(57)【要約】【課題】本発明は、描画像のムラの発生をより抑制できる液滴位置の設定方法、液滴吐出方法及び有機半導体素子の製造方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明の液滴着弾位置の設定方法は、液滴着弾領域ごとに、液滴が着弾可能な総着弾数を設定する第１工程と、着弾可能な総着弾数に基づいて、液滴着弾領域の第１の方向に着弾する着弾数を設定する第２工程と、設定した前記第１の方向に着弾する着弾数に至るまで、液滴着弾領域の中央に近い位置から順に第１の方向に着弾位置を設定する第３工程と、第３工程で設定した着弾位置が、第２工程で設定した第１の方向に着弾する着弾数に至った時点で、着弾位置を前記第１の方向と交差する第２の方向にずらす設定を行う第４工程と、着弾可能な総着弾数に至るまで第３工程及び第４工程を繰り返す第５工程とを有する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルを有するヘッドと、複数の液滴着弾領域が配設された基体とを相対的に走査させながら、前記ノズルから前記液滴着弾領域内に液滴を吐出する際に、前記液滴着弾領域内における液滴着弾位置を設定する液滴着弾位置の設定方法であって、
液滴着弾領域ごとに、前記液滴が着弾可能な総着弾数を設定する第１工程と、
前記着弾可能な総着弾数に基づいて、前記液滴着弾領域の第１の方向に着弾する着弾数を設定する第２工程と、
設定した前記着弾位置の数が前記第１の方向に着弾する着弾数に至るまで、前記液滴着弾領域の中央に近い位置から順に前記第１の方向に前記着弾位置を設定する第３工程と、
前記第３工程で設定した着弾位置の数が、前記第２工程で設定した第１の方向に着弾する着弾数に至った時点で、着弾位置を前記第１の方向と交差する第２の方向にずらす設定を行う第４工程と、
設定された前記着弾位置の数が前記着弾可能な総着弾数に至るまで、前記第３工程及び前記第４工程を繰り返す第５工程とを有する液滴着弾位置の設定方法。
【請求項２】
前記液滴着弾領域が長手方向と短手方向を有し、前記第１の方向と前記長手方向が略一致し、前記第２の方向と、前記短手方向が略一致することを特徴とする請求項１に記載の液滴着弾位置の設定方法。
【請求項３】
前記液滴着弾領域の前記第２の方向にノズルを走査させる場合において、
前記第２工程における前記第１の方向に着弾する着弾数の設定を、
前記液滴着弾領域のサイズから求められる前記第１の方向に設定可能な最大着弾数とすることを特徴とする請求項１〜２のいずれか一項に記載の液滴着弾位置の設定方法。
【請求項４】
前記液滴着弾領域の前記第１の方向にノズルを走査させる場合において、
前記第２工程における前記第１の方向に着弾する着弾数の設定を、
前記長手方向に沿って着弾位置を設定することで得られる着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下で、かつ、前記第１の方向に配列される着弾数が最大数となるように設定することを特徴とする請求項１〜２のいずれか一項に記載の液滴着弾位置の設定方法。
【請求項５】
前記着弾可能な総着弾数が、５〜２０であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液滴着弾位置の設定方法。
【請求項６】
前記液滴着弾領域において、前記液滴が着弾可能な位置を、前記液滴着弾領域の周囲から２０μｍ内側に入った領域として設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の液滴着弾位置の設定方法。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の液滴着弾位置の設定方法に基づき、液滴を吐出する液滴吐出方法。
【請求項８】
請求項７に記載の液滴吐出方法を用いた有機半導体素子の製造方法。
【請求項９】
請求項１〜６の液滴着弾位置の設定方法を実行する制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴着弾位置の設定方法、液滴吐出方法、有機半導体素子の製造方法および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機能性材料を含む液滴を複数の微小ノズルから基体に対して吐出し、基体上に配置された液滴を固化して薄膜を形成することで、目的の描画像を描画する方法が提案されている。この薄膜の代表的な例として、カラーフィルター膜や、有機ＥＬパネルの発光層等を挙げることができる。
【０００３】
特に有機ＥＬパネル等の有機半導体の分野では、従来の蒸着プロセスでは、材料の使用効率が悪くコストがかかるという課題や、蒸着時の高温によりファインメタルマスクがずれ、成膜パターンの精度が低下するという課題を有しており、上述のようなインクジェット技術を利用した印刷方法に注目が集まっている。
【０００４】
インクジェット方式では、液滴着弾領域内に配置された液滴を乾燥固化することで、着色膜や発光層を形成するが、ノズルの特性のばらつきによって液滴の配置精度が低下し、ムラが生じることがあった。
【０００５】
