具体实施方式
《本发明的一方式的概要》
本发明的一方式所涉及的有机EL显示面板的制造方法,包括:第1步骤,准备EL基板和喷墨头,所述EL基板设置有以像素为单位按矩阵状形成有多个开口部的分隔壁层,所述喷墨头在列方向配置有多个喷嘴,所述喷嘴排出含有有机材料及溶剂的墨的液滴;第2步骤,按每喷嘴检测从所述各喷嘴每单位次数所排出的液滴的体积;第3步骤,将所述多个喷嘴分为与所述各开口部1对1对应的喷嘴组,使得对于所述各开口部分配预定数量的喷嘴,并按每喷嘴组,基于在所述第2步骤中按每喷嘴检测到的液滴的体积的不均一而按每喷嘴决定属于喷嘴组的各喷嘴进行的液滴的排出次数,使得向所述各开口部排出的液滴的体积的总量成为基准范围;以及第4步骤,边使所述喷墨头相对于所述EL基板在行方向进行扫描,边对于所述各开口部,从属于对应的喷嘴组的各喷嘴按在所述第3步骤中按每喷嘴所决定的排出次数排出液滴。
另外,在本发明的一方式所涉及的有机EL显示面板的制造方法的特定方面,所述各开口部作为1子像素而被确定1发光色,并且对于向所述各开口部排出的液滴的体积的总量,按每发光色设定目标值;在被排出含有同一发光色的所述有机材料的墨的液滴的开口部间,所述基准范围相对于所述目标值在±2%以内。
另外,在本发明的一方式所涉及的有机EL显示面板的制造方法的特定方面,所述各开口部作为1子像素而被确定1发光色,并且对于向所述各开口部排出的液滴的体积的总量,按每发光色设定目标值;在所述第3步骤中,假定使属于喷嘴组的各喷嘴中的、所述第2步骤中的检测值相对于设定值在第1范围内的各个喷嘴进行液滴排出的情况下,判定能否排出所述目标值以上的体积的液滴,所述设定值作为从所述各喷嘴每单位次数所排出的液滴的体积而预先设定,在判定为可以排出所述目标值以上的体积的液滴的情况下,选择处于所述第1范围内的喷嘴作为用于液滴排出的喷嘴,在判定为不能排出所述目标值以上的体积的液滴的情况下,选择处于所述第1范围内的喷嘴和处于第2范围内的喷嘴作为用于液滴排出的喷嘴,所述第2范围与该第1范围相比、与所述设定值的偏差大。
另外,在本发明的一方式所涉及的有机EL显示面板的制造方法的特定方面,在所述第3步骤中,在判定为不能排出所述目标值以上的体积的液滴的情况下,进一步:判定在处于所述第2范围内的喷嘴中、是否存在所述第2步骤中的检测值比所述设定值高的喷嘴和比所述设定值低的喷嘴的组,在判定为存在所述喷嘴的组的情况下,选择该喷嘴的组作为用于液滴排出的喷嘴。
另外,在本发明的一方式所涉及的有机EL显示面板的制造方法的特定方面,在所述第3步骤中,在判定为不能排出所述目标值以上的体积的液滴的情况下,进一步:判定在处于所述第2范围内的喷嘴中、是否存在所述第2步骤中的检测值比所述设定值高的喷嘴和比所述设定值低的喷嘴的组,在判定为存在所述喷嘴的组的情况下,判定在该喷嘴的组中、是否存在所述第2步骤中的检测值的平均值相对于所述设定值处于所述第1范围内的喷嘴的组,在判定为存在处于所述第1范围内的喷嘴的组的情况下,选择该处于第1范围内的喷嘴的组作为用于液滴排出的喷嘴。
另外,在本发明的一方式所涉及的有机EL显示面板的制造方法的特定方面,在所述第3步骤中,调整从属于喷嘴组的各喷嘴排出的液滴在所述各开口部内的着落位置,使其在所述各开口部内分散。
另外,在本发明的一方式所涉及的有机EL显示面板的制造方法的特定方面,在所述第3步骤中,调整从属于喷嘴组的各喷嘴排出的液滴在所述各开口部内的着落位置,以使相对于连结排列在列方向的开口部的中心的虚拟线对称。
另外,在本发明的一方式所涉及的有机EL显示面板的制造方法的特定方面,所述各开口部的形状为在列方向具有长边的长条状。
本发明的一方式所涉及的有机EL显示面板的制造装置,具备:喷墨头,其在列方向配置有多个喷嘴,所述喷嘴排出含有有机材料及溶剂的墨的液滴;液滴体积检测部,其按每喷嘴检测从所述各喷嘴每单位次数所排出的液滴的体积;头扫描部,其使所述喷墨头相对于EL基板在行方向进行扫描,所述EL基板设置有以像素为单位按矩阵状形成有多个开口部的分隔壁层;以及排出次数控制部,其按每喷嘴决定所述各喷嘴进行的液滴的排出次数,并且按所决定的排出次数使从所述各喷嘴排出液滴;所述多个喷嘴被分为与所述各开口部1对1对应的喷嘴组,使得对于所述各开口部分配预定数量的喷嘴;所述排出次数控制部,基于用所述液滴体积检测部按每喷嘴检测到的液滴的体积的不均一而按每喷嘴决定各喷嘴的排出次数,使得向所述各开口部排出的液滴的体积的总量成为基准范围。
另外,在本发明的一方式所涉及的有机EL显示面板的制造装置的特定方面,所述各开口部作为1子像素而被确定1发光色,并且对于向所述各开口部排出的液滴的体积的总量,按每发光色设定目标值,在被排出含有同一发光色的所述有机材料的墨的液滴的开口部间,所述基准范围相对于所述目标值在±2%以内。
《实施方式1》
[整体结构]
图1是表示实施方式1所涉及的有机EL显示面板100的结构的局部剖视图。有机EL显示面板100为将该图上侧设为显示面的所谓顶部发射型。
如图1所示,在基板(EL基板)1上依次层叠有TFT层2、供电电极3、平坦化膜4、像素电极6、空穴注入层9。在空穴注入层9上设置有形成了多个开口部17的分隔壁层7,该多个开口部17成为有机发光层11的形成区域。在开口部17的内部依次层叠有空穴输送层10、有机发光层11、电子输送层12、电子注入层13、对置电极14。
<基板、TFT层、供电电极>
基板1为有机EL显示面板100中的背面基板,在其表面形成有TFT层2,该TFT层2包括用于以有源矩阵方式驱动有机EL显示面板100的TFT(薄膜晶体管)。在TFT层2的上表面形成有用于从外部对各TFT供给电力的供电电极3。
<平坦化膜>
平坦化膜4为了将由于配设有TFT层2以及供电电极3而产生的表面高低差(台阶差)调整为平坦而设置,包含绝缘性优异的有机材料。
<接触孔>
接触孔5为了将供电电极3与像素电极6电连接而设置,从平坦化膜4的表面遍及至背面而形成。接触孔5形成为位于在列方向上排列的开口部17之间的位置,并成为由分隔壁层7覆盖的结构。在接触孔5不由分隔壁层7覆盖的情况下,由于接触孔5的存在,会导致有机发光层11不成为平坦的层,而成为发光不均等的原因。为了避免这种情况,设为上述那样的结构。
<像素电极>
像素电极6为阳极,按在开口部17所形成的每一个有机发光层11而形成。因为有机EL显示面板100是顶部发射型,所以作为像素电极6的材料选择高反射性材料。
<空穴注入层>
空穴注入层9以促进从像素电极6向有机发光层11的空穴的注入的目的而设置。
<分隔壁层>
分隔壁层7起到在形成有机发光层11时、防止含有与红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的各色相对应的有机发光层材料和溶剂的墨相互混入的功能。
以覆盖接触孔5的上方的方式设置的分隔壁层7,整体来看具有沿XY平面或YZ平面的剖面为梯形的剖面形状,但是在与接触孔5对应的位置成为分隔壁层材料塌陷的形状。下面,将该塌陷部分称为凹部8。
图2是示意性地表示从显示面侧观察有机EL显示面板100所见的分隔壁层7的形状的图,为了说明的方便示出除去了空穴输送层10、有机发光层11、电子输送层12、电子注入层13、对置电极14的状态。另外,图1的局部剖视图相当于图2中的A-A’剖视图,下面将X方向设为行方向、将Y方向设为列方向。
如图2所示,设置于分隔壁层7的开口部17以像素为单位按矩阵状(在XY方向)排列。开口部17为形成有机发光层11的区域,有机发光层11的配置以及形状通过开口部17的配置以及形状来规定。开口部17为在列(Y)方向上具有长边的长条状,例如以沿行(X)方向的边为约30~130(μm)、沿列(Y)方向的边为约150~160(μm)的尺寸来形成。
开口部17,具有与R、G、B的各色对应的开口部17R、17G、17B。分别地,在开口部17R形成有与R对应的有机发光层11,在开口部17G形成有与G对应的有机发光层11,在开口部17B形成有与B对应的有机发光层11。开口部17R、17G、17B分别为子像素,该开口部17R、17G、17B这3个子像素的组合相当于1像素(1pixel)。另外,开口部17以R、G、B的颜色为单位按每列排列,属于同一列的开口部17为与同色对应的开口部。
接触孔5位于在列方向排列的开口部17之间、即分隔壁层7的下部。此外,虽然上述描述了像素电极6按形成于开口部17的每一个有机发光层11而形成,但是这也就意味着像素电极6按每一子像素而设置。
<空穴输送层>
返回到图1的局部剖视图,空穴输送层10具有将从像素电极6注入的空穴向有机发光层11输送的功能。
