(57)【要約】本発明は、インクジェット型プロセスによる電子装置用材料、特に有機発光ダイオードのような低分子の電子装置用材料の蒸着に関するものである。複数の画素（６０２）を含むパターンに基板（６００）上に電子装置用材料を蒸着する方法について記載されている。本発明の方法は、前記基板上に溶媒に溶解した前記材料の液滴を噴出するために実質的に直線状に配列された複数のオリフィス（２２７）を有するプリントヘッド（２２２）を有するプリンターを使用する。ここで、第１の方向がオリフィスの前記実質的な直線状配列に実質的に平行な方向と定義される。本発明の方法は、前記オリフィスの多くが１つの前記画素を順番に通過する前記第１の方向に十分に近接した第２の方向（６０４）に前記プリントヘッド及び前記基板の１つを他方に対して相対的に移動させ、オリフィスが前記画素を通過するときに前記多数のオリフィスのオリフィスから材料の液滴を放出し、前記パターンを形成するために前記移動と放出を繰り返すことを含む。
2006504233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を含むパターンに基板上に電子装置用材料を蒸着する方法であって、実質的に直線状に配列された複数のオリフィスを有するプリントヘッドを有するプリンターを使用して前記基板上に溶媒に溶解した前記材料の液滴を噴出し、ここで、第１の方向がオリフィスの前記実質的な直線状配列に実質的に平行な方向と定義され、
前記オリフィスの多くが前記画素の１つを順番に通過する前記第１の方向に十分に近接した第２の方向に前記プリントヘッド及び前記基板の１つを他方に対して相対的に移動させ、
オリフィスが前記画素を通過するときに前記多数のオリフィスのオリフィスから材料の液滴を放出し、
前記パターンを形成するために前記移動と放出を繰り返す
ことを含む電子装置用材料を蒸着する方法。
【請求項２】
実質的に前記オリフィスの全てが前記１つの画素を通過する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第２の方向は実質的に前記第１の方向と一致する請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記パターンの前記画素は少なくとも１つの画素繰返し軸を規定し、前記第２の方向は実質的に前記画素繰返し軸と一致する請求項１、２又は３に記載の方法。
【請求項５】
前記パターンを形成するために前記移動は第２の方向における操作の繰返しを含む請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記液滴を放出するために前記プリントヘッドを可変な速度で駆動することをさらに含む請求項１ないし５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】
前記画素はアクティブ有機電子装置の領域を含む請求項１ないし６のいずれか１つに記載の方法。
【請求項８】
前記アクティブ有機電子装置は有機発光ダイオードを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１つに記載の方法を実行するためのプリンターを制御する処理装置制御コード。
【請求項１０】
請求項９に記載の処理装置制御コードを搭載する装置。
【請求項１１】
複数の画素を含むパターンに基板上に電子装置用材料を蒸着するプリンターを制御するためのプリンターコントローラーであって、プリンターは前記基板上に溶媒に溶解した前記材料の液滴を噴出するための実質的に直線状に配列された複数のオリフィスを有するプリントヘッドを有し、ここで、第１の方向がオリフィスの前記実質的な直線状配列に実質的に平行な方向と定義され、プリンターコントローラーは前記プリンターが、
前記オリフィスの多くが前記画素の１つを順番に通過する前記第１の方向に十分に近接した第２の方向に前記プリントヘッド及び前記基板の１つを他方に対して相対的に移動させ、
オリフィスが前記画素を通過するときに前記多数のオリフィスのオリフィスから材料の液滴を放出する
動作を行なうように制御するように設計されていることを特徴とするプリンターコントローラー。
【請求項１２】
複数の画素を含むパターンに基板上に電子装置用材料を蒸着するプリンターを制御するためのプリンターコントローラーであって、プリンターは前記基板上に溶媒に溶解した前記材料の液滴を噴出するための実質的に直線状に配列された複数のオリフィスを有するプリントヘッドを有し、ここで、第１の方向がオリフィスの前記実質的な直線状配列に実質的に平行な方向と定義され、コントローラーは、
蒸着データを蓄積するように操作されるデータメモリ、
処理装置実行指示を蓄積する指示メモリ、並びにデータメモリ及び指示メモリに接続され指示にしたって蒸着データを処理することができる処理装置を含み、ここで、指示はプリンターが、
前記オリフィスの多くが前記画素の１つを順番に通過する前記第１の方向に十分に近接した第２の方向に前記プリントヘッド及び前記基板の１つを他方に対して相対的に移動させ、
オリフィスが前記画素を通過するときに前記多数のオリフィスのオリフィスから材料の液滴を放出する
動作を行なうように制御するための指示を含むことを特徴とするプリンターコントローラー。
【請求項１３】
実質的に前記オリフィスの全てが前記１つの画素を通過する請求項１１又は１２に記載のプリンターコントローラー。
【請求項１４】
前記第２の方向が実質的に前記第１の方向と一致する請求項１１、１２又は１３に記載のプリンターコントローラー。
【請求項１５】
