JP2003264072A - Functional element substrate, image display device, and manufacturing installation of the same - Google Patents
Functional element substrate, image display device, and manufacturing installation of the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、吐出装置を用いた
機能性材料の膜形成、特に膜パターン形成製造装置およ
びそれによって形成された機能性素子基板ならびにその
機能性素子基板を用いた画像表示装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film formation of a functional material using an ejection device, particularly a film pattern forming and manufacturing apparatus, a functional element substrate formed by the apparatus, and an image display using the functional element substrate. Regarding the device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、液晶ディスプレイに替わる自発光
型ディスプレイとして有機物を用いた発光素子の開発が
加速している。このような素子形成は、機能材料のパタ
ーン化により行われ、一般的には、フォトリソグラフィ
ー法により行われている。例えば、有機物を用いた有機
エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬと記す）素子
としては、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１
２）、２１Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９８７の９１３ページ
から示されているように低分子を蒸着法で成膜する方法
が報告されている。また、有機ＥＬ素子において、カラ
ー化の手段としては、マスク越しに異なる発光材料を所
望の画素上に蒸着し形成する方法が行われている。しか
しながら、このような真空成膜による方法、フォトリソ
グラフィー法による方法は、大面積にわたって素子を形
成するには、工程数も多く、生産コストが高いといった
欠点がある。2. Description of the Related Art In recent years, the development of a light emitting device using an organic material as a self-luminous display replacing a liquid crystal display has been accelerated. Such element formation is performed by patterning a functional material, and is generally performed by a photolithography method. For example, as an organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) element using an organic material, Appl. Phys. Lett. 51 (1
2), 21 September 1987, pp. 913, a method of forming a low molecular weight film by vapor deposition has been reported. Further, in the organic EL element, a method of vapor-depositing different light-emitting materials on desired pixels through a mask is used as a colorization means. However, the vacuum film forming method and the photolithography method have drawbacks in that the number of steps is large and the production cost is high in order to form an element over a large area.
【０００３】上述のような課題に対して、本発明者は、
上述のごとき有機ＥＬ素子に代表されるような機能性素
子形成のための、機能性材料膜の形成およびパターン化
にあたり、米国特許第３０６０４２９号、米国特許第３
２９８０３０号、米国特許第３５９６２７５号、米国特
許第３４１６１５３号、米国特許第３７４７１２０号、
米国特許第５７２９２５７号等として知られるようなイ
ンクジェット液滴付与手段によって、真空成膜法とフォ
トリソグラフィー・エッチング法等によらずに、安定的
に歩留まり良くかつ低コストで機能性材料を所望の位置
に付与することができるのではないかと考えた。With respect to the above problems, the present inventor has
In forming and patterning a functional material film for forming a functional element represented by an organic EL element as described above, US Pat. No. 30,60429, US Pat.
298030, U.S. Pat. No. 3,596,275, U.S. Pat. No. 3,416,153, U.S. Pat. No. 3,747,120,
By using an inkjet droplet applying means known as US Pat. No. 5,729,257, a functional material can be stably provided at a desired position at a desired position without depending on a vacuum film forming method and a photolithography / etching method. I thought it could be given to.
【０００４】例えば、機能性素子の一例として有機ＥＬ
素子を考えた場合、このような有機ＥＬ素子を構成する
正孔注入／輸送材料ならびに発光材料を溶媒に溶解また
は分散させた組成物を、インクジェットヘッドから吐出
させて透明電極基板上にパターニング塗布し、正孔注入
／輸送層ならびに発光材層をパターン形成すれば実現で
きると考えたのである。しかしながら、このような機能
性素子を形成する場合は、その機能性素子形成面には大
変な清浄度が要求され、いわゆるインクを紙に向けて飛
翔、付着、吸収させて記録を行うインクジェット記録の
場合のように、紙粉が浮遊しているような場合とは根本
的に考え方を変える必要がある。For example, an organic EL is used as an example of a functional element.
When considering an element, a composition prepared by dissolving or dispersing a hole injecting / transporting material and a light emitting material forming such an organic EL element in a solvent is ejected from an inkjet head and pattern-coated on a transparent electrode substrate. It was thought that this could be achieved by patterning the hole injection / transport layer and the light emitting material layer. However, when such a functional element is formed, the surface on which the functional element is formed is required to have a very high degree of cleanliness, and so-called ink-jet recording in which ink is ejected toward paper, adhered or absorbed to perform recording. It is necessary to fundamentally change the way of thinking, as in the case where paper dust is floating.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
き実情に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、こ
のような機能性素子群および機能性素子基板を形成する
ための新規な製造装置を提案することにある。また第２
の目的は、高品質な機能性素子群を形成するための製造
装置を提案することにある。さらに第３の目的は、高精
度にこのような機能性素子群を形成するための製造装置
を提案することにある。また第４の目的は、このような
製造装置によって製作され、機能性素子群が高品質かつ
高精度な位置で形成された機能性素子基板を提案するこ
とにある。さらに第５の目的は、このような製造装置に
よって製作された高品質かつ高精度な機能性素子基板を
用いた画像表示装置を提案することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object thereof is to provide a novel functional element group and a functional element substrate for forming such a functional element group. New manufacturing equipment. The second
The purpose of is to propose a manufacturing apparatus for forming a high quality functional element group. Further, a third object is to propose a manufacturing apparatus for forming such a functional element group with high accuracy. A fourth object is to propose a functional element substrate which is manufactured by such a manufacturing apparatus and has a functional element group formed at high quality and highly accurate positions. A fifth object is to propose an image display device using a high quality and highly accurate functional element substrate manufactured by such a manufacturing apparatus.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、第１に、所定の駆動信号を入力すること
により機能を発する機能性素子群が、基板上に機能性材
料を含有する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発
成分を揮発させ、固形分を前記基板上に残留させること
によって形成される機能性素子基板の製造装置におい
て、前記基板に相対する位置に配され、該基板に対して
機能性材料を含有した溶液を噴射する噴射ヘッドと、該
噴射ヘッドに液滴付与情報を入力する情報入力手段とを
有し、前記基板における前記機能性素子群の形成面と前
記噴射ヘッドの溶液噴射口面とが一定の距離を保持し、
前記基板と前記噴射ヘッドとが前記機能性素子群の形成
面に対して平行に相対移動を行うように構成され、前記
噴射ヘッドは、前記情報入力手段により入力された前記
液滴付与情報に基づいて前記基板の所望の位置に前記溶
液を噴射することにより前記機能性素子群を形成する製
造装置であって、前記噴射ヘッドと前記基板の位置関係
を、前記噴射ヘッドから前記溶液が、ほぼ水平から垂直
の範囲に上方に向けて、噴射、付与されるとともに、前
記溶液の付与時に前記基板面にほぼ垂直方向から付与す
るようにした。In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is, firstly, that a functional element group which exerts a function by inputting a predetermined drive signal is provided with a functional material on a substrate. In a manufacturing device of a functional element substrate, which is formed by jetting a droplet of a containing solution to volatilize a volatile component in the solution and leaving a solid content on the substrate, a position facing the substrate. Which has a jetting head for jetting a solution containing a functional material onto the substrate, and information input means for inputting droplet application information to the jetting head. Holds a constant distance between the formation surface of and the solution ejection port surface of the ejection head,
The substrate and the ejection head are configured to move relative to each other in parallel with respect to the surface on which the functional element group is formed, and the ejection head is based on the droplet application information input by the information input unit. A manufacturing apparatus for forming the functional element group by ejecting the solution to a desired position on the substrate, wherein a positional relationship between the ejection head and the substrate is such that the solution from the ejection head is substantially horizontal. From above, it was jetted and applied upward in the vertical range, and at the time of applying the solution, it was applied to the substrate surface from a substantially vertical direction.
【０００７】第２に、上記第１の機能性素子基板の製造
装置において、前記基板は前記溶液の付与面がほぼ下向
きに配置されるとともに、前記基板配置領域に重力作用
方向のベクトル成分を含む気体流を形成するようにし
た。Secondly, in the above-mentioned first functional element substrate manufacturing apparatus, the substrate is arranged such that the solution application surface is substantially downward, and the substrate arrangement region includes a vector component in the gravity action direction. A gas stream was formed.
【０００８】第３に、上記第２の機能性素子基板の製造
装置において、前記噴射ヘッドから前記溶液を噴射、付
与する時の速度を前記気体流の速度より大とするように
した。Thirdly, in the second functional element substrate manufacturing apparatus, the speed at which the solution is jetted and applied from the jet head is set to be higher than the velocity of the gas flow.
【０００９】第４に、上記第１乃至第３のいずれかの機
能性素子基板の製造装置によって機能性素子基板を形成
するようにした。Fourthly, the functional element substrate is formed by any one of the first to third functional element substrate manufacturing apparatuses.
【００１０】第５に、上記第４の機能性素子基板と、こ
の機能性素子基板に対向して配置されたカバープレート
とを有するような画像表示装置とした。Fifthly, an image display device is provided which has the fourth functional element substrate and a cover plate which is arranged so as to face the functional element substrate.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】図１は、機能性素子の一例として
有機ＥＬ素子を考えた場合である。ここでは、モザイク
状に区切られたＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）透
明電極パターン４、および透明電極部分を囲む障壁３付
きガラス基板５の当該電極上に、赤、緑、青に発色する
有機ＥＬ材料を溶解した溶液２を各色モザイク状に配列
するように、ノズル１より付与する例を示している。溶
液の組成は、例えば、以下のとおりである。
溶液組成物
溶媒・・・・ドデシルベンゼン／ジクロロベンゼン（１
／１，体積比）
赤・・・・・・ポリフルオレン／ペリレン染料（９８／
２，重量比）
緑・・・・・・ポリフルオレン／クマリン染料（９８.
５／１.５，重量比）
青・・・・・・ポリフルオレンDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a case where an organic EL element is considered as an example of a functional element. Here, an organic EL material that develops red, green, and blue is formed on the ITO (indium tin oxide) transparent electrode pattern 4 partitioned in a mosaic shape and the electrode of the glass substrate 5 with the barrier 3 that surrounds the transparent electrode portion. An example in which the dissolved solution 2 is applied from the nozzle 1 so as to be arranged in a mosaic of each color is shown. The composition of the solution is, for example, as follows. Solution composition solvent ・ ・ ・ ・ Dodecylbenzene / dichlorobenzene (1
/ 1, volume ratio) Red: Polyfluorene / Perylene dye (98 /
2, weight ratio) Green ... Polyfluorene / coumarin dye (98.
