液体カートリッジ、液滴吐出装置および電気光学装置の製造方法
【課題】 液体が外部に漏れ出ることを確実に防止可能な液体カートリッジ、この液体カートリッジを用いた液滴吐出装置、およびこの液体カートリッジから供給される液体を用いた電気光学装置の製造方法を提案すること。
【解決手段】 液体カートリッジ１００は、液体パックからなる液体容器１１０と、硬質の密封ケース１２０の２重になっているため、たとえ液体容器１１０から液体が漏れ出しても、カートリッジ外に漏れることがない。また、液体容器１１０および密封ケース１２０の各々に液供給口１３０、１４０が形成され、第２の液供給口１４０の内部管体４１３を第１の液供給口１３０に接続し、第２の液供給口１４０に外部管体６７を接続すれば、液体容器１１０内の液体を液滴吐出ヘッドのノズルに供給することができる。
【解決手段】 液体カートリッジ１００は、液体パックからなる液体容器１１０と、硬質の密封ケース１２０の２重になっているため、たとえ液体容器１１０から液体が漏れ出しても、カートリッジ外に漏れることがない。また、液体容器１１０および密封ケース１２０の各々に液供給口１３０、１４０が形成され、第２の液供給口１４０の内部管体４１３を第１の液供給口１３０に接続し、第２の液供給口１４０に外部管体６７を接続すれば、液体容器１１０内の液体を液滴吐出ヘッドのノズルに供給することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置に用いられる液体カートリッジ、この液体カートリッジを用いた液滴吐出装置、およびこの液滴吐出装置を用いた電気光学装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタなどの液滴吐出装置においては、可撓性の液体パック内からインクなどの液体を供給し、ノズルから吐出する。また、可撓性の液体パックは、外部からの衝撃に弱いため、液体パックを硬質のケース体に収納してカートリッジを構成するとともに、液体パックに構成されている液供給口をケース体の開口から露出させておき、この液供給口に供給針を突き刺すようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１６３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されているカートリッジでは、液体パックの液供給口が露出しているため、落下時の衝撃などによって液体パックの液供給口が破損すると、液体がカーリッジ外に漏れ、周辺を汚してしまうという問題点がある。
【０００４】
また、近年、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示装置の製造工程において、ノズルから電気光学装置用基板に液滴を吐出して有機ＥＬ素子の正孔注入層や発光層を形成することが提案されている。また、カラー液晶装置の製造工程において、ノズルから電気光学装置用基板に液滴を吐出してカラーフィルタを形成することが提案されている。このような画素構成要素を形成する場合には、液体として、シクロヘキシルベンゼンなどの有機溶剤を主溶媒として用いるため、カートリッジから液体が漏れると、大変危険である。また、ノズルから溶剤系のインクを吐出する場合にも、有機溶剤を溶媒として用いたインクが液体パックに収納されているので、かかる溶剤系のインクがカートリッジから漏れると、大変危険である。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、液体が外部に漏れ出ることを確実に防止可能な液体カートリッジ、この液体カートリッジを用いた液滴吐出装置、およびこの液体カートリッジから供給される液体を用いた電気光学装置の製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明では、液滴吐出装置においてノズルに供給する液体が収納された液体カートリッジであって、前記液体が封入された液体容器と、該液体容器が収納された密封ケースとを有し、前記液体容器は、未使用時に閉塞状態にある第１の液供給口を備え、前記密封ケースは、未使用時に閉塞状態にある第２の液供給口を備え、使用時には、前記液体が前記液体容器から前記第１の液供給口および第２の液供給口を介して前記ノズルに供給されることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る液体カートリッジは、液体容器と密封ケースの２重になっているため、たとえ液体容器から液体が漏れ出しても、密封ケース内に溜まるだけである。従って、液体が外部に漏れることがないので、周辺を汚すことがない。また、液体容器および密封ケースの各々に液供給口が形成されているので、これらの液供給口に管体を接続すればノズルに液体を供給することができる。
