】
なお、図２２に示したの例では、溝５７の端部がそのままノズル５０となるような構成であるが、この端部に丸形状のノズルを穿孔したノズルプレートを設けてもよい。また、この例では、４ノズルの噴射ヘッドを示しているが、このようなマルチノズル型の噴射ヘッドを用いると大変効率的に機能性素子を形成することができる。なお、必ずしも４ノズルに限定されるものではなく、ノズル数が多ければ多いほど機能性素子の形成が効率的になることはいうまでもない。ただし、単純に多くすればよいということではなく、多くすれば噴射ヘッドも高価になり、また、噴射ノズルの目詰まりによる確率も高くなるので、それらも考慮し装置全体のバランス（装置コストと機能性素子の製作効率のバランス）を考えて決められる。
【０１９４】
また、ノズル数だけではなく、ノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅）についても、同様の考えが必要である。すなわち、単純にノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅）を多くすればよいということではなく、これも装置全体のバランス（装置コストと機能性素子の製作効率のバランス）を考えて決められる。
【０１９５】
一例をあげると、本発明では、マルチノズルのノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅）は、素子電極４２間距離と同等もしくはそれより大となるようにノズルの数およびその配列密度を決めている。ただし、ここで、それより大となるようにするというのは、無制限に大ということではなく、素子電極４２間距離より少し大ということである。つまり本発明の基本的な考え方は、素子電極４２間距離と同等のノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅）を確保した噴射ヘッドとすることにより、噴射ヘッドのコストを最小限におさえ、かつ、素子電極４２間距離と同等のノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅）とすることにより、効率的に機能性素子を製作しようというものである。
【０１９６】
より具体的な数値を、上記のように４滴の液滴を素子電極４２の１４０μｍ間を埋めるパターンを形成するように打ち込む場合で説明する。この場合、本発明では、図２２に示した４ノズルのノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅、言い換えるならば、両端ノズル間距離）は、約１２７μｍ（素子電極４２の１４０μｍ間とほぼ同等の長さとみなせる）とされ、各ノズル間距離は約４２.３μｍとしている。つまり、この場合、いわゆるインクジェットプリンターでいうところの６００ｄｐｉ（ｄｏｔ  ｐｅｒ  ｉｎｃｈ）相当のノズル配列密度をもつ噴射ヘッドを使用したものである。
【０１９７】
なお、以上は、図２２に示した４ノズルの噴射ヘッドで説明したが、各ノズル間距離が約４２.３μｍの６ノズルの噴射ヘッドとすることも考えられる。この場合、６ノズルのノズル列配列長さ（噴射ヘッドの有効噴射幅、言い換えるならば、両端ノズル間距離）は、約２１２μｍ（素子電極４２の１４０μｍ間より大とみなせる）とされ、素子電極４２間距離をノズル列配列長さが余裕をもってカバーし、効率的に機能性素子を製作することができる。
【０１９８】
図２３は、上述のようにして製作されたマルチノズル型の液体噴射ヘッドをノズル５０側から見た図を示している。本発明では、このようなマルチノズル型の液体噴射ヘッドを、図２４に示すように、噴射する溶液ごとに設け、キャリッジ搭載される。図２５は図２４の斜視図である。
【０１９９】
図２４、図２５には、それぞれのマルチノズル型の液体噴射ヘッドをＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと符号をつけているが、それぞれ各液体噴射ヘッドＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄはノズル部分が各液体噴射ヘッドごとに離間して構成されるとともに各液体噴射ヘッドごとに異なる種類の機能性材料を含有した溶液を噴射する。あるいは、赤、緑、青等に発色する有機ＥＬ材料を溶解した溶液を各液体噴射ヘッドごとに充填し、各液体噴射ヘッドごとにそれらの溶液を噴射する。
【０２００】
図２４、図２５は、本発明のそれぞれのマルチノズル型の液体噴射ヘッドを一体型ヘッドユニットとして構成した例であるが、一体型ヘッドユニットとして構成する例として、図２６に示すようなものも考えられる。図２６に示した例は、共通の１枚のノズルプレート６０を有する例（６１はノズル）であるが、隣どうしで異なる溶液が共通の１枚のノズルプレート６０の表面を伝わって混じり合い、その混じった溶液を噴射して本発明のような機能性素子を製作した場合には、機能発現が阻害されたり、品質の劣る素子ができたりするという不具合がある。
【０２０１】
図２６に示したような例は、インクジェットプリンター用ヘッドとして利用されているものであるが、インクジェットプリンターの場合には、仮に、隣どうしで異なるインクが共通の１枚のノズルプレートの表面を伝わって混じり合い、その混じったインクを噴射しても、画質が多少劣ることがあったとしても、それほど問題にはならない。それは、インクジェットの場合は、紙上に記録された画像は、本発明のように機能発現を行う機能性素子ではないからである。それゆえ、このような共通の１枚のノズルプレートを有する一体型ヘッドユニットが使用されているが、本発明には適用困難である。その理由は、本発明は、このようなマルチノズル型の液体噴射ヘッドを利用してそれぞれの液体噴射ヘッドで異なる種類の機能性材料を含有した溶液を噴射し、機能性素子基板を製作するものであるが、インクジェット記録と違って、最終的に製作される機能性素子基板は、たとえば、有機ＥＬ素子であったり、有機トランジスタであったりするように、それぞれ機能発現するものである。よって、形成される素子に不純物が混じると当然ではあるが素子性能が低下し、使用に耐えないものとなる。
【０２０２】
上述のような点に鑑み、本発明では、図２４、図２５に示したように、それぞれの液体噴射ヘッドはノズル部分が各液体噴射ヘッドごとに離間して構成しているのである。つまり、本発明では、各液体噴射ヘッドを独立に形成し、その後、ユニットとしているが、ノズル部分が各液体噴射ヘッドごとに独立しているので、溶液が隣にいかないようになっている（図２６のように、共通の１枚のノズルプレート構造の場合は、ノズルプレート表面を伝わって、溶液が隣に移動、付着、混入する危険性が大である）。
【０２０３】
このような、本発明の考えをより効果的に実現するには、たとえば、図２７に示すように、各液体噴射ヘッドを完全に分離した形でユニット化すればよい。
【０２０４】
次に、本発明の他の特徴について説明する。図２８は、図２４に示した本発明のマルチノズル型の液体噴射ヘッドユニットをキャリッジ搭載して、機能性材料を含有した溶液を噴射しながらキャリッジ移動する際のキャリッジの移動方向とマルチノズル型噴射ヘッドのマルチノズルの配列方向との関係を説明するための図である。
【０２０５】
図２８（Ａ）は、１種類の噴射ヘッドのマルチノズル配列方向をキャリッジ移動方向に対してほぼ垂直とした例、図２８（Ｂ）はその垂直とした例に対してやや角度をつけた例である。
【０２０６】
これに対して、図２９、図３０の例は、本発明とは異なり、マルチノズル配列方向をキャリッジの移動方向と平行にした場合であるが、このようにすると、ヘッドユニットのコンパクト性を阻害したり（図２９）、噴射効率が悪い（図２９、図３０の場合、この例では、ある１種類の溶液は、４ノズル分ずつ群で打ち込むとともに、群単位でキャリッジ移動を行わなければならない。）という不具合がある。
【０２０７】
本発明では、図２８に示したように、マルチノズル型噴射ヘッドのマルチノズルの配列方向は、噴射しながらキャリッジ移動する際のキャリッジの移動方向と非平行になるように配列されている。こうすることにより、図２９、図３０の例に示したような不具合を解消でき、コンパクトなヘッドユニットが実現するとともに、キャリッジの連続的な移動に対して、ある１種類の溶液を噴射する１つの噴射ヘッドを適宜駆動して、必要に応じて噴射すればよく、上記のように群単位ごとの制御は必要としない。
【０２０８】
なお、図２８（Ｂ）に示したような例では、ノズル列配列密度以上に打ち込み密度を高くできるという利点もあり、ノズルの高密度配列ができない噴射ヘッド（たとえば、後述の図４１、図４２に示したようなピエゾ素子利用の液体噴射ヘッド）を利用する場合に効果的である。
【０２０９】
次に、本発明の他の特徴について、図３１を用いて説明する。前述（図２、図３）のように、本発明では、噴射ヘッドは基板（機能性素子基板）１４と相対移動を行いながら、液滴を付与して、機能性素子群を形成する。図３１は、基板（機能性素子基板）１４に形成された素子電極４２およびその素子電極４２間に縦方向（副走査方向）に４滴の液滴付与によって形成された機能性素子群を示すとともに（図３１（Ｂ）の拡大図参照）、噴射ヘッドをノズル面から見た図で示している（図３（Ｃ）参照）。横方向はここでは主走査方向と定義する。
