有機デバイスおよびその製造方法、ならびにその製造装置
【課題】有機デバイスにおける有機層の膜厚ムラを抑制すること。特に、有機発光デバイスの有機発光層の膜厚ムラを抑制して、スジ状の輝度ムラの低減、デバイスの画質向上を実現すること。
【解決手段】Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の素子領域を形成された素子配列領域を有する基板と、有機材料を含むインクを吐出する吐出ノズルを複数有するインク塗布ヘッドとを準備し；インク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルのうちの一部の吐出ノズルを、素子配列領域のＸ方向の外周部にあわせて、かつインク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルの残りを素子配列領域の内部にあわせて、Ｙ方向に走査しながらインクを吐出し；インク塗布ヘッドを、前の走査でインクが吐出された素子列の一部と重なるように、Ｘ方向に１列以上ずらして、Ｙ方向に走査しながらインクを吐出することを繰り返し；複数の素子領域の全てに所要量のインク吐出する、有機デバイスの製造方法。
【解決手段】Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の素子領域を形成された素子配列領域を有する基板と、有機材料を含むインクを吐出する吐出ノズルを複数有するインク塗布ヘッドとを準備し；インク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルのうちの一部の吐出ノズルを、素子配列領域のＸ方向の外周部にあわせて、かつインク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルの残りを素子配列領域の内部にあわせて、Ｙ方向に走査しながらインクを吐出し；インク塗布ヘッドを、前の走査でインクが吐出された素子列の一部と重なるように、Ｘ方向に１列以上ずらして、Ｙ方向に走査しながらインクを吐出することを繰り返し；複数の素子領域の全てに所要量のインク吐出する、有機デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機材料を含むインクを塗布することにより作製される有機層を有する有機デバイスに関する。さらに、その有機デバイスの製造工程におけるインクの塗布方法、およびその塗布のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機層を有する有機デバイス、例えば、有機発光デバイスには、画素電極（陽極）と陰極との間に、約１００ｎｍ以下の薄い有機発光層が配置される必要があり、その有機発光層は高精細にパターニングされている必要がある。
【０００３】
低分子有機材料を用いた有機デバイスの有機層は、低分子有機材料のインク化が困難である場合には、主に蒸着により形成される。蒸着を実施するための蒸着機等の設備コストは高く、蒸着のプロセスにおける真空引きに要する時間などが必要でスループットが低いことがある。
【０００４】
一方、高分子有機材料を用いた有機デバイスの有機層は、例えば、高分子有機材料を溶媒に溶解させたインクをスピンコートして得た膜を、フォトリソグラフィー法によりパターニングして形成されうる。これらの方法ではパターニング精度が不十分であることがあるので、インクジェット、凸版印刷、オフセット印刷などの直接パターニング方法が提案されている。
【０００５】
従来のインクジェットを用いて有機層をパターニングする場合には、インクジェットヘッドによる走査を複数回繰り返してインクを塗布することにより、所望のパターニングを行う。このとき、一の走査での塗布によるパターニングと、別の走査での塗布によるパターニングとの間で、スジ状のムラが発生するという問題が発生していた。このスジ状のムラは、一の走査で塗布されたインクと、別の走査で塗布されたインクとが、同一条件下で乾燥されるわけではないので、乾燥後の状態が走査毎に異なってしまうために発生する。
【０００６】
このスジ状のムラを低減する手段として、基板の中央部から左右交互に走査を行ってインクを塗布する方法や、基板中心部から渦巻き上に走査を行ってインクを塗布する方法が報告されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００７】
特許文献１には、主にレジストをインクジェットで均一に塗布する技術について説明されており、その例として、図１１Ａに示される液滴塗布順序が示されている。図１１Ａにおいて、１０１は基板を示し；（１）〜（７）および（ｎ−１）〜（ｎ）は、塗布のための走査順序を示し；１０２は基板上１０１にインクジェットにより塗布されたレジスト膜を示す。図１１Ｂは、図１１Ａの断面図である。
【０００８】
図１１Ａに示されるように、走査（１）では基板１０１の中央部にヘッドを走査させてレジストを塗布する。次に走査（２）では、走査（１）の走査ラインの右側に沿って、ヘッドを走査させてレジストを塗布する。走査（２）で塗布するレジストを、走査（１）で塗布されたレジストの一部と接触させる。当該接触により、既に塗布されたレジストの端部の乾燥速度を抑制する。走査（３）では、走査（１）の走査ラインの左側に沿って、ヘッドを走査させてレジストを塗布する。
以降も同様に繰り返して、レジストの塗布膜を形成する。走査（ｎ−１）では、走査（ｎ−３）の走査ラインの左右のうち、（ｎ−５）番目の走査で選択した側に沿って、ヘッドを走査させてレジストを塗布する。次の走査（ｎ）では、走査（ｎ−２）の左右のうち、（ｎ−４）番目の走査で選択した側に沿って、ヘッドを走査させてレジストを塗布する。
【０００９】
図１２は、図１１に示されたような１方向だけの走査ではなく、渦巻き状に走査する様子を示しているが、いずれにしても基板の中央部から端部に向かって、順に走査して塗布している。
【００１０】
図１１および図１２に示される塗布方法によれば、液滴ラインの乾燥速度が最も早い箇所（すなわちライン端部）に、次の液滴ラインが描画される。そのため、乾燥し易い液滴ラインの端部が露出される時間が最小に抑えられる。このことにより、溶媒雰囲気が均一になり塗布ムラの抑制が達成されるとされている。
【００１１】
さらに、有機ＥＬ材料を含む組成物を、複数の電極上に塗布することにより有機ＥＬ層を形成するときに、複数の電極が配置された領域（有効光学領域）の周囲にも、有機ＥＬ材料を塗布する方法が報告されている（特許文献２を参照）。これにより、有効光学領域の端部に塗布された有機ＥＬ材料を含む組成物の乾燥速度を抑制し、形成される有機ＥＬ層の膜厚ムラを抑制するとしている。
【特許文献１】特開２００４−２９８８４４号公報
【特許文献２】特開２００２−２２２６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら特許文献１に記載の塗布方法では、依然として、１の走査で塗布されたインクラインの内部で膜厚分布が発生しやすい。そのため、スジ状の塗布ムラが発生するという問題がある。このスジ状の塗布ムラは、１の走査で塗布されたインクラインの内部に、乾燥速度が速い部分と遅い部分があるため、膜厚にばらつきが生じて発生する。乾燥速度のばらつきは、主に塗布されたインクの溶媒蒸気の分布のばらつきがあるために生じる。つまり、塗布されたインクラインの端部のインクは、内部のインクよりも速く乾燥するので、濃度が上昇しやすく、乾燥後の膜厚が大きくなる。
【００１３】
特許文献１に記載の方法によれば、基板中央から左右交互にインクを塗布していくため、基板中央から片方向のみに着目すると（たとえば、図１１Ａや図１２の基板１０１の左半分に着目すると）、走査（１）、走査（３）、走査（５）、走査（７）の順序で、１回ごとに走査されてインクが塗布される。そのため、塗布されたインクラインの隣に、次の走査によりインクが塗布されるまでの時間は、むしろ２倍程度に長くなる。つまり、インクラインの端部の周囲の溶媒蒸気濃度が、低い状況のまま長時間維持される。そのため、インクラインの端部から溶媒が急速に蒸発し、インク濃度が高くなる。それにより、インクライン内での膜厚分布が大きくなり、結局、ライン状の塗布ムラが発生しやすい。
【００１４】
本発明は、上記問題点を鑑み、インクライン同士の塗布状態を均一にするとともに、１のインクライン内での塗布ムラをも低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第一は、以下に示す有機デバイスの製造方法に関する。
［１］ Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の素子領域を形成された素子配列領域を有する基板と、有機材料を含むインクを吐出する吐出ノズルを複数有するインク塗布ヘッドとを準備するステップ、
前記インク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルのうちの一部の吐出ノズルを、素子配列領域のＸ方向の外周部にあわせて、かつ前記インク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルの残りを素子配列領域の内部にあわせて、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＡ、
前記インク塗布ヘッドを、ステップＡでインクが吐出された素子列の一部と重なるように、Ｘ方向に１列以上ずらして、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＢ、および
前記インク塗布ヘッドを、ステップＢでインクが吐出された素子列の一部と重なるように、Ｘ方向に１列以上ずらして、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＣを含み、
前記複数の素子領域の全てに所要量のインクが吐出されるまで、ステップＣを繰り返して、各素子領域に所要量のインクを複数回の走査に分割して吐出する、有機デバイスの製造方法。
【００１６】
本発明の第二は、以下に示される有機デバイスに関する。
［２］ 基板面の素子配列領域の内部に、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の有機素子を有し、
前記複数の有機素子のそれぞれは、前記基板面に配置された電極と、前記電極上に配置された、少なくとも一層の有機材料からなる層を含む、有機デバイスであって、
前記基板面の前記素子配列領域のＸ方向の外周部に、マトリックス状に配置された有機材料の複数の塊を有し、
前記有機材料の塊のそれぞれの体積は、前記有機素子のそれぞれに含まれる有機材料からなる層の体積よりも小さい、有機デバイス。
【００１７】
本発明の第三は、以下に示される有機デバイスの製造装置に関する。
［３］ 有機材料を含むインクの液滴を吐出して、基板上のＸ方向およびＹ方向にマトリックス状に形成された素子領域に、有機材料をパターニングする装置であって、
前記素子領域が形成された基板が設置される、少なくともＹ方向に移動可能なステージと、
前記インクを吐出する複数の吐出ノズルを有し、少なくともＸ方向に移動可能な、２台以上のインク塗布ヘッドと、
前記インク塗布ヘッドと前記ステージとの相対位置を制御し、かつ前記インク塗布ヘッドの吐出ノズルからのインクの吐出を制御する制御手段とを有し、
前記制御装置は、前記液滴塗布ヘッドを前記基板のＹ方向に走査させながら、各素子領域に吐出ノズルからインクを吐出させることができ、かつ走査ごとに、前記塗布ヘッドと前記基板の相対位置を、Ｘ方向に１列以上移動させることができる、
有機デバイスの製造装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、有機層のスジ状の膜厚ムラが抑制された有機デバイスが提供される。特に本発明により、インク塗布時のスジ状の膜厚ムラに起因する輝度ムラや発光色ムラのない有機発光デバイスが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
１．本発明の有機デバイス
本発明の有機デバイスは、有機機能層を有する有機デバイスであればよく、例えば有機発光層や有機半導体層を有する有機デバイスであるが、特に限定されない。ただし、有機発光層は、デバイスの輝度ムラや発光色ムラを抑制するため、特にその均一性が求められる。したがって、本発明の有機デバイスを有機発光デバイス（ＯＥＬデバイス）に適用すると、本発明の効果が特に有効に発現する。
【００２０】
本発明の有機デバイスは、基板面の一部にマトリックス状に配置された複数の有機素子を有する。複数の有機素子が配置された領域を、「素子配列領域」と称する。素子配列領域に配置された有機素子の構成は特に限定されず、有機発光素子であったり、有機半導体素子であったりする。有機素子は、好ましくは有機発光デバイスに含まれる有機発光素子である。
【００２１】
有機素子は、少なくとも電極と、電極上に積層された有機材料からなる層を含む。つまり、有機素子が有機発光素子であれば、画素電極と、画素電極上に積層された有機発光材料からなる層（有機発光層）を含む。もちろん、有機発光層上には陰極などが形成されている。
【００２２】
