專利名稱:液滴噴出方法和液滴噴出裝置、薄膜形成方法以及器件的制作方法
技術領域:
本發明涉及液滴噴出方法和液滴噴出裝置、薄膜形成方法以及器件和電子儀器。
背景技術:
近年,使用把微小的液狀粘性物作為液滴噴出的液滴噴出裝置,制造液晶顯示裝置、有機EL(Electroluminescence)顯示器、濾色器基板、微型透鏡陣列、以及其他各種器件的機會增大。
通過使用所述的制造方法,與使用光刻法制造時相比,能大幅度提高生產效率。此外,對規定位置只噴出規定量的形成著色層的有機材料,來制造所述濾色器基板,此外,有機EL顯示器在基板上形成構成發光層的有機材料時,使用噴出裝置。
液滴噴出裝置在噴頭中具有多個噴出液狀粘性物的噴嘴,但是如果從各噴嘴不穩定地噴出液狀粘性物,就產生所謂的飛行偏轉,產生無法在規定位置涂敷液滴的不良情況。此外,如果在噴出量(噴出重量)上存在偏差,則制造出的微型透鏡陣列形成了例如在尺寸和形狀上存在偏差的微型透鏡,或者制造存在顏色不均勻的濾色器或有機EL顯示器。因此,為了制造所述各種器件而使用的噴出裝置有必要使從各噴嘴噴出的液狀粘性物的噴出量均勻。
為了消除液狀粘性物的噴出量的偏差,在以下的專利文獻1中公開了如下的發明在1噴出周期內生成包含多個波形不同的驅動脈沖的驅動信號,從這些驅動脈沖選擇一個驅動脈沖,外加到與各噴嘴對應設置的壓電元件等壓力產生元件上,從而修正噴嘴間的噴出量的偏差。在該發明中,預先對全部壓力產生元件外加同一波形的驅動脈沖,測定從各噴嘴噴出的液狀粘性物的噴出量,選擇能修正該噴出量的偏差的驅動脈沖,外加到壓力產生元件上,從而修正噴嘴間的噴出量的偏差。
專利文獻1特開號公報可是,在上述的現有技術中存在以下的問題。
當把高分子聚合物等粘彈性大的材料作為溶質使用而進行液滴噴出時,液滴的尾部分具有難以斷開的性質,所以穩定的噴出變得困難。
因此,產生飛行偏轉,產生液滴的著落精度下降的問題。
此外,著落時的大小(著落直徑)中也產生偏差,所以難以形成規定的大小(例如線寬度)。
發明內容
本發明是考慮以上的問題而提出的,其目的在于,提供即使使用粘彈性大的材料時,也能實現穩定的液滴噴出的液滴噴出方法和液滴噴出裝置、薄膜形成方法、使用這些方法制造的器件和電子儀器。
為了實現所述目的,采用以下的結構。
本發明的液滴噴出方法,對壓力產生元件外加驅動信號而在腔內產生與所述驅動信號對應的壓力,把收容在所述腔內的液狀體作為液滴噴出,其特征在于,所述驅動信號包括從比規定電位大了第一電壓的基準電位,外加第二電壓,而在所述腔內產生負壓的第一波形部;以比所述基準電位大了所述第二電壓的保持電位,使所述腔內的負壓保持規定時間的第二波形部;和從所述保持電位至所述規定電位為止,外加第三電壓,而對所述腔內進行加壓的第三波形部,所述第一電壓在所述第三電壓的10%以下。
因此,本發明的液滴噴出方法,在產生負壓而把液狀體引入腔內時的第一波形部中從基準電位外加的第二電壓,在對腔內進行加壓的第三波形部中外加的第三電壓的90%以上。這樣通過使用大的外加電壓而把液狀體引入腔內,使得移動速度(剪斷速度)增大,能使液狀體的粘度下降。因此,即使在使用粘彈性大的材料時,也能減少粘彈性引起的不良影響,能實現穩定的液滴噴出,作為結果,高頻區域中的穩定的液滴噴出也成為可能。
作為所述第二波形部的時間,希望在所述第一波形部的時間的1/2以下,并且在所述第三波形部的時間的1/2以下,更希望是在所述第一波形部的時間的1/3以下,并且在所述第三波形部的時間的1/3以下。
因此,在本發明的液滴噴出方法中,能避免在腔內保持液狀體期間,因液狀體的移動速度下降而使液狀體的粘度增大,從而難以作為液滴噴出的問題。
此外,本發明也可以適當地采用包含平均分子量為70000以上的高分子聚合物作為溶質的液狀體。
而且,本發明的薄膜形成方法,對壓力產生元件外加驅動信號而在腔內產生與所述驅動信號對應的壓力,把收容在所述腔內的液狀體作為液滴向基板噴出而形成薄膜,其特征在于,通過先前所述的液滴噴出方法,向所述基板噴出所述液滴。