<有机发光层>
有机发光层11是进行由载流子(空穴与电子)的再结合(复合)实现的发光的部位,其构成为包含与R、G、B的任一色对应的有机材料。分别地,在开口部17R形成包含与R对应的有机材料的有机发光层11,在开口部17G形成包含与G对应的有机材料的有机发光层11,在开口部17B形成包含与B对应的有机材料的有机发光层11。
在凹部8形成有包含构成有机发光层11的材料的有机层16。该有机层16通过在涂敷工序中对开口部17和凹部8一并涂敷墨,而与有机发光层11同时形成。
<电子输送层>
电子输送层12具有将从对置电极14注入的电子向有机发光层11输送的功能。
<电子注入层>
电子注入层13具有促进从对置电极14向有机发光层11的电子的注入的功能。
<对置电极>
对置电极14为阴极。因为有机EL显示面板100为顶部发射型,所以作为对置电极14的材料选择光透射性材料。
<其他>
此外,虽然图1中没有图示,但是在对置电极14上以抑制有机发光层11与水分和/或空气等接触而劣化为目的设置有封止层。因为有机EL显示面板100为顶部发射型,所以作为封止层的材料选择例如SiN(氮化硅)、SiON(氮氧化硅)等光透射性材料。
此外,也可以将形成于各开口部17的有机发光层11全部设为同色的有机发光层。
<各层的材料>
接下来,例示上述说明的各层的材料。当然,也可以使用下面记载的材料以外的材料来形成各层。
基板1:无碱玻璃、钠钙玻璃、无荧光玻璃、磷酸类玻璃、硼酸类玻璃、石英、丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、环氧类树脂、聚乙烯、聚酯、硅类树脂或氧化铝等绝缘性材料
平坦化膜4:聚酰亚胺类树脂、丙烯酸类树脂
像素电极6:Ag(银)、Al(铝)、银与钯与铜的合金、银与铷与金的合金、MoCr(钼与铬的合金)、NiCr(镍与铬的合金)
分隔壁层7:丙烯酸类树脂、聚酰亚胺类树脂、酚醛清漆型酚醛树脂
有机发光层11:类喔星(oxinoid)化合物、苝化合物、香豆素化合物、氮杂香豆素化合物、噁唑化合物、噁二唑化合物、紫环酮(perinone)化合物、吡咯并吡咯化合物、萘化合物、蒽化合物(ァントラセン化合物)、芴化合物、荧蒽化合物、并四苯化合物、芘化合物、晕苯化合物、喹诺酮化合物及氮杂喹诺酮化合物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、若丹明化合物、
(chrysene)化合物、菲化合物、环戊二烯化合物、芪化合物、二苯基苯醌化合物、苯乙烯基化合物、丁二烯化合物、双氰亚甲基吡喃化合物、双氰亚甲基噻喃化合物、荧光素化合物、吡喃鎓化合物、噻喃鎓化合物、硒吡喃鎓化合物、碲吡喃鎓化合物、芳香族坎利酮化合物、低聚亚苯基化合物、噻吨化合物、花青苷化合物、吖啶化合物、8-羟基喹啉化合物的金属配合物、2,2’-联吡啶化合物的金属配合物、席夫碱与III族金属的配合物、8-羟基喹啉(喔星)金属配合物、稀土类配合物等荧光物质(都记载于日本特开平5-163488号公报)
空穴注入层9:MoOx(氧化钼)、WOx(氧化钨)或MoxWyOz(钼-钨氧化物)等金属氧化物、金属氮化物或金属氮氧化物
空穴输送层10:***衍生物、
二唑衍生物、咪唑衍生物、多芳基链烷衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳香胺衍生物、氨基取代查耳酮衍生物、
唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、芪衍生物、卟啉化合物、芳香族叔胺化合物、苯乙烯基胺化合物、丁二烯化合物、聚苯乙烯衍生物、腙衍生物、三苯甲烷衍生物、四苯基联苯胺衍生物(都记载于日本特开平5-163488号公报)
电子输送层12:钡、酞菁、氟化锂
电子注入层13:硝基取代芴酮、二氧化噻喃衍生物、联苯醌衍生物、四羧基花衍生物、二亚甲基蒽醌衍生物、亚甲基芴衍生物、蒽酮衍生物、
二唑衍生物、紫环酮衍生物、喹啉络合衍生物(都记载于日本特开平5-163488号公报)
对置电极14:ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)
以上,关于有机EL显示面板100的结构等进行了说明。接下来,例示有机EL显示面板100的制造方法。
[制造方法]
在此,先例示有机EL显示面板100的整体的制造方法。其后,关于制造方法中的涂敷工序说明详细情况。
<概略>
首先,准备形成有TFT层2以及供电电极3的基板1(图3(a))。
其后,基于光致抗蚀剂法,在TFT层2以及供电电极3上使用绝缘性优异的有机材料形成厚度约4(μm)的平坦化膜4。此时,与在列方向相邻的各开口部17之间的位置一致地形成接触孔5(图3(b))。通过进行使用所期望的图形掩模的光致抗蚀剂法,由此能够同时形成平坦化膜4和接触孔5。此外,当然接触孔5的形成方法不限定于此。例如,也可以在一概形成平坦化膜4后,除去预定位置的平坦化膜4以形成接触孔5。
接着,基于真空蒸镀法或溅射法,将包含厚度150(nm)左右的金属材料的像素电极6边与供电电极3电连接边按每一子像素形成。接着,基于反应性溅射法形成空穴注入层9(图3(c))。
接着,基于光刻法形成分隔壁层7。首先作为分隔壁层材料,准备含有感光性抗蚀剂的膏状的分隔壁层材料。在空穴注入层9上一概涂敷该分隔壁层材料。在其上,重叠形成为图2所示的开口部17的图形的掩模。接着从掩模的上方使其感光,形成分隔壁图形。其后,将多余的分隔壁层材料用水类或者非水类蚀刻液(显影剂)洗掉。由此,分隔壁层材料的图形化完成。以上完成了如下的分隔壁层7,该分隔壁层7规定作为有机发光层形成区域的开口部17,并且在列方向相邻的开口部17之间的上表面形成有凹部8,且该分隔壁层7至少表面为拨水性(图3(d))。在如本实施方式这样形成有接触孔5的情况下,通常因为分隔壁层材料进入接触孔5的内部,所以自然形成凹部8。因此,不需要用于另行形成凹部8的工序,在生产成本以及制造效率方面有利。
此外,在分隔壁层7的形成工序中,进而也可以调节分隔壁层7相对于涂敷于开口部17的墨的接触角,或者为了对表面赋予拨水性而对分隔壁层7的表面通过预定的碱性溶液、水和/或有机溶剂等进行表面处理,或者实施等离子处理。
接着,将构成空穴输送层10的有机材料与溶剂以预定比例混合,调制空穴输送层用墨。对头部301供给该墨,基于涂敷工序从与各开口部17对应的喷嘴3030排出包含空穴输送层用墨的液滴19(图3(e))。其后,如果使墨所含的溶剂蒸发干燥,并根据需要进行加热烧制,则形成空穴输送层10(图4(a))。
接着,将构成有机发光层11的有机材料与溶剂以预定比例混合,调制有机发光层用墨。对头部301供给该墨,基于涂敷工序,从与开口部17以及凹部8对应的喷嘴3030排出包含有机发光层用墨的液滴18(图4(b))。其后,如果使墨所含的溶剂蒸发干燥,并根据需要进行加热烧制,则形成有机发光层11以及包含与有机发光层11同样的材料的有机层16(图4(c))。
另外,在图4(b)中,使有机发光层用墨的液滴不仅对开口部17而且也对凹部8排出是为了防止喷嘴的堵塞。一般来说,为了有机发光层以及空穴输送层形成所使用的墨,与在喷墨打印机中所使用的打印用墨相比粘度高。因此,假如设定为不排出墨,则墨会在该喷嘴的内部凝固,这成为堵塞的原因。从发生了堵塞的喷嘴在设定时间内不能够排出设定量的墨,因为不能对开口部17排出预定量的墨,所以有时会产生基板的损耗并且/或者必须进行头部301的更换。在这样的情况下,必须进行头部301的拆卸、清洗、再度高精度地校准安装的作业,这成为使生成效率降低的原因。但是,根据上述结构,可以防止这样的问题。
进而,在开口部17中的接近于接触孔5的区域,因为溶剂的蒸气浓度低所以与其他部分相比促进溶剂的蒸发。如果在不均一的蒸气浓度下进行干燥,则溶剂的蒸气浓度低的区域中的膜厚变厚,可能不能够得到作为整体膜厚均一的层。但是,如图4(b)所示,通过对开口部17以及凹部8这两方涂敷墨,开口部17中的接近于接触孔5的区域中的蒸气浓度提高。结果,能够实现开口部17中的溶剂的蒸气浓度的均一化,遍及开口部17的整个区域能够以均一的膜厚形成有机发光层11。由此,能够抑制条纹不均和/或面不均等各种发光不均的发生,与以往相比能够发挥良好的图像显示性能。
在此,在图3(e)、图4(b)所示的涂敷工序中,以对各开口部17分配预定数量的喷嘴的方式,将多个喷嘴3030分成与各开口部17一对一对应的喷嘴组。接着,从各喷嘴组对与其对应的开口部17分别排出液滴。此时,在本实施方式中,按每喷嘴调整属于喷嘴组的各喷嘴所进行的液滴的排出次数,由此使得向各开口部17排出的液滴的体积的总量成为基准范围。结果,因为可以使所排出的液滴的体积的总量在各开口部间均一,所以可以抑制在各像素间的发光辉度的不均一。关于其详细情况,在后面的<涂敷工序>的项目中说明。