また、有機素子が有機半導体素子であれば、ソース電極およびドレイン電極と、それらの上に配置された有機半導体材料からなる層を含む。もちろん、ドレイン電極なども形成されている。有機半導体層の厚さが３０ｎｍ以下であると、半導体の結晶が生じにくい。一方、膜厚が厚くなるほど電子移動度が向上するが、通常は５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
本発明の有機デバイスは、素子配列領域に配置された有機素子に有機材料からなる層が形成されていることはもちろん、素子配列領域の外周部にも、有機材料からなる層を形成する有機材料の塊が配置されていることを特徴とする。
【００２４】
有機素子が、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置されているときに、素子配列領域のＸ方向の外周部に配置される有機材料の塊の体積は、有機素子に含まれる有機材料からなる層の体積よりも小さいことを特徴とする。さらに、素子配列領域のＸ方向の外周部に配置される有機材料の塊の体積は、素子配列領域から離れるほど小さくなることが好ましい。
さらに、素子配列領域のＹ方向の外周部にも有機材料からなる層を形成する有機材料の塊が配置されていてもよい。素子配列領域のＹ方向の外周部に配置される有機材料の塊の体積は、有機素子に含まれる有機材料からなる層の体積と実質的に同一である。
【００２５】
このように、素子配列領域の外周部に有機材料の塊が配置される理由は、後述する有機デバイスの製造方法と関係があるので、後に詳細に説明する（図７を参照）。
【００２６】
以下に、有機発光デバイス（ＯＥＬデバイス）の構造を例示する。有機発光デバイスには、基板面の一部（素子配列領域）にマトリックス状に配置された、複数の有機発光素子を有する。
【００２７】
図１には、２つの有機発光素子の断面が模式的に示される。図１において、基板１０は可視光を８０％以上透過する、厚さ０．７ｍｍのガラス基板でありうる。基板１０の表面にバンク１２がパターニングされて、有機発光素子領域を規定している。バンク１２は絶縁性を有する材料で形成され、基板からの厚さは１μｍ程度でありうる。
【００２８】
有機発光素子領域のそれぞれに、陽極１１がパターニングされている。陽極１１は、厚さ２００ｎｍ以下のＩＴＯで構成されうる。陽極１１は可視光に対して８０％以上の透過性を有することが好ましい。また、陽極１１は比抵抗が１０−４Ω・cm以下であるので、十分低抵抗であり、電極として作用する。
【００２９】
陽極１１の上には、発光層１３が積層されている。発光層１３は有機発光材料からなり、電子および正孔が注入されると導電性を示して発光するが、注入されない状態では絶縁性を示す。そのため、電子または正孔の注入により、発光層１３の発光を制御することができる。発光特性および寿命を確保するため、発光層１３の厚さは１００ｎｍ程度であればよい。
【００３０】
発光層１３の上には、陰極１４が形成されている。陰極１４は、発光層１３と同じ寸法でパターニングされていてもよいが、図１に示されるように、発光層１３を完全に覆って画素領域を連結していてもよい。陰極１４は、例えば厚さ３００ｎｍ以下であり、バリウムＢａとアルミニウムＡｌの順に２層構造をしていてもよい。
【００３１】
さらに陰極１４の形成後に、封止膜（不図示）を形成して素子の劣化を防ぐことができる。封止膜は、ガラス薄膜、金属キャップ、ポリマー薄膜などであればよい。
【００３２】
このように発光層１３は、陽極１１と陰極１４の間に積層されている。陽極１１と陰極１４は短絡しないことが求められる。陽極１１と陰極１４との絶縁が確保されないと、常に電子や正孔の移動が発生している状態となるので、有機材料からなる層１３の発光のＯＮ／ＯＦＦ、輝度の制御は不可能となる。
【００３３】
陽極１１から正孔が、陰極１４から電子が発光層１３に注入され、発光層１３の内部でこれらが結合するときに励起子（エキシトン）が発生する。励起子により発光層１３が励起されて発光が生じる。発光層を流れる電流は、膜厚の３乗に反比例し、印加電圧の２乗に比例する。そのため発光効率を上げるためには、膜厚を薄くすることが求められる。一方で、注入された正孔と電子は、ある確率で再結合するため膜厚を厚くすると、再結合の確率を上げることができる。これらを考慮して、さらには印刷後の乾燥により発光層の端部の膜厚が厚くなることを考慮して、通常の発光層１３の膜厚は、１０〜１５０ｎｍとされている。発光層１３の厚さは、発光効率や輝度を十分得るために、１５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
本発明の有機発光デバイスの有機発光素子は、有機材料からなる層として発光層１３を有するが、正孔輸送層（陽極１１と発光層１３の間）や電子輸送層（陰極１４と発光層１３の間）を有していてもよい。これらの層は、有機発光デバイスの効率向上や寿命改善などに寄与しうる。正孔輸送層や電子輸送層は、塗布法によって作製されてもよいし、蒸着法などによって作製されてもよい。電子輸送層とは、例えば１,２,４-トリアゾール誘導体層などである。
【００３５】
図２は、図１に示される有機発光素子の複数を、基板１０にマトリックス状に配置した状態を示す平面図であるが、説明のために、陰極１４の図示が省略されている。省略された陰極１４は、バンク１２と凹部１５を覆うように形成されている。
【００３６】
図２において、バンク１２は凹部（セル）１５をパターニングしている。凹部（セル）１５の大きさは、例えば、縦２００μｍ×横７０μｍであり、１つの凹部（セル）１５にＲＧＢのうち１色のインクが塗布される。凹部１５の内部には、図１に示されるように、陽極１１と発光層１３と陰極１４が積層されている。本明細書では、１つの凹部（セル）を有機素子領域と称する。ＲＧＢの３色のインクのそれぞれを３つの凹部（セル）に塗布することにより、１つの画素が形成される。
【００３７】
本発明の有機発光デバイスは、複数の有機発光素子がマトリックス状に配置された素子配列領域の外周部に、有機発光材料の塊がマトリックス状に配置されていることを特徴とする。素子配列領域の周辺に有機発光材料が配置される理由は、有機デバイスの製造方法と関連があるので、後に詳細に説明する（図７を参照）。
【００３８】
２．本発明の有機デバイスの製造方法
本発明の有機デバイスは、その表面にマトリックス状に配置された複数の素子領域を有する基板を準備し；素子領域に、有機材料を含むインクを塗布することにより製造する。
【００３９】
基板の材質などは特に限定されないが、バックエミッション型の有機発光デバイスを製造する場合には光透過性能を有していればよい。例えば可視光を８０％以上透過する、厚さ０．７ｍｍのガラス基板としたり、同等の光透過性能を有するポリマー基板、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）基板、ＰＥＮ（ポリエチレンナフレタート）基板等を用いたりしてもよい。
【００４０】
素子領域には有機材料を含むインクが供給されるので、各素子領域はバンクで区画されていることが好ましい。バンクは絶縁性材料により形成されていればよく、有機溶剤耐性を有していることが好ましい。さらにバンクは、エッチング処理、ベーク処理およびプラズマ処理がされることがあるので、それらの処理に対する耐性の高い材質、例えばアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などで形成されていることが好ましい。
【００４１】
バンクの厚さは１μｍ程度であればよい。さらにバンクは、供給されたインクが素子領域から漏れ出さないようにするため、撥水性であることが好ましい。撥水性のバンクを得るには、例えば撥水性の樹脂（フッ素含有樹脂など）でバンクを形成したり、または形成されたバンクをフッ素ガスでプラズマ処理したりすればよい。
【００４２】
基板表面に形成される素子領域の構造は、作製しようとする有機素子の種類によって異なる。作製される有機素子の例には、有機発光素子（ＯＥＬ素子）、または有機半導体素子などが含まれる。
【００４３】
作製される有機素子が有機発光素子である場合には、基板表面に形成される素子領域には画素電極である陽極が配置されており、さらに画素電極上に無機系の正孔輸送層などが配置されていてもよい。バックエミッション型の有機発光素子を作製する場合には、画素電極を透明電極とする。透明な画素電極を得るには、例えばＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、亜鉛アルミニウム複合酸化物などを電極材料とすればよい。なかでも、低抵抗、光透過性、加工性の点から、ＩＴＯが画素電極材料として好適である。ＩＴＯからなる画素電極の厚さは２００ｎｍ程度であればよい。
【００４４】
画素電極上に配置される無機系の正孔輸送層の材料の例には、酸化モリブデンや酸化タングステンなどの酸化物が含まれ、通常は、蒸着やスパッタなどにより形成される。
【００４５】
一方、作製される有機素子が半導体素子である場合には、基板表面に形成される素子領域には、ソース電極およびドレイン電極が配置されていることが好ましい。ソース電極およびドレイン電極の材質や構造は、適宜選択すればよい。
【００４６】
前述の通り、基板表面に形成された素子領域には、有機材料を含むインクが供給される。供給されるインクに含まれる有機材料は、作製しようとする有機素子によって異なる。作製される有機素子が有機発光素子（ＯＥＬ素子）である場合には、前記有機材料は有機発光材料や、有機正孔輸送材料でありうる。一方、作製される有機素子が有機半導体素子である場合には、前記有機材料は有機半導体材料でありうる。
【００４７】
有機発光材料の例には、ポリフルオレン系、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系などの高分子有機材料が含まれるが、インク化が可能であれば、低分子有機材料でも構わない。有機発光材料を含むインクには、有機発光層材料を溶解する溶媒が含まれる。有機発光材料を溶解する溶媒の例には、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキシルベンゼン、メトキシトルエン、フェノキシトルエンなどが含まれる。インクに含まれる溶媒は、単独または混合溶媒でもよい。なかでも、アニソール、キシレン、トルエンといった芳香族系有機溶剤は、有機発光材料を溶解させやすいので好適である。また、塗布されたインクの乾燥速度をある程度は抑制することが好ましいので、インクに含まれる溶媒の沸点は、１５０℃以上であることが好ましい。また、インクの１０％以上は溶媒であることが好ましい。さらに、インクをインクジェットにより塗布するには、インクの粘度を１ｃＰｓ以上２０ｃＰｓ以下とすることが好ましい。
【００４８】
有機正孔輸送材料の例には、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体などが含まれる。有機正孔輸送材料を含むインクには、有機正孔輸送材料を溶解または分散させる溶媒が含まれる。このような溶媒の例には、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水などが含まれる。インクに含まれる溶媒は、単独または混合溶媒であってもよい。
【００４９】
有機半導体材料の例には、ポリチオフェンやポリフェニレンビニレンなどの高分子有機半導体が含まれるが、インク化が可能であれば、ペンタセンなどの低分子有機半導体でも構わない。
【００５０】
後述の通り素子領域には、有機材料を含むインクが供給されるので、供給されるインクを直接に塗布する電極の表面に、インクに対して親液性を発現させる処理を施してもよい。一方、インクを塗布するべきでないバンク表面に、インクに対して撥液性を発現させる処理を施してもよい。
【００５１】
バンクに撥液性を付与するには、例えば、フッ素樹脂でバンクを形成すればよい。フッ素樹脂でバンクをリソグラフィー形成するときにベーク処理をすると、フッ素をバンク上面に偏在させて、バンク上面の撥液性を高めることができることがある。
さらに、撥液性を示す単分子膜をフォトリソグラフィーによりパターニングして、撥液性を付与してもよい。単分子膜の厚さは発光層１３の厚みに比べて十分に薄い。単分子膜の例には、有機硫黄化合物の自己組織化膜（ＳＡＭ膜：Self-Assembled Monolayers）などが含まれる。ＳＡＭ膜は、金属表面に有機分子が規則正しく並ぶ単分子膜であり、金属と反応しやすい置換基を有する有機分子の溶液に金属を接触させ、不要な部分を現像により除去することで形成される。
【００５２】
前述の通り、基板面には、複数の素子領域がマトリックス状に配置された素子配列領域がある。素子配列領域に形成された素子領域に有機材料を含むインクが供給されるのはもちろんであるが、本発明の方法では、素子配列領域の外周部にもインクが供給される。そこで、素子配列領域の外周部に供給されたインクが、基板表面をむやみに広がることを抑制することが好ましい。そのため、素子配列領域の外周部に、インクに対する撥液性を付与してもよい。または素子配列領域の外周部にも、素子領域と同様のバンクを形成して（電極などは配置しない）、そのバンク内部に供給されたインクを収容してもよい。
【００５３】
本発明の有機デバイスの製造方法は、基板面にマトリックス状に配置された複数の素子領域に、有機材料を含むインクを供給することにより、有機材料からなる層を形成するステップを含む。