因此,在本發明中,即使使用粘彈性大的材料時,也能減少粘彈性帶來的不良影響,能抑制飛行偏轉或著落時的偏差,能在基板上能形成高質量的薄膜。
此外,在本發明的薄膜形成方法中,優選具有使所述基板相對于所述液狀體具有親液性的工序。
據此,在本發明中,能使落在基板上的液狀體浸濕擴散,能在規定的區域中涂敷液狀體。
而且,本發明的器件的特征在于,具有用先前所述的薄膜形成方法形成了薄膜的基板。
此外,本發明的電子儀器的特征在于,具有先前所述的器件。
因此,在本發明中,能提供在基板的規定區域中形成了薄膜的高質量的器件和電子儀器。
另一方面,本發明的液滴噴出裝置,包括噴頭和壓力產生元件,所述噴頭具有收容液狀體的腔,所述壓力產生元件在所述腔內以與被外加的驅動信號對應的方式產生壓力,其特征在于,具有信號控制裝置,該信號控制裝置將所述第一電壓在所述第三電壓的10%以下的信號外加在所述壓力產生元件上,作為所述驅動信號,包括從比規定電位大了第一電壓的基準電位,外加第二電壓,而在所述腔內產生負壓的第一波形部;以比所述基準電位大了所述第二電壓的保持電位,使所述腔內的負壓保持規定時間的第二波形部;和從所述保持電位至所述規定電位為止,外加第三電壓,而對所述腔內進行加壓的第三波形部。
因此,在本發明的液滴噴出裝置中,在產生負壓而把液狀體引入腔內時的第一波形部中從基準電位外加的第二電壓,在對腔內進行加壓的第三波形部中外加的第三電壓的90%以上。這樣通過使用大的外加電壓把液狀體引入腔內而使移動速度(剪斷速度)增大,結果能使液狀體的粘度下降。因此,即使在使用粘彈性大的材料時,也能減少粘彈性引起的不良影響,能實現穩定的液滴噴出,作為結果,高頻區域中的穩定的液滴噴出也成為可能。
作為所述第二波形部的時間,希望在所述第一波形部的時間的1/2以下,并且在所述第三波形部的時間的1/2以下,更希望是在所述第一波形部的時間的1/3以下,并且在所述第三波形部的時間的1/3以下。
因此,在本發明的液滴噴出方法中,能避免在腔內保持液狀體期間,液狀體的移動速度下降而使液狀體的粘度增大,從而難以作為液滴噴出的問題。
此外,本發明也可以適當地采用包含平均分子量為70000以上的高分子聚合物作為溶質的液狀體。
圖1是表示本發明一個實施方式的液滴噴出裝置的概略結構的立體圖。
圖2是噴頭的分解立體圖。
圖3是表示噴頭的主要部分的一部分的透視圖。
圖4是表示用于使壓電元件工作的驅動信號的基本波形的圖。
圖5是表示壓電元件的液滴噴出時的動作的圖。
圖6是表示有機EL裝置結構的一例的剖視圖。
圖7是表示液晶顯示裝置的結構的一例的剖視圖。
圖中c—引入部(第一波形部);h—保持部(第二波形部);d—壓出部(第三波形部);D—液滴;IJ—液滴噴出裝置;P、311—基板;Vb—最低電位(規定電位);Vc—中間電位(基準電位);Vh—最大電位(保持電位);Vbc—電位差(第一電壓);Vbh—電位差(第三電壓);Vch—電位差(第二電壓);20—噴頭(頭、液滴噴頭);26—控制裝置(信號控制裝置);121—腔;150—壓電元件(壓力產生元件);301—有機EL裝置(器件);352—空穴注入/輸送層(薄膜);353—發光層(薄膜)。
具體實施例方式
下面參照圖1~圖7說明本發明的液滴噴出方法和液滴噴出裝置、薄膜形成方法以及器件和電子儀器的實施方式。
圖1是表示本發明一個實施方式的液滴噴出裝置的概略結構的立體圖。需指出的是,在以下的說明中,如果必要,就在圖中設定XYZ正交坐標系,一邊參照該XYZ正交坐標系,一邊說明各構件的位置關系。XYZ正交坐標系中,XY平面設定成平行于水平面的面,Z軸設定在垂直向上的方向。此外,在本實施方式中,噴頭(頭、液滴噴頭)20的移動方向設定為X方向,臺ST的移動方向設定為Y方向。
如圖1所示,本實施方式的液滴噴出裝置IJ具有底座10;在底座10上支撐玻璃基板等基板P的臺ST;支撐在臺ST的上方(+Z方向),對基板P能噴出規定的液滴的噴頭20。在底座10和臺ST之間設置把臺ST支撐為在Y方向可移動的第一移動裝置12。此外,在臺ST的上方設置把噴頭20支撐為在X方向可移動的第二移動裝置14。
