功能液滴喷出头的驱动控制方法及与其有关的方法和装置的制作方法

专利名称：功能液滴喷出头的驱动控制方法及与其有关的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列而成的功能液滴喷出头的驱动控制方法，功能液滴喷出装置、电光装置、液晶显示装置的制造方法，有机EL装置的制造方法，电子发射装置的制造方法，PDP装置的制造方法，电泳显示装置的制造方法，滤色器(Color Filter)的制造方法，有机EL的制造方法，分隔体(Spacer)的形成方法，抗蚀剂(Resist)的形成方法，金属布线的形成方法，透镜的形成方法，和光扩散体的形成方法。
背景技术：
现有技术中，已知有利用由每单位喷嘴的功能液滴喷出量(喷嘴的开口径)不相同的2个喷嘴列排列而成的喷墨头(Ink Jet Head)的喷墨打印机(Ink Jet Printer)。这种喷墨打印机，由于各喷嘴列的喷嘴配置密度不同，根据这些喷嘴列的组合，能实现多个解像度的打印。
但是，上述喷墨头在驱动时，是用不同驱动信号对各喷嘴列进行控制的。因此，为喷出油墨而加在的波形(喷出波形)、为防止粘度增大而加载的微弱振动波形(微振动脉冲)、以及为减弱加载喷出波形后压力产生元件的残留振动而加载的抑制振动波形(制振脉冲)等，在各喷嘴列中都要准备多个(上述喷墨头的场合为2个)，分别控制各喷嘴列。然而，由于喷嘴列数增加，在驱动信号生成部(驱动波形生成部)中，必须准备对应于喷嘴列数的驱动波形，并在各自喷嘴列上加载，这就产生了喷墨头的驱动控制复杂化的问题。
另外，在驱动信号生成部中，虽然也可以考虑通过进行加载在各喷嘴列上的驱动信号的切换，驱动多个喷嘴列的结构，但是这种结构会由于驱动信号的切换时间而导致打印效率低下的问题。

发明内容
本发明的目的在于，鉴于上述问题，提供一种即使在一个功能液滴喷出头中，排列有每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列的情况下，也不降低打印效率而可以容易地驱动控制的功能液滴喷出头的驱动控制方法，功能液滴喷出装置、电光装置、液晶显示装置的制造方法，有机EL装置的制造方法，电子发射装置的制造方法，PDP装置的制造方法，电泳显示装置的制造方法，滤色器(Color Filter)的制造方法，有机EL的制造方法，分隔体(Spacer)的形成方法，抗蚀剂(Resist)的形成方法，金属布线的形成方法，透镜的形成方法，和光扩散体的形成方法。
本发明的功能液滴喷出头的驱动控制方法，为由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列而成的功能液滴喷出头驱动控制方法，其特征在于，在一个打印周期中，使用具有对应于多个喷嘴列的多个喷出脉冲的单一驱动信号来驱动控制多个喷嘴列。
另外，本发明的功能液滴喷出装置，为一面使导入有功能液的功能液滴喷出头相对于工件做相对移动，一面选择性地喷出功能液滴的功能液滴喷出装置，其特征在于，具有由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列而成的功能液滴喷出头，和用单一驱动信号驱动控制多个喷嘴列的控制装置，驱动信号在一个打印周期中具有对应于多个喷嘴列的多个喷出脉冲。
根据这些结构，由于使用了由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列而成的功能液滴喷出头，所以能够在一个像素内高效率地着落功能液滴，而且能得到均匀的膜厚。另外，由于用单一驱动信号驱动控制功能液滴喷出头中配置的多个喷嘴列，不需要生成对应于喷嘴列数的驱动信号，能够使驱动信号的生成处理容易进行。并且，驱动信号在一个打印周期中具有对应于多个喷嘴列的多个喷出脉冲，不需要进行各喷嘴列上加载的驱动信号的切换，故能进行高频驱动，即能提高打印效率。
在此场合下，优选多个喷出脉冲根据对应的喷嘴列的规格具有互不相同的波形。
根据此结构，由于根据对应的喷嘴列的规格、利用具有互不相同的波形的喷出脉冲驱动各喷嘴列，故不仅能使用具有各种规格(喷嘴开口径、喷嘴开口的形状等)的喷嘴，而且能喷出各种重量和粘度的功能液。
在这些场合，在进行用于功能恢复的处理、即从全部喷嘴排弃喷出的冲洗(Flushing)的场合下，优选多个喷嘴列由同一喷出脉冲驱动控制。
另外，在上述场合，优选控制装置在进行用于功能恢复的处理、即从全部喷嘴排弃喷出的冲洗(Flushing)的场合下，由同一喷出脉冲驱动控制多个喷嘴列。
根据这些结构，冲洗为功能恢复用的处理，喷出的功能液滴的量的调整、喷出精度等要求不那么高，所以可以利用同一喷出脉冲容易地驱动控制多个喷嘴列。另外，这样做可使打印周期缩短，在进行冲洗的场合下能用高频率进行驱动。
在此场合下，优选驱动信号具有使构成各喷嘴的弯液面(Meniscus)的功能液微振动的微振动脉冲，微振动脉冲在一个打印周期中仅有一个波形输入。
根据此结构，由于通过微振动脉冲使构成弯液面的功能液微振动，能防止喷嘴开口部附近的功能液粘度增大，能良好地保持功能液的喷出状态。另外，由于微振动脉冲与后面的喷出脉冲数无关而仅输入一个波形，对打印效率的影响很小。也就是说，例如在驱动每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的2个喷嘴列的场合下，一般用各自独立的驱动信号驱动，但在此场合下，在各驱动信号中需要使用防止功能液粘度增大的微振动脉冲。然而，根据此结构，由于用单一驱动信号驱动每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的2个喷嘴列，故能实现通用化、可使打印周期缩短(打印效率提高)。
在此场合下，优选微振动脉冲在一个打印周期中，在多个喷出脉冲输入之前输入。
根据此结构，在一个打印周期中，微振动脉冲由于在喷出脉冲之前输入，即使在最初的喷出脉冲输入时，也能够喷出粘度不增大的正常的功能液。
在这些场合下，优选驱动信号具有用于抑制在与各喷嘴连通的空腔(Cavity)内产生压力变动的压力产生元件的残留振动的制振脉冲，制振脉冲在一个打印周期中，在输入多个喷出脉冲后输入，并且具有与前面最后一个输入的喷出脉冲的波形相对应的波形。
根据此结构，由于具有抑制压力产生元件的残留振动的制振脉冲，所以前面最后一个输入的喷出脉冲对紧接着后面的驱动脉冲没有影响，能一直进行稳定的功能液的喷出。另外，由于制振脉冲具有与前面最后一个输入的喷出脉冲波形相对应的波形，能更加切实地抑制残留振动。
在这些场合下，优选多个喷嘴列由喷出第1功能液滴喷出量的第1喷嘴列、和喷出比第1功能液滴喷出量少的第2功能液滴喷出量的第2喷嘴列组成，第2喷嘴列的喷嘴数为第1喷嘴列的喷嘴数的2倍。
根据此结构，由于功能液滴喷出头是由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的2个喷嘴列组成，所以能够通过利用具有2个喷出脉冲的驱动信号，在一个像素内容易有效地着落功能液滴。另外，由于喷出比第1喷嘴列少的功能液滴喷出量的第2喷嘴列的喷嘴数为第1喷嘴列的喷嘴数的2倍，可更加无间隙地填满像素、得到更加均匀的膜厚。
本发明的电光装置，其特征在于，利用上述的功能液滴喷出装置制造。
根据此结构，由于使用由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列而成的功能液滴喷出头，能够在一个像素内高效率地着落功能液滴，而且能得到均匀的膜厚，所以能实现更高效优质地制造电光装置。并且，作为电光装置，可考虑有液晶显示装置，有机EL(Electro-Luminescence电致发光)装置、电子发射装置、PDP(PlasmaDisplay Panel等离子显示) 装置及电泳显示装置。并且，电子发射装置为包含所谓的FED(Field Emission Display场致发射显示)装置的概念。并且，作为电光装置除金属布线形成、透镜形成、抗蚀剂形成及光扩散体形成等外，也可考虑有包括上述显微镜用标本(Prparat))形成等的装置。
本发明的液晶显示装置的制造方法，是利用上述功能液滴喷出装置，在滤色器基板上形成多个滤色器元件(Filter Element)的液晶显示装置的制造方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入各种颜色的滤色器材料，使功能液滴喷出头对于基板作相对扫描，选择性地喷出滤色器材料来形成多个滤色器元件。
本发明的有机EL装置的制造方法，是利用上述功能液滴喷出装置在基板上的多个像素(Pixel)中分别形成EL发光层的有机EL装置的制造方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入各种颜色的发光材料，使功能液滴喷出头相对于基板作相对扫描，选择性地喷出发光材来形成多个EL发光层。