マトリックス状に配置された素子領域に、複数の吐出ノズルを有するインク塗布ヘッドを走査しながら、インクを供給する。「吐出ノズル」とは、インク塗布ヘッドに存在するノズルの全てを意味するとは限らず、実際にインクを吐出するノズルを意味する。したがって、インク塗布ヘッドに存在するノズルのうち、一部のノズルからだけインクを吐出させるのであれば、その一部のノズルが「吐出ノズル」と定義される。
【００５４】
インク塗布ヘッドを走査しながら素子領域にインクを供給するが、各素子領域に供給されたインクの乾燥速度を全て一定にするために、本発明の方法は以下の特徴を有する。
１）１回の走査で二列以上の列の素子領域にインクを塗布するが、一の走査で塗布された素子領域の列の一部と、次の走査で塗布される素子領域の列の一部とを重ねる。つまり、各素子領域には、複数回の走査に分割して、所望量のインクが供給される。それにより、全ての素子領域でのインクの乾燥条件を同一にすることができる。
２）素子領域がマトリックス状に配置された素子配列領域の外周部にも、インクを塗布する。それにより、素子配列領域の最端に配置された素子領域に塗布されたインクの乾燥速度も抑制することができる。
【００５５】
より具体的には、本発明の方法によれば、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の素子領域は、以下のステップＡ〜ステップＣでインクを塗布される。
ステップＡ：複数の吐出ノズルを有するインク塗布ヘッドの一部の吐出ノズルを素子領域の列に合わせ、かつ残りの吐出ノズルを素子配列領域の外周部に合わせてＹ方向に走査して、インクを吐出する。前記一部の吐出ノズルから吐出されたインクは素子領域に供給されるが、前記残りの吐出ノズルから吐出されたインクは、素子配列領域のＸ方向の外周部に供給される。
【００５６】
ステップＢ：インク塗布ヘッドの位置を、ステップＡでの走査に対して、Ｘ方向に素子領域の１列以上をずらしてから再度、Ｙ方向に走査して、インクを吐出する。このとき、ステップＡでインクが供給された素子領域の列と、ステップＢでインクが供給された素子領域の列の一部が共通するようにする。
【００５７】
ステップＣ：インク塗布ヘッドの位置を、ステップＢでの走査に対して、Ｘ方向に素子領域の１列以上をずらしてから再度、Ｙ方向に走査して、インクを吐出する。このとき、ステップＢでインクが供給された素子領域の列と、ステップＣでインクが供給された素子領域の列の一部が共通するようにする。さらに、ステップＣを繰り返すことにより、全ての素子領域に、必要量のインクを供給する。
【００５８】
前記の通り、各素子領域には、所望量のインクが複数回（ｎ回）の走査に分割して供給されるので、１回の走査で素子領域に供給されるインクの量は、素子領域が必要とするインクの量の１／ｎ（ｎは２以上の自然数）とする。
【００５９】
さらに具体的に本発明は、以下のステップで実現されるが、必ずしも限定されない。
図３Ａ〜Ｇは、基板面の素子配列領域５０にマトリックス状に配列（Ｘ方向に９列、Ｙ方向に２行以上）された素子領域に、インクを塗布するプロセスを説明する図である。吐出ノズルの数は６である。Ｙ方向に走査しながら、各素子領域にインクを供給することを繰り返す。もちろん配列される素子領域の数は、作製するデバイスによって決定され、吐出ノズル数は素子数などによって決定される。
【００６０】
図３Ａに示されるように、１回目の走査では、６の吐出ノズルのうちの４つのノズルは素子配列領域５０の外周部（Ａ０）に合わされ、残りの２ノズルは素子配列領域５０の端部から２列分の素子領域（Ａ１）にあわされている。Ｙ方向に走査しながら、インクを塗布する。この塗布により、素子配列領域５０の端部から２列分の素子領域（Ａ１）はインクを塗布されるが、その他のインクは素子配列領域５０の外周部（Ａ０）に供給される。素子配列領域５０の外周部（Ａ０）に供給されたインクも、マトリックス状にパターニングされて、塊を形成する。
【００６１】
次に図３Ｂに示されるように、１回目の走査に対して、Ｘ方向に２素子列分の移動をさせて、２回目のＹ方向への走査を行う。したがって、６のノズルのうち２ノズルは素子配列領域５０の外周部に合わされ、残りの４ノズルは素子配列領域５０の端部から４列の素子列（Ａ１およびＡ２）に合わされる。このとき、素子配列領域５０の端部から１列目と２列目の素子列（Ａ１）には、２回目の塗布がなされる。
【００６２】
さらに図３Ｃに示されるように、２回目の走査に対して、Ｘ方向に２素子列分の移動をさせて、３回目のＹ方向への走査を行う。したがって、６のノズルは素子配列領域５０の端部から６列の素子列（Ａ１〜Ａ３）に合わされる。このとき、素子配列領域５０の端部から１列目と２列目の素子列（Ａ１）には、３回目の塗布がなされ；素子配列領域５０の端部から３列目から４列目の素子列（Ａ２）には、２回目の塗布がなされる。
【００６３】
図３Ｄに示されるように、３回目の走査に対して、Ｘ方向に２素子列分の移動をさせて、４回目のＹ方向への走査を行ってインクを塗布する。このとき、素子配列領域５０の端部から３列目と４列目の素子列（Ａ２）には、３回目の塗布がなされ；素子配列領域５０の端部から５列目と６列目の列の素子列（Ａ３）には、２回目の塗布がなされる。
【００６４】
以降も同様に、図３Ｅ〜Ｇに示されるように、５〜７回目のＹ走査を行う。つまり、Ｎ回目の走査に対して、Ｘ方向に２素子列分の移動をさせてＮ＋１回目の走査を行ってインクを塗布する。
【００６５】
このようにして各素子列は、３回の走査により必要量のインクが塗布される。したがって、例えば各素子領域に１５滴の液滴が供給される必要があるのであれば、１回の走査で５滴の液滴が各素子領域に供給されればよい。もちろん、素子領域に供給されるべきインクの量は、凹部１５の寸法と発光層１３の膜厚より決定される。通常、１つの素子領域に供給されるインクの量は約数十滴（例えば、約２００ｐｌ）であり、５回以内の走査に分割されて供給されることが好ましい。素子領域への１走査あたりのインク供給量があまりにも少ないと、塗布直後にインクが乾燥してしまうため、本発明の効果が発現しにくいことがある。
【００６６】
この塗布方法による、走査回数Ｔは次のように求められる。
Ｌが偶数の場合：Ｔ＝（Ｌ＋Ｎ）／Ｍ−１
Ｌが奇数の場合：Ｔ＝（Ｌ＋Ｎ＋１）／Ｍ−１
ただし、
Ｘ方向の素子列数Ｌ（＝９素子）
使用吐出ノズル数Ｎ（＝６ノズル）
走査間でずらす素子列数Ｍ＝Ｎ／Ｓ（＝２素子）
１素子の塗布回数Ｓ（＝３回） である。
【００６７】
さらに以下の関係を満たすと、上記の塗布方法が実現されるが、この関係を必ず満たすことが要求されるとは限らない。
使用吐出ノズルの数をＮとし；一回目の走査（Ａステップでの走査；つまり複数のノズルの一部が素子配列領域の内部にあり、残りの一部が素子配列領域の外周部にある状態での走査）において、素子配列領域の内部に合わされたノズル数をＺとし、素子配列領域の外周部に合わされたノズル数をＹとするときに、
１）Ｙ＝Ｚｎ （ｎは自然数である）であり、
２）Ｎ＝Ｚ（ｎ＋１） （ｎは自然数である）であり、
３）走査間でずらす素子列数Ｍは、Ｚと同一であり、
４）１回の走査で素子に供給するインクの量は、素子が必要とするインク量の、１／（ｎ＋１）である。
【００６８】
このような塗布方法により、塗布されたインクで形成される層の膜厚を、走査毎に一定にすることが可能となり、スジ状のムラを低減することができる。このスジ状のムラを低減させるメカニズムについて以下に説明する。
【００６９】
図５Ａ〜Ｃは、１の素子領域に供給されたインクが乾燥していく状態を示すモデルである（バンクや電極などを省略して簡略化されている）。
図５Ａは、基板３０上の素子領域にインクを滴下して、液滴３１が形成された直後の状態を示す。図５Ｂは液滴が乾燥する途中の状態を、図５Ｃは液滴が乾燥した後の状態を示す。液滴３１には有機材料（例えばポリマー）が溶質として溶解しているので、液滴の溶媒が蒸発して濃度がある閾値を超えると、溶質である有機材料が析出し始める。
【００７０】
基板３０上の素子領域に形成された液滴３１は、大気中に放置されると、液滴３１の端部（Ｂ１部）と、液滴３１の中央部（Ｃ１部）とで、乾燥速度が異なる。液滴３１の周辺の大気中の溶媒の飽和蒸気圧は、いずれも一定である。周囲をインクで囲まれている中央部（Ｃ１部）は、その周辺の大気の溶媒蒸気濃度が高いので乾燥しにくい。一方、周囲をインクで囲まれては射ない端部（Ｂ１部）は、その周辺の大気の溶媒蒸気濃度が低いので乾燥しやすい。そのため、乾燥速度に差が生じる（図５Ｂ参照）。
【００７１】
このため、端部（Ｂ１部）では溶媒が急速に蒸発して、単位面積あたりの溶媒量の減少が速い。減少した溶媒を補うように、インクが中央部（Ｃ１部）から端部（Ｂ１部）に移動する流れ（外向流Ｄ）が発生する。この外向流Ｄによって、溶質である有機材料が端部（Ｂ１部）に運ばれる（図５Ｂ参照）。
徐々に乾燥が進み、インク濃度およびインク粘度は上昇する。インク粘度が上昇すると、外向流Ｄは発生しにくくなる。まず、液滴３１の端部（Ｂ１部）で溶質の析出が始まり、最終的には液滴３１の中央部（Ｃ１部）が乾燥して溶質のみが残る。外向流Ｄにより溶質は端部（B１部）に運ばれているため、図５Ｃに示されるような、コーヒーステイン形状の乾燥膜が形成される。
【００７２】
図５Ａ〜Ｃを用いて、１つの液滴の乾燥プロセスを微視的に説明したが、次に、複数の液滴がマトリックス状に存在するときの乾燥プロセスを説明する。
図６Ａは、マトリックス状に配置された素子にインクを塗布した状態が示される。Ｘ方向に９列、Ｙ方向に４行の素子配列を、１走査で塗布したと仮定する。図６Ｂおよび図６Ｃのいずれも図６ＡのＡ−Ａ断面を示すが、図６Ｂは塗布により液滴が形成されたときの状態を、図６Ｃは乾燥後の状態を示す。
【００７３】
凹部１５によって分割された液滴のそれぞれに注目すると、図５Ａ〜Ｃを参照して説明したように、外向流が凹部１５内部で発生する。そのため、図６Ｃに示されるように、凹部１５に形成される層の端部の膜厚が大きくなり、偏った形状の有機材料からなる層が形成される。したがって、膜厚の偏りを有する素子が隣り合うこととなり、有機デバイスを発光させたときにスジ状の輝度ムラとして視認される。
【００７４】
さらに、図６Ａのように、マトリックス状に液滴３１が配置された場合は、液滴周囲の溶媒蒸気濃度の差によって、液滴毎の乾燥速度の差異も発生する。つまり、図６Ｂに示されるように、素子配列領域の端部（Ｂ２部）の液滴では乾燥速度が早く、素子配列領域の中央部（Ｃ２部）の液滴では乾燥速度が遅い。したがって、素子配列領域の中央部Ｆでも偏った形状の有機材料からなる層が形成されるが、特に、素子配列領域の端部Ｇで偏った形状の有機材料からなる層が形成される。
【００７５】
前述の通り本発明の方法によれは、素子領域のそれぞれは、複数回の走査に分けてインクを塗布される（図３では３回）。さらに各走査は、所定の素子列数ずつ移動させて行う（図３では２列）。このため、各素子の有機材料からなる層の膜厚を一定にすることができる。その理由を、図３を参照して説明する。
【００７６】
図３Ａに示される１回目の走査で塗布されたインクのうち、Ａ１部の２素子列分の素子に塗布されたインクの乾燥速度が大きい（図６におけるＢ２部に相当）。一方、図３Ｂで示される２回目の走査で塗布された素子のうち、Ａ１部の２素子列分の素子では、インクの乾燥速度が小さい（図６におけるＣ２部に相当）。さらに３回目以降の走査においても、Ａ１部の両側の素子にはインクが塗布されているため、Ａ１部のインクの乾燥速度は小さく、乾燥速度が速くなることはない。
【００７７】
同様に、２回目の走査で塗布を開始したＡ２部の素子のインクも、Ａ１部と同様のプロセスで乾燥する。さらに、Ａ３部、Ａ４部、Ａ５部も、Ａ１部と同様のプロセスで乾燥する。このため、インク走査間の溶質の偏りは低減され、スジ状のムラも視認されにくくなる。
【００７８】
さらに本発明の方法によれば、塗布の走査を、素子配列領域の外周部から開始し、もう一方の外周部まで行ってから終了するので、素子配列領域の端部においてさえ、膜厚の偏りが低減される。
【００７９】
図３では、Ｘ方向の素子配列領域の外周部にはインクを塗布しているが、一方、Ｙ方向の素子配列領域の外周部にはインクが塗布されていない。もちろん、Ｙ方向の素子配列領域の外周部にもインクを塗布してもよい。つまり、Ｙ方向の走査を、素子配列領域のＹ方向の外周部から開始し、もう一方のＹ方向の外周部まで行ってから終了してもよい。
Ｙ方向の外周部にインクを塗布すれば、Ｙ方向の素子配列領域の端部の素子領域に供給されたインクの乾燥速度を抑制することができる。
【００８０】
インクの塗布が完了した後は、図示しないが、インクが塗布された基板を乾燥処理およびベーク処理して有機材料からなる層を形成する。これらの処理は、例えば、基板を真空乾燥炉に投入して５０℃、５Ｐａ、２０分間乾燥させた後、窒素雰囲気中で１５０℃、１０分ベークすればよい。さらに有機材料からなる層を形成した後は、陰極１４を蒸着により形成する。
【００８１】
図３では、１の印刷塗布ヘッドを用いてインクを塗布したが、２つのインク塗布ヘッドを用いて塗布してもよい。２つのインク塗布ヘッドを用いる場合には、図４に示されるように、一方のインク塗布ヘッドは、走査ごとに素子配列領域の左端から右端に移動させ；もう一方のインク塗布ヘッドは、走査ごとに素子配列領域の右端から左端に移動させることができる。
【００８２】
図４に示されるプロセスによれば、２つのインク塗布ヘッドのそれぞれが、３回ずつ各素子領域を走査する。したがって、各素子領域は６回に分けて、必要量のインクを供給される（１走査あたり、必要量の１／６のインクを供給される）。
