CN101352961B - 液状体的喷出法、彩色滤光片的制法、有机el元件的制法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供可以减轻由多个喷嘴的喷出特性偏差引起的喷出不均的液状体的喷出方法、以及应用了该液状体的喷出方法的彩色滤光片的制造方法、有机EL元件的制造方法。液状体的喷出方法包括喷出工序,即:与对向配置多个喷嘴和具有膜形成区域(2)的被喷出物并使之相对移动的扫描同步,向设置在每个喷嘴上的能量生成机构施加分时生成的多个驱动波形的一部分,从多个喷嘴以液滴的形式将含有功能性材料的液状体喷出到膜形成区域。在喷出工序中,在所述扫描中,向由多个喷嘴构成的喷嘴列(22a)中的与膜形成区域(2)有关的相邻喷嘴的能量生成机构,施加多个驱动波形中互不相同的喷出时间的驱动波形,并且改变所施加的驱动波形的组合至少一次以上。
Description
技术领域
本发明涉及含有功能性材料的液状体的喷出方法、彩色滤光片的制造方法、有机EL元件的制造方法。
背景技术
作为含有功能性材料的液状体的喷出方法,已知有向基板上喷出含有彩色滤光片材料的液状体而制造彩色滤光片的方法(专利文献1)。
在上述彩色滤光片的制造方法中,可以使具有可将液状体以液滴的方式喷出的多个喷嘴的多个液滴喷头,按照喷嘴列在规定的方向上排列的方式与基板对向。此外,采用的方法是:在不使液体从位于喷嘴列的两端部的规定区域的喷嘴(未使用喷嘴)喷出的状态下,使基板和液滴喷头相对移动,同时从喷嘴(使用喷嘴)将液状体适当喷出到基板上的规定位置,形成彩色滤光片的方法。由此,不使用位于喷嘴列的两端部的规定区域的喷出量比较多的喷嘴就可进行液状体的喷出,所以可以更均匀地喷出液状体。
不过,从上述液滴喷头的多个喷嘴喷出的液滴的喷出量,实际上在喷嘴间具有偏差。如果该偏差较大,则喷出后形成的薄膜产生不均,例如如果是彩色滤光片,则存在所谓成为颜色不均的课题。
作为该喷嘴间的喷出量出现偏差的原因,可以举出当向用于从喷嘴以液滴的形式使液状体喷出的能量生成机构(例如压电元件或加热元件等)施加驱动电压时,驱动电压具有偏差的所谓电串扰。另外,可以举出通过每个喷嘴的供给液状体的流路不同而喷出液滴的压力或速度在喷嘴间不同的所谓机械串扰。
作为防止产生这样的串扰现象的方法,已知有向每个相邻的喷嘴的能量生成机构输入不同的驱动波形,不同时间驱动的喷墨式打印方法(专利文献2)。
专利文献1:特开2003-159787号公报
专利文献2:特开平10-193587号公报
不过,考虑串扰现象,即便向每个相邻的喷嘴(能量生成机构)输入不同的驱动波形,在基板和液滴喷头(多个喷嘴)的相对移动方向(主扫描方向)上,当不同驱动波形中的相同驱动波形被反复施加给同一喷嘴,则与其他喷嘴相比,液滴的喷出量会出现偏倚。因此,例如,如果是彩色滤光片,则在主扫描方向上会生成线条状的喷出不均。
发明内容
本发明正是为了解决上述课题的至少一部分而完成的发明,用以下的实施方式或应用例可以实现。
[应用例1]本应用例的液状体的喷出方法,其包括喷出工序,即与扫描同步,在该扫描的过程中,对向配置多个喷嘴和具有膜形成区域的被喷出物并使两者相对移动,向设置在上述多个喷嘴每一个上的能量生成机构施加分时生成的多个驱动波形的一部分,从上述多个喷嘴以液滴的形式将含有功能性材料的液状体喷出到上述膜形成区域,其特征在于,
在上述喷出工序中,在上述扫描过程中,向由上述多个喷嘴构成的喷嘴列中的、与上述膜形成区域相关的相邻喷嘴的上述能量生成机构,施加上述多个驱动波形中互不相同的喷出时间的驱动波形,并且使得所施加的上述互不相同的喷出时间的驱动波形的组合改变至少一次以上。
根据该方法,在多个喷嘴和被喷出物的扫描中,从由多个喷嘴构成的喷嘴列中的与膜形成区域有关的喷嘴,以不同的喷出时间喷出液滴。另外,由于对施加给不同喷嘴的能量生成机构的不同喷出时间的驱动波形的组合进行至少一次以上的改变,所以由于相邻喷嘴之间的喷出特性的偏差,可以防止喷出量有偏倚的液滴在扫描方向被持续喷出。由此,可以避免喷嘴列中的至少电串扰,同时可以分散与不同的喷出时间的驱动波形组合的选择相伴随的、沿着扫描方向被喷出的液滴喷出量的偏倚。即,可以减轻扫描方向上的线条状的喷出不均。
[应用例2]在上述应用例的液状体的喷出方法中,在上述喷出工序中,可以进行多次上述扫描,从上述多个喷嘴向上述膜形成区域喷出上述液 滴,使施加给与上述膜形成区域有关的相邻喷嘴的上述能量生成机构的上述不同喷出时间的驱动波形的组合在每一次上述扫描时都有所不同。
根据该方法,在多次扫描的每一次中,施加给与膜形成区域有关的相邻喷嘴的能量生成机构的不同喷出时间的驱动波形的组合不同,所以可以进一步减轻扫描方向上的线条状的喷出不均。
[应用例3]在上述应用例的液状体的喷出方法中,其特征在于,上述被喷出物具有至少排列在上述扫描方向上的多个上述膜形成区域,在上述喷出工序中,使得施加给上述相邻喷嘴的上述能量生成机构的上述不同喷出时间的驱动波形的组合,对于喷出的不同种的上述液状体的每一种而言是不同的。
根据该方法,在将异种的液状体喷出到对应的膜形成区域时,对于液状体的每种而言,使施加给与膜形成区域有关的相邻喷嘴的能量生成机构的不同的喷出时间的驱动波形的组合不同,所以可以将沿着扫描方向喷出的液滴的喷出量的偏倚按照异种液状体的每种来分散。即,即便将异种的液状体从多个喷嘴喷出,扫描方向的线条状的喷出不均也不被强调。
[应用例4]在上述应用例的液状体的喷出方法中,上述被喷出物具有至少排列在上述扫描方向上的多个上述膜形成区域,在上述喷出工序中,使得施加给上述相邻喷嘴的上述能量生成机构的上述不同喷出时间的驱动波形的组合,对于各上述膜形成区域而言是不同的。
根据该方法,可以将与不同的喷出时间的驱动波形的组合的选择相伴随的、扫描方向上的液滴的喷出量的偏倚按照各膜形成区域来分散。即,可以在各膜形成区域抑制扫描方向的线条状的喷出不均,使其不明显。
[应用例5]在上述应用例的液状体的喷出方法中,在上述喷出工序中,可以对于各上述膜形成区域而言,从上述相邻喷嘴的每一个沿着上述扫描的方向喷出多个上述液滴,使施加给上述相邻喷嘴的上述能量生成机构的上述不同喷出时间的驱动波形的组合在上述液滴的每一次喷出时都有所不同。
根据该方法,可以将与不同的喷出时间的驱动波形的组合的选择相伴随的、扫描方向上的液滴的喷出量的偏倚按每次液滴喷出来分散。即,可以在每次液滴喷出时抑制扫描方向的液滴的喷出量的偏倚,使其不明显。
[应用例6]在上述应用例的液状体的喷出方法中,在上述喷出工序中,优选按照使施加上述多个驱动波形中的一部分的上述能量生成机构的数量在每个上述驱动波形时大致相同的方式,设定上述不同喷出时间的驱动波形的组合。
根据该方法,在每个驱动波形时施加的能量生成机构的数量大致相同,所以施加给与膜形成区域有关的相邻喷嘴的能量生成机构电负荷大致相同。因此,每个驱动波形的衰减方式大致相同,可以减轻与驱动波形的组合的选择相伴随的、扫描方向的液滴的喷出量的偏倚。
[应用例7]在上述应用例的液状体的喷出方法中,其特征在于,向上述能量生成机构施加以规定的周期生成的上述多个驱动波形当中的一部分。
根据该方法,以规定的周期向与膜形成区域有关的相邻喷嘴施加喷出时间不同的驱动波形。因此,在避免电串扰的同时,喷出时间之间的喷出条件变得一样,在扫描方向上,可以使液滴的喷出量稳定化。