例えば、特許文献１では、この配置精度を高めるために、液滴が着弾するドットを所定の条件で配置し、液滴の配置精度を高める方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−９１２９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、近年のより高精細な描画品位に対する要求に伴い、わずかなムラも問題となるようになってきた。そのため、よりムラの発生を抑制できる液滴の着弾位置の設定が求められている。特に、一つの液滴着弾領域内に配置される総着弾数が１０滴程度の有機半導体素子等では、１滴ごとの描画像への寄与がより大きい。そのため、有機半導体素子等では、スジ状のムラが発生し、描画品位を低下させるという問題が顕著である。これは、一つの液滴着弾領域内に１００滴近い液滴を滴下する従来のカラーフィルターでは、想定されていなかった課題である。
【０００８】
本発明は、このような問題点に鑑みなされたものであって、描画像のムラの発生をより抑制できる液滴着弾位置の設定方法、液滴吐出方法及び有機半導体素子の製造方法の提供を目的とする。また描画像のムラの発生を抑制できる制御プログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討の結果、所定の条件に基づいて液滴着弾位置を設定することで、描画像に現れるムラを抑制でき、作業者のスキルによることなく高品位な描画品位を達成できることを見出した。
本発明は、前記課題を解決する手段として、以下の構成を有する。
【００１０】
本発明の一態様に係る液滴着弾位置の設定方法は、複数のノズルを有するヘッドと、複数の液滴着弾領域が配設された基体とを相対的に走査させながら、前記ノズルから前記液滴着弾領域内に液滴を吐出する際に、前記液滴着弾領域内における液滴着弾位置を設定する液滴着弾位置の設定方法であって、液滴着弾領域ごとに、前記液滴が着弾可能な総着弾数を設定する第１工程と、前記着弾可能な総着弾数に基づいて、前記液滴着弾領域の第１の方向に着弾する着弾数を設定する第２工程と、設定した前記着弾位置の数が前記第１の方向に着弾する着弾数に至るまで、前記液滴着弾領域の中央に近い位置から順に前記第１の方向に前記着弾位置を設定する第３工程と、前記第３工程で設定した着弾位置の数が、前記第２工程で設定した第１の方向に着弾する着弾数に至った時点で、着弾位置を前記第１の方向と交差する第２の方向にずらす設定を行う第４工程と、設定された前記着弾位置の数が前記着弾可能な総着弾数に至るまで前記第３工程及び前記第４工程を繰り返す第５工程とを有する。
【００１１】
また本発明の一態様に係る液滴着弾位置の設定方法は、前記液滴着弾領域が長手方向と短手方向を有し、前記第１の方向と前記長手方向が略一致し、前記第２の方向と、前記短手方向が略一致してもよい。
【００１２】
この構成に従って液滴が吐出される位置を設定すれば、描画像に現れるムラを抑制でき、作業者のスキルによることなく高品位な描画品位を達成できる。
【００１３】
また本発明の一態様に係る液滴着弾位置の設定方法は、前記液滴着弾領域の第２の方向にノズルを走査させる場合において、前記第２工程における前記第１の方向に着弾する着弾数の設定を、前記液滴着弾領域のサイズから求められる前記第１の方向に設定可能な着弾数の最大数とする。
【００１４】
この構成によれば、液滴着弾領域の第２の方向にノズルを走査させる場合において、液滴着弾領域内にインクを適切に濡れ拡げることができ、より高品位の描画品位を達成できる。
【００１５】
また本発明の一態様に係る液滴着弾位置の設定方法は、前記液滴着弾領域の第１の方向にノズルを走査させる場合において、前記第２工程における第１の方向に着弾する着弾数の設定を、前記第１の方向に沿って着弾位置を設定することで形成される着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下で、かつ、第１の方向に配列される着弾数が最大数となるように設定する。
【００１６】
この構成によれば、液滴着弾領域の第１の方向にノズルを走査させる場合において、液滴着弾領域内にインクを適切に濡れ拡げることができ、より高品位の描画品位を達成できる。
【００１７】
また本発明の一態様に係る液滴着弾位置の設定方法は、前記着弾可能な総着弾数が、５〜２０であってもよい。
【００１８】
この構成においては、特に描画像にムラが発生しやすい。そのため、液滴着弾位置を制御することに伴う、ムラ抑制の効果がより高まる。
【００１９】
また本発明の一態様に係る液滴着弾位置の設定方法は、前記液滴が着弾可能な位置を、前記液滴着弾領域の周囲から２０μｍ内側に入った領域として設定してもよい。
【００２０】
この構成によれば、液滴を実際に液滴着弾領域に着弾させた際に、液滴着弾領域外に液滴が乗り上げることを抑制することができる。特に、有機半導体素子を作製する際において、当該範囲内に液滴を着弾させることで、液滴着弾領域外への液滴の乗り上げ等を抑制することができる。
【００２１】
本発明の一態様に係る液滴吐出方法は、上述の液滴着弾位置の設定方法に従い、液滴を吐出する。そのため、吐出された液滴が、液滴着弾領域内に適切に広がる。そのため、スジ状のムラの無い描画像を得ることができる。
【００２２】
本発明の一態様に係る有機半導体素子の製造方法は、上述の液滴吐出方法に従って有機半導体素子を作製する。そのため、有機半導体素子にスジ状のムラが発生することを抑制できる。