前記パターンの前記画素が少なくとも１つの画素繰返し軸を規定し、前記第２の方向が実質的に前記画素繰返し軸に一致する請求項１１ないし１４のいずれか１つに記載のプリンターコントローラー。
【請求項１６】
前記液滴を放出するために可変速度で前記プリントヘッドを駆動するように設計された請求項１１に記載のプリンターコントローラー。
【請求項１７】
前記指示は、前記液滴を放出するために可変速度でプリントヘッドを駆動するための指示を含む請求項１２に記載のプリンターコントローラー。
【請求項１８】
前記画素は、アクティブ有機電子装置の領域を含む請求項１１ないし１７のいずれか１つに記載のプリンターコントローラー。
【請求項１９】
前記アクティブ有機電子装置は有機発光ダイオードを含む請求項１８に記載のプリンターコントローラー。
【請求項２０】
請求項１２に記載の指示を実行可能な処理装置を搭載するデータ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット型プロセスによる電子装置用材料、特に有機発光ダイオードのような低分子電子装置の蒸着に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）は電子−光ディスプレイの特別な利点を有する。これらは明るく、カラフルで、迅速な立ち上がり、広い視角を有し、さらに多様な基板を製造するのに容易で安価であるという利点を有する。有機ＬＥＤは、使用される材料によってポリマー又は低分子を用いて製造される。ポリマー系の有機ＬＥＤの例は、ＷＯ９０／１３１４８、ＷＯ９５／０６４００及びＷＯ９９／４８１６０に開示され、いわゆる低分子系装置はＵＳ４，５３９，５０７に記載されている。
【０００３】
典型的な有機ＬＥＤの基本的な構造１００は図１ａに示されている。ガラス又はプラスチック基板１０２は、その上に正孔輸送層１０６、電子冷光放射性層１０８及びカソード１１０が蒸着されている透明アノード層１０４、例えば、インジウム酸化物（ＩＴＯ）を支持する。電子冷光放射性層１０８は、例えば、ＰＰＶ（ポリ（ｐ−フェニレンビニレン））及びアノード層１０４の正孔エネルギレベルをマッチさせるのを助ける正孔輸送層１０６、並びに例えば、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリスチレン−スルフォネート−ドープトポリエチレン−ジオキシチオフェン）を含む電子冷光放射性層１０８を含む。カソード層１１０は、典型的にはカルシウムのような低仕事関数の金属を含み及び改良電子エネルギレベルのマッチングのためにアルミニウム層のような電子冷光放射性層１０８に直ちに隣接する他の層を含むことができる。接触ワイヤ１１４及び１１６のアノードへの接触はそれぞれ電源１１８への接続を供給する。同じ基本構造は低分子装置に採用することができる。
【０００４】
図１ａに示される例において、光１２０は透明アノード１０４及び基板１０２を通して放射され、このような装置は「下部発光体」と呼ばれる。カソードを通して発光する装置はカソードが実質的に透明になるようにカソード層の厚さを約５０−１００ｎｍ以下に保つ。
【０００５】
有機ＬＥＤは、単一又は多色画素ディスプレイを形成するために画素のマトリックスにおける基板に蒸着される。多色ディスプレイは、赤色、緑色及び青色発光画素のグループを使用して作製される。このような装置においては、画素を選択するために列（行）線を活性化することによって個々の要素が一般的に特定され、ディスプレイを生むために画素の列（行）が書き込まれる。いわゆるアクティブマトリックスディスプレイは、画素結合するメモリ要素、典型的には静電容量及びトランジスタを有し、一方で、パッシブマトリックスディスプレイはメモリ要素を有せず、代わりに安定した画像の印象を与えるために、ＴＶ画像に類似して繰返しスキャンされる。
【０００６】
図１ｂは、パッシブマトリックスＯＬＥＤディスプレイ１５０の断面図を示す。ここで、１ａの同様の要素は引用数字によって示されている。パッシブマトリックスディスプレイ１５０においては、冷光放射性層１０８は複数の画素１５２を含み、カソード層１１０は、図１ｂに示されるそれぞれが結合した接点１５６を有する複数の相互に電気的に絶縁された導電線１５４を含む。同様に、ＩＴＯアノード層１０４は複数のアノード線１５８を含むが、そのうちの１つだけが図１ｂに示され、カソード線に向けて右角度で走っている。カソード線とカソード線の境界にある電子冷光放射性画素１５２は、関連するアノードとカソード線の間に電圧を印加することによってアドレスされる。
【０００７】
インクジェット印刷技術を使用した有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）材料の蒸着は公知である。例えば、Ｔ．Ｒ．Ｈｅｂｎｅｒ，Ｃ．Ｃ．Ｗｕ，Ｄ．Ｍａｒｃｙ，Ｍ．Ｈ．Ｌｕ  ａｎｄ  Ｊ．Ｃ．Ｓｔｕｒｍ，"Ｉｎｋ−ｊｅｔ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｏｆ  ｄｏｐｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ  ｆｏｒ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ"，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．７２，Ｎｏ．５，ｐｐ．５１９−５２１，１９９８、Ｙ．