[应用例8]在上述应用例的液状体的喷出方法中,可以向上述能量生成机构施加在一个周期内生成的上述多个驱动波形中的一部分。
根据该方法,可以避免电串扰,同时在一个周期内从相邻喷嘴向膜形成区域喷出多个液滴。即,能够在更短的时间内向膜形成区域喷出规定量的液状体。
[应用例9]在上述应用例的液状体的喷出方法中,可以向上述能量生成机构施加非周期性生成的上述多个驱动波形中的一部分。
根据该方法,在每个喷出时间喷出条件不同,所以在扫描方向上生成液滴的喷出量的变动。由此,除了由喷嘴间的喷出特性的偏差引起的喷出量的变动之外,还有扫描方向的喷出量的变动,可以二维地使喷出量的变动分散。这样的被二维分散的喷出不均与线条状(一维的)喷出不均相比,辨识性更低,所以结果出现使喷出不均不明显的效果。
[应用例10]本应用例的彩色滤光片的制造方法,是在基板上被划分形成的多个膜形成区域上具有至少三种颜色的着色层的彩色滤光片的制造方法,其特征在于,具有:使用上述液状体的喷出方法将含有着色材料的至少三种颜色的液状体喷出到上述多个膜形成区域的喷出工序;和硬化被喷出的上述液状体,以形成上述至少三种颜色的着色层的硬化工序。
根据该方法,可以抑制扫描方向上的液滴的喷出量的偏倚,减轻由线条状的喷出不均引起的颜色不均,以良好的合格率制造彩色滤光片。
[应用例11]本应用例的有机EL元件的制造方法,是在基板上被划分形成的多个膜形成区域上至少具有发光层的有机EL元件的制造方法,其特征在于,具有:使用上述液状体的喷出方法将含有发光层形成材料的液状体喷出到上述多个膜形成区域的喷出工序;和硬化被喷出的上述液状体,以形成上述发光层的硬化工序。
根据该方法,可以抑制扫描方向上的液滴的喷出量的偏倚,减轻由线条状的喷出不均引起的发光不均或亮度不均,以良好的合格率制造有机EL元件。
附图说明
图1是表示液滴喷出装置的结构的示意立体图。
图2(a)是表示液滴喷头的结构的示意立体图,(b)是表示液滴喷头的多个喷嘴的配置的示意俯视图。
图3是表示控制装置和与控制装置有关的各部的电结构的框图。
图4是表示彩色滤光片的俯视图。
图5是表示彩色滤光片的制造方法的流程图。
图6(a)~(f)是表示彩色滤光片的制造方法的示意剖视图。
图7是表示驱动波形和控制信号的关系的时间图。
图8是表示实施例1的液状体的喷出方法的示意图。
图9是表示实施例2的液状体的喷出方法的示意图。
图10是表示实施例3的液状体的喷出方法的示意图。
图11是表示实施例4的液状体的喷出方法的示意图。
图12是表示液晶显示装置的结构的示意分解立体图。
图13是表示有机EL显示装置的示意剖视图。
图14(a)~(f)是表示有机EL元件的制造方法的示意剖视图。
图中:2…膜形成区域,3、3R、3G、3B…着色层,10…彩色滤光片,22…喷嘴,29…作为能量生成机构的压电元件,30…液滴,100R、100G、100B…含有发光层形成材料的液状体,603…作为有机EL元件的发光元 件部,617R、617G、617B、Lu…发光层,A…作为膜形成区域的发光层形成区域,W…作为被喷出物的工件。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。其中,对于在以下的说明中使用的各附图,为了成为可以辨识各部的大小,适当变更各部的缩放比例。
(实施方式1)
<液滴喷出装置>
首先,对于本实施方式的液滴喷出装置的结构,参照图1~图3进行说明。图1是表示液滴喷出装置的结构的示意立体图。如图1所示,液滴喷出装置100是向作为被喷出物的工件W上以液滴的形式喷出液状体,形成由液状体构成的膜的装置。具有载置工件W的平台104、和搭载有向载置的工件W以液滴的形式喷出液状体的多个液滴喷头20(参照图2)的头单元101。
此外,具有:用于使头单元101在副扫描方向(X方向)上驱动的X方向引导轴102、和使X方向引导轴102旋转的X方向驱动马达103。另外,具有:用于在与副扫描方向垂直的主扫描方向(Y方向)引导平台104的Y方向引导轴105、和卡合在Y方向引导轴105上并旋转的Y方向驱动马达106。具有这些X方向引导轴102和Y方向引导轴105配设在上部的基台107,该基台107的下部具有控制装置108。
进而,为了对头单元101的多个液滴喷头20进行清洗(恢复处理),具有沿着Y方向引导轴105移动的清洗装置109、和用于加热被喷出的液状体并使溶剂蒸发、干燥的加热器111。清洗装置109具有卡合在Y方向引导轴105上并旋转的Y方向驱动马达110。
头单元101上具有将液状体涂敷在工件W上的多个液滴喷头20(参照图2)。此外,通过这些多个液滴喷头20,根据从控制装置108提供的喷出用的控制信号,可以分开喷出液状体。关于该液滴喷头20,如后所述。
X方向驱动马达103并不限于此,例如是步进马达等,当从控制装置108供给了驱动脉冲信号时,使X方向引导轴102旋转。使在X方向引 导轴102上卡合的头单元101在X方向上移动。
同样地,Y方向驱动马达106、110并不限于此,例如是步进马达等,当从控制装置108供给了驱动脉冲信号时,使在Y方向引导轴105上卡合并旋转且具备Y方向驱动马达106、110的平台104以及清洗装置109在Y方向上移动。
就清洗装置109而言,在对液滴喷头20进行清洗时,向面对头单元101的位置移动,与液滴喷头20的喷嘴面密接,进行如下处理,即对不需要的液状体的进行吸引的加盖、对附着有液状体等的喷嘴面进行擦拭的擦除、从液滴喷头20的所有喷嘴进行液状体的喷出的预喷出或者接收不需要的液状体并使其排出的处理。省略对清洗机构109的详细描述。
加热器111并不限于此,例如是通过灯退火对工件W进行热处理的机构,对喷出到工件W上的液状体进行加热,进行用于使溶剂蒸发而变换成膜的热处理。该加热器111的电源接通以及切断也是由控制装置108来控制的。
就液滴喷出装置100的涂敷动作而言,从控制装置108将规定的驱动脉冲信号输送给X方向驱动马达103以及Y方向驱动马达106,使头单元101在副扫描方向(X方向)上相对移动,使平台104在主扫描方向(Y方向)上相对移动。此外,在该相对移动期间,从控制装置108供给喷出用的控制信号,从各液滴喷头20以液滴的形式向工件W的规定区域喷出液状体进行涂敷。
图2是表示液滴喷头的结构的示意图。该图(a)是表示液滴喷头的结构的示意立体图,该图(b)是表示液滴喷头的多个喷嘴的配置的示意俯视图。其中,该图为了明确结构而进行了适当放大或缩小。
如图2(a)所示,液滴喷头20是由具有多个喷嘴22的喷嘴板21、包括与各喷嘴22对应并将其进行分区的分区部24并形成有液状体的流路的贮备板23、和具有作为能量生成机构的压电元件(piezo)29的振动板28构成的三层结构的所谓压电方式喷墨头。由喷嘴板21和贮备板23的分区部24以及振动板28构成多个压力生成室25。各喷嘴22分别与各压力生成室25连通。另外,压电元件29按照与各压力生成室25相对应的方式在振动板28上配设有多个。
在贮备板23上设置有临时贮存通过形成在振动板28上的供给孔28a从容器(省略图示)供给的液状体的共用流路27。另外,填充在共用流路27中的液状体通过供给口26被提供给各压力生成室25。