【００２３】
本発明の一態様に係る制御プログラムは、上述の液滴着弾位置の設定方法を実行する。この制御プログラムを用いることで、作業者によらず液滴着弾領域内に液滴を適切に配置することができ、スジ状のムラの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】液滴が吐出される基体の構成を示す平面図である。
【図２】液滴が吐出される基体の構造を示す断面図である。
【図３】液滴吐出装置の要部構成を示す斜視図である。
【図４】ヘッドユニットにおけるヘッドの配置構成を示す平面図である。
【図５】液滴吐出装置の電気的構成を示す図である。
【図６】着弾位置とノズルの位置との関係を示す図である。
【図７】液滴着弾領域と液滴着弾可能領域の関係を模式的に示した平面図である。
【図８】第２の方向にノズルを走査して描画を行う際の着弾位置の設定例を模式的に示したものである。
【図９】第１の方向にノズルを走査して描画を行う際の着弾位置の設定例を模式的に示したものである。
【図１０】第２の方向にノズルを走査して描画を行った場合において不適切な着弾位置の設定が行われた場合の具体例を示す。
【図１１】第１の方向にノズルを走査して描画を行った場合において不適切な着弾位置の設定が行われた場合の具体例を示す。
【図１２】実施例１及び比較例１の着弾位置の設定結果を示した模式図である。
【図１３】実施例１及び比較例１の着弾位置の設定結果に基づいて、液滴を吐出した際の結果の描画品位を示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。
なお、この実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００２６】
（基体の構成）
まず、液滴が吐出される受け手となる基体について、図１および図２を参照して説明する。図１は液滴が吐出される基体の構成を示す平面図である。図２は、液滴が吐出される基体の構造を示す断面図である。
【００２７】
図１、図２に示す基体１はカラー用表示体に用いられるものであり、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を構成する複数の液滴着弾領域（例えば、画素）２と、液滴着弾領域２の間の領域に形成されたバンク３とを有している。液滴着弾領域２は、図１では、いわゆるストライプ型の液滴着弾領域構造に対応する配列ないし形状を有しているが、当該構成に限られない。液滴着弾領域２は矩形に限られず、三角形状、ハニカム形状等でもよい。
【００２８】
基体１は、例えばガラスからなる透光性の基板４を有しており、バンク３により複数の区画領域６が形成されている。これらのバンク３により囲まれた区画領域６内に、液滴を吐出することで、各液滴着弾領域２内に着色膜や発光層を形成する。バンク３の下部には、遮光材料からなる遮光部５が形成されていてもよい。尚、複数の区画領域６は、全て同じ形状、大きさで形成されている。
また液滴着弾領域２の露出面には親液化処理、バンク３の表面には撥液化処理を施しておくことが好ましい。撥液化処理は、例えば、酸素やフッ化炭素のプラズマ処理により実現できる。このように、液滴着弾領域２の露出面には親液化処理、バンク３の表面には撥液化処理を施すことにより、滴下された液滴が液滴着弾領域外に乗り上げることを抑制することができる。
【００２９】
（液滴吐出装置の構成）
次いで、液滴吐出装置の構成について説明する。液滴吐出装置は、複数のノズルを有するヘッドと基体を有し、これらが相対的に走査しながら、ノズルから液滴を吐出することで描画が完成する。
図３、図４を参照して、本発明の液滴着弾位置の設定方法を用いて液滴を吐出できる液滴吐出装置の機械的構成について説明する。
図３は、液滴吐出装置の要部構成を示す斜視図である。図４は、ヘッドユニットにおけるヘッドの配置構成を示す平面図である。
【００３０】
図３に示す液滴吐出装置２００は、直線的に設けられた１対のガイドレール２０１と、ガイドレール２０１の内部に設けられたエアスライダとリニアモータ（図示せず）により主走査方向に移動する主走査移動台２０３を備えている。また、ガイドレール２０１の上方においてガイドレール２０１に直交するように直線的に設けられた１対のガイドレール２０２と、ガイドレール２０２の内部に設けられたエアスライダとリニアモータ（図示せず）により副走査方向に沿って移動する副走査移動台２０４を備えている。
【００３１】
主走査移動台２０３上には、基体１を載置するためのステージ２０５が設けられている。ステージ２０５は前述の基体１を吸着固定できる構成となっており、また、回転機構２０７によって基体１内の基準軸を主走査方向、副走査方向に正確に合わせることができるようになっている。
【００３２】
副走査移動台２０４は、回転機構２０８を介して吊り下げ式に取り付けられたキャリッジ２０９を備えている。また、キャリッジ２０９は、複数のヘッド１１，１２（図４参照）を備えるヘッドユニット１０と、ヘッド１１，１２に液滴を供給するための液滴供給機構（図示せず）と、ヘッド１１，１２の電気的な駆動制御を行うための制御回路基板２１１（図５参照）とを備えている。
【００３３】