Ｙａｎｇ，"Ｒｅｖｉｅｗ  ｏｆ  Ｒｅｃｅｎｔ  Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｏｎ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｅｖｉｃｅｓ，" ＳＰＩＥ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｗｅｓｔ：Ｏｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  '９８，Ｃｏｎｆ．３２７９，Ｓａｎ  Ｊｏｓｅ，Ｊａｎ．，１９９８；ＥＰ  Ｏ  ８８０  ３０３；及び"Ｉｎｋ−Ｊｅｔ  Ｐｒｉｎｔｉｎｇ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓ”，Ｐａｕｌ  Ｃ．Ｄｕｉｎｅｖｅｌｄ，Ｍａｒｇｒｅｅｔ  Ｍ．ｄｅ  Ｋｏｋ，Ｍｉｃｈａｅｌ Ｂｕｅｃｈｅｌ，Ａａｄ  Ｈ．Ｓｅｍｐｅｌ，Ｋｅｅｓ  Ａ．Ｈ．Ｍｕｔｓａｅｒｓ，Ｐｅｔｅｒ  ｖａｎ  ｄｅ  Ｗｅｉｊｅｒ，Ｉｖｏ  Ｇ．Ｊ．Ｃａｍｐｓ，Ｔｏｎ  Ｊ．Ｍ．ｖａｎ  ｄｅｎ  Ｂｉｇｇｅｌａａｒ，Ｊａｎ−Ｅｒｉｃ  Ｊ．Ｍ．Ｒｕｂｉｎｇｈ  ａｎｄ  Ｅｌｉａｖ  Ｉ．Ｈａｓｋａｌ，Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｔｉｎｇ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ａｎｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  Ｖ，Ｚａｋｙａ  Ｈ．Ｋａｆａｆｉ，Ｅｄｉｔｏｒ，Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ＳＰＩＥ  Ｖｏｌ．４４６４（２００２）。インクジェット技術は、これに特有の問題を生じるが、低分子及びポリマーＬＥＤ両者を蒸着するために使用される。これは、次に詳細に説明するように、従来の紙又はプラスチック上への画像の印刷の際に生じる問題とは異なる。
【０００８】
電子冷光放射性装置のための赤色、緑色及び青色カラーフィルターを蒸着するためのインクジェットプリンターの使用はＥＰ１，２１９，９８０Ａに記載されている。同様の技術はＵＳ２００２／０１０５６８８に記載されている。ＥＰ’９８０から転載した図２ａ及び２ｂはこのタイプの応用に採用されるインクジェット印刷装置を示す。図２ａは、基板２１２及びインクジェット印刷ヘッド２２２を２つの垂直な軸Ｙ及びＸに沿って互いに相対的に動かすための第１及び第２の直線的位置決め部２０６，２０８を支持するベース２０９を含むインクジェットプリンター２００を示す。直線的位置決め部２０６は、その上に基板２１２が支持されているテーブル又はベッドを支持するターンテーブル２５１が供給されているスライダー２５６を搭載する１組のレールを含む。基板２１２は、基板の２つの端部が接触する固定手段２５０によってテーブル又はベッド２４９に配置される。ターンテーブル２５１はテーブル及び基板２４９，２１２をプリントヘッド２２２に対して回転可能にする。
【０００９】
位置決め２０８は、プリントヘッドユニット２２６が約３直角独立して回転することができるプリントヘッドを運ぶできる回転位置決め２４４、２４６、２４７を運ぶスライダー２５３を搭載する一組のレールを含む。他の直線的位置決め２４８は、プリントヘッドユニット及びプリントヘッドがＺ方向に移動できるようにするためのスライダー２５３上に搭載される。
【００１０】
インクジェットプリンターシステム２００は接続線２０４によってコンピューターターミナルから制御される。ターミナル２０２は、上記の直線的及び回転可能な位置決め、稼動システム、ユーザーインタフェイス並びに他のインクジェットプリンター・ドライブ及び制御ソフトに従来の態様で接続するためのインターフェイスハードを有する一般目的のコンピュータを含む。したがって、ターミナル２０２は典型的には、プリントされるべきパターンを規定するデータを受領するフロッピーディスクのネットワークインターフェイスのようなデータ入力装置及び貯蔵又は入力データに従ってプリントするプリンターのハードウェアを制御するためのプリンター制御ソフトを含む。テスト機能、ヘッドクリーニング機能及びその他のような他の従来の機能もターミナル２０２上で稼動するソフトウェアによって供給される。
【００１１】
図２ｂはプリントヘッド２２２のより詳細を示す。プリントヘッドは複数のノズル、典型的にはプリントヘッドから基板に液滴を放出するためのノズルプレートのオリフィスを有する。印刷のための液体の供給（図２ｂに示されていない）は、プリントヘッド又はプリントヘッドユニット内のリザーバーから供給されるか、又は液体は外部源から供給される。図示された例において、プリントヘッド２２２はノズル２２７の単一列２２８を有し、しかし、プリントヘッドの他の例においては２以上のノズルが１又は２次元のノズルオフセットに供給される。ノズル２２７のオリフィスの直径は典型的には１０μｍ及び１００μｍの間であり、液滴の大きさも同様である。ノズルオリフィスに隣接するスペース又はピッチは典型的には５０μｍと１００μｍの間である。
【００１２】