本发明的电子发射装置的制造方法，是利用上述功能液滴喷出装置在电极上形成多个荧光体的电子发射装置的制造方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入各种颜色的荧光材料，使功能液滴喷出头对于电极作相对扫描，选择性地喷出荧光材料来形成多个荧光体。
本发明的PDP装置的制造方法，是利用上述功能液滴喷出装置在背面基板上的多个凹部分别形成荧光体的PDP装置的制造方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入各种颜色荧光材料，使功能液滴喷出头对于背面基板作相对扫描，选择性地喷出荧光材料来形成多个荧光体。
本发明的电泳显示装置的制造方法，是利用上述功能液滴喷出装置在电极上的多个凹部形成电泳体的电泳显示装置的制造方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入各种颜色的电泳体材料，使功能液滴喷出头对于电极作相对扫描，选择性地喷出电泳体材料来形成多个电泳体。
这样，通过将上述功能液滴喷出装置应用于液晶显示装置的制造方法、有机EL(Electro-Luminescence)装置的制造方法、电子发射装置的制造方法、PDP(Plasma Display Panel)装置的制造方法、和电泳显示装置的制造方法，能迅速、容易、优质地制造电光装置。并且，功能液滴喷出头的扫描一般包括主扫描和副扫描，但在由单一功能液滴喷出头构成的所谓“1行”的场合下，仅有主扫描。另外，电子发射装置为包含所谓的FED(Field Emission Display)装置的概念。
本发明的滤色器的制造方法，是利用上述功能液滴喷出装置，制造在基板上排列多个滤色器元件(Filter Element)而构成的滤色器的滤色器制造方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入各种颜色的滤色器材料，使功能液滴喷出头对于基板作相对扫描，选择性地喷出滤色器材料来形成多个滤色器元件。
在此场合下，优选形成有覆盖多个滤色器元件的外涂层(Overcoat)膜，在形成滤色器元件后，在功能液滴喷出头中导入透光性涂敷(Coating)材料，使功能液滴喷出头对于基板作相对扫描，选择性地喷出涂敷材料，形成外涂层膜。
本发明的有机EL的制造方法，是利用上述功能液滴喷出装置，在基板上排列构成含EL发光层的多个复数个像素(Pixel)的有机EL的制造方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入各种颜色的发光材料，使功能液滴喷出头对于基板作相对扫描，选择性地喷出发光材来形成多个EL发光层。
在此场合下，优选在多个EL发光层与基板间，对应于EL发光层形成有多个像素电极，在功能液滴喷出头中导入液态电极材料，使功能液滴喷出头对于基板作相对扫描，选择性地喷出液态电极材料来形成多个像素电极。
在此场合下，优选以覆盖多个EL发光层的状态形成有对向电极，在EL发光层形成后，在功能液滴喷出头中导入液态电极材料，使功能液滴喷出头对于基板作相对扫描，选择性地喷出液态电极材料来形成对向电极。
本发明的分隔体(Spacer)形成方法，是利用上述功能液滴喷出装置，在2枚基板间形成构成微小的单元间隔(Cell Gap)的多个粒子状的分隔体的分隔体形成方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入构成分隔体的粒子材料，使功能液滴喷出头至少对一枚基板作相对扫描，在基板选择性地喷出粒子材料来形成分隔体。
本发明的金属布线形成方法，是利用上述功能液滴喷出装置，在基板上形成金属布线的金属布线形成方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入液态金属材料，使功能液滴喷出头对于基板作相对扫描，选择性地喷出液态金属材料来形成金属布线。
本发明的透镜形成方法，是利用上述功能液滴喷出装置，在基板上形成多个微透镜的透镜形成方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入透镜材料，使功能液滴喷出头对于基板作相对扫描，选择性地喷出透镜材料来形成多个微透镜。
本发明的抗蚀剂形成方法，是利用上述功能液滴喷出装置，在基板上形成任意形状的抗蚀剂的抗蚀剂形成方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入抗蚀剂材料，使功能液滴喷出头对于基板作相对扫描，选择性地喷出抗蚀剂材料来形成抗蚀剂。
本发明的光扩散体形成方法，是利用上述功能液滴喷出装置，在基板上形成多个光扩散体的光扩散体形成方法，其特征在于在功能液滴喷出头中导入光扩散材料，使功能液滴喷出头对于基板作相对扫描，选择性地喷出光扩散材料来形成多个光扩散体。
这样，通过将上述功能液滴喷出装置应用于滤色器的制造方法、有机EL的制造方法、分隔体形成方法、金属布线形成方法、透镜形成方法、抗蚀剂形成方法、和光扩散体形成方法，能迅速、容易、优质地制造电光装置。


图1是本发明的实施方式的功能液滴喷出装置的模式平面图。
图2是本发明的实施方式的功能液滴喷出头周边的模式平面图。
图3是表示由本发明的实施方式的功能液滴喷出装置绘制的像素的一例的图。
图4是表示本发明的实施方式的功能液滴喷出头的机械结构的剖面图。
图5是表示本发明的实施方式的功能液滴喷出装置的控制结构的方框图。
图6是表示本发明的实施方式的功能液滴喷出装置的驱动信号生成部中的内部结构的方框图。
图7是表示在本发明的实施方式的功能液滴喷出装置的驱动信号生成部中，生成驱动波形的过程的图。
图8是表示本发明的实施方式的功能液滴喷出头的电气结构的方框图。
图9是表示本发明的实施方式的在一般打印时的驱动信号的波形图。
图10是表示本发明的实施方式的冲洗(Flushing)时的驱动信号的波形图。
图11是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中的围堰(Bank)部形成工序(无机物围堰)的剖面图。
图12是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中的围堰(Bank)部形成工序(有机物围堰)的剖面图。
图13是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中的等离子处理工序(亲水化处理)的剖面图。
图14是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中的等离子处理工序(疏水化处理)的剖面图。
图15是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中空穴注入层形成工序(功能液滴喷出)的剖面图。
图16是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中空穴注入层形成工序(干燥)的剖面图。
图17是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中表面改性工序(功能液滴喷出)的剖面图。
图18是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中表面改性工序(干燥)的剖面图。
图19是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中B发光层形成工序(功能液滴喷出)的剖面图。
图20是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中B发光层形成工序(干燥)的剖面图。
图21是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中R、G、B发光层形成工序的剖面图。
图22是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中对向电极形成工序的剖面图。
图23是本发明的实施方式的有机EL装置的制造方法中密封工序的剖面图。
图中1-功能液滴喷出装置，3-移动机构，4-Y轴操作台，5-X轴操作台，7-头单元，9-副滑架，10-功能液滴喷出头，10a-第1喷嘴列(大喷嘴列)，10b-第2喷嘴列(小喷嘴列)，11a-大喷嘴，11b-小喷嘴，12-功能液供给机构，13-控制装置，14-主计算机，40-像素，52a-喷嘴开口部，57-压力发生室，65-压力发生元件，75-驱动信号生成部，81-波形数据存储部，91-移位寄存器，92-闩锁电路，93-电平移位器，500-有机EL装置，501-基板，502-电路元件部，504-有机EL元件，510a-空穴注入/输送层，510b-发光层，W-基板。
具体实施例方式
以下，结合

