(57)【要約】      （修正有）【課題】インクの塗布量をより細かに調整することができるインクジェット装置を提供する。【解決手段】制御部は、予備振動動作および本振動動作を含む一連の吐出動作をアクチュエータに実行させる。予備振動動作は、ノズル内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作を含む。本振動動作は、ノズル内のインクをインク室に向けて吸引する吸引動作と、吸引されたインクが振動により外部に向けて変位している期間内に吸引されたインクを外部に向けて押圧する押圧動作とを含む。制御部は、予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間の長さが異なる複数の吐出動作を実行可能であり、実行可能な複数の吐出動作の一つをアクチュエータに実行させる吐出動作として選択するインクジェット装置。【選択図】図１１
2016006746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを収容するためのインク室、前記インク室に連通するノズル、および、前記ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含むインクジェットヘッドと、
前記ノズルからインクが吐出されない範囲で前記ノズル内のインクを振動させるための予備振動動作、および、前記ノズルからインクが吐出される範囲で前記ノズル内のインクを振動させるための本振動動作を含む一連の吐出動作を、前記アクチュエータに実行させる制御部と、を備え、
前記予備振動動作は、前記ノズル内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作を含み、
前記本振動動作は、前記ノズル内のインクを前記インク室に向けて吸引する吸引動作と、前記吸引されたインクが振動により外部に向けて変位している期間内に前記吸引されたインクを外部に向けて押圧する押圧動作とを含み、
前記制御部は、
前記予備振動動作の前記押圧動作から前記本振動動作の前記吸引動作までの期間の長さが異なる複数の吐出動作を実行可能であり、実行可能な前記複数の吐出動作の一つを前記アクチュエータに実行させる吐出動作として選択する、
インクジェット装置。
【請求項２】
前記アクチュエータは、圧電素子を含み、
前記制御部は、
前記複数の吐出動作のそれぞれに対応する、前記圧電素子を駆動するための駆動信号の波形を示す波形データを記憶している記憶部と、
前記記憶部に記憶されている波形データの一つを選択する選択部と、
前記選択部により選択された波形データに基づいて前記圧電素子を駆動するための駆動信号を生成する信号生成部と、を含む、
請求項１に記載のインクジェット装置。
【請求項３】
機能層を有する電子デバイスの製造方法であって、
前記機能層を構成する機能性材料と前記機能性材料を溶解または分散するための溶媒とを含むインクを塗布し、前記溶媒を蒸発させることにより前記機能層を形成し、
前記インクの塗布は、請求項１または２に記載のインクジェット装置を用いて行う、
電子デバイスの製造方法。
【請求項４】
インクを収容するためのインク室、前記インク室に連通するノズル、および、前記ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む第１のインクジェットヘッドと、
インクを収容するためのインク室、前記インク室に連通するノズル、および、前記ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む第２のインクジェットヘッドと、
前記ノズルからインクが吐出されない範囲で前記ノズル内のインクを振動させるための予備振動動作、および、前記ノズルからインクが吐出される範囲で前記ノズル内のインクを振動させるための本振動動作を含む一連の第１および第２の吐出動作を、それぞれ前記第１および第２のインクジェットヘッドのアクチュエータに実行させる制御部と、を備え、
前記第１および第２の吐出動作における予備振動動作は、前記ノズル内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作を含み、
前記第１および第２の吐出動作における本振動動作は、前記ノズル内のインクを前記インク室に向けて吸引する吸引動作と、前記吸引されたインクが振動により外部に向けて変位している期間内に前記吸引されたインクを外部に向けて押圧する押圧動作とを含み、
前記第１の吐出動作における前記予備振動動作の前記押圧動作から前記本振動動作の前記吸引動作までの期間の長さが第１の時間長に調整され、前記第２の吐出動作における前記予備振動動作の前記押圧動作から前記本振動動作の前記吸引動作までの期間の長さが第１の時間長と異なる第２の時間長に調整されている、
インクジェット装置。
【請求項５】
前記第１および第２のインクジェットヘッドのアクチュエータは、圧電素子を含み、
前記制御部は、
前記第１の吐出動作に対応する、前記第１のインクジェットヘッドに含まれる前記圧電素子を駆動するための第１の駆動信号の波形を示す第１の波形データと、前記第２の吐出動作に対応する、前記第２のインクジェットヘッドに含まれる前記圧電素子を駆動するための第２の駆動信号の波形を示す第２の波形データとを記憶している記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記第１の波形データに基づいて前記第１の駆動信号を生成し、前記記憶部に記憶されている前記第２の波形データに基づいて前記第２の駆動信号を生成する信号生成部と、を含む、
請求項４に記載のインクジェット装置。
【請求項６】
機能層を有する電子デバイスの製造方法であって、
前記機能層を構成する機能性材料と前記機能性材料を溶解または分散するための溶媒とを含むインクを塗布し、前記溶媒を蒸発させることにより前記機能層を形成し、
前記インクの塗布は、請求項４または５に記載のインクジェット装置を用いて行う、
電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット装置、および、インクジェット装置を用いて電子デバイスを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子や薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）などの電子デバイスの製造に塗布法を利用することが提案されている。一般に、有機ＥＬ素子は、陽極と、陰極と、有機発光層とを備え、さらに、必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層を備える。ＴＦＴは、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、半導体層と、ソース電極と、ドレイン電極とを備える。有機発光層、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、半導体層は、それぞれ固有の機能（発光、正孔注入、正孔輸送、電子注入、電子輸送、チャネル形成）を発揮するので、それぞれ機能層と称される。機能層を塗布法で形成する場合、機能層を構成する機能性材料とこれを溶解または分散させるための溶媒を含むインクを準備し、準備されたインクを下地基板上に塗布し、塗布されたインクの溶媒を蒸発させることとすればよい。このインクの塗布にインクジェット装置を利用することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
インクジェット装置は、下地基板を載置するためのステージと、ステージ上を相対移動するインクジェットヘッドを備える。インクジェットヘッドがステージ上を相対移動中に、インクジェットヘッドからインクを適切なタイミングで吐出することで、下地基板の目的の位置にインクの液滴を着弾させることができる。インクジェットヘッドは、インクを収容するためのインク室と、インク室に連通したノズルと、ノズル内のインクを振動させてノズルからインクの液滴を吐出させるためのアクチュエータとを含む。アクチュエータとしては、例えば、圧電素子が利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開  ＷＯ２０１４／００６８７７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常の生産ラインでは、同一のインクジェット装置を利用して機種の異なる製品を生産することがある。また、製品の機種が異なれば、機能層を形成するためのインクの塗布量の最適値が異なることがある。インクの塗布量を調整するには、単純には、インクの液滴の数量を調整することが想定される。しかしながら、インクの液滴の数量でインクの塗布量を調整する場合、インクの液滴の体積（数ｐｌ程度）よりも細かな精度でインクの塗布量を調整することはできない。近年、電子デバイスの高精細化に伴い、インクの塗布量の少量化が進み、インクの液滴の数量が少なくなる傾向にある。そのため、インクの液滴の体積がインクの塗布量に与える影響が大きくなってきている。