在噴頭20上連接容器16,在接容器16中存儲通過流道18從噴頭20噴出的液滴的溶劑(液狀體)。此外,在底座10上配置帽狀部件22和清潔部件24。控制裝置(信號控制裝置)26控制液滴噴出裝置IJ的各部(例如第一移動裝置12和第二移動裝置14),而控制液滴噴出裝置IJ全體的動作。
所述第一移動裝置12設置在底座10上,沿著Y軸方向定位。該第一移動裝置12例如由線性電動機構成,具有導軌12a、12b和被設置為沿著該導軌12a能移動的滑塊12b。線性電動機形式的第一移動裝置12的滑塊12b能沿著導軌12a,在Y軸方向移動,而進行定位。
此外,滑塊12b具有用于圍繞Z軸(θZ)的電動機12c。電動機12c例如是直接驅動電動機,電動機12c的轉子固定在臺ST上。據此,通過對電動機12c通電,轉子和臺ST沿著θZ方向旋轉,能使臺ST旋轉,指示臺ST的旋轉角度(旋轉分度)。即第一移動裝置12能使臺ST在Y軸方向以及θZ方向移動。臺ST保持基板P,在規定的位置定位。此外,臺ST具有未圖示的吸附保持裝置,該吸附保持裝置工作,從而通過設置在臺ST上的未圖示的吸附孔,把基板P吸附、保持在臺ST上。
所述第二移動裝置14使用支柱28a、28a而相對于底座10直立安裝,安裝在底座10的后部10a。第二移動裝置14由線性電動機構成,被固定在支柱28a、28a上的柱子28b支撐。第二移動裝置14具有支撐在柱子28b上的導軌14a和滑塊14b,該滑塊14b沿著導軌14a,支撐為能在X軸方向移動。滑塊14b沿著導軌14a,在X軸方向能移動地進行定位。所述噴頭20安裝在滑塊14b上。
噴頭20具有作為用于搖動定位裝置的電動機30、32、34、36。若驅動電動機30,則能使噴頭20沿著Z方向上下移動,能在Z方向任意的位置把噴頭20定位。若驅動電動機32,則能沿著圍繞Y軸的β方向使噴頭20搖動,能調整噴頭20的角度。若驅動電動機34,則能沿著圍繞X軸的γ方向使噴頭20搖動,能調整噴頭20的角度。若驅動電動機36,則能沿著圍繞Z軸的α方向使噴頭20搖動,能調整噴頭20的角度。
圖1所示的噴頭20支撐在滑塊14b上,使得在Z方向能直線移動,能沿著α方向、β方向以及γ方向搖動來調整角度。由控制裝置26精確控制噴頭20的位置和姿態,從而液滴噴出面20a相對于臺ST一側的基板P的位置或姿態成為規定的位置或姿態。另外,在噴頭20的液滴噴出面20a上設置噴出液滴的多個噴嘴開口。
作為從上述的噴頭20噴出的液滴,采用包括含有著色材料的墨水、含有金屬微粒等材料的分散液、含有PEDOTPSS等空穴注入材料或發光材料等有機EL物質的溶液、液晶材料等高粘度的功能性液體、含有微型透鏡的材料的功能性液體、含有蛋白質或核酸等的生物體高分子溶液等各種材料的液滴。
下面,說明噴頭20的結構。圖2是噴頭20的分解立體圖,圖3是表示噴頭20的主要部的一部分的透視圖。圖2所示的噴頭20包括噴嘴板110、壓力室基板120、振動板130以及框體140。如圖2所示,壓力室基板120具有腔121、側壁122、儲存部123以及供給口124。腔121是壓力室,通過蝕刻硅等的基板而形成。側壁122分隔腔121之間,儲存部123在對各腔121填充液狀體時,構成為能供給液狀體的公共的流道。供給口124被構成為能把液狀體導入各腔121中。
此外,如圖3所示,振動板130被構成為能貼在壓力室基板120的一方的面上。在振動板130上設置作為壓力產生元件的壓電元件(壓力產生元件)150。壓電元件150是具有鈣鈦礦構造的強電介質的結晶,并在振動板130上以規定的形狀形成。該壓電元件150能與從控制裝置26供給的驅動信號對應地產生體積變化。噴嘴板110與壓力室基板120貼在一起,使得在與壓力室基板120上設置的多個腔(壓力室)121分別對應的位置配噴嘴開口111。與噴嘴板110貼在一起的壓力室基板120如圖2所示,被裝入框體140中,而構成噴頭20。
為了從噴頭20噴出液滴,首先控制裝置26對噴頭20供給用于使液滴噴出的驅動信號。液狀體流入噴頭20的腔121中,如果對噴頭20供給驅動信號,則設置在噴頭20上的壓電元件150產生與該驅動信號對應的體積變化。該體積變化使振動板130變形,使腔121的體積變化。其結果,從該腔121的噴嘴開口111噴出液滴。噴出液滴的腔121中由于噴出而減少的液狀體重新由容器16供給。