【０２１０】
説明を簡略化するために、今、ここでは、噴射ヘッドと基板（機能性素子基板）１４の相対移動を図２の場合のように基板（機能性素子基板）１４の前面に置かれ、キャリッジ搭載された噴射ヘッドが主走査方向ならびに副走査方向に移動しながら液滴を付与して、機能性素子群を形成する場合の例で説明する。
【０２１１】
前述のように、図３１では、素子電極４２間に縦方向（副走査方向）に４滴の液滴付与によって形成された機能性素子群を示しているが、本発明では、このような基板（機能性素子基板）１４に機能性素子群を形成するだけではなく、それ以外のパターンも同様の噴射ヘッドを利用して形成しようとするものである。そのため、図３１に示したように、領域Ｘ、領域Ｙはそれぞれ主走査方向ならびに副走査方向の機能性素子群形成領域であるが、それら以外に領域Ｘａ、領域Ｘｂ、領域Ｙａ、領域Ｙｂという具合に、機能性素子群形成領域の外側にも少しスペースを設け、キャリッジ搭載された噴射ヘッドが主走査方向ならびに副走査方向に移動しながら液滴を付与する場合も、これら領域Ｘａ、領域Ｘｂ、領域Ｙａ、領域Ｙｂまでもキャリッジ走査が可能であるようにし、さらに、それらの領域においても、機能性素子群を形成するために噴射する溶液と同じ溶液を噴射付与できるような機能性素子基板製作装置としている。また、使用する基板（機能性素子基板）１４も機能性素子群を形成するだけではなく、機能性素子群形成領域の外側にも少しスペースを設けたような基板としている。
【０２１２】
このような機能性素子基板製作装置ならびに基板とすることにより、噴射ヘッドは単に機能性素子群を形成するためのパターン形成だけではなく、それ以外のパターン形成も行うことが可能となる。例えば、各基板ごとに他の基板と区別するためのパターン形成なども行うことができる。より具体的な１例として、図３１では１２３と示したが、製造番号や製造年月日などを噴射ヘッドによって１枚１枚の基板に形成することができる。なお、いうまでもないが、このような数字、文字に限らず、１枚１枚を区別する、もしくは複数枚ずつを区別するためものであれば、記号、図柄のようなものでもよい。
【０２１３】
通常、このような製造番号などは、完成した部品ユニットに銘板を貼ったり、刻印したりしているが、本発明のように、非常に高精度で、清浄度が要求されるような部品ユニット（機能性素子基板）の製作においては、後で銘板を貼ったり、刻印したりといった工程がはいると、その作業時の汚染あるいは空気中の塵埃等による汚染によって、機能性素子基板の本来の性能が維持できなくなることがある。しかしながら、本発明では、機能性素子群を形成する際に同時にこのような製造番号などを付与できるので、機能性素子群を形成する環境と同じ環境（通常、クラス１００〜１０００程度のクリーンルーム）を維持したままこのような工程（製造番号などの付与工程）を行うことができるので、製造される機能性素子基板は汚染等の問題もなく、非常に高性能な機能性素子基板が製作できる。また、従来のように後から別の装置で刻印したりする必要もないため、非常に効率がよく製造コストも下げることができる。
【０２１４】
次に、本発明の他の特徴について説明する。図３２は前述の図３１と同様に、素子電極４２間に縦方向（副走査方向）に４滴の液滴付与によって形成された機能性素子群を示しているが、この例では、機能性素子群形成領域である領域Ｘ、領域Ｙ以外の領域Ｘａ、領域Ｘｂ、領域Ｙａ、領域Ｙｂ、つまり機能性素子群形成領域の外側にも少しスペースを設け、そこにも、同様な複数対の素子電極を形成するとともに、その素子電極間に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与することにより、機能性素子と同様の素子電極および機能性材料薄膜のパターンを形成したものである。この例では４ヵ所に設けた例を示している。
【０２１５】
このように、機能性素子群形成領域の外側に機能性素子と同様の素子電極および機能性材料薄膜のパターンを形成することの理由は、機能性素子部を形成した際の素子の機能等のチェックをこのパターンを使って行うためである。形成された機能性素子を全数チェックすれば確実ではあるが、それには非常に時間がかかり、コスト的に大変高いものとなってしまう。しかしながら、本発明では、このようなチェック専用のパターンを設け、素子の全数チェックを行うのではなく、このパターンを用いてチェックを行うので、短時間にチェックが終了する。チェックの仕方としては、たとえば、機能性素子として有機ＥＬ素子を形成した場合、素子部にＩＴＯとアルミニウムよりリード線を引き出し、ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として電圧を印加し、発光の有無（良否）をチェックする。
【０２１６】
なお、この例では、チェック用のパターンも機能性素子群と同じ素子の例として説明したが、必ずしも全く同じにする必要はなく、チェック専用のパターンとして、簡略化した形状のパターンであっても良い。また、その数も必ずしも４個にする必要はない。ただし、ある１ヵ所のみにチェックパターンを形成してチェックするよりは、この例のように、４隅にそのようなチェックパターンを形成しておいてチェックした方が、大面積の基板の性能チェックには有利である。特に、２００ｍｍ×２００ｍｍ程度より小さい機能性素子基板の場合は１ヵ所でもよいが、それより大きいものに関しては、広範囲にわたる基板全体の一定の品質を確保するうえで、複数個のチェック用パターンを分散して配置することが望ましい。なぜなら、そもそも、このようなチェックパターンを設ける目的は、広範囲に製作した複数個の素子が、場所によらず均一にできているかどうかをチェックするためだからである。
【０２１７】
以上の説明より明らかなように、本発明の機能性素子基板は、基板上の複数対の各素子電極間に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与され製作されるが、機能性素子基板は機能性素子群が形成される領域よりも少し大きく構成され、その領域の外側にも、このような溶液の液滴を噴射付与し、いろいろなパターンを形成可能とした基板であり、また、それを製作する装置も、その領域の外側にも溶液の液滴噴射付与ができるようにした製作装置である。
【０２１８】
次に、本発明のさらに別の特徴について説明する。本発明に使用される機能性素子基板は、前述のように、機能性素子群が形成される領域よりも広い（外側の）領域にも、機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与され、機能性素子を形成できるようになっている。つまり、本来の機能性素子群の他にさらにその外側の領域に第２の機能性素子群を形成された機能性素子基板である。図３３にその例を示したが、この例では、領域Ｙａに第２の機能性素子群が形成されている。
【０２１９】
本発明では、たとえば、機能性素子として有機ＥＬ素子群を形成し、さらに、第２の有機ＥＬ素子群も形成することによって、このような機能性素子基板とこの機能性素子基板に対向して配置されたガラスあるいはプラスチック等の透明カバープレートをケーシング（パッケージング）することにより、自発光型の有機ＥＬディスプレイ等の画像表示装置とすることができる。そして、この第２の有機ＥＬ素子群に信号情報を入力して駆動することにより、第２の有機ＥＬ素子群の領域においても画像表示を行うことができるようにしている。
【０２２０】
よって、この第２の有機ＥＬ素子群への信号情報入力を、完成した画像表示装置ごとに異ならせ、例えば、製造番号などを各画像表示装置ごとに表示させるようにしたり、あるいは、製造ロットごとに表示色を変えるなどすることにより、製作後の画像表示装置が容易に区別できるようになる。特に製造番号を画像表示することにより、従来のように後から別の装置で刻印したりする必要もなく非常に効率がよい。
【０２２１】
なお、以上の説明では、第２の機能性素子群（有機ＥＬ素子群）というように本来の機能性素子群（有機ＥＬ素子群）とはさらに別に設けた例を説明したが、それらを特に区別せず、機能性素子群（有機ＥＬ素子群）に、本来の表示信号と切り替えて、製造ロットごとに表示色を変える表示、製造番号などの表示を行う信号入力を行ってもよい。あるいは、その切り替えを行わず、本来の表示と同時に製造ロットごとに表示色を変える表示、製造番号などの表示を行ってもよい。
【０２２２】
また、本発明では、液滴噴射付与領域が機能性素子群が形成される領域よりも広くしているので、上記のように、機能性素子群を形成する以外にチェックパターンや識別パターンを形成できるだけでなく、さらに噴射ヘッドの安定動作確認のために、機能性素子群形成領域以外、あるいは機能性素子基板からはずれた領域で噴射ヘッドのためし打ちなどを行うことができ、安定した性能を維持することが可能である。
【０２２３】
