WO2016157709A1 - 液滴吐出ヘッド検査装置、液滴吐出ヘッド検査方法および液滴吐出装置 - Google Patents

液滴吐出ヘッド検査装置、液滴吐出ヘッド検査方法および液滴吐出装置 Download PDF

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discharge head
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彰彦 ▲角▼谷
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セイコーエプソン株式会社
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    • H10K71/231—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers
    • H10K71/236—Changing the shape of the active layer in the devices, e.g. patterning by etching of existing layers using printing techniques, e.g. applying the etch liquid using an ink jet printer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources

Definitions

  • the present invention relates to a droplet discharge head inspection device, a droplet discharge head inspection method, and a droplet discharge device.
  • an organic layer of an organic electroluminescence (Electroluminescence, hereinafter abbreviated as EL) element is formed using a droplet discharge method such as an inkjet method.
  • the ink jet apparatus includes a large number of nozzles for discharging droplets, and nozzle discharge defects may occur.
  • the following Patent Document 1 irradiates inspection light into a cavity of a droplet discharge head in which a functional liquid is accommodated, and determines the functional liquid based on the intensity of the reflected inspection light. A method for determining the state has been proposed.
  • the droplet discharge head inspection apparatus can emit light in the red wavelength region having lower energy than light in the short wavelength region such as the blue wavelength region from the illumination device. As a result, even when light is applied to the droplet discharge surface during the inspection of the droplet discharge head, the deterioration of the functional liquid is unlikely to proceed. Thereby, a long-life electronic device can be obtained.
  • the wavelength region included in the light emitted from the illumination device may be 600 nm or more. According to this configuration, deterioration of the functional liquid can be suppressed.
  • a droplet discharge head inspection device includes an illumination device that emits light including at least a red wavelength region toward a droplet discharge surface of a droplet discharge head that discharges a functional liquid.
  • An image pickup device that picks up an image of the droplet discharge surface irradiated with light from the illumination device, and is disposed between the illumination device and the image pickup device, and shields light in a wavelength range shorter than the red wavelength range.
  • a filter to be provided.
  • the filter In the liquid droplet ejection head inspection apparatus according to one aspect of the present invention, light including at least a wavelength region greater than or equal to the red wavelength region is emitted from the illumination device, and light in a wavelength region shorter than the red wavelength region is blocked by the filter. .
  • light in the red wavelength range which has lower energy than light in the short wavelength range such as the blue wavelength range, can be emitted from the illumination device.
  • the wavelength range of the light irradiated to a droplet discharge head can be adjusted by replacing
  • the filter that transmits light in the red wavelength region transmits light having a wavelength region of 600 nm or more and shields light having a wavelength region of less than 600 nm. There may be. According to this configuration, deterioration of the functional liquid can be suppressed.
  • the illumination device can switch between emission of light in the red wavelength region and emission of light in a wavelength region other than the red wavelength region. May be. According to this configuration, for example, when using a functional liquid that does not cause deterioration, the illumination device can be switched to emit light in a wavelength region other than the red wavelength region. Thereby, the test
  • the functional liquid may be a functional liquid used for forming an organic layer of an organic electroluminescence element. According to this configuration, a long-life organic EL element can be obtained.
  • a droplet discharge apparatus includes the droplet discharge head and the droplet discharge head inspection apparatus according to one aspect of the present invention. According to this configuration, since the droplet discharge device includes the droplet discharge head inspection device according to one aspect of the present invention, it is possible to manufacture a long-life electronic device.
  • a droplet discharge head inspection method irradiates light in a red wavelength region toward a droplet discharge surface of a droplet discharge head that discharges a functional liquid for forming an electronic device. Further, the liquid droplet ejection surface is observed.
  • the droplet discharge head inspection method for example, light in the red wavelength region having a lower energy than that of light closer to a short wavelength such as the blue wavelength region is irradiated from the illumination device.
  • a short wavelength such as the blue wavelength region
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a droplet discharge device of this embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the droplet discharge head inspection apparatus of the present embodiment.
  • the scale of the size may be varied depending on the component.
  • the conveyance device 5 is a roll-to-roll type conveyance device.
  • the transport device 5 includes a material supply roller 11, a material removal roller 12, and transport rollers 13a to 13f.
  • the feed roller 11 is a roller around which a sheet-like workpiece W is wound, and supplies the workpiece W.
  • the material removal roller 12 takes up the drawn work W and removes the material.
  • the conveyance rollers 13a to 13f convey the workpiece W between the material supply roller 11 and the material removal roller 12.