如图2(b)所示,液滴喷头20具有两个喷嘴列22a、22b,多个(180个)喷嘴22分别以间距P1进行排列。喷嘴22的直径大约为28μm。此外,两个喷嘴列22a、22b相互间错开间距P1的一半即喷嘴间距P2的状态被配设在喷嘴板21上。此时,间距P1大约为140μm。由此,当从与喷嘴列22a、22b正交的方向观察时,360个喷嘴22成为以大致70μm的喷嘴间距P2 排列的状态。因此,具有两个喷嘴列22a、22b的液滴喷头20的有效喷嘴的全长为喷嘴间距P2×359(大约25mm)。另外喷嘴列22a、22b的间隔大约为2.54mm。
液滴喷头20在作为电信号的驱动波形被施加给压电元件29时,压电元件29自身产生变形,使得振动板28产生变形。由此,引起压力生成室25的体积变动,由此引起的泵作用对填充在压力生成室25内的液状体加压,可以从喷嘴22将液状体以液滴30的形式喷出。
其中,本实施方式的液滴喷头20具有所谓两串的喷嘴列22a、22b,但并不限于此,也可以为一串。进而,使液状体以液滴30的形式从喷嘴22喷出的能量生成机构,并不限于压电元件29,还可以是作为电热变换元件的加热器或作为电机械变换元件的静电执行元件等。
图3是表示控制装置以及与控制装置有关的各部的电结构的框图。如图3所示,控制装置108具有:从外部信息处理装置接收液状体的喷出数据的输入缓冲存储器120、和将临时存储在输入缓冲存储器120中的喷出数据在存储机构(RAM)中展开并向关联的各部发送控制信号的处理部122。另外,还具有:接收来自处理部122的控制信号并向X方向驱动马达103和Y方向驱动马达106发送位置控制信号的扫描驱动部123、和接收同样来自处理部122的控制信号并向液滴喷头20发送驱动电压脉冲(驱动波形)的头驱动部124。
由输入缓冲存储器120接收的喷出数据包括:表示工件W上的膜形成区域的相对位置的数据、表示液状体的液滴作为点如何配置在膜形成区域的数据、和指定对液滴喷头20的喷嘴列22a、22b中的哪个喷嘴22进 行驱动(接通-断开)的数据。
处理部122从储存在作为存储机构的RAM121中的喷出数据中将与膜形成区域有关的位置的控制信号发送给扫描驱动部123。扫描驱动部123接收该控制信号,并向X方向驱动马达103发送位置控制信号,使液滴喷头20在副扫描方向(X方向)上移动。另外,向Y方向驱动马达106发送位置控制信号,使保持有工件W的平台104在主扫描方向(Y方向)上移动。由此,按照将液状体的液滴30从液滴喷头20喷出到工件W的所需要的位置上的方式,使液滴喷头20与工件W相对移动。
另外,处理部122从储存在RAM121的喷出数据中,将表示液状体的液滴30作为点如何配置在膜形成区域的数据,变换成每个喷嘴22的4bit的喷出位图数据,发送给头驱动部124。另外,根据指定对液滴喷头20的喷嘴列22a、22b中的哪个喷嘴22进行驱动(接通-断开)的数据,将何时发出向液滴喷头20的压电元件29施加的驱动电压脉冲(驱动波形)的作为“时间检测信号”的锁存(LAT)信号和沟道(CH)信号发送给头驱动部124。头驱动部124接收这些控制信号并向液滴喷头20发送适当的驱动电压脉冲(驱动波形),从喷嘴22喷出液状体的液滴30。
如图2所示,各喷嘴列22a、22b分别与独立的共用流路27连通。因此,当向构成各喷嘴列22a、22b的180个喷嘴22的压电元件29分别同时施加驱动波形时,在相邻的喷嘴22之间,容易出现液滴的喷出量(体积或重量)或喷出速度生成变动的电、机械串扰。
因此,在本实施方式中,处理部122向头驱动部124发送LAT信号和CH信号,以便不是同时从与膜形成区域有关的相邻喷嘴22喷出液滴。具体而言,头驱动部124对应于LAT信号以规定的周期产生驱动电压脉冲(驱动波形)。此外,处理部122按照与工件W和液滴喷头20的相对移动同步并将时序上不同的驱动波形施加给与上述相邻喷嘴22对应的压电元件29的方式,向头驱动部124发送CH信号。进而,在主扫描中,按照对施加给与上述相邻喷嘴22相对应的压电元件29的驱动波形的组合进行至少一次以上的改变的方式,向头驱动部124发送控制信号。由此,在避免电串扰的同时,减轻机械串扰的产生。
<彩色滤光片>
接着,对本实施方式的彩色滤光片进行说明。图4是表示彩色滤光片的俯视图。
如图4所示,彩色滤光片10是在作为透明基板的玻璃基板1的表面具有对多个膜形成区域2进行分区的隔壁部4。在隔膜形成区域2形成有三种颜色(R:红、G:绿、B:蓝)的着色层3。关于各着色层3R、3G、3B,相同颜色的着色层3彼此配置成直线。即,彩色滤光片10具有条纹方式的着色层3。
<彩色滤光片的制造方法>
接着,参照图5以及图6对本实施方式的彩色滤光片的制造方法进行说明。图5是表示彩色滤光片的制造方法的流程图。图6(a)~(f)是表示彩色滤光片的制造方法的示意剖视图。另外,本实施方式的彩色滤光片10的制造方法是使用前述的液滴喷出装置100和后述的液状体的喷出方法的方法。
如图5所示,本实施方式的彩色滤光片10的制造方法具有:在玻璃基板1上形成隔壁部4的工序(步骤S1)、和对形成有隔壁部4的玻璃基板1的表面进行处理的工序(步骤S2)。此外,还具有:向已实施表面处理的玻璃基板1喷出含有作为功能性材料的着色材料的三种颜色的液状体的工序(步骤S3)、和对已喷出的液状体进行干燥和硬化而形成着色层3的工序(步骤S4)。进而,还具有:以覆盖所形成的隔壁部4和着色层3的方式形成平坦化层的工序(步骤S5)、和在平坦化层上形成透明电极的工序(步骤S6)。
图5的步骤S1是隔壁形成工序。在步骤S1中,如图6(a)所示,首先在玻璃基板1的表面形成第一隔壁部4a以对膜形成区域2进行分区。作为形成方法,利用真空蒸镀法或喷溅法使Cr或Al等金属膜或金属化合物的膜在玻璃基板1的表面成膜以使其具有遮光性。此外,利用光刻法,涂敷感光性树脂(光致抗蚀剂)并进行曝光、显影、蚀刻,以便在膜形成区域2上形成开口。接着,利用光刻法,以大约2μm的厚度涂敷感光性的隔壁部形成材料,进行曝光、显影,在第一隔壁部4a上形成第二隔壁部4b。隔壁部4成为由第一隔壁部4a和第二隔壁部4b构成的所谓二层围堰结构。其中,隔壁部4并不限于此,也可以是仅有使用具有遮光性的 感光性隔壁部形成材料形成的第二隔壁部4b的一层结构。然后,进行至步骤S2。
图5的步骤S2是表面处理工序。在步骤S2中,在后来的液状体的喷出工序中,喷出的液状体弹落于膜形成区域2并润湿扩展,由此对玻璃基板1的表面实施亲液处理。另外,对第二隔壁部4b的至少头顶部实施疏液处理,使得即便喷出的液状体的一部分弹落于第二隔壁部4b也会收容于膜形成区域2内。
作为表面处理方法,对形成有隔壁部4的玻璃基板1进行以O2为处理气体的等离子体处理和以氟系气体为处理气体的等离子体处理。即,对膜形成区域2实施亲液处理,随后对由感光性树脂构成的第二隔壁部4b的表面(包括壁面)实施疏液处理。其中,如果形成第二隔壁部4b的材料自身具有疏液性,也可以省掉后者的处理。然后,进行至步骤S3。