次に、本発明の他の特徴について説明する。図３４は、図２に示した本発明の製造装置の特徴を説明するために模式的に示したものであり、必ずしも全ての構成を示しているわけではない。図３４において、１１は吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）、１２はキャリッジ、１３は基板保持台、１４は機能性素子を形成する基板、１５は機能性材料を含有する溶液の供給チューブ、７０は補助容器、７１は液容器、７２は容器保持部材、７３は容器保持部材の縁、７４はポンプである。
【０２２４】
図３４より明らかなように、本発明の機能性材料を含有する溶液の液容器７１は基板保持台１３に載せられた機能性素子を形成する基板１４よりも下に配置している。こうすることによって、万が一、この液容器７１から溶液があふれたり漏れたりしても、液容器７１が基板１４よりも下になるように配置されているので、基板１４の機能性素子群形成面を漏れた溶液によって汚すという事故は皆無となる。また、その液容器７１は容器保持部材７２に載置される。よって、この場合も、不慮の事故によって、溶液が漏れるようなことがあっても、漏れたよう溶液は、まず最初に容器保持部材７２上にとどまり、床にすぐ流れて床を汚したり、あるいは、近傍の電装系を濡らしたりするということがなく、大事に至る事故を誘発することがない。
【０２２５】
しかしながら、大量に溶液が流れ出た場合などは、単なる平板上の容器保持部材の場合は、その容器保持部材から流れ出ることもある。本発明は、このような点も考慮し、容器保持部材７２に、液容器７１の外側をとり囲むような縁７３を有するようにするとともに、その縁７３の高さを、液容器７１の溶液の最大液位（液面７８）より高くなるように（大であるように）している（図３７参照）。このような構成にすれば、溶液は絶対に縁７３を超えて外へ流れ出るということはない。
【０２２６】
また、他の構成として、容器保持部材７２を、液容器７１の外側をとり囲む縁を有するようにするとともに、縁７３の高さを、その縁７３の高さで決定される容器保持部材７２の容積が、液容器７１の液容量より大となる高さにすることも好適な例である。このような構成にすれば、不慮の事故によって液容器７１の溶液が漏れたとしても、漏れた溶液を保持でき他への流出を食い止めることができるので、大事に至らないようにすることができる。以上２つの構成例を説明したが、このような構成にすることによって、万が一不慮の事故によって液容器７１内の全部の溶液が漏れたとしても、容器保持部材７２で、溶液の他への流出を阻止することができ、本発明の製造装置の電気系統の破損を皆無とすることができる。
【０２２７】
次に、本発明の他の特徴について説明する。本発明では、上述のように、機能性材料を含有する溶液の液容器７１は基板保持台１３に載せられた機能性素子を形成する基板１４よりも下に配置している。そして、その溶液は、基板保持台１３あるいはそれに載せられた機能性素子を形成する基板１４よりも上に位置する噴射ヘッド１１まで、供給されなければならない。溶液の使用量が少なく、また、液滴として噴射する頻度も遅い（たとえば、１個のノズルあたり、数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚ）場合であれば、溶液供給チューブ１５内を毛管現象の原理で自然供給しても事足りるが、ノズル数を複数個（数個〜数１００個）有するような噴射ヘッド１１を用い、かつ、液滴として噴射する頻度も大（たとえば１個のノズルあたり、数ｋＨｚ〜数１０ｋＨｚ）の場合には、溶液の供給は自然供給ではなく、何らかの作用によって行う必要がある。特に、本発明の場合、液容器７１は基板保持台１３に載せられた機能性素子を形成する基板１４よりも下に配置しているので、その水頭差を補償する意味でも、何らかの強制的な作用によって液供給することが必要である。
【０２２８】
本発明では、図３４に示したように、噴射ヘッド１１と液容器７１の間にポンプ７４を介在させている。こうすることによって、たとえ、上記のような水頭差があっても、また大量にかつ高頻度で使用しても（噴射ヘッド１１を高い駆動周波数で稼動させても）、溶液の供給能力不足による液滴の空噴射が生じて、機能性素子形成不良を生じさせることがない。
【０２２９】
なお、本発明では、このポンプ７４も、基板保持台１３に載せられた機能性素子を形成する基板１４よりも下に配置している。よって、上記液容器７１の溶液漏れと同様に、仮に不慮の事故によってこのポンプ７４から溶液漏れが起きた場合も、基板１４の機能性素子群形成面を漏れた溶液によって汚すという事故は皆無となる。
【０２３０】
また、図３４には示さなかったが、本発明のポンプ７４も、液容器７１を保持する容器保持部材７２のようなポンプ保持部材（図示せず）に載置し、漏れた溶液を他へ流出しないようにされる。
【０２３１】
次に、このようなポンプ７４によって、機能性材料を含有する溶液は、溶液の供給チューブ１５を通って補助容器７０〜噴射ヘッド１１へと運ばれる。ここで、噴射ヘッド１１は、キャリッジ１２に搭載され、機能性素子を形成する基板１４と対向する位置で、キャリッジ往復運動を行う。そのため、溶液の供給チューブ１５には可撓性の材料が選ばれる。たとえば、ポリエチレンチューブ、ポリプロピレンチューブ、テフロン（登録商標）チューブなどが好適に使用される。また、使用する機能性材料を含有する溶液によっては、光を遮断する必要があるものもある。たとえば、感光性の樹脂であったり、光硬化型の接着剤であったりした場合などは、その材料が感光する波長の光を遮断する供給チューブ１５を使用すればよい。
【０２３２】
なお、供給される溶液は、噴射ヘッド１１へ運ばれる前にいったん補助容器７０に入る。補助容器７０は溶液７６を一時貯留する役割があるが、図３４に示すように、補助容器７０容量いっぱいに溶液７６を貯留するのではなく、空気層７７が存在するような形で貯留する。つまり、ポンプ７４によって、供給された溶液はポンプ５４の脈動があるため、いったん補助容器７０に入れて、その空気層７７を緩衝手段として脈動を除去し、その後毛管現象で噴射ヘッド１１に供給される。このような溶液供給を行うことにより、噴射ヘッド１１における液滴噴射性能は安定化し、良好な機能性素子群を形成することが可能となる。
【０２３３】
図３５〜図３７は図３４で概念的に示した液容器７１および容器保持部材７２のより具体的な一例を示す図である。図３５はカートリッジ化された液容器７１であり、使用前の状態を示している。なお、図３５において、７５は大気連通孔、７６は溶液、７８は液面、７９は液流入部、８０は閉止体である。このようなカートリッジ化された液容器７１は、使用前は、たとえば、粘着性かつ気密性を維持できるテープ状の閉止体８０で気密状態にされている。そして、使用直前に、テープ状の閉止体８０を除去し、気密解除される（図３６）とともに、容器保持部材７２の方向（図３６の矢印Ｙ方向）に押し込まれる。そして、ゴム等の弾性部材で形成された液流入部７９に注射針のような内部に液を流すことが可能な液流入針８２を差し込み使用される（図３７）。
図３６の容器支持材８１は、カートリッジ化された液容器７１を保持する部材であり、ゴム等の弾性部材によって形成される。そして、液容器７１を外側から支えるとともに、Ｏ−リングのようなシール部材としても機能し、不慮の事故により液流入部７９から溶液が漏れるようなことがあったとしても、シールすることが可能となっている。
【０２３４】
上記説明は、カートリッジ化構造の液容器７１の一例であるが、このように、カートリッジ化することにより、使用者は手を汚すことなく、簡単に溶液の補給（カートリッジ交換による溶液補給）が可能となる。なお、本発明のカートリッジ化された液容器７１は、図３５あるいは図３６に液面７８を示すように、容器容量１００％に溶液７６を入れていない。また、大気連通孔７５を形成している領域の天井高さを他の領域より高くしている。これらは、図３６〜図３７のように、閉止体８０をはがして、液流入部７９に液流入針８２を差し込んで使用可能状態にする際に、大気連通孔７５から溶液が溢れて、使用者の手を汚さないようにするための工夫である。蛇足ではあるが、図３７の液面７８が図３５あるいは図３６の液面７８より低いのは、液流入部７９に液流入針８２を差し込んで使用可能状態にする際に、溶液が、液流入針８２およびそれに連通する供給チューブ１５側に移動するからである。
【０２３５】
また、前述のように、この液面７８は、容器保持部材７２の液容器７１の外側をとり囲むように設けられた縁７３の高さより低く設定し、不慮の事故による溶液７６の外部への流出を防止し、装置の電装の事故防止のみならず、周囲の汚染防止も行っている。
【０２３６】
次に、本発明の他の特徴について説明する。図３８は、図３４に示した本発明の製造装置の変形例であり、図中、７７は空気層、７６は溶液、８３はフィルターａ、８４はフィルターｂである。
【０２３７】
前述のように、本発明では、噴射ヘッド１１と液容器７１の間にポンプ７４を介在させている。また、このようなポンプ７４によって、機能性材料を含有する溶液は、液供給路８５、溶液の供給チューブ１５を通って補助容器７０〜噴射ヘッド１１へと運ばれるが、間にフィルター８３、フィルター８４を介在させている。噴射ヘッド１１は、キャリッジ１２に搭載され、機能性素子を形成する基板１４と対向する位置で、キャリッジ往復運動を行う。そのため、溶液の供給チューブ１５には可撓性の材料が選ばれる。たとえば、ポリエチレンチューブ、ポリプロピレンチューブ、テフロン（登録商標）チューブなどが好適に使用される。