【０００８】
本発明は、前記液体が、有機溶剤を主溶媒とする液状組成物である場合に特に効果的である。液体が有機溶剤を主溶媒としている場合、液体が外部に漏れると、火災などの面で危険であるが、本発明によれば、液体が外部に漏れることがないので、かかる危険を確実に回避することができる。
【０００９】
本発明において、前記液体容器は、例えば、袋状の液体パックであり、前記密封ケースは、例えば、硬質のケース体である。このように構成すると、外側が硬質のケース体であるので、衝撃などから液体パックを保護することができる。それ故、内側の液体容器として安価な袋状の液体パックを用いることができるので、液体カートリッジのコストを低減することができる。
【００１０】
本発明において、前記第２の液供給口は、使用時に前記第１の液供給口を介して前記液体容器内に接続される内部管体を備える場合があり、この場合、前記第２の液供給口には、使用時、前記液体容器から前記内部管体を介して供給される前記液体を前記ノズルに供給するための外部管体が外側から接続される。
【００１１】
このように構成した場合、前記密封ケースは、ケース本体と、該ケース本体の開口を開閉可能なケース蓋と、前記ケース本体と前記ケース蓋の間をシールするシール部材とを備えていることが好ましい。このように構成すると、液体カートリッジを使用しない時には、液体パックを密封ケース内に収納しておき、液体カートリッジを使用する際、ケース蓋を開けて第２の液供給口に形成されている内部管体を液体容器内に接続することができる。また、ケース蓋でケース本体の開口を開閉可能にした場合でも、ケース本体とケース蓋の間にシール部材が配置されているので、液体パックから液体が漏れた場合でも、液体はカートリッジ外に漏れることがない。
【００１２】
また、前記シール部材は、フッ素系エラストマーであることが好ましい。フッ素系エラストマーからなるシール部材であれば、液体カートリッジを長期間、保存した場合でもシール部材が劣化せず、かつ、液体パックから有機溶剤系の液体が漏れた場合でも、シール部材が有機溶剤で劣化しないので、液体がカートリッジ外に漏れない。
【００１３】
本発明において、前記液体容器は、前記密封ケース内に前記第１の液供給口と前記第２の液供給口が対向するように収納され、使用時には、外側から前記第２の液供給口および前記第１の液供給口を通って前記液体容器内に外部管体が接続されることが好ましい。このように構成すると、液体カートリッジを使用する際、密封ケースを開ける必要がないので、取り扱いが容易である。
【００１４】
本発明において、前記密封ケースは、該密封ケースの内部を外側から視認可能とする透明部分を備えていることが好ましい。このように構成すると、密封ケース内で液体容器から液体が漏れているか否かを外側から確認できる。
【００１５】
本発明において、前記第１の液供給口および前記第２の液供給口はそれぞれ、管体が突き通される可撓性の栓体、あるいは管体が接続される逆止弁から構成することができる。
【００１６】
本発明に係る液体カートリッジを液体供給源として用いた液滴吐出装置は、例えば、電気光学装置の製造に用いられる。この場合、前記液体カートリッジから供給された前記液体を前記ノズルから電気光学装置用基板上に吐出して、当該電気光学装置用基板上に画素構成要素を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した液体カートリッジを備えた液滴吐出装置の一例を説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
（液滴吐出装置の全体構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。
【００１９】
図１において、液滴吐出装置１０は、各種液体を基板などのワーク上の所望位置に液滴として吐出するものである。液滴吐出装置１０は、液体を各種ワーク上に液滴として吐出するノズルを備える複数の液滴吐出ヘッド２２と、これらの液滴吐出ヘッド２２を保持する共通のキャリッジ２６とを有している。また、図２などを参照して後述する液滴吐出ヘッド２２のノズルに液体を供給する液体供給機構を有している。さらに、液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド２２の位置を制御するヘッド位置制御装置１７と、ワークとしての基板１２の位置を制御する基板位置制御装置１８と、液滴吐出ヘッド２２を基板１２に対して主走査移動させる主走査駆動手段としての主走査駆動装置１９と、液滴吐出ヘッド２２を基板１２に対して副走査移動させる副走査駆動手段としての副走査駆動装置２１と、基板１２を液滴吐出装置１０内の所定の作業位置へ供給する基板供給装置２３と、液滴吐出装置１０の全般の制御を司るコントロール装置２４とを有しており、ヘッド位置制御装置１７、基板位置制御装置１８、主走査駆動装置１９、および副走査駆動装置２１によって、液滴吐出ヘッド２２（キャリッジ２６）と基板１２とを相対移動させる移動手段が構成されている。ヘッド位置制御装置１７、基板位置制御装置１８、主走査駆動装置１９、および副走査駆動装置２１はベース９の上に設置され、それらの各装置は必要に応じてカバー１４によって覆われる。
