JP4321617B2 - 機能液供給装置および液滴吐出装置、並びに電気光学装置の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、ブラックマトリクス形成工程(S101)では、図12(a)に示すように、基板(W)501上にブラックマトリクス502を形成する。ブラックマトリクス502は、金属クロム、金属クロムと酸化クロムの積層体、または樹脂ブラック等により形成される。金属薄膜からなるブラックマトリクス502を形成するには、スパッタ法や蒸着法等を用いることができる。また、樹脂薄膜からなるブラックマトリクス502を形成する場合には、グラビア印刷法、フォトレジスト法、熱転写法等を用いることができる。
さらに、図12(c)に示すように、レジスト層504の未露光部分をエッチング処理することによりレジスト層504をパターニングして、バンク503を形成する。なお、樹脂ブラックによりブラックマトリクスを形成する場合は、ブラックマトリクスとバンクとを兼用することが可能となる。
このバンク503とその下のブラックマトリクス502は、各画素領域507aを区画する区画壁部507bとなり、後の着色層形成工程において機能液滴吐出ヘッド17により着色層(成膜部)508R、508G、508Bを形成する際に機能液滴の着弾領域を規定する。
なお、本実施形態においては、バンク503の材料として、塗膜表面が疎液(疎水)性となる樹脂材料を用いている。そして、基板(ガラス基板)501の表面が親液(親水)性であるので、後述する着色層形成工程においてバンク503(区画壁部507b)に囲まれた各画素領域507a内への液滴の着弾位置のばらつきを自動補正できる。
即ち、基板501の着色層508R、508G、508Bが形成されている面全体に保護膜用塗布液が吐出された後、乾燥処理を経て保護膜509が形成される。
そして、保護膜509を形成した後、カラーフィルタ500は、次工程の透明電極となるITO(Indium Tin Oxide)などの膜付け工程に移行する。
なお、図示していないが、対向基板521およびカラーフィルタ500の外面(液晶層522側とは反対側の面)には偏光板がそれぞれ配設され、また対向基板521側に位置する偏光板の外側には、バックライトが配設されている。
一方、対向基板521におけるカラーフィルタ500と対向する面には、カラーフィルタ500の第1電極523と直交する方向に長尺な短冊状の第2電極526が所定の間隔で複数形成され、この第2電極526の液晶層522側の面を覆うように第2配向膜527が形成されている。これらの第1電極523および第2電極526は、ITOなどの透明導電材料により形成されている。
そして、第1電極523と第2電極526とが交差する部分が画素であり、この画素となる部分に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
この液晶装置530が上記液晶装置520と大きく異なる点は、カラーフィルタ500を図中下側(観測者側とは反対側)に配置した点である。
この液晶装置530は、カラーフィルタ500とガラス基板等からなる対向基板531との間にSTN液晶からなる液晶層532が挟持されて概略構成されている。なお、図示していないが、対向基板531およびカラーフィルタ500の外面には偏光板等がそれぞれ配設されている。
対向基板531のカラーフィルタ500と対向する面上には、カラーフィルタ500側の第1電極533と直交する方向に延在する複数の短冊状の第2電極536が所定の間隔で形成され、この第2電極536の液晶層532側の面を覆うように第2配向膜537が形成されている。
そして、上記した液晶装置520と同様に、第1電極533と第2電極536との交差する部分が画素であり、この画素となる部位に、カラーフィルタ500の着色層508R、508G、508Bが位置するように構成されている。
この液晶装置550は、カラーフィルタ500を図中上側(観測者側)に配置したものである。
カラーフィルタ500の保護膜509の表面(対向基板551側の面)には液晶駆動用の電極556が形成されている。この電極556は、ITO等の透明導電材料からなり、後述の画素電極560が形成される領域全体を覆う全面電極となっている。また、この電極556の画素電極560とは反対側の面を覆った状態で配向膜557が設けられている。
この表示装置600においては、発光素子部603から基板601側に発した光が、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されると共に、発光素子部603から基板601の反対側に発した光が陰極604により反射された後、回路素子部602および基板601を透過して観測者側に出射されるようになっている。
また、第1層間絶縁膜611a上には電源線614が配設されており、この電源線614は、コンタクトホール612bを通じてドレイン領域607bに接続されている。
これら画素電極613、機能層617、および、機能層617上に配設された陰極604によって発光素子が構成されている。なお、画素電極613は、平面視略矩形状にパターニングされて形成されており、各画素電極613の間にバンク部618が形成されている。
そして、各バンク部618の間には、画素電極613に対して上方に向けて次第に拡開した開口部619が形成されている。