もちろん、インク塗布ヘッドが各素子領域を走査する回数は３回ずつに限定されるわけではなく、一方のインク塗布ヘッドで２回、もう一方のインク塗布ヘッドで１回走査してもよい。さらに、ある素子列Ａを、一方のインク塗布ヘッドで２回、もう一方のインク塗布ヘッドで１回走査し；一方、ある素子列Ｂを、一方のインク塗布ヘッドで１回、もう一方のインク塗布ヘッドで２回走査するなど、任意の回数ずつ組み合わせてもよい。
【００８３】
図４に示される態様によれば、図３に示された態様と同様に、全ての素子に塗布されたインクが同様のプロセスで乾燥するため、スジ状の膜厚ムラを低減することができる。さらには、インクジェットヘッド２０（図８参照）を２台用いることで、全ての素子領域にインクを塗布するために要する時間を短縮できる。そのため、さらに走査間の乾燥速度分布を低減することが可能となり、スジ状のムラをさらに低減できるという効果が得られる。
【００８４】
本発明の方法によって製造された有機デバイスの特徴を、図７を参照して説明する。
まず、インク塗布ヘッドをＹ方向に走査してインクを塗布するが、Ｘ方向の素子配列領域５０の外周部にも、インクを塗布するので、素子配列の外周にインクに含まれる有機材料の塊が残存する。
【００８５】
さらに、Ｙ方向への走査毎にインクヘッドをＸ方向に移動させるが、移動後の走査により塗布される素子列の一部と、前回の走査により塗布された素子列の一部とを、重ならせる。したがって、素子配列領域５０のＸ方向の外周部５１に残存する有機材料の塊は、素子領域１５に塗布される有機材料の量よりも少なくなる。そして、素子配列領域５０のＸ方向の外周部５１に残存する有機材料の塊は、素子配列領域５０から離れるにしたがって、その量が少なくなる（図７）。
【００８６】
また、素子配列領域５０のＹ方向の外周部５２に有機材料の塊がある場合には、その体積は素子領域１５に塗布される有機材料の量と同一となる。
【００８７】
３．本発明の有機デバイスを製造するための装置
次に、本発明の方法を実施するための装置を説明する。本発明の方法は、例えばインクジェットによりインクを吐出する装置により実施される。図８には、インクジェット装置の模式図が示される。図８に示される装置によって、例えば図３Ａ〜Ｇに示されるプロセスを実施することができる。
【００８８】
インクジェットヘッド２０はピッチ５００μｍ毎に、１２８個のφ２０μｍのノズル穴を有する。インクジェットヘッド２０は、インク２５が収容されたインクタンク２６に接続される。各ノズルは、アクチュエータであるピエゾ素子（不図示）を制御することで、インクの吐出を制御される。
【００８９】
図１０Ａ〜図１０Ｃにインクジェットヘッドのノズルピッチとセルピッチの関係を示す。図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、３０がインクジェットヘッド、３１がノズルである。使用ノズル間のピッチＰ１（図１０Ａ）と、インクを塗布される基板に形成されたセル同士の、塗布方向と垂直な方向のセルピッチＰ２（図１０Ｃ）とは、異なる場合がほとんどである。ノズルから吐出される液滴をセルに正確に着弾させるために、ノズルピッチＰ１＞セルピッチＰ２として、Ｐ２＝Ｐ１cosθとなるように、ヘッドの傾きを調整する（図１０Ｂ）。傾きを調整されたヘッドを走査させて、各ノズルがセル上を通過するタイミングに同期させて液滴を吐出して、塗布を行う。
【００９０】
Ｘステージ２１の可動部に設けられたヘッド固定治具２３に、インクジェットヘッド２０を固定する。ヘッド固定治具２３は、インクジェットヘッド２０の回転角度θや、高さを調整する機構を有し、インクジェットヘッド２０と基板１０との間のギャップＤを任意に調整することができる。基板とインクジェットヘッド２０間のギャップＤが大きくなると、基板１０へのインク２５の着弾精度のばらつきが大きくなる。ノズル穴と基板１０の距離は、ノズル穴からの吐出角度やステージの位置決め精度に応じて任意に設定できるが、通常は０．１ｍｍから３ｍｍの範囲であり、例えば０．５ｍｍである。
【００９１】
Ｙステージ２２は基板１０を吸着固定でき、Ｘステージ２１に対して基板１０を垂直な方向に動かすことができる。Ｘステージ２１およびＹステージ２２は、基板１０の全面にインクを吐出できるように移動することができる。コントローラ２４は、インクジェットヘッド２０の各ノズルのピエゾ素子に加える電圧波形を制御することで、吐出速度、吐出量、および吐出周波数を変更することができる。さらに、Ｘステージ２１とＹステージ２２との相対位置を制御したり、ステージの相対位置とインクの吐出とを同期させたりすることができる。
【００９２】
次に、インクを滴下する際のインクジェット装置の動作を説明する。Ｙステージ２２に、マトリックス状に素子領域が配置された基板１０を吸着固定する。基板１０上のアライメントマーク（不図示）を読み込むことで、基板１０とインクジェット装置の座標系を合わせる。
【００９３】
インクジェット装置で作成されたインク滴下プログラムによって、インクをバンク１２の所定の位置に形成された凹部１５（素子領域）に所定量滴下するためのプログラムを作成する。プログラムを実行することにより、バンク１２に形成された素子領域のパターンに応じて、ノズルピッチを調整する。ノズルピッチは、インクジェットヘッド２０の角度がヘッド固定治具２３によって自動調整されることによて、調整される。
【００９４】
まず、プログラムによる指定に従って、Ｘステージ２１がインクジェットヘッド２０を、基板１０の端部に移動させ、吐出ノズルの一部を素子配列領域の外周部に、残りの吐出ノズルを素子列にあわせる。次にプログラムによる指定に従って、Ｙステージ２２が基板を移動させる。移動（走査）中に、インクジェットヘッド２０の直下に、凹部１５が到達したら、コントローラ２４からインクジェットヘッド２０にインクを吐出する同期信号が渡され、インクが吐出される。
【００９５】
その後、Ｘステージ２１が、基板１０の位置をＸ方向にずらし、Ｙ方向の走査を行うことを繰り返す。基板１０に形成された素子領域の全てに、必要量のインクが塗布されるまで、走査を繰り返す。
【００９６】
図９には、本発明の方法を実施するための、インクジェット装置の第２の例の模式図が示される。図９に示される装置によって、例えば図４に示されるプロセスを実施することができる。
【００９７】
図８と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。ヘッド固定治具２３Ａおよび２３Ｂに、インクジェットヘッド２０Ａおよび２０Ｂを、それぞれ固定する。２台のインクジェットヘッド２０Ａおよび２０Ｂは、それぞれ独立に回転角度θ、高さを調整される。インクジェットヘッド２０Ａおよび２０Ｂと基板１０との間のギャップＤは、例えば０．５ｍｍに設定される。また、ヘッド固定治具２３Ａおよび２３Ｂはそれぞれ、コントローラ２４によって、Ｘ軸（２１Ａ、２１Ｂ）上で個別に制御されうる。たとえば、図４に示したようなセル配列両側にある２箇所の塗布位置へ、２台のインクジェットヘッド２０Ａと２０Ｂを移動させて、液滴を滴下させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明の方法により、有機層の膜厚が均一の有機デバイスを得ることができる。特に、本発明の方法により製造される有機発光デバイスは、有機発光層を均一であるので、輝度ムラ、発光色ムラのない、高品質な画像の発光デバイスとなる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】有機発光デバイスの構成を示す断面図である。
【図２】有機発光デバイスの構成を示す平面図である。
【図３−１】本発明の方法のプロセスの第１の例を示す図である。
【図３−２】本発明の方法のプロセスの第１の例を示す図である。
【図４−１】本発明の方法のプロセスの第２の例を示す図である。
【図４−２】本発明の方法のプロセスの第２の例を示す図である。
【図５】１のインク液滴の乾燥過程を示す模式図である。
【図６】複数の素子内の液滴の乾燥過程を示す模式図である。
【図７】本発明の有機デバイスの構造を示す平面図である。
【図８】本発明の有機発光デバイスの製造装置の第１の例の模式図である。
【図９】本発明の有機発光デバイスの製造装置の第２の例の模式図である。
【図１０】インクジェットヘッドのノズルピッチとセルピッチの関係を示す図である。
【図１１】従来の有機デバイスの製造方法を示す模式図である。
【図１２】従来の有機デバイスの製造方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０ 基板
１１ 陽極（画素電極）
１２ バンク
１３ 発光層
１４ 陰極
１５ 凹部
２０，２０Ａ，２０Ｂ インクジェットヘッド
２１ Ｘステージ
２２ Ｙステージ
２３，２３Ａ，２３Ｂ ヘッド固定治具
２４ コントローラ
２５ インク
２６ インクタンク
３０ 基板
３１ 液滴
５０ 素子配列領域
５１ Ｘ方向の素子配列領域の外周部
５２ Ｙ方向の素子配列領域の外周部
１０１ 基板
１０２ レジスト膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機材料を含むインクを塗布することにより作製される有機層を有する有機デバイスに関する。さらに、その有機デバイスの製造工程におけるインクの塗布方法、およびその塗布のための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機層を有する有機デバイス、例えば、有機発光デバイスには、画素電極（陽極）と陰極との間に、約１００ｎｍ以下の薄い有機発光層が配置される必要があり、その有機発光層は高精細にパターニングされている必要がある。
【０００３】
低分子有機材料を用いた有機デバイスの有機層は、低分子有機材料のインク化が困難である場合には、主に蒸着により形成される。蒸着を実施するための蒸着機等の設備コストは高く、蒸着のプロセスにおける真空引きに要する時間などが必要でスループットが低いことがある。
【０００４】
一方、高分子有機材料を用いた有機デバイスの有機層は、例えば、高分子有機材料を溶媒に溶解させたインクをスピンコートして得た膜を、フォトリソグラフィー法によりパターニングして形成されうる。これらの方法ではパターニング精度が不十分であることがあるので、インクジェット、凸版印刷、オフセット印刷などの直接パターニング方法が提案されている。
【０００５】
従来のインクジェットを用いて有機層をパターニングする場合には、インクジェットヘッドによる走査を複数回繰り返してインクを塗布することにより、所望のパターニングを行う。このとき、一の走査での塗布によるパターニングと、別の走査での塗布によるパターニングとの間で、スジ状のムラが発生するという問題が発生していた。このスジ状のムラは、一の走査で塗布されたインクと、別の走査で塗布されたインクとが、同一条件下で乾燥されるわけではないので、乾燥後の状態が走査毎に異なってしまうために発生する。
【０００６】
このスジ状のムラを低減する手段として、基板の中央部から左右交互に走査を行ってインクを塗布する方法や、基板中心部から渦巻き上に走査を行ってインクを塗布する方法が報告されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００７】
特許文献１には、主にレジストをインクジェットで均一に塗布する技術について説明されており、その例として、図１１Ａに示される液滴塗布順序が示されている。図１１Ａにおいて、１０１は基板を示し；（１）〜（７）および（ｎ−１）〜（ｎ）は、塗布のための走査順序を示し；１０２は基板上１０１にインクジェットにより塗布されたレジスト膜を示す。図１１Ｂは、図１１Ａの断面図である。
【０００８】
図１１Ａに示されるように、走査（１）では基板１０１の中央部にヘッドを走査させてレジストを塗布する。次に走査（２）では、走査（１）の走査ラインの右側に沿って、ヘッドを走査させてレジストを塗布する。走査（２）で塗布するレジストを、走査（１）で塗布されたレジストの一部と接触させる。当該接触により、既に塗布されたレジストの端部の乾燥速度を抑制する。走査（３）では、走査（１）の走査ラインの左側に沿って、ヘッドを走査させてレジストを塗布する。
以降も同様に繰り返して、レジストの塗布膜を形成する。走査（ｎ−１）では、走査（ｎ−３）の走査ラインの左右のうち、（ｎ−５）番目の走査で選択した側に沿って、ヘッドを走査させてレジストを塗布する。次の走査（ｎ）では、走査（ｎ−２）の左右のうち、（ｎ−４）番目の走査で選択した側に沿って、ヘッドを走査させてレジストを塗布する。
【０００９】
図１２は、図１１に示されたような１方向だけの走査ではなく、渦巻き状に走査する様子を示しているが、いずれにしても基板の中央部から端部に向かって、順に走査して塗布している。
【００１０】
図１１および図１２に示される塗布方法によれば、液滴ラインの乾燥速度が最も早い箇所（すなわちライン端部）に、次の液滴ラインが描画される。そのため、乾燥し易い液滴ラインの端部が露出される時間が最小に抑えられる。このことにより、溶媒雰囲気が均一になり塗布ムラの抑制が達成されるとされている。
【００１１】
さらに、有機ＥＬ材料を含む組成物を、複数の電極上に塗布することにより有機ＥＬ層を形成するときに、複数の電極が配置された領域（有効光学領域）の周囲にも、有機ＥＬ材料を塗布する方法が報告されている（特許文献２を参照）。これにより、有効光学領域の端部に塗布された有機ＥＬ材料を含む組成物の乾燥速度を抑制し、形成される有機ＥＬ層の膜厚ムラを抑制するとしている。