  • a stage 15 is disposed between the transport roller 13 c and the transport roller 13 d at an intermediate position of the transport device 5.
  • the stage 15 has a number of suction holes (not shown) and is connected to a negative pressure generation source (not shown). The stage 15 sucks the workpiece W through a large number of suction holes and holds the workpiece W flat.
  • the droplet discharge head 2 is disposed to face the stage 15.
  • the droplet discharge head 2 is fixed to a carriage 16 having a main scanning axis and a sub-scanning axis orthogonal to the main scanning axis, and draws a predetermined pattern on the surface of the workpiece W.
  • the droplet discharge head 2 includes a nozzle plate 26, a cavity 23, a vibration plate 22, a piezoelectric element 21 composed of PZT or the like, and a common ink chamber 24.
  • a plurality of nozzle holes 25 are formed in the nozzle plate 26.
  • the cavity 23 communicates with the opening of each nozzle hole 25.
  • the diaphragm 22 constitutes one wall surface of the cavity 23.
  • the piezoelectric element 21 displaces the diaphragm 22.
  • the common ink chamber 24 sends the functional liquid into each cavity 23.
  • the diaphragm 22 is composed of an elastically deformable thin plate portion 29, a convex portion 27, and a thick plate portion for connection to a head member (not shown).
  • the convex portion 27 and the piezoelectric element 21 are connected to each other.
  • the diaphragm 22 bends upward (the direction opposite to the direction in which the nozzle plate 26 is disposed) and the cavity 23 expands, and the common ink chamber 24 functional fluids flow into the cavity 23. Thereafter, when the piezoelectric element 21 is driven in the extending direction, the diaphragm 22 moves in the arrangement direction of the nozzle plate 26 and the cavity 23 contracts. Thereby, the functional liquid in the cavity 23 is compressed, and droplets are ejected from the nozzle hole 25.
  • a predetermined pattern can be formed on the workpiece W depending on which nozzle hole 25 out of the many nozzle holes 25 formed in the droplet discharge head 2 is discharged.
  • the droplet discharge device 1 is provided with an inspection unit 3.
  • the inspection unit 3 is arranged on the upstream side in the conveyance direction of the workpiece W with respect to the droplet discharge head 2.
  • the inspection unit 3 includes an illumination device 32, an imaging device 31, and a determination unit 33.
  • the illuminating device 32 emits light L1 having a wavelength region equal to or greater than the red wavelength region toward the droplet discharge surface 26a of the nozzle plate 26. More specifically, the illuminating device 32 is composed of a light emitting element that emits light in the red wavelength region having a wavelength of 600 nm or more. For example, a light emitting diode (LED) can be used as the light emitting element.
  • the imaging device 31 receives the reflected light L2 from the droplet discharge surface 26a of the nozzle plate 26 irradiated with light by the illumination device 32, and images the appearance of the droplet discharge surface 26a.
  • the imaging device 31 is constituted by, for example, a CCD camera.
  • the determination unit 33 determines the state of the droplet discharge surface 26 a of the nozzle plate 26 based on the imaging result of the imaging device 31. For example, when the determination unit 33 determines that an abnormality has occurred in the droplet discharge surface 26a of the nozzle plate 26, the recovery operation of the droplet discharge head 2 is performed using a flushing unit, a capping unit, a wiping unit, and the like, which will be described later. You may do it. Or you may make it perform the operation
  • the illumination device 32 and the imaging device 31 are provided on the same axis.
  • the illumination device 32 is disposed on the side far from the nozzle plate 26, and the imaging device 31 is disposed on the side close to the nozzle plate.
  • the arrangement of the illumination device 32 and the imaging device 31 is not limited to this example.
  • the illumination device 32 and the imaging device 31 are not necessarily provided on the same axis.
  • a maintenance unit 4 is installed in the droplet discharge device 1.
  • the maintenance unit 4 is disposed on the upstream side in the transport direction of the workpiece W with respect to the droplet discharge head 2.
  • the maintenance unit 4 includes a flushing unit 44, a capping unit 45, and a wiping unit 46.
  • the flushing unit 44 is a device that receives droplets ejected from the droplet ejection head 2 when the flow path in the droplet ejection head 2 is washed. For example, when solid matter is mixed in the droplet discharge head 2 or when the functional liquid is thickened, the solid discharge or the thickened functional liquid is removed from the droplet discharge head 2. The nozzle holes 25 are washed by discharging droplets.
  • the flushing unit 44 has a function of collecting discharged droplets.