図４に示すように、ヘッドユニット１０は、Ｒ，Ｇ，Ｂに対応した液滴をノズル２０から吐出するヘッド１１，１２を備えており、ヘッド１１，１２における複数のノズル２０はノズル群２１Ａ，２１Ｂを構成している。ノズル群２１Ａ，２１Ｂは、それぞれ所定のピッチ（例えば１８０ＤＰＩ）のライン配列をなしており、さらに合わせて千鳥配列をなす関係となっている。また、ノズル群２１Ａ，２１Ｂの配列の方向は副走査方向に一致するようにされている。
【００３４】
ヘッド１１，１２内におけるノズル２０に連通する液室（キャビティ）は、圧電素子１６（図５参照）の駆動によって容量が可変するように構成されている。そして、圧電素子１６から電気信号（駆動信号）を供給してキャビティ内の液圧を制御することにより、ノズル２０から液滴を吐出させることが可能となっている。
【００３５】
かくして、主走査移動台２０３の移動によりノズル群２１Ａ，２１Ｂを基板１に対して主走査方向に走査させると共に、ノズル２０毎の吐出のＯＮ／ＯＦＦ制御（以下、吐出制御とする）を行うことにより、基板１上におけるノズル２０の走査軌跡に沿った位置に液滴を配置することができる。尚、ヘッド１１とヘッド１２とは互いに副走査方向に位置をずらして配置され、それぞれのノズル群２１Ａ，２１Ｂが、互いに吐出可能範囲を補完して連続した定ピッチの走査軌跡を描くように構成されている。また、ノズル群２１Ａ，２１Ｂの端部の数個分のノズル２０は、その特性の特異性に鑑みて使用しないようになっている。
【００３６】
尚、液滴吐出装置の構成は上述の態様に限定されるものではない。例えば、ノズル群２１Ａ，２１Ｂの配列方向を副走査方向から傾けて、ノズル２０の走査軌跡のピッチがノズル群２１Ａ，２１Ｂ内におけるノズル２０間のピッチに対して狭くなるように構成することもできる。また、ヘッドユニット１０におけるヘッド１１，１２の数やその配置構成なども適宜変更することができる。また、ヘッド１１，１２の駆動方式として、例えば、キャビティに加熱素子を備えたいわゆるサーマル方式などを採用することもできる。
【００３７】
（吐出制御方法）
次に、図５、図６を参照して液滴吐出装置における吐出制御方法について説明する。
図５は、液滴吐出装置の電気的構成を示す図である。図６は、着弾位置とノズルの位置との関係を示す図である。
【００３８】
図５において、液状体吐出装置２００は、装置全体の統括制御を行う制御コンピューター２１０と、ヘッド１１，１２の電気的な駆動制御を行うための制御回路基板２１１とを備えている。制御回路基板２１１は、フレキシブルケーブル２１２を介して各ヘッド１１，１２と電気的に接続されている。また、ヘッド１１，１２は、ノズル２０（図４参照）毎に設けられた圧電素子１６に対応して、シフトレジスタ（ＳＬ）５０、ラッチ回路（ＬＡＴ）５１、レベルシフタ（ＬＳ）５２、スイッチ（ＳＷ）５３を備えている。
【００３９】
液滴吐出装置２００における吐出制御は次のように行われる。すなわち、まず制御コンピューター２１０が基体１（図１参照）における液滴の配置パターンをデータ化した液滴着弾位置の設定結果（詳しくは後述する）を制御回路基板２１１に伝送する。そして、制御回路基板２１１は、液滴着弾位置の設定結果をデコードしてノズル２０毎のＯＮ／ＯＦＦ（吐出／非吐出）情報であるノズルデータを生成する。ノズルデータは、シリアル信号（ＳＩ）化されて、クロック信号（ＣＫ）に同期して各シフトレジスタ５０に伝送される。
【００４０】
シフトレジスタ５０に伝送されたノズルデータは、ラッチ信号（ＬＡＴ）がラッチ回路５１に入力されるタイミングでラッチされ、さらにレベルシフタ５２でスイッチ５３用のゲート信号に変換される。すなわち、ノズルデータが「ＯＮ」の場合にはスイッチ５３が開いて圧電素子１６に駆動信号（ＣＯＭ）が供給され、ノズルデータが「ＯＦＦ」の場合にはスイッチ５３が閉じられて圧電素子１６に駆動信号（ＣＯＭ）は供給されないことになる。そして、「ＯＮ」に対応するノズル２０からは液状体が液滴化されて吐出され、吐出された液滴が基体１の液滴着弾領域２内に配置される。
【００４１】
上述したように、液滴吐出装置２００の吐出制御は液滴着弾位置の設定結果に基づいて行われる。この液滴着弾位置の設定結果は、図６に示すように、主走査方向、副走査方向の成分を有するマトリクスＭＴにおいて、液滴の吐出位置となる区画に着弾位置（ドット）Ｄを配したものとして表すことができる。
【００４２】
ここで、マトリクスＭＴの主走査方向のピッチ：ｐ１は、液滴の吐出制御周期（ラッチ周期）と走査速度によって決められるようになっている。また、マトリクスＭＴの副走査方向のピッチ：ｐ２は、１走査におけるノズル２０の走査軌跡のピッチ：ｐ０の自然数分の１倍に設定することが可能である。本実施形態では、ｐ２がｐ０の３分の１に設定されており、３回に分けられた各走査間で、ノズル２０の副走査方向における位置を互いにずらすことにより、マトリクスＭＴの全ての着弾位置Ｄに対応させてノズル２０から液滴を吐出する。
【００４３】