接下来,在有机发光层11的表面基于真空蒸镀法对构成电子输送层12的材料进行成膜。由此,形成电子输送层12。接着,通过蒸镀法、旋涂法、浇铸法等方法对构成电子注入层13的材料进行成膜,形成电子注入层13。然后,使用ITO、IZO等材料用真空蒸镀法、溅射法等进行成膜。由此,形成对置电极14(图4(d))。
此外,虽然没有图示,但是在对置电极14的表面通过用溅射法、CVD法等对SiN、SiON等光透射性材料进行成膜,而形成封止层。
通过经历以上的工序,完成有机EL显示面板100。
<涂敷工序>
下面,特别地关于形成空穴输送层10以及有机发光层11时的涂敷工序详细地进行说明。首先,关于涂敷工序所使用的喷墨装置(制造装置)进行说明。
(喷墨装置)
图5是表示在本实施方式中所使用的喷墨装置1000的主要结构的图。图6是喷墨装置1000的功能框图。
如图5、6所示,喷墨装置1000包括喷墨台20、喷墨头30、液体体积检测部50、控制装置(PC)15。
如图6所示,控制装置15包括CPU150、存储单元151(包括HDD等大容量存储单元)、显示单元(显示器)153、输入单元152。该控制装置15具体地可以使用个人计算机(PC)。在存储单元151中存储有用于驱动连接于控制装置15的喷墨台20、喷墨头30、液滴体积检测部50的控制程序等。在喷墨装置1000的驱动时,CPU150基于经由输入单元152由操作者所输入的指示和存储于所述存储单元151的各控制程序来进行预定的控制。
(喷墨台)
如图5所示,喷墨台20为所谓台架(gantry)式的作业台,2座的台架部(移动台架)设置为能够在基座的台上沿一对引导轴移动。
作为具体的结构,在板状的基座200上在其上表面的四角配设有柱状的支架201A、201B、202A、202B。在这些支架201A、201B、202A、202B所包围的内侧区域,分别配设有用于载置涂敷对象基板的固定台ST和用于使即将涂敷前的墨的排出稳定的墨盘(盘状容器)IP。
另外,在基座200上,沿着沿其长度方向(Y方向)的一对两侧部,引导轴203A、203B由所述支架201A、201B、202A、202B平行地轴支撑。各个引导轴203A(203B)插通有2个线性马达部204A、204B(205A、205B),在其中成对的线性马达部204A、205A(204B、205B)上以横截基座200的方式搭载有台架部210A(210B)。根据该结构,在喷墨装置1000的驱动时,通过驱动一对线性马达部204A、205A(204B、205B),2座的台架部210A、210B分别独立地沿着引导轴203A、203B的长度方向滑动自由地往复运动。
在各个台架部210A、210B配设有包括L形的基座的移动体(滑架)220A、220B。在移动体220A、220B配设有伺服马达部(移动体马达)221A、221B,在各马达的轴的前端配有未图示的齿轮。齿轮嵌合于沿着台架部210A、210B的长度方向(X方向)形成的引导槽211A、211B。在引导槽211A、211B的内部分别沿着长度方向形成有细微的齿条,所述齿轮与该齿条啮合,所以如果伺服马达部221A、221B驱动,则移动体220A、220B通过所谓齿轮齿条机构沿着X方向往复自由地精密移动。在移动体220A、220B分别装备有喷墨头30、液滴体积检测部50,它们相互独立地被驱动。
在此,由上述的控制部213、台架部210A构成头扫描部。因为在移动体220A上装备喷墨头30,所以能够通过头扫描部使喷墨头30相对于涂敷对象基板进行扫描。另外,如上所述,移动体220A沿X方向移动,所以喷墨头30的扫描方向为行(X)方向。
此外,线性马达部204A、205A、204B、205B、伺服马达部221A、221B分别直接连接于用于控制驱动的控制部213,该控制部213连接于控制装置15内的CPU150。在喷墨装置1000的驱动时,通过读入了控制程序的CPU150,经由控制部213控制线性马达部204A、205A、204B、205B、伺服马达部221A、221B的各驱动(图6)。
(喷墨头)
喷墨头30采用公知的压电方式,包括头部301以及主体部302。头部301经由主体部302固定于移动体220。主体部203内置有伺服马达部304(图6),通过使伺服马达部304旋转来调节头部301的长度方向与固定台ST的X轴所成的角度。此外,在本实施方式中,进行调整使得头部301的长度方向与Y轴一致。
头部301在与固定台ST对峙的面具有多个喷嘴,这些喷嘴沿头部301的长度方向配置成列状。被供给到头部301的墨从各喷嘴作为液滴对涂敷对象基板排出。
各喷嘴的液滴的排出工作,由向各喷嘴所具有的压电元件(piezo元件)3010(图6)提供的驱动电压控制。排出次数控制部300通过控制施加于各压电元件3010的驱动信号,按每喷嘴决定喷嘴3030所进行的液滴的排出次数。进而,按所决定的排出次数从喷嘴3030使液滴排出。具体地,如图6所示,CPU150从存储单元151读出预定的控制程序,对排出次数控制部300进行指示,使其对对象压电元件3010施加预定的电压。
(液滴体积检测部)
液滴体积检测部50是按每喷嘴检测从各喷嘴排出的液滴的体积的单元。如图5、6所示,液滴体积检测部50包括液滴体积检测照相机501和控制部500。液滴体积检测照相机501使用公知的共晶点激光显微镜。液滴体积检测照相机501的对物透镜朝向为:可以从垂直方向对喷墨装置1000的固定台ST的表面进行拍摄。
墨的液滴体积的运算,基于液滴体积检测照相机501以不同焦点位置连续地拍摄到的图像,由连接于液滴体积检测照相机501的控制部500进行。此外,因为控制部500也连接于CPU150,拍摄到的图像也可以由CPU150确认,所以CPU151也可以进行所述运算。
使用具有以上结构的喷墨装置1000,进行由喷墨方式实现的涂敷工序。在此,关于长条状的各开口部17的长边相对于喷墨头30的扫描方向(行(X)方向)正交的情况(所谓进行横向喷射的情况)进行说明。
(头部与涂敷对象基板的开口部的位置关系<横向喷射>)
图7是表示有机EL显示面板所涉及的制造工序中的、涂敷对象基板与头部的位置关系(横向喷射时)的图。
图7所示的600是涂敷对象基板,表示经历涂敷工序之前的阶段的状态的基板、即设有多个开口部17以像素为单位形成为了矩阵状的分隔壁层7的状态的基板。在头部301,配置为排出墨的喷嘴3030在列方向排列多个。多个喷嘴3030,以对各开口部17分配预定数量的喷嘴(在图7中为6个)的方式,被分成与各开口部17一对一对应的喷嘴组a1、a2、a3、a4。
在此,能够通过使头部301的长度方向相对于列方向稍稍倾斜,来调节喷嘴3030的涂敷间距。在图7的例子中,使用如下的头部301:即使不使头部301倾斜,喷嘴b1、b2、b3也对应于在列方向排列的开口部17间(接触孔5上),使得喷嘴组a1、a2、a3、a4与开口部17对应。
在涂敷工序中,边使头部301在行(X)方向上扫描,边对各开口部17从属于所对应的喷嘴组a1、a2、a3、a4的各喷嘴分别排出所期望的墨的液滴。然后,通过经历上述工序,形成空穴输送层10以及有机发光层11。此时,需要使所排出的液滴的体积的总量在各开口部17间均一。
因此,在本实施方式中,从与各开口部17对应的喷嘴组a1、a2、a3、a4的各喷嘴3030,对对应的开口部17进行液滴排出。在此基础上,基于通过液滴体积检测部50按每喷嘴3030所检测到的液滴的体积的不均一,按每喷嘴调整属于喷嘴组a1、a2、a3、a4的各喷嘴3030所进行的液滴的排出次数,使得向各开口部17排出的液滴的体积的总量成为基准范围。换言之,按每喷嘴调整喷嘴3030的排出次数,使得与每喷嘴3030的液滴的排出次数固定的情况相比较,向开口部17排出的液滴的总量接近于预定的目标值。该液滴排出的次数的调整,通过排出次数控制部300进行。接着,关于包括该排出次数控制部300的工作在内的涂敷工序的控制流程进行说明。
(喷墨装置的控制流程)
图8是表示涂敷工序的控制流程的图。下面,为了简略化,仅关于对于预定的一列的开口部17的控制流程进行说明,但关于其他列的开口部17也同样。
作为涂敷工序的前期阶段,包括准备涂敷对象基板和喷墨头30(头部301)的工序,该涂敷对象基板设有以像素为单位按矩阵状形成有多个开口部17的分隔壁层7,该喷墨头30在列方向上配置有多个排出含有有机材料和溶剂的墨的液滴的喷嘴3030。