【０２３８】
図３９は、本発明の溶液の流れの系統図（ポンプ７４、補助容器７０は省略）である。本発明では、液容器７１より下流側に少なくとも２種類のフィルターを設けている（フィルター８３、フィルター８４）。これは、本発明ではインクジェット原理によって、微小なノズルから溶液を噴射するため、ノズルの目詰まりを生じさせないようにするためである。
【０２３９】
ここで、フィルター８３は、本発明の噴射システムのメインフィルターであり、たとえば、孔径（フィルターメッシュサイズ）０.４５μｍのメンブレンフィルター（０.４５μｍ以上の異物を除去（トラップ）可能）が用いられる。フィルター材質は、ニトロセルロース、アセトセルロース、ポリカーボネート、テフロン（登録商標）等よりなるが、これは使用する機能性材料を含有する溶液との適合性（ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）を考慮して適宜選ばれる。なお、これよりもっと孔径の小さい（たとえば０.２μｍ）のメンブレンフィルターも使用可能であるが、あまりに孔径が小さいと、フィルターがすぐにつまり、溶液の流れが悪くなり、交換を頻繁にしなければならなくなるので、交換頻度を考慮して、その孔径を決めるのがよい。ただし２μｍ以上のものは、本発明の噴射システムとしてはフィルター機能として役立たないのでそれ以下にしなければならない。
【０２４０】
本発明では０.４５μｍのメンブレンフィルターを好適に使用するが、本発明の噴射システムにおいては、液容器７１から噴射ヘッド１１へ流れる溶液中のほとんどの異物をここでトラップする。よって、このフィルター８３のフィルタートラップ容量（異物トラップ容量）、最下流のフィルター８４よりはるかに大とされる。
【０２４１】
図４０は、本発明の溶液の流れの系統図の他の例である。この例も、液容器７１より下流側に少なくとも２種類のフィルターを設けている（フィルター８３、フィルター８４）が、ここでは、フィルター８４を噴射ヘッド１１に組み込んだ例を示している。
【０２４２】
上述のような構成の噴射ヘッド１１およびフィルター８４よりなる噴射ユニットの例を溶液の液滴噴射の原理とあわせて図４１、図４２に示す。この液体噴射ヘッド１１は、溶液７６が導入される流路９０内にエネルギー作用部としてピエゾ素子９１を設けたものである。ピエゾ素子９１にパルス状の信号電圧を印加して図４１（Ａ）に示すようにピエゾ素子９１を歪ませると、流路９０の容積が減少すると共に圧力波が発生し、その圧力波によってノズル１から液滴４３が吐出する。図４１（Ｂ）はピエゾ素子９１の歪がなくなって流路９０の容積が増大した状態である。
【０２４３】
ここで、ノズル１直前の流路９０に導入される溶液７６は、フィルター８４を通過してきたものである。本発明では、このように、フィルター８４を噴射ヘッド内に設け、ノズル１の最近傍にフィルター除去機能を持たせている。これは、前述のメインフィルター（フィルター８３）で、ほとんど１００％近い確率で、異物除去を行ってはいるものの、メインフィルター（フィルター８３）交換時に混入する異物などは、メインフィルター（フィルター８３）で除去できないので、このように、ノズル１の最近傍にフィルター８４を設けているのである。よって、このフィルター８４は、ノズル１の最近傍に設けるものであるため、着脱不可としている（これを着脱交換するとまたその作業にともなう異物混入が起きるため）。
【０２４４】
しかしながら、本発明の噴射システムにおける異物除去の主体はメインフィルター（フィルター８３）であり、このフィルター８４はあくまでも補助的手段である。よって、前述のように確実に異物除去を行うために、メインフィルター（フィルター８３）はそのフィルタートラップ容量をフィルター８４よりはるかに大とするとともに、その孔径（フィルターメッシュサイズ）は、フィルター８４より小さくする。つまり、フィルター８４はフィルタートラップ容量を小さくし、その孔径（フィルターメッシュサイズ）をフィルター８３よりも大とするような小型の簡易フィルターとすることによって、図４２に示したように噴射ヘッド１１内に組み込むことが可能となっている。そして、噴射ヘッド１１そのものもコンパクト化を実現できている。
【０２４５】
また、図３９に示したように、噴射ヘッド１１の外にフィルター８４を設ける場合も、上記説明と同様に、小型の簡易フィルターとすることによって、図３８に示したキャリッジ１２上に搭載でき、キャリッジのコンパクト化が実現する。このようなフィルター８４は、たとえば、ステンレスメッシュフィルターが好適に用いられ、その孔径（フィルターメッシュサイズ）は、２μｍ〜３μｍとされる。このフィルター８４はあくまでも補助の小型簡易フィルターであるため、前述のような小さいフィルターメッシュサイズを選ぶとすぐにフィルター詰まりを起こし（噴射ヘッド１１内に組み込まれるような小型サイズであるためフィルタートラップ容量が小さいから）使用不可能になるので、フィルター８３よりも大であるフィルターメッシュサイズとされる。
【０２４６】
本発明のポイントは、液容器より下流側に少なくとも２種類のフィルターを設け、最下流に設けたフィルターは着脱不可に固定したものであり、上流側に設けたフィルターは複数あってもよい。
また、他のポイントは、最下流に設けたフィルターは、噴射ヘッド内に設けるとともにそれより上流側に設けたフィルターより、フィルターメッシュサイズが大としたことである。さらに、最下流に設けたフィルターは、噴射ヘッド内に設けるとともにそれより上流側に設けたフィルターより、フィルタートラップ容量が小としたことである。この内容（フィルターメッシュサイズおよびフィルタートラップ容量）を満足するものであれば、最下流に設けたフィルターより上流側に設けたフィルターは複数あってもよい。
【０２４７】
次に、本発明の他の特徴について説明する。図４３において、９５は信頼性維持装置、１２はキャリッジ、１１は噴射ヘッドである。キャリッジ１２に載置された噴射ヘッド１１は、基板に向けて液滴を噴射して所望のパターン形成をする。また、信頼性維持装置９５は、機能性素子基板設置領域以外に設けられるとともに、図の矢印Ｙ方向に上下することにより、噴射ヘッド１１の溶液噴射口面をキャップ、吸引するものである（図は非キャップ状態を示している）。
【０２４８】
図４３は、本発明の製造装置における信頼性維持装置９５の位置関係を示した模式図であるが、このような信頼性維持装置９５の溶液を吸引、排出、溶液噴射口面をキャップする機能、構造を、図４４（Ａ）、（Ｂ）により説明する。
【０２４９】
図４４，図４５において、１０１はキャリッジ１０２に装着された噴射ヘッドであり、１０３は噴射ヘッド１０１の先端に取付けたノズルである。キャリッジ１０２の噴射ヘッド１０１側の左右の外壁（図４４（Ａ）では上下の外壁）に面取り部１０２ａを設け、また噴射ヘッド１０１の先端部を切り欠いて凹部１０１ａを設けている。１０４はキャップスライド、１０５はスライド１０４をキャリッジ１０２に向けて押し付ける電動レバーである。キャップスライド１０４のうち、噴射ヘッド１０１と対向するキャップ部分には、溶液吸収体１０６を充填した深孔１０７をあける。溶液吸収体１０６の中心部には通路１０６ａを設ける。
【０２５０】
キャップ部分の先端には、キャリッジ１０２に対向して、その面取り部１０２ａを嵌合可能な凹部１０８を形成する。この凹部１０８の中央部には吸収体１０６を覆蓋して、噴射ヘッド１０１の凹部１０１ａに圧接嵌合されるように形成した凸状弾性キャップ１０９を嵌着する。この弾性キャップ１０９の中心部には、通路１０６ａに連通する孔１０９ａをあけておく。
【０２５１】
一方、キャップスライド１０４には、図４４（Ａ）に示すように、深孔１０７と平行に軸孔１１０をあけ、この軸孔１１０に軸１１１を嵌入する。軸１１１は、装置本体に取付けたキャップ固定板１１２にスナップリング１１３等で固定される。軸１１１の他端には、軸孔１１０内に係合してボス１１４を嵌挿して、軸１１１の他端部をスナップリング１１５によりボス１１４の先端部に固着する。
【０２５２】
従って、キャップスライド１０４を記録ヘッド１０１に向けて移動させるときに、軸孔１１０が軸１１１の軸線方向にボス１１４に沿って摺動可能となる。そして、軸孔１１０とボス１１４との間には圧縮ばね１１６を装着し、かかる摺動時にキャップスライド１０４が固定板１１２に向けて偏倚されるようにする。１１７は電動レバー１０５が反時計方向に回動したときに、このレバー１０５をロックするためのばね性ロック部材である。１４０はノズル吸引装置の吸引ポンプ本体であり、１３５は通路１０６ａとポンプ本体１４０とを連結する吸引管である。これらの吸引ポンプ本体１４０、吸引管１３５の詳細について、引続き図４５により説明する。
【０２５３】