5 / 1.5, weight ratio) Blue: Polyfluorene
【００１２】固形物の溶媒に対する割合は、例えば、
０.４％（重量／体積）とされる。ここで、このような
溶液を付与された基板は、例えば、１００℃で加熱し、
溶媒を除去してからこの基板上に適当な金属マスクをし
アルミニウムを２０００オングストローム蒸着し（不図
示）、ＩＴＯとアルミニウムよりリード線を引き出し、
ＩＴＯを陽極、アルミニウムを陰極として素子が完成す
る。印加電圧は１５ボルト程度で所定の形状で赤、緑、
青色に発光する素子が得られる。なお、先に基板上に電
極を形成しておいて、後からこのような溶液の液滴を噴
射付与し、溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分を前記
基板上に残留させることによって素子形成を行ってもよ
い。The ratio of solid to solvent is, for example,
It is set to 0.4% (weight / volume). Here, the substrate provided with such a solution is heated at, for example, 100 ° C.,
After removing the solvent, a suitable metal mask is applied on this substrate, aluminum is evaporated to 2000 angstroms (not shown), and lead wires are drawn from ITO and aluminum.
A device is completed using ITO as an anode and aluminum as a cathode. The applied voltage is about 15 Volts, and the shape is red, green,
A device that emits blue light is obtained. It is to be noted that an electrode is first formed on the substrate, and thereafter, a droplet of such a solution is jetted and applied to volatilize a volatile component in the solution and leave a solid content on the substrate to form an element. You may form.
【００１３】そして、このような素子を構成した基板
は、ガラスあるいはプラスチック等の透明カバープレー
トを対向配置、ケーシング（パッケージング）すること
により、自発光型の有機ＥＬディスプレイ等の画像表示
装置とすることができる。なお、ここでは機能性素子の
一例として有機ＥＬ素子を考えた場合であるが、必ずし
もこのような素子、材料に限定されるものではない。例
えば、電子放出素子を考えた場合、パラジウム系の化合
物を含有する溶液が使用される。この場合は、最終形態
としては、この電子放出素子基板に蛍光体を具備したフ
ェースプレートを対向配置してパッケージングされた電
子放出型ディスプレイとなる。また、機能性素子として
有機トランジスタなども好適に製作できる。また、上記
例の障壁３を形成するためのレジスト材料なども本発明
に使用する溶液として利用される。The substrate having such an element is used as an image display device such as a self-luminous organic EL display by arranging a transparent cover plate such as glass or plastic so as to face it and casing (packaging) it. be able to. Although an organic EL element is considered here as an example of a functional element, the element and material are not necessarily limited to such an element. For example, when considering an electron-emitting device, a solution containing a palladium-based compound is used. In this case, the final form is an electron-emitting display in which a face plate provided with a phosphor is arranged to face the electron-emitting device substrate and packaged. Also, an organic transistor or the like can be suitably manufactured as the functional element. Further, the resist material for forming the barrier 3 in the above example is also used as the solution used in the present invention.
【００１４】ここで、このような機能性材料を含有した
溶液を付与する手段として、本発明では、インクジェッ
トの技術が適用される。以下に、その具体的方法を説明
する。Here, as a means for applying a solution containing such a functional material, an ink jet technique is applied in the present invention. The specific method will be described below.
【００１５】図２は、本発明の機能性素子基板の製造装
置の一実施例を説明するための図で、図中、１１は吐出
ヘッドユニット（噴射ヘッド）、１２はキャリッジ、１
３は基板保持台、１４は機能性素子を形成する基板、１
５機能性材料を含有する溶液の供給チューブ、１６は信
号供給ケーブル、１７は噴射ヘッドコントロールボック
ス、１８はキャリッジ１２のＸ方向スキャンモータ、１
９はキャリッジ１２のＹ方向スキャンモータ、２０はコ
ンピュータ、２１はコントロールボックス、２２（２２
Ｘ1，２２Ｙ1，２２Ｘ２，２２Ｙ２）は基板位置決め／
保持手段である。FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of the functional device substrate manufacturing apparatus of the present invention. In the figure, 11 is an ejection head unit (ejection head), 12 is a carriage, and 1 is a carriage.
3 is a substrate holder, 14 is a substrate on which a functional element is formed, 1
Supply tube for solution containing 5 functional materials, 16 signal supply cable, 17 ejection head control box, 18 X direction scan motor of carriage 12,
9 is a Y-direction scan motor of the carriage 12, 20 is a computer, 21 is a control box, 22 (22
X 1 , 22Y 1 , 22X 2 , 22Y 2 ) is the substrate positioning /
It is a holding means.
【００１６】図３は、本発明の機能性素子基板の製造に
適用される液滴付与装置の構成を示す概略図で、図４
は、図３の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの要部概
略構成図である。図３の構成は、図２の構成と異なり、
基板１４側を移動させて機能性素子群を基板に形成する
ものである。図３及び図４において、３１はヘッドアラ
イメント制御機構、３２は検出光学系、３３はインクジ
ェットヘッド、３４はヘッドアライメント微動機構、３
５は制御コンピュータ、３６は画像識別機構、３７はＸ
Ｙ方向走査機構、３８は位置検出機構、３９は位置補正
制御機構、４０はインクジェットヘッド駆動・制御機
構、４１は光軸、４２は素子電極、４３は液滴、４４は
液滴着弾位置である。FIG. 3 is a schematic view showing the configuration of a droplet applying device applied to the production of the functional element substrate of the present invention, and FIG.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part of an ejection head unit of the droplet applying device of FIG. 3. The configuration of FIG. 3 differs from that of FIG.
The functional element group is formed on the substrate by moving the substrate 14 side. 3 and 4, 31 is a head alignment control mechanism, 32 is a detection optical system, 33 is an inkjet head, 34 is a head alignment fine movement mechanism, and 3
5 is a control computer, 36 is an image identification mechanism, 37 is X
A Y-direction scanning mechanism, 38 is a position detecting mechanism, 39 is a position correction control mechanism, 40 is an inkjet head drive / control mechanism, 41 is an optical axis, 42 is an element electrode, 43 is a droplet, and 44 is a droplet landing position. .
【００１７】吐出ヘッドユニット１１の液滴付与装置
（インクジェットヘッド３３）としては、任意の液滴を
定量吐出できるものであればいかなる機構でも良く、特
に数〜数１００ｐｌ程度の液滴を形成できるインクジェ
ット方式の機構が望ましい。インクジェット方式として
は、たとえば米国特許第３６８３２１２号明細書に開示
されている方式（Ｚｏｌｔａｎ方式）、米国特許第３７
４７１２０号明細書に開示されている方式（Ｓｔｅｍｍ
ｅ方式）、米国特許第３９４６３９８号明細書に開示さ
れている方式（Ｋｙｓｅｒ方式）のようにピエゾ振動素
子に、電気的信号を印加し、この電気的信号をピエゾ振
動素子の機械的振動に変え、該機械的振動に従って微細
なノズルから液滴を吐出飛翔させるものがあり、通常、
総称してドロップオンデマンド方式と呼ばれている。The droplet applying device (ink jet head 33) of the discharge head unit 11 may be any mechanism as long as it can discharge any droplet in a fixed amount, and particularly, an ink jet capable of forming droplets of several to several hundred pl. A system mechanism is desirable. As the inkjet system, for example, a system disclosed in US Pat. No. 3,683,212 (Zoltan system), US Pat. No. 37.
The method disclosed in Japanese Patent No. 47120 (Stemm
e method), a method (Kyser method) disclosed in U.S. Pat. No. 3,946,398 is applied to the piezoelectric vibrating element, and the electric signal is converted into mechanical vibration of the piezoelectric vibrating element. , There are those that eject and fly droplets from a fine nozzle according to the mechanical vibration.
They are collectively called the drop-on-demand method.
【００１８】他の方式として、米国特許第３５９６２７
５号明細書、米国特許第３２９８０３０号明細書等に開
示されている方式（Ｓｗｅｅｔ方式）がある。これは連
続振動発生法によって帯電量の制御された記録液体の小
滴を発生させ、この発生された帯電量の制御された小滴
を、一様の電界が掛けられている偏向電極間を飛翔させ
ることで、記録部材上に記録を行うものであり、通常、
連続流方式、あるいは荷電制御方式と呼ばれている。Another method is US Pat. No. 3,596,627.
There is a system (Sweet system) disclosed in the specification of US Pat. No. 5, the specification of US Pat. This generates small droplets of recording liquid whose charge amount is controlled by the continuous vibration generation method, and the generated small droplets whose charge amount is controlled fly between deflection electrodes to which a uniform electric field is applied. By doing so, recording is performed on the recording member, and normally,
It is called a continuous flow method or a charge control method.
【００１９】さらに、他の方式として、特公昭５６−９
４２９号公報に開示されている方式がある。これは液体
中で気泡を発生せしめ、その気泡の作用力により微細な
ノズルから液滴を吐出飛翔させるものであり、サーマル
インクジェット方式、あるいはバブルインクジェット方
式と呼ばれている。このように液滴を噴射する方式は、
ドロップオンデマンド方式、連続流方式、サーマルイン
クジェット方式等あるが、必要に応じて適宜その方式を
選べばよい。Furthermore, as another method, Japanese Patent Publication No. 56-9
There is a method disclosed in Japanese Patent No. 429. This is to generate bubbles in a liquid and eject and fly the droplets from a fine nozzle by the action force of the bubbles, which is called a thermal inkjet system or a bubble inkjet system. The method of ejecting droplets in this way is
There are a drop-on-demand method, a continuous flow method, a thermal inkjet method, and the like, and the method may be appropriately selected as necessary.
【００２０】本発明では、図２に示したような機能性素
子基板の製造装置において、基板１４は、この装置の基
板位置決め／保持手段２２によってその保持位置を調整
して決められる。図２では簡略化しているが、基板位置
決め／保持手段２２は基板１４の各辺に当接されるとと
もに、Ｘ方向およびそれに直交するＹ方向にμｍオーダ
ーで微調整できるようになっているとともに、噴射ヘッ
ドコントロールボックス１７、コンピュータ２０、コン
トロールボックス２１等と接続され、その位置決め情報
および微調整変位情報等と、液滴付与の位置情報、タイ
ミング等は、たえずフィードバックできるようになって
いる。さらに、本発明の機能性素子基板の製造装置で
は、Ｘ、Ｙ方向の位置調整機構の他に図示しない（基板
１４の下に位置するために見えない）、回転位置調整機
構を有している。According to the present invention, in the apparatus for manufacturing a functional element substrate as shown in FIG. 2, the substrate 14 is determined by adjusting its holding position by the substrate positioning / holding means 22 of this device. Although simplified in FIG. 2, the substrate positioning / holding means 22 is in contact with each side of the substrate 14 and is capable of fine adjustment in the X direction and the Y direction orthogonal thereto in the order of μm. It is connected to the ejection head control box 17, the computer 20, the control box 21, etc., and the positioning information and the fine adjustment displacement information thereof, the position information of the droplet application, the timing, etc. can be fed back continuously. Further, in the functional device substrate manufacturing apparatus of the present invention, in addition to the position adjusting mechanism in the X and Y directions, there is a rotation position adjusting mechanism (not shown because it is located under the substrate 14) not shown. .