本发明的功能液滴喷出头的驱动控制方法，功能液滴喷出装置，电光装置、液晶显示装置的制造方法，有机EL装置的制造方法，电子发射装置的制造方法，PDP装置的制造方法，电泳显示装置的制造方法，滤色器的制造方法，有机EL的制造方法，分隔体形成方法，金属布线形成方法，透镜形成方法，抗蚀剂形成方法，和光扩散体的形成方法。
喷墨打印机(Ink Jet Printer)的喷墨头(Ink Jet Head)，由于能以圆点状高精度地喷出微小油墨滴(功能液滴)，所以期望通过例如在功能液(喷出对象液)中使用特殊的油墨、发光性或者感光性树脂等，而在各种零件制造领域得到广泛应用。另外，本实施方式的功能液滴喷出装置为，应用于例如液晶显示装置、有机EL装置等所谓平面显示(FlatDisplay)的制造装置，从此功能液滴喷出头喷出滤色材料、发光材料等功能液(喷墨方式)、形成液晶显示装置中的R、G、B的滤色器元件、有机EL装置中的各像素EL发光层及空穴注入层的装置。
如图1所示，本实施方式的功能液滴喷出装置1具有底盘2和作为在底盘2上设置的移动机构3的X轴操作台5以及与之直交的Y轴操作台4、在Y轴操作台4上移动自如地安装的主滑架(Main Carriage)6，在主滑架6上搭载的头单元(Head Unit)7。详细内容将在后面说明，在头单元7中，通过副滑架(Sub-Carriage)9，搭载有由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列10a、10b排列而成的功能液滴喷出头10。另外，作为工件的基板W搭载在X轴操作台5上。
并且，在功能液滴喷出装置1中，装有向功能液滴喷出头10供给功能液的功能液供给机构12，而且组装有控制上述移动机构3和功能液滴喷出头10等的驱动的控制装置13。而且，在控制装置13中，连接有生成多种功能液滴喷出头10的驱动波形数据或喷出图案数据等用的主计算机(Host Computer)14。
控制装置13总体控制功能液滴喷出装置1的构造装置，而且具有与主计算机14连接的控制部31、控制X轴马达19并驱动X轴操作台5、控制Y轴马达17并驱动Y轴操作台4。另外，通过接口(第2接口参见图5)32向功能液滴喷出头10输入时钟信号(CLK)、喷出信号(SI)、闩锁信号(LAT)、和驱动信号(COM)，驱动控制功能液滴喷出头10。并且，控制装置13的详细情况在后面说明。
并且，虽然在省略了图示，但在功能液滴喷出装置1中，组装有接受功能液滴喷出头10的定期冲洗(用于恢复功能的自全部喷嘴进行的功能液的排弃喷出)的冲洗单元(Flushing Unit)，擦拭功能液滴喷出头10的喷嘴面的的擦拭单元，对功能液滴喷出头10的功能液进行吸引和保管的清洁单元(Clearing Unit)等。
Y轴操作台4具有构成Y轴方向的驱动系统的、由马达17驱动的Y轴滑块16、在其上移动自如地搭载有主滑架6。同样地，X轴操作台5具有构成X轴方向驱动部的、由马达19驱动的X轴滑块18、在其上移动自如地搭载有由吸附台等组成的安装台(Set Table)20。这样，基板W以定位状态安装在安装台20上。
在本实施方式的功能液滴喷出装置1中，为与基于X轴操作台5的各功能液滴喷出头10的移动而同步驱动功能液滴喷出头10(功能液滴的选择性喷出)的结构，功能液滴喷出头10的所谓主扫描是由X轴操作台5的X轴方向的往复移动来进行的。另外，与之相对应，所谓副扫描是由基于Y轴操作台4的基板W的Y轴方向往复移动来进行的。这样，上述扫描中各功能液滴喷出头10的驱动根据上述主计算机14作成的驱动波形数据以及喷出图案数据来进行。
另一方面，功能液供给机构12具有向功能液滴喷出头10(各喷嘴列10a、10b)供给功能液的副储液箱(Sub-tank)23，还具有图中未标出的、与副储液箱23连接的主储液箱以及将主储液箱的功能液向副储液箱23输送的压力输送装置。主储液箱的功能液向副储液箱压力输送，在副储液箱23受压力的功能液，由功能液滴喷出头10的泵送作用，向功能液滴喷出头10输送。另外，虽然省略了图示，但是上述压力输送装置也由上述控制装置13控制。
如图2所示，头单元7(Head Unit)由厚不锈钢板构成的副滑架9和在副滑架9上高精度定位固定的功能液滴喷出头10组成。另外，在副滑架9的左右中间位置，作为喷出头单元7的定位基准，设置着一对基准销(标志)26，26(一侧图示省略)。
功能液滴喷出头10排列着由具有40μm左右的喷嘴开口径、喷出约30～100pl的功能液滴的喷嘴(大喷嘴11a)组成的第1喷嘴列(大喷嘴列)10a，和由具有20μm左右的喷嘴开口径、喷出约2～10pl的功能液滴的喷嘴(小喷嘴11b)组成的第2喷嘴列(小喷嘴列)10b，且第2喷嘴列10b的喷嘴数量为第1喷嘴列10a的2倍。
另外，大喷嘴列10a和小喷嘴列10b如下配置小喷嘴11b的喷嘴开口部中心位置在大喷嘴11a的喷嘴开口部52a(参见图2)的副扫描方向(Y轴方向)的两端点的切线上，大喷嘴列10a在副扫描方向的喷嘴间隔为750μm左右，小喷嘴列10b在副扫描方向的喷嘴间隔(与大喷嘴11a相邻且彼此相邻的小喷嘴11b的间隔)为40μm。
另外，上述功能液滴喷出头10具有适合于如图3所示的基板W(像素群)的描绘的配置，此场合的像素尺寸在副扫描方向上具有100μm的大小。即、条件为在功能液滴从具有喷嘴间隔40μm的小喷嘴11b着落的情况下，从2个小喷嘴11b喷出的功能液滴可在像素40内充分着落的大小。另外，在像素40的主扫描方向长度为500μm的场合，优选对于1个像素40，驱动控制使自大喷嘴11a进行5发、自小喷嘴11b进行8发的功能液滴着落。这样，能发挥同时使用大喷嘴列10a和小喷嘴列10b的2种口径不相同的喷嘴列的优势，在像素40内高效率(提高打印效率)地得到均匀的膜厚。
另外，如该图所示，在描绘由R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)等3种颜色的像素40构成的像素群的场合，优选大喷嘴11a的副扫描方向的喷嘴间隔，与同一色的像素间距(Pitch)750μm相等。这样能更加高效、优质地描绘。并且，在如图1所示的功能液滴喷出装置1喷出R(红色)功能液滴的场合，G(绿色)以及B(蓝色)的描绘要在各自的烧成工序完成后进行。
其次，结合图4来说明功能液滴喷出头10的机械结构。图4为表示在功能液滴喷出头10中排列的大喷嘴11a的剖面的图。功能液滴喷出头10由构成油墨流路的基板单元51，和安装有压电振动元件65的基座61组成。
基板单元51通过由形成有喷嘴开口部52a的喷嘴板(Nozzle Plate)52，和形成有岛部(Island)53a的振动板53挟持流路形成板54而构成，在流路形成板54中形成区划压力发生室(空腔)57的通孔、区划两侧与压力发生室57连通的2个油墨供给口56的通孔、和区划分别与油墨供给口56连通的2个油墨室55的通孔。振动板53由可弹性变形的薄板形成，固定在压电振动元件(压力发生元件)65的端面。并且，压电振动元件65采用通过加载电压而使晶体结构发生形变、可非常高速地进行电能-机械能转换的压电元件(PZT)。
另一方面，在基座61上，构成可振动地收容压电振动元件65的收容室64、支撑基板单元51的开口62，以使压电振动元件65的前端自开口62露出的状态将压电振动元件65固定在固定基板66上。另外，基座61以使振动板53的岛部53a与压电振动元件65接触的状态，将基板单元51固定在开口62上，将功能液滴喷出头10组合在一起。压电振动元件65的充放电通过FPC(Flexible Print Cable)63进行。
根据这种结构，由后述的驱动信号(COM)的驱动脉冲加载于压电振动元件65，压电振动元件65收缩而压力发生室57膨胀，使共用的油墨室55的油墨经过供给口56向压力发生室57流入。这样，压电振动元件65在给定时间后由于放电伸长、压力发生室57收缩，压力发生室57内的功能液被压缩，功能液滴从喷嘴开口部52a向外部喷出。这样，压电振动元件65再次收缩、压力发生室57膨胀，使油墨室55的新油墨从供给口56向压力发生室57流入。
并且，压电振动元件65不仅限于纵振动横效应的压电元件，也可以使用挠曲振动型的压电元件。另外，压力发生元件不仅限于压电振动元件65，也可以使用磁变形元件。另外，可以使用由加热产生的气泡加压的液滴喷出方式，即所谓的气泡(Bubble)喷出方式。即，如果为对应于加载的信号，在压力发生室57内产生压力变动的元件，即可以代用。
另外，在这里，虽然表示出大喷嘴11a的剖面，但小喷嘴11b的剖面也具有相同的结构。然而，小喷嘴11b与大喷嘴11a相比，由于喷嘴开口部52a的开口径不同，具有压力发生室(空腔)的体积以及压电元件(压力发生元件)65的容量都较小地构成。