図４５は、本発明における信頼性維持装置９５に設けたノズル吸引装置の一例を示し、ここで１４０は台座１２１に固着された円筒状の吸引ポンプ本体である。吸引ポンプ本体１４０は太径の吸引室１２２と、この吸引室１２２と隔てて上端部に設けた環状封止溝１２３とを有し、吸引ポンプ本体１４０のうち、この封止溝１２３の上方に開口１２０ａをあけておく。この封止溝１２３には、Ｏリング１２４を嵌装する。ポンプ本体１４０内には、台座１２１に固着した軸１２５を封止溝１２３の先端付近まで上方に延在させる。１４１は吸引ポンプのピストンであり、このピストン１４１は開口１２０ａ及び封止溝１２３を嵌入して摺動可能な形状の細径部１２８を有し、その上端部を前述のレバー１０５に固着する。
【０２５４】
ピストン１４１の下端部は吸引室１２２に嵌合する太径部１２７を有し、この太径部１２７のうち細径部１２８より張出している周縁部には、太径部１２７を軸方向に貫通する通路１２９をあけ、この通路１２９の吸引室１２２側の下端側には通路１２９の両端の開口部における圧力差変動に応動して開閉する弁１３０を装着する。また、太径部１２７の外壁にはＯリング１３１を装着して、かかる外壁と吸引室１２２との間のシールを行う。更に、ピストン１４１の太径部１２７の吸引室側底面には、凹部１３２を切り欠いて、この凹部１３２と台座１２１との間に圧縮ばね１３３を取り付ける。この圧縮ばね１３３は、所要時に手動にてピストン１４１を下方に押し込んだ後に、ピストン１４１が上方に自動復帰するためのものである。
【０２５５】
吸引室１２２の上部側壁には連通孔１３４をあけ、この連通孔１３４に吸引管１３５を接続する。吸引管１３５の他端は、図４４（Ｂ）に示すように、溶液吸引体１０６の通路１０６ａに連通している。従って、ピストン１４１を下方に押し下げたときに、ピストン１４１の太径部１２７とポンプ本体１４０の上端部との間に形成される負圧状態の空所１３６に対して、連通孔１３４から吸引管１３５を経由して通路１０６ａが負圧状態に吸引される。更に、ポンプ本体１４０の下方部の一側壁（図４５では左側壁）には、空所１３６が下方まで拡がったときにその空所６６の負圧を逃し、しかも、溶液排出を行うことができる孔１３７をあけておく。
【０２５６】
次に、以上のように構成したヘッド信頼性維持装置９５の作動を、図４６（Ａ）、（Ｂ）及び図４７を参照して説明する。図４６（Ａ）、（Ｂ）は、レバー１０５を電動で反時計方向（図４４（Ａ）の矢印方向）に回動させ、ロック部材１１７によりレバー１０５をロックした状態を示し、キャップスライド１０４の先端の弾性キャップ１０９が噴射ヘッド１０１に圧接されて、そのノズル１０３を密封する。それと共に、ノズル１０３は孔１０９ａに嵌入してキャップ１０９の後方の溶液吸引体１０６と対向する。
【０２５７】
そして、溶液を吸引排出する場合には、図４７に示すように、ピストン１４１を下方へ押下げることにより、空所１３６内に負圧を発生させ、その負圧によりノズル１０３の先端を吸引して、溶液をノズル１０３から外方に吐出させる。そのためには、先ず、図４６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、キャップスライド１０４の先端の弾性キャップ１０９を噴射ヘッド１０３に圧接させ、その状態でレバー１０５をキャップ固定板１１２とキャップスライド１０４との間を摺動させるようにして下方へ押下げて、ピストン１４１を押下げる。このとき、ピストン１４１の太径部１２７とポンプ本体１４０の上端部との間に形成される空所１３６は、ピストン１４１の押下げによる体積膨張により負圧になるから、この空所１３６に繋がる通路１０６ａ内も負圧となる。また、噴射ヘッド１０１に溶液を供給するタンク（図示せず）は常時大気開放型であるため、ノズル１０３内の溶液はノズル１０３の前後の圧力差により、ノズル１０３から外方へ吐出する。
次いで、ピストン１４１を離すと、圧縮ばね１３３によりピストン１４１は図４７に矢印で示すように、上方へ復帰する。このとき、弁１３０は厚み数１０μｍのフイルムで構成されているので、上下の圧力差に変動に敏感に応動し、弁１３０は開放状態となり、空所１３６に吸い込まれた溶液は通路１２９を経てポンプ本体１４０の下方に設けた孔１３７から外部へ排出される。なお、通路１２９の管路抵抗を吸引管１３５の管路抵抗より小さくしておくことにより、空所１３６に溜まっている溶液を通路１２９から容易に排出することができる。
【０２５８】
なお、キャリッジ１０２の先端の側壁１０２ａを面取りし、これと当接するキャップスライド１０４にも凹部１０８を設け、弾性キャップ１０９にも凸状先端部を設けたから、キャリッジ１０２とスライド１０４との間に位置のずれが多少あっても、これらの凹凸部により、両者の位置関係のずれは修正されて、噴射ヘッド１０１はキャップスライド１０４により確実に密封される。
【０２５９】
前述のように、本発明において、信頼性維持装置９５は機能性素子基板設置領域以外に設けられる。これは、本発明においては、吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）１１は機能性素子基板１４に対して一定の距離（たとえば０.１ｍｍ〜１０ｍｍ）を保ちながら平行にＸ方向（あるいはＹ方向、もしくはＸ、Ｙの２方向）にキャリッジ移動を行いつつ溶液の噴射を行い、機能性素子群を形成するため、噴射ヘッド１１と機能性素子基板１４の間に信頼性維持装置Ａを設けることがはなはだ難しいからである。
【０２６０】
信頼性維持装置９５に噴射ヘッドの噴射ノズル面の単なるキャップとしての機能を持たせるだけであるならば、噴射ノズル面と機能性素子基板１４の距離である０.１ｍｍ〜１０ｍｍという狭い範囲に薄い板状のキャップを挿入させることも不可能ではないが、それでも、高精度な薄い板状のキャップ挿入技術を必要とし、一歩間違えば噴射ノズル面を傷つけ、破損させてしまい、製造装置の機能性素子基板製造機能を損ねてしまうことになる。
【０２６１】
仮に、機能性素子基板１４の下、すなわち基板保持台１３に内臓するような構造とすれば、可能ではあるが、キャップ、吸引を行うたびに、機能性素子基板１４をはずしたり、移動させたりしなければならず、大変能率が悪い。また、機能性素子基板１４を破損させたりする危険性もある。
【０２６２】
本発明の信頼性維持装置９５を機能性素子基板設置領域以外に設けた理由は、この点を考慮した結果である。本発明は、このように、信頼性維持装置９５を機能性素子基板設置領域以外に設けることにより、このような製造装置の機能性素子基板製造機能を損ねたり、製造効率を低下させることなく、噴射ヘッドの目詰まりを防止し、安定した稼動できるようにすることができたものである。
【０２６３】
次に、本発明の他の例について、図４８を用いて説明する。この例では、信頼性維持装置９５は、機能性素子基板設置領域、すなわち機能性素子形成のために液滴噴射を行う領域において、機能するようにしたものである。ただし、キャリッジに工夫を凝らし、図中、９６にて示す回転軸を中心に噴射ヘッド等の向きを変えられるようにしている。そして、信頼性維持装置９５を機能させるときは、図４８の上図のように、通常の液滴噴射方向（機能性素子形成のために液滴噴射を行う方向）に対して、噴射ヘッドの向きを変えて行うようにした（図では、右側９０度回転させた）ものである。
【０２６４】
このような構造とすれば、信頼性維持装置９５を機能性素子基板設置領域以外に設けなくても、装置構成を実現できるので、本発明の製造装置の床投影面積を小さくでき、コンパクト化が実現する。
【０２６５】
ところで、本発明の製造装置における信頼性維持装置９５による溶液の吸引量であるが、本発明では、図４０あるいは図４１に示したフィルター８４、すなわち最下流に設けたフィルターより下流の領域の流路、噴射ヘッドの内容積分以上の溶液を吸引するようにしている。図４２でいうならば、フィルター８４より下流であってノズル１までの内容積分以上の溶液を吸引するようにしている。これは、本発明においては、このように最下流の位置にフィルター８４を配し、そこで異物をトラップしているので、それ以降のヘッド液室内の溶液さえ、信頼性維持装置Ａで吸引すれば、目詰まりは回避できるからである。
【０２６６】
このように、本発明では、信頼性維持のための溶液の吸引量の必要最低限の量を明確にしたので、不必要に大量の溶液を吸引、廃棄することがなく、低コストかつ短時間で、噴射ヘッドの目詰まりがなく安定した稼動ができるようになった。
なお、上記説明はフィルター８３とフィルター８４の２つのフィルターを有する例で説明したが、本発明は必ずしも２つのフィルターに限定されるものではない。これら２つのフィルター以外に第３、第４のフィルターを設けてもよい。
【０２６７】
次に、本発明の他の特徴について説明する。本発明では、前述のように、機能性素子群を形成するのに溶液を液体噴射によって液滴を空中飛翔させ、基板に付着させて形成する。その際、問題となるのは、このような機能性素子あるいはその機能性素子基板の製造上の歩留りである。前述のように、本発明の機能性素子基板は、インクジェット原理によって形成するため、比較的大型（２００ｍｍ×２００ｍｍ〜４０００ｍｍ×４０００ｍｍ）の機能性素子基板の製造に好適に適用されるものである。その際、問題となるのが、機能性素子を形成する部分に空気中に浮遊しているごみなどの異物が付着することによる不良素子（＝素子製造上の歩留り低下）である。このようなごみの問題は、ＬＳＩ製造分野でも問題になっており、それなりの対策がなされているが、本発明においては、ＬＳＩ製造分野で使用されるＳｉウエハ（６〜８インチ）に比べて基板サイズが大きく、その分ごみ付着の確率が指数関数的に高くなり、不良素子の発生率が極めて高い。  さらに、本発明では、インクジェット原理を利用してキャリッジ搭載された噴射ヘッドが常時往復運動を行うため、浮遊ごみをたえず舞い上がらせているという悪環境を自ら作り出している。この点も、本発明固有の技術課題であり、歩留り低下の大要因の１つである。