【特許文献１】特開２００４−２９８８４４号公報
【特許文献２】特開２００２−２２２６９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら特許文献１に記載の塗布方法では、依然として、１の走査で塗布されたインクラインの内部で膜厚分布が発生しやすい。そのため、スジ状の塗布ムラが発生するという問題がある。このスジ状の塗布ムラは、１の走査で塗布されたインクラインの内部に、乾燥速度が速い部分と遅い部分があるため、膜厚にばらつきが生じて発生する。乾燥速度のばらつきは、主に塗布されたインクの溶媒蒸気の分布のばらつきがあるために生じる。つまり、塗布されたインクラインの端部のインクは、内部のインクよりも速く乾燥するので、濃度が上昇しやすく、乾燥後の膜厚が大きくなる。
【００１３】
特許文献１に記載の方法によれば、基板中央から左右交互にインクを塗布していくため、基板中央から片方向のみに着目すると（たとえば、図１１Ａや図１２の基板１０１の左半分に着目すると）、走査（１）、走査（３）、走査（５）、走査（７）の順序で、１回ごとに走査されてインクが塗布される。そのため、塗布されたインクラインの隣に、次の走査によりインクが塗布されるまでの時間は、むしろ２倍程度に長くなる。つまり、インクラインの端部の周囲の溶媒蒸気濃度が、低い状況のまま長時間維持される。そのため、インクラインの端部から溶媒が急速に蒸発し、インク濃度が高くなる。それにより、インクライン内での膜厚分布が大きくなり、結局、ライン状の塗布ムラが発生しやすい。
【００１４】
本発明は、上記問題点を鑑み、インクライン同士の塗布状態を均一にするとともに、１のインクライン内での塗布ムラをも低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第一は、以下に示す有機デバイスの製造方法に関する。
［１］ Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の素子領域を形成された素子配列領域を有する基板と、有機材料を含むインクを吐出する吐出ノズルを複数有するインク塗布ヘッドとを準備するステップ、
前記インク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルのうちの一部の吐出ノズルを、素子配列領域のＸ方向の外周部にあわせて、かつ前記インク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルの残りを素子配列領域の内部にあわせて、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＡ、
前記インク塗布ヘッドを、ステップＡでインクが吐出された素子列の一部と重なるように、Ｘ方向に１列以上ずらして、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＢ、および
前記インク塗布ヘッドを、ステップＢでインクが吐出された素子列の一部と重なるように、Ｘ方向に１列以上ずらして、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＣを含み、
前記複数の素子領域の全てに所要量のインクが吐出されるまで、ステップＣを繰り返して、各素子領域に所要量のインクを複数回の走査に分割して吐出する、有機デバイスの製造方法。
【００１６】
本発明の第二は、以下に示される有機デバイスに関する。
［２］ 基板面の素子配列領域の内部に、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の有機素子を有し、
前記複数の有機素子のそれぞれは、前記基板面に配置された電極と、前記電極上に配置された、少なくとも一層の有機材料からなる層を含む、有機デバイスであって、
前記基板面の前記素子配列領域のＸ方向の外周部に、マトリックス状に配置された有機材料の複数の塊を有し、
前記有機材料の塊のそれぞれの体積は、前記有機素子のそれぞれに含まれる有機材料からなる層の体積よりも小さい、有機デバイス。
【００１７】
本発明の第三は、以下に示される有機デバイスの製造装置に関する。
［３］ 有機材料を含むインクの液滴を吐出して、基板上のＸ方向およびＹ方向にマトリックス状に形成された素子領域に、有機材料をパターニングする装置であって、
前記素子領域が形成された基板が設置される、少なくともＹ方向に移動可能なステージと、
前記インクを吐出する複数の吐出ノズルを有し、少なくともＸ方向に移動可能な、２台以上のインク塗布ヘッドと、
前記インク塗布ヘッドと前記ステージとの相対位置を制御し、かつ前記インク塗布ヘッドの吐出ノズルからのインクの吐出を制御する制御手段とを有し、
前記制御装置は、前記液滴塗布ヘッドを前記基板のＹ方向に走査させながら、各素子領域に吐出ノズルからインクを吐出させることができ、かつ走査ごとに、前記塗布ヘッドと前記基板の相対位置を、Ｘ方向に１列以上移動させることができる、
有機デバイスの製造装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、有機層のスジ状の膜厚ムラが抑制された有機デバイスが提供される。特に本発明により、インク塗布時のスジ状の膜厚ムラに起因する輝度ムラや発光色ムラのない有機発光デバイスが実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
１．本発明の有機デバイス
本発明の有機デバイスは、有機機能層を有する有機デバイスであればよく、例えば有機発光層や有機半導体層を有する有機デバイスであるが、特に限定されない。ただし、有機発光層は、デバイスの輝度ムラや発光色ムラを抑制するため、特にその均一性が求められる。したがって、本発明の有機デバイスを有機発光デバイス（ＯＥＬデバイス）に適用すると、本発明の効果が特に有効に発現する。
【００２０】
本発明の有機デバイスは、基板面の一部にマトリックス状に配置された複数の有機素子を有する。複数の有機素子が配置された領域を、「素子配列領域」と称する。素子配列領域に配置された有機素子の構成は特に限定されず、有機発光素子であったり、有機半導体素子であったりする。有機素子は、好ましくは有機発光デバイスに含まれる有機発光素子である。
【００２１】
有機素子は、少なくとも電極と、電極上に積層された有機材料からなる層を含む。つまり、有機素子が有機発光素子であれば、画素電極と、画素電極上に積層された有機発光材料からなる層（有機発光層）を含む。もちろん、有機発光層上には陰極などが形成されている。
【００２２】
また、有機素子が有機半導体素子であれば、ソース電極およびドレイン電極と、それらの上に配置された有機半導体材料からなる層を含む。もちろん、ドレイン電極なども形成されている。有機半導体層の厚さが３０ｎｍ以下であると、半導体の結晶が生じにくい。一方、膜厚が厚くなるほど電子移動度が向上するが、通常は５００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２３】
本発明の有機デバイスは、素子配列領域に配置された有機素子に有機材料からなる層が形成されていることはもちろん、素子配列領域の外周部にも、有機材料からなる層を形成する有機材料の塊が配置されていることを特徴とする。
【００２４】
有機素子が、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置されているときに、素子配列領域のＸ方向の外周部に配置される有機材料の塊の体積は、有機素子に含まれる有機材料からなる層の体積よりも小さいことを特徴とする。さらに、素子配列領域のＸ方向の外周部に配置される有機材料の塊の体積は、素子配列領域から離れるほど小さくなることが好ましい。
さらに、素子配列領域のＹ方向の外周部にも有機材料からなる層を形成する有機材料の塊が配置されていてもよい。素子配列領域のＹ方向の外周部に配置される有機材料の塊の体積は、有機素子に含まれる有機材料からなる層の体積と実質的に同一である。
【００２５】
このように、素子配列領域の外周部に有機材料の塊が配置される理由は、後述する有機デバイスの製造方法と関係があるので、後に詳細に説明する（図７を参照）。
【００２６】
以下に、有機発光デバイス（ＯＥＬデバイス）の構造を例示する。有機発光デバイスには、基板面の一部（素子配列領域）にマトリックス状に配置された、複数の有機発光素子を有する。
【００２７】
図１には、２つの有機発光素子の断面が模式的に示される。図１において、基板１０は可視光を８０％以上透過する、厚さ０．７ｍｍのガラス基板でありうる。基板１０の表面にバンク１２がパターニングされて、有機発光素子領域を規定している。バンク１２は絶縁性を有する材料で形成され、基板からの厚さは１μｍ程度でありうる。
【００２８】
有機発光素子領域のそれぞれに、陽極１１がパターニングされている。陽極１１は、厚さ２００ｎｍ以下のＩＴＯで構成されうる。陽極１１は可視光に対して８０％以上の透過性を有することが好ましい。また、陽極１１は比抵抗が１０−４Ω・cm以下であるので、十分低抵抗であり、電極として作用する。
【００２９】
陽極１１の上には、発光層１３が積層されている。発光層１３は有機発光材料からなり、電子および正孔が注入されると導電性を示して発光するが、注入されない状態では絶縁性を示す。そのため、電子または正孔の注入により、発光層１３の発光を制御することができる。発光特性および寿命を確保するため、発光層１３の厚さは１００ｎｍ程度であればよい。
【００３０】
発光層１３の上には、陰極１４が形成されている。陰極１４は、発光層１３と同じ寸法でパターニングされていてもよいが、図１に示されるように、発光層１３を完全に覆って画素領域を連結していてもよい。陰極１４は、例えば厚さ３００ｎｍ以下であり、バリウムＢａとアルミニウムＡｌの順に２層構造をしていてもよい。
【００３１】
さらに陰極１４の形成後に、封止膜（不図示）を形成して素子の劣化を防ぐことができる。封止膜は、ガラス薄膜、金属キャップ、ポリマー薄膜などであればよい。
【００３２】
このように発光層１３は、陽極１１と陰極１４の間に積層されている。陽極１１と陰極１４は短絡しないことが求められる。陽極１１と陰極１４との絶縁が確保されないと、常に電子や正孔の移動が発生している状態となるので、有機材料からなる層１３の発光のＯＮ／ＯＦＦ、輝度の制御は不可能となる。
【００３３】
陽極１１から正孔が、陰極１４から電子が発光層１３に注入され、発光層１３の内部でこれらが結合するときに励起子（エキシトン）が発生する。励起子により発光層１３が励起されて発光が生じる。発光層を流れる電流は、膜厚の３乗に反比例し、印加電圧の２乗に比例する。そのため発光効率を上げるためには、膜厚を薄くすることが求められる。一方で、注入された正孔と電子は、ある確率で再結合するため膜厚を厚くすると、再結合の確率を上げることができる。これらを考慮して、さらには印刷後の乾燥により発光層の端部の膜厚が厚くなることを考慮して、通常の発光層１３の膜厚は、１０〜１５０ｎｍとされている。発光層１３の厚さは、発光効率や輝度を十分得るために、１５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００３４】
本発明の有機発光デバイスの有機発光素子は、有機材料からなる層として発光層１３を有するが、正孔輸送層（陽極１１と発光層１３の間）や電子輸送層（陰極１４と発光層１３の間）を有していてもよい。これらの層は、有機発光デバイスの効率向上や寿命改善などに寄与しうる。正孔輸送層や電子輸送層は、塗布法によって作製されてもよいし、蒸着法などによって作製されてもよい。電子輸送層とは、例えば１,２,４-トリアゾール誘導体層などである。
【００３５】
図２は、図１に示される有機発光素子の複数を、基板１０にマトリックス状に配置した状態を示す平面図であるが、説明のために、陰極１４の図示が省略されている。省略された陰極１４は、バンク１２と凹部１５を覆うように形成されている。
【００３６】
図２において、バンク１２は凹部（セル）１５をパターニングしている。凹部（セル）１５の大きさは、例えば、縦２００μｍ×横７０μｍであり、１つの凹部（セル）１５にＲＧＢのうち１色のインクが塗布される。凹部１５の内部には、図１に示されるように、陽極１１と発光層１３と陰極１４が積層されている。本明細書では、１つの凹部（セル）を有機素子領域と称する。ＲＧＢの３色のインクのそれぞれを３つの凹部（セル）に塗布することにより、１つの画素が形成される。
【００３７】
本発明の有機発光デバイスは、複数の有機発光素子がマトリックス状に配置された素子配列領域の外周部に、有機発光材料の塊がマトリックス状に配置されていることを特徴とする。素子配列領域の周辺に有機発光材料が配置される理由は、有機デバイスの製造方法と関連があるので、後に詳細に説明する（図７を参照）。
【００３８】
２．本発明の有機デバイスの製造方法
本発明の有機デバイスは、その表面にマトリックス状に配置された複数の素子領域を有する基板を準備し；素子領域に、有機材料を含むインクを塗布することにより製造する。
【００３９】
基板の材質などは特に限定されないが、バックエミッション型の有機発光デバイスを製造する場合には光透過性能を有していればよい。例えば可視光を８０％以上透過する、厚さ０．７ｍｍのガラス基板としたり、同等の光透過性能を有するポリマー基板、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）基板、ＰＥＮ（ポリエチレンナフレタート）基板等を用いたりしてもよい。