其次，就功能液滴喷出装置1的控制结构，结合图5的功能方框图说明。如该图所示，控制装置13包括取得主计算机14的各种指令、驱动波形数据以及喷出图案数据的第1接口71、作为控制处理用的作业域使用的RAM72、存储包括作为控制处理用控制程序和各种表格(Table)的控制数据的ROM73、发生时钟信号(CLK)的振荡电路74、生成驱动功能液滴喷出头10用的驱动信号(参见图9)的信号生成部75，向作为移动机构3的X轴马达19、Y轴马达17以及功能液滴喷出头10中输送数据信号或驱动信号等用的第2接口32、和控制经内部总线76连接的各部的CPU31。
RAM72具有作为标记(或称特征位，Flag)等使用的各种工作区程序块(Work Area Block)72a、存储从主计算机14输送的驱动波形的驱动波形数据程序块(Data Block)72b、和同样存储从主计算机14输送的喷出图案数据的喷出图案数据程序块(Pattern Data Block)72c，以即使切断电源也能保持已存储的数据的形态一直进行备份。
这样，CPU31，通过第1接口71从主计算机14输入各种信号、数据，并根据ROM73内的控制程序，处理RAM72内的各种数据的同时，向驱动信号生成部75输送各种信号，来控制驱动控制功能液滴喷出头10用的驱动波形的产生。
这里就信号生成部75的内部结构，结合图6的功能方框图说明。驱动信号生成部75包括存储从CPU31输入的驱动波形数据的波形数据存储部81，暂时保持从波形数据存储部81读出的驱动波形数据的第1闩锁电路82，加算第1闩锁电路82的输出和后述的第2闩锁电路84的输出的加法器83，第2闩锁电路84，将第2闩锁电路84的输出变换成模拟信号的数字/模拟变换器(DAC)86，将变换成的模拟信号放大至压电元件65的动作电压的电压放大器88、和进行对应于放大后的电压信号的电流供给用的电流放大器89。
波形数据存储部81将决定驱动信号(COM)的波形的所给定的参数作为波形数据存储。这样，驱动信号的波形预先由从CPU31接受的给定参数(时钟信号101～103、数据信号105、地址信号111～114、复位(Reset)信号121、和允许信号(Enable)122)决定。即，在驱动信号生成部75，在驱动信号(COM)生成之前、表示来自CPU31的电压变化量的数据信号105和表示该数据信号105的地址的地址信号111～114与时钟信号101(输送数据信号用)，同步向波形数据存储部81输出，在波形数据存储部81中接收到的数据(电压变化量)被写入地址信号111～114代表的地址。在此，地址A的变化量记为0，地址B的电压变化量记为ΔV1，和地址C的电压变化量记为-ΔV2。并且，地址信号111～114，由于是4位(Bit)的信号，故能在波形数据存储部81中存储多达16种电压变化量。另外，各地址数据的最上位，用于表示电压变化量的增加或减少的符号(+，-)。
在完成向各地址(地址A～C)设定电压变化量后，例如如图7所示，地址B向地址信号111～114输出，由于最初的时钟信号102，对应于地址B的电压变化量ΔV1在第1闩锁电路82中保持。在此状态，输出时钟信号103后，在第2闩锁电路84的输出中加上第1闩锁电路82的输出后的值被保持在第2闩锁电路84中。即，一旦选择了对应于地址信号111～114的电压变化量，在其后输出时钟信号103时，增减第2闩锁电路84的输出。
因此，一旦地址A向地址信号111～114输出，由于最初的时钟信号102，使对应于地址A的电压变化量0(电压维持)在第1闩锁电路82中被保持，驱动信号的波形保持平坦线状态。之后，地址A向地址信号111～114输出，通过最初的时钟信号102，使电压变化量-ΔV2在第1闩锁电路82中保持，对应于时钟信号103的输出，电压按ΔV2逐次递减。
这样，通过从CPU31输出地址信号111～114上时钟信号102、103，能自由地选择驱动信号(COM)的波形，在本实施方式中如图9所示，产生在一个喷出周期内有4个驱动脉冲的驱动信号。
其次，就功能液滴喷出头10的电气结构，结合图8的方框图进行说明。功能液滴喷出头10具有对应于喷嘴11a、11b的数量的多个移位寄存器(这里，仅在图中表示出与喷嘴11a和喷嘴11b对应的2个)91a、91b，多个闩锁电路92a、92b，多个电平移位器(Level Shifter)93a、93b，多个开关电路94a、94b，和多个压电元件65a、65b。喷出信号(SI)与来自振荡电路74的时钟信号(CLK)同步，通过第2接口32向移位寄存器91a、91b输入。这样，同样地，通过第2接口32，与输入的闩锁信号(LAT)同步，在闩锁电路92a和92b被闩锁。被闩锁的喷出信号(SI)，由电平移位器93a、93b放大至能驱动开关电路94a和94b的电压，并向开关电路94a和94b供给。在开关电路94a、94b的输入侧，来自驱动信号生成部75的驱动信号(COM)被输入，输出侧与压电元件65a、65b连接。
开关电路94a、94b在喷出信号(SI)为“1”的场合，向压电元件65a、65b供给驱动信号(COM)并产生动作；在喷出信号(SI)为“0”的场合，遮断不产生动作。因此在通过由如图9所示的4个驱动脉冲组成的驱动信号驱动功能液滴喷出头10的场合，通过被闩锁的闩锁信号(LAT)，喷出信号(SI)能任意地选择第1脉冲～第4脉冲。
其次，就构成驱动信号(COM)的各驱动脉冲，结合图9的波形图进行说明。如该图所示，一般打印时的驱动信号(COM)在一个打印周期中，包括为防止功能液粘度增大而输入的第1脉冲(微振动脉冲)，为从小喷嘴列10b喷出功能液滴而输入的第2脉冲(喷出脉冲)，为从大喷嘴列10a喷出功能液滴而输入的第3脉冲(喷出脉冲)，和为抑制压力产生元件(压电元件)65的残留振动而输入的第4脉冲(制振脉冲)。
第1脉冲(微振动脉冲)，为在一个打印周期中仅输入1个波形的波形，加载使功能液滴不从各喷嘴11a、11b喷出的大小的电压。此波形，从电位V0开始(P11)，然后从电位V0以给定电压斜率(坡度)θU1上升(P12)，最后在给定时间维持比最大电位Vp小的最大电位V1(P13)。之后，以与上升时(充电时)的电压坡度θU1大致相等的电压坡度θD1下降到电位V0(P14)。这里，微振动脉冲的波形以及最大电位V1是根据功能液滴的种类来决定的。这样，通过微振动脉冲的输入，使构成各喷嘴11a、11b的弯液面(Meniscus)的功能液振动，能够防止喷嘴开口部52a附近的功能液粘度增大。因此能保持良好的功能液喷出状态。
另外，由于微振动脉冲在一个周期中，与之后的喷出脉冲的数量无关而仅输入一个波形，故对打印效率的影响很小。即，在驱动每单位喷嘴的功能液滴喷出量(喷嘴的开口径)不相同的2个喷嘴列10a、10b的场合，一般用各自独立的驱动信号(2COM)进行驱动，而在此场合，在各自的驱动信号中需要使用微振动脉冲。然而，在本实施方式中，由于仅用单一的驱动信号驱动每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的2个喷嘴列10a、10b，能实现通用化，进而实现打印周期缩短(提高打印效率)。另外，微振动脉冲由于在后述的喷出脉冲(第2脉冲、第3脉冲)之前输入，所以即使在最初的喷出脉冲输入时，也能够喷出粘度不增大的正常的功能液。
其次，第2脉冲(喷出脉冲)，是为从小喷嘴列10b喷出功能液而输入的波形，其电压值，在第1脉冲输入后，在给定的时间维持电压V0(P15)，以给定的电压坡度θU2上升(P16)。然后，上升至最大电位Vp，将Vp维持给定时间(P17)后，以给定的电压坡度θD2下降(P18)。
第2脉冲的电压值，下降至电位V2(P18)，在给定时间维持电位V2(P19)后，再度以相同电压坡度θU2下降至电位0(P20)。由于此电位V2的保持时间(P19)与压力发生室(空腔)57内的功能液的动作时间相一致，由此能防止功能液不稳定地喷出。
其次，第3脉冲(喷出脉冲)，是为从大喷嘴列10a喷出功能液而输入的波形，其电压值，在第2脉冲输入后，在给定的时间维持电压V0(P21)，以给定的电压坡度θU3上升(P22)。然后，上升至最大电位V3，并在给定时间维持V3后(P23)，再度以电压坡度θU4上升(P24)。此电位V3的保持时间(P23)也与第2脉冲的电位V2的保持时间(P19)同样为用于使压力发生室57内的功能液的动作时间一致的时间。接着，第3脉冲的电压值，上升至最大电位Vp，并在给定时间维持最大电位Vp(P25)后，以给定的电压坡度θD3下降(P26)。
另外，第3脉冲的电压坡度θU3、θD3，比第2脉冲的电压坡度θU2、θD2小。并且，第3脉冲的最大电压Vp保持时间(P25)比第2脉冲的电压Vp(P17)保持时间长。这些是根据大喷嘴11a、小喷嘴11b各自的每单位喷嘴的功能液滴喷出量，压力发生室(空腔)57的体积或者压电元件(压力产生元件)65的容量来决定的。即，由于大喷嘴11a的每单位喷嘴的功能液滴喷出量比小喷嘴11b的多，压力发生室(空腔)57的体积、压电元件(压力产生元件)65的容量都大，所以与小喷嘴11b相比较，大喷嘴11a的电压坡度小，液体从油墨室55向压力发生室57稳定缓慢地吸引，液体在压力室压力发生室57内能保持充分吸引(保持时间P25)。接下来，同样，与小喷嘴11b比较，大喷嘴11a以电压坡度小的喷出波形(P26)进行喷出。这样，由于在本实施方式中，根据各喷嘴列10a、10b的规格改变喷出脉冲的波形，不仅能使用具有各种规格(喷嘴开口径、喷嘴开口形状等)的喷嘴，而且能喷出各种重量和粘度的功能液。并且，虽然第2脉冲和第3脉冲的最大电位都被定为Vp，但不限于共用电位。