  • the capping unit 45 is a device that mainly covers the droplet discharge head 2 and sucks the functional liquid in the droplet discharge head 2.
  • the droplets ejected from the droplet ejection head 2 may have volatility. In this case, when the solvent of the functional liquid present in the droplet discharge head 2 volatilizes from the nozzle hole 25, the viscosity of the functional liquid may change and the nozzle hole 25 may be clogged.
  • the capping unit 45 covers the droplet discharge head 2 to prevent the nozzle hole 25 from being clogged. Also, with the liquid droplet ejection head 2 covered, a negative pressure is generated inside the lid, and the functional liquid in the liquid droplet ejection head 2 is sucked, thereby causing bubbles, foreign matter, etc. in the liquid droplet ejection head 2. Can be removed. Thereby, clogging of the nozzle hole 25 can be eliminated, and the droplet discharge head 2 can be recovered.
  • the inventor inspects the droplet ejection head 2 using the inspection unit 3 in the droplet ejection apparatus 1 described above and then discharges the functional liquid to produce an organic EL element, the organic EL element having a long lifetime is obtained.
  • the cause of the problem that it was difficult to obtain an element was examined.
  • FIG. 3 shows wavelength ranges of various color lights that can be used as inspection light.
  • the curve with the symbol SW indicates the spectrum of white light.
  • the spectrum of white light has a sharp peak near the wavelength of 450 nm and a gentle peak near the wavelength of 560 nm.
  • a curve with a symbol SB indicates a spectrum of blue light.
  • the spectrum of blue light shows a steep peak near the wavelength of 470 nm.
  • the curve with symbol SG indicates the spectrum of green light.
  • the spectrum of green light shows a steep peak near the wavelength of 520 nm.
  • the curve with the symbol SR indicates the spectrum of red light.
  • the spectrum of red light shows a steep peak near the wavelength of 640 nm.
  • the functional liquid for forming an organic layer used in a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, etc. when the functional liquid for forming an organic layer used in a light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, etc. is irradiated with ultraviolet light or visible light, the functional liquid absorbs the light and deteriorates. There is. Therefore, the present inventor prepared three types of functional liquids in which white light, blue light, and red light were irradiated for 240 hours in a nitrogen atmosphere with respect to the functional liquid used for forming the red light emitting layer. Then, the organic EL element was produced using three types of functional liquids, respectively, and the lifetime of the organic EL element was evaluated. As the lifetime of the organic EL element, LT95 (time until the emission luminance decreases by 5% from the initial value), which is an index used for evaluating the lifetime of the organic EL element, was adopted. The evaluation results are shown in [Table 1].
  • the droplet discharge device 1 includes the inspection unit 3 that uses light in the wavelength region of the red wavelength region of 600 nm or more as the inspection light, and thus functions in the droplet discharge head 2. Even if the liquid droplet ejection surface 26a is inspected in a state where the liquid is contained, deterioration of the functional liquid due to light irradiation can be suppressed. Therefore, a long-life organic EL element can be manufactured using the droplet discharge device 1 of the present embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an inspection unit according to the second embodiment.
  • the same components as those in FIG. 2 used in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the illumination device 52 includes a light emitting element 53 and a filter 54.
  • the light emitting element 53 is a light emitting element that emits light including light in the red wavelength range, specifically, white light, for example.
  • white light for example.
  • a white LED is used as the light emitting element 53.
  • the filter 54 receives the white light emitted from the light emitting element 53 and transmits the red light component of the white light. More specifically, the filter 54 transmits light having a wavelength range of 600 nm or more and shields light having a wavelength range of less than 600 nm.
  • the same effect as the first embodiment that a long-life organic EL element can be manufactured can be obtained. Furthermore, according to the configuration of the present embodiment, even when the same light emitting element 53 is used, the wavelength range of light irradiated from the inspection unit 51 to the droplet discharge head 2 can be changed by replacing the filter 54. Thereby, the wavelength range of inspection light can be adjusted so that it may become the optimal wavelength range for suppression of deterioration of a functional fluid.
  • the filter 54 may be capable of being taken in and out of the optical path of the white light L1 emitted from the light emitting element 53, as indicated by reference numeral 54a in FIG.
  • the illumination device 52 can switch between irradiation of red light and light in a wavelength region other than the red wavelength region, for example, emission of white light.
  • the illumination device can be switched so as to emit white light. Thereby, it can test
  • the inspection unit includes the imaging device, and the droplet ejection surface of the droplet ejection head is inspected based on the image captured by the imaging device.