【０００６】
本発明は、インクの塗布量をより細かに調整することができるインクジェット装置を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様に係るインクジェット装置は、インクジェットヘッドと制御部とを備える。インクジェットヘッドは、インクを収容するためのインク室、インク室に連通するノズル、および、ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む。制御部は、ノズルからインクが吐出されない範囲でノズル内のインクを振動させるための予備振動動作、および、ノズルからインクが吐出される範囲でノズル内のインクを振動させるための本振動動作を含む一連の吐出動作を、アクチュエータに実行させる。予備振動動作は、ノズル内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作を含む。本振動動作は、ノズル内のインクをインク室に向けて吸引する吸引動作と、吸引されたインクが振動により外部に向けて変位している期間内に吸引されたインクを外部に向けて押圧する押圧動作とを含む。制御部は、予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間の長さが異なる複数の吐出動作を実行可能であり、実行可能な複数の吐出動作の一つをアクチュエータに実行させる吐出動作として選択する。
【発明の効果】
【０００８】
発明者らの実験により、予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間（以下、「待機期間」という）の長さを調整することで、ノズルから吐出されるインクの液滴の体積を調整できることが判明した。上記構成によれば、待機期間の長さが異なる複数の吐出動作が実行可能なので、インクの塗布量をより細かに調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェット装置の機構部を示す図
【図２】インクジェット装置の機能ブロック図
【図３】（ａ）はインクジェットヘッドの概略構成を示す一部切欠き斜視図、（ｂ）はインクジェットヘッドの一部を拡大した断面図
【図４】圧電素子に供給される駆動信号の波形、圧電素子の振動の影響を受けて振動するノズル内のインクの液面の変位、および、インクジェットヘッドを外部から観察したときのインクの挙動を示す図
【図５】インクの液滴の体積の測定結果の一例を示す図
【図６】待機期間の長さを変化させたときのインクの液滴の体積の変化を示す図
【図７】図６の実験結果をインクの液滴の体積の順序で並べた図
【図８】インク必要量とインク塗布量との誤差を示す図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）は実施例
【図９】待機期間の長さを変化させたときの各駆動信号を示す図
【図１０】制御装置内の記憶手段に記憶されたテーブルの一例を示す図
【図１１】制御装置の動作を示すフローチャート
【図１２】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示パネルの部分断面図
【図１３】隔壁層の構造を示す平面図
【図１４】有機ＥＬ表示パネルの製造方法を説明するための部分断面図
【図１５】有機ＥＬ表示パネルの製造方法を説明するための部分断面図
【図１６】隔壁層の開口部とヘッド部の位置関係を示す図
【図１７】予備振動動作の変形例を説明するための図
【図１８】本振動動作の変形例を説明するための図
【図１９】パルス成分の変形例を説明するための図
【図２０】変形例に係るインクジェット装置の機能ブロック図
【図２１】制御装置内の記憶手段に記憶されたテーブルの一例を示す図
【図２２】変形例に係る制御装置の動作を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜１＞  本発明の一態様
本発明の一態様に係るインクジェット装置は、インクジェットヘッドと制御部とを備える。インクジェットヘッドは、インクを収容するためのインク室、インク室に連通するノズル、および、ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む。制御部は、ノズルからインクが吐出されない範囲でノズル内のインクを振動させるための予備振動動作、および、ノズルからインクが吐出される範囲でノズル内のインクを振動させるための本振動動作を含む一連の吐出動作を、アクチュエータに実行させる。予備振動動作は、ノズル内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作を含む。本振動動作は、ノズル内のインクをインク室に向けて吸引する吸引動作と、吸引されたインクが振動により外部に向けて変位している期間内に吸引されたインクを外部に向けて押圧する押圧動作とを含む。制御部は、予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間の長さが異なる複数の吐出動作を実行可能であり、実行可能な複数の吐出動作の一つをアクチュエータに実行させる吐出動作として選択する。上記構成によれば、待機期間の長さが異なる複数の吐出動作が実行可能なので、インクの塗布量をより細かに調整することができる。
【００１１】
上記インクジェット装置において、アクチュエータは、圧電素子を含み、制御部は、記憶部と選択部と信号生成部とを含んでいてもよい。記憶部は、複数の吐出動作のそれぞれに対応する、圧電素子を駆動するための駆動信号の波形を示す波形データを記憶している。選択部は、記憶部に記憶されている波形データの一つを選択する。信号生成部は、選択部により選択された波形データに基づいて圧電素子を駆動するための駆動信号を生成する。
【００１２】
本発明の一態様に係る機能層を有する電子デバイスの製造方法は、機能層を構成する機能性材料と機能性材料を溶解または分散するための溶媒とを含むインクを塗布し、溶媒を蒸発させることにより機能層を形成する。インクの塗布は、本発明の一態様に係るインクジェット装置を用いて行う。
本発明の別の態様に係るインクジェット装置は、第１のインクジェットヘッドと第２のインクジェットヘッドと制御部とを備える。第１のインクジェットヘッドは、インクを収容するためのインク室、インク室に連通するノズル、および、ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む。第２のインクジェットヘッドは、インクを収容するためのインク室、インク室に連通するノズル、および、ノズル内のインクを振動させるためのアクチュエータを含む。制御部は、ノズルからインクが吐出されない範囲でノズル内のインクを振動させるための予備振動動作、および、ノズルからインクが吐出される範囲でノズル内のインクを振動させるための本振動動作を含む一連の第１および第２の吐出動作を、それぞれ第１および第２のインクジェットヘッドのアクチュエータに実行させる。第１および第２の吐出動作における予備振動動作は、ノズル内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作を含む。第１および第２の吐出動作における本振動動作は、ノズル内のインクをインク室に向けて吸引する吸引動作と、吸引されたインクが振動により外部に向けて変位している期間内に吸引されたインクを外部に向けて押圧する押圧動作とを含む。第１の吐出動作における予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間の長さが第１の時間長に調整されている。第２の吐出動作における予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間の長さが第１の時間長と異なる第２の時間長に調整されている。
【００１３】