回到圖1,第二移動裝置14通過使噴頭20在X軸方向移動,能有選擇地使噴頭20在清潔部件24或帽狀部件22的上部定位。即使在器件制造作業的途中,例如如果使噴頭20移動到清潔部件24上,就能進行噴頭20的清潔。此外,如果使噴頭20移動到帽狀部件22之上,便會產生對噴頭20的液滴噴出面20a覆蓋,或把液滴填充到腔121中,或恢復噴嘴開口111的堵塞引起的噴出不良的情況。
即,清潔部件24和帽狀部件22,在底座10上的后部10a一側,在噴頭20的移動路線的正下方,與臺ST分開配置。基板P的相對于臺ST的搬入作業和搬出作業在底座10的前部10b一側進行,所以通過這些清潔部件24或帽狀部件22,不會給作業帶來障礙。
清潔部件24在器件制造工序中或待機時,能定期或隨時進行噴頭20的噴嘴開口111等的清理。帽狀部件22為了噴頭20的液滴噴出面20a不干燥,在不制造器件的待機時對該液滴噴出面20a進行覆蓋,或在對腔121填充液滴時使用,此外,使產生噴出不良的噴頭20恢復。另外,在圖2和圖3中,為了說明的簡單,只圖示了整齊排列的多個噴嘴開口111中的1列,但是噴嘴開口111可以是跨多列而整齊排列的結構。
下面參照圖4說明用于使由控制裝置26控制的壓電元件150工作的驅動信號的基本波形。圖4是表示驅動信號的基本波形的一例的圖,該波形是用于從噴嘴開口111噴出一滴液滴的波形。
圖4所示的波形具有使圖2和圖3所示的腔121的容積增大,使腔121內產生負壓的引入部c(第一波形部);把增大的腔121的容積保持一定時間的保持部h(第二波形部);使腔121的容積急劇減少,對腔121內進行加壓的壓出部d(第三波形部);把減少的腔121的容積保持一定時間的保持部i(第四波形部);把減少的腔121的容積恢復基本狀態,并且穩定噴嘴開口的液狀體的彎液面的減振部s。另外,在以下的說明中,當表示波形的各部的時間時,在記號“T”旁附加表示該部分的符號來進行表示。例如壓出部d的時間表示為“Td”。
所述引入部c是以時間Tc(例如7μsec)使驅動信號的電壓,幾乎直線地上升了從中間電位(基準電位)Vc到最大電位(保持電位)Vh的電位差(第二電壓)Vch(例如23V)的部分,保持部h是把最大電位Vh保持規定時間Th(例如1.4μsec)的部分。此外,壓出部d是以一定斜率,以時間Td(例如4.5μsec)使驅動信號的電壓幾乎直線地降低了從最大電位Vh到最低電位(規定電位)Vb的電位差(第三電壓)Vbh(例如25V)的部分,保持部i是以規定時間Ti(例如3μsec)保持最低電位Vb的部分。而且,減振部s是以時間Ts(例如3μsec),使驅動信號的電壓幾乎直線地上升了從最低電位Vb到中間電位Vc的電位差(第一電壓)Vbc(例如2V)的部分。
在本實施方式中,所述中間電位Vc和最低電位Vb的電位差Vbc設定為最大電位Vh和最低電位Vb的電位差Vbh的10%以下。
此外,保持部h的時間Th設定為引入部c的時間Tc的1/2以下,并且在壓出部d的時間Td的1/2以下,更希望保持部h的時間Th設定為引入部c的時間Tc的1/3以下,并且在壓出部d的時間Td的1/3以下。
以上說明的驅動信號(波形)如果外加到壓電元件150上,則壓電元件150進行圖5所示的動作而噴出一滴液滴。圖5是表示壓電元件150的液滴噴出時的動作的圖。首先,例如驅動信號的電壓值上升的引入部c如果外加到壓電元件150上,則如圖5(a)所示,壓電元件150向使腔121的容積膨脹的方向彎曲,在腔121中產生負壓。據此,液狀體從儲存部123提供給腔121。此外,如圖所示,噴嘴開口111的液體也稍微向腔121內部方向引入,從而彎液面向噴嘴開口111內引入。
在所述驅動信號中,由于電位差Vbc設定為最大電位Vh和最低電位Vb的電位差Vbh的10%以下,所以在引入部c外加的中間電位Vc和最大電位Vh的電位差Vch相對變大。因此,引入腔121中的液狀體的移動速度增大,作為結果,在液狀體的粘度減小的狀態下,駐留在腔121內。