图5的步骤S3是液状体的喷出工序。在步骤S3中,如图6(b)所示,在液滴喷出装置100的平台104上载置已实施表面处理的玻璃基板1。此外,与载置有玻璃基板1的平台104和液滴喷头20向主扫描方向的相对移动同步,从填充了含有着色材料的液状体液滴喷头20的多个喷嘴22向膜形成区域2喷出液滴30。关于向膜形成区域2喷出的液状体的总喷出量,为了在后来的干燥工序(步骤S4)中得到规定的膜厚,根据已预先设定喷出次数等的喷出数据,从控制装置108的处理部122向头驱动部124发送适当的控制信号进行控制。详细的液状体的喷出方法如后所述。然后,进行至步骤S4。
图5的步骤S4是干燥工序。在步骤S4中,如图6(c)所示,通过液滴喷出装置100所具有的加热器111对玻璃基板1进行加热,从喷出的液状体中蒸发溶剂成分而使其硬化,形成着色材料构成的着色层3。
图5的步骤S5是平坦化层形成工序。在步骤S5中,如图6(e)所示,以覆盖着色层3和第二隔壁部4b的方式形成平坦化层6。作为形成方法,可以举出利用旋涂法、辊涂法等涂敷丙烯酸系树脂并使其干燥的方法。另外,还可以采用在涂敷感光性丙烯酸树脂之后照射紫外线使其固化的方法。膜厚大约为100nm。其中,如果形成有着色层3的玻璃基板1的表面比较平坦,则可以省掉平坦化层形成工序。然后,进行至步骤S6。
图5的步骤S6是透明电极形成工序。在步骤S6中,如图6(f)所示,在平坦化层6上,由ITO(Indium Tin Oxide)等构成的透明电极7成膜。作为成膜方法,可以举出以ITO等导电材料为靶在真空中蒸镀或溅射的方法。膜厚大约为10nm。所形成透明电极7通过使用彩色滤光片10的电光学装置适当加工成必要的形状(图案)。
在本实施方式中,首先,将含有R(红色)的着色材料的液状体喷出到膜形成区域2,使其干燥,由此形成着色层3R,接着,按照G(绿色)、B(蓝色)的顺序依次喷出含有不同着色材料的液状体并进行干燥,由此如图6(d)所示形成三种颜色的着色层3R、3G、3B。其中,并不限于此,例如,在步骤S3的液状体的喷出工序中,将含有不同着色材料的三种颜色的液状体分别填充于不同的液滴喷头20,在头单元101上装备各液滴喷头20,从各液滴喷头20向所需要的膜形成区域2喷出液状体。此外,也可以使用在能使溶剂的蒸气压恒定而进行干燥的减压干燥装置中安装玻璃基板1后进行减压干燥的方法。
<液状体的喷出方法>
根据实施例对本实施方式的液状体的喷出方法进行更详细的说明。
首先,参照图7对本实施方式的驱动波形进行说明。图7是表示驱动波形和控制信号的关系的时间图。
如图7所示,对与各喷嘴22对应的压电元件29(参照图2),根据在控制信号LAT的时间被锁存的每一个喷嘴22的接通/断开数据(喷出数据),选择的驱动波形A1、B1、C1、A2、B2、C2、…的一部分后进行供给。系外,在供给驱动波形的时间,从喷嘴22喷出液滴30。其中,各驱动波形是被设计成通过提供给压电元件29而喷出规定量的液滴30的相同形状、大小的波形。
驱动波形的选择是通过对驱动波形的供给时间进行规定的控制信号CH1~CH3进行的。即,通过控制信号CH1选择第一***的时间的驱动波形A1、A2、…;通过控制信号CH2选择第二***的时间的驱动波形B 1、B2、…;通过控制信号CH3选择第三***的时间的驱动波形C1、C2、…。
在本实施方式中,使驱动波形的供给时间的***(以控制信号LAT 为基准的相对序列)和压电元件29分别建立对应关系,所述压电元件29对应于和膜形成区域2有关的喷嘴22,由此不会出现喷出时间的重复。由此,至少适当减轻电串扰,由串扰引起的喷嘴间的喷出特性(喷出量或喷出速度等)的偏差会相对缓和。另外,各***的时间变得具有周期性,所以喷出条件在各喷出时间之间一样,可以使液滴30的喷出量在主扫描方向上稳定化。另外,在控制信号LAT的一个周期内(1个锁存期内)生成三个驱动波形,所以如果在一个锁存期内向相同压电元件29施加三个驱动波形,可以从同一喷嘴22改变喷出时间来喷出三滴液滴30。进而,如果分别将一个锁存期内的三个驱动波形施加给其他的压电元件29,则可以从三个喷嘴22以不同的喷出时间喷出液滴30。以后,向喷嘴22的压电元件29施加驱动波形表现为向喷嘴22施加驱动波形。
在液滴喷出装置100中,例如,使液滴喷头20(多个喷嘴22)与玻璃基板1在主扫描中的相对移动速度为200mm/秒。另外,使控制信号LAT的周期即驱动频率为20kHz。在该喷出条件下,关于主扫描中一次喷出的喷出分辨率,如果以一个锁存期为基准将三个驱动波形中的一个施加给使用的喷嘴22,大约为10μm。换言之,当将三个驱动波形施加给连续使用的喷嘴22时,可以改变喷出时间在主扫描方向上以大约3.3μm的最小间距喷出液滴。
(实施例1)
图8是表示实施例1的液状体的喷出方法的示意图。详细而言,是表示喷嘴列的驱动波形的选择和膜形成区域中液滴的配置的示意图。
如图8所示,对喷嘴列22a的180个喷嘴22附以喷嘴编号。另外,例示了向各喷嘴22施加的驱动波形的波形选择的方法。波形选择中的编号1是指在图7的第一***的时间生成的驱动波形A1、A2…。同样地,编号2是指在第二***的时间生成的驱动波形B1、B2…,编号3是在第三***的时间生成的驱动波形C1、C2…。以下,将图中带有○的编号1~3成为波形选择的***编号1~3。
膜形成区域2的大小或X方向以及Y方向上的配置间距是设计事项,但在实施例1中,相对于喷嘴22的配置间距(大约140μm),在一次的主扫描中,两个喷嘴22成为与各自的膜形成区域2相关联的状态。换言之, 按照使图4所示的彩色滤光片10的条纹方向与喷嘴列方向一致的方式,来相对配置液滴喷头20和玻璃基板1。
在主扫描中,不使用的喷嘴是通过对膜形成区域2进行分区的隔壁部4的喷嘴22以及假想被喷出的液滴的至少一部分挂在隔壁部4上的喷嘴22。即,使其不喷出。此外,在各膜形成区域2,分别从相邻的喷嘴22(使用的喷嘴)在主扫描方向上喷出两滴液滴。在膜形成区域2,从X方向引出的点划线表示当施加第一~第三***的驱动波形时的液滴在主扫描方向(Y方向)上的位置。其中,图8是对于被喷出同种液状体的膜形成区域2,表示选择波形的组合和针对此的液滴的配置图案的图。
波形选择1是依次反复***编号1~***编号3使得与喷嘴编号1~180对应。波形选择2是相对于波形选择1将***编号1~***编号3的选择顺序错开一个。波形选择3是相对于波形选择2将***编号1~***编号3的选择顺序错开一个。
实施例1的液状体的喷出方法是以上述喷嘴列22a中的波形选择为前提的。即,为了不在相同时间施加驱动波形,从第一~第三***的驱动波形中选择(组合)两个***施加给与膜形成区域2有关的相邻喷嘴22。
在应用了波形选择1时,例如,向喷嘴编号2的喷嘴22施加第二***的驱动波形B1、B2。向相邻的喷嘴编号3的喷嘴22施加第三***的驱动波形C1、C2。由此,从喷嘴编号2、3的各喷嘴22向膜形成区域2喷出的液滴的配置如同A图案那样是4个液滴在主扫描方向上相互错开。
如果应用波形选择1向在主扫描方向上排列的各膜形成区域2反复喷出液滴,通常向使用的喷嘴22施加同一***的驱动波形。如此,在相邻的喷嘴22之间,尽管至少可以避免电串扰,但通过喷嘴22之间的喷出特性偏差,所喷出的液滴的喷出量有可能生成偏差。如果从相邻的喷嘴22沿着主扫描方向连续喷出喷出量有偏差的液滴,则出现线条状的喷出不均而显现出来。