製品の生産過程では、第１のインクジェットヘッドで第１のインクを塗布して第１の機能層を形成し、第２のインクジェットヘッドで第２のインクを塗布して第２の機能層を形成することがある。例えば、第１の機能層が正孔輸送層で第２の機能層が有機発光層である場合や、第１の機能層が赤色、緑色および青色などの複数の色のうちの何れかの色の有機発光層で第２の機能層が赤色、緑色および青色などの複数の色のうち第１の機能層とは異なる色の有機発光層の場合などがある。このとき、第１および第２の機能層の膜厚の相違や、第１および第２のインクの濃度の相違に起因して、第１および第２のインクの適切な塗布量が異なる場合がある。このような場合、第１および第２のインクの塗布量は、それぞれ細かく調整されることが望ましい。発明者らの実験により、待機期間の長さを調整することで、ノズルから吐出されるインクの液滴の体積を調整できることが判明した。これを利用してインクの塗布量を適切に調整した場合、第１および第２のインクジェットヘッドで待機期間の長さを異ならせることが望ましい場合がある。上記構成によれば、第１および第２のインクジェットヘッドで待機期間の長さが異なるので、それぞれ適量の第１および第２のインクを塗布することができる。なお、上記の構成は、３つ以上のインクジェットヘッドを備えたインクジェット装置にも当然に適用される。３つ以上のインクジェットヘッドが存在する場合、３つ以上のインクジェットヘッドのうちの１つのインクジェットヘッドが第１のインクジェットヘッドと解釈され、３つ以上のインクジェットヘッドのうち第１のインクジェットヘッドとは異なる１つのインクジェットヘッドが第２のインクジェットヘッドと解釈される。このとき、第１および第２のインクジェットヘッドで待機期間の長さが異なっていればよい。また、３つ以上のインクジェットヘッドが存在する場合、少なくとも２つのインクジェットヘッドで待機期間の長さが異なれば足り、３つ以上の全てのインクジェットヘッドで待機期間の長さが異なる必要はない。
【００１４】
上記インクジェット装置において、第１および第２のインクジェットヘッドのアクチュエータは、圧電素子を含むこととしてもよい。制御部は、記憶部と信号生成部とを含むこととしてもよい。記憶部は、第１の吐出動作に対応する、第１のインクジェットヘッドに含まれる圧電素子を駆動するための第１の駆動信号の波形を示す第１の波形データと、前記第２の吐出動作に対応する、第２のインクジェットヘッドに含まれる圧電素子を駆動するための第２の駆動信号の波形を示す第２の波形データとを記憶している。信号生成部は、記憶部に記憶されている第１の波形データに基づいて第１の駆動信号を生成し、記憶部に記憶されている第２の波形データに基づいて第２の駆動信号を生成する。
【００１５】
本発明の別の態様に係る機能層を有する電子デバイスの製造方法は、機能層を構成する機能性材料と機能性材料を溶解または分散するための溶媒とを含むインクを塗布し、溶媒を蒸発させることにより機能層を形成する。インクの塗布は、本発明の別の態様に係るインクジェット装置を用いて行う。
＜２＞  実施の形態１
＜２−１＞  インクジェット装置の構成
図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット装置の機構部を示す図である。図２は、インクジェット装置の機能ブロック図である。
【００１６】
図１、２に示すように、インクジェット装置１０００は、インクジェットテーブル２０、ヘッド部３０、制御装置１５で構成される。インクジェット装置１０００は、１つのヘッド部３０にインクジェットヘッド３０１が１つ備えられた形態として図示されているが、これに限定されない。例えば、１つのヘッド部３０に複数のインクジェットヘッド３０１を装備する形態や、各々が１又は複数のインクジェットヘッド３０１を備えた複数のヘッド部３０を装備する形態など、複数のインクジェットヘッド３０１を備える形態としてもよい。
【００１７】
図２に示すように、制御装置１５は、ＣＰＵ１５０、記憶手段１５１（ＨＤＤ、半導体メモリ等の不揮発性メモリを含む）、表示手段（ディスプレイ）１５３、入力手段１５２、信号生成部１５４で構成される。制御装置１５は、具体的にはコンピューターを用いることができる。記憶手段１５１には、制御装置１５に接続されたインクジェットテーブル２０およびヘッド部３０を駆動するための制御プログラム等が格納されている。インクジェット装置１０００の駆動時には、ＣＰＵ１５０が、入力手段１５２を通じてオペレータにより入力された指示と記憶手段１５１に格納された各制御プログラムに基づいて所定の制御を行う。信号生成部１５４は、ＣＰＵ１５０の指令に基づいて駆動信号を生成する。
【００１８】
＜２−２＞  インクジェットテーブル
図１に示すように、インクジェットテーブル２０はいわゆるガントリー式の作業テーブルである。具体的構成として、板状の基台２００には、その上面の四隅に柱状のスタンド２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂが配設されている。これらのスタンド２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂに囲まれた内側領域には、塗布対象となる下地基板を載置するための固定ステージＳＴが配設されている。
【００１９】
ガイドシャフト２０３Ａ，２０３Ｂは、スタンド２０１Ａ，２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂにより、Ｙ方向に沿って平行に支持されている。リニアモータ２０４，２０５は、それぞれガイドシャフト２０３Ａ，２０３Ｂに挿通されており、ガイドシャフト２０３Ａ，２０３Ｂに沿って移動可能である。
ガントリー部２１０は、ガイドシャフト２０３Ａ，２０３Ｂを架け渡すように、リニアモータ２０４，２０５上に搭載されている。ガントリー部２１０は、Ｘ方向に沿って形成されたガイド溝２１１を有する。移動体２２０は、Ｌ字型の台座からなり、ガイド溝２１１に沿ってスライド自在にガントリー部２１０に支持されている。移動体２２０のスライドは、サーボモータ２２１により実施される。
【００２０】
ヘッド部３０は、移動体２２０に取り付けられている。ガントリー部２１０をガイドシャフト２０３Ａ，２０３Ｂに沿って移動させることにより、ヘッド部３０をＹ方向に走査することができる。また、移動体２２０をガントリー部２１０のガイド溝２１１に沿って移動させることにより、ヘッド部３０をＸ方向に走査することができる。これらの走査は、図２に示された制御装置１５および走査制御部２１３により制御される。ＣＰＵ１５０が制御プログラムに従って走査制御部２１３に指令を出力し、走査制御部２１３が指令に応じてリニアモータ２０４，２０５およびサーボモータ２２１の駆動を制御する。
【００２１】
＜２−３＞  ヘッド部
ヘッド部３０は、インクジェットヘッド３０１及び支持部３０２で構成されている。インクジェットヘッド３０１は支持部３０２を介して移動体２２０に固定されている。
図３（ａ）は、インクジェットヘッド３０１の概略構成を示す一部切欠き斜視図であり、図３（ｂ）は、インクジェットヘッド３０１の一部を拡大した断面図であって、図３（ａ）におけるＢ−Ｂ’矢視断面図である。インクジェットヘッド３０１は、ノズル板３０１ｉと、振動板３０１ｈと、外周壁３０１ｃと、隔壁３０１ｄと、圧電素子３０１０とを備える。ノズル板３０１ｉと振動板３０１ｈは隙間を空けて対向配置されている。外周壁３０１ｃは、ノズル板３０１ｉと振動板３０１ｈの隙間に配された枠状の部材である。隔壁３０１ｄは、ノズル板３０１ｉと振動板３０１ｈと外周壁３０１ｃで形成される内部空間に配され、内部空間を複数のインク室３０１ｅおよび一つのリザーバ３０１ｇに区画する。各インク室３０１ｅは、流路３０１ｆを通じてリザーバ３０１ｇに連通している。ノズル板３０１ｉは、複数のノズル３０３１を有する。各ノズル３０３１は、各インク室３０１ｅと一対一で対応し、対応するインク室３０１ｅに連通している。各圧電素子３０１０は、各インク室３０１ｅと一対一で対応し、振動板３０１ｈ上におけるインク室３０１ｅに対応する位置に配されている。図３（ｂ）に示すように、圧電素子３０１０は、電極３０１１，３０１２と、電極３０１１，３０１２の間にある圧電体層３０１３とを備える。圧電素子３０１０は、駆動信号に応じて振動するアクチュエータとしての役割を果たす。リザーバ３０１ｇは、インク供給孔３０１ｈ１を通じて供給されたインクを一時的に貯留する。リザーバ３０１ｇに貯留されたインクは、各流路３０１ｆを通じて各インク室３０１ｅに供給される。各インク室３０１ｅに供給されたインク４０は、各圧電素子３０１０の振動の影響を受けて各ノズル３０３１から吐出される。