接著,如果引入部c的緊隨其后的保持部h外加到壓電元件150上,在供給保持部h期間,腔121的容積保持膨脹的狀態。接著,壓出部d如果外加到壓電元件150上,則壓電元件150急速向使腔121的容積收縮的方向彎曲,在腔121中產生正壓。據此,如圖5(b)所示,從噴嘴開口111噴出液滴D。
這時,通過把保持時間Th設定為引入時間Tc以及壓出時間Td的1/2以下,更希望設定為1/3以下,從而在保持液狀體期間,在上述的移動速度減小而使粘度提高前,能從噴嘴開口111噴出液滴D。
壓出部d的緊隨其后的保持部i如果加到壓電元件150上,則在供給保持部h期間,腔121的容積保持在收縮的狀態,如圖5(c)所示,噴嘴開口111的彎液面稍微變為凸狀。在該狀態下,如果減振部s加到壓電元件150上,則壓電元件150向使腔121的容積膨脹的方向彎曲,在腔121中產生負壓。據此,噴嘴開口111附近的液狀體也稍微向腔121內部方向引入,彎液面維持在一定的狀態。
如上所述,當使用粘彈性大的材料時,在以往,當相對于電位差Vbh,電位差Vbc超過10%時,引入腔中的液狀體的移動速度不充分變大,因此,以高粘度直接噴出液狀體,所以噴出的液滴的尾部部分難以斷開,穩定的噴出是困難的,但是在本實施方式中,通過使電位差Vbc在電位差Vbh的10%以下,液狀體的移動速度增大,粘度下降,所以不產生飛行偏轉等,能穩定噴出液滴,能確保著落直徑和著落位置精度。此外,在本實施方式中,噴出時液狀體的粘度下降,所以高頻區域的噴出(例如以往,最大是5kHz,但是在本實施方式中,是10kHz左右的噴出)成為可能,能有助于生產性的提高。
此外,當保持時間Th超過引入時間Tc或壓出時間Td的1/2時,移動速度下降,粘度提高,所以穩定的液滴噴出變得困難,但是,在本實施方式中,通過把保持時間Th設定為引入時間Tc以及壓出時間Td的1/2以下,更希望設定為1/3以下,從而在保持液狀體期間,在滑動速度減小而粘度提高之前,能從噴嘴開口111噴出液滴D,所以能實現更穩定的液滴噴出。
另外,作為使用所述液滴噴出方法和液滴噴出裝置噴出的粘彈性高的液狀體,能舉出高分子聚合物,尤其對于平均分子量70000以上的高分子聚合物,可以有各種選擇。
例如在形成液晶顯示裝置的定向膜時使用的把聚酰胺酸基體的高分子聚合物(平均分子量70000~190000)溶解到包含γ-丁內酯單體或其他溶劑的混合溶劑中而得到的材料、和形成Li離子電池用粘合劑時使用的PVDF溶解液(把PVDF(聚偏氟乙烯(polyfluorovinylidene);平均分子量100000~150000)以2%溶解到NMP(N-甲基-2-吡咯烷酮)而成的材料),可以被應用于形成后面描述的有機EL元件中的有機EL層時使用的液狀體。
下面說明本發明一實施方式的器件的制造方法。另外,在以下的說明中,以使用所述的液滴噴出裝置IJ制造有機EL基板的制造方法為例,進行說明。
圖6是表示有機EL裝置的結構一例的剖視圖。如圖6所示,有機EL裝置(器件)301是如下的元件在由基板311、電路元件部321、象素電極331、圍堰部341、發光元件351、陰極361(對置基板)、密封用基板371構成的有機EL元件302上,連接柔性基板(省略圖示)的布線和驅動IC(省略圖示)。電路元件部321形成在基板311上,多個象素電極331整齊排列在電路元件部321上。而且,在各象素電極331之間把圍堰部341形成格子狀,在由圍堰部341產生的凹部開口344形成發光元件351。陰極361形成在圍堰部341和發光元件351上部整個面上,在陰極361上層疊密封用基板371。
包含有機EL元件的有機EL裝置301的制造工藝包括形成圍堰部341的圍堰部形成工序;用于適當形成發光元件351的等離子體處理工序;形成發光元件351的發光元件形成工序;形成陰極361的對置電極形成工序;把密封用基板371層疊在陰極361上而進行密封的密封工序。
在等離子體處理工序中,為了除去圍堰部341間的圍堰部形成時的抗蝕劑(有機物)殘渣,而對基板P進行殘渣處理。