在实施例1的液状体的喷出方法中,为了抑制这样的喷出不均,在主扫描中,对于每个膜形成区域2,改变施加给相邻喷嘴22的驱动波形的***。具体而言,对于每个膜形成区域2应用波形选择1、2、3当中的任意,所以液滴的配置成为A图案、B图案、C图案当中的任意一个。可以 自A图案至C图案依次反复,还可以是随机的。优选相同液滴的喷制图案不是连续的。即,使由喷嘴22之间的喷出特性偏差引起的液滴的喷出量的偏差在主扫描方向上分散。
(实施例2)
接着,关于实施例2的液状体的喷出方法,以其与实施例1的不同点为中心进行说明。图9是表示实施例2的液状体的喷出方法的示意图。
如图9所示,实施例2的液状体的喷出方法相对于实施例1而言,在波形选择1中第一~第三***的驱动波形向喷嘴编号的分配方法是不同的。具体而言,当描述喷嘴列22a中驱动波形的***的排列顺序时,为***编号1、2、3、2、3、1、3、1、2…(以下为其重复)。通过这样的波形选择,不会对相邻喷嘴22施加相同***的驱动波形。另外,按照被施加相同***的驱动波形的喷嘴22的数量(使用的喷嘴22的数量)在各***中大致相等的方式进行设定。由此,使液滴喷出时的各驱动波形的变形方式大致均匀化,对由驱动波形的变形引起的液滴的喷出量的偏倚进行抑制。其他喷出条件(波形选择的方法)与实施例1相同。
即,由于在每个膜形成区域2应用波形选择1、2、3当中的任意一个,所以液滴的配置成为D图案、E图案、F图案当中的任意一种。
(实施例3)
接着,关于实施例3的液状体的喷出方法,以其与实施例2的不同点为中心进行说明。图10是表示实施例3的液状体的喷出方法的示意图。
如图10所示,实施例3的液状体的喷出方法相对于实施例2而言,在波形选择1中第一~第三***的驱动波形向喷嘴编号的分配方法是相同的,但对于来自相同喷嘴22的液滴的喷出,依次替换波形选择1~6。波形选择2~6相对于波形选择1,是将第一~第三***的驱动波形的选择依次错开一个喷嘴。由此,液滴的配置成为G图案、H图案、J图案中的任意。由此,在与膜形成区域2有关的相邻喷嘴22中,每当喷出液滴时,驱动波形的***就会改变。换言之,对于相同喷嘴22,在每次喷出液滴时都施加不同的驱动波形。因此,可以进一步分散在各膜形成区域2配置的液滴的喷出量的偏倚。
(实施例4)
接着,关于实施例4的液状体的喷出方法,以其与实施例1的不同点为中心进行说明。图11是表示实施例4的液状体的喷出方法的示意图。
如图11所示,实施例4的液状体的喷出方法相对于实施例1而言,喷嘴列22a与膜形成区域2的相对配置是不同的。在实施例4中,被喷出同种液状体的膜形成区域2在主扫描方向(Y方向)上连续排列。在副扫描方向(X方向)上,被喷出异种液状体的膜形成区域2隔开规定的间隔排列。因此,通过喷出一次而使用的喷嘴22的数量比实施例1少。进而,与实施例2一样,按照在每个驱动波形使用的喷嘴22的数量大致相等的方式进行设定。由此,每个驱动波形的喷出所引起的电负荷进一步减小。对于每个被喷出同种液状体的膜形成区域2,施加给使用的喷嘴22的驱动波形的组合(波形选择)不同,这一点与实施例1相同。所以,液滴的配置成为K图案、L图案、M图案的任意一种,由驱动波形的变形引起的液滴喷出量的偏倚被进一步抑制。其中,在实施例4的情况下,在主扫描中,将液滴配置在矩形的膜形成区域2的长度方向,所以从使用的喷嘴22向各膜形成区域2喷出的液滴数量(喷出数)不只是两滴,还可以进一步增加。
在上述实施例1~实施例4中,为了方便起见,上述的说明仅着眼于喷嘴列22a,但实际上就补齐喷嘴列22a的间距那样的位置而言,也是从喷嘴列22b(参照图2)进行相同的喷出。
另外,向膜形成区域2赋予的液状体的总喷出量(必须量),根据所要求的膜的特性(如果是彩色滤光片,则为透光率、色度、彩度等光学特性),考虑膜形成区域2的大小(面积)或液状体的溶质浓度来确定。因此,在通过多次主扫描向膜形成区域2赋予上述总喷出量的情况下,优选在每次主扫描时使上述液滴的配置图案不同。即,优选在每次主扫描时使波形选择的组合不同。由此,可以进一步分散液滴的喷出量的偏倚。
进而,如果使多个喷嘴22(液滴喷头20)进行副扫描,改变与膜形成区域2有关的喷嘴22进行主扫描,则可以使由喷嘴间的喷出特性偏差引起的液滴喷出量的偏倚得到进一步分散。
如此改变施加给与膜形成区域2有关的相邻喷嘴22的不同喷出时间的驱动波形的组合,可以通过在每次主扫描时进行至少一次来发挥相应的 作用和效果。
另外,在上述实施例1~实施例4中,相对于波形选择1,在喷嘴列方向上将第一~第三***的驱动波形的选择依次错开一个喷嘴来设定其他的波形选择,这在将液滴的配置图案进行喷出数据化时,可以沿袭引用了波形选择1的液滴的配置图案,所以可以比较容易地进行。
<液晶显示装置>
接着,简单说明具有彩色滤光片的液晶显示装置。图12是表示液晶显示装置的结构的示意分解立体图。
如图12所示,液晶显示装置200具有:TFT(Thin Film Transistor)透过型的液晶显示面板220、和对液晶显示面板220进行照明的照明装置216。液晶显示面板220具有:具有彩色滤光片的对向基板201、具有连接像素电极210和三个端子中的一个的TFT元件211的元件基板208、和由一对基板201、208夹持的液晶(省略图示)。另外,在成为液晶显示面板220的外面侧的一对基板201、208的表面,配设使透过的光偏向的上偏振片214和下偏振片215。
对向基板201是由透明的玻璃等材料形成,在夹持液晶的表面侧,在由隔壁部204进行矩阵状分区的多个膜形成区域,形成有红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)三种颜色的彩色滤光片205R、205G、205B。隔壁部204是由下层围堰202和上层围堰203构成,所述下层围堰202是由Cr等具有遮光性的金属或其氧化膜形成并被成为黑矩阵,所述上层围堰203形成下层围堰202上(在附图中朝下)且由有机化合物形成。另外,还具有:作为对隔壁部204和彩色滤光片205R、205G、205B进行覆盖的平坦化层的覆盖层(OC层)206、和以覆盖OC层206的方式形成的由ITO(Indium Tin Oxide)等透明导电膜等构成的对向电极207。对向基板201使用上述实施方式的彩色滤光片10的制造方法进行制造(应用实施例1乃至4的任意一个实施例)。
元件基板208同样是由透明玻璃等材料构成,在夹持液晶的表面侧,隔着绝缘膜209具有形成为矩阵状的像素电极210和与像素电极210对应形成的多个TFT元件211。TFT元件211的三个端子当中不与像素电极210连接的其他两个端子,和以相互绝缘的状态按照围绕像素电极210的 方式配设成格子状的扫描线212以及数据线213连接。
照明装置216例如使用白色的LED、EL、冷阴极管等作为光源,只要具有能够向液晶显示面板220射出来自这些光源的光的导光板或扩散板、反射板等结构,可以是任意装置。
由于本实施方式的液晶显示装置200具有对向基板201,所以具有颜色不均等显示不均少的高显示质量,所述对向基板201具有使用上述实施方式的彩色滤光片10的制造方法制造的彩色滤光片205R、205G、205B。