【００２２】
インクの吐出は、図２に示された制御装置１５および吐出制御部３００により制御される。ＣＰＵ１５０が制御プログラムに従って信号生成部１５４に指令を出力する。信号生成部１５４は、指令に応じて圧電素子３０１０を駆動するための駆動信号を生成する。駆動信号は、吐出制御部３００で増幅されて圧電素子３０１０に供給される。
＜２−４＞  駆動信号
図４は、圧電素子に供給される駆動信号の波形、圧電素子の振動の影響を受けて振動するノズル内のインクの液面（インクと空気との界面）の変位、および、インクジェットヘッドを外部から観察したときのインクの挙動を示す図である。
【００２３】
駆動信号は、直流バイアス電圧を有する直流バイアス成分とパルス電圧を有するパルス成分とを含む。本実施の形態では、駆動信号は、パルス成分として、予備振動パルス成分、本振動パルス成分および制振動パルス成分を含む。圧電素子３０１０は、パルス成分に起因して一連の吐出動作を実行する。吐出動作は、予備振動パルス成分に起因する予備振動動作、本振動パルス成分に起因する本振動動作、および、制振動パルス成分に起因する制振動動作を含む。また、本実施の形態では、パルス成分の電圧が下降する場合に、インク室３０１ｅの体積が膨張してノズル３０３１内のインクがインク室３０１ｅに向けて吸引され、逆に、パルス成分の電圧が上昇する場合に、インク室３０１ｅの体積が収縮してノズル３０３１内のインクが外部に向けて押圧されることとする。すなわち、パルス成分の電圧下降が、ノズル３０３１内のインクをインク室３０１ｅに向けて吸引する吸引動作に相当し、パルス成分の電圧上昇が、ノズル３０３１内のインクを外部に向けて押圧する押圧動作に相当する。
【００２４】
駆動信号の予備振動パルス成分は、電圧下降と電圧上昇を含む。すなわち、圧電素子３０１０により実行される予備振動動作は、吸引動作と押圧動作とを含む。ノズル３０３１内のインクは、吸引動作を引き金として固有振動を開始する。インクの固有振動の半周期Ｔは、インクジェットヘッド３０１の構造およびインクの物性により定まる。ノズル３０３１内のインクの液面は、インクの固有振動に起因して周期的に変位する。予備振動動作の吸引動作から押圧動作までの期間（予備振動期間）の長さは、ノズル３０３１内のインクの固有振動の半周期Ｔの１倍の長さ（１Ｔ）に調整されている。すなわち、予備振動動作の押圧動作は、ノズル３０３１内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行される。これにより、ノズル３０３１内のインクに効率よく押圧力を付与することができ、効率よくインクを振動させることができる。予備振動動作は、ノズル３０３１からインクが吐出されない範囲でノズル３０３１内のインクを振動させる目的で実行される。従って、予備振動パルス成分の振幅は、ノズル３０３１内のインクが吐出されない大きさに調整されている。
【００２５】
駆動信号の本振動パルス成分は、電圧下降と電圧上昇を含む。すなわち、圧電素子３０１０により実行される本振動動作は、吸引動作と押圧動作とを含む。本振動動作の押圧動作は、ノズル３０３１内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行されることが望ましい。これにより、ノズル３０３１内のインクに効率よく押圧力を付与することができ、効率よくインクを吐出させることができる。本実施の形態では、さらに、本振動動作の押圧動作は、インクの液面が外部に向けて変位している期間の中でもインク液面の変位がゼロとなるタイミングで実行されている。インク液面の変位がゼロとなるタイミングでは、インクの液面の変位の速度が最大となる。そのため、ノズル３０３１内のインクに押圧力を付与する効率が最大となる。具体的には、本振動動作の吸引動作から押圧動作までの期間の長さは、ノズル３０３１内のインクの固有振動の半周期Ｔの１倍の長さ（１Ｔ）に調整されている。本振動動作は、ノズル３０３１からインクが吐出される範囲でノズル３０３１内のインクを振動させる目的で実行される。従って、本振動パルス成分の振幅は、ノズル３０３１内のインクが吐出される大きさに調整されている。
【００２６】
駆動信号の制振動パルス成分は、電圧降下を含む。すなわち、圧電素子３０１０の制振動動作は、吸引動作を含む。制振動動作の吸引動作は、ノズル３０３１内のインクの振動によりインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行されることが望ましい。これにより、ノズル３０３１内のインクに効率よく吸引力を付与することができ、効率よくインクを制振させることができる。
【００２７】
なお、発明者らの実験により、予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの期間（待機期間）の長さを調整することで、ノズル３０３１から吐出されるインクの液滴の体積を調整できることが判明した。これを踏まえて、本実施の形態では、制御装置１５は、待機期間の長さが異なる複数の吐出動作を実行可能とし、実行可能な複数の吐出動作の一つを圧電素子３０１０に実行させる吐出動作として選択することとする。図４の例では、待機期間の長さは、ノズル３０３１内のインクの固有振動の半周期の５倍の長さに調整されている。以下、実験について詳細に説明し、その後、制御装置１５が駆動信号を生成するための動作について説明する。
【００２８】
なお、固有振動の半周期の長さを測定した場合、不可避の測定誤差が存在する。また、予備振動動作が完了した時点から時間経過とともにインクの固有振動の振幅が減衰し、それに伴い固有振動の半周期も変化する場合も考えられる。従って、「固有振動の半周期」自体は多少の誤差を含んでいる。これらを考慮して、本明細書では、「固有振動の半周期の長さ」は、理論値だけでなく、理論値に対して±１０％程度の誤差を含むものとする。
【００２９】
また、図４に示す通り、駆動信号の波形は、信号の伝達特性に応じて鈍る場合がある。本明細書では、期間の長さは、電圧降下および電圧上昇の開始時点に基づいて測定するものとする。
＜２−５＞  実験
発明者らは、待機期間の長さを変化させたときのインクの液滴の体積の変化を観察した。
【００３０】
実験では、待機期間の長さが変化しても、インクの液滴の飛翔速度は変化しないように調整されている。インクの液滴の飛翔速度を一定に維持するのは、インクの液滴の着弾精度の観点から、インクの液滴の飛翔速度に適正な範囲が存在するためである。インクの飛翔速度が遅い場合、インクの液滴が気流の影響を受けやすくなり、着弾精度が低下してしまう。逆に、インクの飛翔速度が速い場合、インク液滴後端部に連結する尾の長さが速度に応じて長くかつ細くなり、ノズル内のインクとの切断時の衝撃により小型軽量の複数の液滴に空中分解しやすくなる。小型軽量の液滴は気流の影響を受けやすいので、この場合も、着弾精度が低下してしまう。このような事情により、インクの液滴の飛翔速度は適正な範囲に維持されることが望ましい。本実験では、インクの液滴の飛翔速度の調整は、本振動動作の振幅を調整することにより実現している。インクの液滴の飛翔速度は、具体的には、５ｍ／ｓとした。なお、図４のインクの挙動の写真に示される通り、インクが吐出された直後は、吐出されたインクは、ノズル内のインクと尾で連結している。その後、尾が切れて、吐出されたインクが液滴と化す。本明細書では、「飛翔速度」とは、インクが液滴となり空中を飛翔している最中のインクの液滴の速度をいうものとする。
【００３１】
図５は、インクの液滴の体積の測定結果の一例である。図５に示される通り、インクの液滴の体積にはノズルごとに多少のばらつきが存在する。実験では、１５０個のインクの液滴の体積をそれぞれ測定し、これらの平均値を算出し、これをインクの液滴の体積とみなした。
図６は、待機期間の長さを変化させたときのインクの液滴の体積の変化を示す図である。本実験では、予備振動パルス成分の振幅を本振動パルス成分の振幅の２０％とした。インクの粘度は、１２ｍＰａ・ｓである。インクの液滴の飛翔速度は５ｍ／ｓに調整されている。なお、同図には、参考までに、予備振動パルス成分の振幅が本振動パルス成分の振幅の４０％の場合の測定結果も１点だけ例示されている。
【００３２】
図６の横軸は、待機期間の長さを、ノズル３０３１内のインクの固有振動の半周期Ｔの倍数で表している。同図によると、待機期間の長さを固有振動の半周期Ｔの奇数倍に調整した場合は、偶数倍に調整した場合に比べてインクが小液滴化される傾向が見られる。例えば、３倍の場合は、その近辺の２倍および４倍の場合よりもインクが小液滴化される。また、５倍の場合は、その近辺の４倍および６倍の場合よりもインクが小液滴化される。