【００２１】これに関連して、先に、本発明の機能性素
子基板の形状および形成される機能性素子群の配列に関
して説明する。本発明の機能性素子基板は、石英ガラ
ス、Ｎａ等の不純物含有量を低減させたガラス、青板ガ
ラス、ＳｉＯ2を表面に堆積させたガラス基板およびア
ルミナ等のセラミックス基板等が用いられる。また、軽
量化あるいは可撓性を目的として、ＰＥＴを始めとする
各種プラスチック基板も好適に用いられる。いずれにし
ろその形状はこのような基板を経済的に生産、供給す
る、あるいは最終的に製作される機能性素子基板の用途
から、Ｓｉウエハなどとは違って、矩形（直角４辺形）
である。つまり、その矩形形状を構成する縦２辺、横２
辺はそれぞれ、縦２辺が互いに平行、横２辺が互いに平
行であり、かつ縦横の辺は直角をなすような基板であ
る。In this connection, the shape of the functional element substrate of the present invention and the arrangement of the functional element groups to be formed will be described first. As the functional element substrate of the present invention, quartz glass, glass having a reduced content of impurities such as Na, soda lime glass, a glass substrate having SiO 2 deposited on its surface, and a ceramic substrate such as alumina are used. Various plastic substrates including PET are also preferably used for the purpose of weight reduction or flexibility. In any case, the shape is rectangular (rectangular quadrangle), unlike Si wafers, etc., because of the use of functional element substrates that are economically produced and supplied or ultimately manufactured.
Is. That is, the vertical 2 sides and the horizontal 2 that form the rectangular shape
Each side is a substrate in which two vertical sides are parallel to each other, two horizontal sides are parallel to each other, and the vertical and horizontal sides form a right angle.
【００２２】上述のような基板に対して、本発明では、
形成される機能性素子群をマトリックス状に配列し、こ
のマトリックスの互いに直交する２方向が、この基板の
縦方向の辺あるいは横方向の辺の方向と平行であるよう
に機能性素子群を配列する。このように機能性素子群を
マトリックス状に配列する理由および、基板の縦横の辺
をそのマトリックスの直交する２方向と平行になるよう
にする理由を以下に述べる。In contrast to the above substrate, the present invention
The functional element groups to be formed are arranged in a matrix, and the functional element groups are arranged so that two directions of the matrix which are orthogonal to each other are parallel to the direction of the vertical side or the horizontal side of the substrate. To do. The reason for arranging the functional element groups in a matrix in this way and the reason for setting the vertical and horizontal sides of the substrate parallel to the two orthogonal directions of the matrix will be described below.
【００２３】図２あるいは図３に示したように、本発明
では、最初に、基板１４と吐出ヘッドユニット１１の溶
液噴射口面の位置関係が決められた後は、特に位置制御
を行うことはない。つまり、吐出ヘッドユニット１１は
基板１４に対して一定の距離を保ちながら機能性素子群
の形成面に対して平行にＸ、Ｙ方向の相対移動を行いつ
つ、上記溶液（たとえば有機ＥＬ材料、あるいは導電性
材料を溶解した溶液、レジスト材料など）の噴射を行
う。つまり、このＸ方向及びＹ方向は互いに直交する２
方向であり、基板の位置決めを行う際に、基板の縦辺あ
るいは横辺をそのＹ方向あるいはＸ方向と平行になるよ
うにしておけば、形成される機能性素子群もそのマトリ
ックス状配列の２方向がそれぞれ平行であるため、相対
移動を行いつつ噴射する機構のみで高精度の素子群形成
を行うことができる。言い換えるならば、本発明のよう
な基板形状、機能性素子群のマトリックス状配列、直交
するＸ、Ｙの２方向の相対移動装置にすれば、素子形成
の液滴噴射を行う前の基板の位置決めを正確に行えば、
高精度な機能性素子群のマトリックス状配列が得られる
ということである。As shown in FIG. 2 or FIG. 3, in the present invention, after the positional relationship between the substrate 14 and the solution ejection port surface of the ejection head unit 11 is first determined, no particular position control is performed. Absent. That is, the ejection head unit 11 performs relative movement in the X and Y directions in parallel with the surface on which the functional element group is formed while maintaining a constant distance from the substrate 14, while the solution (for example, organic EL material, or A solution in which a conductive material is dissolved, a resist material, etc.) is injected. That is, the X direction and the Y direction are orthogonal to each other.
If the vertical side or the horizontal side of the substrate is parallel to the Y direction or the X direction when the substrate is positioned, the functional element group to be formed is also in the matrix arrangement. Since the directions are parallel to each other, highly accurate element group formation can be performed only by a mechanism that ejects while performing relative movement. In other words, if the substrate shape, the matrix-like arrangement of the functional element group, and the relative movement device in the two directions of X and Y orthogonal to each other are used as in the present invention, the positioning of the substrate before the droplet ejection for element formation is performed. If you do exactly
That is, it is possible to obtain a highly accurate matrix-shaped array of functional element groups.
【００２４】ここで、先ほどの回転位置調整機構に戻っ
て説明する。前述のように、本発明では、素子形成の液
滴噴射を行う前の基板の位置決めを正確に行い、Ｘおよ
びＹ方向の相対移動のみを行い、他の制御を行わず、高
精度な機能性素子群のマトリックス状配列を得ようとい
うものである。その際、問題となるのは、最初に基板の
位置決めを行う際の回転方向（Ｘ、Ｙの２方向で決定さ
れる平面に対して垂直方向の軸に対する回転方向）のズ
レである。この回転方向のズレを補正するために、本発
明では、前述のように図示しない（基板１４の下に位置
して見えない）、回転位置調整機構を有している。これ
により回転方向のズレも補正し、基板の辺を位置決めす
ると、本発明の装置では、ＸおよびＹ方向のみの相対移
動で、高精度な機能性素子群のマトリックス状配列が得
られる。Here, the rotation position adjusting mechanism will be described again. As described above, according to the present invention, the positioning of the substrate before the droplet ejection for forming the element is accurately performed, only the relative movement in the X and Y directions is performed, and the other control is not performed. It is intended to obtain a matrix-like arrangement of element groups. At this time, what becomes a problem is a deviation of the rotation direction (the rotation direction with respect to the axis perpendicular to the plane determined by the two directions of X and Y) when initially positioning the substrate. In order to correct the deviation in the rotation direction, the present invention has a rotation position adjusting mechanism (not shown (not visible under the substrate 14)) as described above. As a result, if the displacement in the rotational direction is also corrected and the sides of the substrate are positioned, in the apparatus of the present invention, a highly precise matrix-like array of functional element groups can be obtained by relative movement only in the X and Y directions.
【００２５】以上は、回転位置調整機構を、図２の基板
位置決め／保持手段２２（２２Ｘ1，２２Ｙ1，２２
Ｘ２，２２Ｙ２）とは別物の機構として説明した（基板
１４の下に位置して見えない）が、基板位置決め／保持
手段２２に回転位置調整機構を持たせることも可能であ
る。例えば、基板位置決め／保持手段２２は、基板１４
の辺に当接され、基板位置決め／保持手段２２全体が、
Ｘ方向あるいはＹ方向に位置を調整できるようになって
いるが、基板位置決め／保持手段２２の基板１４の辺に
当接される部分において、距離をおいて設けられた２本
のネジが独立に動くようにしておけば、角度調整が可能
である。なお、この回転位置制御情報も上記のＸ、Ｙ方
向の位置決め情報および微調整変位情報等と同様に噴射
ヘッドコントロールボックス１７、コンピュータ２０、
コントロールボックス２１等と接続され、液滴付与の位
置情報、タイミング等が、たえずフィードバックできる
ようになっている。As described above, the rotation position adjusting mechanism is used as the substrate positioning / holding means 22 (22X 1 , 22Y 1 , 22 in FIG. 2).
X 2 , 22Y 2 ) has been described as a separate mechanism (located under the substrate 14 and not visible), but the substrate positioning / holding means 22 may have a rotational position adjusting mechanism. For example, the substrate positioning / holding means 22 may be used for the substrate 14
Of the substrate positioning / holding means 22,
The position can be adjusted in the X direction or the Y direction. However, in the portion of the substrate positioning / holding means 22 abutting on the side of the substrate 14, two screws provided at a distance are independently provided. If you move it, you can adjust the angle. The rotational position control information is also the same as the above-mentioned positioning information in the X and Y directions, the fine adjustment displacement information, etc., and the ejection head control box 17, computer 20,
It is connected to the control box 21 and the like, and the position information, timing, etc. of droplet application can be constantly fed back.
【００２６】次に、本発明の位置決めの他の手段、構成
について説明する。上記の説明において、基板位置決め
／保持手段２２は、基板１４の辺に当接され、基板位置
決め／保持手段２２全体が、Ｘ方向あるいはＹ方向に位
置を調整できるようにしたものであるが、ここでは、基
板１４の辺ではなく、基板上に互いに直交する２方向に
帯状パターンを設けるようにした例について説明する。
前述のように、本発明では基板上に機能性素子群をマト
リックス状に配列して形成されるが、ここでは、前記の
ような互いに直交する２方向の帯状パターンをこのマト
リックスの互いに直交する２方向と平行になるように形
成しておく。このようなパターンは、基板上にフォトフ
ァブリケーション技術によって容易に形成できる。ある
いは、上述のようなパターンをその目的のためだけに作
成するのではなく、素子電極４２（図４参照）や、各素
子のＸ方向配線やＹ方向配線等の配線パターンを本発明
の互いに直交する２方向の帯状パターンとみなしてもよ
い。このような帯状パターンを設けておけば、図４で後
述するような、ＣＣＤカメラとレンズとを用いた検出光
学系３２によってパターン検出ができ、位置調整にフィ
ードバックできる。Next, other positioning means and structure of the present invention will be described. In the above description, the board positioning / holding means 22 is brought into contact with the side of the board 14 so that the whole board positioning / holding means 22 can adjust its position in the X direction or the Y direction. Now, an example will be described in which the strip-shaped patterns are provided on the substrate not in the sides of the substrate 14 but in two directions orthogonal to each other.
As described above, according to the present invention, the functional element groups are arranged in a matrix on the substrate, but here, the above-described two-direction strip-shaped patterns that are orthogonal to each other are formed on the substrate so that they are orthogonal to each other. It is formed so as to be parallel to the direction. Such a pattern can be easily formed on the substrate by a photofabrication technique. Alternatively, the pattern as described above is not created only for that purpose, but the element electrodes 42 (see FIG. 4) and the wiring patterns such as the X-direction wiring and the Y-direction wiring of each element are orthogonal to each other according to the present invention. It may be regarded as a two-direction strip pattern. If such a band-shaped pattern is provided, pattern detection can be performed by the detection optical system 32 using a CCD camera and a lens, which will be described later with reference to FIG.