  • the inspection unit does not necessarily include the imaging device. Good.
  • a method in which the user visually observes the droplet discharge surface may be used.
  • the inspection unit may be a separate inspection device independent of the droplet discharge device.
  • each part of the droplet discharge device and the inspection unit can be changed as appropriate.
  • light in the red wavelength range is used as the light emitted toward the droplet discharge surface 26a.
  • light in the infrared wavelength range having a longer wavelength than the red wavelength range may be used.
  • an infrared camera having high sensitivity to infrared light may be used as the imaging device.
  • the present invention may also be applied to a droplet discharge apparatus for manufacturing electronic devices other than organic EL elements.

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Abstract

長寿命の有機ＥＬ素子が得られる液滴吐出ヘッド検査装置を提供する。　本発明の液滴吐出ヘッド検査装置は、機能液を吐出する液滴吐出ヘッド２６の液滴吐出面２６ａに向けて赤色波長域以上の波長域の光を射出する照明装置３２と、照明装置３２からの光が照射された液滴吐出面２６ａを撮像する撮像装置３１と、を備える。

Description

液滴吐出ヘッド検査装置、液滴吐出ヘッド検査方法および液滴吐出装置
　本発明は、液滴吐出ヘッド検査装置、液滴吐出ヘッド検査方法および液滴吐出装置に関する。
　インクジェット法などの液滴吐出法を用いて、有機エレクトロルミネッセンス（Electroluminescence, 以下、ＥＬと略記する）素子の有機層を形成することが従来から行われている。ところが、インクジェット装置は液滴を吐出するための多数のノズルを備えており、ノズルの吐出不良が発生することがある。ノズルの吐出不良を検出する方法として、下記の特許文献１には、機能液が収容された液滴吐出ヘッドのキャビティ内に検査光を照射し、反射した検査光の強度に基づいて機能液の状態を判断する方法が提案されている。
特開２０１２－９６１７０号公報
　ところが、特許文献１に記載の方法でノズルの吐出不良の検査を行った後、その液滴吐出装置を用いて有機ＥＬ素子を製造すると、長寿命の有機ＥＬ素子を得ることが難しいという問題があった。
　以上、有機ＥＬ素子を例に挙げて説明したが、他の電子デバイスにおいても同様の問題があった。
　本発明の一つの態様は、上記の課題を解決するためになされたものであり、有機ＥＬ素子を含む電子デバイス形成用の液滴吐出装置に用いる液滴吐出ヘッド検査装置であって、長寿命の電子デバイスが得られる液滴吐出ヘッド検査装置を提供することを目的の一つとする。また、本発明の一つの態様は、電子デバイス形成用の液滴吐出装置に用いる液滴吐出ヘッド検査方法であって、長寿命の電子デバイスが得られる液滴吐出ヘッド検査方法を提供することを目的の一つとする。また、本発明の一つの態様は、電子デバイス形成用に用いる液滴吐出装置であって、長寿命の電子デバイスが得られる液滴吐出装置を提供することを目的の一つとする。
　上記の目的を達成するために、本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査装置は、機能液を吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出面に向けて赤色波長域の光を射出する照明装置と、前記照明装置からの光が照射された前記液滴吐出面を撮像する撮像装置と、を備えることを特徴とする。
　本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査装置は、例えば青色波長域等の短波長寄りの光に比べてエネルギーが低い赤色波長域の光を照明装置から射出できる。これにより、液滴吐出ヘッドの検査の際に液滴吐出面に対して光を照射しても、機能液の劣化が進みにくい。これにより、長寿命の電子デバイスを得ることができる。