尚、図中において互いに隣接する着弾位置ｄ１，ｄ２，ｄ３は、それぞれ第１走査、第２走査、第３走査において液滴を吐出されるものである。これらは互いに同じノズルに対応させることも可能であるが、ノズル間における特性（例えば吐出量）のばらつきを空間的に分散させるため、走査間でヘッドを大きく副走査方向に移動させて、互いに異なるノズル２０に対応させるようにすることが好ましい。複数の走査間におけるノズル２０（ヘッド）の位置のずらし方（走査方法）には多様な方法があり、ノズル間やヘッド間の特性ばらつきの分散やサイクルタイムなどに鑑みて適切なものを採用することができる。また、本実施形態では採用していないが、複数の走査間でノズル２０の副走査方向における位置を互いに重ねるような走査方法とすることで、一の列（主走査方向の並び）内における着弾位置Ｄを複数のノズル２０に分けて対応させることも可能である。
【００４４】
（液滴着弾位置の設定方法）
次いで、図５の制御回路基板２１１へ制御コンピューター２１０がおくる液滴着弾位置の設定結果の設定方法について説明する。
本発明の液滴着弾位置の設定方法は、以下の手順に従い行われる。まず液滴着弾領域ごとに、液滴が着弾可能な総着弾数を設定する（第１工程）。次いで、第１工程で求めた着弾可能な総着弾数に基づいて、液滴着弾領域の第１の方向に着弾する着弾数を設定する（第２工程）。そして、第２工程で設定した着弾位置の数が第１の方向に着弾する着弾数に至るまで、液滴着弾領域の中央から順に第１の方向に着弾位置を設定し（第３工程）、第２工程で設定した第１の方向に着弾する着弾数に至った時点で、第３工程において設定した着弾位置から第２の方向に着弾位置をずらす（第４工程）。この第３工程及び第４工程を、設定された着弾位置の数が着弾可能な総着弾数に至るまで繰り返す（第５工程）。
【００４５】
まず、第１工程として液滴着弾領域２ごとに、液滴が着弾可能な総着弾数を設定する。前述のように、基体１にはＲ（赤）、Ｇ（緑）、青（Ｂ）の３種類の液滴着弾領域２が配置されている。これらの色ごとに、液滴着弾領域２内に必要となる液滴数は異なる。例えば、カラーフィルターの場合は、固化後の被膜の厚みに伴い、透過する光の着色の程度は大きく異なる。また有機発光素子等では、発光のために必要な被膜厚さが発光する色ごとに異なる。そのため、必要な着色量及び発光量を実現できる滴下量を、事前の検討によりに求める。この滴下量は、液滴が着弾する総着弾数に換算することができるので、総着弾数を経験則に基づいて算出することができる。
【００４６】
例えば、カラーフィルターを作製する場合は、透過する光を十分着色するために、１液滴着弾領域に１００滴前後の液滴を着弾させることが一般的である。これに対し、有機半導体素子の場合は、数ｎｍと非常に薄い発光層でも十分な発光を得ることができるため、５〜２０滴程度の液滴を着弾させることが一般的である。液滴着弾領域２内に必要となる液滴数が５〜２０滴程度（すなわち、総着弾数が５〜２０程度）となる場合においては、描画像に対する１滴の寄与率が非常に高い。そのため、液滴が着弾する位置を制御しないと、スジ状のムラが発生することが多い。これに対し、後述する本発明の液滴着弾位置の設定方法に従って液滴を着弾すると、総着弾数が５〜２０程度と少ない場合においてもムラの発生を抑制することができる。
【００４７】
次いで、第２工程として、第１工程で求めた着弾可能な総着弾数に基づいて、液滴着弾領域の第１の方向に着弾する着弾数を設定する。
まずここで、液滴着弾領域２内で液滴を着弾することができる液滴着弾可能領域２Ａについて説明する。以下、図２等に示すように、液滴着弾領域が矩形の場合を例に説明する。そのため、以下では「第１の方向」を「長手方向」、「第２の方向」を「短手方向」と表記する。図７は、液滴着弾領域と液滴着弾可能領域の関係を模式的に示した平面図である。
液滴着弾可能領域２Ａは、液滴着弾領域２の外周から一定幅内側に形成される。ここで、「一定幅内側」とは、液滴着弾領域２内に着弾した液滴がバンク３へ乗り上げない程度内側を意味する。例えば、着弾した液滴の直径が５０μｍとすると、液滴着弾領域２の外周から２５μｍ内側に着弾中心Ｒが配置されるように形成された領域が液滴着弾可能領域２Ａとすることが好ましい。
【００４８】
またこの液滴着弾可能領域２Ａは、着弾する液滴の種類によっても変化する。
例えば、有機半導体素子を構成する有機物を含む液状体を液滴として着弾させる場合、この液状体の粘度は一般的に低い。そのため、一度バンク３に乗り上げてしまっても、再度液滴着弾領域２内に液状体が移動してから固化する。また有機半導体素子は所定の層の間にあって初めて発光等をする。そのため例え、バンク３上に乗り上げてしまっても、バンク３上では発光することができず、色ムラの発生原因となり得ない。
そのため、有機半導体素子を構成する有機物を含む液状体を液滴として用いる場合は、着弾した液滴の直径が５０μｍであっても、液滴着弾領域２の外周から２０μｍ以上内側に着弾中心Ｒが配置すれば、描画像にムラが生じることを十分抑制することができる。
【００４９】
なお、従来のカラーフィルター用のインクを液滴として着弾させる場合、このインクは、ある程度の粘度を有する。そのため、一度バンク３に乗り上げてしまうと、乗り上げたインクはバンク３上で固化し、色ムラの発生原因となりうる。そのため、カラーフィルター用のインクを液滴として用いる場合は、着弾した液滴の直径が５０μｍでも、液滴着弾領域２の外周から４０μｍ以上内側に着弾中心Ｒが配置されるように液滴着弾可能領域２Ａを設定する必要が有った。
【００５０】