涂敷工序开始后,通过液滴体积检测部50检测各喷嘴3030每个的液滴的体积(步骤S101)。接着,排出次数控制部300基于液滴体积检测部50的检测结果,对头部301的所有的喷嘴3030进行分级(步骤S102)。在本实施方式中,作为一例,相对于作为从1个喷嘴每单位次数所排出的液滴的体积而预先设定的设定值Vset,将误差在±a(%)以内的喷嘴分级为A等级,将误差在±b(%)以内的喷嘴分级为B等级(而且,a<b,不包括A等级的喷嘴),将误差在±c(%)以内的喷嘴分级为C等级(而且,b<c,不包括A、B等级的喷嘴),将由于堵塞等而不能够使用的喷嘴(不排出喷嘴)分级为F等级。
此外,步骤S101、S102没有必要在每个涂敷工序中每次都进行,而例如也可以设定为每10次这样关于多次涂敷工序进行1次。另外,也可以按每批(lot)、在喷墨装置1000每次启动时进行。
在此,在本实施方式中,调整各喷嘴的排出次数,使得向各开口部17排出的液滴的体积的总量成为基准范围,但上述a、b、c的数值可以通过将该基准范围设定为某一程度而适宜决定。具体地,设定向各开口部17排出的液滴体积的总量的目标值,决定相对于该目标值将几(%)以内设定为基准范围。进而,相对于该目标值所容许的误差,依赖于将各像素间的发光辉度均一化到何种程度。
例如,在上述尺寸(30~130(μm)×150~600(μm))的开口部17,在将各开口部17间的发光辉度差设定为1(%)以内的情况下,相对于向各开口部17排出的液滴体积的总量的目标值±2(%)以内为基准范围。通过考虑该基准范围和关于一开口部17的液滴排出的次数,可以决定a、b、c的数值。在上述的情况下,例如可以将a设定为1~2(%)、将b设定为6(%)、将c设定为<6(%)。此外,在市售的喷墨头中,相对于上述设定值Vset,误差为±6(%)左右。
在有机EL显示面板的情况下,因为有机发光层11的膜厚为50~100(nm)左右,非常薄,所以微小的液滴的体积不均一就变为发光辉度差而显现,对于显示品质产生的影响大。因为伴随着显示面板的高精细化要求更高的显示品质,所以需要更进一步抑制各开口部间的液滴的体积不均一。
接着,排出次数控制部300选择任意一行开口部17(步骤S103),关于与选择行的开口部17对应的喷嘴,分别存储A等级的喷嘴数NA、B等级的喷嘴数NB、C等级的喷嘴数NC(步骤S104)。其后,排出次数控制部300,选择对选择行的开口部17进行液滴排出的喷嘴(步骤S105)并且决定液滴排出位置(步骤S106)。
接着,排出次数控制部300,判定是否选择了整行的开口部17(步骤S107),在判定为没有选择整行的开口部17的情况下(步骤S107中否),反复执行步骤S103~S106直至关于整行的开口部17执行为止。在关于整行的开口部17进行了步骤S103~S106后(在步骤S107中是),对整行的开口部17排出液滴(步骤S108),涂敷工序结束。
接着,关于选择对选择行的开口部17进行液滴排出的喷嘴的步骤(步骤S105)以及决定选择行的开口部17中的液滴排出位置的步骤(步骤S106)的详情进行说明。
(选择进行液滴排出的步骤)
图9是表示选择进行液滴排出的喷嘴的步骤(图8的步骤S105)中的排出次数控制部300的控制流程的图。
排出次数控制部300的控制流程大概是:使A等级喷嘴优先用于液滴排出,在仅靠A等级喷嘴不能排出目标值以上的液滴的情况下,使用A以及B等级喷嘴对各开口部进行液滴排出。在即使使用A以及B等级喷嘴也不能排出目标值以上的液滴的情况下,使用A、B以及C等级喷嘴对各开口部进行液滴排出。
在图9中,首先,预先设定要向各开口部17排出的液滴体积的总量的目标值,根据该目标值决定对于1个开口部17所必需的液滴的排出次数N(必要排出次数N)(步骤S201)。该目标值依所涂敷的墨的种类而不同,例如也可有在有机发光层用墨的情况下按每发光色而不同的情况。必要排出次数N通过将要向各开口部17排出的液滴体积的总量的目标值除以设定值Vset而求得。另外,为了使必要排出次数N成为将后述的最大排出次数T乘以与一个开口部17对应的喷嘴数(属于一个喷嘴组的喷嘴数,在图7中为6)所得的数值以下,必须设定设定值Vset。
接着,判定仅通过A等级喷嘴能否排出上述目标值以上的体积的液滴(步骤S202)。具体地,预先设定各喷嘴可以对每1个开口部进行排出的次数的最大T(最大排出次数T),判定将该最大排出次数T乘以A等级的喷嘴数NA所得的数值(NA×T)是否为必要排出次数N以上。此外,在图7中属于喷嘴组a4的6号喷嘴中,最大排出次数T为3。另外,最下行的开口部17中所示的实线的圆意味着在该位置排出液滴,虚线的圆意味着在该位置没有排出液滴。
因为判定为NA×T为必要排出次数N以上的情况(步骤S202中是)是仅通过A等级喷嘴可以排出目标值以上的体积的液滴的情况,所以将由A等级喷嘴进行排出的次数设定为N次(步骤S203)。其后,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤(图8的步骤S105)。
因为判定为NA×T不足必要排出次数N的情况(步骤S202中否)是仅通过A等级喷嘴不能够排出目标值以上的体积的液滴的情况。因此,接着,判定通过使用A等级以及B等级喷嘴能否排出上述目标值以上的体积的液滴(步骤S204)。具体地,判定使(NA×T)与将最大排出次数T乘以B等级喷嘴数NB所得的数值(NB×T)相加所得的数值((NA×T)+(NB×T))是否为必要排出次数N以上。
判定为((NA×T)+(NB×T))为必要排出次数N以上的情况(步骤S204中是)是通过A等级以及B等级喷嘴可以排出上述目标值以上的体积的液滴的情况。接着,存储通过B等级喷嘴进行的排出次数MB(=N-(NA×T))(步骤S205)。
接着,判定在步骤S205中存储了的排出次数MB是否为2以上(步骤S206)。在排出次数MB不为2以上的情况、即排出次数MB为1的情况下(步骤S206中否),将通过A等级喷嘴进行排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B等级喷嘴进行排出的次数设定为MB次(在从步骤S206向步骤S207转移的情况下为1次)(步骤S207)。然后,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
在排出次数MB为2以上的情况下(步骤S206中是),判定在B等级的喷嘴中是否存在排出体积比设定值Vset多的喷嘴(B+)和排出体积比设定值Vset少的喷嘴(B-)的组(步骤S208)。下面,将这样的喷嘴的组称为B+、B-的喷嘴组。在B+、B-的喷嘴组存在的情况下,因为通过使用它们可以使液滴体积的总量更加接近于上述的基准范围,所以在本实施方式中设有步骤S208。
在B+和B-的喷嘴组不存在的情况下(步骤S208中否),将通过A等级喷嘴进行排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B等级喷嘴进行排出的次数设定为MB次(步骤S207)。其后,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
在B+和B-的喷嘴组存在的情况下(步骤S208中是),存储B+和B-的喷嘴组的数量PB(步骤S209)。接着,判定排出次数MB为奇数还是偶数(步骤S210)。
图10是表示在图9的步骤S210中判定为排出次数MB为偶数的情况下(步骤S210中偶数)的、排出次数控制部300的控制流程的图。
首先,决定排出次数MB中可以使用B+、B-的喷嘴组进行排出的次数。具体地,在存储满足2Xev1=MB的Xev1后(步骤S301),判定是否为Xev1≤(PB×T)(步骤S302)。而且,在判定为(PB×T)为Xev1以上、即可以使用B+、B-的喷嘴组排出全部排出次数MB次的情况下(步骤S302中是),向步骤S303转移。在步骤S303中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B+喷嘴、B-喷嘴排出的次数分别设定为Xev1次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