　本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査装置において、前記照明装置が射出する光が含む波長域は、６００ｎｍ以上であってもよい。
　この構成によれば、機能液の劣化を抑えることができる。
　本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査装置は、機能液を吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出面に向けて、少なくとも赤色波長域以上の波長域を含む光を射出する照明装置と、前記照明装置からの光が照射された前記液滴吐出面を撮像する撮像装置と、前記照明装置と前記撮像装置との間に配置され、前記赤色波長域よりも短い波長域の光を遮蔽するフィルターと、を備えることを特徴とする。
　本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査装置においては、照明装置から少なくとも赤色波長域以上の波長域を含む光が射出され、フィルターにより赤色波長域よりも短い波長域の光が遮蔽される。これにより、例えば青色波長域等の短波長寄りの光に比べてエネルギーが低い赤色波長域の光を照明装置から射出できる。これにより、液滴吐出ヘッドの検査の際に液滴吐出面に対して光を照射しても、機能液の劣化が進みにくい。これにより、長寿命の電子デバイスを得ることができる。また、フィルターを交換することによって液滴吐出ヘッドに照射する光の波長域を調整することができる。
　本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査装置において、前記赤色波長域の光を透過させるフィルターは、波長域が６００ｎｍ以上の光を透過し、波長域が６００ｎｍ未満の光を遮蔽するものであってもよい。
　この構成によれば、機能液の劣化を抑えることができる。
　本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査装置において、前記照明装置は、前記赤色波長域の光の射出と、前記赤色波長域以外の波長域の光の射出と、を切り替え可能となっていてもよい。
　この構成によれば、例えば劣化が問題とならない機能液を用いる場合には、赤色波長域以外の波長域の光を射出するように照明装置を切り替えることができる。これにより、使用する機能液に応じた検査を行うことができる。
　本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査装置において、前記機能液は、有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層形成に用いる機能液であってもよい。
　この構成によれば、長寿命の有機ＥＬ素子を得ることができる。
　本発明の一つの態様の液滴吐出装置は、前記液滴吐出ヘッドと、本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査装置と、を備えたことを特徴とする。
　この構成によれば、液滴吐出装置が本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査装置を備えているため、長寿命の電子デバイスを製造することができる。
　本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査方法は、電子デバイス形成用機能液を吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出面に向けて赤色波長域の光を照射し、前記光が照射された前記液滴吐出面を観察することを特徴とする。
　本発明の一つの態様の液滴吐出ヘッド検査方法においては、例えば青色波長域等の短波長寄りの光と比べてエネルギーが低い赤色波長域の光を照明装置から照射する。これにより、液滴吐出ヘッドの検査の際に液滴吐出面に対して光を照射しても、有機層形成用機能液の劣化が進みにくい。これにより、長寿命の電子デバイスを得ることができる。
第１実施形態の液滴吐出装置を示す概略構成図である。 第１実施形態の検査ユニットを示す概略構成図である。 検査光として用いる光の波長域を示す図である。 第２実施形態の検査ユニットを示す概略構成図である。
［第１実施形態］
　以下、本発明の第１実施形態について、図１～図３を用いて説明する。
　図１は、本実施形態の液滴吐出装置を示す概略構成図である。
　図２は、本実施形態の液滴吐出ヘッド検査装置を示す概略構成図である。
　なお、以下の各図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
　最初に、液滴吐出装置の構成について説明する。
　図１に示すように、本実施形態の液滴吐出装置１は、機能液を収容するキャビティに連通するノズル孔を有する液滴吐出ヘッド２と、液滴吐出ヘッド２の液滴吐出面の状態を検査する検査ユニット３と、液滴吐出ヘッド２のメンテナンスを行うメンテナンス部４と、を備えている。本実施形態では、シート状のワークＷを搬送する搬送装置５を備え、搬送されたワークＷにインクジェット方式によって機能液を液滴として吐出し、電子デバイスの一例として、有機ＥＬ素子の有機層を形成する液滴吐出装置を例に挙げて説明する。