【００３３】
また、同図によると、待機期間の長さが固有振動の半周期Ｔの偶数倍の中でも、倍数を変化させるとインクの液滴の体積が変化することが分かる。
同様に、待機期間の長さが固有振動の半周期Ｔの奇数倍の中でも、倍数を変化させるとインクの液滴の体積が変化することが分かる。例えば、１倍の場合を基準とすると、３倍の場合はインクを小液滴化することができ、５倍の場合はインクをさらに小液滴化することができる。ただし、倍数が大きいほどインクが小液滴化するわけではない。例えば、７倍の場合は５倍の場合よりもインクの液滴の体積は大きくなる。このように、待機期間の長さを固有振動の半周期Ｔの奇数倍で長くしたとき、インクの液滴の体積が減少するが、ある倍数を境に体積が増加に転じるという傾向が見られる。
【００３４】
図７は、図６の実験結果をインクの液滴の体積の順序で並べた図である。これによると、インクの液滴の体積は、最小で４．５２ｐｌであり、最大で４．８８ｐｌである。
図８は、インク必要量とインク塗布量との誤差を示す図であり、（ａ）は比較例、（ｂ）は実施例を示す。比較例のインクジェット装置では、待機期間の長さが固定（この例では倍数が１倍）である。実施例のインクジェット装置では、待機期間の長さが任意に調整可能である。また、インクジェット装置を利用して生産される製品を２種類想定する。機種Ａの機能層を形成するために必要なインクの量（インク必要量）は、４６ｐｌであり、機種Ｂの機能層を形成するために必要なインクの量（インク必要量）は、３０ｐｌである。
【００３５】
図８（ａ）に示す通り、比較例では、機種Ａの場合のインクの塗布量（インクの液滴の体積と液滴の数量との積）は、４６．８ｐｌである。このときインク必要量とインク塗布量との誤差は、１．７％である。また、機種Ｂの場合のインクの塗布量は、２８．１ｐｌである。このときインク必要量とインク塗布量との誤差は、６．３％である。
一方、図８（ｂ）に示す通り、実施例では、機種Ａの場合、待機期間の長さを固有振動の半周期の３倍にすることで、インクの液滴の体積を４．５９ｐｌに調整している。このときインクの塗布量は、４５．９ｐｌである。インク必要量とインク塗布量との誤差は、０．２％となる。また、機種Ｂの場合、待機期間の長さを固有振動の半周期の２倍にすることで、インクの液滴の体積を４．８８ｐｌに調整している。このときインクの塗布量は、２９．３ｐｌである。インク必要量とインク塗布量との誤差は２．３％となる。
【００３６】
このように、実施例では、待機期間の長さを任意に調整可能なので、インクの液滴の体積をより細かく調整することができ、その結果、インク必要量とインク塗布量との誤差を小さくすることができる。
以下、インクの液滴の体積が変化する理由について図９を用いて考察する。
図９中、駆動信号ａは、パルス成分として予備振動パルス成分を含み、本振動パルス成分を含まない。駆動信号ａによりインクの液面が振動する。
【００３７】
駆動信号ｂは、待機期間の長さが固有振動の半周期Ｔの１倍の長さの場合である。本振動動作の押圧動作は、ノズル内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行される（時刻ｔ３）。すなわち、押圧動作による押圧力の向きとノズル内のインクの液面の変位の向きが同じである。従って、ノズル内のインクは押圧動作によりアシストされて、スムーズに外部に吐出される。駆動信号ｃは、待機期間の長さが固有振動の半周期Ｔの２倍の長さの場合である。本振動の押圧動作は、ノズル内のインクの液面がインク室に向けて変位している期間内に実行される（時刻ｔ４）。すなわち、押圧動作による押圧力の向きとノズル内のインクの液面の変位の向きが逆である。従って、ノズル内のインクは当初は押圧動作に抗うことになる。しかし、その後、ノズル内のインクは押圧動作に抗いきれずに変位の向きを反転して外部に吐出される。待機期間の長さが固有振動の半周期Ｔの偶数倍の長さの場合、ノズル内のインクの変位の向きを反転させる必要があるので、大きな押圧力が必要となる（振幅Ａ２）。このような大きな押圧力が付与されるので、ノズルから外部に押し出されるインクの量が多くなり、インクの液滴の大型化を招くと考えられる。これに対して、待機期間の長さが固有振動の半周期Ｔの奇数倍の長さの場合、ノズル内のインクがスムーズに外部に吐出されるので、インクの液滴の体積が小さくなると考えられる。
【００３８】
また、待機期間の長さが固有振動の半周期Ｔの奇数倍の場合でも、倍数によりインクの液滴の体積が変化する。駆動信号ｂの倍数は１倍である。駆動信号ｄの倍数は５倍である。駆動信号ｅの倍数は７倍である。ノズル内のインクの振動は、予備振動動作により開始され、時間の経過に伴い次第に減衰する。駆動信号ｂの押圧動作の時点（時刻ｔ３）では、インクの振動の振幅は比較的大きい状態に維持されている。そのため、本振動動作の押圧動作によりノズル内のインクに押圧力を付与すると、ノズル内のインクが過度に押し出される傾向となる。また、駆動信号ｅの押圧動作の時点（時刻ｔ９）では、インクの振動の振幅は減衰している。そのため、本振動動作の押圧動作の振幅Ａ７を比較的大きくする必要がある。この場合、ノズル内のインクに大きな押圧力が付与されるため、ノズル内のインクが過度に押し出される傾向となる。これらに対して、駆動信号ｄの押圧動作の時点（時刻ｔ７）では、インクの振動の振幅は、駆動信号ｂの押圧動作の時点（時刻ｔ３）よりは減衰しているが、駆動信号ｅの押圧動作の時点（時刻ｔ９）ほどは減衰していない。そのため、本振動動作の押圧動作の振幅Ａ５は、振幅Ａ１より小さく振幅Ａ７より大きくなり、このとき、ノズル内のインクが適度に押し出される。このような理由で、待機期間の長さを固有振動の半周期Ｔの奇数倍で長くしたとき、インクの液滴の体積が減少し、ある倍数を境に体積が増加に転じる傾向が現れると考えられる。
【００３９】
なお、インクの粘度が３．４ｍＰａ・ｓ、および、８．５ｍＰａ・ｓの場合でも同様の傾向が確認された。上記の原理によれば、インクジェットヘッドの構造やインクの物性を変更しても同様の傾向が現れると考えられる。従って、３．４ｍＰ・ｓ、８．５ｍＰａ・ｓおよび１２ｍＰａ・ｓに限らず、任意の粘度でも同様の効果が得られると考えられる。少なくとも３ｍＰａ・ｓ〜１３ｍＰａ・ｓの範囲で有効である。
【００４０】
＜２−６＞  動作
図１０は、制御装置内の記憶手段に記憶されたテーブルの一例を示す図である。テーブルは、製品の機種および駆動信号の波形を規定している。駆動信号の波形は、単位波形および繰り返し回数により規定される。単位波形データは、単位波形をデジタルデータで表し、例えば、電圧値を示す８ビットのデータが、数１０００個並んだデータ列である。繰り返し回数データは、単位波形を繰り返す回数を示す。信号生成部１５４が、単位波形データ内の８ビットのデータを順次サンプリングし、サンプリングされたデータを順次デジタルアナログ変換する。これにより、単位波形データに基づく単位駆動信号が生成される。信号生成部１５４が、この処理を、繰り返し回数データに示される回数だけ繰り返す。これにより、単位駆動信号が繰り返された駆動信号が生成される。本テーブルによると、機種Ａ、Ｂ、Ｃをそれぞれ生産する場合、駆動信号の待機期間の長さが固有振動の半周期の３倍、２倍、５倍となる。
【００４１】
図１１は、制御装置の動作を示すフローチャートである。制御装置１５は、オペレータから機種指定の指示があるまで待機している（ステップＳ１０１：Ｎｏ）。機種指定は、例えば、製品の制御装置１５内の入力手段１５２を通じて指示される。入力手段１５２としては、例えば、タッチパネル、キーボードなどを利用することができる。機種指定の指示があれば（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御装置１５は、記憶手段１５１に記憶されたテーブルを参照して、指定された機種に対応する波形データを選択する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