其次，第4脉冲(制振脉冲)是为抑制压力产生元件(压电元件)65的残留振动而输入的波形，其电压值，在第3脉冲输入后，在给定时间维持电压V0(P27)，以给定的电压坡度θU5上升(P28)。然后，上升至最大电位V4，并在给定时间维持V4(P29)后，以给定的电压坡度θD4下降(P30)。
另外，制振脉冲的波形及最大电压值V4是根据前面最后一个输入的喷出脉冲，即第3脉冲的输入来决定的。另外，有无必要制振，是由头驱动周期和喷出波形来决定的。(本实施方式中，表示出需要制振的例子)。这样，由于制振脉冲的输入，第3脉冲的输入后留下的、压力产生元件(压电元件)65的残留振动能被抑制，或者能被减弱。因此，由于制振脉冲的输入，第3脉冲对后面的驱动脉冲没有影响，通常能进行稳定的功能液喷出。另外，由于制振脉冲具有与前面最后一个输入的喷出脉冲波形相对应的波形，能更加切实地抑制残留振动。
接下来，就第1脉冲～第4脉冲的波形选择进行说明。像前面叙述过的那样，在第1脉冲～第4脉冲的波形中，喷出信号(SI)通过被闩锁的闩锁信号(LAT)，可任意选择喷出“1”或非喷出“0”(参见图8)。因此，在第1脉冲输入前选择闩锁信号“1”的场合下，输入第1脉冲；而选择闩锁信号“0”的场合下，不输入第1脉冲。第2、第3脉冲也同样。另外，第4脉冲是根据第3脉冲的喷出“1”还是“0”来决定喷出/非喷出。即，由于第4脉冲是抑制在第3脉冲输入后留下的压电元件65的残留振动的脉冲，所以在第4脉冲输入前不产生闩锁信号，根据第3脉冲的喷出/非喷出来决定其喷出/非喷出。
并且，本实施方式的场合，由于第2脉冲为向小喷嘴11b输入的波形，而第3脉冲为向大喷嘴11a输入的波形，故对于大喷嘴11a，第2脉冲一直是非喷出“0”；而对于小喷嘴11b，第3脉冲一直是非喷出“0”。
另外，图9所示的驱动信号是表示功能液滴喷出头10的往动(离去)时情况。而复动(返回)时，其波形不相同。即，复动时，按第1脉冲、第3脉冲、第2脉冲、第4脉冲的顺序输入。第4脉冲的喷出/非喷出由前面输入的第2脉冲的喷出/非喷出决定，并且其波形为与第2脉冲波形相对应的波形。
另外，在此场合，滑架返回(Carriage Return)时(复动开始时)进行波形切换。波形切换通过如下方式进行，即、将电压值下降至电位V0(最下电位)，在此将DAC86(参见图6)的值设定为0(重新设定)，再在波形数据存储部81将不同的数据(电压变化量)记入地址，使DAC86再次动作。
这样在本实施方式中，仅在滑架返回(Carriage Return)时(仅限于进行往复打印的场合)，进行波形切换，在其它阶段不需要进行其它波形切换，这样能提高打印效率。即，由于不用2个驱动信号驱动每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的2个喷嘴列，虽然用驱动信号切换进行控制的场合，每次输入驱动信号都需要其切换时间，但是在本实施方式中，由于在单个驱动信号内，具有与各喷嘴列10a、10b相对应的喷出脉冲，每次输入驱动信号不需要其切换时间，进而提高打印效率。
其次，就冲洗时的驱动信号(COM)，结合图10的波形图进行说明。所谓冲洗(Flushing)是用于功能恢复的处理，是为防止功能液粘度增大而在打印开始时定期地从全部喷嘴排弃喷出功能液的动作。因此，喷出的功能液滴的量的调整、喷出精度等要求不那么高，大喷嘴11a、小喷嘴11b经共用的喷出脉冲使功能液喷出。
如该图所示，冲洗时的驱动信号具有与上述第3脉冲(喷出脉冲)近似的波形，电压上升时(充电时)的平坦部分(电压保持部P41)与压力发生室57内的功能液的动作时间相一致。这样，冲洗时，由于用共用的驱动波形驱动大小喷嘴11a、11b，打印周期缩短，所以能高频进行驱动。并且，在冲洗时喷出的功能液的量，由于大喷嘴11a和小喷嘴11b的喷嘴开口部52a的开口径、压电元件65的容量不相同，当然相异。大喷嘴11a比小喷嘴11b排弃喷出更多的功能液。
而且，这样构成的本实施方式的功能液滴喷出装置1也可以用于各种电光装置的制造。这里，作为电光装置的一个例子，参见图11～图23，对有机EL装置(有机EL显示装置)及其制造方法进行说明。
图11～图23，表示含有机EL元件的有机EL装置的制造过程及其结构。其制造过程包括围堰(Bank)部形成工序、等离子处理工序、由空穴注入/输送层形成工序及发光层形成工序构成的发光元件形成工序、对向电极形成工序和密封工序。
在围堰(Bank)部形成工程中，通过在基板501上预先形成的电路元件部502上及电极511(也称像素电极)上的给定位置，叠层无机物围堰层512a和有机物围堰层512b，来形成具有开口部512g的围堰(Bank)部512。这样，在围堰(Bank)部形成工序中，包含有在电极511的一部分上形成无机物围堰层512a的工序，和在无机物围堰层上形成有机物围堰层512b的工序。
首先，在形成无机物围堰层512a的工序中，如图11所示，在电路元件部502的第2层间绝缘膜544b及像素电极511上，形成无机物围堰层512a。利用例如CVD法、涂层法(Coating)、喷涂(Sputter)法、蒸镀法等方法在第2层间绝缘膜544b及像素电极511的整个面上形成SiO2、TiO2等无机物膜来形成无机物围堰层512a。
接下来，用蚀刻等方法将该无机物膜图案化，并设置对应于电极511的电极面511a的形成位置的下部开口部512c。此时，需要将无机物围堰层512a与电极511的周边缘重叠地形成。这样，通过电极511的周边缘部(一部分)与无机物围堰层512a重叠地形成无机物围堰层512a，能够控制发光层510b的发光区域。
其次，在形成有机物围堰层512b的工序中，如图12所示，在无机物围堰层512a上形成有机物围堰层512b。用光蚀刻(Photo Lithography)等技术对有机物围堰层512b进行蚀刻来形成有机物围堰层512b的上部开口部512d。上部开口部512d设置在电极面511a及下部开口部512c对应的位置。
上部开口部512d优选如图12所示，比下部开口部512c宽、比电极面511a狭小地形成。这样，围着无机物围堰层512a的下部开口部512c的第1叠层部512e，比有机物围堰层512b更向电极511的中央一侧延伸出来。这样做，由于上部开口部512d与下部开口部512c连通，便形成了贯通无机物围堰层512a和有机物围堰层512b的开口部512g。
其次，在等离子处理工序中，在围堰部512表面和像素电极面511a上，形成有亲油墨性区域和疏油墨性区域。此等离子处理工序大致区分为预备加热工序、对围堰部512的上面(512f)及其开口部512g的壁面、以及像素电极511的电极面511a进行亲油墨性加工的亲油墨化工序，对有机物围堰层512b的上面512f及上部开口部512d的壁面进行疏油墨性加工的疏油墨化工序，和冷却工序等工序。
首先，在预备加热工序中，将含围堰部512的基板501加热至给定温度。加热是在例如载有基板501的平台上安装加热器，用此加热器连同平台一起加热基板501。具体地，优选使基板501的预备加热温度处于例如70～80℃的温度范围。
其次，在亲油墨化工序中，在大气氛围中进行以氧气作为处理用气体的等离子处理(O2等离子处理)。用O2等离子处理，如图13所示，对像素电极511的电极面511a、无机物围堰层512a的第1叠层部512e、有机物围堰层512b的上部开口部512d的壁面以及上面512f进行亲油墨处理。由于此亲油墨处理，在这些表面上导入羟基使之具有亲油墨性。在图13中，亲油墨处理的部分用双点划线表示。
其次，在疏油墨化工序中，在大气氛围中进行以四氟甲烷作处理用气体的等离子处理(CF4等离子处理)。用CF4等离子处理，如图14所示，对上部开口部512d壁面及有机物围堰层的上面512f进行疏油墨处理。由于此疏油墨处理，在这些表面上导入氟基(-F)使之具有疏油墨性。在图14中，疏油墨处理的部分用双点划线表示。
其次，在冷却工序中，将为等离子处理而加热的基板501冷却至室温或喷墨工序(功能液滴喷出工序)的管理温度。通过将等离子处理后的基板501冷却至室温或规定温度(例如进行喷墨工序的管理温度)，能够使后面的空穴注入/输送层形成工序在一定温度下进行。
其次，在发光元件形成工序中，用在像素电极511上形成空穴注入/输送层及发光层来形成发光元件。发光元件形成工序包括4项工序，即在各像素电极上喷出空穴注入/输送层形成用的第1组成物的第1功能液滴喷出工序，干燥喷出的第1组成物、在像素电极上形成空穴注入/输送层的空穴注入/输送层形成工序，在空穴注入/输送层上喷出形成发光层用的第2组成物的第2功能液滴喷出工序，和干燥喷出的第2组成物、在空穴注入/输送层上形成发光层的发光层形成工序。