図３ａは、プリントヘッド２２２が、各区画の間のＸ方向で止まり、Ｙ方向に連続的な区画３０２、３０４を印刷するという従来の印刷方式を示す。図３ｂの図示される技術はより微細なドット間の距離を形成するために採用される。プリントヘッドはｃｏｓθの因子によってドット間の距離を減少するためにＸ方向に角度θに位置される。図３ｃはプリントヘッド２２２の幅を横切ってノズル２２７から放出された液滴の分布の２つ例３０６及び３０８を示す。一般的に、液滴の大きさ又は体積は不均一で、プリントヘッドの端のノズル（すなわち、ノズルの列の端付近）での増加又は減少を示し、さらに不均一はノズル高さでの小さなばらつきにより生じる。図３ｃは液滴堆積の変化、しかし、通常同様のばらつきは液滴の速度においても観察される。この問題は、区画３０２、３０４の重複による従来のインクジェットプリントにおいても時々発生する。
【００１３】
ＯＬＥＤのような低分子電気装置の材料を蒸着するときは、一般的に写真で要求される高い解像度より高い解像度及び蒸着材料の正確な容量コントロール、すなわち、「インク」液滴容量の正確なコントロールの要求がある。好ましくは、液滴容量は一定で、好ましくは数パーセントに制御されたい。
【００１４】
蒸着されるべき材料のパターンは、ＥＰ０８８０３０３に記載されるように電子冷光放射性材料を壁に蒸着されることによって形成される画素からなる。壁は、通常、引用がなされているＥＰ０８６２１５６に記載されるようにフォトレジストのフォトリソグラフィーによって形成される。ＯＬＥＤの場合、これらの画素及び壁は規則的な形及び規則的なパターンを有するが、他の場合潜在的に不規則の形を有する。蒸着されるべき材料の容量の正確なコントロールの公知の手法は単一の液滴よりも複数の液滴を使用して画素を覆う又は壁を埋めることであり、この手法はＥＰ’９８０に記載されており、ここにおいてプリントヘッドはＹ方向に複数のパスを作り、各パス上の画素に１つの液滴を蒸着する。しかしながら、これは、（下記で検討する）図４に図示される「コーヒー環」の問題をもたらす単一の画素に付着する連続する液滴間で相対的に長い期間があるという欠点を有する。しかも、ジグ−ザグスキャン手法はＸ方向に適用されるため、連続的な液滴の付着の間の間隔はＸ方向における画素の位置に依存して不均一となる。
【００１５】
低分子電子材料を蒸着するためには、揮発性溶媒が１−２％溶解溶媒材料に適用される。これは最初の「インク」容量に比較して相対的に薄い膜をもたらす。蒸発時間は溶媒混合及び基板上の雰囲気に依存するが、典型的には、数秒と数分との間で変化する。画素を最終的に形成する材料を含む液滴は乾燥が始まる前に蒸着されることが強く望まれる。使用することができる溶媒はアルキレートベンゼン、特にトルエン又はキシレンを含む。インクジェットプリント用の他の溶媒はＷＯ００／５９２６７、ＷＯ０１／１６２５１及びＷＯ０２／１８５１３に開示されている。
【００１６】
図４は、他の液滴が蒸着される前に他の液滴が乾燥し始めると問題が生じることを示す。溶媒が液滴４００から蒸発し始めると、液滴の端部４０４が基板４０６にとどまる傾向にあるので矢印４０２で示される方向に溶媒が流れる。これによって、しばらく後、液滴の形４１０となり、溶解した材料は均一よりも環状に蒸着される傾向にある。出願人の出願の公開公報であるＷＯ０２／６９１１９はこの影響についてより詳細に記載しており、また、溶媒の混合物の選択によってこれを解決する方法について記載している。
【００１７】
ＥＰ’９８０に記載される技術に基づいて、連続した区画間で蒸発するのを防ぐように蒸発の遅い溶媒を採用しなければならないが、溶媒の選択でより大きな柔軟性が好ましい。いくつかの応用においては、例えば、１秒のオーダーの蒸発時間を有するトルエン及びキシレンのような相対的に蒸発の速い溶媒が有用である。ＥＰ’９８０の技術は液滴容量の変化を最大限に平均化するために液滴付着エラーを平均化することで知られている。
【００１８】
図式的な応用においては、重要なのは液滴容量よりも液滴配置であり、５〜１０％の容量変化は許容される。しかしながら、低分子電子装置を構成するときは液滴容量が、ＯＬＥＤの輝度、すなわちこれによって稼動電流及び装置寿命に影響を与える最終的な薄膜の厚さを決めるため重要である。したがって、ＯＬＥＤ装置全体を通して２％以下の容量変化、好ましくは１％以下の容量変化が望ましい。
【００１９】
低分子電子装置を蒸着するときに考慮すべき重要な他の多くの因子がある。一般的に質及び再現性を含まずにできるだけ早く材料をプリントすることが望まれる。蒸着スピードを制限する２つの大きな要素があり、１つは水圧であり、１つはプリントヘッド・エレクトロニクス及び稼動メカニズムに関するものである。
【００２０】
図５は「尾部ぶら下がり」として知られる問題の発達を示す。図５において、液滴５００はノズルプレート５０４のオリフィス又はノズル５０２から放出される。液滴は最終的に破線５０６に沿って破断して、他の液滴がオリフィスから放出される前に溶解した材料の少量がノズルに逆流する。このプロセスのために十分な時間がないときは材料はノズルの一方側に盛り上がり、この材料は存在する液滴を捕獲又は引っかけることによって液滴が望まれる通路に向かった角度に移動させる。「デフッキング」時間は液滴を含む溶液の流動性及びノズルプレートのディウェッティング特性に依存する。例えば、１−３％溶解のＯＬＥＤ用有機ポリマーのためには、ディウェッティングは相対的に遅く、１つのノズルからの液滴の放出頻度を数百ヘルツに制限する。これは、プリントヘッドの典型的な最大「電子」頻度である５ＫＨｚ〜１０ＫＨｚと比較される。しかしながら、グラフィック印刷は一般的にページを横断して広がるのに対し、低分子電子装置の印刷はスペースの間の画素パターンにあるという傾向にある。これらスペースのデータについては、例えば全てのゼロを含むものは、できるだけ電子的に可能に速くプリントヘッドに記録される。