【００２７】次に、上記Ｘ、Ｙ方向に対して垂直方向で
あるＺ方向であるが、本発明では、最初に基板１４と吐
出ヘッドユニット１１の溶液噴射口面の位置関係が決め
られた後は、特に位置制御を行うことはない。つまり、
吐出ヘッドユニット１１は基板１４に対して一定の距離
を保ちながらＸ、Ｙ方向の相対移動を行いつつ、機能性
材料を含有する溶液の噴射を行うが、その噴射時には、
吐出ヘッドユニット１１のＺ方向の位置制御は特に行わ
ない。その理由は、噴射時にその制御を行うと、機構、
制御システム等が複雑になるだけではなく、基板１４へ
の液滴付与による機能性素子の形成が遅くなり、生産性
が著しく低下するからである。Next, in the Z direction, which is a direction perpendicular to the X and Y directions, in the present invention, after the positional relationship between the substrate 14 and the solution ejection port surface of the ejection head unit 11 is first determined. Does not particularly perform position control. That is,
The ejection head unit 11 ejects the solution containing the functional material while performing relative movement in the X and Y directions while maintaining a constant distance with respect to the substrate 14. At the time of ejection,
The position control of the ejection head unit 11 in the Z direction is not particularly performed. The reason is that if the control is performed during injection, the mechanism,
This is because not only the control system and the like become complicated, but also the formation of the functional element due to the application of the droplets to the substrate 14 becomes slow and the productivity is remarkably reduced.
【００２８】かわりに、本発明では基板１４の平面度や
その基板１４を保持する部分の装置の平面度、さらに吐
出ヘッドユニット１１をＸ、Ｙ方向に相対移動を行わせ
るキャリッジ機構等の精度を高めるようにすることで、
噴射時のＺ方向制御を行わず、吐出ヘッドユニット１１
と基板１４のＸ、Ｙ方向の相対移動を高速で行い、生産
性を高めている。一例をあげると、本発明の溶液付与時
（噴射時）における基板１４と吐出ヘッドユニット１１
の溶液噴射口面の距離の変動は５ｍｍ以下におさえられ
ている（基板１４のサイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ以
上、４０００ｍｍ×４０００ｍｍ以下の場合）。Instead, according to the present invention, the flatness of the substrate 14 and the flatness of the device holding the substrate 14 and the accuracy of the carriage mechanism for relatively moving the ejection head unit 11 in the X and Y directions are set. By increasing it,
The ejection head unit 11 is not controlled in the Z direction during ejection.
The relative movement of the substrate 14 in the X and Y directions is performed at a high speed to improve productivity. As an example, the substrate 14 and the ejection head unit 11 at the time of applying the solution (at the time of jetting) of the present invention
The variation of the distance of the solution injection port surface is suppressed to 5 mm or less (when the size of the substrate 14 is 200 mm × 200 mm or more and 4000 mm × 4000 mm or less).
【００２９】なお、通常Ｘ、Ｙ方向の２方向で決まる平
面は水平（鉛直方向に対して垂直な面）に維持されるよ
うに装置構成されるが、基板１４が小さい場合（例えば
５００ｍｍ×５００ｍｍ以下の場合）には必ずしもＸ、
Ｙ方向の２方向で決まる平面を水平にする必要はなく、
その装置にとってもっとも効率的な基板１４の配置の位
置関係になるようにすればよい。The apparatus is constructed so that the plane normally determined by the two directions of the X and Y directions is kept horizontal (the plane perpendicular to the vertical direction), but when the substrate 14 is small (for example, 500 mm × 500 mm). In the following case) is not necessarily X,
It is not necessary to make the plane determined by the two Y directions horizontal.
It suffices that the positional relationship of the arrangement of the substrate 14 be the most efficient for the device.
【００３０】次に、本発明の他の実施例を説明するが、
本発明はこれらの例に限定されるものではない。図３
は、図２の場合と違い、吐出ヘッドユニット１１と基板
（機能性素子基板）１４の相対移動を行う際に、機能性
素子基板１４側を移動させる例である。図４は、図３の
装置の吐出ヘッドユニットを拡大して示した概略構成図
である。まず、図３において、３７はＸＹ方向走査機構
であり、その上に機能性素子基板１４が載置してある。
基板１４上の機能性素子は、例えば、図１のものと同じ
構成であり、単素子としては図１に示した構成と同様
に、ガラス基板５（機能性素子基板１４に相当する）、
障壁３、ＩＴＯ透明電極４よりなっている。この機能性
素子基板１４の上方に液滴を付与する吐出ヘッドユニッ
ト１１が位置している。本実施例では、吐出ヘッドユニ
ット１１は固定で、機能性素子基板１４がＸＹ方向走査
機構３７により任意の位置に移動することで吐出ヘッド
ユニット１１と機能性素子基板１４との相対移動が実現
される。Next, another embodiment of the present invention will be described.
The invention is not limited to these examples. Figure 3
2 is an example in which, unlike the case of FIG. 2, the functional element substrate 14 side is moved when the ejection head unit 11 and the substrate (functional element substrate) 14 are relatively moved. FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an enlarged ejection head unit of the apparatus of FIG. First, in FIG. 3, reference numeral 37 denotes an XY direction scanning mechanism, on which the functional element substrate 14 is placed.
The functional element on the substrate 14 has, for example, the same configuration as that shown in FIG. 1, and the single element has a glass substrate 5 (corresponding to the functional element substrate 14) as in the configuration shown in FIG.
It comprises a barrier 3 and an ITO transparent electrode 4. Above the functional element substrate 14, the ejection head unit 11 that applies droplets is located. In this embodiment, the ejection head unit 11 is fixed, and the functional element substrate 14 is moved to an arbitrary position by the XY direction scanning mechanism 37, whereby the relative movement between the ejection head unit 11 and the functional element substrate 14 is realized. It
【００３１】次に、図４により吐出ヘッドユニット１１
の構成を説明する。図４において、３２は基板１４上の
画像情報を取り込む検出光学系であり、液滴４３を吐出
させるインクジェットヘッド３３に近接し、検出光学系
３２の光軸４１および焦点位置と、インクジェットヘッ
ド３３による液滴４３の着弾位置４４とが一致するよう
配置されている。この場合、図３に示す検出光学系３２
とインクジェットヘッド３３との位置関係はヘッドアラ
イメント微動機構３４とヘッドアライメント制御機構３
１により精密に調整できるようになっている。また、検
出光学系３２には、ＣＣＤカメラとレンズとを用いてい
る。Next, referring to FIG. 4, the ejection head unit 11
The configuration of will be described. In FIG. 4, reference numeral 32 denotes a detection optical system that captures image information on the substrate 14, and is close to an inkjet head 33 that ejects droplets 43, and the optical axis 41 and the focus position of the detection optical system 32 and the inkjet head 33 are used. It is arranged so that the landing position 44 of the droplet 43 coincides. In this case, the detection optical system 32 shown in FIG.
The positional relationship between the inkjet head 33 and the head alignment fine adjustment mechanism 34 and the head alignment control mechanism 3
1 makes it possible to make precise adjustments. A CCD camera and a lens are used for the detection optical system 32.
【００３２】図３において、３６は検出光学系３２で取
り込まれた画像情報を識別する画像識別機構であり、画
像のコントラストを２値化し、２値化した特定コントラ
スト部分の重心位置を算出する機能を有したものであ
る。具体的には（株）キーエンス製の高精度画像認識装
置、ＶＸ−４２１０を用いることができる。これによっ
て得られた画像情報に機能性素子基板１４上における位
置情報を与える手段が位置検出機構３８である。これに
は、ＸＹ方向走査機構３７に設けられたリニアエンコー
ダ等の測長器を利用することができる。また、これらの
画像情報と機能性素子基板１４上での位置情報をもと
に、位置補正を行うのが位置補正制御機構３９であり、
この機構によりＸＹ方向走査機構３７の動きに補正が加
えられる。また、インクジェットヘッド駆動・制御機構
４０によってインクジェットヘッド３３が駆動され、液
滴が機能性素子基板１４上に付与される。これまで述べ
た各制御機構は、制御用コンピュータ３５により集中制
御される。In FIG. 3, reference numeral 36 denotes an image identification mechanism for identifying the image information taken in by the detection optical system 32, which has a function of binarizing the image contrast and calculating the barycentric position of the binarized specific contrast portion. With. Specifically, VX-4210, a high-precision image recognition device manufactured by Keyence Corporation, can be used. The position detecting mechanism 38 is means for giving the position information on the functional element substrate 14 to the image information obtained by this. For this, a length measuring device such as a linear encoder provided in the XY direction scanning mechanism 37 can be used. Further, the position correction control mechanism 39 performs position correction based on the image information and the position information on the functional element substrate 14,
By this mechanism, the movement of the XY scanning mechanism 37 is corrected. Further, the inkjet head drive / control mechanism 40 drives the inkjet head 33 to apply the droplets onto the functional element substrate 14. The control mechanisms described above are centrally controlled by the control computer 35.
【００３３】なお、以上の説明では、吐出ヘッドユニッ
ト１１は固定で、機能性素子基板１４がＸＹ方向走査機
構３７により任意の位置に移動することで吐出ヘッドユ
ニット１１と機能性素子基板１４との相対移動を実現し
ているが、図２に示したように、機能性素子基板１４を
固定とし、吐出ヘッドユニット１１がＸＹ方向に走査す
るような構成としてもよいことはいうまでもない。特に
２００ｍｍ×２００ｍｍ程度の中型基板〜２０００ｍｍ
×２０００ｍｍあるいはそれ以上の大型基板の製作に適
用する場合には、後者のように機能性素子基板１４を固
定とし、吐出ヘッドユニット１１が直交するＸ、Ｙの２
方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与をこのよう
な直交する２方向に順次行うようにする構成としたほう
がよい。In the above description, the ejection head unit 11 is fixed, and the functional element substrate 14 is moved to an arbitrary position by the XY direction scanning mechanism 37, whereby the ejection head unit 11 and the functional element substrate 14 are separated from each other. Although the relative movement is realized, it is needless to say that the functional element substrate 14 may be fixed and the ejection head unit 11 may scan in the XY directions as shown in FIG. Especially about 200mm x 200mm medium size substrate ~ 2000mm
When it is applied to the production of a large substrate having a size of 2000 mm or more, the functional element substrate 14 is fixed as in the latter case, and the ejection head unit 11 has two X and Y directions orthogonal to each other.
It is preferable that the scanning is performed in the direction and the droplets of the solution are sequentially applied in the two directions orthogonal to each other.