首先，在第1功能液滴喷出工序中，由喷墨法(功能液滴喷出法)，在电极面511a上喷出含空穴注入/输送层形成材料的第1组成物。在第1功能液滴喷出工序以后的工序，优选用无水、无氧的氮气气氛、氩气氛围气等惰性气体氛围中进行。(并且，仅在像素电极上形成空穴注入/输送层的场合下，与有机物围堰层相邻而形成的空穴注入/输送层不形成)。
如图15所示，喷墨头(功能液滴喷出头10)H中填充含空穴注入/输送层形成材料的第1组成物，使喷墨头H的喷出喷嘴与位于下部开口部512c内的电极面511a相互面对，喷墨头H和基板501在作相对移动的同时，从喷出喷嘴在电极面511a上喷出平均1滴的液量受到控制的第1组成物液滴510c。
这里采用的第1组成物可使用将例如聚亚甲基二氧噻吩(PEDOT，Poly-Ethylene Dioxy Thiophene)等聚噻吩的衍生物与聚苯乙烯磺酸(PSS，Poly Styrene Sulfon Acid)等的混合物溶于极性溶剂形成的组成物。极性溶剂可以举出例如异丙醇(IPA，Iso-Propyl Alcohol)、正丁醇(N-Butanol)、γ-丁内酯(γ-Butylrolacton)、N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl Pyrrolidone)、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI，1，3-Dimethyl-2-Imidazolinone)及其衍生物，卡比醇醋酸酯(CarbitolAcetate)、丁基卡比醇醋酸酯(Carbitol Acetate)等、和乙二醇醚(GlycolEther)类等。并且，空穴注入/输送层形成材料可用与R、G、B的各发光层510b相同的材料，每一发光层也可用不同材料。
如图15所示，喷出的第1组成物液滴510c在亲油墨处理后的电极面511a及第1叠层部512e上扩展开来，在下部、上部开口部512c、512d内铺满。在电极面511a上喷出的第1组成物的量，由下部、上部开口部512c、512d的大小、要形成的空穴注入/输送层的厚度、在第1组成物中的空穴注入/输送层形成材料的浓度决定。另外，第1组成物液滴510c也可以不一次喷出，而分数次在同一电极面511a上喷出。
接下来的空穴注入/输送层形成工序中，如图16所示，通过对喷出后的第1组成物进行干燥处理及热处理，将第1组成物中所含极性溶剂蒸发掉，在电极面511a上形成空穴注入/输送层510a。在进行干燥处理时，在第1组成物液滴510c中含有的极性溶剂的蒸发主要发生在无机物围堰层512a及有机物围堰层512b的附近，随极性溶剂的蒸发，空穴注入/输送层形成材料被浓缩而析出。
这样，如图16所示，通过干燥处理，电极面511a上的极性溶剂也发生蒸发，由此在电极面511a上形成由空穴注入/输送层形成材料组成的平坦部510a。由于电极面511a上极性溶剂的蒸发速度大致均匀，空穴注入/输送层的形成材料在电极面511a上均匀地浓缩，而形成均匀厚度的平坦部510a。
在接下来的第2功能液滴喷出工序中，用喷墨法(功能液滴喷出法)，使含发光层形成材料的第2组成物在空穴注入/输送层510a上喷出。在该第2功能液滴喷出工序中，为防止空穴注入/输送层510a的再溶解，作为在发光层形成时使用的第2组成物的溶剂，使用不溶解空穴注入/输送层510a的非极性溶剂。
然而，一方面，由于空穴注入/输送层510a对非极性溶剂的亲和性低，即使含非极性溶剂的第2组成物在空穴注入/输送层510a上喷出，空穴注入/输送层510a与发光层510b也不能紧密接合，或者有可能不能均匀涂敷发光层510b。在此，为了提高空穴注入/输送层510a表面对非极性溶剂及发光材料的亲和性，优选在发光层形成前进行表面改性工序。
在此，首先说明表面改性工序。表面改性工序是用与发光层形成时使用的第2组成物的非极性溶剂相同或类似的溶剂作为表面改性用溶剂，用喷墨法(功能液滴喷出法)、旋转涂敷法(Spin-Coating)或者浸渍法(Dip)在空穴注入/输送层510a上涂敷后干燥完成。
例如，用喷墨法涂敷，如图17所示，喷墨头H中填充表面改性用溶剂，使喷墨头H的喷出喷嘴正对着基板(即空穴注入/输送层510a形成后的基板)、一面使喷墨头H与空穴注入/输送层510a作相对移动，一面从喷出喷嘴H向空穴注入/输送层510a上喷出表面改性溶剂510d。然后，如图18所示，对表面改性溶剂510d进行干燥。
在接下来的第2功能液滴喷出工序中，用喷墨法(功能液滴喷出法)，使含发光层形成材料的第2组成物在空穴注入/输送层510a上喷出。如图19所示，在喷墨头H中填充含蓝色(B)发光层形成材料的第2组成物，使喷墨头H的喷嘴正对位于下部、上部开口部512c、512d内的空穴注入/输送层510a，一面使喷墨头H与空穴注入/输送层510a作相对移动，一面从喷出喷嘴喷出平均一滴的液量受到控制的第2组成物滴510e、向空穴注入/输送层510a上喷出该第2组成物滴510e。
作为发光层形成材料，可以使用聚芴(Poly Fluorene)的高分子衍生物，聚对苯撑亚甲基(Poly Para Phenylene Vinylene)的衍生物，聚苯撑(Poly Phenylene)的衍生物，聚乙烯咔唑(Poly Vinyl Carbazile)，聚噻吩(Poly Thiophene)的衍生物，苝(Perylene)系色素，香豆素(Coamarin)系色素，诺丹明(Rhodamin)系色素，或者在上述高分子材料中掺杂(dope)有机EL材料使用。例如，可以使用蛇麻素(Lupulin)、苝(Perylene)、9，10-二苯基蒽(9，10-Diphenyl Anthracene)，四苯基丁二烯Tetra-Phenyl Butadiene)，指甲红(Nail Red)、香豆素6(Coamarin6)、和喹吖啶酮(Quinacridone)等进行掺杂。
非极性溶剂优选对空穴注入/输送层510a不溶解的溶剂，例如，可使用环己基苯(Cyclo-hexyl Benzene)，二氢苯并呋喃(Dihydro BenzeneFuran)，三甲苯(Trimethyl Benzene)，和四甲苯(Tetra-methyl Benzene)等。在发光层510b的第2组成物中使用这样的非极性溶剂，不会再溶解空穴注入/输送层510a而涂敷第2组成物。
如图19所示，喷出的第2组成物510e，在空穴注入/输送层510a上扩展开来并在下部、上部开口部512c、512d内铺满。在第2组成物510e也可以不一次喷出，而是分数次在同一电极面511a上喷出。在此场合，各次中的第2组成物的量可以相同，也可以改变各次中的第2组成物的量。
在接下来的发光层形成工序中，在喷出第2组成物后进行干燥处理和热处理、在空穴注入/输送层510a上形成发光层510b。干燥处理是通过对喷出的第2组成物进行干燥处理、蒸发除去第2组成物中所含非极性溶剂、形成如图20所示的蓝色(B)发光层510b。
接着，如图21所示，与蓝色(B)发光层510b的情况一样，形成红色(R)发光层510b，最后形成绿色(G)发光层510b。并且，发光层510b的形成顺序，不限于上述顺序，无论什么样的顺序都可以。例如也可以根据发光层材料来决定形成(顺序)。
接下来在对向电极形成工序中，如图22所示，在发光层510b及有机物围堰层512b的整个面上形成阴极503(对向电极)。并且，阴极503也可以数种材料叠层形成。例如，在靠发光层近的一侧优选形成功函数小的材料，例如可使用Ca、Ba等，而且随材料不同，有时在下层形成薄的LiF层较好。另外在上部侧(密封侧)，优选比下部功函数高的材料。这些阴极(阴极层)503的形成方法优选例如蒸镀法、喷涂(Sputter)法、CVD法，尤其是蒸镀法，能防止由于发光层510b的热而引起的损伤。
另外，氟化锂(LiF)可以仅在发光层510上形成，也可仅在蓝色(B)发光层510b上形成。在此场合，其它红色(R)发光层及绿色(G)发光层510b、510b与由LiF组成的上部阴极层503b连接。另外在阴极503的上部优选用蒸镀法、喷涂(Sputter)法、CVD法等形成Al膜、Ag膜等。另外，在阴极503上，也可以设置防止氧化用的SiO2、SiN等保护层。
最后，在如图23所示的密封工序中，在氮气、氩气、氦气等惰性气氛中，在有机EL元件504上叠层密封用基板505。密封工序，优选在氮气、氩气、氦气等惰性气氛中进行。若在大气中进行，则在阴极503中有针孔(Pinhole)等缺陷的情况下，水、氧气等可能会从此缺陷部分侵入阴极503，造成阴极503氧化。接着，最后，在柔性(Flexible)基板的布线上连接阴极503的同时，将电路元件部502的布线连接在驱动IC上，便得到本实施方式的有机EL装置500。
并且，在像素电极511及阴极(对向电极)503的形成中，可以采用基于喷墨头H的喷墨方式。即，在喷墨头H中分别导入液体电极材料，将其从喷墨头H喷出，分别形成像素电极511及阴极503(含干燥工序)。