另一方面,在判定为(PB×T)不足Xev1、即即使使用B+、B-的喷嘴组也不能排出全部排出次数MB次的情况下(步骤S302中否),向步骤S304转移。在步骤S304中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B+喷嘴、B-喷嘴排出的次数分别设定为(PB×T)次,将通过B+喷嘴、B-喷嘴以外的B等级喷嘴排出的次数设定为{MB-2(PB×T)}次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
图11是表示在图9的步骤S210中判定为排出次数MB为奇数的情况下(步骤S210中奇数)的、排出次数控制部300的控制流程的图。
首先,判定在B+、B-的喷嘴组中是否存在将其排出体积相加再除以2所得的数值(排出体积的平均值)为设定值Vset±a(%)以内的喷嘴组(步骤S401)。这样的喷嘴组通过以组来使用,可以实质上视为A等级的喷嘴。下面,将B+、B-的喷嘴组中可以实质上视为A等级的喷嘴的喷嘴组称为BA +、BA -的喷嘴组,将排出体积比设定值Vset多的喷嘴称为BA +,将排出体积比设定值Vset少的喷嘴称为BA -。在BA +、BA -的喷嘴组存在的情况下,因为通过使用它们可以使液滴体积的总量更加接近于上述基准范围,所以与B+、B-的喷嘴组的情况同样地设有步骤S401。
在判定为BA +、BA -的喷嘴组存在的情况下(步骤S401中是),存储BA +、BA -的喷嘴组的数量PA1(步骤S402)。
接着,决定排出次数MB中可以使用BA +、BA -的喷嘴组进行排出的次数。具体地,在存储满足2X≥MB的X(而且,X为整数)的最小值Xod1后(步骤S403),判定是否为Xod1≤(PA1×T)(步骤S404)。而且,在判定为(PA1×T)为Xod1以上、即可以使用BA +、BA -的喷嘴组排出全部排出次数MB次的情况下(步骤S404中是),向步骤S405转移。在步骤S405中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为{(NA×T)-1}次,将通过BA +喷嘴、BA -喷嘴排出的次数分别设定为Xod1次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
在步骤S405中,作为经历步骤S403的结果,使用A等级喷嘴的次数减去一次。但是,所使用的B等级喷嘴全部为实质上相当于A等级喷嘴的喷嘴。因此,该情况下,可以同样视为实质上使用A等级喷嘴进行全部必要排出次数N次,结果可以使液滴体积的总量高精度地接近于目标值。
另一方面,在判定为(PA1×T)不足Xod1、即即使使用BA +、BA -的喷嘴组也不能排出全部排出次数MB次的情况下(步骤S404中否),向步骤S406转移。在步骤S406中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为(NA×T)次,将通过BA +喷嘴、BA -喷嘴排出的次数分别设定为(PA1×T)次,将通过BA +喷嘴、BA -喷嘴以外的B等级喷嘴排出的次数设定为{MB-2(PA1×T)}次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
接着,在判定为BA +、BA -的喷嘴组不存在的情况下(步骤S401中否),决定排出次数MB中可以使用B+、B-的喷嘴组排出的次数。具体地,存储满足2X≤MB的X(而且,X为整数)的最大值Xod2后(步骤S407),判定是否为Xod2≤(PB×T)(步骤S408)。而且,在判定为(PB×T)为Xod2以上、即可以使用B+、B-的喷嘴组排出全部排出次数MB次的情况下(步骤S408中是),向步骤S409转移。在步骤S409中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B+喷嘴、B-喷嘴排出的次数分别设定为Xod2次,将通过B+喷嘴、B-喷嘴以外的B等级喷嘴排出的次数设定为1次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
相对于此,在判定为(PB×T)不足Xod2、即即使使用B+、B-的喷嘴组也不能排出全部排出次数MB次的情况下(步骤S408中否),向步骤S410转移。在步骤S410中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B+喷嘴、B-喷嘴排出的次数分别设定为(PB×T)次,将B+喷嘴、B-喷嘴以外的B等级喷嘴排出的次数设定为{MB-2(PB×T)}次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
此外,步骤S406中的“BA +喷嘴、BA -喷嘴以外的B等级喷嘴”中包括B+、B-的喷嘴组。因此,关于通过“BA +喷嘴、BA -喷嘴以外的B等级喷嘴”进行的“{MB-2(PA1×T)}次”排出,可以应用步骤S407~S410的控制流程。通过这样,可以使液滴体积的总量更加高精度地接近于目标值。
另外,在步骤S409、S410中,“B+喷嘴、B-喷嘴以外的B等级喷嘴”有可能包括BA +或BA -喷嘴。该情况下,优选,优先从BA +或BA -喷嘴排出液滴。
返回到图9,在判定为((NA×T)+(NB×T))不满必要排出次数N的情况下(步骤S204中否),仅通过A等级以及B等级喷嘴不能够排出目标值以上的体积的液滴。因此,接着,存储通过C等级喷嘴进行的排出次数MC(=N-{(NA×T)+(NB×T)})(步骤S211)。
图12是表示使用C等级喷嘴的情况下的排出次数控制部300的控制流程的图。
使用C等级喷嘴的情况下的控制流程可以与图9的步骤S206~S210、图11、图12所示那样的使用B等级喷嘴的情况下的控制流程大致同样地说明。下面,简单地说明使用C等级喷嘴的情况下的排出次数控制部300的控制流程。
首先,判定在步骤S211中存储的排出次数MC是否为2以上(步骤S501)。在排出次数MB为2以上的情况下(步骤S501中是),判定在C等级喷嘴中是否有排出体积比设定值Vset多的喷嘴(VC+)和排出体积比设定值Vset少的喷嘴(VC-)的组(步骤S503)。在排出次数MB不为2以上的情况下(步骤S501中否)以及判定为VC+、VC-的喷嘴组不存在的情况下(步骤S503中否),将通过A等级喷嘴排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B等级喷嘴排出的次数设定为(NB×T)次,将通过C等级喷嘴排出的次数设定为MC次(在从步骤S501向步骤S207转移的情况下为1次)(步骤S502)。其后,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
在VC+和VC-的喷嘴组存在的情况下(步骤S503中是),存储VC+和VC-的喷嘴组的数量PC(步骤S504),判定排出次数MC是偶数还是奇数(步骤S505)。
在判定为排出次数MC是偶数的情况下(步骤S505中偶数),在存储满足2Xev2=MC的Xev2后(步骤S506),判定是否为Xev2≤(PC×T)(步骤S507)。而且,在(PC×T)为Xev2以上的情况下(步骤S507中是),向步骤S508转移。在步骤S508中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B等级喷嘴排出的次数设定为(NB×T)次,将通过VC+喷嘴、VC-喷嘴排出的次数分别设定为Xev2次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
另一方面,在判定为(PC×T)不足Xev2的情况下(步骤S507中否),向步骤S509转移。在步骤S509中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B等级喷嘴排出的次数设定为(NB×T)次,将通过VC+喷嘴、VC-喷嘴排出的次数分别设定为(PC×T)次,将通过VC+喷嘴、VC-喷嘴以外的C等级喷嘴排出的次数设定为{MC-2(PC×T)}次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
图13是表示在图12的步骤S505中判定为排出次数MC为奇数的情况下(步骤S505中奇数)的、排出次数控制部300的控制流程的图。
首先,判定在VC+、VC-的喷嘴组中是否存在将其排出体积相加再除以2所得的数值(排出体积的平均值)为设定值Vset±a(%)以内的喷嘴组(称为VCA +、VCA -的喷嘴组)(步骤S601)。在判定为VCA +、VCA -的喷嘴组存在的情况下(步骤S601中是),存储VCA +、VCA -的喷嘴组的数量PA2(步骤S602)。