【００２０】
ヘッド位置制御装置１７は、詳細な図示および説明を省略するが、液滴吐出ヘッド２２を面内回転させるαモータ、液滴吐出ヘッド２２を副走査方向Ｙと平行な軸線回りに揺動回転させるβモータ、液滴吐出ヘッド２２を主走査方向と平行な軸線回りに揺動回転させるγモータ、そして液滴吐出ヘッド２２を上下方向へ平行移動させるＺモータなどを備えている。基板位置制御装置１８は、電気光学装置用基板１２を載せるテーブル４９を備え、そのテーブル４９に対しては、それを面内回転させるθモータを備えている。主走査駆動装置１９は、主走査方向Ｘへ延びるＸガイドレール５２と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したＸスライダ５３とを備えている。Ｘスライダ５３は、内蔵するリニアモータが作動するときにＸガイドレール５２に沿って主走査方向へ平行移動する。副走査駆動装置２１は、副走査方向Ｙへ延びるＹガイドレール５４と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したＹスライダ５６とを備えている。Ｙスライダ５６は、内蔵するリニアモータが作動するときにＹガイドレール５４に沿って副走査方向Ｙへ平行移動する。
【００２１】
Ｘスライダ５３およびＹスライダ５６内においてパルス駆動されるリニアモータは、該モータに供給するパルス信号によって出力軸の回転角度制御を精細に行うことができ、従って、Ｘスライダ５３に支持された液滴吐出ヘッド２２の主走査方向Ｘ上の位置やテーブル４９の副走査方向Ｙ上の位置などを高精細に制御できる。なお、液滴吐出ヘッド２２やテーブル４９の位置制御は、パルスモータを用いた位置制御に限られず、サーボモータを用いたフィードバック制御や、その他任意の制御方法によって実現することもできる。
【００２２】
基板供給装置２３は、電気光学装置用基板１２を収容する基板収容部５７と、電気光学装置用基板１２を搬送するロボット５８とを備えている。ロボット５８は、床、地面などといった設置面に置かれる基台５９と、基台５９に対して昇降移動する昇降軸６１と、昇降軸６１を中心として回転する第１アーム６２と、第１アーム６２に対して回転する第２アーム６３と、第２アーム６３の先端下面に設けられた吸着パッド６４とを備えており、吸着パッド６４は、空気吸引などによって電気光学装置用基板１２を吸着できる。
【００２３】
主走査駆動装置１９によって駆動されて主走査移動する液滴吐出ヘッド２２の軌跡下であって副走査駆動装置２１の一方の脇位置には、キャッピング装置７６およびクリーニング装置７７が配置され、他方の脇位置には電子天秤７８が配置されている。クリーニング装置７７は、液滴吐出ヘッド２２を洗浄するための装置である。電子天秤７８は、液滴吐出ヘッド２２内の個々のノズルから吐出される液滴の重量をノズル毎に測定する機器である。キャッピング装置７６は、液滴吐出ヘッド２２が待機状態にあるときにノズルの乾燥を防止するための装置である。
【００２４】
液滴吐出ヘッド２２の近傍には、その液滴吐出ヘッド２２と一体に移動する関係でヘッド用カメラ８１が配置されている。また、電気光学装置用基板１２に対しては基板用カメラ８２が配置され、基板用カメラ８２は、電気光学装置用基板１２を撮影可能である。
【００２５】
なお、液滴吐出装置１０は、１種類の液滴を吐出するように構成される場合の他、１台で複数種類の液滴を吐出するように構成される場合もある。後者の場合には、液滴吐出ヘッド２２、および液体供給機構は各々、吐出する液滴の種類毎に構成されるが、基本的な構成が同様なものが搭載されることになる。それ故、以下の説明では、１台の液滴吐出装置１０から１種類の液滴を吐出するものとして説明する。
【００２６】
（液体供給機構）
図２（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る液滴吐出装置の液体供給機構を模式的に示す説明図、およびこの液体供給機構に用いた液体カートリッジの斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る液体カートリッジの分解斜視図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る液体カートリッジの未使用状態の説明図、およびその使用状態の説明図である。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、液滴吐出装置１０には、液滴吐出ヘッド２２のノズルに液体を供給する液体供給機構８５が構成されており、この液体供給機構８５は、液滴吐出ヘッド２２のノズルに対する液体供給源としての液体カートリッジ１００と、この液体カートリッジ１００から供給される液体を液滴吐出ヘッド２２まで導く供給管８６とを有している。供給管８６の先端には、液体カートリッジ１００に突き刺さる供給針からなる外部管体８７が取り付けられている。