作為殘渣處理,可以選擇通過照射紫外線而進行殘渣處理的紫外線(UV)照射處理或在大氣環境中以氧氣為處理氣體的O2等離子體處理,但是這里,實施O2等離子體處理。通過實施這樣的處理,能提高象素電極331上的親液性。
發光元件形成工序是通過在凹部開口344即象素電極331上形成空穴注入/輸送層(薄謨)352和發光層(353)而形成光元件351的工序,具有空穴注入/輸送層形成工序和發光層形成工序。而且,空穴注入/輸送層形成工序具有把用于形成空穴注入/輸送層352的液狀體向各象素電極331上噴出的第一液滴噴出工序;使噴出的液狀體干燥而形成空穴注入/輸送層352的第一干燥工序。
在第一液滴噴出工序中,象素電極331上被賦予親液性,所以噴出的液狀體在圍堰部341之間順利浸濕擴展,而能形成所需的圖案形狀。
而且,發光層形成工序具有把用于形成發光層353的液狀體向空穴注入/輸送層352上噴出的第二液滴噴出工序;使噴出的液狀體干燥而形成發光層353的第二干燥工序。在發光元件形成工序中,使用上述的液滴噴出裝置IJ形成所述發光元件。
另外,作為薄膜形成工序即發光元件形成工序的前處理的圍堰部形成工序、等離子體處理工序、基于液滴噴出的薄膜形成、減壓、基于爐子的加熱等干燥工序,希望通過諧調地連接而成為一系列的工序。
作為空穴注入/輸送層形成材料,能列舉聚苯胺、聚噻吩、聚乙烯基咔唑、聚(3,4-亞乙基二氧基噻吩)和聚苯乙烯磺酸的混合物(PEDOT/PSS;Polyethylendioxythiophene/Polystyrenesulfonete(Baytron P,バイエル公司商標)等高分子化合物。
作為發光層形成材料,適合使用(聚)芴衍生物(PF)、(聚)對亞苯基亞乙烯基衍生物(PPV)、聚亞苯基衍生物(PP)、聚對亞苯基衍生物(PPP)、聚乙烯基咔唑(PVK)、聚噻吩衍生物、聚甲基苯基硅烷(PMPS)等聚硅烷。此外,也能在這些高分子材料中摻雜二萘嵌苯系色素、香豆素系色素、若丹明系色素等高分子系材料,或紅熒烯、二萘嵌苯、9、10-聯苯蒽、四苯基丁二烯、尼羅紅、香豆素6、喹吖啶等低分子材料而使用。在這些有機化合物中,作為發紅光的材料,例如可以舉出在聚亞乙烯基苯乙烯衍生物的苯環中具有烷基或烷氧基取代基的高分子化合物、在聚亞乙烯基苯乙烯衍生物的亞乙烯基中具有氰基的高分子化合物等。作為發綠光的有機化合物,例如可以舉出把烷基或烷氧基或芳基衍生物取代基導入苯環中的聚亞乙烯基苯乙烯衍生物等。作為發藍光的有機化合物,例如可以舉出二烷基芴和蒽的共聚物那樣的聚芴衍生物等。
在本實施方式的有機EL裝置301中,使用上述的液滴噴出法,通過穩定的液滴噴出,形成空穴注入/輸送層352和發光層353,所以不產生飛行偏轉,能制造確保了液滴的著落直徑或著落位置精度的高質量的器件。
下面說明液晶顯示裝置。
圖7是表示在液晶顯示裝置中形成TFT元件230的區域的結構的剖視圖。在本實施方式的液晶裝置中,在TFT陣列基板210和與它相對向配置的對置基板220之間夾持著液晶層50。
液晶層50由一種或混合數種向列型液晶的液晶構成,在一對定向膜40和60之間,取得規定的定向狀態。TFT陣列基板210以石英等透光性材料構成的基板主體210A、在該液晶層50一側表面形成的TFT元件230、象素電極9、定向膜40為主體而構成,對置基板20以玻璃或石英等透光性材料構成的基板主體220A、在該液晶層50一側表面形成的公共電極21、定向膜60為主體構成。而且,各基板210、220通過隔離塊15保持規定的基板間隔。
在TFT陣列基板210中,在基板主體210A的液晶層50一側表面設置象素電極9,在與各象素電極9相鄰的位置設有對各象素電極9進行開關控制的象素開關用TFT元件230。象素開關用TFT元件230具有LDD(Lightly Doped Drain)構造,具有掃描線3a、通過來自該掃描線3a的電場形成溝道的半導體層1a的溝道區1a’、把掃描線3a和半導體層1a絕緣的柵極絕緣膜2、數據線6a、半導體層1a的低濃度源極區域1b和低濃度漏極區域1c、半導體層1a的高濃度源極區域1d和高濃度漏極區域1e。