次に、制御装置１５は、塗布開始の指示、または、リセットの指示があるまで、待機状態となる（ステップＳ１０３：Ｎｏ、ステップＳ１０４：Ｎｏ）。リセットの指示があれば（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、制御装置の動作が終了する。塗布開始の指示があれば（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、制御装置１５は、ヘッド部３０の走査の開始を走査制御部２１３に指示する（ステップＳ１０５）。走査制御部２１３は、指示に応じてリニアモータ２０４、２０５を駆動する。これと同期して、制御装置１５は、繰り返し回数を示す変数ｉを初期化して（ステップＳ１０６）、選択された単位波形データに基づいて単位駆動信号を生成する（ステップＳ１０７）。制御装置１５は、単位駆動信号の生成を、選択された繰り返し回数データに示される回数Ｎに達するまで繰り返す（ステップＳ１０８：Ｎｏ、ステップＳ１０９）。これにより、駆動信号が生成される。回数Ｎに達した場合（ステップＳ１０８：Ｙｅｓ）、制御装置１５は、ヘッド部３０の走査の停止（ステップＳ１１０）、および、ヘッド部３０のホームポジションへの移動を、走査制御部２１３に指示する（ステップＳ１１１）。以上で、制御装置１５の動作が終了する。
【００４３】
＜２−７＞  まとめ
上述の通り、記憶手段１５１は、複数の駆動信号の基となる波形データを記憶している。また、各駆動信号の待機期間の長さは適宜調整されている。その結果、この例では、各駆動信号の待機期間の長さが互いに異なる。従って、制御装置１５は、待機期間の長さが異なる複数の吐出動作を実行可能である。また、制御装置１５は、記憶手段１５１に記憶されている複数の波形データの一つを選択して、選択された波形データに基づいて駆動信号を生成する。従って、制御装置１５は、実行可能な複数の吐出動作の一つを圧電素子３０１０に実行させる吐出動作として選択している。このように、待機期間の長さが異なる複数の吐出動作が実行可能なので、インクの塗布量をより細かに調整することができる。
【００４４】
＜３＞  実施の形態２
実施の形態１に係るインクジェット装置は、有機ＥＬ素子やＴＦＴなどの電子デバイスの製造に利用することが可能である。実施の形態２では、電子デバイスの一例である有機ＥＬ表示パネルの製造にインクジェット装置を利用する場合について説明する。
＜３−１＞  有機ＥＬ表示パネルの構造
図１２は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示パネルの部分断面図である。有機ＥＬ表示パネル１００は、基板１０１、ＴＦＴ層１０２、給電電極１０３、絶縁膜１０４、陽極１０６、隔壁層１０７、正孔注入層１０９、正孔輸送層１１０、有機発光層１１１、電子輸送層１１２、電子注入層１１３、陰極１１４を備える。
【００４５】
陽極１０６、正孔注入層１０９、正孔輸送層１１０、有機発光層１１１、電子輸送層１１２、電子注入層１１３、陰極１１４の積層構造が、有機ＥＬ素子１１５に該当する。また、正孔注入層１０９、正孔輸送層１１０、有機発光層１１１、電子輸送層１１２、電子注入層１１３がそれぞれ機能層に該当する。
基板１０１は、有機ＥＬ表示パネル１００における背面基板である。ＴＦＴ層１０２は、有機ＥＬ素子１１５をアクティブマトリクス方式で駆動するための駆動回路と、駆動回路に外部から信号および電力を供給するための各種の配線とを有する。駆動回路は、ＴＦＴおよびキャパシタを含む。給電電極１０３は、駆動回路から有機ＥＬ素子１１５に電力を供給するための電極である。絶縁膜１０４は、ＴＦＴ層１０２および給電電極１０３により生じる段差を平坦にするために設けられている。絶縁膜１０４は、陽極１０６の一部を埋設するためのコンタクトホール１１８を有する。陽極１０６の一部は、コンタクトホール１１８内で給電電極１０３に接続されている。
【００４６】
陽極１０６と陰極１１４との間に電圧が印加されると、陽極１０６から正孔注入層１０９および正孔輸送層１１０を介して有機発光層１１１に正孔が供給され、陰極１１４から電子注入層１１３および電子輸送層１１２を介して有機発光層１１１に電子が供給される。有機発光層１１１は、正孔と電子の再結合に伴い発光する。正孔輸送層１１０および有機発光層１１１は、隔壁層１０７に形成された開口部１１７内に配される。正孔注入層１０９、電子輸送層１１２、電子注入層１１３および陰極１１４は、隔壁層１０７を越えて隣り合うサブピクセル間で連なっている。
【００４７】
図１３は、隔壁層１０７の構造を示す平面図である。図１２の部分断面図は、図１３のＡ−Ａ’断面図に相当する。隔壁層１０７は、ＸＹ方向に配列された複数の開口部１１７を有する。各開口部１１７に有機ＥＬ素子１１５が配されている。有機ＥＬ素子１１５がそれぞれサブピクセルに相当する。有機ＥＬ素子１１５は、赤色光を出射する有機ＥＬ素子１１５Ｒ、緑色光を出射する有機ＥＬ素子１１５Ｇ、青色光を出射する有機ＥＬ素子１１５Ｂを含む。有機ＥＬ素子１１５Ｒ，１１５Ｇ、１１５Ｂの３つのサブピクセルが１ピクセルを構成する。
【００４８】
＜３−２＞  各層の具体的な材料
（ＴＦＴ基板）
基板１０１の材料としては、例えば、ガラスやプラスチックを利用することができる。ガラスは、例えば、無アルカリガラス、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラス、石英等を含む。プラスチックは、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、ポリイミド、シリコーン系樹脂等を含む。
【００４９】
絶縁膜１０４の材料としては、例えば、樹脂材料や無機材料を利用することができる。樹脂材料としては、例えば、感光性材料を利用することができる。このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。無機材料としては、例えば、ＳｉＮ（窒化シリコン）、ＳｉＯＮ（酸窒化シリコン）、ＳｉＯ（酸化シリコン）、ＡｌＯ（酸化アルミニウム）が挙げられる。絶縁膜１０４は、樹脂材料のみから形成されても良いし、樹脂材料と無機材料の両方から形成されても良い。
【００５０】
（陽極）
トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルの場合、陽極１０６の材料としては、光反射性を有する導電材料を利用することができる。ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示パネルの場合、陽極１０６の材料としては、光透過性を有する導電材料を利用することができる。光反射性を有する導電材料としては、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、アルミニウム合金、ＡＧ（銀）、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣＲ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣＲ（ニッケルとクロムの合金）、Ｍｏ（モリブデン）、ＭｏＷ（モリブデンとタングステンの合金）が挙げられる。光透過性の導電材料としては、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）が挙げられる。陽極２は、光反射性を有する導電材料の層と光透過性の導電材料の層が積層された多層構造であってもよい。
【００５１】
（隔壁層）
隔壁層１０７の材料としては、例えば、電気絶縁性の樹脂材料を利用することができる。樹脂材料としては、例えば、感光性材料を利用することができる。このような感光性材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、シロキサン系樹脂、フェノール系樹脂が挙げられる。
【００５２】
（正孔注入層）
正孔注入層１０９の材料としては、公知の無機材料および有機材料を利用することができる。無機材料としては、例えば、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）、ニッケル（Ｎｉ）、イリジウム（Ｉｒ）などの金属の酸化物が挙げられる。有機材料としては、例えば、ＰＥＤＯＴ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物）などの導電性ポリマー材料、あるいは、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、スチルベン誘導体、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物などの低分子有機化合物やポリフルオレンやその誘導体、あるいはポリアリールアミンやその誘導体などの高分子化合物が挙げられる。