【０２６８】
図４９は、本発明の一実施例を説明するための図である。本発明では、このような建物（部屋）および機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射、付与する噴射装置も含めて機能性素子基板の製造装置として考えている。図４９は建物の概念的な図で、図中、１５１は外天井、１５２は外側壁、１５３は内天井、１５４は内側壁、１５５は床、１５６は床１５５の支柱であるが、図４９は、必ずしも、建物のすべての構成を示していないが、ポイントのみを示している。
【０２６９】
図４９において、天井にはＨＥＰＡ１５８（High Efficiency Particulate Air Filter）を設置し、室内にはＨＥＰＡを通過した清浄化空気が天井から下に流れている。そして、床１５５には穴が開いており、空気が下に抜けるとともに、仮に何らかの原因によって室内にごみ等の異物が発生、あるいは存在したとしても、それらは清浄化空気とともに床下に排出されるようになっており、室内は絶えず清浄化環境におかれている。このような部屋に、本発明では、図２に示したような機能性素子基板の製造装置１５７（図４９では説明を簡略化するために長方形の図で示した）を配置したシステムとしている。
【０２７０】
このような、機能性素子基板の製造装置が配置されている周囲の環境は、たとえば、その清浄度の目安をあげると、本発明では、クラス１００（１立方フィートあたり、直径０.３μｍ以上の塵埃が１００個以下）に保たれている。これは、このような清浄化環境としていない一般の室内の環境に比べて１００万倍もの清浄度である。
【０２７１】
本発明では、意図的にこのような環境を作り出し、周囲の環境全体を清浄化することにより、液滴付与領域を清浄化状態にして、溶液の液滴付与を行うようにしている。よって、本発明では、前述のように、装置そのものがキャリッジ往復運動による浮遊ごみをたえず舞い上がらせているという悪環境を作り出しているにもかかわらず、それ以上の環境清浄化によって、液滴付与領域にごみを近づけることなく素子製作が行われる。これにより、本発明の環境下で製造される機能性素子のごみに起因する不良発生率は限りなく０％に近づけることが可能となった。
【０２７２】
なお、以上は、図２に示したような機能性素子基板の製造装置を空気清浄化システムが作動している室内に配置した例を説明したが、他の例として、このように室内全体を清浄化しなくても、簡易的にあるエリアのみがそのように空気清浄化システムが作動するようにしてもよい。たとえば、通常の室内のある領域のみ、無塵カーテンで覆い、その天井部にＨＥＰＡを設置し、そのエリア内に図２に示したような機能性素子基板の製造装置を配置しても、フィルター交換頻度は高くなるものの同様の清浄度は確保できる。この場合、部屋全体を清浄化するよりもはるかに低コストで、そのような環境が作り出せる。
【０２７３】
また、製作する機能性素子基板のサイズが小さく（２００ｍｍ×２００ｍｍ〜４００ｍｍ×４００ｍｍ）、図２に示したような製造装置もコンパクトになる場合は、大型のクリーンベンチの中にこの製造装置を配置しても同様の清浄度を確保できる。この場合も、部屋全体を清浄化するよりもはるかに低コストで、そのような環境が作り出せる。
【０２７４】
次に、本発明のさらに他の例を説明する。図５０は、本発明に好適に適用される噴射ヘッドを示したものであり、噴射ヘッド１６１の周囲には、清浄化気体付与ヘッド１６２を配している。なお、図では、噴射ヘッド１６１、清浄化気体付与ヘッド１６２ともに、それらに接続される液体供給チューブ、気体供給チューブ等は省略してある。この清浄化気体付与ヘッド１６２は、噴射ヘッド１６１と一体化され、キャリッジ搭載され、噴射ヘッドと１６１同じように往復運動される。つまり、噴射ヘッド１６１によって液滴付与される領域をたえず清浄化気体付与ヘッド１６２によって清浄化されるようにしたものである。ここで流される気体１６３としては、フィルターにより清浄化された空気の他にたとえば、フィルターにより清浄化された窒素ガスなども好適に使用される。
【０２７５】
ところで、前述のＨＥＰＡを介して流される清浄化空気やこのような清浄化気体付与ヘッド１６２から流される気体は、基板１４の表面を清浄化して良好な機能性素子を形成するためのものであって、決して基板上の液滴付与位置への液滴４３の付着を阻害するものであってはならない。具体的には、この気体流１６３の影響を受けて液滴４３の飛翔安定性が阻害され、液滴付与位置への液滴４３の着弾精度が阻害されるものであってはならない。
【０２７６】
図５０の例で説明すると、清浄化気体１６３（下向き矢印でしめしたもの、下向きの速度ベクトル成分を持つ）が基板１４にあたり、それが反射し、逆流したり、あるいは渦を形成したりして（下向き以外の速度ベクトル成分をもつ）、液滴４３の飛翔（下向きの速度ベクトル成分を持つ）を妨げるようなことがあってはならない。
【０２７７】
本発明では、この点に鑑み、図４９に示したような装置を用い、清浄化気体１６３の流速と液滴４３の噴射速度を変えて、機能性素子形成を行い、付着液滴が機能性素子基板に良好に付着し、良好な機能性素子が形成できる条件を調べた。
使用した基板は、ＩＴＯ透明電極付きガラス基板に、ポリイミドをフォトリソグラフィーによって障壁３を形成したものである。これに図２に示したようなインクジェット原理を利用した製造装置を用い、Ｏ−ジクロロベンゼン／ドデシルベンゼンの混合溶液にポリヘキシルオキシフェニレンビニレンを０.１重量パーセント混合した溶液をインクジェット原理で噴射速度を変えて付与した。噴射ヘッドノズルと基板間の距離は３ｍｍとした。
【０２７８】
使用したインクジェットヘッドは、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドで、ノズル径はΦ２３μｍで、噴射速度を変えるためにピエゾ素子への入力電圧を１６Ｖから２８Ｖまで変化させ、駆動周波数は、９.６ｋＨｚとした。なお、このようなピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジェットヘッドでは、ピエゾ素子への入力電圧を変えて噴射速度が変えられるが、同時に噴射滴の質量も変化するので、駆動波形（引き打ちも含めた立ち上がり波形ならびに立下がり波形）を制御して、噴射滴の質量がいつもほぼ一定（５ｐｌにした）になるようにし、噴射速度のみを変えるようにした。
【０２７９】
また、滴飛翔時の滴の形状を、素子形成と同じ条件で別途噴射、観察し、その形状が、基板面に付着する直前（今本発明例では３ｍｍ）にほぼ丸い滴になるように駆動波形を制御して噴射させた。なお完全に丸い球状が得られず、飛翔方向に伸びた柱状であっても、駆動波形を制御し、その直径の３倍以内の長さにした。また、その際、飛翔滴後方に複数の微小な滴を伴うことのない駆動条件（駆動波形）を選んだ。
【０２８０】
その後、この上にアルミニウムを蒸着し、素子形成を行った。ＩＴＯとアルミニウムよりリード線を引き出し、ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として１０Ｖの電圧を印加したところ、以下のような結果が得られた。
【０２８１】
ここで、基板上の素子形成状況が○は狙いの領域（ポリイミド障壁３内）に滴付与が行われたものであり、△は部分的にそこからはみ出たもの、×はそこからはみ出て付与されたものである。素子性能が○は所定の形状で橙色に発光したものであり、×は発光しなかったり部分的に発光（素子としては実使用不可）したりしたものである。
【０２８２】
【表８】
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【０２８３】
以上の結果より、噴射速度が２ｍ／ｓという具合に遅いと、基板上で良好な素子形成ができず、また、素子性能も良好なものが得られない（発光性能も実使用に適用できない）ことがわかる。一方、噴射速度が５ｍ／ｓ以上の場合のように速いと、基板上で良好な素子形成ができるようになるが、それでも清浄化気体流の流速が速いと素子形成が阻害されることがわかる。上記結果からは、液滴の噴射速度を清浄化気体流の流速よりも２ｍ／ｓ以上大となるようにすれば良好な素子形成ができ、また素子性能も良好なものが得られることがわかる。
【０２８４】
次に本発明の他の特徴について説明する。
前述のように、本発明は、プラスチック基板あるいは高分子フィルムのような可撓性基板上に機能性材料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって機能性素子群を形成することによって各種の機能性素子基板を製作するというものである。その際、図２に示したように基板１４は基板保持台１３に設置され、溶液噴射による素子形成時は、平らな状態に設置されている。その完成後を示したものが図５１である。