在包括所述掃描線3a、柵極絕緣膜2的基板主體210A上,形成具有通向高濃度源極區域1d的連接孔5以及通向高濃度漏極區域1e的連接孔8的第二層間絕緣膜4。即,數據線6a通過貫通第二層間絕緣膜4的連接孔5與高濃度源極區域1d電連接。
而且,在數據線6上和第二層間絕緣膜4上形成具有通向高濃度漏極區域1e的連接孔8的第三層間絕緣膜7。即,高濃度漏極區域1e通過貫通第二層間絕緣膜4和第三層間絕緣膜7的連接孔8與象素電極9電連接。
此外,在TFT陣列基板210的基板主體210A的液晶層50一側表面,在形成各開關用TFT元件230的區域設有第一遮光膜11a,其用于至少防止透過TFT陣列基板210并在TFT陣列基板210的圖示下表面(TFT陣列基板210和空氣的界面)反射而返回到液晶層50一側的返回光,入射到半導體層1a的溝道區1a’、以及低濃度源極區域1b和低濃度漏極區域1c 。
此外,在第一遮光膜11a和開關用TFT元件230之間形成用于將構成開關用TFT元件230的半導體層1a與第一遮光膜11a電絕緣的第一層間絕緣膜212。而且,在TFT陣列基板210上除了設置第一遮光膜11a,第一遮光膜11a通過連接孔13與前段或后段的電容線3b電連接。
而且,在TFT陣列基板210的液晶層50一側最表面即象素電極9和第三層間絕緣膜7上,形成有控制沒有施加電壓時的液晶層50內的液晶分子的定向的定向膜40。因此,成為如下的結構在具備這樣的TFT元件230的區域中,在TFT陣列基板210的液晶層50一側最表面即液晶層50的夾持面形成了多個凹凸或臺階。
而在對置基板220上,在基板主體220A的液晶層50一側表面,即與數據線6a、掃描線3a、象素開關用TFT元件230的形成區域相對向的區域,即各象素部的開口區域以外的區域設有用于防止入射光侵入象素開關用TFT元件230的半導體層1a的溝道區1a’或低濃度源極區域1b、低濃度漏極區域1c的第二遮光膜23。而且,在形成第二遮光膜23的基板主體220A的液晶層50一側,跨大致全面形成由ITO構成的公共電極21,在液晶層50一側形成有控制沒有施加電壓時的液晶層50內的液晶分子的定向的定向膜60。
作為所述液晶顯示裝置的制造工序,首先,為了在由玻璃構成的下側的基板主體210A上構成TFT元件230,而形成遮光膜11a、第一層間絕緣膜212、半導體層1a、溝道區1a’、低濃度源極區域1b、低濃度漏極區域1c、高濃度源極區域1d、高濃度漏極區域1e、積蓄電容電極1f、掃描線3a、電容線3b、第二層間絕緣膜4、數據線6a、第三層間絕緣膜7、連接孔8、象素電極9。接著在基板主體210A上,使用上述的液滴噴出裝置IJ涂敷定向膜溶液(例如把聚酰胺酸基體的高分子聚合物溶解到包含γ-丁內酯單體的混合溶劑中而得到的材料)而形成定向膜40。然后,對定向膜40,在規定方向進行研磨處理,制成TFT陣列基板210。此外,在上側的基板主體220A上也形成遮光膜23、對置電極21、定向膜60,而且對所述定向膜60,在規定方向進行研磨處理而制成對置基板220。該定向膜60也是使用上述的液滴噴出裝置IJ而成膜。
接著在所述對置基板220或TFT陣列基板210上形成框狀的密封材料。然后,在形成密封材料的TFT陣列基板210上滴下與該液晶裝置的單元厚度相符合的規定量的液晶。然后,把滴下了液晶的TFT陣列基板210和另一方的對置基板220以夾持液晶的方式貼在一起,進一步在TFT陣列基板210和對置基板220的外表面一側粘貼未圖示的相位差板、偏振板等光學薄膜,制造具有圖7所示的單元構造的顯示裝置,即液晶裝置。
在本實施方式的液晶顯示裝置中,使用上述的液滴噴出裝置IJ,把包含定向膜形成材料的溶液的液滴噴出、干燥,在確保液滴的著落直徑或著落位置精度的狀態下形成定向膜40、60,所以能形成平坦性優異的定向膜40、60,能取得顯示質量優異的液晶顯示裝置。