接着,在存储满足2X≥MC的X(而且,X为整数)的最小值Xod3后(步骤S603),判定是否为Xod3≤(PA2×T)(步骤S604)。而且,在判定为(PA2×T)为Xod3以上的情况下(步骤S604中是),向步骤S605转移。在步骤S605中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为{(NA×T)-1}次,将通过B等级喷嘴排出的次数设定为(NB×T)次,将通过VC+喷嘴、VC-喷嘴排出的次数分别设定为Xod3次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
在判定为(PA2×T)不足Xod3的情况下(步骤S604中否),向步骤S606转移。在步骤S606中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B等级喷嘴排出的次数设定为(NB×T)次,将通过VC+喷嘴、VC-喷嘴排出的次数分别设定为(PA2×T)次,将通过VC+喷嘴、VC-喷嘴以外的C等级喷嘴排出的次数设定为{MC-2(PA2×T)}次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
接着,在判定为VC+、VC-的喷嘴组不存在的情况下(步骤S601中否),在存储满足2X≤MC的X(而且,X为整数)的最小值Xod4后(步骤S607),判定是否为Xod4≤(PC×T)(步骤S608)。而且,在判定为(PC×T)为Xod4以上的情况下(步骤S608中是),向步骤S609转移。在步骤S609中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B等级喷嘴排出的次数设定为(NB×T)次,将通过VC+喷嘴、VC-喷嘴排出的次数分别设定为Xod4次,将通过VC+喷嘴、VC-喷嘴以外的C等级喷嘴设定为1次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
在判定为(PC×T)不足Xod4的情况下(步骤S608中否),向步骤S610转移。在步骤S610中,将通过A等级喷嘴排出的次数设定为(NA×T)次,将通过B等级喷嘴排出的次数设定为(NB×T)次,将通过VC+喷嘴、VC-喷嘴排出的次数分别设定为(PC×T)次,将通过VC+喷嘴、VC-喷嘴以外的C等级喷嘴排出的次数设定为{MC-2(PC×T)}次,结束选择进行液滴排出的喷嘴的步骤。
此外,步骤S606中的“VCA +喷嘴、VCA -喷嘴以外的C等级喷嘴”中包括VC+、VC-的喷嘴组。因此,与B等级喷嘴的控制流程的情况相同地,关于“VCA +喷嘴、VCA -喷嘴以外的C等级喷嘴”,可以应用步骤S607~S610的控制流程。
另外,在步骤S609、S610中,“C+喷嘴、C-喷嘴以外的C等级喷嘴”有可能包括CA +或CA -喷嘴。该情况下,优选,优先从CA +或CA -喷嘴排出液滴。
在步骤S203(图9)中设定通过A等级喷嘴排出的次数时,一并决定从属于一个喷嘴组的1~6号各喷嘴分别排出的次数。此时,优选,调整从喷嘴3030排出的液滴的在各开口部17内的着落位置,使其分散在各开口部17内。具体地,将一个开口部17中的着落位置调整为相对于沿扫描方向的轴成为对象。例如,在对于一个开口部17排出14次液滴的情况下,对于开口部17的沿列方向的上半部分的区域排出7次,对于下半部分的区域排出7次。
另外,在如步骤S207(图9)、步骤S303、S304(图10)、步骤S405、S406、S409、S410(图11)这样使A等级和B等级混合使用的情况下,使A等级喷嘴排出的次数以及使B等级喷嘴排出的次数,在开口部17的沿列方向的上半部分、下半部分的区域成为相同程度。在混合使用A、B、C等级的喷嘴的步骤S502、S508、S509(图12)、步骤S605、S606、S609、S610(图13)中也同样。
(决定液滴排出位置的步骤)
图14、15为表示决定液滴排出位置的步骤中的、排出次数控制部300的控制流程的图。
在排出次数控制部300存储有控制程序,该控制程序调整从各喷嘴排出的液滴的在各开口部内的着落位置,使得其相对于与扫描方向正交的轴成为对称。排出次数控制部300按照该控制程序来控制每排出次数的液滴排出位置。例如,在排出次数控制部300存储有进行如下的控制流程的控制程序。
图14是表示最大排出次数T为3的情况下的排出次数控制部300的控制流程的图。
首先,判定1号喷嘴的排出次数为几次(步骤S701)。在此,所谓“1号喷嘴”是指选择行中的属于与开口部17相对应的喷嘴组的1号喷嘴。如果具体地说明,则在图8的步骤S103中选择了图7所示的开口部17中最上行的开口部17的情况下,属于喷嘴组a1的1号喷嘴相当于在此的“1号喷嘴”。
在1号喷嘴的排出次数为1次的情况下(步骤S701中为1),在行L2上排出液滴。在1号喷嘴的排出次数为2次的情况下(步骤S701中为2)在行L1、L3上排出液滴,在1号喷嘴的排出次数为3次的情况下(步骤S701中为2)在行L1、L2、L3上排出液滴。如果对属于喷嘴组的2号喷嘴(步骤S702)~6号喷嘴(步骤S706)进行同样的控制流程,则决定液滴排出位置的步骤结束。
如图14所示,在最大排出次数T为3的情况下,无论排出次数为1~3次的哪一次,都可以按各喷嘴的每个进行控制,使得着落位置相对于与扫描方向正交的轴成为对称。但是,根据最大排出次数T的数值,有时不能按各喷嘴的每个进行这样的控制。关于在该情况下尽可能地调整各开口部内的着落位置使其相对于与扫描方向正交的轴成为对称的控制流程,利用图15进行说明。
图15是表示最大排出次数T为4的情况下的排出次数控制部300的控制流程的图。
首先,判定1号喷嘴的排出次数为几次(步骤S801)。在排出次数为1次的情况下(步骤S801中为1),从在行L1上排出(a)、在行L2上排出(b)、在行L3上排出(c)、在行L4上排出(d)这四个中选择任一个。在排出次数为2次的情况下(步骤S801中为2),从在行L1、L4上排出(a)、在行L2、L3上排出(b)这2个中选择任一个。在排出次数为3次的情况下(步骤S801中为3),从在行L1、L2、L4上排出(a)、在行L1、L2、L3上排出(b)、在行L1、L3、L4上排出(c)、在行L2、L3、L4上排出(d)这4个中选择任一个。在排出次数为4次的情况下(步骤S801中为4),在行L1、L2、L3、L4上排出(a)。
接下来,判定2号喷嘴的排出次数为几次(步骤S802)。在排出次数为1次的情况下(步骤S802中为1),判定在1号喷嘴中排出了液滴的位置为怎样(步骤S802A)。在判定为靠右或者对称的情况下(步骤S802A中为“右”或者“对称”),从在行L1上排出(a)、在行L2上排出(b)这2个中选择任一个。在判定为靠左的情况下(步骤S802A为“左”),从在行L3上排出(a)、在行L4上排出(b)这2个中选择任一个。在排出次数为2次的情况下(步骤S802中为2),从在行L1、L4上排出(a)、在行L2、L3上排出(b)这2个中选择任一个。在排出次数为3次的情况下(步骤S802中为3),判定在2号喷嘴中排出了液滴的位置为怎样(步骤S802B)。在判定为靠右的情况下(步骤S802B中为“右”),从在行L1、L2、L4上排出(a)、在行L1、L2、L3上排出(b)这2个中选择任一个。在判定为靠左或者对称的情况下(步骤S802B为“左”或者“对称”),从在L1、L3、L4上排出(a)、在行L2、L3、L4上排出(b)这2个中选择任一个。在排出次数为4次的情况下(步骤S802中为4),在行L1、L2、L3、L4上排出(a)。
如果对3号喷嘴~6号喷嘴(步骤S806、S806A、S806B)进行与2号喷嘴的控制流程同样的控制流程,则决定液滴排出位置的步骤结束。
如果决定液滴排出位置的步骤结束,则选择行中的一系列的控制流程(图8的步骤S103~S106)结束。在对所有的行进行了一系列的控制流流程后(图8的步骤S107中是),对于所有行的开口部17排出液滴(步骤S108),涂敷工序结束。
(具体例)
图16表示图8所示的步骤S108中的涂敷对象基板600与头部301的位置关系的图。图16(a)~(h)表示分别经过步骤S203(图9)、步骤S207(图9中从步骤S208转移的情况)、步骤S303(图10)、步骤S304(图10)、步骤S405(图11)、步骤S406(图11)、步骤S409(图11)、步骤S410而转移到步骤S108的情况。图16中表示头部301的喷嘴3030的圆以基于图8所示的步骤S102中的分级的结果的大小来表示。