【００４０】
素子領域には有機材料を含むインクが供給されるので、各素子領域はバンクで区画されていることが好ましい。バンクは絶縁性材料により形成されていればよく、有機溶剤耐性を有していることが好ましい。さらにバンクは、エッチング処理、ベーク処理およびプラズマ処理がされることがあるので、それらの処理に対する耐性の高い材質、例えばアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などで形成されていることが好ましい。
【００４１】
バンクの厚さは１μｍ程度であればよい。さらにバンクは、供給されたインクが素子領域から漏れ出さないようにするため、撥水性であることが好ましい。撥水性のバンクを得るには、例えば撥水性の樹脂（フッ素含有樹脂など）でバンクを形成したり、または形成されたバンクをフッ素ガスでプラズマ処理したりすればよい。
【００４２】
基板表面に形成される素子領域の構造は、作製しようとする有機素子の種類によって異なる。作製される有機素子の例には、有機発光素子（ＯＥＬ素子）、または有機半導体素子などが含まれる。
【００４３】
作製される有機素子が有機発光素子である場合には、基板表面に形成される素子領域には画素電極である陽極が配置されており、さらに画素電極上に無機系の正孔輸送層などが配置されていてもよい。バックエミッション型の有機発光素子を作製する場合には、画素電極を透明電極とする。透明な画素電極を得るには、例えばＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、亜鉛アルミニウム複合酸化物などを電極材料とすればよい。なかでも、低抵抗、光透過性、加工性の点から、ＩＴＯが画素電極材料として好適である。ＩＴＯからなる画素電極の厚さは２００ｎｍ程度であればよい。
【００４４】
画素電極上に配置される無機系の正孔輸送層の材料の例には、酸化モリブデンや酸化タングステンなどの酸化物が含まれ、通常は、蒸着やスパッタなどにより形成される。
【００４５】
一方、作製される有機素子が半導体素子である場合には、基板表面に形成される素子領域には、ソース電極およびドレイン電極が配置されていることが好ましい。ソース電極およびドレイン電極の材質や構造は、適宜選択すればよい。
【００４６】
前述の通り、基板表面に形成された素子領域には、有機材料を含むインクが供給される。供給されるインクに含まれる有機材料は、作製しようとする有機素子によって異なる。作製される有機素子が有機発光素子（ＯＥＬ素子）である場合には、前記有機材料は有機発光材料や、有機正孔輸送材料でありうる。一方、作製される有機素子が有機半導体素子である場合には、前記有機材料は有機半導体材料でありうる。
【００４７】
有機発光材料の例には、ポリフルオレン系、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系などの高分子有機材料が含まれるが、インク化が可能であれば、低分子有機材料でも構わない。有機発光材料を含むインクには、有機発光層材料を溶解する溶媒が含まれる。有機発光材料を溶解する溶媒の例には、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキシルベンゼン、メトキシトルエン、フェノキシトルエンなどが含まれる。インクに含まれる溶媒は、単独または混合溶媒でもよい。なかでも、アニソール、キシレン、トルエンといった芳香族系有機溶剤は、有機発光材料を溶解させやすいので好適である。また、塗布されたインクの乾燥速度をある程度は抑制することが好ましいので、インクに含まれる溶媒の沸点は、１５０℃以上であることが好ましい。また、インクの１０％以上は溶媒であることが好ましい。さらに、インクをインクジェットにより塗布するには、インクの粘度を１ｃＰｓ以上２０ｃＰｓ以下とすることが好ましい。
【００４８】
有機正孔輸送材料の例には、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体などが含まれる。有機正孔輸送材料を含むインクには、有機正孔輸送材料を溶解または分散させる溶媒が含まれる。このような溶媒の例には、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水などが含まれる。インクに含まれる溶媒は、単独または混合溶媒であってもよい。
【００４９】
有機半導体材料の例には、ポリチオフェンやポリフェニレンビニレンなどの高分子有機半導体が含まれるが、インク化が可能であれば、ペンタセンなどの低分子有機半導体でも構わない。
【００５０】
後述の通り素子領域には、有機材料を含むインクが供給されるので、供給されるインクを直接に塗布する電極の表面に、インクに対して親液性を発現させる処理を施してもよい。一方、インクを塗布するべきでないバンク表面に、インクに対して撥液性を発現させる処理を施してもよい。
【００５１】
バンクに撥液性を付与するには、例えば、フッ素樹脂でバンクを形成すればよい。フッ素樹脂でバンクをリソグラフィー形成するときにベーク処理をすると、フッ素をバンク上面に偏在させて、バンク上面の撥液性を高めることができることがある。
さらに、撥液性を示す単分子膜をフォトリソグラフィーによりパターニングして、撥液性を付与してもよい。単分子膜の厚さは発光層１３の厚みに比べて十分に薄い。単分子膜の例には、有機硫黄化合物の自己組織化膜（ＳＡＭ膜：Self-Assembled Monolayers）などが含まれる。ＳＡＭ膜は、金属表面に有機分子が規則正しく並ぶ単分子膜であり、金属と反応しやすい置換基を有する有機分子の溶液に金属を接触させ、不要な部分を現像により除去することで形成される。
【００５２】
前述の通り、基板面には、複数の素子領域がマトリックス状に配置された素子配列領域がある。素子配列領域に形成された素子領域に有機材料を含むインクが供給されるのはもちろんであるが、本発明の方法では、素子配列領域の外周部にもインクが供給される。そこで、素子配列領域の外周部に供給されたインクが、基板表面をむやみに広がることを抑制することが好ましい。そのため、素子配列領域の外周部に、インクに対する撥液性を付与してもよい。または素子配列領域の外周部にも、素子領域と同様のバンクを形成して（電極などは配置しない）、そのバンク内部に供給されたインクを収容してもよい。
【００５３】
本発明の有機デバイスの製造方法は、基板面にマトリックス状に配置された複数の素子領域に、有機材料を含むインクを供給することにより、有機材料からなる層を形成するステップを含む。
マトリックス状に配置された素子領域に、複数の吐出ノズルを有するインク塗布ヘッドを走査しながら、インクを供給する。「吐出ノズル」とは、インク塗布ヘッドに存在するノズルの全てを意味するとは限らず、実際にインクを吐出するノズルを意味する。したがって、インク塗布ヘッドに存在するノズルのうち、一部のノズルからだけインクを吐出させるのであれば、その一部のノズルが「吐出ノズル」と定義される。
【００５４】
インク塗布ヘッドを走査しながら素子領域にインクを供給するが、各素子領域に供給されたインクの乾燥速度を全て一定にするために、本発明の方法は以下の特徴を有する。
１）１回の走査で二列以上の列の素子領域にインクを塗布するが、一の走査で塗布された素子領域の列の一部と、次の走査で塗布される素子領域の列の一部とを重ねる。つまり、各素子領域には、複数回の走査に分割して、所望量のインクが供給される。それにより、全ての素子領域でのインクの乾燥条件を同一にすることができる。
２）素子領域がマトリックス状に配置された素子配列領域の外周部にも、インクを塗布する。それにより、素子配列領域の最端に配置された素子領域に塗布されたインクの乾燥速度も抑制することができる。
【００５５】
より具体的には、本発明の方法によれば、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の素子領域は、以下のステップＡ〜ステップＣでインクを塗布される。
ステップＡ：複数の吐出ノズルを有するインク塗布ヘッドの一部の吐出ノズルを素子領域の列に合わせ、かつ残りの吐出ノズルを素子配列領域の外周部に合わせてＹ方向に走査して、インクを吐出する。前記一部の吐出ノズルから吐出されたインクは素子領域に供給されるが、前記残りの吐出ノズルから吐出されたインクは、素子配列領域のＸ方向の外周部に供給される。
【００５６】
ステップＢ：インク塗布ヘッドの位置を、ステップＡでの走査に対して、Ｘ方向に素子領域の１列以上をずらしてから再度、Ｙ方向に走査して、インクを吐出する。このとき、ステップＡでインクが供給された素子領域の列と、ステップＢでインクが供給された素子領域の列の一部が共通するようにする。
【００５７】
ステップＣ：インク塗布ヘッドの位置を、ステップＢでの走査に対して、Ｘ方向に素子領域の１列以上をずらしてから再度、Ｙ方向に走査して、インクを吐出する。このとき、ステップＢでインクが供給された素子領域の列と、ステップＣでインクが供給された素子領域の列の一部が共通するようにする。さらに、ステップＣを繰り返すことにより、全ての素子領域に、必要量のインクを供給する。
【００５８】
前記の通り、各素子領域には、所望量のインクが複数回（ｎ回）の走査に分割して供給されるので、１回の走査で素子領域に供給されるインクの量は、素子領域が必要とするインクの量の１／ｎ（ｎは２以上の自然数）とする。
【００５９】
さらに具体的に本発明は、以下のステップで実現されるが、必ずしも限定されない。
図３Ａ〜Ｇは、基板面の素子配列領域５０にマトリックス状に配列（Ｘ方向に９列、Ｙ方向に２行以上）された素子領域に、インクを塗布するプロセスを説明する図である。吐出ノズルの数は６である。Ｙ方向に走査しながら、各素子領域にインクを供給することを繰り返す。もちろん配列される素子領域の数は、作製するデバイスによって決定され、吐出ノズル数は素子数などによって決定される。
【００６０】
図３Ａに示されるように、１回目の走査では、６の吐出ノズルのうちの４つのノズルは素子配列領域５０の外周部（Ａ０）に合わされ、残りの２ノズルは素子配列領域５０の端部から２列分の素子領域（Ａ１）にあわされている。Ｙ方向に走査しながら、インクを塗布する。この塗布により、素子配列領域５０の端部から２列分の素子領域（Ａ１）はインクを塗布されるが、その他のインクは素子配列領域５０の外周部（Ａ０）に供給される。素子配列領域５０の外周部（Ａ０）に供給されたインクも、マトリックス状にパターニングされて、塊を形成する。
【００６１】
次に図３Ｂに示されるように、１回目の走査に対して、Ｘ方向に２素子列分の移動をさせて、２回目のＹ方向への走査を行う。したがって、６のノズルのうち２ノズルは素子配列領域５０の外周部に合わされ、残りの４ノズルは素子配列領域５０の端部から４列の素子列（Ａ１およびＡ２）に合わされる。このとき、素子配列領域５０の端部から１列目と２列目の素子列（Ａ１）には、２回目の塗布がなされる。
【００６２】
さらに図３Ｃに示されるように、２回目の走査に対して、Ｘ方向に２素子列分の移動をさせて、３回目のＹ方向への走査を行う。したがって、６のノズルは素子配列領域５０の端部から６列の素子列（Ａ１〜Ａ３）に合わされる。このとき、素子配列領域５０の端部から１列目と２列目の素子列（Ａ１）には、３回目の塗布がなされ；素子配列領域５０の端部から３列目から４列目の素子列（Ａ２）には、２回目の塗布がなされる。
【００６３】
図３Ｄに示されるように、３回目の走査に対して、Ｘ方向に２素子列分の移動をさせて、４回目のＹ方向への走査を行ってインクを塗布する。このとき、素子配列領域５０の端部から３列目と４列目の素子列（Ａ２）には、３回目の塗布がなされ；素子配列領域５０の端部から５列目と６列目の列の素子列（Ａ３）には、２回目の塗布がなされる。
【００６４】
以降も同様に、図３Ｅ〜Ｇに示されるように、５〜７回目のＹ走査を行う。つまり、Ｎ回目の走査に対して、Ｘ方向に２素子列分の移動をさせてＮ＋１回目の走査を行ってインクを塗布する。
【００６５】
このようにして各素子列は、３回の走査により必要量のインクが塗布される。したがって、例えば各素子領域に１５滴の液滴が供給される必要があるのであれば、１回の走査で５滴の液滴が各素子領域に供給されればよい。もちろん、素子領域に供給されるべきインクの量は、凹部１５の寸法と発光層１３の膜厚より決定される。通常、１つの素子領域に供給されるインクの量は約数十滴（例えば、約２００ｐｌ）であり、５回以内の走査に分割されて供給されることが好ましい。素子領域への１走査あたりのインク供給量があまりにも少ないと、塗布直後にインクが乾燥してしまうため、本発明の効果が発現しにくいことがある。
【００６６】
この塗布方法による、走査回数Ｔは次のように求められる。
Ｌが偶数の場合：Ｔ＝（Ｌ＋Ｎ）／Ｍ−１
Ｌが奇数の場合：Ｔ＝（Ｌ＋Ｎ＋１）／Ｍ−１
ただし、
Ｘ方向の素子列数Ｌ（＝９素子）
使用吐出ノズル数Ｎ（＝６ノズル）
走査間でずらす素子列数Ｍ＝Ｎ／Ｓ（＝２素子）
１素子の塗布回数Ｓ（＝３回） である。
【００６７】
さらに以下の関係を満たすと、上記の塗布方法が実現されるが、この関係を必ず満たすことが要求されるとは限らない。
使用吐出ノズルの数をＮとし；一回目の走査（Ａステップでの走査；つまり複数のノズルの一部が素子配列領域の内部にあり、残りの一部が素子配列領域の外周部にある状態での走査）において、素子配列領域の内部に合わされたノズル数をＺとし、素子配列領域の外周部に合わされたノズル数をＹとするときに、