另外,液晶显示面板220作为有源元件,并不限于此TFT元件211,可以具有TFD(Thin Film Diode)元件,进而,只要是在至少一方的基板具有彩色滤光片,可以是构成像素的电极按照相互交叉的方式配置的无源型的液晶显示装置。另外,上下偏振片214、215可以与出于改善视角依赖性的目的等而使用的相位差薄膜等光学功能性薄膜组合使用。
根据上述实施方式1,得到以下的效果。
(1)上述实施例1的液状体的喷出方法,是对在主扫描方向上排列的每个膜形成区域2所应用的波形选择进行切换,所以对与膜形成区域2有关的相邻喷嘴22施加不同喷出时间的驱动波形,至少减轻电串扰。再有,可以抑制多个喷嘴22的喷出特性偏差所引起的液滴喷出量的偏倚,可以降低主扫描方向上的线条状喷出不均。
(2)上述实施例2的液状体的喷出方法,当将时间不同的第一~第三***的驱动波形向喷嘴列22a的各喷嘴22进行分配时,就各***的驱动波形而言,设定成使用的喷嘴22的数量大致相等。因此,除了上述实施例1的效果之外,可以使各驱动波形的变形大致均匀化,抑制液滴的喷出量的偏倚。
(3)上述实施例3的液状体的喷出方法,是对于在主扫描方向上排列的各膜形成区域2,改变每次喷出液滴时应用的波形选择,所以除了上述实施例2的效果之外,可以抑制每个膜形成区域2的液滴喷出量的偏倚,进一步减轻主扫描方向上的线条状喷出不均。
(4)上述实施例4的液状体的喷出方法,是对在主扫描方向上连续排列的被喷出同种液状体的膜形成区域2的每一个,应用不同的波形选择,从与该膜形成区域2有关的相邻喷嘴22喷出液滴。与实施例2一样, 设定成每个驱动波形使用的喷嘴22的数量大致相等,而且与实施例1相比,被同时施加驱动波形的使用的喷嘴22的数量减少。由此,除了实施例1的效果之外,与液滴的喷出有关的电负荷进一步减小,可以进一步抑制由驱动波形的变形引起的液滴喷出量的偏倚。
(5)上述实施方式1的彩色滤光片10的制造方法,使用上述液状体的喷出方法,分别向需要的膜形成区域2喷出三种颜色的液状体,进行干燥,由此形成着色层3R、3G、3B。因此,可以减轻主扫描方向上的线条状喷出不均,以高合格率制造彩色滤光片。
(实施方式2)
接着,对具有本实施方式的有机EL(电致发光)元件的有机EL显示装置和有机EL元件的制造方法进行说明。
<有机EL显示装置>
图13是表示有机EL显示装置的示意剖视图。如图13所示,有机EL显示装置600具备:具有作为有机EL元件的发光元件部603的元件基板601、和与元件基板601隔开空间622并进行密封的密封基板620。元件基板601在基板上具有电路元件部602。发光元件部603在电路元件部602上重叠形成,并由电路元件部602进行驱动。在发光元件部603上,三种颜色的发光层617R、617G、617B分别形成在作为膜形成区域的发光层形成区域A上,呈条纹状。元件基板601是以与三种颜色的发光层617R、617G、617B相对应的三个发光层形成区域A为一组像素,该像素在元件基板601的电路元件部602上被配置成矩阵状。有机EL显示装置600是来自发光元件部603的发光向元件基板601侧射出的装置。
密封基板620是由玻璃或金属构成,所以借助密封树脂与元件基板601接合,在被密封的内侧表面贴附有吸气剂621。吸气剂621对侵入到元件基板601和密封基板620之间的空间622的水或氧进行吸收,防止发光元件部603因侵入的到水或氧而劣化。其中,可以省略该吸气剂621。
元件基板601是在电路元件部602上具有多个发光层形成区域A的基板,其具有:对各发光层形成区域A进行分区的隔壁部618、在各发光层形成区域A上形成的电极613、在电极613上层叠的空穴注入/输送层 617a。另外,还具有发光元件部603,所述发光元件部603具有向多个发光层形成区域A内赋予含有发光层形成材料的三种液状体而形成的发光层617R、617G、617B。隔壁部618是由下层围堰618a和对发光层形成区域A进行实质分区的上层围堰618b构成,下层围堰618a被设置成向发光层形成区域A的内侧伸出,为了防止电极613和各发光层617R、617G、617B直接接触而产生电短路,由SiO2等无机绝缘材料形成。
元件基板601例如是由玻璃等透明的基板形成,在元件基板601上形成由硅氧化物膜构成的基底保护膜606,在该基底保护膜606上形成有由硅构成的岛状的半导体膜607。其中,半导体膜607上,通过高浓度P离子注入形成有源区域607a以及漏区域607b。其中,未导入P离子的部分成为沟道区域607c。进而,形成覆盖基底保护膜606和半导体膜607的透明栅极绝缘膜608,在栅极绝缘膜608上形成由Al、Mo、Ta、Ti、W等构成的栅电极609,在栅电极609以及栅极绝缘膜608上形成透明的第一层间绝缘膜611a和第二层间绝缘膜611b。栅电极609被设置在与半导体膜607的沟道区域607c对应的位置。另外,形成有贯通第一层间绝缘膜611a和第二层间绝缘膜611b且分别与半导体膜607的源区域607a、漏区域607b连接的接触孔612a、612b。此外,在第二层间绝缘膜611b上,由ITO(Indium Tin Oxide)等构成的透明的电极613形成规定形状的图案而被配置,一个接触孔612a与电源线613连接。另外,另一个接触孔612b与电源线614连接。由此,在电路元件部602上形成有与各电极613连接的驱动用的薄膜晶体管615。其中,在电路元件部602上也形成保持电容和开关用的薄膜晶体管,但在图13中对它们的图示进行了省略。
发光元件部603具有:作为阳极的电极613、在电极613上依次层叠的空穴注入/输送层617a、各发光层617R、617G、617B(总称为发光层Lu)、和以覆盖上层围堰618b和发光层Lu的方式层叠的阴极604。由空穴注入/输送层617a和发光层Lu构成激发发光的功能层617。其中,只要用透明的材料构成阴极604和密封基板620以及吸气剂621,就可以从密封基板620侧射出发出的光。
有机EL显示装置600具有与栅电极609连接的扫描线(图示省略)和与源区域607a连接的信号线(图示省略),当通过由扫描线传输扫描信 号,开关用的薄膜晶体管(省略图示)接通时,此时的信号线的电位由保持电容来保持,根据该保持电容的状态,决定驱动用的薄膜晶体管615的导通·截止状态。此外,借助驱动用的薄膜晶体管615的沟道区域607c,电流从电源线614流向电极613,进而借助空穴注入/输送层617a和发光层Lu,电流流向阴极604。发光层Lu根据在其中流过的电流量进行发光。有机EL显示装置600通过这样的发光元件部603的发光机制,可以显示所需要的文字或图像等。另外,就有机EL显示装置600而言,发光层Lu是使用上述实施方式1的液状体的喷出方法而形成的,所以可以减轻由喷嘴列22a(22b)的喷出特性偏差引起的发光不均、亮度不均等显示不良,具有高显示质量。
<有机EL元件的制造方法>
接着参照图14对作为本实施方式的有机EL元件的发光元件部603的制造方法进行说明。图14(a)~(f)是表示有机EL元件的制造方法的示意剖视图。其中,在图14(a)~(f)中,在元件基板601上形成的电路元件部602省略了图示。