【特許文献１】ＥＰ１，２１９，９８０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上記の困難性に照らして、過度にプリントスピードを含まずにプチンと容量の均一性をもたらすインクジェットプリント技術の必要性がある。溶媒及び溶媒混合物の範囲の使用を可能にする技術を提供することも望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明によれば、複数の画素を含むパターンに基板上に電子装置のための材料を蒸着する方法、基板上に溶媒に溶解した材料の液滴を放出するための実質的に直線状に配置された複数のオリフィスを有するプリントヘッドを有するプリンターを採用する方法、第１の方向は前記オリフィスの実質的に直線状の配置に実質的に平行であると定義され、前記オリフィスの多くが順番に単一の前記画素上を通過する前記第１の方向に十分に近接した第２の方向にある他のプリントヘッドに比較して前記プリントヘッド及び前記基板の１つを動かすことを含む方法が提供される。オリフィスが前記画素上を通過するとき前記オリフィスの多くのオリフィスから材料の液滴を放出し、前記移動を繰返し、前記パターンを形成するために放出する。
【００２３】
第１及び第２の方向を近接して配置することによって、多くのプリントヘッドオリフィス又はノズルは各画素又は壁を順番に通過し、実質的に全てのオリフィスが画素上への蒸着に潜在的に有効であるように実質的に全てのオリフィスが好ましくは１つの画素上を通過する。次いで、それぞれの複数のノズルは壁に１つの液滴を急速に連続して滴下し、これによって平均化された容量を供給し、より正確な蒸着容量再現性を与え、例えば、最初の液滴が乾燥する前に最後の液滴が蒸着されるように望まれる量の材料を相対的に迅速に蒸着する。このプリントヘッドは、第１及び第２の方向が一致するように動きの方向に正確に配置されるが、有利には、プリントヘッドは動きの方向にわずかに片寄る。このようにして、特定の壁又は画素に蒸着するノズルは、壁又は画素の横切った位置の範囲に蒸着できるようになり、蒸着材料が画素（又は壁）領域を超えて分散するのを助ける。しかしながら、好ましくは画素を形成する全ての液滴が画素包囲内に付着するために方向は十分に配置されるべきである。画素領域をわずかに超えて液滴を分散させることは、乾燥が始まり滞留が生じる前に薄膜を形成することを助ける。
【００２４】
プリントヘッド及び基板の一方又は両方は動かされ、好ましくは、プリントヘッド及び基板の相対的な動きは、プリントヘッドノズルが動き軸に正確に配置されようとされまいと、画素の繰返し軸（プリンターのＸ又はＹ軸に対応しない）に配置される。
【００２５】
複数のノズルを使用した液滴容量の平均化が画素ごとの蒸着総量の望まれる均一性にとって不十分の場合は、ノズルの部分集合が蒸着のために採用される。このようにして、異常値を除くために最初の各ノズルからの液滴容量の相対的に粗い計測がなされ、使用される。すなわち、平均から大きく異なる液滴を有するノズルである。したがって、蒸着は耐えられるしきい値内に符合する液滴容量を有するノズルの部分集合を使用することができる。これは印刷時間を増加させる（「不足の」ノズルの数に比例して）が、従来の技術に比較すると速度の減少は少ない（区画におけるプリントするときにプリントヘッド列の中間のノズルの使用を省くと、区画の幅を通り過ぎ、印刷時間を倍にする。）したがって、本発明の方法による実施態様はふさがった及び／又は不完全なノズルによって相対的にほとんど影響を受けない。
【００２６】
本発明の方法は、液滴を放出するために変化する速度でプリントヘッドを稼動することを含む。したがって、例えば、プリントヘッドの時間が測られる場合、液滴を放出しないとき、すなわち０の列で速度は増加するであろう。代わりに、Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＵＫのＸａａｒから入手されるＸＪ１２６、ＸＪ１２８又はＸＪ５００のような「オンデマンド液滴放出」型のプリントヘッドが採用され得る。後者の場合、ノズルが液滴を放出しないときデータ（又は０の列）が送信される必要が無いように、ノズル又はジェットが液滴を放出するときデータはプリントヘッドのみに送信される。これは、プリントヘッド稼動における電気的制限を克服するのを助け、実施態様において、ノズル当たりのプリント頻度を平均化するが、これは従来の区画態様での印刷の稼動によって達成されるものと類似する。したがって、全体の蒸着時間は区画態様プリンターによって達成されるものとほとんど変わらない。
【００２７】
他の態様において、本発明は、プリンターが複数の画素を含むパターンに基板上に電子装置用材料を蒸着するのを制御するプリンターコントローラー、基板上に溶媒に溶解した前記材料の液滴を放出するオリフィスを実質的に直線状に複数配置するプリントヘッドを有するプリンター、前記オリフィスの実質的に直線状の配置に実質的に平行であると定義される第１の方向、プリンターを前記オリフィスの多くが前記画素の１つを通過する前記第１の方向に十分に近接した第２の方向に前記プリントヘッド及び前記基板の１つの一方に対して他方が相対的に動かし、オリフィスが前記画素を通過するときに前記オリフィスの多数もオリフィスから材料の液滴が放出するように制御するよう設計されたプリターコントローラーを提供する。
【００２８】