　本実施形態の検査ユニット３は、特許請求の範囲の液滴吐出ヘッド検査装置に対応する。
　搬送装置５は、ロール・トゥー・ロール方式の搬送装置である。搬送装置５は、給材ローラー１１と、除材ローラー１２と、搬送ローラー１３ａ～１３ｆと、を備えている。給材ローラー１１は、シート状のワークＷが巻かれたローラーであり、ワークＷを供給する。除材ローラー１２は、描画されたワークＷを巻き取って除材する。搬送ローラー１３ａ～１３ｆは、給材ローラー１１と除材ローラー１２との間においてワークＷの搬送を行う。搬送装置５の中間位置の搬送ローラー１３ｃと搬送ローラー１３ｄとの間に、ステージ１５が配置されている。ステージ１５は、多数の吸着穴（図示せず）を有し、負圧発生源（図示せず）に接続されている。ステージ１５は、多数の吸着穴によってワークＷを吸着し、ワークＷを平坦に保持する。
　液滴吐出ヘッド２は、ステージ１５に対向して配置されている。液滴吐出ヘッド２は、主走査軸と、主走査軸に直交する副走査軸とを有するキャリッジ１６に固定され、ワークＷの表面に所定のパターンを描画する。
　図２に示すように、液滴吐出ヘッド２は、ノズルプレート２６と、キャビティ２３と、振動板２２と、ＰＺＴ等で構成される圧電素子２１と、共通インク室２４と、を備えている。ノズルプレート２６に、複数のノズル孔２５が形成されている。キャビティ２３は、各ノズル孔２５の開口に連通する。振動板２２は、キャビティ２３の一壁面を構成する。圧電素子２１は、振動板２２を変位させる。共通インク室２４は、各キャビティ２３に機能液を送り込む。
　振動板２２は、弾性変形可能な薄板部２９と、凸部２７と、図示しないヘッド部材と接続するための厚板部と、から構成されている。凸部２７と圧電素子２１とは、互いに接続されている。
　このような構成により、圧電素子２１が収縮する方向に駆動されると、振動板２２が上方（ノズルプレート２６の配置方向とは反対側の方向）に撓んでキャビティ２３が膨張し、共通インク室２４の機能液がキャビティ２３に流れ込む。その後、圧電素子２１が伸長する方向に駆動されると、振動板２２がノズルプレート２６の配置方向に移動してキャビティ２３が収縮する。これにより、キャビティ２３内の機能液が圧縮され、ノズル孔２５から液滴が吐出する。なお、液滴吐出ヘッド２に形成されている多数のノズル孔２５のうち、いずれのノズル孔２５から液滴を吐出するかによって、ワークＷに所定のパターンの形成が可能となる。
　液滴吐出装置１には、検査ユニット３が設けられている。本実施形態では、図１に示すように、検査ユニット３は、液滴吐出ヘッド２に対してワークＷの搬送方向の上流側に配置されている。
　図２に示すように、検査ユニット３は、照明装置３２と、撮像装置３１と、判断部３３と、を備えている。照明装置３２は、ノズルプレート２６の液滴吐出面２６ａに向けて赤色波長域以上の波長域の光Ｌ１を射出する。より具体的には、照明装置３２は、波長６００ｎｍ以上の赤色波長域以上の光を射出する発光素子で構成されている。発光素子として、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）を用いることができる。撮像装置３１は、照明装置３２により光が照射されたノズルプレート２６の液滴吐出面２６ａからの反射光Ｌ２を受け、液滴吐出面２６ａの外観を撮像する。撮像装置３１は、例えばＣＣＤカメラで構成されている。
　判断部３３は、撮像装置３１の撮像結果に基づいて、ノズルプレート２６の液滴吐出面２６ａの状態を判断する。例えば判断部３３がノズルプレート２６の液滴吐出面２６ａに異常が生じていると判断した場合、後述するフラッシングユニット、キャッピングユニットおよびワイピングユニット等を用いて液滴吐出ヘッド２の回復動作を行わせるようにしてもよい。あるいは、液滴吐出装置１の使用者に対して警告を発する動作を行わせるようにしてもよい。
　本実施形態の場合、照明装置３２と撮像装置３１とは同軸上に設けられている。照明装置３２はノズルプレート２６から遠い側に配置され、撮像装置３１はノズルプレートに近い側に配置されている。なお、照明装置３２および撮像装置３１の配置はこの例に限ることはない。例えば照明装置３２と撮像装置３１とは、必ずしも同軸上に設けられていなくてもよい。
　液滴吐出装置１には、メンテナンス部４が設置されている。本実施形態では、図１に示すように、メンテナンス部４が、液滴吐出ヘッド２に対してワークＷの搬送方向の上流側に配置されている。メンテナンス部４は、フラッシングユニット４４と、キャッピングユニット４５と、ワイピングユニット４６と、を備えている。
　フラッシングユニット４４は、液滴吐出ヘッド２内の流路を洗浄する際に、液滴吐出ヘッド２から吐出する液滴を受ける装置である。例えば液滴吐出ヘッド２内に固形物が混入した場合、機能液が増粘した場合などに、固形物や増粘した機能液を液滴吐出ヘッド２から排除するため、液滴吐出ヘッド２から液滴を吐出してノズル孔２５を洗浄する。フラッシングユニット４４は、吐出された液滴を捕集する機能を有している。