正孔注入/輸送層617aは、画素電極613側から正孔を輸送して発光層617bに注入する機能を有する。この正孔注入/輸送層617aは、正孔注入/輸送層形成材料を含む第1組成物(機能液)を吐出することで形成される。正孔注入/輸送層形成材料としては、公知の材料を用いる。
この表示装置600は、図17に示すように、バンク部形成工程(S111)、表面処理工程(S112)、正孔注入/輸送層形成工程(S113)、発光層形成工程(S114)、および対向電極形成工程(S115)を経て製造される。なお、製造工程は例示するものに限られるものではなく必要に応じてその他の工程が除かれる場合、また追加される場合もある。
無機物バンク層618aを形成したならば、図19に示すように、無機物バンク層618a上に有機物バンク層618bを形成する。この有機物バンク層618bも無機物バンク層618aと同様にフォトリソグラフィ技術等によりパターニングして形成される。
このようにしてバンク部618が形成される。また、これに伴い、各バンク部618間には、画素電極613に対して上方に開口した開口部619が形成される。この開口部619は、画素領域を規定する。
また、撥液化処理は、有機物バンク層618bの壁面618sおよび有機物バンク層618bの上面618tに施され、例えば四フッ化メタンを処理ガスとするプラズマ処理によって表面がフッ化処理(撥液性に処理)される。
この表面処理工程を行うことにより、機能液滴吐出ヘッド17を用いて機能層617を形成する際に、機能液滴を画素領域に、より確実に着弾させることができ、また、画素領域に着弾した機能液滴が開口部619から溢れ出るのを防止することが可能となる。
しかしその一方で、正孔注入/輸送層617aは、非極性溶媒に対する親和性が低いため、非極性溶媒を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617a上に吐出しても、正孔注入/輸送層617aと発光層617bとを密着させることができなくなるか、あるいは発光層617bを均一に塗布できない虞がある。
そこで、非極性溶媒並びに発光層形成材料に対する正孔注入/輸送層617aの表面の親和性を高めるために、発光層形成の前に表面処理(表面改質処理)を行うことが好ましい。この表面処理は、発光層形成の際に用いる第2組成物の非極性溶媒と同一溶媒またはこれに類する溶媒である表面改質材を、正孔注入/輸送層617a上に塗布し、これを乾燥させることにより行う。
このような処理を施すことで、正孔注入/輸送層617aの表面が非極性溶媒になじみやすくなり、この後の工程で、発光層形成材料を含む第2組成物を正孔注入/輸送層617aに均一に塗布することができる。
この陰極604の上部には、電極としてのAl膜、Ag膜や、その酸化防止のためのSiO2、SiN等の保護層が適宜設けられる。
この表示装置700は、互いに対向して配置された第1基板701、第2基板702、およびこれらの間に形成される放電表示部703を含んで概略構成される。放電表示部703は、複数の放電室705により構成されている。これらの複数の放電室705のうち、赤色放電室705R、緑色放電室705G、青色放電室705Bの3つの放電室705が組になって1つの画素を構成するように配置されている。
そして、この隔壁708によって仕切られた領域が放電室705となっている。
第1基板701と第2基板702とは、アドレス電極706と表示電極711が互いに直交する状態で対向させて貼り合わされている。なお、上記アドレス電極706と表示電極711は図示しない交流電源に接続されている。
そして、各電極706,711に通電することにより、放電表示部703において蛍光体709が励起発光し、カラー表示が可能となる。
この場合、第1基板701を液滴吐出装置1のセットテーブル21に載置された状態で以下の工程が行われる。
まず、機能液滴吐出ヘッド17により、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴としてアドレス電極形成領域に着弾させる。この液体材料は、導電膜配線形成用材料として、金属等の導電性微粒子を分散媒に分散したものである。この導電性微粒子としては、金、銀、銅、パラジウム、またはニッケル等を含有する金属微粒子や、導電性ポリマー等が用いられる。
表示電極711の形成の場合、アドレス電極706の場合と同様に、導電膜配線形成用材料を含有する液体材料(機能液)を機能液滴として表示電極形成領域に着弾させる。
また、蛍光体709の形成の場合には、各色(R,G,B)に対応する蛍光材料を含んだ液体材料(機能液)を機能液滴吐出ヘッド17から液滴として吐出し、対応する色の放電室705内に着弾させる。
この表示装置800は、互いに対向して配置された第1基板801、第2基板802、およびこれらの間に形成される電界放出表示部803を含んで概略構成される。電界放出表示部803は、マトリクス状に配置した複数の電子放出部805により構成されている。
Claims (14)
- インクジェット方式の複数の機能液滴吐出ヘッドに、ヘッド側流路を介して機能液をそれぞれ供給する複数のサブタンクと、
機能液の加圧送液により、前記複数のサブタンクに機能液をそれぞれ補給する単一のタンクユニットと、
上流側を前記タンクユニットに接続した主流路、上流側を前記主流路に接続した分岐流路および上流側を前記分岐流路に接続され下流側を前記各サブタンクに接続した複数の枝流路から成る機能液流路と、