本实施方式的发光元件部603的制造方法,具有:在与元件基板601的多个发光层形成区域A对应的位置上形成电极613的工序、和以在电极613上挂住一部分的方式形成下层围堰618a进而在下层围堰618a上以实质上对发光层形成区域A进行分区的方式形成上层围堰618b的隔壁部形成工序。另外,还具有对由上层围堰618b分区的发光层形成区域A进行表面处理的工序、向已实施表面处理的发光层形成区域A赋予含有空穴注入/输送层形成材料的液状体而喷出描绘空穴注入/输送层617a的工序、对喷出的液状体进行干燥而使空穴注入/输送层617a成膜的工序。另外,还具有对形成有空穴注入/输送层617a的发光层形成区域A进行表面处理的工序、向已实施表面处理的发光层形成区域A喷出含有发光层形成材料的三种液状体的喷出工序、和对喷出的三种液体进行干燥而使发光层Lu成膜的工序。进而,还具有以覆盖上层围堰618b和发光层Lu的方式形成阴极604的工序。各液状体向发光层形成区域A的赋予是使用上述实施方式1的液状体的喷出方法进行的。
在电极(阳极)形成工序中,如图14(a)所示,在与已形成电路元 件部602的元件基板601的发光层形成区域A相对应的位置上形成电极613。作为形成方法,例如使用ITO等透明电极材料在真空中利用溅射法或蒸镀法在元件基板601的表面形成透明电极膜。随后,可以举出利用光刻法仅残留必要的部分而进行蚀刻形成电极613的方法。然后,进行至隔壁部形成工序。
在隔壁部形成工序中,如图14(b)所示,以覆盖元件基板601的多个电极613的一部分的方式形成下层围堰618a。作为下层围堰618a的材料,使用作为无机材料的绝缘性的SiO2(氧化硅)。作为下层围堰618a的形成方法,例如可以举出如下的方法:对应于后来形成的发光层Lu,使用抗蚀剂等掩蔽各电极613的表面。然后将被掩蔽的元件基板601投入到真空装置中,以SiO2为靶或原料进行溅射或真空蒸镀,由此形成下层围堰618a。关于抗蚀剂等的掩蔽,后来被剥离。其中,下层围堰618a是由SiO2形成的,所以只要其膜厚为200nm,则就具有足够的透明性,后来即便层叠空穴注入/输送层617a以及发光层Lu,也不会阻碍发光。
接着,按照对各发光层形成区域A进行实质分区的方式在下层围堰618a上形成上层围堰618b。作为上层围堰618b的材料,优选对后述含有发光层形成材料的三种液状体100R、100G、100B的溶剂具有耐久性的材料,进一步优选能够通过以氟系气体为处理气体的等离子体处理进行疏液化例如所谓丙烯酸树脂、环氧树脂、感光性聚酰亚胺等的有机材料。作为上层围堰618b的形成方法,例如利用辊涂法或旋涂法在形成有下层围堰618a的元件基板601的表面涂敷感光性的上述有机材料并使其干燥,形成厚度约为2μm的感光性树脂层。此外,可以举出使以与发光层形成区域A对应的大小设置有开口部的掩模与元件基板601在规定的位置对向并进行曝光、显影,由此形成上层围堰618b的方法。由此,形成具有下层围堰618a和上层围堰618b的隔壁部618。然后,进行至表面处理工序。
在对发光层形成区域A进行表面处理的工序中,对于形成有隔壁部618的元件基板601的表面,首先以O2气为处理气体进行等离子体处理。由此,使电极613的表面、下层围堰618a的伸出部以及上层围堰618b的表面(包括壁面)活化而进行亲液处理。接着,以CF4等氟系气体为处理气体进行等离子体处理。由此氟系气体仅与由作为有机材料的感光性树脂 形成的上层围堰618b的表面生成反应而进行疏液处理。然后,进行至空穴注入/输送层形成工序。
在空穴注入/输送层形成工序中,如图14(c)所示,将含有空穴注入/输送层形成材料的液状体90赋予给发光层形成区域A。作为赋予液状体90的方法,使用图1的液滴喷出装置100。从液滴喷头20喷出的液状体90作为液滴弹落于元件基板601的电极613后润湿扩展。液状体90是根据发光层形成区域A的面积以液滴的形式而被喷出必需量。然后进行至干燥·成膜工序。
在干燥·成膜工序中,通过用例如液滴喷出装置100所具有的加热器111(灯退火等)对元件基板601进行加热,使液状体90的溶剂成分干燥而将其除去,在电极613的被下层围堰618a分区的区域形成空穴注入/输送层617a(参照该图(d))。在本实施方式中,作为空穴注入/输送层形成材料,使用PEDOT(聚乙烯二氧基噻吩:Polyethylene Dioxy Thiophene)。其中,此时,在各发光层形成区域A形成由相同材料构成的空穴注入/输送层617a,但也可以对应后来形成的发光层Lu,对每个发光层形成区域A改变空穴注入/输送层617a的材料。然后进行至下一道表面处理工序。
在下一道表面处理工序中,在使用上述的空穴注入/输送层形成材料形成空穴注入/输送层617a的情况下,其表面相对于三种液状体100R、100G、100B具有疏液性,所以按照至少使其发光层形成区域A的区域内再次具有亲液性的方式进行表面处理。作为表面处理的方法,涂敷并干燥三种液状体100R、100G、100B所使用的溶剂。作为溶剂的涂敷方法,可以举出喷射法、旋涂法等方法。然后进行至液状体的喷出工序。
在液状体的喷出工序中,如图14(d)所示,向多个发光层形成区域A赋予含有发光层形成材料的三种液状体100R、100G、100B。液状体100R含有发出红色光的发光层形成材料,液状体100G含有发出绿色光的发光层形成材料,液状体100B含有发出蓝色光的发光层形成材料。已弹落的各液状体100R、100G、100B在发光层形成区域A润湿扩展,截面形状上溢成圆弧状。作为赋予这些液状体100R、100G、100B的方法,使用上述实施方式1的液状体的喷出方法。其中,各发光层形成材料可以使用适于湿式涂敷方法的公知材料。然后进行至干燥·成膜工序。
在干燥·成膜工序中,如图14(e)所示,使被喷出的各液状体100R、100G、100B的溶剂成分干燥而将其除去,在各发光层形成区域A的空穴注入/输送层617a上,各发光层617R、617G、617B以层叠的方式成膜。作为被喷了各液状体100R、100G、100B的元件基板601的干燥方法,优选能使溶剂的蒸发速度大致恒定的减压干燥。然后进行至阴极形成工序。
在阴极形成工序中,如图14(f)所示,以覆盖元件基板601的各发光层617R、617G、617B和上层围堰618b的表面的方式形成阴极604。作为阴极604的材料,优选组合使用Ca、Ba、Al等金属或LiF等氟化物。特别优选在接近发光层617R、617G、617B的一侧形成功函数小的Ca、Ba、LiF的膜,在远离的一侧形成功函数大的Al等的膜。另外,可以在阴极604上层叠SiO2、SiN等保护层。如此,可以防止阴极604的氧化。作为阴极604的形成方法,可以举出蒸镀法、溅射法、CVD法等。特别从可以防止发光层617R、617G、617B的因热出现的损伤的观点来看,优选蒸镀法。
如此完成的元件基板601,具有将必需量的各液状体100R、100G、100B均匀地赋予在对应的发光层形成区域A上且干燥·成膜后的膜厚大致恒定的各发光层617R、617G、617B。
上述实施方式2的效果如下所示。
(1)关于上述实施方式2的发光元件部603的制造方法,在液状体100R、100G、100B的喷出工序中,使用上述实施方式1的液状体的喷出方法,以液滴的形式向发光层形成区域A喷出各液状体100R、100G、100B。因此,减轻由液滴喷头20的各喷嘴列22a、22b的喷出特性偏差引起的喷出不均,得到干燥·成膜后的膜厚大致恒定的各发光层617R、617G、617B。