１）Ｙ＝Ｚｎ （ｎは自然数である）であり、
２）Ｎ＝Ｚ（ｎ＋１） （ｎは自然数である）であり、
３）走査間でずらす素子列数Ｍは、Ｚと同一であり、
４）１回の走査で素子に供給するインクの量は、素子が必要とするインク量の、１／（ｎ＋１）である。
【００６８】
このような塗布方法により、塗布されたインクで形成される層の膜厚を、走査毎に一定にすることが可能となり、スジ状のムラを低減することができる。このスジ状のムラを低減させるメカニズムについて以下に説明する。
【００６９】
図５Ａ〜Ｃは、１の素子領域に供給されたインクが乾燥していく状態を示すモデルである（バンクや電極などを省略して簡略化されている）。
図５Ａは、基板３０上の素子領域にインクを滴下して、液滴３１が形成された直後の状態を示す。図５Ｂは液滴が乾燥する途中の状態を、図５Ｃは液滴が乾燥した後の状態を示す。液滴３１には有機材料（例えばポリマー）が溶質として溶解しているので、液滴の溶媒が蒸発して濃度がある閾値を超えると、溶質である有機材料が析出し始める。
【００７０】
基板３０上の素子領域に形成された液滴３１は、大気中に放置されると、液滴３１の端部（Ｂ１部）と、液滴３１の中央部（Ｃ１部）とで、乾燥速度が異なる。液滴３１の周辺の大気中の溶媒の飽和蒸気圧は、いずれも一定である。周囲をインクで囲まれている中央部（Ｃ１部）は、その周辺の大気の溶媒蒸気濃度が高いので乾燥しにくい。一方、周囲をインクで囲まれては射ない端部（Ｂ１部）は、その周辺の大気の溶媒蒸気濃度が低いので乾燥しやすい。そのため、乾燥速度に差が生じる（図５Ｂ参照）。
【００７１】
このため、端部（Ｂ１部）では溶媒が急速に蒸発して、単位面積あたりの溶媒量の減少が速い。減少した溶媒を補うように、インクが中央部（Ｃ１部）から端部（Ｂ１部）に移動する流れ（外向流Ｄ）が発生する。この外向流Ｄによって、溶質である有機材料が端部（Ｂ１部）に運ばれる（図５Ｂ参照）。
徐々に乾燥が進み、インク濃度およびインク粘度は上昇する。インク粘度が上昇すると、外向流Ｄは発生しにくくなる。まず、液滴３１の端部（Ｂ１部）で溶質の析出が始まり、最終的には液滴３１の中央部（Ｃ１部）が乾燥して溶質のみが残る。外向流Ｄにより溶質は端部（B１部）に運ばれているため、図５Ｃに示されるような、コーヒーステイン形状の乾燥膜が形成される。
【００７２】
図５Ａ〜Ｃを用いて、１つの液滴の乾燥プロセスを微視的に説明したが、次に、複数の液滴がマトリックス状に存在するときの乾燥プロセスを説明する。
図６Ａは、マトリックス状に配置された素子にインクを塗布した状態が示される。Ｘ方向に９列、Ｙ方向に４行の素子配列を、１走査で塗布したと仮定する。図６Ｂおよび図６Ｃのいずれも図６ＡのＡ−Ａ断面を示すが、図６Ｂは塗布により液滴が形成されたときの状態を、図６Ｃは乾燥後の状態を示す。
【００７３】
凹部１５によって分割された液滴のそれぞれに注目すると、図５Ａ〜Ｃを参照して説明したように、外向流が凹部１５内部で発生する。そのため、図６Ｃに示されるように、凹部１５に形成される層の端部の膜厚が大きくなり、偏った形状の有機材料からなる層が形成される。したがって、膜厚の偏りを有する素子が隣り合うこととなり、有機デバイスを発光させたときにスジ状の輝度ムラとして視認される。
【００７４】
さらに、図６Ａのように、マトリックス状に液滴３１が配置された場合は、液滴周囲の溶媒蒸気濃度の差によって、液滴毎の乾燥速度の差異も発生する。つまり、図６Ｂに示されるように、素子配列領域の端部（Ｂ２部）の液滴では乾燥速度が早く、素子配列領域の中央部（Ｃ２部）の液滴では乾燥速度が遅い。したがって、素子配列領域の中央部Ｆでも偏った形状の有機材料からなる層が形成されるが、特に、素子配列領域の端部Ｇで偏った形状の有機材料からなる層が形成される。
【００７５】
前述の通り本発明の方法によれは、素子領域のそれぞれは、複数回の走査に分けてインクを塗布される（図３では３回）。さらに各走査は、所定の素子列数ずつ移動させて行う（図３では２列）。このため、各素子の有機材料からなる層の膜厚を一定にすることができる。その理由を、図３を参照して説明する。
【００７６】
図３Ａに示される１回目の走査で塗布されたインクのうち、Ａ１部の２素子列分の素子に塗布されたインクの乾燥速度が大きい（図６におけるＢ２部に相当）。一方、図３Ｂで示される２回目の走査で塗布された素子のうち、Ａ１部の２素子列分の素子では、インクの乾燥速度が小さい（図６におけるＣ２部に相当）。さらに３回目以降の走査においても、Ａ１部の両側の素子にはインクが塗布されているため、Ａ１部のインクの乾燥速度は小さく、乾燥速度が速くなることはない。
【００７７】
同様に、２回目の走査で塗布を開始したＡ２部の素子のインクも、Ａ１部と同様のプロセスで乾燥する。さらに、Ａ３部、Ａ４部、Ａ５部も、Ａ１部と同様のプロセスで乾燥する。このため、インク走査間の溶質の偏りは低減され、スジ状のムラも視認されにくくなる。
【００７８】
さらに本発明の方法によれば、塗布の走査を、素子配列領域の外周部から開始し、もう一方の外周部まで行ってから終了するので、素子配列領域の端部においてさえ、膜厚の偏りが低減される。
【００７９】
図３では、Ｘ方向の素子配列領域の外周部にはインクを塗布しているが、一方、Ｙ方向の素子配列領域の外周部にはインクが塗布されていない。もちろん、Ｙ方向の素子配列領域の外周部にもインクを塗布してもよい。つまり、Ｙ方向の走査を、素子配列領域のＹ方向の外周部から開始し、もう一方のＹ方向の外周部まで行ってから終了してもよい。
Ｙ方向の外周部にインクを塗布すれば、Ｙ方向の素子配列領域の端部の素子領域に供給されたインクの乾燥速度を抑制することができる。
【００８０】
インクの塗布が完了した後は、図示しないが、インクが塗布された基板を乾燥処理およびベーク処理して有機材料からなる層を形成する。これらの処理は、例えば、基板を真空乾燥炉に投入して５０℃、５Ｐａ、２０分間乾燥させた後、窒素雰囲気中で１５０℃、１０分ベークすればよい。さらに有機材料からなる層を形成した後は、陰極１４を蒸着により形成する。
【００８１】
図３では、１の印刷塗布ヘッドを用いてインクを塗布したが、２つのインク塗布ヘッドを用いて塗布してもよい。２つのインク塗布ヘッドを用いる場合には、図４に示されるように、一方のインク塗布ヘッドは、走査ごとに素子配列領域の左端から右端に移動させ；もう一方のインク塗布ヘッドは、走査ごとに素子配列領域の右端から左端に移動させることができる。
【００８２】
図４に示されるプロセスによれば、２つのインク塗布ヘッドのそれぞれが、３回ずつ各素子領域を走査する。したがって、各素子領域は６回に分けて、必要量のインクを供給される（１走査あたり、必要量の１／６のインクを供給される）。
もちろん、インク塗布ヘッドが各素子領域を走査する回数は３回ずつに限定されるわけではなく、一方のインク塗布ヘッドで２回、もう一方のインク塗布ヘッドで１回走査してもよい。さらに、ある素子列Ａを、一方のインク塗布ヘッドで２回、もう一方のインク塗布ヘッドで１回走査し；一方、ある素子列Ｂを、一方のインク塗布ヘッドで１回、もう一方のインク塗布ヘッドで２回走査するなど、任意の回数ずつ組み合わせてもよい。
【００８３】
図４に示される態様によれば、図３に示された態様と同様に、全ての素子に塗布されたインクが同様のプロセスで乾燥するため、スジ状の膜厚ムラを低減することができる。さらには、インクジェットヘッド２０（図８参照）を２台用いることで、全ての素子領域にインクを塗布するために要する時間を短縮できる。そのため、さらに走査間の乾燥速度分布を低減することが可能となり、スジ状のムラをさらに低減できるという効果が得られる。
【００８４】
本発明の方法によって製造された有機デバイスの特徴を、図７を参照して説明する。
まず、インク塗布ヘッドをＹ方向に走査してインクを塗布するが、Ｘ方向の素子配列領域５０の外周部にも、インクを塗布するので、素子配列の外周にインクに含まれる有機材料の塊が残存する。
【００８５】
さらに、Ｙ方向への走査毎にインクヘッドをＸ方向に移動させるが、移動後の走査により塗布される素子列の一部と、前回の走査により塗布された素子列の一部とを、重ならせる。したがって、素子配列領域５０のＸ方向の外周部５１に残存する有機材料の塊は、素子領域１５に塗布される有機材料の量よりも少なくなる。そして、素子配列領域５０のＸ方向の外周部５１に残存する有機材料の塊は、素子配列領域５０から離れるにしたがって、その量が少なくなる（図７）。
【００８６】
また、素子配列領域５０のＹ方向の外周部５２に有機材料の塊がある場合には、その体積は素子領域１５に塗布される有機材料の量と同一となる。
【００８７】
３．本発明の有機デバイスを製造するための装置
次に、本発明の方法を実施するための装置を説明する。本発明の方法は、例えばインクジェットによりインクを吐出する装置により実施される。図８には、インクジェット装置の模式図が示される。図８に示される装置によって、例えば図３Ａ〜Ｇに示されるプロセスを実施することができる。
【００８８】
インクジェットヘッド２０はピッチ５００μｍ毎に、１２８個のφ２０μｍのノズル穴を有する。インクジェットヘッド２０は、インク２５が収容されたインクタンク２６に接続される。各ノズルは、アクチュエータであるピエゾ素子（不図示）を制御することで、インクの吐出を制御される。
【００８９】
図１０Ａ〜図１０Ｃにインクジェットヘッドのノズルピッチとセルピッチの関係を示す。図１０Ａおよび図１０Ｂにおいて、３０がインクジェットヘッド、３１がノズルである。使用ノズル間のピッチＰ１（図１０Ａ）と、インクを塗布される基板に形成されたセル同士の、塗布方向と垂直な方向のセルピッチＰ２（図１０Ｃ）とは、異なる場合がほとんどである。ノズルから吐出される液滴をセルに正確に着弾させるために、ノズルピッチＰ１＞セルピッチＰ２として、Ｐ２＝Ｐ１cosθとなるように、ヘッドの傾きを調整する（図１０Ｂ）。傾きを調整されたヘッドを走査させて、各ノズルがセル上を通過するタイミングに同期させて液滴を吐出して、塗布を行う。
【００９０】
Ｘステージ２１の可動部に設けられたヘッド固定治具２３に、インクジェットヘッド２０を固定する。ヘッド固定治具２３は、インクジェットヘッド２０の回転角度θや、高さを調整する機構を有し、インクジェットヘッド２０と基板１０との間のギャップＤを任意に調整することができる。基板とインクジェットヘッド２０間のギャップＤが大きくなると、基板１０へのインク２５の着弾精度のばらつきが大きくなる。ノズル穴と基板１０の距離は、ノズル穴からの吐出角度やステージの位置決め精度に応じて任意に設定できるが、通常は０．１ｍｍから３ｍｍの範囲であり、例えば０．５ｍｍである。
【００９１】
Ｙステージ２２は基板１０を吸着固定でき、Ｘステージ２１に対して基板１０を垂直な方向に動かすことができる。Ｘステージ２１およびＹステージ２２は、基板１０の全面にインクを吐出できるように移動することができる。コントローラ２４は、インクジェットヘッド２０の各ノズルのピエゾ素子に加える電圧波形を制御することで、吐出速度、吐出量、および吐出周波数を変更することができる。さらに、Ｘステージ２１とＹステージ２２との相対位置を制御したり、ステージの相対位置とインクの吐出とを同期させたりすることができる。
【００９２】
次に、インクを滴下する際のインクジェット装置の動作を説明する。Ｙステージ２２に、マトリックス状に素子領域が配置された基板１０を吸着固定する。基板１０上のアライメントマーク（不図示）を読み込むことで、基板１０とインクジェット装置の座標系を合わせる。
【００９３】
インクジェット装置で作成されたインク滴下プログラムによって、インクをバンク１２の所定の位置に形成された凹部１５（素子領域）に所定量滴下するためのプログラムを作成する。プログラムを実行することにより、バンク１２に形成された素子領域のパターンに応じて、ノズルピッチを調整する。ノズルピッチは、インクジェットヘッド２０の角度がヘッド固定治具２３によって自動調整されることによて、調整される。
【００９４】
まず、プログラムによる指定に従って、Ｘステージ２１がインクジェットヘッド２０を、基板１０の端部に移動させ、吐出ノズルの一部を素子配列領域の外周部に、残りの吐出ノズルを素子列にあわせる。次にプログラムによる指定に従って、Ｙステージ２２が基板を移動させる。移動（走査）中に、インクジェットヘッド２０の直下に、凹部１５が到達したら、コントローラ２４からインクジェットヘッド２０にインクを吐出する同期信号が渡され、インクが吐出される。
【００９５】
その後、Ｘステージ２１が、基板１０の位置をＸ方向にずらし、Ｙ方向の走査を行うことを繰り返す。基板１０に形成された素子領域の全てに、必要量のインクが塗布されるまで、走査を繰り返す。
【００９６】
図９には、本発明の方法を実施するための、インクジェット装置の第２の例の模式図が示される。図９に示される装置によって、例えば図４に示されるプロセスを実施することができる。
【００９７】