この液滴着弾可能領域２Ａを決定した後に、液滴着弾領域の第１の方向に着弾する着弾数を設定する。このとき、液滴着弾領域の第１の方向に着弾する着弾数は、液滴着弾領域に対し、第２の方向（短手方向）にノズルを走査させる場合（以下、「横描画」という）と、第１の方向（長手方向）にノズルを走査させる場合（以下、「縦描画」という）場合で異なる設定方法で設定する。すなわち、後述するが、横描画における「液滴着弾領域のサイズから求められる長手方向に設定可能な着弾数の最大数」と、縦描画における「長手方向に着弾される着弾数の最大数」は異なる数を意味する。
【００５１】
まず、横描画について説明する。図８は、横描画を行う際の着弾位置の設定例を模式的に示したものである。図８に示すように、横描画は、液滴着弾領域２の短手方向にヘッド１１が走査する方法である。例えば図８の構成では、右からＲ（赤）の液滴着弾領域２Ｒ、Ｇ（緑）の液滴着弾領域２Ｇ、Ｂ（青）の液滴着弾領域２Ｂが配置され、その液滴着弾領域２の短手方向にヘッド１１が走査する。
横描画の場合、液滴着弾領域の長手方向に着弾する着弾数を、液滴着弾領域２内のサイズから設定する。液滴着弾領域の短手方向にヘッド１１を走査させる横描画を行う場合において、この構成に基づいて液滴を実際に着弾すると、液滴着弾領域２内にインクを適切に濡れ拡げることができ、より高品位の描画品位を達成できる。
具体的には、例えば液滴着弾可能領域２Ａの長手方向の幅が５０μｍ、隣接するノズル２０の副走査方向間距離ｐ２が１０μｍの場合、５０／１０＋１＝６滴の液滴を長手方向に吐出できる。すなわち、長手方向に配置できる（着弾する）着弾数の最大は６となる。つまり、横描画の場合、「液滴着弾領域の長手方向に着弾する着弾数」は、液滴着弾可能領域２Ａのサイズから決定される。なお、図８では、着弾位置Ｄ同士が重ならないように図示しているが、当該構成に限られず、着弾位置Ｄは互いに重なり合っていてもよい。
【００５２】
次いで、縦描画について説明する。図９は、縦描画を行う際の着弾位置の設定例を模式的に示したものである。縦描画とは、図９に示すように、液滴着弾領域２の長手方向にヘッド１１を走査させる方法である。例えば図９の構成では、上からＲ（赤）の液滴着弾領域２Ｒ、Ｇ（緑）の液滴着弾領域２Ｇ、Ｂ（青）の液滴着弾領域２Ｂが配置され、その液滴着弾領域２の長手方向にヘッド１１が走査する。
縦描画の場合は、「液滴着弾領域の長手方向に着弾する着弾数」は、長手方向に沿って着弾位置を設定することで形成される着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下で、かつ、長手方向に配列される着弾数が最大数となるように設定する。
【００５３】
具体的に縦描画の場合の「液滴着弾領域の長手方向に着弾する着弾数」の決定方法について説明する。
まず例えば、図９の液滴着弾領域２Ｒに着弾可能な総着弾数が１１滴であり、液滴着弾領域２Ｒ内の液滴着弾可能領域２Ａのサイズから長手方向に設定可能な着弾数の最大数が８だとする。この場合、長手方向に着弾位置Ｄを８点設定すると、短手方向に一列ずれた箇所には着弾位置Ｄが３点しか設定されない。この場合、長手方向に沿って着弾位置を設定することで形成される着弾位置列ごとの着弾数の差が５となるため、「着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下」と言う条件を満たさない。すなわち、横描画のように液滴着弾可能領域２Ａから「液滴着弾領域の長手方向に着弾する着弾数」を設定することはできない。
【００５４】
そこで、縦描画の場合、長手方向に沿って着弾位置Ｄを設定することで形成される着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下とすることを最優先に設定する。すなわち、例えば図８の液滴着弾領域２Ｒに着弾可能な総着弾数が１１滴の場合は、長手方向に６点の着弾位置Ｄを設定し、その隣接する列に５点の着弾位置を設定するように行うことが最も好ましい。すなわち、「液滴着弾領域の長手方向に着弾する着弾数」は６とすることが好ましい。このように着弾することで、長手方向に沿って着弾位置を設定することで形成される着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下となる。
つまり、縦描画における「液滴着弾領域の長手方向に着弾する着弾数」は、液滴着弾可能領域２Ａのサイズによって決定するのではなく、長手方向に沿って着弾位置を設定することで形成される着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下という条件の元で設定される。
【００５５】
ここで、長手方向に沿って着弾位置Ｄを設定することで形成される着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下とするという条件のみでは、一義的に「液滴着弾領域の長手方向に着弾する着弾数」を決定することができない。これは例えば、総着弾数が１１滴の場合に、１列目に４点、２列目に３点、３列目に３点と、３列に着弾位置Ｄを設定することもできるためである。しかしながら、実際にこの設定に従い液滴を吐出すると、短手方向に吐出される液滴数が多くなる。液滴着弾領域２の短手方向の幅は狭いため、吐出された液滴が液滴着弾領域２外（すなわち、バンク３）に乗り上げてしまう可能性が高くなる。