所述液晶顯示裝置、有機EL裝置等器件設置在筆記本電腦和移動電話等電子儀器中。可是這些電子儀器并不局限于所述筆記本電腦和移動電話,能應用于各種電子儀器中。例如能應用于液晶投影儀、多媒體個人電腦(PC)、工程工作站(EWS)、尋呼機、字處理器、電視、尋像器型或監視直視型的錄像機、電子記事本、電子臺式計算機、導航裝置、POS終端、具有觸摸屏的裝置等電子儀器中。
以上參照
了本發明的優選實施方式,但是本發明當然并不局限于上述的例子。在上述的例子中示出的各構成構件的各形狀和組合是一個例子,在不脫離本發明的主旨的范圍中,可以根據設計要求,進行各種變更。
權利要求
1.一種液滴噴出方法,對壓力產生元件外加驅動信號而在腔內產生與所述驅動信號對應的壓力,把收容在所述腔內的液狀體作為液滴噴出,所述驅動信號包括從比規定電位大了第一電壓的基準電位,外加第二電壓,而在所述腔內產生負壓的第一波形部;以比所述基準電位大了所述第二電壓的保持電位,使所述腔內的負壓保持規定時間的第二波形部;和從所述保持電位至所述規定電位為止,外加第三電壓,而對所述腔內進行加壓的第三波形部,所述第一電壓在所述第三電壓的10%以下。
2.根據權利要求1所述的液滴噴出方法,其特征在于,所述第二波形部的時間在所述第一波形部的時間的1/2以下,并且在所述第三波形部的時間的1/2以下。
3.根據權利要求2所述的液滴噴出方法,其特征在于,所述第二波形部的時間在所述第一波形部的時間的1/3以下,并且在所述第三波形部的時間的1/3以下。
4.根據權利要求1~3中的任意一項所述的液滴噴出方法,其特征在于,所述液狀體包含平均分子量為70000以上的高分子聚合物作為溶質。
5.一種薄膜形成方法,對壓力產生元件外加驅動信號而在腔內產生與所述驅動信號對應的壓力,把收容在所述腔內的液狀體作為液滴向基板噴出而形成薄膜,通過權利要求1~4中的任意一項所述的液滴噴出方法,向所述基板噴出所述液滴。
6.根據權利要求5所述的薄膜形成方法,其特征在于,包括使所述基板相對于所述液狀體具有親液性的工序。
7.一種器件,具有用權利要求5或6所述的薄膜形成方法形成了薄膜的基板。
8.一種電子儀器,其特征在于,具有權利要求7所述的器件。
9.一種液滴噴出裝置,包括噴頭和壓力產生元件,所述噴頭具有收容液狀體的腔,所述壓力產生元件根據被外加的驅動信號而在所述腔內產生壓力,所述液滴噴出裝置具有信號控制裝置,其將所述驅動信號外加在所述壓力產生元件上,作為所述驅動信號,包括從比規定電位大了第一電壓的基準電位,外加第二電壓,而在所述腔內產生負壓的第一波形部;以比所述基準電位大了所述第二電壓的保持電位,使所述腔內的負壓保持規定時間的第二波形部;和從所述保持電位至所述規定電位為止,外加第三電壓,而對所述腔內進行加壓的第三波形部,所述第一電壓在所述第三電壓的10%以下。
10.根據權利要求9所述的液滴噴出裝置,其特征在于,所述第二波形部的時間在所述第一波形部的時間的1/2以下,并且在所述第三波形部的時間的1/2以下。
11.根據權利要求10所述的液滴噴出裝置,其特征在于,所述第二波形部的時間在所述第一波形部的時間的1/3以下,并且在所述第三波形部的時間的1/3以下。
12.根據權利要求9~11中的任意一項所述的液滴噴出裝置,其特征在于,所述液狀體包含平均分子量為70000以上的高分子聚合物作為溶質。
全文摘要
對壓力產生元件外加驅動信號而在腔內產生與驅動信號對應的壓力,把收容在腔內的液狀體作為液滴噴出。驅動信號包括從比規定電位大了第一電壓(Vbc)的基準電位(Vc),外加第二電壓(Vch),而在腔內產生負壓的第一波形部(c);以比基準電位(Vc)大了第二電壓(Vch)的保持電位(Vh),把腔內的負壓保持規定時間的第二波形部(h);和從保持電位(Vh)到規定電位(Vb)為止,外加第三電壓(Vbh),而對腔內進行加壓的第三波形部(d),其中,第一電壓(Vbc)為第三電壓(Vbh)的10%以下。這樣,即使在使用粘彈性大的材料時,也能穩定地噴出液滴。
文檔編號B05C11/10GK1850354SQ20061007369
公開日2006年10月25日 申請日期2006年4月19日 優先權日2005年4月22日
發明者森山英和, 蛭間敬 申請人:精工愛普生株式會社