【００５３】
（正孔輸送層）
正孔輸送層１１０の材料としては、公知の有機材料を利用することができる。公知の有機材料としては、例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体が挙げられる。
【００５４】
（有機発光層）
有機発光層１１１の材料としては、公知の有機材料を利用することができる。公知の有機材料としては、例えば、オキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属錯体、２−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との錯体、オキシン金属錯体、希土類錯体等の蛍光物質が挙げられる。
【００５５】
（電子輸送層）
電子輸送層１１２の材料としては、公知の有機材料または無機材料を利用することができる。例えば、バリウム、フタロシアニン、フッ化リチウムを利用することができる。
（電子注入層）
電子注入層１１３の材料としては、公知の有機材料または無機材料を利用することができる。例えば、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、ジフェキノン誘導体、ペリレンテトラカルボキシル誘導体、アントラキノジメタン誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリノン誘導体、キノリン錯体誘導体を利用することができる。
【００５６】
（陰極）
トップエミッション型の有機ＥＬ表示パネルの場合、陰極１１４の材料としては、光透過性を有する導電材料を利用することができる。ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示パネルの場合、陰極１１４の材料としては、光反射性を有する導電材料を利用することができる。光反射性を有する導電材料および光透過性を有する導電材料としては、陽極１０６の材料の欄で列挙した材料を利用することができる。
【００５７】
＜３−３＞  有機ＥＬ表示パネルの製造方法
次に、図１４、１５を用いて、有機ＥＬ表示パネルの製造方法の概略を説明し、引き続き、図１６を用いて、有機ＥＬ表示パネルの機能層を塗布法で形成する場合の塗布工程を説明する。
（概略）
基板１０１上にＴＦＴ層１０２および給電電極１０３を形成する（図１４（ａ））。
【００５８】
次に、ＴＦＴ層１０２および給電電極１０３上に絶縁膜１０４を形成する（図１４（ｂ））。絶縁膜１０４は、給電電極１０３を部分的に露出するためのコンタクトホール１１８を有する。これにより、ＴＦＴ基板１０５が形成される。
次に、ＴＦＴ基板１０５上に、陽極１０６を形成し、陽極１０６上に正孔注入層１０９を形成する（図１４（ｃ））。陽極１０６は、例えば、ＴＦＴ基板１０５上に、真空蒸着法またはスパッタリング法を利用して導電材料を堆積し、エッチング法を利用して導電材料をパターニングすることにより形成される。正孔注入層１０９は、例えば、陽極１０６上に、真空蒸着法またはスパッタリング法を利用して正孔注入材料を堆積することにより形成される。
【００５９】
続いて、正孔注入層１０９上に隔壁層１０７を形成する（図１４（ｄ））。隔壁層１０７は、例えば、正孔注入層１０９上に感光性材料を塗布し、フォトリソグラフィ法を利用して感光性材料をパターン露光し、その後、感光性材料を現像することにより形成される。これにより、開口部１１７を有する隔壁層１０７を形成することができる。
次に、インクジェットヘッド３０１を利用して、正孔輸送層を形成するためのインクを隔壁層１０７の開口部１１７内に塗布する（図１４（ｅ））。このインクは、正孔輸送層１１０を構成するための正孔輸送材料と、正孔輸送材料を溶解または分散するための溶媒とを含む。
【００６０】
続いて、開口部１１７内のインク中の溶媒を蒸発させることで、正孔輸送層１１０を形成する（図１５（ａ））。
次に、インクジェットヘッド３０１を利用して、有機発光層を形成するためのインクを隔壁層１０７の開口部１１７内に塗布する（図１５（ｂ））。このインクは、有機発光層１１１を構成するための有機発光材料と、有機発光材料を溶解または分散するための溶媒とを含む。
【００６１】
続いて、開口部１１７内のインク中の溶媒を蒸発させることで、有機発光層１１１を形成する（図１５（ｃ））。
さらに、有機発光層１１１および隔壁層１０７上に電子輸送層１１２を形成し、電子輸送層１１２上に電子注入層１１３を形成し、電子注入層１１３上に陰極１１４を形成する（図１５（ｄ））。電子輸送層１１２、電子注入層１１３および陰極１１４は、例えば、真空蒸着法またはスパッタリング法を利用して形成される。
【００６２】
（塗布工程）
上記の製造方法では、機能層の一例である正孔輸送層１１０および有機発光層１１１が、インクを塗布する塗布法で形成されている。以下、有機発光層１１１を形成する場合の塗布工程を説明する。塗布工程では、実施の形態１で説明したインクジェット装置を利用する。
【００６３】
図１６は、隔壁層の開口部とヘッド部の位置関係を示す図である。
インクジェットヘッド３０１は、インクを吐出するノズル３０３１を一定のピッチで複数有する。本実施の形態では、インクジェットヘッド３０１は６個のノズル３０３１を有する。このうち５個のノズル３０３１がＹ方向に並ぶ１行の開口部１１７の上空を通過する。同図では、開口部１１７は、赤色の有機発光層を形成するための開口部１１７Ｒ、緑色の有機発光層を形成するための開口部１１７Ｇおよび青色の有機発光層を形成するための開口部１１７Ｂを含む。
【００６４】
まず、開口部１１７Ｒに赤色の有機発光層を形成するためのインクを塗布する。この塗布工程では、インクジェットヘッド３０１をＹ方向に走査させながら、開口部１１７Ｒの上空に位置した時点で赤色の有機発光層を形成するためのインクを吐出させる。インクを吐出させるための駆動信号については、実施の形態１で説明した通りである。次に、開口部１１７Ｇに緑色の有機発光層を形成するためのインクを塗布する。最後に、開口部１１７Ｂに青色の有機発光層を形成するためのインクを塗布する。なお、赤色、緑色および赤色の有機発光層を形成するための各インクの塗布の順番は、これに限定されない。
【００６５】
＜４＞  変形例
上述の通り、本発明の実施の形態を具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、次のような変形例を採用してもよい。
図１７は、予備振動動作の変形例を説明するための図である。本変形例では、予備振動動作は、押圧動作のみで構成される。このように、予備振動動作が押圧動作を含んでいれば、インクの振動を開始することができる。また、予備振動動作の押圧動作から本振動動作の吸引動作までの待機期間も存在する。
【００６６】
図１８は、本振動動作の変形例を説明するための図である。本変形例では、本振動動作の吸引動作から本振動動作の押圧動作までの期間の長さが、ノズル内のインクの固有振動の半周期の３倍の長さである。この場合、本振動動作の押圧動作は、ノズル内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行される。これにより、ノズル内のインクに効率よく押圧力を付与することができ、効率よくインクを吐出させることができる。なお、本変形例では、３倍であるが、これに限らず、５倍、７倍のように奇数倍であればよい。また、本振動動作の押圧動作がノズル内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行されればよいので、ちょうど奇数倍である必要もない。例えば、吸引動作から押圧動作までの期間の長さをＰとした場合、以下の条件を満たせば、本振動動作の押圧動作をノズル内のインクの液面が外部に向けて変位している期間内に実行させることができる。ただし、ｎは１以上の整数であり、Ｔはノズル内のインクの固有振動の半周期の長さである。
【００６７】
（２ｎ−１．５）Ｔ≦Ｐ≦（２ｎ−０．５）Ｔ