【００２８】
本形態の液滴吐出装置１０において、液滴吐出ヘッド２２のノズルから液滴として、水を主溶媒とする液滴を吐出する場合には、液体カートリッジ１００に水を主溶媒とする液体が収納され、有機溶剤を主溶媒とする液滴を吐出する場合には、液体カートリッジ１００に有機溶剤を主溶媒とする液体が収納される。液滴吐出ヘッド２２のノズルから、有機溶剤を主溶媒とする液滴を吐出する例としては、有機溶剤を主溶媒として用いた溶剤系のインクを吐出する場合、液晶装置の製造工程において電気光学装置用基板に対してカラーフィルタを形成するために、色材を有機溶剤で溶解させた液状物を吐出する場合、後述するように、有機ＥＬ装置の製造工程において電気光学装置用基板に対して正孔注入層や発光層を形成する形成するために、これらの有機機能材料を有機溶剤で溶解させた液状物を吐出する場合などがある。ここで、液体カートリッジ１００に有機溶剤を主溶媒とする液体を収納すると、それが外部に漏れたとき危険であるため、本形態において、液体カートリッジ１００は、以下の構成を有している。
【００２９】
図２（Ｂ）および図３に示すように、本形態の液体カートリッジ１００は、液滴吐出ヘッド２２のノズルから液滴として吐出される液体が封入された液体容器１１０と、この液体容器１１０が収納された密封ケース１２０とを有している。本形態において、液体容器１１０は、内側のポリエチレン層と外側のナイロン層との間に金属層を挟んだラミネートフィルムなどを用いた袋状の液体パックから構成されている。密封ケース１２０は、有底矩形筒状のケース本体１２１と、このケース本体１２１の上面に被せられた矩形のケース蓋１２２とを有しており、ケース蓋１２２の下面には、ケース本体１２１とケース蓋１２２の間をシールする矩形枠状のシール部材１２３が取り付けられている。ケース本体１２１およびケース蓋１２２は、いずれも硬質ポリプロプレンなどの樹脂成形品などからなる硬質プラスチック製であり、シール部材１２３は、フッ素系エラストマーなどといった耐候性および耐溶剤性の優れた材質からなる。ケース蓋１２２は、ケース本体１２１の上面にビス１２４などにより着脱可能であり、ケース本体１２１の上面開口を開閉可能である。
【００３０】
本形態の液体カートリッジ１００において、液体容器１１０は、未使用時に閉塞状態にある第１の液供給口１３０を備えており、この第１の液供給口１３０は、プラスチック製あるいは金属製の筒体１３１と、この筒体１３１の内側に固着されているゴム製の栓体１３２とを備えている。また、密封ケース１２０のケース本体１２１は、液体容器１１０の第１の液供給口１３０と対向する位置に第２の液供給口１４０を備えており、この第２の液供給口１４０は、プラスチック製あるいは金属製の筒体１４１と、この筒体１４１の内側に固着されているゴム製の栓体１４２とを備えている。また、第２の液供給口１４０は、筒体１４１から液体容器１１０の第１の液供給口１３０に向けて突き出た供給針からなる内部管体１４３を備えている。
【００３１】
このように構成した液体カートリッジ１００では、未使用時、ノズルから液滴として吐出される液体が封入された液体容器１１０をケース本体１２１の内部に収納した状態で、ケース本体１２１の上面にはシール部材１２３を介してケース蓋１２２がビス１２４により固定される。この状態では、第２の液供給口１４０に形成されている内部管体１４３は、液体容器１１０の第１の液供給口１３０に接続されていない。また、外部管体８７も、第２の液供給口１４０に接続されていない。このような状態で液体カートリッジ１００が保管される。
【００３２】
そして、液体カートリッジ１００を使用する際には、まず、ビス１２４を外してケース蓋１２２をケース本体１２１から外し、第２の液供給口１４０に形成されている内部管体１４３を液体容器１１０の第１の液供給口１３０に突き刺す。その結果、内部管体１４３は、液体容器１１０内に接続される。次に、外部管体８７を第２の液供給口１４０に突き刺す。その結果、外部管体８７は、第２の液供給口１４０および第１の液供給口１３０を介して液体容器１１０内に接続される。
【００３３】