本発明は、また、プリンターが複数の画素を含むパターンに基板上に電子装置用材料を蒸着するのを制御するプリンターコントローラー、前記基板上に溶媒に溶解した前記材料の液滴を放出する実質的に直線に配列されたオリフィスを複数有するプリントヘッドを有するプリンター、前記実質的に線状に配列されたオリフィスに実質的に平行であると定義された第１の方向、蒸着データを貯蔵するように駆動可能なデータメモリ、処理装置が実行可能な指示を貯蔵する指示メモリ及びデータメモリと指示メモリに結合し、指示にしたがって前記蒸着データを処理することができる処理装置、前記オリフィスの複数が前記画素の１つを通過し、前記蒸着データにしたがってオリフィスが前記画素を通過するときに前記複数のオリフィスのオリフィスから材料の液滴を放出する前記第１の方向に十分に近接した第２の方向に前記プリントヘッド及び前記基板の１つの相対的に他方が動くようにプリンターを制御する指示を含む指示を提供する。
【００２９】
多分３又はそれ以上、より好ましくは５又は１０若しくはそれ以上のオリフィスが１つの画素を通過し、これらオリフィスも選ばれたもの又はそれぞれが画素上への蒸着に使用される。
【００３０】
ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）をセットアップ又はコントロールするための従来のプログラムコード又はコードのような処理装置コントロールコードを使用して上記の方法及びプリンターコントローラーが採用される。この処理装置コントロールコードはハードディスク、フロッピーディスク又はＤＶＤ−ＲＯＭのような持ち運び媒体、リードオンメモリ（ファームウェア）のようなプログラムされたメモリ、又は光学的若しくは電気的信号キャリアのようなデータキャリア上に供給される。当業者にはわかるように、このようなコードは、例えばネットワークを横断して、他と通信する複数のコンポーネント間に分配されることができる。
【００３１】
基板６００は、ポリマーＯＬＥＤのためのポリマー材料のような低分子電子材料を蒸着することが望まれる複数の位置又は領域６０２を有する。領域６０２の位置、これを今後画素又は壁と呼ぶが、プリンターのコントローラーに局所的に蓄積された蒸着データファイル中のデータによって規定される。典型的には画素６０２は基板内に形成される壁と一致する。このような壁が存在すると、プリントヘッドは、例えば、プリントヘッド上のセンサーによって特定され得る基準のマーカーによって、又は図２ａを参照することによって機械的止め２５０によってプリントヘッドは配置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図６において、プリントヘッドは参照番号２２２によって、プリントヘッドノズルは参照番号２２７によって表示される。図示されるプリントヘッドにおいて、ノズルの単一列２２８は存在するが、ノズルの複数の平行した列を有するプリントヘッドもノズルの列を画素に合わせることが難しくなるが採用される。したがって、大まかに述べると、技術の稼動について記載するときに明らかになるように、列のピッチは実質的に画素のピッチと同じになる必要がある。基板６００は、ＯＬＥＤディスプレイのためには、ガラス、ポリエチレン又はＰＥＴのような透明なプラスチック、又はポリビニリデン又はポリイミドのような他の材料を含む。ＯＬＥＤディスプレイにおいては、画素６０２は典型的には約５０μｍ幅（ノズル列に垂直な方向に）及びカラーディスプレイでは４０−５０μｍ幅、モノクロディスプレイでは約３倍である。画素スペースは典型的には１０−２０μｍである。これに対して、プリントヘッド２２２は典型的には（ノズル列２２８に垂直な方向に）約１ｃｍ幅であり、（ノズル列２２８の長さに沿って）数ｃｍの長さである。
【００３３】
稼動中はプリントヘッド２２２は矢印６０４によって示された方向にあり、好ましくは画素の繰返し軸に沿う。ノズル列２２８は方向６０４に配置されるか、又はこの方向に僅かな角度補正される。プリントヘッド２２２が画素６０２ａ上を動くとき、各ノズル２２７が順番に画素上を動き、各複数のノズルは迅速に継続して順番に画素上に（又は壁上に）蒸着のための溶解材料を１滴噴出することができる。これによって、最初の液滴が乾燥を始める前に最後の液滴が蒸着することを保証するようにすばやく平均化した容量の溶解した材料を供給する。１つの画素（又は壁）に蒸着するために２以上のノズルを使用することは異なるノズルから供給される液滴容量の変動を平均化し、上述のノズルの噴出速度に対するする電気的及び水圧上の制限を施す。
【００３４】
典型的には１つの画素の蒸着に５及び１０のノズルが使用されるが、より少ない（例えば、２又は３のノズル）又はより多い（例えば、２０、５０又は１００のノズル）が使用され得る。したがって、例えば、図６におけるノズルＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥは画素６０２ａ中への連続的な液滴蒸着のために採用され、さらに列２２８に沿ったノズルは画素６０２ｂ中への蒸着のために使用される。しかしながら、タイミングの制限を和らげるためには、例えば、ノズル１、２１、４１，６１及び８１を全て画素６０２ａに噴出し、ノズル２、２２、４２，６２及び８２を画素６０２ｂに噴出し、というように異なる画素の蒸着に使用されるノズルを交互に配置することが一般的に好ましい。実際には、ノズル列２２８の長さは複数のノズルに渡り、これによって蒸着は複数の画素（すなわち、列２２８によって橋渡された全ての画素中に）に同時に生じる。
【００３５】