【０２８５】
このような機能性素子基板は、その後、その用途に応じてディスプレイであったり、トランジスタ等の機能デバイスとして使用される。また大面積で製作した後、小さいサイズに切断して使用することもある。ここでは、たとえば有機ＥＬディスプレイを製作する例で説明する。
【０２８６】
図５１は、図２に示したような装置によって製作された本発明の有機ＥＬ素子を形成したディスプレイ基板１７０を模式的に示したものである。図中、矢印の方向からこのディスプレイを見るものとする。まず、はじめに、図５１に示したように、有機ＥＬディスプレイ基板１７０が製作される。その後、基板の可撓性を利用して、たとえば、図５２のように見る方向から見て凸になるように湾曲させた状態で使用する。あるいは図５３のように、見る方向から見て凹になるように湾曲させた状態で使用する。
【０２８７】
凸にするか凹にするかは、その用途によって決められ、たとえば、このような本発明の有機ＥＬディスプレイ基板を広い場所における広告ボードとして使用する場合には、より広い方面から見えるようにするために、図５２のように凸にして使用すればよい。
また、このようなディスプレイを大型化し、ある特定の領域に人を集め、その人たちが見やすいようにして使用する場合には、図５３のように、凹にして使用すればよい。
いずれにしろ、本発明の機能性素子基板は製作時には、平板状で製作され、使用時はこのように湾曲させて使用する。
【０２８８】
その際、もともと平板上の基板であるため湾曲させた状態で使用するためには、その基板を常時湾曲状態に保っておくための手段が必要である。本発明では、たとえば、本発明の機能性素子基板を保持する保持手段に設けられた湾曲維持ガイドによってその状態を保つことができる。
【０２８９】
図５４は、前述の湾曲維持ガイドを説明するための図であり、図５４（Ａ）は、ガイド部材１８０のガイド溝１８１に有機ＥＬディスプレイ基板１７０を保持する前の状態を示し、図５４（Ｂ）は、ガイド溝１８１に有機ＥＬディスプレイ基板１７０を差し込んだ状態を示している。そして、このガイド溝１８１は、紙面に垂直方向（奥行き方向）にカーブしており、図５２あるいは図５３に示したような湾曲状態が得られるようになっている。
【０２９０】
なお、図５４の例では、簡略化のため、下部のみガイド部材を示しているが、実際には、下部および上部にこのようなガイド部材を設けて、湾曲状態を保つようにしている。また、この上下のガイド部材は、上下方向を支える左右の支持部材（図示せず）に連結され、フレーム構造を形成して本発明の有機ＥＬディスプレイ基板の外周を取り囲み、支持して、このような湾曲状態を形成している。
【０２９１】
他の湾曲状態形成方法としては、たとえば、本発明の有機ＥＬディスプレイ基板の裏面に、支持体を設け、その支持体を湾曲させて、それに有機ＥＬディスプレイ基板がならうようにすることが考えられる。
あるいは、壁を湾曲させて、それに本発明の有機ＥＬディスプレイ基板１７０がならうように設置すればよい。どのような構造にしろ、本発明においては、基板１７０が可撓性を持っているので、簡単にその湾曲形状を実現できる。
【０２９２】
次に、本発明のさらに他の特徴について説明する。前述のように、本発明の機能性素子基板（たとえば有機ＥＬディスプレイ基板）は、ガラスあるいはプラスチック等の透明カバープレートを対向配置、ケーシング（パッケージング）することにより、自発光型の画像表示装置とすることができる。
【０２９３】
図５５は、上述のカバープレートを示したものであり、図５５（Ａ）はディスプレイ１７０（たとえば、有機ＥＬディスプレイ基板）を見る方向（図中矢印）から見て、カバープレート１９０を凸になるように湾曲させた例である。このようにすると、カバープレート面に反射するディスプレイにとっての不要光（太陽光、蛍光灯光、窓から差し込む不要反射光など）、不要反射像などを排除することはできないにしても、カバープレート面が凸になっているので、小さくすることができ、見やすいディスプレイとすることができる。
【０２９４】
図５５（Ｂ）は前述のように、本発明の基板の可撓性を利用して、湾曲させたディスプレイ１７０であり、カバープレート１９０もそれに応じて湾曲させた例である。
このような湾曲させたカバープレート１９０は、ガラスあるいはプラスチック等により形成されるが、あらかじめその曲率に湾曲した状態で、ガラスを成型したり、プラスチックを成型したりして製作される。
【０２９５】
あるいは、本発明の機能性素子基板と同様に、ＰＥＴを始めとする各種プラスチック基板や高分子フィルムを用い、その可撓性を利用して湾曲させてもよい。そのような場合、前述のような機能性素子基板を湾曲保持する湾曲維持ガイドによってその状態を保つことができる。すなわち、図５４に示したガイド部材のガイド溝を２列とし、機能性素子基板（ディスプレイ基板）とカバープレートを保持すればよい。
【０２９６】
なお、このガイド溝は必ずしも２列にする必要はなく、１列とし、機能性素子基板（ディスプレイ基板）とカバープレートを密着保持してもよい。あるいは両者の間にわずかな空隙ができるようにスペーサを介在させてもよい。
【０２９７】
ところで、最初に、図１で障壁３の中に液滴を噴射付与する例を示しているが、本発明の機能性素子群を形成するに当たっては、必ずしも、図１に示したような障壁３は必要ではなく、平板上の基板に直接電極パターン形成や、液滴付与による機能性素子を形成していることをことわっておく。また、図４で液滴が基板面に斜めに噴射する図を示したが、これは検出光学系３２と、噴射ヘッド３３を併せて図示するためにこのように液滴が斜めに飛翔している図としたが、実際には基板に対してほぼ垂直に当たるように噴射付与することもことわっておく。
【０２９８】
なお、以上の説明は、機能性素子として発光素子を形成した場合を中心に行っているが、形成された発光素子基板はその後、ガラスあるいはプラスチック等の透明カバープレートを対向配置、ケーシング（パッケージング）することにより、ディスプレイ装置して活用される。
【０２９９】
また、単に、ディスプレイ装置に適用するのみならず、機能性素子として有機トランジスタなども本発明の手法を利用して好適に製作される。また、機能性素子群を大きな機能性素子基板上に製作して、小さなサイズの機能性素子基板としたり、小さなチップに切断して使用することも可能である。さらに、噴射溶液としてレジスト材料などを用いることによって、レジストパターンやレジスト材料による３次元構造体を形成する場合にも適用され、本発明でいうところの機能性素子とは、このようなレジスト材料のような樹脂材料によって形成される膜パターンあるいは３次元構造体も含むものである。
【０３００】
また、微小な（０.００１μｍ〜１μｍ）Ａｕ、Ａｇなどの金属微粒子を有機溶剤中に分散した溶液も本発明に好適に使用される機能性材料を含有する溶液である。このような溶液は、上記のような発光素子あるいは有機トランジスタなどの電極パターンを形成するのに好適に使用される。
【図面の簡単な説明】
【０３０１】
【図１】本発明の実施例にかかる吐出組成物を用い機能性素子を作製する一工程を模式的に示す斜視図である。
【図２】本発明の機能性素子基板の製造装置の一実施例を説明するための図である。
【図３】本発明の機能性素子基板の製造に適用される液滴付与装置を示す概略構成図である。
【図４】図３に示した液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの要部概略構成図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る機能性素子を形成するための基板であり、基板の裏面に落ち込んだ形状の線状形状を形成した図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る機能性素子を形成するための基板であり、基板の裏面に他の形状（Ｖ字状）の落ち込んだ形状の線状形状を形成した図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る機能性素子を形成するための基板であり、基板の裏面に突き出した形状の線状形状を形成した図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る機能性素子を形成するための矩形基板であり、４角をＣ１あるいはＲ１以上、もしくはそれらと同等の面取りを施した構成図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る機能性素子を形成するための矩形基板であり、基板の１７の角を他の３つの角とは異なる形状とした例である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る機能性素子を形成するための矩形基板であり、矩形の４辺のうち少なくとも１つの辺に切り欠き部を設けた例である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る機能性素子を形成するための基板であり、基板の稜線部を面取りした状況を示した図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る機能性素子を形成するための基板であり、面取りされた部分の稜線部分を示した図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る機能性素子を形成するための基板であり、面取りされた部分の稜線部に、さらに面取りを施した例を示した図である。