同样地，本实施方式的功能液滴喷出装置1，能应用于电子发射装置的制造方法、PDP装置的制造方法、和电泳显示装置的制造方法等。
在电子发射装置的制造方法中，在功能液滴喷出头10中导入R、G、B各种颜色荧光材料，使功能液滴喷出头10进行主、副扫描，选择性地喷出荧光材料，在电极上形成多个荧光体。并且，电子发射装置是含FED(电场发射显示)的上位概念。
PDP装置的制造方法中，在功能液滴喷出头10中导入R、G、B各种颜色荧光材料，使功能液滴喷出头10进行主、副扫描，选择性地喷出荧光材料，在背面基板上的多个凹部分别形成荧光体。
在电泳显示装置的制造方法中，在功能液滴喷出头10中导入各种颜色的电泳材料，使功能液滴喷出头10进行主、副扫描，选择性地喷出油墨材料，在电极上多个凹部分别形成电泳体。由带电粒子和染料组成的电泳体优选封入微胶囊(Microcapsule)。
另一方面，本实施方式的功能液滴喷出装置1也可应用于间隔体形成方法、金属布线形成方法、透镜形成方法、抗蚀剂形成方法和光扩散体形成方法等，在此不一一列举。
间隔体形成方法是在2枚基板间形成构成微小的单元间隙(CellGap)的多个粒子状的间隔体的方法，在功能液滴喷出头10中导入构成间隔体的粒子材料，使功能液滴喷出头10进行主、副扫描，选择性地喷出粒子材料，至少在一方的基板上形成间隔体。用于在例如在上述液晶显示装置、电泳显示装置中的2枚基板间形成单元间隙(Cell Gap)的场合，当然也可以应用于其它需要该种微小间隔的半导体制造技术。
在金属布线形成方法中，在功能液滴喷出头10中导入液态金属材料，使功能液滴喷出头10进行主、副扫描，选择性地喷出液态金属材料，在基板上形成金属布线。例如，能够应用于在上述液晶显示装置中连接驱动器(Driver)和各电极的金属布线，上述有机EL装置中连接TFT等和各电极的金属布线。另外，此方法除应用于这种平面显示器(Flat Display)外，当然也可以应用于一般的半导体制造技术。
在透镜形成方法中，在功能液滴喷出头10中导入透镜材料，使功能液滴喷出头10进行主、副扫描，选择性地喷出透镜材料，在透明基板上形成多个微透镜。例如，本方法能应用于上述FED装置中的光束(Beam)收束用器件。另外，不用说，本方法也可应用于其它各种光学器件。
在抗蚀剂形成方法中，在功能液滴喷出头10中导入抗蚀剂材料，使功能液滴喷出头10进行主、副扫描，选择性地喷出抗蚀剂材料，在基板上形成任意形状的光抗蚀剂(Photo-resist)。例如，本方法可应用于上述各种显示装置中的围堰的形成，而且在作为半导体制造技术主体的光蚀刻(Photo-Lithography)方法中，广泛应用于光抗蚀剂的涂敷。
光扩散体形成方法，是在基板上形成多个光扩散体的光扩散体形成方法，在功能液滴喷出头10中导入光扩散材料，使功能液滴喷出头10进行主、副扫描，选择性地喷出光扩散材料，形成多个光扩散体。此场合当然也可应用于各种光学器件。
如以上说明的那样，本发明的功能液滴喷出头的驱动控制方法及功能液滴喷出装置1，由于使用了由每单位喷嘴功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列而成的功能液滴喷出头10，所以使液滴能在一个像素内有效地着落，而且能得到均匀的膜厚。另外，由于用单一驱动信号(COM)驱动控制功能液滴喷出头10中排列的多个喷嘴列，故不需要产生对应于喷嘴列数的驱动信号。即，由于用单一驱动信号(COM)驱动控制一个功能液滴喷出头10，使驱动信号容易进行。并且，控制功能液滴喷出头10的驱动信号，在一个打印周期中，具有对应于多个喷嘴列的多个喷出脉冲，在驱动信号生成部中，不需要进行各喷嘴列中施加的驱动信号的切换，所以能进行高频驱动，即，能提高打印效率。
另外，由于对应于相应的喷嘴列的规格、用具有互不相同波形的喷出脉冲驱动各喷嘴列，所以不仅能使用具有各种规格(喷嘴开口径、喷嘴开口的形状等)的喷嘴，而且能喷出各种重量和粘度的功能液。
另外，在进行作为恢复功能用的处理的冲洗时，由于喷出的功能液滴的量的调整、喷出粘度等要求不那么高，经同一喷出脉冲就能容易驱动控制多个喷嘴列。这样的结构可使打印周期缩短，在进行冲洗的场合下能用高频率进行驱动。
另外，由于通过驱动信号中含有的微振动脉冲使构成弯液面(Meniscus)的功能液微振动，故能防止喷嘴开口部附近的功能液粘度增大，能良好地保持功能液的喷出状态。另外，由于微振动脉冲与之后的喷出脉冲数无关而仅输入一个波形，所以能够减小对打印效率的影响。并且，由于微振动脉冲在喷出脉冲之前输入，即使在最初的喷出脉冲输入时，也能够喷出粘度不增大的正常的功能液。
另外，由于驱动信号有用于抑制压力产生元件65的残留振动的制振脉冲，所以前面最后一个输入的喷出脉冲对后面的驱动脉冲没有影响，能一直进行稳定的功能液喷出。另外，由于制振脉冲具有与前面最后一个输入的喷出脉冲的波形相对应的波形，能更加切实地抑制残留振动。
另外，由于功能液滴喷出头10是由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的2个喷嘴列10a、10b组成，所以通过用具有2个喷出脉冲(第2脉冲、3第脉冲)的驱动信号，容易地在一个像素40内有效地着落功能液滴(参见图3)。另外，由于第2喷嘴列(小喷嘴列)10b的数量为第1喷嘴列(大喷嘴列)10a的喷嘴数的2倍，故可更加无间隙地填满像素40、由此得到更加均匀的膜厚。
另一方面，由于本发明的电光装置是用由每单位喷嘴功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列而成的功能液滴喷出头10制造的，故在1个像素40内能得到更加均匀的膜厚。
另外，根据液晶显示装置的制造方法、有机EL装置的制造方法、电子发射装置的制造方法、PDP装置的制造方法及电泳显示装置的制造方法、滤色器(Color Filter)的制造方法、有机EL的制造方法、分隔体(Spacer)形成方法、金属布线形成方法、透镜形成方法、抗蚀剂(Resist)形成方法、和光扩散体的形成方法，利用由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列而成的功能液滴喷出头10，所以能制造优良的电光装置。
并且，在上述例中，大喷嘴11a和小喷嘴11b喷出同种功能液，但也可以喷出不同种类或颜色的功能液。根据此构成，能利用1个功能液滴喷出头10喷出重量、粘度等不同的功能液，所以能够利用一个功能液滴喷出头10能制造如上述的电光装置等，扩大规格用途。
另外，在上述说明中，以大喷嘴11a和小喷嘴11b分别排列1列的功能液滴喷出头10为例进行了说明，但也可以为每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的喷嘴列以3列、4列等多列排列的形态。另外，在此场合，可以共用防止粘度增大用的微振动脉冲。并且，在冲洗时也可以共用喷出脉冲。然而，用于抑制残留振动的制振脉冲，优选对应于驱动信号中含有的喷出脉冲的波形、最大电位等适当地输入。
如上所述，根据本发明的功能液滴喷出头的驱动控制方法及功能液滴喷出装置，即使在一个功能液滴喷出头中，每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列的情况下，也能够不降低打印效率而容易地进行驱动控制。
另外，根据本发明的电光装置、液晶显示装置的制造方法、有机EL装置的制造方法、电子发射装置的制造方法、PDP装置的制造方法、电泳显示装置的制造方法、滤色器(Color Filter)的制造方法、有机EL的制造方法、分隔体(Spacer)形成方法、金属布线形成方法、透镜形成方法、抗蚀剂(Resist)形成方法、和光扩散体形成方法，利用上述由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列构成的功能液滴喷出头，能迅速、容易地制造优良的电光装置。
权利要求
1.一种功能液滴喷出头的驱动控制方法，为由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列而成的功能液滴喷出头的驱动控制方法，其特征在于在一个打印周期中，使用具有对应于所述多个喷嘴列的多个喷出脉冲的单一驱动信号来驱动控制所述多个喷嘴列。
2.根据权利要求1所述的功能液滴喷出头的驱动控制方法，其特征在于所述多个喷出脉冲根据对应的喷嘴列的规格，具有互不相同的波形。
3.根据权利要求1所述的功能液滴喷出头的驱动控制方法，其特征在于在进行功能恢复用的处理、即从全部喷嘴进行排弃喷出的冲洗的场合下，所述多个喷嘴列由同一喷出脉冲来驱动控制。
4.根据权利要求1所述的功能液滴喷出头的驱动控制方法，其特征在于所述驱动信号具有使构成各喷嘴的弯液面的功能液微振动的微振动脉冲，所述微振动脉冲在所述一个打印周期中仅输入一个波形。