在图16所示的1~6号的各喷嘴的右上侧,标记出各喷嘴属于哪一等级。另外,对不属于BA+喷嘴、BA -喷嘴、B+喷嘴、B-喷嘴的任一个的B等级喷嘴、即与图11的步骤S406、S409、S410中的“BA +、BA -以外的B等级”、“B+、B-以外的B等级”相当的喷嘴,简单地标记为“B”。
另外,在图16所示的例子中,将向开口部17排出的液滴体积的总量的目标值设定为140(pL)、将设定值Vset设定为10(pL)、将必要排出次数N设定为14、将最大排出次数T设定为3。
在图16(a)中,在步骤S101(图8)中按每喷嘴检测到的液滴体积在一开口部内没有不均一,相对于此在图16(b)~(h)中,在一开口部内不均一。如果换言之,则在图16(b)~(h)中在与一开口部对应的预定数量的喷嘴中含有排出体积在某一程度上不同的喷嘴,相对于此在图16(a)中不含有。
图16(a)为仅用A等级就可以排出要向开口部17排出的液滴体积的总量的目标值以上的体积的情况。图16(b)为虽然如果使用B等级喷嘴则可以排出目标值以上的体积、但是不存在B+、B-的喷嘴组的情况。
图16(c)、(d)为应该用B等级喷嘴排出的排出次数为偶数的情况。图16(c)为如果使用B等级喷嘴则可以排出目标值以上的体积且仅用B+、B-的喷嘴组就可以排出应该用B等级喷嘴排出的体积以上的液滴的情况。图16(d)为虽然如果使用B等级喷嘴则可以排出目标值以上的体积、但仅用B+、B-的喷嘴组不能够排出应该用B等级喷嘴排出的体积以上的液滴的情况。
图16(e)~(h)为应该用B等级喷嘴排出的排出次数为奇数的情况。图16(e)为如果使用B等级喷嘴则可以排出目标值以上的体积且仅用BA +、BA -的喷嘴组就可以排出应该用B等级喷嘴排出的体积以上的液滴的情况。另外,通过图11的步骤S405使A等级喷嘴的排出次数减少1次,该减少的1次的量的液滴排出在图16(e)中以虚线的圆表示。
图16(f)为虽然如果使用B等级喷嘴则可以排出目标值以上的体积、但是仅用BA +、BA -的喷嘴组不能够排出应该用B等级喷嘴排出的体积以上的液滴的情况。图16(g)为如果使用B等级喷嘴则可以排出目标值以上的体积且仅用B+、B-的喷嘴组可以排出应该用B等级喷嘴排出的体积以上的液滴的情况。图16(h)为虽然如果使用B等级喷嘴则可以排出目标值以上的体积、但是仅用B+、B-的喷嘴组不能够排出应该用B等级喷嘴排出的体积以上的液滴的情况。
(头部与涂敷对象基板的开口部的位置关系<纵向喷射>)
上述涂敷工序的控制流程,关于如图17所示长条状的各开口部17的长边与头部301的扫描方向(行(X)方向)一致的情况(所谓进行纵向喷射的情况)也可以应用。图17的情况下,与各开口部17相对应的喷嘴3030的数量为2个。
不管是横向喷射还是纵向喷射,与各开口部17对应的喷嘴的个数没有特别限定,也可以是1个。但是,如果为1个,则会产生下述问题:在万一该1个喷嘴为F等级喷嘴的情况下,对于该F等级喷嘴所负责液滴排出的开口部17,无法排出液滴。因此,与各开口部17对应的喷嘴3030的数量,优选为2个以上,更加优选地数量尽可能多。进而,与各开口部17对应的喷嘴数量多的情况下,在涂敷工序中液滴体积总量接近于目标值的效果高。从这一点出发可以说,可以将与各开口部17对应的喷嘴的数量设定得较多的横向喷射的情况,为更加优选的实施方式。
[总结]
如以上所说明的,根据本实施方式,可以通过按每喷嘴使液滴的排出次数变化这样的简单的控制,将向各开口部排出的液滴体积的总量设定得均一。因此,没有必要进行专利文献1那样的按每喷嘴生成不同的波形的驱动电压这样的复杂控制,也可以应对与有机EL显示面板的大型化相伴的喷墨头的喷嘴数量增大。另外,因为根据本实施方式用简单的控制即可,所以用于进行专利文献1那样的控制的电路基板用小规模的即足以,相应地可以实现制造装置的简单化以及低成本化。
《实施方式2》
图18是表示实施方式2所涉及的、选择进行液滴排出的喷嘴的步骤中的排出次数控制部的控制流程的图。
图18中的步骤S901、S902、S904~S906、S908~S911,分别与图9中的S201、S202、S204~S206、S208~S211对应。与图9的不同点为设有S912A以及S913A这一点。
在本实施方式中,在判定为NA×T不足必要排出次数N(不能仅用A等级喷嘴排出目标值以上的液滴)的情况下(步骤S902中否),判定能否进一步增加最大排出次数T(步骤S912A)。最大排出次数T,可以通过改变对压电元件提供的驱动电压的波形而提高排出频率、或者降低喷墨头的扫描速度来增加。
在判定为可以进一步增加最大排出次数T的情况下(步骤S912A中是),分别存储增加了最大排出次数T后的A等级的喷嘴数NA、B等级的喷嘴数NB、C等级的喷嘴数NC(步骤S913A)。然后,转移到步骤S902。在判定为不能够增加最大排出次数T的情况下(步骤S912A中否),转移到步骤S904。
可以排出大致如设定值Vset那样的体积的液体的喷嘴其排出体积难以历时变化。因此,通过仅从这样的喷嘴进行液滴排出,可以减少进行检测每喷嘴的液滴的体积的步骤(图8的步骤S101)以及对喷嘴分级的步骤(图8的步骤S102)的频度。结果,可以缩短涂敷工序所需的时间。为了实现这一点,在本实施方式中增加最大排出次数T,尽可能地仅用A等级喷嘴排出目标值以上的液滴。
图19是表示实施方式2的变形例所涉及的、选择进行液滴排出的喷嘴的步骤中的排出次数控制部的控制流程的图。与图18的不同点为分别与步骤S912A、S913A(图18)相当的步骤S912B、S913B的位置。
在图18中,在判定为仅用A等级喷嘴不能排出目标值以上的液滴的阶段,判定能否增加最大排出次数T。在本变形例中,在判定为即使使用B等级喷嘴仍不能排出目标值以上的液滴的阶段(步骤S904中否),判定能否增加最大排出次数T(步骤S912B)。
在判定为可以进一步增加最大排出次数T的情况下(步骤S912B中是),分别存储增加了最大排出次数T后的NA、NB、NC(步骤S913B),转移到步骤S902。在判定为不能增加最大排出次数T的情况下(步骤S912B中否),转移到步骤S911。
上面,关于实施方式1以及2进行了说明,但是本发明不限定于上述实施方式。例如,可以考虑下面这样的变形例。
《变形例》
(1)所谓“开口部的形状为长条状”是指开口部为具有长边和短边的形状,并非必须为矩形状。例如,也可以设定为正方形、圆形、椭圆形等形状。
(2)在图1中,示出了在基板1上层叠形成有TFT层2~对置电极14的各层而成的结构。在本发明中,也可以设定为缺少各层中的某一层的、或者进一步包括例如透明导电层等其他层的结构。
(3)在图3(e)中,示出了不对凹部8排出含有空穴输送层用墨的液滴19的结构。在本发明中,也可以设定为进一步也对凹部8排出含有空穴输送层用墨的液滴19,形成包含与空穴输送层相同的材料的有机层。通过这样设定,可以实现从空穴输送层用墨蒸发的溶剂的蒸气浓度的均一化,以均一膜厚来形成空穴输送层10。另一方面,在图4(b)中,也可以设定为不对凹部8排出含有有机发光层用墨的液滴18。
(4)在本发明中,追随接触孔而形成的凹部不是必需的构成要件,例如也可以是用与构成分隔壁层的材料相同的材料填埋分隔壁层上与凹部相当的部分的结构。
(5)在上述实施方式中,作为液滴体积检测照相机501使用共晶点激光显微镜,但也可以使用CCD照相机。该情况下,可以将墨液滴的形状视为例如半球状,CPU150根据用该照相机所拍摄到的图像中的液滴直径计算墨的液滴体积。
(6)在上述实施方式中,线性马达部204A、205A、204B、205B、伺服马达部221A、221B只不过分别是台架部210A、210B、移动体220A、220B的移动单元的例示,而不是必须利用这些部件。例如,也可以通过使用正时带机构和/或滚珠丝杠机构使台架部或移动体的至少任一方移动。
(7)在图14、图15所示的决定液滴排出位置的步骤中,关于调整在各开口部内的着落位置使其相对于与扫描方向正交的轴对称的控制流程进行了说明。为了使在各开口部内的着落位置更加均一,优选,设为即使在沿着扫描方向的轴上着落位置也对称。
(8)在图15中,将在步骤S802A、S806A中的分支设定为“右或对称”、“左”这2个,但也可以将分支设定为“右”、“对称”、“左”这3个。此时,在判定为“对称”的情况下,可以从在行L1上排出(a)、在行L2上排出(b)、在行L3上排出(c)、在行L4上排出(d)这4个中选择某一个。关于步骤S802B、S806B也可以设定为同样的控制。