そのため、短手方向に吐出される液滴量を少なくすることが好ましい。液滴着弾位置を設定する段階では、液滴が着弾する予定である着弾位置列の列数を少なくすることが好ましい。この着弾位置列の列数を少なくするためには、長手方向に沿って着弾する予定の着弾位置Ｄの数を最大とすれば、必然的に着弾位置列の数が最小となる。ただし、上述のように、長手方向に沿って着弾位置Ｄを設定することで形成される着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下とするという条件が前提として設定する必要が有る。つまり、長手方向に沿って着弾位置Ｄを設定することで形成される着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下とするという条件のもとで、長手方向に配列される着弾数が最大数となるように設定する。
すなわち、総着弾数が１１滴の場合、１列目に６点、２列目に５点と着弾位置の数を設定することが適切であり、長手方向に配列される着弾数が最大数は６となる。
【００５６】
この構成によれば、液滴着弾領域の長手方向にノズルを走査させる縦描画を行う場合において、液滴着弾領域内にインクを適切に濡れ拡げることができ、描画像にスジ状のムラ等が生じることを抑制し、より高品位の描画品位を達成できる。なお、図９でも、図８と同様に、着弾位置Ｄ同士が重ならないように図示しているが、当該構成に限られず、着弾位置Ｄは互いに重なり合っていてもよい。
【００５７】
上述のような手順に従い、第２工程で長手方向に着弾する着弾数を決定した後、以下に記載する第３〜第５の工程で、総着弾数及び第２工程で設定された長手方向に着弾する着弾数に従って、液滴着弾領域内に液滴を着弾させる着弾位置の数を設定する。
まず、第３工程として、第２工程で設定された長手方向に着弾する着弾数に至るまで、液滴着弾領域の中央から順に長手方向に着弾位置Ｄを設定する。次いで、第４工程として前記第３工程で設定した着弾位置の数が、前記第２工程で設定した長手方向に着弾する着弾数に至った時点で、着弾位置を短手方向にずらす設定を行う。さらに、第５工程として、第３工程及び第４工程を、着弾位置の数が着弾可能な総着弾数に至るまで繰り返す。
【００５８】
上述に説明した第１〜第５の工程を行うことで、液滴の着弾位置が一義的に決定する。以下に具体的な例を用いて、その着弾位置がどのような配置になるかを説明する。
まず、横描画の場合について図８の例を元に説明する。図８に示すように、左からＲ（赤）の液滴着弾領域２Ｒ、Ｇ（緑）の液滴着弾領域２Ｇ、Ｂ（青）の液滴着弾領域２Ｂが配置されており、色ごとに着弾可能な液滴の総着弾数は異なる。
図８の構成では、赤色（Ｒ）の液滴着弾領域に着弾可能な総着弾数が８、緑色（Ｇ）の液滴着弾領域に着弾可能な総着弾数が１２、青色（Ｒ）の液滴着弾領域に着弾可能な総着弾数が９とする。
【００５９】
次いで、第２の工程として長手方向に着弾する着弾数を設定する。これは、既に上述したように、ノズル２０の間隔と、液滴着弾可能領域２Ａの長手方向の幅の関係で決定する。ＲＧＢの３つの液滴着弾領域は、同一サイズで形成されている場合は、ＲＧＢの３つの液滴着弾領域に対する長手方向に着弾する着弾数は同一となる。図８の構成では、長手方向に着弾する着弾数は６だった。
【００６０】
上述の第１の工程および第２の工程により、本発明の液滴着弾位置の設定方法において必要な種々の条件が設定された。そのため、第３の工程〜第５の工程において、実際に各液滴着弾領域２にどのように着弾位置Ｄを設定するかを決める。
まず、第３の工程として、第２の工程で設定した長手方向に着弾する着弾数に至るまで、液滴着弾領域の中央から順に長手方向に着弾位置を設定する。図８の構成においては、ＲＧＢ全ての液滴着弾領域で長手方向に着弾する着弾数は６であるので、中央から順に着弾位置を設定する。図８において各液滴着弾領域の最も左の列に着弾位置として設定された６点が、この第３工程によって設定された着弾位置Ｄの数である。
次いで、第４の工程として、着弾位置Ｄを短手方向にずらす設定を行う。すなわち、既に着弾位置として設定した６点の着弾位置列からずらした位置に着弾位置Ｄを設定する。最後に第５の工程として、第３工程および第４工程を繰り返す。すなわち、例えばＲ（赤）の液滴着弾領域２Ｒについては、残りの総着弾数（８点）から既に設定し終わった数（６点）を引いた２点を、既に着弾位置として設定済みの６点の着弾位置Ｄに対して短手方向にずらした位置に設定する。このとき、２点の着弾位置Ｄは、液滴着弾領域の中央から順に設定する。同様にして、Ｇ（緑）の液滴着弾領域２Ｇにおいて設定可能な残りの６点の着弾位置、Ｂ（青）の液滴着弾領域２Ｂおいて設定可能な残りの３点の着弾位置を、このルールに基づいて設定することで、液滴が着弾する着弾位置の設定が完了する。
【００６１】
図１０に、横描画において不適切な着弾位置の設定が行われた場合の具体例を示す。図１０に示すように、Ｒ（赤）の液滴着弾領域２Ｒについては、右側に設定された２点の着弾位置が中央から順に設定されていない。Ｇ（緑）の液滴着弾領域２Ｇ及びＢ（青）の液滴着弾領域２Ｂについては、第２工程で設定した長手方向に設定する着弾数の最大数に至る前に、短手方向に設定されている。