【００３４】また、逆に、例えば、軽いプラスチック基
板を使用し、そのサイズも２００ｍｍ×２００ｍｍ〜４
００ｍｍ×４００ｍｍ程度の中型基板の場合において
は、インクジェットプリンタの紙搬送を行うようにする
ことも考えられる。つまり、キャリッジ１２に搭載され
た吐出ヘッドユニット１１が、Ｘ方向のみ（もしくはＹ
方向のみ）に走査され、基板がＹ方向（もしくはＸ方
向）に搬送される。その場合は生産性が著しく向上す
る。On the contrary, for example, a light plastic substrate is used and its size is 200 mm × 200 mm to 4 mm.
In the case of a medium-sized substrate having a size of about 00 mm × 400 mm, it may be possible to carry the paper by an inkjet printer. In other words, the ejection head unit 11 mounted on the carriage 12 can move only in the X direction (or Y direction).
The substrate is transported in the Y direction (or the X direction) by being scanned in only the direction). In that case, the productivity is remarkably improved.
【００３５】基板１４のサイズが２００ｍｍ×２００ｍ
ｍ程度以下の場合には、液滴付与のための吐出ヘッドユ
ニットを２００ｍｍの範囲をカバーできるラージアレイ
マルチノズルタイプとし、吐出ヘッドユニットと基板の
相対移動を直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に行うこ
となく、１方向のみ（例えばＸ方向のみ）に相対移動さ
せて行うことも可能であり、また量産性も高くすること
ができるが、基板サイズが２００ｍｍ×２００ｍｍ以上
の場合には、そのような２００ｍｍの範囲をカバーでき
るラージアレイマルチノズルタイプの吐出ヘッドユニッ
トを製作することは技術的／コスト的に実現困難であ
り、本発明のように吐出ヘッドユニット１１が直交する
Ｘ、Ｙの２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付与
をこのような直交する２方向に順次行うようにする構成
としたほうがよい。The size of the substrate 14 is 200 mm × 200 m
In the case of about m or less, the ejection head unit for applying liquid droplets is a large array multi-nozzle type capable of covering a range of 200 mm, and the relative movement of the ejection head unit and the substrate is orthogonal to two directions (X direction and Y direction). It is also possible to perform relative movement only in one direction (for example, only in the X direction) without performing the above step), and mass productivity can be improved, but when the substrate size is 200 mm × 200 mm or more, It is technically / costly difficult to manufacture a large-array multi-nozzle type ejection head unit capable of covering such a 200 mm range, and the ejection head unit 11 is arranged in the X, Y orthogonal directions as in the present invention. It is preferable that the scanning is performed in two directions, and the liquid droplets of the solution are sequentially applied in such two orthogonal directions.
【００３６】特に、最終的な基板としては、２００ｍｍ
×２００ｍｍより小さいものを製作する場合であって
も、大きな基板から複数個取りして製作するような場合
には、その元の基板は、４００ｍｍ×４００ｍｍ〜２０
００ｍｍ×２０００ｍｍあるいはそれ以上のものを使用
することになるので、吐出ヘッドユニット１１が直交す
るＸ、Ｙの２方向に走査するようにし、溶液の液滴の付
与をこのような直交する２方向に順次行うようにする構
成としたほうがよい。Especially, as the final substrate, 200 mm
Even in the case of manufacturing a substrate with a size of less than × 200 mm, if a plurality of substrates are to be manufactured from a large substrate, the original substrate is 400 mm × 400 mm to 20 mm.
Since the size of 00 mm × 2000 mm or more is used, the ejection head unit 11 scans in two directions of X and Y which are orthogonal to each other, and application of the droplets of the solution is performed in such two directions orthogonal to each other. It is better to have a configuration in which they are performed sequentially.
【００３７】液滴４３の材料には、先に述べた有機ＥＬ
材料の他に、例えば、ポリフェニレンビニレン系（ポリ
パラフェニリレンビニレン系誘導体）、ポリフェニレン
系誘導体、その他、ベンゼン誘導体に可溶な低分子系有
機ＥＬ材料、高分子系有機ＥＬ材料、ポリビニルカルバ
ゾール等の材料を用いることができる。有機ＥＬ材料の
具体例としては、ルブレン、ペリレン、９、１０−ジフ
ェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイ
ルレッド、クマリン６、キナクリドン、ポリチオフェン
誘導体等が挙げられる。また、有機ＥＬ表示における周
辺材料である電子輸送性、ホール輸送性材料も本発明の
機能性素子を製作する機能材料として使用される。As the material of the droplet 43, the above-mentioned organic EL is used.
In addition to materials, for example, polyphenylene vinylene-based (polyparaphenylene vinylene-based derivatives), polyphenylene-based derivatives, and other low-molecular organic EL materials soluble in benzene derivatives, high-molecular organic EL materials, polyvinylcarbazole, etc. Materials can be used. Specific examples of the organic EL material include rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, quinacridone, and polythiophene derivative. Further, the electron transporting and hole transporting materials which are the peripheral materials in the organic EL display are also used as the functional material for manufacturing the functional element of the present invention.
【００３８】本発明の他の機能性素子を製作する機能材
料としては、この他に半導体等に多用される層間絶縁膜
のシリコンガラスの前駆物質であるか、シリカガラス形
成材料を挙げることができる。かかる前駆物質として、
ポリシラザン（例えば東燃製）、有機ＳＯＧ材料等が挙
げられる。また有機金属化合物を用いても良い。Other functional materials for manufacturing the functional element of the present invention include a precursor of silicon glass for an interlayer insulating film, which is often used in semiconductors, or a silica glass forming material. . As such a precursor,
Examples thereof include polysilazane (for example, manufactured by Tonen) and organic SOG materials. Alternatively, an organometallic compound may be used.
【００３９】更に、他の例として、カラーフィルター用
材料が挙げられる。具体的には、スミカレッドＢ（商品
名、住友化学製染料）、カヤロンフアストイエローＧＬ
（商品名、日本化薬製染料）、ダイアセリンフアストブ
リリアンブルーＢ（商品名、三菱化成製染料）等の昇華
染料等を用いることができる。Further, as another example, a color filter material can be mentioned. Specifically, Sumika Red B (trade name, Sumitomo Chemical dye), Kayaron Huast Yellow GL
Sublimation dyes such as (trade name, dye manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) and Diacerine Fast Brilliant Blue B (trade name, dye manufactured by Mitsubishi Kasei) can be used.
【００４０】本発明の溶液組成物において、ベンゼン誘
導体の沸点が１５０℃以上であることが好ましい。この
ような溶媒の具体例としては、Ｏ−ジクロロベンゼン，
ｍ−ジクロロベンゼン，１、２、３−トリクロロベンゼ
ン，Ｏ−クロロトルエン，ｐ−クロロトルエン，１−ク
ロロナフタレン，ブロモベンゼン，Ｏ−ジブロモベンゼ
ン，１−ジブロモナフタレン等が挙げられる。これらの
溶媒を用いることにより、溶媒の揮散が防げるので好適
である。これらの溶媒は芳香族化合物に対する溶解度が
大きく好適である。また、本発明の溶液組成物ドデシル
ベンゼンを含むことが好ましい。ドデシルベンゼンとし
てはｎ−ドデシルベンゼン単一でも良く、また異性体の
混合物を用いることもできる。In the solution composition of the present invention, the boiling point of the benzene derivative is preferably 150 ° C. or higher. Specific examples of such a solvent include O-dichlorobenzene,
Examples include m-dichlorobenzene, 1,2,3-trichlorobenzene, O-chlorotoluene, p-chlorotoluene, 1-chloronaphthalene, bromobenzene, O-dibromobenzene, 1-dibromonaphthalene. It is preferable to use these solvents because volatilization of the solvents can be prevented. These solvents are suitable because they have high solubility in aromatic compounds. Further, it is preferable that the solution composition of the present invention contains dodecylbenzene. The dodecylbenzene may be a single n-dodecylbenzene or a mixture of isomers.
【００４１】この溶媒は沸点３００℃以上、粘度６ｃｐ
以上（２０℃）の特性を有し、この溶媒単一でももちろ
ん良いが、他の溶媒に加えることにより、溶媒の揮散を
効果的に防げ、好適である。また、上記溶媒のうちドデ
シルベンゼン以外は粘度が比較的小さいため、この溶媒
を加えることにより粘度も調整できるため非常に好適で
ある。本発明によれば、上述したような溶液組成物を吐
出装置により基板上に吐出により供給した後、基板を吐
出時温度より高温で処理して膜化する機能膜形成法が提
供される。吐出温度は室温であり、吐出後、基板を加熱
することが好ましい。このような処理をすることによ
り、吐出時、溶媒の揮散、温度の低下により析出した内
容物が再溶解され、均一、均質な機能膜を得ることがで
きる。上述の機能膜の作製法において、吐出組成物を吐
出装置により基板上に供給後、基板を吐出時温度より高
温に処理する際に、加圧しながら加熱することが好まし
い。このように処理することにより、加熱時の溶媒の揮
散を遅らすことができ、内容物の再溶解が更に促進され
る。その結果、均一、均質な機能膜を得ることができ
る。また、上述の機能膜の作製法において、前記基板を
高温処理後直ちに減圧し、溶媒を除去することが好まし
い。このように処理することにより、溶媒の濃縮時の内
容物の相分離を防ぐことができる。This solvent has a boiling point of 300 ° C. or higher and a viscosity of 6 cp.
Of course, the above solvent (20 ° C.) is sufficient, and this solvent alone may be used, but by adding it to another solvent, volatilization of the solvent can be effectively prevented, which is preferable. Further, among the above solvents, except for dodecylbenzene, the viscosity is relatively small, and the viscosity can be adjusted by adding this solvent, which is very suitable. According to the present invention, there is provided a functional film forming method in which a solution composition as described above is supplied onto a substrate by a discharging device and then the substrate is treated at a temperature higher than the temperature at the time of discharging to form a film. The discharge temperature is room temperature, and it is preferable to heat the substrate after the discharge. By carrying out such a treatment, the deposited contents are redissolved due to volatilization of the solvent and a decrease in temperature at the time of discharging, and a uniform and homogeneous functional film can be obtained. In the above-described method for producing a functional film, it is preferable that after the discharge composition is supplied onto the substrate by the discharge device, the substrate is heated while being pressurized when the substrate is processed at a temperature higher than the discharge temperature. By such treatment, the evaporation of the solvent at the time of heating can be delayed, and the redissolution of the contents is further promoted. As a result, a uniform and uniform functional film can be obtained. Further, in the above-described method for producing a functional film, it is preferable that the substrate is depressurized immediately after the high temperature treatment to remove the solvent. By such treatment, phase separation of the contents at the time of concentration of the solvent can be prevented.