5.根据权利要求4所述的功能液滴喷出头的驱动控制方法，其特征在于所述微振动脉冲，在所述一个打印周期中，在所述多个喷出脉冲输入之前输入。
6.根据权利要求1所述的功能液滴喷出头的驱动控制方法，其特征在于所述驱动信号具有用于抑制在与各喷嘴连通的空腔内产生压力变动的压力产生元件的残留振动的制振脉冲，所述制振脉冲在所述一个打印周期中，在所述多个喷出脉冲输入后输入，并且具有与前面最后一个输入的所述喷出脉冲的波形相对应的波形。
7.根据权利要求1所述的功能液滴喷出头的驱动控制方法，其特征在于所述多个喷嘴列由喷出第1功能液滴喷出量的第1喷嘴列、和喷出比所述第1功能液滴喷出量少的第2功能液滴喷出量的第2喷嘴列构成，所述第2喷嘴列的喷嘴数为所述第1喷嘴列的喷嘴数的2倍。
8.一种功能液滴喷出装置，为使导入有功能液的功能液滴喷出头一面相对于工件相对移动，一面选择性地喷出功能液滴的功能液滴喷出装置，其特征在于具有由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列而成的功能液滴喷出头、和用单一驱动信号驱动控制所述多个喷嘴列的控制装置，所述驱动信号在一个打印周期中具有对应于所述多个喷嘴列的多个喷出脉冲。
9.根据权利要求8所述的功能液滴喷出装置，其特征在于所述多个喷出脉冲根据对应的喷嘴列的规格，具有互不相同的波形。
10.根据权利要求8所述的功能液滴喷出装置，其特征在于所述控制装置，在进行功能恢复用的处理、即从全部喷嘴进行排弃喷出的冲洗的场合下，利用同一喷出脉冲驱动控制所述多个喷嘴列。
11.一种电光装置，其特征在于利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置制造。
12.一种液晶显示装置的制造方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、在滤色器基板上形成多个滤色器元件的液晶显示装置的制造方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入各种颜色的滤色器材料，使所述功能液滴喷出头对于所述基板作相对扫描，选择性地喷出所述滤色器材料来形成多个所述滤色器元件。
13.一种有机EL装置的制造方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、在基板上的多个像素中分别形成EL发光层的有机EL装置的制造方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入各种颜色的发光材料，使所述功能液滴喷出头对于所述基板作相对扫描，选择性地喷出所述发光材料来形成多个所述EL发光层。
14.一种电子发射装置的制造方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、在电极上形成多个荧光体的电子发射装置的制造方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入各种颜色的荧光材料，使所述功能液滴喷出头对于所述电极作相对扫描，选择性地喷出所述荧光材料来形成多个所述荧光体。
15.一种PDP装置的制造方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、在背面基板上的多个凹部分别形成荧光体的PDP装置的制造方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入各种颜色的荧光材料，使所述功能液滴喷出头对于所述背面基板作相对扫描，选择性地喷出所述荧光材料来形成多个所述荧光体。
16.一种电泳显示装置的制造方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、在电极上的多个凹部形成电泳体的电泳显示装置的制造方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入各种颜色的电泳体材料，使所述功能液滴喷出头对于所述电极作相对扫描，选择性地喷出所述电泳体材料来形成多个所述电泳体。
17.一种滤色器的制造方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、制造将多个滤色器元件在基板上排列形成的滤色器的滤色器的制造方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入各种颜色的滤色器材料，使所述功能液滴喷出头对于所述基板作相对扫描，选择性地喷出所述滤色器材料来形成多个所述滤色器元件。
18.根据权利要求17所述的滤色器的制造方法，其特征在于形成有覆盖所述多个滤色器元件的外涂层膜，在形成所述滤色器元件后，在所述功能液滴喷出头中导入透光性涂敷材料，使所述功能液滴喷出头对于所述基板作相对扫描，选择性地喷出所述涂敷材料，形成所述外涂层膜。
19.一种有机EL的制造方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、将含EL发光层的多个像素在基板上排列而成的有机EL的制造方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入各种颜色的发光材料，使所述功能液滴喷出头对于所述基板作相对扫描，选择性地吐所述出发光材料来形成多个所述EL发光层。
20.根据权利要求19所述的有机EL的制造方法，其特征在于在多个所述EL发光层与所述基板间，对应于所述EL发光层形成有多个像素电极，在所述功能液滴喷出头中导入液态电极材料，使所述功能液滴喷出头对于所述基板作相对扫描，选择性地喷出所述液态电极材料来形成多个所述像素电极。
21.根据权利要求20所述的有机EL的制造方法，其特征在于覆盖多个所述EL发光层地形成有对向电极，在形成所述EL发光层后，在所述功能液滴喷出头中导入所述液态电极材料，使所述功能液滴喷出头对于所述基板作相对扫描，选择性地喷出所述液态电极材料来形成所述对向电极。
22.一种分隔体形成方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、在2枚基板间形成构成微小的单元间隔的多个粒子状的分隔体的分隔体形成方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入构成分隔体的粒子材料，使所述功能液滴喷出头至少对一枚所述基板作相对扫描，在所述基板上选择性地喷出所述粒子材料来形成所述分隔体。
23.一种金属布线形成方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、在基板上形成金属布线的金属布线形成方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入液态金属材料，使所述功能液滴喷出头对于所述基板作相对扫描，选择性地喷出所述液态金属材料来形成所述金属布线。
24.一种微透镜形成方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、在基板上形成多个微透镜的微透镜形成方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入透镜材料，使所述功能液滴喷出头对于所述基板作相对扫描，选择性地喷出所述透镜材料来形成多个所述微透镜。
25.一种抗蚀剂形成方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、在基板上形成任意形状的抗蚀剂的抗蚀剂形成方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入抗蚀剂材料，使所述功能液滴喷出头对于所述基板作相对扫描，选择性地喷出所述抗蚀剂材料来形成所述抗蚀剂。
26.一种光扩散体形成方法，为利用权利要求8所述的功能液滴喷出装置、在基板上形成多个光扩散体的光扩散体形成方法，其特征在于在所述功能液滴喷出头中导入光扩散材料，使所述功能液滴喷出头对于所述基板作相对扫描，选择性地喷出所述光扩散材料来形成多个所述光扩散体。
全文摘要
一种功能液滴喷出头的驱动控制方法，该方法为由每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列排列而成的功能液滴喷出头的驱动控制方法，在一个打印周期中，使用具有对应于多个喷嘴列的多个喷出脉冲的单一驱动信号来驱动控制多个喷嘴列。这样，即使在一个功能液滴喷出头中，排列有每单位喷嘴的功能液滴喷出量不相同的多个喷嘴列的情况下，也能够不降低打印效率而容易地驱动控制。
文档编号H01J11/42GK1532052SQ20041002879
公开日2004年9月29日 申请日期2004年3月18日 优先权日2003年3月18日
发明者臼田秀范 申请人:精工爱普生株式会社