従って、図１に示す液滴吐出装置１０において、液滴吐出ヘッド２２のノズルから液滴が吐出される際、その内部に形成されている圧力発生室が負圧になるたびに、液体容器１１０の液体は、第１の液供給口１３０、第２の液供給口１４０（内部管体１４３）、外部管体８７、および供給管８６を通って液滴吐出ヘッド２２に向けて吸引され、供給される。
【００３４】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の液体カートリッジ１００は、液体容器１１０と密封ケース１２０の２重になっているため、衝撃が液体容器１１０の第１の液供給口１３０や液体容器１１０の袋部分に直接、加わらない。従って、液体容器１１から液体が漏れにくい。また、たとえ液体容器１１０から液体が漏れ出しても、密封ケース１２０内に溜まるだけである。従って、液体がカートリッジ外に漏れることがないので、周辺を汚すことがない。特に本形態では、有機溶剤を主溶媒とする液体を液体カートリッジ１００に収納しているが、かかる有機溶剤系の液体がカートリッジ外に漏れることがないので、安全である。
【００３５】
また、本形態では、液体容器１１０および密封ケース１２０の各々に液供給口１３０、１４０が形成されているので、これらの液供給口１３０、１４０を介してノズルに液体を供給することができる。
【００３６】
また、本形態では、液体容器１１０として液体パックを用いたが、外側の密封ケース１２０が硬質であるので、衝撃などから液体パック１１０を保護することができる。従って、液体容器１１０として、安価な液体パックを用いても、液体パック１１０内の液体がカートリッジ外に漏れることがないので、液体カートリッジ１００のコストを低減することができる。例えば、５００ｃｃの液を充填した液体パックからなる液体容器１１０をそれ単独で１．５ｍの高さから落下させると、液体容器１１０が破損してしまうが、本形態のように、液体容器１１０を密封ケース１２０に収納すると、１．５ｍの高さから落下させても液体容器１１０は破損することがない。
【００３７】
さらに、本形態において、密封ケース１２０は、ケース本体１２１と、このケース本体１２１の上部開口を開閉可能なケース蓋１２２と、ケース本体１２１とケース蓋１２２の間をシールするシール部材１２３とを備えているため、液体カートリッジ１００を使用しない時には、液体パック１１０を密封ケース１２０内に収納しておき、液体カートリッジ１００を使用する際、ケース蓋１２２を開けて第２の液供給口１４０に形成されている内部管体１４３を液体容器１１０内に接続する操作を容易に行うことができる。また、ケース蓋１２２でケース本体１２１の上部開口を開閉可能にした場合でも、ケース本体１２１とケース蓋１２２の間にシール部材１２３が配置されているので、液体容器１１０から液体が漏れた場合でも、液体は外部に漏れない。しかも、シール部材１２３は、フッ素系エラストマーなどといった耐候性および耐溶剤性の優れた材質からなるため、液体カートリッジ１００を長期間、保存した場合でも劣化せず、かつ、液体容器１１０から有機溶剤系の液体が漏れた場合でも、シール部材１２３が劣化しないので、液体が外部に漏れない。
【００３８】
［実施の形態２］
図５（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る液滴吐出装置の液体供給機構を模式的に示す説明図、およびこの液体供給機構に用いた液体カートリッジの斜視図である。図６は、本発明の実施の形態２に係る液体カートリッジの分解斜視図である。図７（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る液体カートリッジの未使用状態の説明図、およびその使用状態の説明図である。なお、本形態の液滴吐出装置や液体カートリッジは、基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する部分については同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００３９】
図５（Ａ）に示すように、本形態の液滴吐出装置１０も、実施の形態１と同様、液滴吐出ヘッド２２のノズルに液体を供給する液体供給機構８５が構成されており、この液体供給機構８５は、液滴吐出ヘッド２２のノズルに対する液体供給源としての液体カートリッジ１００と、この液体カートリッジ１００から供給される液体を液滴吐出ヘッド２２まで導く供給管８６とを有している。供給管８６の先端には、液体カートリッジ１００に突き刺さる供給針からなる外部管体８７が取り付けられている。本形態の液滴吐出装置１０も、有機溶剤を主溶媒として用いた溶剤系のインクを吐出する場合、液晶装置の製造工程において電気光学装置用基板に対してカラーフィルタを形成するために、色材を有機溶剤で溶解させた液状物を吐出する場合、後述するように、有機ＥＬ装置の製造工程において電気光学装置用基板に対して正孔注入層や発光層を形成する形成するために、これらの有機機能材料を有機溶剤で溶解させた液状物を吐出する場合に使用される。従って、液体カートリッジ１００には、有機溶剤を主溶媒とする液体を収納するが、それが外部に漏れたときに危険であるため、液体カートリッジ１００は、以下の構成を有している。