【００４２】いずれの材料、あるいは機能性素子におい
ても、本発明は、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形
分を前記基板上に残留させることによって素子形成を行
うものであり、この固形物がそれぞれの素子の機能を発
生させるものであり、溶媒（揮発成分）はインクジェッ
ト原理で液滴を噴射付与するための手段（ｖｅｈｉｃｌ
ｅ）である。In any material or functional element, the present invention is to form an element by volatilizing a volatile component in the solution and leaving a solid content on the substrate. Is to generate the function of each element, and the solvent (volatile component) is a means for ejecting droplets by the inkjet principle (vehicle).
e).
【００４３】上述の液滴４３を吐出ヘッドユニット（噴
射ヘッド）１１により所望の素子電極部に付与する際に
は、付与すべき位置を検出光学系３２と画像識別機構３
６とで計測し、その計測データ、吐出ヘッドユニット
（噴射ヘッド）１１の吐出口面と機能性素子基板１４の
距離、キャリッジの移動速度に基づいて補正座標を生成
し、この補正座標通りに機能性素子基板１４前面を吐出
ヘッドユニット（噴射ヘッド）１１をＸ、Ｙ方向に移動
せしめながら液滴を付与する。検出光学系３２として
は、ＣＣＤカメラ等とレンズを組み合わせたものを用
い、画像識別機構３６としては、市販のもので画像を２
値化しその重心位置を求めるもの等を用いることができ
る。When the above-mentioned droplet 43 is applied to the desired element electrode portion by the ejection head unit (ejection head) 11, the position to be applied is detected by the detection optical system 32 and the image identification mechanism 3.
6, and the correction coordinates are generated based on the measurement data, the distance between the ejection port surface of the ejection head unit (ejection head) 11 and the functional element substrate 14, and the moving speed of the carriage, and the function is performed according to the correction coordinates. Droplets are applied while the ejection head unit (ejection head) 11 is moved in the X and Y directions on the front surface of the sexual element substrate 14. A combination of a CCD camera and a lens is used as the detection optical system 32, and a commercially available one as the image identification mechanism 36 is used to display an image.
It is possible to use a device that digitizes the value and obtains the position of its center of gravity.
【００４４】上述のように、本発明では、吐出ヘッドユ
ニット（噴射ヘッド）１１は機能性素子基板１４に対し
て一定の距離を保ちながら平行にＸ方向（あるいはＹ方
向、もしくはＸ、Ｙの２方向）にキャリッジ移動を行い
つつ溶液の噴射を行い、機能性素子群を形成する。その
際、各素子を形成するための溶液の噴射を行う毎にキャ
リッジ移動を止めて噴射を行うと高精度な素子群を形成
することが可能である。しかし、生産性が著しく低下す
るので、前述のように、そのキャリッジ移動を止めるこ
となく、順次溶液の噴射を行うようにしている。As described above, in the present invention, the ejection head unit (ejection head) 11 is parallel to the functional element substrate 14 while maintaining a constant distance in the X direction (or the Y direction, or the X and Y directions). Direction), the solution is jetted while the carriage is moved in the direction) to form the functional element group. At that time, it is possible to form a highly accurate element group by stopping the carriage movement and ejecting each time the solution for forming each element is ejected. However, since the productivity is remarkably reduced, the solution is sequentially ejected without stopping the carriage movement as described above.
【００４５】次に、本発明の他の特徴について説明す
る。本発明では前述のように、機能性素子部を形成する
のに機能性材料を含有する溶液を液体噴射によって液滴
を空中飛翔させ、基板に付着させて形成する。この原理
そのものは、一見、通常のインクジェットプリンタに類
似しており、それをそのまま適用すれば何ら問題がない
ように見える。しかしながら、紙にインクを噴射、記録
するインクジェットプリンタの使用環境は、紙から発生
する紙粉、紙の表面にコートしてあるたとえば炭酸カル
シウム等の微粉、さらには通常の空気中に浮遊する種々
の異物等がたえず舞っている環境であり、それらは重力
作用によって紙面上の被記録面に落ちてきて付着する。
このような異物等はｍｍオーダーあるいはそれ以上のも
のでない限り、インクジェット記録としては、画質劣化
に影響を及ぼすものではなく、ほとんど無視できるもの
である。Next, another feature of the present invention will be described. In the present invention, as described above, in order to form the functional element portion, the solution containing the functional material is jetted in the air by the liquid jet, and the droplet is attached to the substrate. At first glance, the principle itself is similar to that of an ordinary inkjet printer, and if it is applied as it is, no problem appears. However, the environment in which an ink jet printer that jets and records ink on paper is used is such that paper dust generated from paper, fine powder such as calcium carbonate coated on the surface of paper, and various types of air floating in normal air. It is an environment in which foreign substances are constantly flying, and they fall and adhere to the recording surface on the paper due to the action of gravity.
Unless such foreign matter is on the order of mm or more, it does not affect image quality deterioration in ink jet recording and can be almost ignored.
【００４６】しかしながら、本発明のような機能性素子
を形成する場合には、その異物が形成される機能性素子
部にあると、素子性能が著しく低下、あるいは機能しな
くなるといった不具合を生じる。この点がインクジェッ
トプリンタと本発明の大きな違いである。本発明ではこ
の点に鑑み、図５に示すように、噴射ヘッド１１と機能
性素子基板１４の位置関係を、噴射ヘッド１１から機能
性材料を含有する溶液の液滴４３が噴射、付与される時
に重力作用方向Ｇに対して反対方向にする（上方向に噴
射する）とともに、付与時に基板面にほぼ垂直方向から
付与するようにしている。つまり、機能性素子基板１４
をほほ水平に配置させ、下側から、溶液の液滴４３の噴
射、付与を行うようにしている。こうすることにより、
前述に空気中に浮遊する塵埃等の異物が、機能性素子基
板１４の機能性素子形成部に落下してきて付着し、形成
される機能性素子の性能低下を引き起こすということを
回避している。However, in the case of forming the functional element according to the present invention, if the foreign matter is present in the functional element portion, the element performance is remarkably deteriorated or fails. This is a major difference between the inkjet printer and the present invention. In view of this point, in the present invention, as shown in FIG. 5, the positional relationship between the ejection head 11 and the functional element substrate 14 is ejected from the ejection head 11 and the droplet 43 of the solution containing the functional material is ejected. At the same time, the direction is opposite to the direction G of gravity action (spraying upward), and at the time of application, it is applied from a direction substantially perpendicular to the substrate surface. That is, the functional element substrate 14
Are arranged almost horizontally, and the droplets 43 of the solution are jetted and applied from the lower side. By doing this,
It is avoided that foreign matter such as dust floating in the air drops and adheres to the functional element forming portion of the functional element substrate 14 and causes the performance of the functional element to be formed to be deteriorated.
【００４７】なお、図１〜図４は、液滴噴射原理を説明
するための図として使用し、従来のインクジェットプリ
ンタのように、下向きに噴射する図としたが、実際に
は、本発明では、これらはすべて逆向きの構成（図５の
ように上向きに噴射）であることを断っておく。また、
図５では、機能性素子基板１４がほほ水平に配置され、
下側から上方に向けて垂直に液滴４３の噴射、付与を行
うように示したが、機能性素子基板１４が完全に水平に
配置される必要はない。要は、重力作用によって、浮遊
している異物等が、基板の機能性素子形成部に落ちてこ
なければよいので、形成面が下方を向いていればよい。
例えば、図６のように、機能性素子基板１４を傾斜させ
た構成であっても、空気中に浮遊する塵埃等の異物が、
機能性素子基板の機能性素子形成部に落下してきて付着
するということはなく、このような構成も本発明の範疇
に入るものである。Although FIGS. 1 to 4 are used as diagrams for explaining the principle of droplet ejection, and the drawings are for ejecting downward like a conventional ink jet printer, in reality, in the present invention, It should be noted that these are all in the reverse configuration (injecting upward as in FIG. 5). Also,
In FIG. 5, the functional element substrate 14 is arranged almost horizontally,
Although it has been shown that the droplets 43 are jetted and applied vertically from the lower side to the upper side, the functional element substrate 14 does not need to be arranged completely horizontally. The point is that it is sufficient that the floating foreign matter and the like do not fall onto the functional element formation portion of the substrate due to the action of gravity, so that the formation surface should face downward.
For example, even if the functional element substrate 14 is inclined as shown in FIG. 6, foreign matter such as dust floating in the air
Such a structure does not fall and adhere to the functional element forming portion of the functional element substrate, and such a configuration also falls within the scope of the present invention.
【００４８】次に、本発明のさらに他の特徴について説
明する。上記説明では、空気中に浮遊する塵埃等の異物
が、機能性素子基板の機能性素子形成部に落下してきて
付着しないように、素子形成面を下向きにしたものであ
るが、ここでは、よりその効果をあげるために、積極的
にそのような空気中に浮遊する塵埃等の異物が付着しな
いようにした。図７は、その１例を示す図で、ここで
は、機能性素子基板１４および噴射ヘッド１１が配置さ
れる領域の下部に空気吸引領域５０を設け、機能性素子
基板１４および噴射ヘッド１１が配置される領域に重力
作用方向Ｇのベクトル成分を含む気体流Ａｉｒが形成さ
れるようにした。ここで、空気吸引領域５０はたとえば
ファン（不図示）を回すことによって形成でき、吸引孔
５１から空気Ａｉｒを引き、機能性素子基板１４および
噴射ヘッド１１が配置される領域に重力作用方向Ｇのベ
クトル成分を含む気体流を形成することができる。な
お、ここで形成される気体流の流速としては後述する
が、０.３〜２ｍ／ｓ程度とするのがよい。Next, still another feature of the present invention will be described. In the above description, the foreign matters such as dust floating in the air are those in which the element forming surface is directed downward so that they do not drop and adhere to the functional element forming portion of the functional element substrate. In order to enhance the effect, foreign matter such as dust floating in the air is positively prevented from adhering. FIG. 7 is a diagram showing an example thereof, in which an air suction area 50 is provided below the area where the functional element substrate 14 and the ejection head 11 are arranged, and the functional element substrate 14 and the ejection head 11 are arranged. A gas flow Air containing a vector component in the direction G of gravity action is formed in the region indicated by. Here, the air suction region 50 can be formed, for example, by rotating a fan (not shown), and the air Air is drawn from the suction hole 51, and the gravity action direction G is applied to the region where the functional element substrate 14 and the ejection head 11 are arranged. A gas stream containing vector components can be formed. The flow velocity of the gas flow formed here will be described later, but is preferably about 0.3 to 2 m / s.
【００４９】また、他の例としては、フィルターによっ
て清浄化された窒素ガスなどを、機能性素子基板１４お
よび噴射ヘッド１１が配置される領域に重力作用方向の
ベクトル成分を含むように積極的に流すようにしてもよ
い。いずれにしろ、このような気体流を積極的に発生さ
せることにより、単に機能性素子基板の素子形成面を下
向きにしただけの場合よりも、空気中に浮遊する塵埃等
の異物の付着をより効果的に防ぐことが可能となり、よ
り信頼性の高い機能性素子基板が製作できる。As another example, nitrogen gas cleaned by a filter is positively added so that the area where the functional element substrate 14 and the jet head 11 are arranged contains a vector component in the direction of gravity action. You may make it flow. In any case, by positively generating such a gas flow, foreign matter such as dust floating in the air is more adhered than in the case where the element formation surface of the functional element substrate is simply directed downward. It is possible to effectively prevent it, and it is possible to manufacture a highly reliable functional element substrate.