　キャッピングユニット４５は、主に、液滴吐出ヘッド２に蓋をするとともに液滴吐出ヘッド２内の機能液を吸引する装置である。液滴吐出ヘッド２から吐出される液滴は、揮発性を有する場合がある。その場合、液滴吐出ヘッド２に存在する機能液の溶媒がノズル孔２５から揮発すると、機能液の粘度が変わり、ノズル孔２５が目詰まりすることがある。キャッピングユニット４５は、液滴吐出ヘッド２に蓋をすることで、ノズル孔２５が目詰まりすることを防止する。また、液滴吐出ヘッド２に蓋をした状態で、蓋の内部に負圧を生じさせ、液滴吐出ヘッド２内の機能液を吸引することにより、液滴吐出ヘッド２内の気泡や異物等を取り除くことができる。これにより、ノズル孔２５の目詰まりを解消させ、液滴吐出ヘッド２を回復させることができる。
　ワイピングユニット４６は、液滴吐出ヘッド２のノズルプレート２６の表面を拭く装置である。ノズルプレート２６は、液滴吐出ヘッド２においてワークＷに対向する側に配置されている。ノズルプレート２６の表面に機能液が付着していると、ノズルプレート２６に付着している機能液とワークＷとが接触して、ワークＷにおいて、予定外の場所に機能液が付着してしまうことがある。ワイピングユニット４６は、ノズルプレート２６を拭くことにより、予定外の場所への機能液の付着を防止することができる。
　キャリッジ１６を移動させることにより、液滴吐出ヘッド２を、検査ユニット３に対向する位置、もしくはメンテナンス部４に対向する位置に適宜移動させることができる。
　本発明者は、上記の液滴吐出装置１において、検査ユニット３を用いて液滴吐出ヘッド２の検査を行った後、機能液を吐出して有機ＥＬ素子を作製すると、長寿命の有機ＥＬ素子を得ることが難しいという問題の原因について検討した。その結果、液滴吐出ヘッドの液滴吐出面を撮像する際に照明装置から照射する光が機能液を劣化させている、との知見を得た。
　図３は、検査光として用いることができる種々の色光の波長域を示している。
　符号ＳＷの曲線は白色光のスペクトルを示す。白色光のスペクトルは、波長４５０ｎｍ付近の急峻なピークと、波長５６０ｎｍ付近のなだらかなピークと、を有する。
　符号ＳＢの曲線は青色光のスペクトルを示す。青色光のスペクトルは、波長４７０ｎｍ付近に急峻なピークを示す。
　符号ＳＧの曲線は緑色光のスペクトルを示す。緑色光のスペクトルは、波長５２０ｎｍ付近に急峻なピークを示す。
　符号ＳＲの曲線は赤色光のスペクトルを示す。赤色光のスペクトルは、波長６４０ｎｍ付近に急峻なピークを示す。
　有機ＥＬ素子において、発光層、正孔注入層、正孔輸送層等に用いられる有機層形成用機能液に紫外光や可視光を照射すると、機能液がこれらの光を吸収して劣化する場合がある。そこで、本発明者は、赤色発光層の形成に用いる機能液に対して窒素雰囲気下で白色光、青色光、赤色光をそれぞれ２４０時間照射した３種類の機能液を作製した。その後、３種類の機能液を用いて有機ＥＬ素子をそれぞれ作製し、有機ＥＬ素子の寿命を評価した。有機ＥＬ素子の寿命として、有機ＥＬ素子の寿命評価に用いられる指標であるＬＴ９５（発光輝度が初期の値から５％低下するまでの時間）を採用した。評価結果を［表１］に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　［表１］において、寿命（ＬＴ９５）が２０００時間以上のものを「○」、寿命が２０００時間未満のものを「×」で示す。
　［表１］に示したように、白色光を照射した機能液で作製した有機ＥＬ素子、および青色光を照射した機能液で作製した有機ＥＬ素子では、２０００時間の寿命を達成することができなかった。これは、白色光や青色光に含まれるエネルギーの高い短波長成分が機能液の酸化還元反応を促進させ、機能液が劣化したものと推察される。これに対し、赤色光を照射した機能液で作製した有機ＥＬ素子では、２０００時間以上の寿命を達成することができた。
　このように、本実施形態の液滴吐出装置１は、検査光として６００ｎｍ以上の赤色波長域以上の波長域の光を用いた検査ユニット３を備えているため、液滴吐出ヘッド２内に機能液が収容された状態で液滴吐出面２６ａの検査を行ったとしても、光の照射による機能液の劣化を抑えることができる。そのため、本実施形態の液滴吐出装置１を用いて長寿命の有機ＥＬ素子を製造することができる。
［第２実施形態］
　以下、本発明の第２実施形態について、図４を用いて説明する。
　本実施形態の液滴吐出装置の基本構成は第１実施形態と同様であり、検査ユニットの構成が第１実施形態と異なる。
　図４は、第２実施形態の検査ユニットの概略構成図である。
　図４において、第１実施形態で用いた図２と共通の構成要素には同一の符号を付し、説明を省略する。
　図４に示すように、第２実施形態の検査ユニット５１において、照明装置５２は、発光素子５３とフィルター５４とを備えている。発光素子５３は、赤色波長域の光を含む光、具体的には、例えば白色光を射出する発光素子である。例えば発光素子５３として、白色ＬＥＤが用いられる。フィルター５４は、発光素子５３から射出された白色光が入射し、白色光のうちの赤色光成分を透過させる。より具体的にはフィルター５４は、波長域が６００ｎｍ以上の光を透過し、波長域が６００ｎｍ未満の光を遮蔽する。