【００６２】
同様に、縦描画の場合について図９の例を元に説明する。図９に示すように、上からＲＧＢの３色の液滴着弾領域２が設定されており、Ｒ（赤）の液滴着弾領域２Ｒに設定可能な総着弾数が１１、Ｇ（緑）の液滴着弾領域２Ｇに設定可能な総着弾数が１２、Ｂ（青）の液滴着弾領域２Ｂに設定可能な総着弾数が１２とする。
【００６３】
次いで、第２の工程として長手方向に着弾する着弾数を設定する。これは、既に上述したように、長手方向に沿って着弾位置Ｄを設定することで形成される着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下とするという条件のもとで、長手方向に配列される着弾数が最大数となるように設定する。そのため、ＲＧＢ全ての液滴着弾領域で長手方向に着弾する着弾数の最大数は６となる。
この後、第３〜第５の工程では、横描画の場合と同様のルールで着弾位置を設定する。その結果、図９の構成の配列となる。
【００６４】
図１１に、縦描画において不適切な着弾位置の設定が行われた場合の具体例を示す。図１１では、図９と同様に、上からＲＧＢの３色の液滴着弾領域２が着弾位置として設定されている。図１１に示すように、Ｒ（赤）の液滴着弾領域２Ｒについては、液滴着弾領域２Ｒの中央から順に着弾位置Ｄが設定されていない。Ｇ（緑）の液滴着弾領域２Ｇについては、長手方向に着弾する着弾数が、長手方向に着弾する着弾数の最大数となるように設定されていない。Ｂ（青）の液滴着弾領域２Ｂについては、長手方向に沿って着弾位置を設定することで形成される着弾位置列ごとの着弾数の差が１以下という条件を満たしていない。
【００６５】
このように設定された液滴着弾位置の設定結果を制御回路基板２１１へ制御コンピューター２１０（図５参照）を介して送ることで、実際に液滴を吐出することができる。すなわち、本発明の一態様に係る液滴吐出方法は、上述のような液滴着弾位置の設定方法に従って、液滴が着弾する位置を設定した上で、実際に液滴を液滴着弾領域内に吐出することで、適切な位置に液滴を着弾させることができる。そのため、吐出された液滴が、液滴着弾領域内に適切に広がる。そのため、スジ状のムラの無い描画像を得ることができる。
【００６６】
また本発明の一態様に係る有機半導体素子の製造方法は、上記の液滴吐出方法に従い作成される。そのため、この方法で作製を用いて、例えば有機ＥＬディスプレイ等を製造すると、描画ムラが抑制された高品位のディスプレイを得ることができる。また有機ＥＬディスプレイの他にも、有機ＴＦＴ等の有機半導体デバイスを作製することができる。
【００６７】
また本発明の一態様に係る制御プログラムは、上述の液滴着弾位置の設定方法を実行する。すなわち、図５に示す制御コンピューター２１０を介して、制御回路基板２１１に実行させる。この制御プログラムは、例えば制御コンピューターのメモリに記憶（格納）されていてもよく、外部の記録装置や記録媒体に記録したものでもよい。この制御プログラムを用いることで、作業者によらず液滴着弾領域内に液滴を適切に配置することができ、スジ状のムラの発生を抑制できる。
【実施例】
【００６８】
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
【００６９】
（実施例１）
図１２に示すように縦描画において、上述の図９のＢ（青）の液滴着弾領域２Ｂと同様に着弾位置を設定した。そしてこの着弾位置の設定に従い、実際に液滴着弾領域内に液滴を吐出した。
（比較例１）
図１２に示すように縦描画において、上述の図１１のＢ（青）の液滴着弾領域と同様に着弾位置を設定した。そしてこの着弾位置の設定に従い、実際に液滴着弾領域内に液滴を吐出した。
【００７０】
図１３は、実施例１及び比較例１の液滴着弾位置で、液滴着弾領域内に液滴を吐出した際の描画品位を示すグラフである。縦軸のレンジ（％）は、（最大値−最小値）／平均値で求められる数値であり、この「最大値」、「最小値」、「平均値」は、同色の２１６０個の液滴着弾領域に吐出された液滴着弾領域内インク重量の最大値、最小値、平均値をそれぞれ意味する。このレンジが０．７０％を超えると、スジ状のムラが見られる。図１３に示すように、実施例１の着弾位置の設定を行うことで、スジ状のムラが発生しない高品位の描画像が得られることがわかる。
【符号の説明】
【００７１】
１…基体、２…液滴着弾領域、２Ｒ…Ｒ（赤）の液滴着弾領域、２Ｇ…Ｇ（緑）の液滴着弾領域、２Ｂ…Ｂ（青）の液滴着弾領域、３…バンク、４…基板、５…遮光部、６…区画領域、１０…ヘッドユニット、１１，１２…ヘッド、１６…圧電素子、２０…ノズル、２１Ａ，２１Ｂ…ノズル群、５０…シフトレジスタ（ＳＬ）、５１…ラッチ回路（ＬＡＴ）、５２…レベルシフタ（ＬＳ）、５３…スイッチ（ＳＷ）、２００…液滴吐出装置、２０１，２０２…ガイドレール、２０３…主走査移動台、２０４…副走査移動台、２０５…ステージ、２０７，２０８…回転機構、２０９…キャリッジ、２１０…制御コンピューター、２１１…制御回路基板、２１２…フレキシブルケーブル、Ｄ…着弾位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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