【００５０】なお、本発明において、上述のような気体
流は、本発明の液滴の噴射、付与を行う方向と反対方向
の速度ベクトル成分を持つので、液滴の噴射、付与を妨
げるようなことがあってはならない。本発明では、この
点に鑑み、このような気体流の流速と、液滴の噴射、付
与の速度との関係を調べてみた。以下に、その結果を示
す。この例は、図７のように、下からファンにより吸引
して、機能性素子基板１４および噴射ヘッド１１が配置
される領域に重力作用方向のベクトル成分を含む気体流
Ａｉｒが形成されるようにし、ファンの回転数を変え
て、形成される気体流の速度を変えるとともに、液滴の
噴射、付与の速度を変えて、機能性素子基板１４上で良
好な液滴付着ができ、機能性素子として機能するかどう
か調べたものである。In the present invention, since the gas flow as described above has a velocity vector component in the direction opposite to the direction in which the droplets of the present invention are jetted and applied, the jetting and application of droplets are impeded. It shouldn't happen. In the present invention, in view of this point, the relationship between the flow velocity of such a gas flow and the jetting / applying velocity of droplets was examined. The results are shown below. In this example, as shown in FIG. 7, suction is performed from below by a fan so that a gas flow Air including a vector component in the direction of gravity action is formed in a region where the functional element substrate 14 and the ejection head 11 are arranged. , The number of revolutions of the fan is changed to change the speed of the gas flow that is formed, and the speeds of jetting and applying droplets are changed so that good droplets can be deposited on the functional element substrate 14. I checked whether it would function as.
【００５１】使用した基板は、ＩＴＯ透明電極付きガラ
ス基板に、Ｏ−ジクロロベンゼン／ドデシルベンゼンの
混合溶液にポリヘキシルオキシフェニレンビニレンを
０.１重量パーセント混合した溶液をインクジェット原
理で噴射速度を変えて付与した。噴射ヘッドノズルと基
板間の距離は３ｍｍとした。インクジェットヘッドは、
ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド型インクジ
ェットヘッドで、ノズル径はΦ２３μｍで、噴射速度を
変えるためにピエゾ素子への入力電圧を１８Ｖから３０
Ｖまで変化させ、駆動周波数は、９.６ｋＨｚとした。
なお、このようなピエゾ素子を利用したドロップオンデ
マンド型インクジェットヘッドでは、ピエゾ素子への入
力電圧を変えて噴射速度を変えることができるが、その
時同時に、噴射滴の質量も変化するので、駆動波形（引
き打ちも含めた立ち上がり波形ならびに立下がり波形）
を制御して、噴射滴の質量がいつもほぼ一定（５ｐｌに
した）になるようにし、噴射速度のみを変えるようにし
た。The substrate used was a glass substrate with an ITO transparent electrode, a solution obtained by mixing 0.1% by weight of polyhexyloxyphenylene vinylene in a mixed solution of O-dichlorobenzene / dodecylbenzene, and changing the jetting speed according to the ink jet principle. Granted. The distance between the jet head nozzle and the substrate was 3 mm. The inkjet head is
This is a drop-on-demand type inkjet head using a piezo element, the nozzle diameter is Φ23 μm, and the input voltage to the piezo element is changed from 18 V to 30 V to change the ejection speed.
The voltage was changed to V and the driving frequency was set to 9.6 kHz.
In a drop-on-demand type inkjet head that uses such a piezo element, the ejection speed can be changed by changing the input voltage to the piezo element, but at the same time, the mass of the ejected droplet also changes, so the drive waveform (Rising and falling waveforms including pull strokes)
Was controlled so that the mass of the ejected droplet was always almost constant (at 5 pl), and only the ejection speed was changed.
【００５２】また、滴飛翔時の滴の形状を、素子形成と
同じ条件で別途噴射、観察し、その形状が、基板面に付
着する直前（今本発明例では３ｍｍ）にほぼ丸い滴にな
るように駆動波形を制御して噴射させた。なお、完全に
丸い球状が得られず、飛翔方向に伸びた柱状であって
も、駆動波形を制御し、その直径の３倍以内の長さにし
た。また、その際、飛翔滴後方に複数の微小な滴を伴う
ことのない駆動条件（駆動波形）を選んだ。その後、こ
の上にアルミニウムを蒸着し、素子形成を行った。ＩＴ
Ｏとアルミニウムよりリード線を引き出し、ＩＴＯを陽
極、アルミニウムを陰極として１０Ｖの電圧を印加した
ところ、表１のような結果が得られた。Further, the shape of the droplet at the time of flying is separately jetted and observed under the same conditions as the element formation, and the shape becomes a substantially round droplet immediately before adhering to the substrate surface (3 mm in the present invention example). The drive waveform was controlled as described above to eject the ink. Even if a perfectly round spherical shape was not obtained and the shape was a columnar shape extending in the flight direction, the drive waveform was controlled to make the length within 3 times the diameter. At that time, a driving condition (driving waveform) that does not accompany a plurality of minute droplets behind the flying droplet was selected. Then, aluminum was vapor-deposited on this to form a device. IT
When a lead wire was drawn from O and aluminum and a voltage of 10 V was applied using ITO as an anode and aluminum as a cathode, the results shown in Table 1 were obtained.
【００５３】ここで、基板上の素子形成状況が、○は狙
いの領域（電極部）に滴付与が行われたものであり、△
は部分的にそこから位置がずれたもの、×はそこから位
置がずれたものである。素子性能が○は所定の形状で橙
色に発光したものであり、×は発光しなかったり部分的
に発光（素子としては実使用不可）したりしたものであ
る。Here, in the element formation state on the substrate, ◯ indicates that the droplet is applied to the target region (electrode portion), and Δ
Indicates that the position is partially displaced from that, and × indicates that the position is displaced from that. The element performance of ◯ is that it has a predetermined shape and emits orange light, and x is that it does not emit light or partially emits light (it cannot be actually used as an element).
【００５４】[0054]
【表１】 [Table 1]
【００５５】以上の結果より、液滴噴射速度は、気体流
速度より大にしないと良好な素子形成が行えないことが
わかった。また、その差も、１〜２ｍ／ｓではだめ（実
験Ｎｏ.９、１５）で、３ｍ／ｓ以上にすると良好な素
子形成が行えることがわかった。さらに、気体流速度を
大きくしすぎる（実験Ｎｏ.１３〜１６）と液滴噴射速
度もそれに応じて速くしなければならず、液滴噴射速度
の選択幅が狭くなるので、気体流速度は０.３〜２ｍ／
ｓ程度にしておくのがよいこともわかった。From the above results, it was found that good element formation cannot be performed unless the droplet ejection velocity is higher than the gas flow velocity. Also, it was found that the difference is not good at 1 to 2 m / s (Experiment No. 9 and 15), and good device formation can be done at 3 m / s or more. Furthermore, if the gas flow velocity is set too high (Experiment No. 13 to 16), the droplet ejection velocity must be increased accordingly, and the selection range of the droplet ejection velocity is narrowed. .3-2m /
It was also found that it is better to keep it at about s.
【００５６】なお、図１で障壁３の中に液滴を噴射付与
する例を示しているが、上記実験で機能性素子群を形成
するに当たっては、図１に示したような障壁３はなく、
平板上の基板に直接電極パターン形成や、液滴付与によ
る機能性素子を形成していることをことわっておく。ま
た、図４で液滴が基板面に斜めに噴射する図を示した
が、これは検出光学系３２と、インクジェットヘッド３
３を併せて図示するためにこのように液滴が斜めに飛翔
している図としたが、実際には基板に対してほぼ垂直に
当たるように噴射付与することもことわっておく。Although FIG. 1 shows an example in which droplets are jetted and applied into the barrier 3, the barrier 3 as shown in FIG. 1 does not exist in forming the functional element group in the above experiment. ,
It should be noted that the electrode pattern is formed directly on the flat plate substrate and the functional element is formed by applying droplets. Further, FIG. 4 shows a diagram in which the liquid droplets are jetted obliquely onto the substrate surface.
In order to show 3 together, the liquid droplets are flying obliquely in this way, but it is also understood that the jetting may be performed so as to actually hit the substrate substantially vertically.
【００５７】また、説明は機能性素子として発光素子を
形成した場合で行っているが、形成された発光素子基板
は、その後、ガラスあるいはプラスチック等の透明カバ
ープレートを対向配置、ケーシング（パッケージング）
することにより、ディスプレイ装置として活用される。
また、単にディスプレイ装置に適用するのみならず、機
能性素子として有機トランジスタなども本発明の手法を
利用して好適に製作される。また、噴射溶液としてレジ
スト材料などを用いることによって、レジストパターン
やレジスト材料による３次元構造体を形成する場合にも
適用され、本発明でいうところの機能性素子とは、この
ようなレジスト材料のような樹脂材料のよって形成され
る膜パターンあるいは３次元構造体も含むものである。Further, although the description is given in the case where the light emitting element is formed as the functional element, the formed light emitting element substrate is thereafter arranged with a transparent cover plate such as glass or plastic facing each other, and a casing (packaging).
By doing so, it is utilized as a display device.
Further, not only the display device is applied, but also an organic transistor or the like as a functional element is suitably manufactured by utilizing the method of the present invention. It is also applied to the case of forming a three-dimensional structure of a resist pattern or a resist material by using a resist material or the like as the jetting solution, and the functional element in the present invention means such a resist material. It also includes a film pattern or a three-dimensional structure formed of such a resin material.