　本実施形態においても、長寿命の有機ＥＬ素子を製造できる、といった第１実施形態と同様の効果が得られる。さらに本実施形態の構成によれば、同じ発光素子５３を用いた場合でも、フィルター５４を交換することによって検査ユニット５１から液滴吐出ヘッド２に照射する光の波長域を変えることができる。これにより、検査光の波長域を機能液の劣化の抑制にとって最適な波長域となるように調整することができる。
　なお、フィルター５４は、図４に符号５４ａとして示したように、発光素子５３から射出された白色光Ｌ１の光路に対して出し入れ可能となっていてもよい。この場合、照明装置５２は、赤色光の照射と、赤色波長域以外の波長域の光、例えば白色光の射出と、を切り替えることができる。この構成によれば、例えば特に劣化が問題とならず、白色光を照射した方が観察しやすい色の機能液を用いる場合には、白色光を射出するように照明装置を切り替えることができる。これにより、機能液の種類に応じた光を用いて検査を行うことができる。
　なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
　例えば上記実施形態では、検査ユニットが撮像装置を備え、撮像装置が捉えた画像により液滴吐出ヘッドの液滴吐出面を検査する構成としたが、必ずしも検査ユニットが撮像装置を備えていなくてもよい。例えば使用者が目視により液滴吐出面を観察する方法を用いてもよい。また、上記実施形態では、検査ユニットが組み込まれた液滴吐出装置の例を挙げたが、検査ユニットが液滴吐出装置から独立した別体の検査装置であってもよい。
　その他、液滴吐出装置および検査ユニットを構成する各部の具体的な構成は、適宜変更が可能である。
　上記実施形態では、液滴吐出面２６ａに向けて照射する光として赤色波長域の光を用いたが、赤色波長域よりも波長の長い赤外波長域の光を用いてもよい。その場合には、撮像装置として赤外光に対する感度の高い赤外線カメラを用いてもよい。
　また、本発明は、有機ＥＬ素子以外の電子デバイスを製造するための液滴吐出装置に適用してもよい。
　１…液滴吐出装置、２…液滴吐出ヘッド、３，５１…検査ユニット（液滴吐出ヘッド検査装置）、２６ａ…液滴吐出面、３１…撮像装置、３２…照明装置、５３…発光素子、５４…フィルター。

Claims (8)

  1. 　機能液を吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出面に向けて赤色波長域以上の波長域の光を射出する照明装置と、
    　前記照明装置からの光が照射された前記液滴吐出面を撮像する撮像装置と、
    　を備えることを特徴とする液滴吐出ヘッド検査装置。
  2. 　前記照明装置が射出する光が含む波長域は、６００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド検査装置。
  3. 　機能液を吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出面に向けて、少なくとも赤色波長域以上の波長域を含む光を射出する照明装置と、
    　前記照明装置からの光が照射された前記液滴吐出面を撮像する撮像装置と、
    　前記照明装置と前記撮像装置との間に配置され、前記赤色波長域よりも短い波長域の光を遮蔽するフィルターと、を備えることを特徴とする液滴吐出ヘッド検査装置。
  4. 　前記赤色波長域の光を透過させるフィルターは、波長域が６００ｎｍ以上の光を透過し、波長域が６００ｎｍ未満の光を遮蔽することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッド検査装置。
  5. 　前記照明装置は、前記赤色波長域の光の射出と、前記赤色波長域以外の波長域の光の射出と、を切り替え可能とされたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド検査装置。
  6. 　前記機能液は、有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層形成に用いる機能液である請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド検査装置。
  7. 　前記液滴吐出ヘッドと、
    　請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の液滴吐出ヘッド検査装置と、を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
  8. 　機能液を吐出する液滴吐出ヘッドの液滴吐出面に向けて赤色波長域以上の波長域の光を照射し、
    　前記光が照射された前記液滴吐出面を観察することを特徴とする液滴吐出ヘッド検査方法。
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