前記各枝流路に介設され、前記タンクユニットから加圧送液された機能液を、開閉動作により前記各サブタンクに補給する複数の枝流路開閉手段と、
前記タンクユニットを制御する送液制御手段と、を備え、
前記タンクユニットは、機能液を貯留する一対のメインタンクと、
前記一対のメインタンクに接続した加圧送液手段と、
上流側を前記一対のメインタンクに接続されると共に下流側を前記主流路に接した一対のタンク流路、および各タンク流路に介設した一対のタンク開閉弁から成り、前記一対のメインタンクからの機能液の加圧送液を交互に切替え可能な切替え手段と、
前記各メインタンクの重量を測定する一対の重量測定装置と、
前記各タンク流路に設けられ、前記各タンク流路を流れる機能液中の気泡を検出する一対の気泡検出センサと、を有し、
前記送液制御手段は、前記一対の重量測定装置の測定結果および前記一対の気泡検出センサの検出結果に基づいて、一方の前記メインタンクの機能液が消費されて所定の重量になった後、対応する一方の前記タンク流路に気泡が検出されたところで、前記切替え手段により他方の前記メインタンク側に流路切替えを行うことを特徴とする機能液供給装置。 - 前記各枝流路開閉手段は、前記各枝流路を容積変化なく開閉可能なエアーオペレートバルブで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の機能液供給装置。
- 前記各サブタンクは、対応する前記機能液滴吐出ヘッドより高い位置に配設されており、
前記各ヘッド側流路には、大気圧基準で作動すると共に対応する前記機能液滴吐出ヘッドとの間の水頭値を所定の許容範囲に維持する減圧弁が介設されていることを特徴とする請求項1または2に記載の機能液供給装置。 - 前記各サブタンクの機能液補給時の液位を、上下中間部位置に制御する液位制御手段を、更に備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の機能液供給装置。
- 前記主流路に介設され、機能液内のマイクロバブルを除去する気泡除去手段を、更に備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の機能液供給装置。
- 前記主流路の下流端部に介設したエアー抜き手段と、
前記エアー抜き手段に接続したエアー抜き流路と、を更に備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の機能液供給装置。 - 前記各サブタンクに接続され、前記各サブタンク内を加圧可能なサブ加圧手段と、
前記各ヘッド側流路に介設され、前記ヘッド側流路を開閉するヘッド流路開閉手段と、
前記各サブタンクの上限に達した液位を検出する上限検出手段と、を更に備え、
前記送液制御手段は、前記加圧送液手段、前記各サブ加圧手段、前記各枝流路開閉手段および前記各ヘッド流路開閉手段を制御し、
前記上限検出手段が前記各サブタンクの上限に達した液位を検出した場合、前記枝流路開閉手段を開放動作させ前記ヘッド流路開閉手段を閉塞動作させ且つ前記加圧送液手段の加圧を解除した後、前記サブ加圧手段を駆動して前記サブタンクの機能液を前記メインタンクに逆送させることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の機能液供給装置。 - 前記分岐流路は、上流側端から下流側端まで、2分岐継手および一対の接続短管による2分岐を複数段に亘って繰り返して構成されると共に、
上流側を下にし、下流側を上にして配置されていることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の機能液供給装置。 - 前記分岐流路は、最下流段に端数が生じた場合に、最下流段の前記一対の接続短管とその上流段の前記接続短管との間において、配管長で圧力損失が調整されていることを特徴とする請求項8に記載の機能液供給装置。
- 前記分岐流路は、少なくとも、最下流段に属する前記2分岐継手および前記一対の接続短管に比して、最上流段に属する前記2分岐継手および前記一対の接続短管は、太径に形成されていることを特徴とする請求項8または9に記載の機能液供給装置。
- 前記2分岐継手は、T字継手で構成されていることを特徴とする請求項8ないし10のいずれかに記載の機能液供給装置。
- ワークに対し、インクジェット方式の機能液滴吐出ヘッドを移動させながら、前記機能液滴吐出ヘッドから機能液滴を吐出させて描画を行なう描画手段と、
前記機能液滴吐出ヘッドに機能液を供給する請求項1ないし11のいずれかに記載の機能液供給装置と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。 - 内部雰囲気を所定の温度に管理するチャンバ手段を、更に備え、
前記チャンバ手段は、前記描画手段を収容する共に、前記タンクユニットを外部に設置した状態で前記タンクユニットを除いた前記機能液供給装置を収容していることを特徴とする請求項12に記載の液滴吐出装置。 - 請求項12または13に記載の液滴吐出装置を用い、前記ワーク上に機能液滴による成膜部を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
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