図７は、ノズルＡ〜Ｅが全て画素６０２ａに噴出する稼動態様のためにプリントヘッドノズルＡ〜Ｅを駆動するための模範的な波形のセットである。２進法の値７０２は、一定の頻度の時刻スキームにしたがった各ノズルＡ〜Ｅへのデータ入力を示す。各ノズルはノズルが溶解材料の液滴の放出することを示す２進法の「１」を受信し、静止の間の０の文字列がそれに続く。対応する駆動波形７０４（時間に対する電圧）が図７の下部に示されている。異なる画素に噴出するノズルが交互に配置されるスキームにおいては類似の波形が供給されるが液滴放出信号（２進法の「１」）は異なる相対的なタイミングを有する。「０」の文字列は、プリントヘッドがノズルのデータを受信できる実質的に最大の速度でプリントヘッドに記録され、プリントヘッドの記録頻度は画素又は発射間で頻度が増加するように変化する。代わりに、波形７０４から理解されるように、液滴が放出されるときにパルスがノズルに供給される液滴オンデマンド型の噴出スキームが採用される。この後者のスキームは「０」の文字列を送ることを避け、実際の噴出データの処理を潜在的に増加させることを可能にする。これらの潜在的な改良点は、従来のグラフィック印刷とは異なる印刷されるパターンの特徴（分離された画素又は領域）から生じる。
【００３６】
図２で参照される上記のインクジェットプリント装置が蒸着のために採用され、画素の軸が装置のＸ又はＹ軸に一致するように基板が載置される。
【００３７】
図８ａは、プリントヘッド２２２のノズル２２７の列２２８がプリントヘッドが動く６０４の方向にある角度で補正されているものであり、図６の方法の変形を示す。図８ｂはこのプロセスの結果を示す。図６と同じように、図８ａ、及び８ｂは測定するためのものではない。
【００３８】
画素の幅を横切って溶解した材料の液滴を蒸着することは画素に材料を均一に蒸着することを助ける。これは、ノズル２２７が連続して通過するときに画素液滴が画素の幅を横切って異なる位置に蒸着されるようにプリントヘッドの移動の方向６０４に対してわずかな角度の方向８００にノズルの列を配置することによって達成される。図８ａはこのプロセスの簡略化した図を示し、ノズル２２７の連続的な噴出の結果が図８ｂで示されている。ここでは、液滴８０２（測定するものではない）が画素の長さ方向を横切って画素の片側から他の側に位置を変えている。
【００３９】
実際にプリントヘッドのノズルの実質的に全てを使用することを可能にするために、列２２８の実質的に全てのノズルが１つの画素の幅内に入るように方向８００が選択される（そうでなければ、列の１つ及び／又は他方のノズルが画素間に入る。例えば、列２２８の第１と最後の画素間で約２０μｍの位置の横の差が生じるように、５０μｍの画素及び３０μｍ液滴の幅を有し、方向８００が液滴が画素の幅を渡る。方向６０４と８００の間の角度は非常に小さく（明瞭にするため図８ａでは誇張されている）、ノズル列はヘッドの移動６０４及び方向６０４が配列される画素軸に対してほとんど直線である。各画素に噴出するノズルが交互に配列されないと、例えば、図６の簡略化された説明図によれば、より大きな角度も可能であるが、ノズルの重要な配分が非蒸着領域に入るので好ましくない。したがって、例えば、実質的に全てのノズルが画素の包囲の幅内に入る、すなわち画素の横の境界内に入るように、方向６０４と８００は好ましくは実質的に配列される。
【００４０】
図９ａ〜９ｃは画素パターン及びヘッド移動方向の例を示す。図９ａは、ＯＬＥＤ又は他の電子冷光放射性装置に適する画素パターンを示す。ここでは、プリントヘッド２２２が連続する画素に材料を蒸着するためにＸ方向に沿って走査され、画素の次の列を操作するために迅速にＹ方向に入る。図９ｂは、ポリマーＦＥＴ（フィールドエッフェクトトランジスター）を組み込む装置のような低分子電子装置のための画素パターンを示す。再度、図９ａに類似の方法において、画素パターンはＸ方向の列を走査し、一定の軌跡でＹ方向に踏み込むことによって形成される。図９ｃは、例えば、ディスプレイのための画素の六角形配置を示し、ここでは、プリントヘッドが動かされる方向６０４は方向Ｗ，Ｘ及びＹの１（又はそれ以上）である。
【００４１】
図１０は、上記の方法に従ってプリターコントローラーがプリンターの操作のコントロールを実行するために設計された一般目的のコンピュータシステムを示す。
【００４２】
図１０を参照すると、コンピュータシステム１００は、プロセッサー１０１２、ワーキングメモリ１０１４、データメモリ１０１６、プログラムメモリ１０１８、キーボード及びポインティング装置並びにユーザーインターフェイスを提供するためのディスプレイが接続されるデータ及びコントロールバスを含む。さらに、バス１００２に接続されるのは、蒸着データファイルのようなデータを交換するための局所ネットワークへのインターフェイスのためのネットワークインターフェイス装置１００６、プリントヘッド駆動回路１０２０、プリントヘッドＸＹ動作制御回路１０２２及び補助的制御回路１０２４である。プログラムメモリ９１８及び／又はデータメモリ９１６中のデータは、フロッピーディスク１００４によって例示的に示されるポータブル蓄積メディアに書き込み及び／又はから読み込まれる。
【００４３】