【００５８】[0058]
【発明の効果】請求項１に対応した効果
所定の駆動信号を入力することにより機能を発する機能
性素子群が、基板上に機能性材料を含有する溶液の液滴
を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮発させ、固形分
を前記基板上に残留させることによって形成される機能
性素子基板の製造装置において、前記基板に相対する位
置に配され、該基板に対して機能性材料を含有した溶液
を噴射する噴射ヘッドと、該噴射ヘッドに液滴付与情報
を入力する情報入力手段とを有し、前記基板における前
記機能性素子群の形成面と前記噴射ヘッドの溶液噴射口
面とが一定の距離を保持し、前記基板と前記噴射ヘッド
とが前記機能性素子群の形成面に対して平行に相対移動
を行うように構成され、前記噴射ヘッドは、前記情報入
力手段により入力された前記液滴付与情報に基づいて前
記基板の所望の位置に前記溶液を噴射することにより前
記機能性素子群を形成する製造装置であって、前記噴射
ヘッドと前記基板の位置関係を、前記噴射ヘッドから前
記溶液が、ほぼ水平から垂直の範囲に上方に向けて、噴
射、付与されるとともに、前記溶液の付与時に前記基板
面にほぼ垂直方向から付与するようにしたので、機能性
素子群形成部に空中に浮遊する不純物等の異物が落ちて
くることがなく、簡単な構成で高品質な機能性素子基板
を製作できるようになった。According to the first aspect of the invention, a group of functional elements that generate a function by inputting a predetermined drive signal jets and imparts a droplet of a solution containing a functional material onto a substrate, In a manufacturing device of a functional element substrate formed by volatilizing a volatile component therein and leaving a solid content on the substrate, the functional element substrate is arranged at a position facing the substrate, and a functional material is applied to the substrate. An ejection head that ejects the contained solution, and an information input unit that inputs droplet application information to the ejection head, and a surface on which the functional element group is formed on the substrate and a solution ejection port surface of the ejection head. Is configured to hold a certain distance, and the substrate and the ejection head are relatively moved in parallel to a surface on which the functional element group is formed, and the ejection head is input by the information input unit. Said droplet A manufacturing apparatus for forming the functional element group by ejecting the solution to a desired position of the substrate based on given information, wherein the positional relationship between the ejection head and the substrate is the solution from the ejection head. Is sprayed and applied in an upward direction from a substantially horizontal to a vertical range, and is applied from the direction substantially vertical to the substrate surface when the solution is applied. It has become possible to manufacture a high-quality functional element substrate with a simple structure, without foreign matter such as floating impurities falling off.
【００５９】請求項２に対応した効果
機能性素子基板の製造装置において、前記基板は前記溶
液の付与面がほぼ下向きに配置されるとともに、前記基
板配置領域に重力作用方向のベクトル成分を含む気体流
を形成したので、空中に浮遊する不純物等の異物を機能
性素子群形成部から積極的に排除でき、簡単な構成でよ
り高品質な機能性素子群を形成することができるように
なった。In the apparatus for manufacturing an effect functional element substrate according to claim 2, the substrate is arranged such that the application surface of the solution is substantially downward, and a gas containing a vector component in the gravitational action direction is provided in the substrate arrangement region. Since the flow is formed, foreign substances such as impurities floating in the air can be positively removed from the functional element group forming section, and it becomes possible to form a higher quality functional element group with a simple configuration. .
【００６０】請求項３に対応した効果
機能性素子基板の製造装置において、前記噴射ヘッドか
ら前記溶液を噴射、付与する時の速度を前記気体流の速
度より大としたので、簡単な構成でありながら、溶液噴
射が安定し、その液滴の着弾位置精度が高く、高精度に
このような機能性素子群を形成することができるように
なった。In the manufacturing apparatus for an effect functional element substrate according to claim 3, the speed at which the solution is jetted and applied from the jet head is set to be higher than the speed of the gas flow, so that the structure is simple. However, the solution injection is stable, the droplet landing position accuracy is high, and it has become possible to form such a functional element group with high accuracy.
【００６１】請求項４に対応した効果
本発明による製造装置によって製作される機能性素子群
を形成された機能性素子基板であるので、大型の基板で
あっても歩留まりが高く低コストで、かつ高精度の機能
性素子群を形成した機能性素子基板が実現できるように
なった。Effect corresponding to claim 4 Since the functional element substrate is formed with the functional element group manufactured by the manufacturing apparatus according to the present invention, the yield is high and the cost is low even if the substrate is large, and It has become possible to realize a functional element substrate in which a highly accurate functional element group is formed.
【００６２】請求項５に対応した効果
高品質かつ高精度に形成された機能性素子基板を画像表
示装置に使用するようにしたので、高画質の画像表示装
置が得られるようになった。Effect corresponding to claim 5 Since the functional element substrate formed with high quality and high precision is used in the image display device, a high quality image display device can be obtained.
【図１】 本発明の実施例にかかる吐出組成物を用い機
能性素子を作製する一工程を模式的に示す斜視図であ
る。FIG. 1 is a perspective view schematically showing one step of producing a functional element using a discharge composition according to an example of the present invention.
【図２】 本発明の機能性素子基板の製造装置の一実施
例を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of the functional device substrate manufacturing apparatus according to the present invention.
【図３】 本発明の機能性素子基板の製造に適用される
液滴付与装置を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a droplet applying device applied to the production of the functional element substrate of the present invention.
【図４】 図３の液滴付与装置の吐出ヘッドユニットの
要部概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part of an ejection head unit of the droplet applying device of FIG.
【図５】 本発明の機能性素子基板の製造装置における
機能性素子基板と液滴噴射方向の関係を示す概略構成図
である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a relationship between the functional element substrate and the droplet ejection direction in the functional element substrate manufacturing apparatus of the present invention.
【図６】 本発明の機能性素子基板の製造装置における
機能性素子基板と液滴噴射方向の関係を示す他の概略構
成図である。FIG. 6 is another schematic configuration diagram showing the relationship between the functional element substrate and the droplet ejection direction in the functional element substrate manufacturing apparatus of the present invention.
【図７】 本発明の機能性素子基板の製造装置において
気体流を形成する場合の概略構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram in the case of forming a gas flow in the functional device substrate manufacturing apparatus of the present invention.
１…（液体噴射ヘッド）ノズル、２…吐出される有機Ｅ
Ｌ材料、３…有機物（ポリイミド）障壁、４…ＩＴＯ透
明電極、５…ガラス基板、１１…吐出ヘッドユニット
（噴射ヘッド）、１２…キャリッジ、１３…基板保持
台、１４…基板、１５…機能性材料を含有する溶液の供
給チューブ、１６…信号供給ケーブル、１７、２１…コ
ントロールボックス、１８…Ｘ方向スキャンモータ、１
９…Ｙ方向スキャンモータ、２０…コンピュータ、２２
…基板位置決め／保持手段、３１…ヘッドアライメント
制御機構、３２…検出光学系、３３…インクジェットヘ
ッド、３４…ヘッドアライメント微動機構、３５…制御
コンピュータ、３６…画像識別機構、３７…ＸＹ方向走
査機構、３８…位置検出機構、３９…位置補正制御機
構、４０…インクジェットヘッド駆動・制御機構、４１
…光軸、４２…素子電極、４３…液滴、４４…液滴着弾
位置、５０…エアー吸引領域、５１エアー吸引孔。1 ... (Liquid jet head) nozzle, 2 ... Organic E discharged
L material, 3 ... Organic (polyimide) barrier, 4 ... ITO transparent electrode, 5 ... Glass substrate, 11 ... Ejection head unit (ejection head), 12 ... Carriage, 13 ... Substrate holder, 14 ... Substrate, 15 ... Functionality Supply tube for solution containing material, 16 ... Signal supply cable, 17, 21 ... Control box, 18 ... X-direction scan motor, 1
9 ... Y direction scan motor, 20 ... Computer, 22
... Substrate positioning / holding means, 31 ... Head alignment control mechanism, 32 ... Detection optical system, 33 ... Inkjet head, 34 ... Head alignment fine adjustment mechanism, 35 ... Control computer, 36 ... Image identification mechanism, 37 ... XY direction scanning mechanism, 38 ... Position detection mechanism, 39 ... Position correction control mechanism, 40 ... Inkjet head drive / control mechanism, 41
... optical axis, 42 ... element electrode, 43 ... droplet, 44 ... droplet landing position, 50 ... air suction area, 51 air suction hole.
Claims (5)
能を発する機能性素子群が、基板上に機能性材料を含有
する溶液の液滴を噴射付与し、該溶液中の揮発成分を揮
発させ、固形分を前記基板上に残留させることによって
形成される機能性素子基板の製造装置であって、前記基
板に相対する位置に配され、該基板に対して機能性材料
を含有した溶液を噴射する噴射ヘッドと、該噴射ヘッド
に液滴付与情報を入力する情報入力手段とを有し、前記
基板における前記機能性素子群の形成面と前記噴射ヘッ
ドの溶液噴射口面とが一定の距離を保持し、前記基板と
前記噴射ヘッドとが前記機能性素子群の形成面に対して
平行に相対移動を行うように構成され、前記噴射ヘッド
は、前記情報入力手段により入力された前記液滴付与情
報に基づいて前記基板の所望の位置に前記溶液を噴射す
ることにより前記機能性素子群を形成する製造装置にお
いて、前記噴射ヘッドと前記基板の位置関係を、前記噴
射ヘッドから前記溶液が、ほぼ水平から垂直の範囲に上
方に向けて噴射、付与されるとともに、前記溶液の付与
時に前記基板面にほぼ垂直方向から付与するようにした
ことを特徴とする機能性素子基板の製造装置。1. A functional element group which emits a function by inputting a predetermined drive signal, ejects droplets of a solution containing a functional material onto a substrate, and volatilizes volatile components in the solution. A device for manufacturing a functional element substrate formed by leaving a solid content on the substrate, the device being disposed at a position facing the substrate, and ejecting a solution containing a functional material onto the substrate. And an information input means for inputting droplet application information to the ejection head, and a fixed distance is provided between the surface on which the functional element group is formed on the substrate and the solution ejection port surface of the ejection head. It is configured so that the substrate and the ejection head move relative to each other in parallel to the surface on which the functional element group is formed, and the ejection head applies the droplets input by the information input unit. Based on the information In a manufacturing apparatus for forming the functional element group by ejecting the solution to a desired position on a plate, the positional relationship between the ejection head and the substrate is set such that the solution from the ejection head is substantially horizontal to vertical. An apparatus for manufacturing a functional element substrate, characterized in that the functional element substrate is sprayed and applied upwardly onto the substrate and is applied from a direction substantially perpendicular to the substrate surface when the solution is applied.
きに配置されるとともに、前記基板配置領域に重力作用
方向のベクトル成分を含む気体流を形成したことを特徴
とする請求項１記載の機能性素子基板の製造装置。2. The substrate according to claim 1, wherein the solution application surface is arranged substantially downward, and a gas flow containing a vector component in the direction of gravity action is formed in the substrate arrangement region. Equipment for manufacturing functional element substrates.
与する時の速度を前記気体流の速度より大としたことを
特徴とする請求項２記載の機能性素子基板の製造装置。3. The apparatus for manufacturing a functional element substrate according to claim 2, wherein the speed at which the solution is jetted and applied from the jet head is higher than the velocity of the gas flow.
の製造装置によって形成されることを特徴とする機能性
素子基板。4. A functional element substrate formed by the apparatus for manufacturing a functional element substrate according to claim 1.
性素子基板に対向して配置されたカバープレートとを有
することを特徴とする画像表示装置。5. An image display device, comprising: the functional element substrate according to claim 4; and a cover plate arranged to face the functional element substrate.
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070626 |
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