(9)上述的喷墨装置为单纯的一例,只要是至少可以进行上述的控制的喷墨装置即可。喷嘴相对于涂敷对象基板的位置,可以配合基板的规格和/或尺寸,通过进行头部相对于固定台的角度调节来适宜变更。
(10)在本发明中,属于各喷嘴组的1~6号喷嘴进行排出的次数,在各喷嘴组不固定,根据液滴体积检测部的检测结果在各喷嘴组间变动。关于这一点,使用图20进行说明。
图20是表示图8所示的步骤S108中的涂敷对象基板与头部的位置关系的图。在(a1)~(d1)中,在1~6号的各喷嘴的右上侧示出液滴体积检测部的液滴体积的检测结果。各图中,“B2 +”、“B1 +”、“A”、“B1 -”、“B2 -”所示的喷嘴的排出结果,分别设定为10.5(pL)、10.3(pL)、10(pL)、9.7(pL)、9.5(pL)。另外,(a1)~(d1)与本发明对应,(a1)’~(d1)’为与(a1)~(d1)的各个对应的比较例。
在本发明中,如(a1)~(d1)所示,根据体积检测部的液滴体积的检测结果,属于各喷嘴组的1~6号喷嘴进行排出的次数,在各喷嘴组间变动。另一方面,在(a1)’~(d1)’所示的比较例中,设定为:在排列于列方向的哪个开口部中,都使1、2、5、6号喷嘴分别各排出2次,使3、4号喷嘴分别各排出3次。即,在(a1)’~(d1)’所示的比较例中,属于各喷嘴组的1~6号喷嘴进行排出的次数在各喷嘴组间固定。
将设定上述那样的情形的情况下的、(a1)~(d1)、(a1)’~(d1)’中的向各开口部排出的液滴体积的总量(pL)示于对应的图号的下部。
在本发明所涉及的(a1)~(d1)的情况下,液滴体积的总量(pL)为140~141.9(pL)(相对于目标值140(pL)为0~+1.36(%)),相对于此,在比较例所涉及的(a1)’~(d1)’的情况下为140~143.6(pL)(相对于目标值140(pL)为0~+2.57(%))。因此,可知:如本发明的结构这样属于各喷嘴组的1~6号喷嘴进行排出的次数在各喷嘴组间不固定的情况一方,相对于目标值的误差小。该差依产生了不排出喷嘴的情况而变得显著。
图21是产生了不排出喷嘴的情况下的图8所示的步骤S108中的涂敷对象基板与头部的位置关系的图。图21(a1)~(d1)、(a1)’~(d1)’的各图,与图20的(a1)~(d1)、(a1)’~(d1)’的各图对应。此外,在图21所示的各喷嘴3030中,将不排出的喷嘴整个填充而示。
在本发明所涉及的(a1)~(d1)中,即使在产生了不排出喷嘴的情况下,液滴体积的总量(pL)也为140~141.9(pL)(相对于目标值140(pL)为0~+1.36(%))而不变。这是因为:在各喷嘴组间可以改变1~6号喷嘴进行排出的次数。因此,根据本发明,可以将由产生不排出喷嘴导致的影响抑制到最低限度。
另一方面,在比较例所涉及的(a1)’~(d1)’的情况下,因为在各喷嘴组间不能够改变1~6号喷嘴进行排出的次数,所以液滴体积的总量(pL)为112.1~120(pL)(相对于目标值140(pL)为-19.93~-14.29(%)),与目标值即140(pL)大幅偏离。
如以上所说明的,可以说本发明依产生了不排出喷嘴的情况而更加起到效果。
(11)在上述实施方式中,示出了使头部侧相对于涂敷对象基板进行扫描的方法,但是本发明不限定于此。也可以设为使涂敷对象基板侧相对于排列有多个喷嘴的头部移动。
(12)如上所述,在涂敷有机发光层用墨的工序中,有时向各开口部17排出的液滴的体积的总量也可按每发光色而不同,但是并非必须使其不同。另外,关于如涂敷空穴输送层用墨的工序那样原本没有必要使体积的总量按每发光色而不同的墨,既可以按每色使体积的总量一致,也可以使其不同。
(13)在图16(h)中,示出了经由图11的步骤S410而转移到了步骤S108的情况的例子。作为经由步骤S410而转移到步骤S108的情况的例子,除了图16(h)所示的以外,例如也可以举出:1号喷嘴为A等级、2~4号喷嘴为BA +等级、5号喷嘴为B-等级、6号喷嘴为B+等级的情况。该情况下,如果按照图9~11所示的流程图,则从A等级的1号喷嘴排出3次液滴,从BA +等级喷嘴排出5次(2~4号喷嘴的排出次数的合计)液滴,从B-等级的5号喷嘴、B+等级的6号喷嘴分别各排出3次液滴。结果,向开口部排出的液滴体积的总量为141.5(pL)。
该情况下,通过对上述的流程图增加下面的控制,可以使向开口部排出的液滴体积的总量更加接近于目标值。具体地,在如本例这样液滴体积的总量比目标值多的情况下,进行控制,使得取而代之从排出量更加接近于设定值Vset的BA +等级喷嘴(2~4号喷嘴)排出用B+等级喷嘴(6号喷嘴)进行排出的次数中的一部分。按照该控制,可以设定为:从1号喷嘴(A等级)排出3次液滴,从BA +等级喷嘴排出7次(2~4号喷嘴的排出次数的合计)液滴,从5号喷嘴(B-等级)排出3次液滴,从6号喷嘴(B+等级)排出1次液滴。结果,可以使向开口部排出的液滴体积的总量成为141.1(pL),更加接近于目标值。此外,在液滴体积的总量比目标值少的情况下也可以进行同样的控制。
产业上的应用可能性
本发明的有机EL显示面板的制造方法等,可以适合地应用于例如:作为家庭用或者公共设施、或者业务用的各种显示装置、电视机装置、便携式电子设备用显示器等使用的有机EL显示面板的制造方法等。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种有机EL显示面板的制造方法,包括以下步骤:
第1步骤,准备EL基板和喷墨头,所述EL基板设置有以像素为单位按矩阵状形成有多个开口部的分隔壁层,所述喷墨头在列方向配置有多个喷嘴,所述喷嘴排出含有有机材料及溶剂的墨的液滴;
第2步骤,按每喷嘴检测从所述各喷嘴每单位次数所排出的液滴的体积;
第3步骤,将所述多个喷嘴分为与所述各开口部1对1对应的喷嘴组,使得对于所述各开口部分配预定数量的喷嘴,并按每喷嘴组,基于在所述第2步骤中按每喷嘴检测到的液滴的体积的不均一而按每喷嘴决定属于喷嘴组的各喷嘴进行的液滴的排出次数,使得向所述各开口部排出的液滴的体积的总量成为基准范围;以及
第4步骤,边使所述喷墨头相对于所述EL基板在行方向进行扫描,边对于所述各开口部,从属于对应的喷嘴组的各喷嘴按在所述第3步骤中按每喷嘴所决定的排出次数排出液滴;
所述各开口部作为1子像素而被确定1发光色,并且对于向所述各开口部排出的液滴的体积的总量,按每发光色设定目标值;
在所述第3步骤中,
设想使属于喷嘴组的各喷嘴中的、所述第2步骤中的检测值相对于设定值在第1范围内的各个喷嘴进行液滴排出的情况下,判定能否排出所述目标值以上的体积的液滴,所述设定值作为从所述各喷嘴每单位次数所排出的液滴的体积而预先设定,
在判定为可以排出所述目标值以上的体积的液滴的情况下,选择处于所述第1范围内的喷嘴作为用于液滴排出的喷嘴,
在判定为不能排出所述目标值以上的体积的液滴的情况下,选择处于所述第1范围内的喷嘴和处于第2范围内的喷嘴作为用于液滴排出的喷嘴,所述第2范围与所述第1范围相比、与所述设定值的偏差大。
2.根据权利要求1所述的有机EL显示面板的制造方法,
在所述第3步骤中,在判定为不能排出所述目标值以上的体积的液滴的情况下,进一步包括:
判定在处于所述第2范围内的喷嘴中、是否存在所述第2步骤中的检测值比所述设定值高的喷嘴和比所述设定值低的喷嘴的组,
在判定为存在所述喷嘴的组的情况下,选择所述喷嘴的组作为用于液滴排出的喷嘴。
3.根据权利要求1所述的有机EL显示面板的制造方法,
在所述第3步骤中,在判定为不能排出所述目标值以上的体积的液滴的情况下,进一步包括:
判定在处于所述第2范围内的喷嘴中、是否存在所述第2步骤中的检测值比所述设定值高的喷嘴和比所述设定值低的喷嘴的组,
在判定为存在所述喷嘴的组的情况下,判定在所述喷嘴的组中、是否存在所述第2步骤中的检测值的平均值相对于所述设定值处于所述第1范围内的喷嘴的组,
在判定为存在处于所述第1范围内的喷嘴的组的情况下,选择所述处于第1范围内的喷嘴的组作为用于液滴排出的喷嘴。
4.根据权利要求1所述的有机EL显示面板的制造方法,
在所述第3步骤中,调整从属于喷嘴组的各喷嘴排出的液滴在所述各开口部内的着落位置,使其在所述各开口部内分散。
5.根据权利要求1所述的有机EL显示面板的制造方法,
在所述第3步骤中,调整从属于喷嘴组的各喷嘴排出的液滴在所述各开口部内的着落位置,以使相对于连结在列方向排列的开口部的中心的虚拟线对称。
6.根据权利要求1所述的有机EL显示面板的制造方法,
所述各开口部的形状为在列方向具有长边的长条状。