プリントヘッド駆動回路１０２０は、プリントヘッドからの液滴の放出を制御するために図２ａの接続線に直列又は並列のバスによってプリントヘッドに電気的駆動を供給する。Ｘ−Ｙ移動制御回路１０２２は、例えば、ステッピングモーターにＸ−Ｙ駆動制御信号を供給するために、また、例えば、回転符号器からフィードバックを受信するために接続線２０４に接続する。補助制御回路１０２４は、補助制御機能、例えば、位置検出／補正及びＺ方向移動制御の補助制御機能を提供する。回路１０２０、１０２２及び１０２４は、一般目的のコンピュータシステム又は分離されたハードウェア内にカードを含む。永久プログラムメモリ１０１８は、基板に対するプリントヘッドの動きを制御するためのヘッド−基板移動制御コード、蒸着のための溶解材料の液滴を放出するためにプリントヘッドを駆動するためのプリントヘッド駆動コード、プリントヘッドの角度をプリントヘッドの移動方向に合わせるための選択的なヘッド曲がり補正コード、例えば、蒸着データの呼び出し、保存及び／又は変更のための蒸着データ管理コード、オペレータにユーザーインターフェイスを提供するオペレータインターフェイスコード及びオペレーティングシステムコードを含む。処理装置１０１２は対応する機能を提供するためにこのコードを呼び出し実行する。データメモリ１０１６は、例えば、位置によって望まれる蒸着容量の地図の上に画素パターン及び蒸着する材料の容量を特定しながら、好ましくは不揮発性メモリに蒸着データファイルを蓄積する。プログラム１０１８中のコードは地図に従って溶解した材料を蒸着するプリンターを制御するためにこの地図を読み込む。ワーキングメモリ１０１４はこの目的のために処理装置１０１２が一時的な計算をするために使用される。
【００４４】
当業者にとって他の多くの有効な代替が生じ得ることは明らかであり、本発明は記載された実施例に限定されず、特許請求の範囲の精神及び範囲内において当業者にとって自明な変形を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１ａ】有機発光ダイオード及びパッシブマトリックスＯＬＥＤディスプレイの断面図を示す。
【図１ｂ】有機発光ダイオード及びパッシブマトリックスＯＬＥＤディスプレイの断面図を示す。
【図２ａ】インクジェットプリンターを示す。
【図２ｂ】インクジェットプリントヘッドを示す。
【図３ａ】従来の一列印刷を示す。
【図３ｂ】ドット幅縮小のための曲げ印刷を示す。
【図３ｃ】プリントヘッドを横切った典型的なインクジェット液滴の容量変化を示す。
【図４】端部止めを有する液滴の乾燥を示す。
【図５】尾部突出発達を示すノズルプレートの断面図を示す。
【図６】本発明の実施例の印刷手法を例示するプリントヘッド及び基板の上面図を示す。
【図７】図６のプリントヘッドのノズルを駆動するためのタイミング図を示す。
【図８ａ】曲げられたヘッド方向によるプリントプロセスを示す。
【図８ｂ】曲げられたヘッド方向の蒸着プロセスの結果の簡略図を示す。
【図９ａ】画素パターン及びプリントヘッド移動方向の例を示す。
【図９ｂ】画素パターン及びプリントヘッド移動方向の例を示す。
【図９ｃ】画素パターン及びプリントヘッド移動方向の例を示す。
【図１０】本発明の側面の実施例に従ってプリンターを制御するためのプリンターコントローラーを実行するために設計された一般目的コンピュータシステムを示す。
【符号の説明】
【００４６】
１００  有機ＬＥＤの基本構造
１０２  基板
１０４  アノード層
１０６  正孔輸送層
１０８  電子冷光放射性層
１１０  カソード層
１１４  接続線
１１６  接続線
１１８  電源
１２０  光
１５０  パッシブマトリックスディスプレイ
１５２  画素
１５４  導体層
１５６  接点
１５８  アノード線
２００  インクジェットプリンター
２０２  ターミナル
２０４  接続線
２０６  位置決め
２０８  位置決め
２０９  ベース
２１２  基板
２２２  プリントヘッド
２２６  プリントヘッドユニット
２２７  ノズル
２２８  列
２４９  基板
２５０  止め
２５１  ターンテーブル
２５４  レール
２５６  スライダー
３０２  区画
３０４  区画
３０６  液滴分布
３０８  液滴分布
４００  液滴
４０２  矢印
４０４  端部
４０６  基板
４１０  液滴形状
５００  液滴
５０２  オリフィス又はノズル
５０６  破線
６００  基板
６０２  位置又は領域
７０２  ２進法の値
７０４  波形
８００  方向
８０２  液滴
１００２  コントロールバス
１００８  キーボード及びポイント装置
１０１２  処理装置
１０１４  ワーキングメモリ
１０１６  データメモリ
１０１８  プログラムメモリ
１０２０  プリントヘッド駆動回路
１０２２  Ｘ−Ｙ移動制御回路
１０２４  補助制御回路
【図１ａ】
2006504233.tif 000003
【図１ｂ】
2006504233.tif 000004
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
2006504233.tif 000007
【図３ｂ】
2006504233.tif 000008
【図３ｃ】
2006504233.tif 000009
【図４】
2006504233.tif 000010
【図５】
2006504233.tif 000011
【図６】
2006504233.tif 000012
【図７】
2006504233.tif 000013
【図８ａ】
2006504233.tif 000014
【図８ｂ】
2006504233.tif 000015
【図９ａ】
2006504233.tif 000016
【図９ｂ】
2006504233.tif 000017
【図９ｃ】
2006504233.tif 000018
【図１０】
2006504233.tif 000019
【国際調査報告】
2006504233.tif 000020
2006504233.tif 000021
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