図１９は、パルス成分の変形例を説明するための図である。実施の形態では、圧電素子は、予備振動動作、本振動動作および制振動動作を実行している。これに加えて、圧電素子が、固着防止用振動動作を実行することとしてもよい。例えば、ある下地基板にインクを塗布してから、別の下地基板にインクを塗布するまでの間など、長期間にわたりインクが塗布されない場合がある。この場合にノズル内のインクの液面が静止していると、液面付近の溶媒の蒸発により液面付近の機能性材料の濃度が高まり、機能性材料が固化してノズルの内周面に付着してしまうことがある。そこで、ノズル内のインクが吐出しない範囲でノズル内のインクを振動させることで、インクの固着を防止することができる。具体的には、図１９に示す通り、駆動信号は、予備振動パルス成分、本振動パルス成分および制振動パルス成分に加えて、固着防止用振動パルス成分を含む。これにより、固着防止用振動動作を実現することができる。また、固着防止用振動動作の振幅が予備振動動作の振幅と同じとしてもよい。これにより、ノズル内のインクが吐出しない範囲での振動を保証することができる。
【００６８】
上記実施の形態では、ヘッド部が１種類のインクを塗布する例を示したが、本発明はこれに限られない。ヘッド部が複数種類のインクを塗布することとしてもよい。図２０は、変形例に係るインクジェット装置の機能ブロック図である。
インクジェット装置２０００のヘッド部２０３０は、吐出制御部３００Ｒ、３００Ｇ、３００Ｂと、圧電素子３０１０Ｒ、３０１０Ｇ、３０１０Ｂとを含む。吐出制御部３００Ｒと圧電素子３０１０Ｒは、赤色の有機発光層を形成するためのインクジェットヘッドに設けられている。吐出制御部３００Ｇと圧電素子３０１０Ｇは、緑色の有機発光層を形成するためのインクジェットヘッドに設けられている。吐出制御部３００Ｂと圧電素子３０１０Ｂは、青色の有機発光層を形成するためのインクジェットヘッドに設けられている。
【００６９】
制御装置２０１５は、信号生成部２１５４を含む。信号生成部２１５４は、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号をそれぞれ生成する。
赤色、緑色および青色の有機発光層の膜厚の相違や、赤色用、緑色用および青色用のインクの濃度の相違に起因して、赤色用、緑色用および青色用のインクの適切な塗布量が異なる場合がある。このような場合、それぞれのインクの塗布量はそれぞれ細かく調整されることが望ましく、その結果、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号の待機期間の長さが異なる場合がある。
【００７０】
図２１は、制御装置内の記憶手段に記憶されたテーブルの一例を示す図である。テーブルは、インクの種類（色）および駆動信号の波形を規定している。本テーブルによると、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号の待機期間の長さが、固有振動の半周期の３倍、２倍、５倍となる。なお、図１６に示す通り、開口部１１７Ｒ、１１７Ｇ、１１７Ｂは、ヘッド部の走査方向に異なる位置に存在する。また、赤色用、緑色用および青色用のインクジェットヘッドは、ヘッド部の走査方向に異なる位置に存在する。各色のインクをそれぞれ吐出するタイミングは、これらの位置の兼ね合いで定まる。その結果、図２１に示す通り、本振動動作の押圧動作のタイミングが、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号で互いに異なる場合がある。
【００７１】
図２２は、変形例に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。制御装置２０１５は、オペレータから塗布開始の指示があるまで待機している（ステップＳ２０１：Ｎｏ）。塗布開始の指示があれば（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、制御装置２０１５は、ヘッド部２０３０の走査の開始を走査制御部２１３に指示する（ステップＳ２０２）。走査制御部２１３は、指示に応じてリニアモータ２０４、２０５を駆動する。これと同期して、制御装置２０１５は、繰り返し回数を示す変数ｉを初期化して（ステップＳ２０３）、赤色、緑色および青色の各単位波形データに基づいて、赤色、緑色および青色の各単位駆動信号を生成する（ステップＳ２０４）。制御装置２０１５は、各単位駆動信号の生成を、選択された繰り返し回数データに示される回数Ｎに達するまで繰り返す（ステップＳ２０５：Ｎｏ、ステップＳ２０６）。これにより、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号が生成される。回数Ｎに達した場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、制御装置２０１５は、ヘッド部２０３０の走査の停止（ステップＳ２０７）、および、ヘッド部２０３０のホームポジションへの移動を、走査制御部２１３に指示する（ステップＳ２０８）。以上で、制御装置２０１５の動作が終了する。この場合、一回の走査で、赤色、緑色および青色の有機発光層を形成するための各インクの塗布が完了する。
【００７２】
このように、赤色用、緑色用および青色用の駆動信号で待機期間の長さが異なるので、赤色用、緑色用および青色用のインクの塗布量を適切に調整することができる。
なお、この変形例では、赤色、緑色および青色の３色の有機発光層を３つのインクジェットヘッドを利用して形成しているが、これに限られない。例えば、４色の有機発光層を４つのインクジェットヘッドを利用して形成してもよい。また、上記変形例では、別々のインクジェットヘッドを利用して形成される機能層として、赤色、緑色および青色の有機発光層を例示しているが、これに限られない。例えば、別々のインクジェットヘッドを利用して形成される機能層が、有機発光層と正孔輸送層であることとしてもよい。さらに、上記変形例では、製品の機種が１種類であるが、これに限らない。製品の機種を複数種類としてもよい。
【００７３】
上記実施の形態では、有機ＥＬ表示デバイスの製造にインクジェット装置を適用する場合を例示しているが、本発明は、これに限られない。塗布法で形成可能な機能層を有する電子デバイスであれば、実施の形態１のインクジェット装置を適用することが可能である。例えば、ＴＦＴは、ゲート電極、ゲート絶縁膜、半導体層、ソース電極およびドレイン電極を備える。近年、半導体層を塗布法で形成することが提案されている。半導体層を塗布法で形成する場合、半導体層を構成する半導体材料と半導体材料を溶解または分散するための溶媒とを含むインクを準備し、準備されたインクを下地基板上に塗布し、塗布されたインクの溶媒を蒸発させることとすればよい。このインクの塗布に、実施の形態１のインクジェット装置を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、産業用および家庭用のインクジェット装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１５，２０１５  制御装置
２０  インクジェットテーブル
３０，２０３０  ヘッド部
４０  インク
１００  有機ＥＬ表示パネル
１０１  基板
１０２  ＴＦＴ層
１０３  給電電極
１０４  絶縁膜
１０５  ＴＦＴ基板
１０６  陽極
１０７  隔壁層
１０９  正孔注入層
１１０  正孔輸送層
１１１  有機発光層
１１２  電子輸送層
１１３  電子注入層
１１４  陰極
１１５，１１５Ｂ，１１５Ｇ，１１５Ｒ  有機ＥＬ素子
１１７，１１７Ｂ，１１７Ｇ，１１７Ｒ  開口部
１１８  コンタクトホール
１５０  ＣＰＵ
１５１  記憶手段
１５２  入力手段
１５３  表示手段
１５４，２１５４  信号生成部
２００  基台
２０１Ａ、２０１Ｂ，２０２Ａ，２０２Ｂ  スタンド
２０３Ａ、２０３Ｂ  ガイドシャフト
２０４，２０５  リニアモータ
２１０  ガントリー部
２１１  ガイド溝
２１３  走査制御部
２２０  移動体
２２１  サーボモータ
３００，３００Ｂ，３００Ｇ，３００Ｒ  吐出制御部
３０１  インクジェットヘッド
３０１ｅ  インク室
３０１ｉ  ノズル板
３０１ｇ  リザーバ
３０１ｆ  流路
３０１ｃ  外周壁
３０１ｈ  振動板
３０１ｄ  隔壁
３０２  支持部
１０００，２０００  インクジェット装置
３０１０，３０１０Ｂ，３０１０Ｇ，３０１０Ｒ  圧電素子
３０１１，３０１２  電極
３０１３  圧電体層
３０３１  ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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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４】
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