(2)如果使用上述实施方式2的发光元件部603的制造方法,制造有机EL显示装置600,各发光层617R、617G、617B的膜厚大致恒定,所以各发光层617R、617G、617B的电阻大致恒定。由此,当利用电路元件部602向发光元件部603施加驱动电压使其发光时,由各发光层617R、617G、617B的电阻不均引起的发光不均或亮度不均等得到减轻。即,可以制造发光不均或亮度不均等少且具有良好的显示质量的有机EL显示装 置600。
除了上述实施方式之外,可以进行各种变形。以下举出变形例进行说明。
(变形例1)在上述实施方式1的液状体的喷出方法的实施例1~4中,在与膜形成区域2有关的相邻喷嘴22中应用的波形选择可以因喷出的异种液状体而不同。由此,能够抑制由异种液状体的喷出对喷嘴列的喷出特性偏差所引起的在主扫描方向上的线条状喷出不均的强调。
(变形例2)在上述实施方式1的液状体的喷出方法中,在每个锁存期内生成的驱动波形的数量并不限于此。鉴于使得生成控制信号LAT以及沟道信号CH的头驱动部124的电路结构,可以在每个锁存期内生成时间不同的两个驱动波形。或者,只要是可以进行高频驱动的液滴喷头20的结构,就还可以将在每个锁存期内生成的驱动波形增加至4个以上。由此,可以增加单位时间的液滴喷出数量,高效地向膜形成区域赋予必须量的液状体。
(变形例3)在上述实施方式1的液状体的喷出方法中,驱动波形的生成并不限于周期性的。例如,还可以非周期性地生成驱动波形。由此,每个喷出时间的喷出条件不同,所以在主扫描方向上,液滴的喷出量的变动状态生成变化。由此,可以向由喷嘴间的喷出特性偏差引起的喷出量的变动中附加主扫描方向上的喷出量的变动,使喷出量的不均二维分散。即,向主扫描方向上的一维线条状喷出不均不明显。
(变形例4)在上述实施方式1的液状体的喷出方法中,多个驱动波形并不限于相同的形状、大小。例如,在***编号1~3的驱动波形中,可以使驱动电压不同。由此,可以通过波形选择使液滴的喷出量生成变动。即,可以使每次液滴喷出时的喷出量分散。
(变形例5)在上述实施方式1的液状体的喷出方法中,可以与作为被喷出物的玻璃基板1上的膜形成区域2的配置相对应,组合实施例1~4的液状体的喷出方法。例如,以在一个玻璃基板1中不同大小的膜形成区域2按大小区分配置的情况、或将膜形成区域2的条纹方向分成X方向和Y方向进行配置的情况等为应用例而举出。即,根据与膜形成区域2有关的喷嘴22的数量,采用最佳的液状体的喷出方法,可以以稳定的喷 出量向各膜形成区域2赋予必须量的液状体。
(变形例6)在上述实施方式1的彩色滤光片10的制造方法中,三种颜色的着色层3R、3G、3B的配置并不限于条纹方式。即便是斜向排列同种颜色的着色层3的镶嵌方式、在三角形的顶点位置配置各种颜色的着色层3的Δ(delta)方式,也可以应用上述液状体的喷出方法。另外,着色层3并不限于三种颜色,还可以是添加了R、G、B以外的颜色的多种颜色。
(变形例7)上述实施方式2的发光元件部603的制造方法并不限于形成三种颜色的发光层Lu。例如,还可以是白色或红色等单色的结构。由此,可以提供具有单色的有机EL元件的照明装置或感光装置。
(变形例8)可以应用上述实施方式1的液状体的喷出方法的器件的制造方法,并不限于彩色滤光片的制造方法或有机EL元件的制造方法。例如,可以用于向基板上的膜形成区域喷出含有导电材料的液状体以形成具有固定图案的配线的金属配线的制造方法、向基板上的膜形成区域喷出含有取向膜形成材料的液状体以形成取向膜的取向膜的制造方法等。
Claims (11)
1.一种液状体的喷出方法,其包括喷出工序,即与扫描同步,在该扫描的过程中,对向配置多个喷嘴和具有膜形成区域的被喷出物并使两者相对移动,向设置在所述多个喷嘴的每一个上的能量生成机构施加分时生成的多个驱动波形的一部分,从所述多个喷嘴以液滴的形式将含有功能性材料的液状体喷出到所述膜形成区域,
在所述喷出工序中,在所述扫描的过程中,向由所述多个喷嘴构成的喷嘴列中的、与所述膜形成区域相关的相邻喷嘴的所述能量生成机构,施加所述多个驱动波形中互不相同的喷出时间的驱动波形,并且使得所施加的所述互不相同的喷出时间的驱动波形的组合改变至少一次以上。
2.如权利要求1所述的液状体的喷出方法,其特征在于,
在所述喷出工序中,多次进行所述扫描,从所述多个喷嘴向所述膜形成区域喷出所述液滴,使施加给与所述膜形成区域有关的相邻喷嘴的所述能量生成机构的所述互不相同的喷出时间的驱动波形的组合在每一次所述扫描时都有所不同。
3.如权利要求1所述的液状体的喷出方法,其特征在于,
所述被喷出物具有至少排列在所述扫描的方向上的多个所述膜形成区域,
在所述喷出工序中,使得施加给所述相邻喷嘴的所述能量生成机构的所述互不相同的喷出时间的驱动波形的组合,对于喷出的不同种所述液状体的每种而言是不同的。
4.如权利要求1所述的液状体的喷出方法,其特征在于,
所述被喷出物具有至少排列在所述扫描的方向上的多个所述膜形成区域,
在所述喷出工序中,使得施加给所述相邻喷嘴的所述能量生成机构的所述互不相同的喷出时间的驱动波形的组合,对于各所述膜形成区域而言是不同的。
5.如权利要求1所述的液状体的喷出方法,其特征在于,
在所述喷出工序中,对于各所述膜形成区域而言,从所述相邻喷嘴的每一个沿着所述扫描的方向喷出多个所述液滴,使施加给所述相邻喷嘴的所述能量生成机构的所述互不相同的喷出时间的驱动波形的组合在所述液滴的每一次喷出时都有所不同。
6.如权利要求1~5中任意一项所述的液状体的喷出方法,其特征在于,
在所述喷出工序中,按照使施加所述多个驱动波形中的一部分的所述能量生成机构的数量在每个所述驱动波形时大致相同的方式,设定所述互不相同的喷出时间的驱动波形的组合。
7.如权利要求1~5中任意一项所述的液状体的喷出方法,其特征在于,
向所述能量生成机构施加以规定的周期生成的所述多个驱动波形当中的一部分。
8.如权利要求1~5中任意一项所述的液状体的喷出方法,其特征在于,
向所述能量生成机构施加在一个周期内生成的所述多个驱动波形中的一部分。
9.如权利要求1~5中任意一项所述的液状体的喷出方法,其特征在于,
向所述能量生成机构施加非周期性生成的所述多个驱动波形中的一部分。
10.一种彩色滤光片的制造方法,所述彩色滤光片在基板上被划分形成的多个膜形成区域内具有至少三种颜色的着色层,其中该制造方法具有:
使用权利要求1~9中任意一项所述的液状体的喷出方法将含有着色材料的至少三种颜色的液状体喷出到所述多个膜形成区域的喷出工序;和
硬化被喷出的所述液状体,以形成所述至少三种颜色的着色层的硬化工序。
11.一种有机EL元件的制造方法,所述有机EL元件在基板上被划分形成的多个膜形成区域内至少具有发光层,其中该制造方法具有:
使用权利要求1~9中任意一项所述的液状体的喷出方法将含有发光层形成材料的液状体喷出到所述多个膜形成区域的喷出工序;和
硬化被喷出的所述液状体,以形成所述发光层的硬化工序。
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