図８と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。ヘッド固定治具２３Ａおよび２３Ｂに、インクジェットヘッド２０Ａおよび２０Ｂを、それぞれ固定する。２台のインクジェットヘッド２０Ａおよび２０Ｂは、それぞれ独立に回転角度θ、高さを調整される。インクジェットヘッド２０Ａおよび２０Ｂと基板１０との間のギャップＤは、例えば０．５ｍｍに設定される。また、ヘッド固定治具２３Ａおよび２３Ｂはそれぞれ、コントローラ２４によって、Ｘ軸（２１Ａ、２１Ｂ）上で個別に制御されうる。たとえば、図４に示したようなセル配列両側にある２箇所の塗布位置へ、２台のインクジェットヘッド２０Ａと２０Ｂを移動させて、液滴を滴下させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明の方法により、有機層の膜厚が均一の有機デバイスを得ることができる。特に、本発明の方法により製造される有機発光デバイスは、有機発光層を均一であるので、輝度ムラ、発光色ムラのない、高品質な画像の発光デバイスとなる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】有機発光デバイスの構成を示す断面図である。
【図２】有機発光デバイスの構成を示す平面図である。
【図３−１】本発明の方法のプロセスの第１の例を示す図である。
【図３−２】本発明の方法のプロセスの第１の例を示す図である。
【図４−１】本発明の方法のプロセスの第２の例を示す図である。
【図４−２】本発明の方法のプロセスの第２の例を示す図である。
【図５】１のインク液滴の乾燥過程を示す模式図である。
【図６】複数の素子内の液滴の乾燥過程を示す模式図である。
【図７】本発明の有機デバイスの構造を示す平面図である。
【図８】本発明の有機発光デバイスの製造装置の第１の例の模式図である。
【図９】本発明の有機発光デバイスの製造装置の第２の例の模式図である。
【図１０】インクジェットヘッドのノズルピッチとセルピッチの関係を示す図である。
【図１１】従来の有機デバイスの製造方法を示す模式図である。
【図１２】従来の有機デバイスの製造方法を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１００】
１０ 基板
１１ 陽極（画素電極）
１２ バンク
１３ 発光層
１４ 陰極
１５ 凹部
２０，２０Ａ，２０Ｂ インクジェットヘッド
２１ Ｘステージ
２２ Ｙステージ
２３，２３Ａ，２３Ｂ ヘッド固定治具
２４ コントローラ
２５ インク
２６ インクタンク
３０ 基板
３１ 液滴
５０ 素子配列領域
５１ Ｘ方向の素子配列領域の外周部
５２ Ｙ方向の素子配列領域の外周部
１０１ 基板
１０２ レジスト膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板面の素子配列領域の内部に、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の有機素子を有し、
前記複数の有機素子のそれぞれは、前記基板面に配置された電極と、前記電極上に配置された、少なくとも一層の有機材料からなる層を含む、有機デバイスであって、
前記基板面の前記素子配列領域のＸ方向の外周部に、マトリックス状に配置された有機材料の複数の塊を有し、
前記有機材料の塊のそれぞれの体積は、前記有機素子のそれぞれに含まれる有機材料からなる層の体積よりも小さい、有機デバイス。
【請求項２】
前記基板面の前記素子配列領域のＸ方向の外周部に、マトリックス状に配置された前記有機材料の複数の塊の体積は、前記素子配列領域から離れるほど小さくなる、請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項３】
前記基板の前記素子配列領域のＹ方向の外周部に、マトリックス状に配置された有機材料の複数の塊をさらに有し、
前記Ｙ方向の外周部に配置された有機材料の塊の体積は、前記有機素子に含まれる有機材料からなる層の体積と同程度である、請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項４】
前記有機材料が有機発光材料であり、かつ前記有機素子が有機発光素子である、請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項５】
前記有機材料が有機半導体材料であり、かつ前記有機素子が有機半導体素子である、請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項６】
Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の素子領域を形成された素子配列領域を有する基板と、有機材料を含むインクを吐出する吐出ノズルを複数有するインク塗布ヘッドとを準備するステップ、
前記インク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルのうちの一部の吐出ノズルを、前記素子配列領域のＸ方向の外周部にあわせて、かつ前記インク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルの残りを、前記素子配列領域の内部にあわせて、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＡ、
前記インク塗布ヘッドを、ステップＡでインクが吐出された素子列の一部と重なるように、Ｘ方向に１列以上ずらして、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＢ、および
前記インク塗布ヘッドを、ステップＢでインクが吐出された素子列の一部と重なるように、Ｘ方向に１列以上ずらして、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＣを含み、
前記複数の素子領域の全てに所要量のインクが吐出されるまで、ステップＣを繰り返して、各素子領域に所要量のインクを複数回の走査に分割して吐出する、有機デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記インクは溶媒を１０％以上含み、かつ前記溶媒の沸点が１５０℃以上である、請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項８】
２台以上の前記インク塗布ヘッドを準備し、
それぞれの前記インク塗布ヘッドを、前記素子配列領域のＸ方向の両方の外周部から走査させる、請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記インク塗布ヘッドのＹ方向への走査は、前記素子配列領域のＹ方向の外周部からはじめるか、または前記素子配列領域のＹ方向の外周部まで行う、請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項１０】
有機材料を含むインクの液滴を吐出して、基板上のＸ方向およびＹ方向にマトリックス状に形成された素子領域に、有機材料をパターニングする装置であって、
前記素子領域が形成された基板が設置される、少なくともＹ方向に移動可能なステージと、
前記インクを吐出する複数の吐出ノズルを有し、少なくともＸ方向に移動可能なインク塗布ヘッドと、
前記インク塗布ヘッドと前記ステージとの相対位置を制御し、かつ前記インク塗布ヘッドの吐出ノズルからのインクの吐出を制御する制御手段とを有し、
前記制御装置は、前記液滴塗布ヘッドを前記基板のＹ方向に走査させながら、各素子領域に吐出ノズルからインクを吐出させることができ、かつ走査ごとに、前記塗布ヘッドと前記基板の相対位置を、Ｘ方向に１列以上移動させることができる、
有機デバイスの製造装置であって、
前記インク塗布ヘッドを２台以上有する、有機デバイスの製造装置。
【請求項１１】
前記インクの吐出がインクジェットである、請求項１０に記載の有機デバイスの製造装置。
【請求項１】
基板面の素子配列領域の内部に、Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の有機素子を有し、
前記複数の有機素子のそれぞれは、前記基板面に配置された電極と、前記電極上に配置された、少なくとも一層の有機材料からなる層を含む、有機デバイスであって、
前記基板面の前記素子配列領域のＸ方向の外周部に、マトリックス状に配置された有機材料の複数の塊を有し、
前記有機材料の塊のそれぞれの体積は、前記有機素子のそれぞれに含まれる有機材料からなる層の体積よりも小さい、有機デバイス。
【請求項２】
前記基板面の前記素子配列領域のＸ方向の外周部に、マトリックス状に配置された前記有機材料の複数の塊の体積は、前記素子配列領域から離れるほど小さくなる、請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項３】
前記基板の前記素子配列領域のＹ方向の外周部に、マトリックス状に配置された有機材料の複数の塊をさらに有し、
前記Ｙ方向の外周部に配置された有機材料の塊の体積は、前記有機素子に含まれる有機材料からなる層の体積と同程度である、請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項４】
前記有機材料が有機発光材料であり、かつ前記有機素子が有機発光素子である、請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項５】
前記有機材料が有機半導体材料であり、かつ前記有機素子が有機半導体素子である、請求項１に記載の有機デバイス。
【請求項６】
Ｘ方向およびＹ方向にマトリックス状に配置された複数の素子領域を形成された素子配列領域を有する基板と、有機材料を含むインクを吐出する吐出ノズルを複数有するインク塗布ヘッドとを準備するステップ、
前記インク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルのうちの一部の吐出ノズルを、前記素子配列領域のＸ方向の外周部にあわせて、かつ前記インク塗布ヘッドの複数の吐出ノズルの残りを、前記素子配列領域の内部にあわせて、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＡ、
前記インク塗布ヘッドを、ステップＡでインクが吐出された素子列の一部と重なるように、Ｘ方向に１列以上ずらして、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＢ、および
前記インク塗布ヘッドを、ステップＢでインクが吐出された素子列の一部と重なるように、Ｘ方向に１列以上ずらして、Ｙ方向に走査しながら前記インクを吐出するステップＣを含み、
前記複数の素子領域の全てに所要量のインクが吐出されるまで、ステップＣを繰り返して、各素子領域に所要量のインクを複数回の走査に分割して吐出する、有機デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記インクは溶媒を１０％以上含み、かつ前記溶媒の沸点が１５０℃以上である、請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項８】
２台以上の前記インク塗布ヘッドを準備し、
それぞれの前記インク塗布ヘッドを、前記素子配列領域のＸ方向の両方の外周部から走査させる、請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項９】
前記インク塗布ヘッドのＹ方向への走査は、前記素子配列領域のＹ方向の外周部からはじめるか、または前記素子配列領域のＹ方向の外周部まで行う、請求項６に記載の有機デバイスの製造方法。
【請求項１０】
有機材料を含むインクの液滴を吐出して、基板上のＸ方向およびＹ方向にマトリックス状に形成された素子領域に、有機材料をパターニングする装置であって、
前記素子領域が形成された基板が設置される、少なくともＹ方向に移動可能なステージと、
前記インクを吐出する複数の吐出ノズルを有し、少なくともＸ方向に移動可能なインク塗布ヘッドと、
前記インク塗布ヘッドと前記ステージとの相対位置を制御し、かつ前記インク塗布ヘッドの吐出ノズルからのインクの吐出を制御する制御手段とを有し、
前記制御装置は、前記液滴塗布ヘッドを前記基板のＹ方向に走査させながら、各素子領域に吐出ノズルからインクを吐出させることができ、かつ走査ごとに、前記塗布ヘッドと前記基板の相対位置を、Ｘ方向に１列以上移動させることができる、
有機デバイスの製造装置であって、
前記インク塗布ヘッドを２台以上有する、有機デバイスの製造装置。
【請求項１１】
前記インクの吐出がインクジェットである、請求項１０に記載の有機デバイスの製造装置。
【図１】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４−１】
【図４−２】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１４１２８５（Ｐ２００９−１４１２８５Ａ）
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１８９５８（Ｐ２００７−３１８９５８）
【出願日】平成１９年１２月１０日（２００７．１２．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月２５日（２００９．６．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１２月１０日（２００７．１２．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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