【図１４】本発明の一実施形態に係る機能性素子の製造装置における液滴付与装置と基板の位置関係を示す概略構成図である。
【図１５】図１４の機能性素子基板保持手段の上に保持した機能性素子基板を上から見た図である。
【図１６】本発明の機能性素子基板の製造装置に使用される噴射ヘッドで液滴を噴射した場合の液滴飛翔形状の例を説明するための図である。
【図１７】本発明の機能性素子基板の製造装置に使用される噴射ヘッドで液滴を噴射した場合の他の液滴飛翔形状の例を説明するための図である。
【図１８】本発明の機能性素子基板の製造装置に使用される噴射ヘッドで気泡による作用力で噴射した場合の液滴飛翔形状の例を説明するための図である。
【図１９】１滴で機能性素子部を形成する場合の模式的平面図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る平面型機能性素子の構成を示す模式的平面図であり、複数滴で機能性素子部を形成する例を示す図である。
【図２１】本発明の一実施形態に係る平面型機能性素子の構成を示す模式的平面図であり、複数滴で機能性素子部を形成する他の例を示す図である。
【図２２】本発明に好適に適用されるサーマル方式の液体噴射ヘッドの例を示す図である。
【図２３】マルチノズル型の液体噴射ヘッドをノズル側から見た図である。
【図２４】マルチノズル型の液体噴射ヘッドを噴射する溶液ごとに積層し、ユニット化した図である。
【図２５】ユニット化したヘッドの斜視図ある。
【図２６】共通の１枚のノズルプレートを有するユニット化したヘッドの斜視図ある。
【図２７】各液体噴射ヘッドを分離した形でユニット化した例を示す図である。
【図２８】本発明のマルチノズル型の液体噴射ヘッドユニットをキャリッジ搭載して、機能性材料を含有した溶液を噴射しながらキャリッジ移動する際のキャリッジの移動方向とマルチノズルの配列方向との関係を説明するための図である。
【図２９】マルチノズル配列方向をキャリッジの移動方向と平行にした例を示す図である。
【図３０】マルチノズル配列方向をキャリッジの移動方向と平行にした他の例を示す図である。
【図３１】本発明の一実施形態に係る機能性素子基板の構成を示す模式的平面図であり、機能性素子群が形成される領域よりも外側に、溶液による噴射付与パターンを形成した例を示す図である。
【図３２】本発明の一実施形態に係る機能性素子基板の構成を示す模式的平面図であり、機能性素子群が形成される領域よりも外側に、性能チェックのためのパターンを形成した例を示す図である。
【図３３】本発明の一実施形態に係る機能性素子基板の構成を示す模式的平面図であり、機能性素子群が形成される領域よりも外側に、第２の機能性素子群を形成した例を示す図である。
【図３４】本発明の機能性素子基板の製造装置における主要ユニットの位置関係を示す概略構成図である。
【図３５】本発明に好適に使用される溶液補給用カートリッジを示す図である。
【図３６】本発明に好適に使用される溶液補給用カートリッジの使用方法を説明する図である。
【図３７】本発明に好適に使用される溶液補給用カートリッジを装着した状態を説明する図である。
【図３８】本発明の機能性素子基板の製造装置の他の例における主要ユニットの位置関係を示す概略構成図である。
【図３９】本発明の噴射システムの系統図である。
【図４０】本発明の噴射システムの他の例の系統図である。
【図４１】本発明に好適に使用される噴射ヘッドの液滴噴射原理を説明する図である。
【図４２】本発明に好適に使用される噴射ヘッドにフィルターを設けた例を示す図である。
【図４３】本発明の信頼性維持装置Ａの位置関係を示す概略構成図である。
【図４４】本発明の溶液を吸引排出するための信頼性維持装置の一例を説明するための図である。
【図４５】本発明に適用される信頼性維持装置に設けたノズル吸引装置の一例を示す断面図である。
【図４６】図４４に示した信頼性維持装置において、溶液吸引排出状態を説明するための図である。
【図４７】図４５に示した信頼性維持装置に設けたノズル吸引装置において、溶液吸引排出状態を示す図である。
【図４８】本発明の信頼性維持装置の他の概略構成図である。
【図４９】本発明の機能性素子基板の製造装置を含む製造システムの全体を示す概略構成図である。
【図５０】本発明の製造システムの清浄化気体流を流すユニットの一例を示す概略構成図である。
【図５１】本発明の有機ＥＬディスプレイ基板の模式図である。
【図５２】本発明の有機ＥＬディスプレイ基板を見る方向から見て凸になるように湾曲させた例を示す図である。
【図５３】本発明の有機ＥＬディスプレイ基板を見る方向から見て凹になるように湾曲させた例を示す図である。
【図５４】湾曲維持ガイドによって有機ＥＬディスプレイ基板を保持する例を示す図である。
【図５５】見る方向から見て凸になるように湾曲させたカバープレートを設けた例を示す図である。
【符号の説明】
【０３０２】
１…（液体噴射ヘッド）ノズル、２…インクジェット法で吐出される有機ＥＬ材料、３…障壁、４…ＩＴＯ透明電極、５…ガラス基板、１１…吐出ヘッドユニット（噴射ヘッド）、１２…キャリッジ、１３…基板保持台、１４…基板、１５…機能性材料を含有する溶液の供給チューブ、１６…信号供給ケーブル、１７、２１…コントロールボックス、１８…Ｘ方向スキャンモータ、１９…Ｙ方向スキャンモータ、２０…コンピュータ、２２…基板位置決め／保持手段、３１…ヘッドアライメント制御機構、３２…検出光学系、３３…インクジェットヘッド、３４…ヘッドアライメント微動機構、３５…制御コンピュータ、３６…画像識別機構、３７…ＸＹ方向走査機構、３８…位置検出機構、３９…位置補正制御機構、４０…インクジェットヘッド駆動・制御機構、４１…光軸、４２…素子電極、４３…液滴、４４…液滴着弾位置、４５…ドットパターン、５０…ノズル、５１…発熱体基板、５２…蓋基板、５３…シリコン基板、５４…個別電極、５５…共通電極、５６…発熱体、５７…溝、５８…凹部領域、５９…溶液流入口、６０…ノズルプレート、６１…ノズル、７０…補助容器、７１…液容器、７２…容器保持部材、７３…容器保持部材の縁、７４…ポンプ、７５…大気連通孔、７６…液滴、７７…空気層、７８…液面、７９…液流部、８０…閉止体、８１…容器支持材、８２…液流入針、８３…フィルターａ、８４…フィルターｂ、８５…液供給路、９０…流路、９１…ピエゾ素子、９５…信頼性維持装置、９６…回転軸、１０１…噴射ヘッド、１０１ａ…凹部、１０２…キャリッジ、１０２ａ…面取り部、１０３…ノズル、１０４…キャップスライド、１０５…電動レバー、１０６…溶液吸収体、１０６ａ…通路、１０７…深孔、１０８…凹部、１０９…凸状弾性キャップ、１０９ａ…孔、１１０…軸孔、１１１…軸、１１２…キャップ固定板、１１３…スナップリング、１１４…ボス、１１５…スナップリング、１１６…圧縮ばね、１１７…ばね性ロック部材、１２０ａ…開口、１２１…台座、１２２…吸引室、１２３…環状封止溝、１２４…Ｏリング、１２５…軸、１２７…太径部、１２８…細径部、１２９…通路、１３０…弁、１３１…Ｏリング、１３２…凹部、１３３…圧縮ばね、１３４…連通孔、１３５…吸引管、１３６…空所、１３７…孔、１４０…吸引ポンプ本体、１４１…ピストン、１５１…外天井、１５２…外側壁、１５３…内天井、１５４…内側壁、１５５…床、１５６…床支柱、１５７…機能性素子基板製造装置、１５８…ＨＥＰＡ、１６１…噴射ヘッド、１６２…清浄化気体流付与ヘッド、１６７…流体、１７０…ディスプレイ基板、１８０…ガイド部材、１８１…ガイド溝、１９０…カバープレート。
【図８】
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【図９】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２５】
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【図２６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図４２】
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【図４３】
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【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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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