【００４０】
図５（Ｂ）および図６に示すように、液体カートリッジ１００は、ノズルから液滴として吐出される液体が封入された液体容器１１０と、この液体容器１１０が収納された密封ケース１２０とを有している。本形態において、液体容器１１０は、内側のポリエチレン層と外側のナイロン層との間に金属層を挟んだラミネートフィルムなどを用いた袋状の液体パックから構成されている。密封ケース１２０は、有底矩形筒状のケース本体１２１と、このケース本体１２１の上面に被せられた矩形のケース蓋１２２とを有しており、ケース蓋１２２の下面には、ケース本体１２１とケース蓋１２２の間をシールする矩形枠状のシール部材１２３が取り付けられている。ケース本体１２１およびケース蓋１２２は、いずれも硬質ポリプロプレンなどの樹脂成形品などからなる硬質プラスチック製であり、シール部材１２３は、フッ素系エラストマーなどからなる。ケース蓋１２２は、ケース本体１２１の上面にビス１２４などにより固定されている。
【００４１】
本形態の液体カートリッジ１００において、液体容器１１０は、未使用時に閉塞状態にある第１の液供給口１３０を備えており、この第１の液供給口１３０を密封ケース１２０の側面に対向させた状態で、密封ケース１２０内に固定されている。ここで、第１の液供給口１３０は、プラスチック製あるいは金属製の筒体１３１と、この筒体１３１の内側に固着されているゴム製の栓体１３２とを備えている。
【００４２】
密封ケース１２０は、液体容器１１０の第１の液供給口１３０と対向する位置に、ゴム製の栓体からなる第２の液供給口１５０を備えている。
【００４３】
このように構成した液体カートリッジ１００では、未使用時、ノズルから液滴として吐出される液体が封入された液体容器１１０をケース本体１２１の内部に収納した状態で、ケース本体１２１の上面にはシール部材１２３を介してケース蓋１２２がビス１２４により固定される。この状態では、外部管体８７は、第２の液供給口１５０に接続されていない。このような状態で液体カートリッジ１００が保管される。
【００４４】
そして、液体カートリッジ１００を使用する際には、外部管体８７を第２の液供給口１５０に突き刺す。その結果、外部管体８７は、第２の液供給口１５０を貫通した後、第１の液供給口１３０も貫通し、液体容器１１０内に接続される。
【００４５】
従って、図１に示す液滴吐出装置において、液滴吐出ヘッド２２のノズルから液滴が吐出される際、その内部に形成されている圧力発生室が負圧になるたびに、液体容器１００内の液体は、外部管体８７内を通って、第１の液供給口１３０および第２の液供給口１５０を介して液滴吐出ヘッド２２に向かって供給される。
【００４６】
以上説明したように、本形態の液体カートリッジ１００は、実施の形態１と同様、液体容器１１０と密封ケース１２０の２重になっているため、衝撃が液体容器１１０の第１の液供給口１３０や液体容器１１０の袋部分に直接、加わらない。従って、液体容器１１から液体が漏れにくい。また、たとえ液体容器１１０から液体が漏れ出しても、密封ケース１２０内に溜まるだけである。従って、液体がカートリッジ外に漏れることがないので、周辺を汚すことがない。特に本形態では、有機溶剤を主溶媒とする液体を液体カートリッジ１００に収納しているが、かかる有機溶剤系の液体がカートリッジ外に漏れることがないので、安全であるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。
【００４７】
また、本形態において、液体容器１１０は、密封ケース１２０内に第１の液供給口１３０と第２の液供給口１５０が対向するように固定されているため、使用時には、外側から外部管体８７を第２の液供給口１５０に突き刺すと、外部管体８７は第１の液供給口１３０にも突き刺さるので、外部管体８７を液体容器１１０内に接続することができる。従って、液体カートリッジ１００を使用する際、密封ケース１２０を開ける必要がないので、取り扱いが容易である。
【００４８】
また、密封ケース１２０では、ケース本体１２１とケース蓋１２２の間にシール部材１２３が配置されているので、液体容器１１０から液体が漏れた場合でも、液体は外部に漏れない。しかも、シール部材１２３は、フッ素系エラストマーなどといった耐候性および耐溶剤性の優れた材質からなる。それ故、液体カートリッジ１００を長期間、保存した場合でも劣化せず、かつ、液体容器１１０から有機溶剤系の液体が漏れた場合でも、シール部材１２３が劣化しないので、液体が外部に漏れない。
【００４９】
［その他の実施の形態］
図８に示すように、密封ケース１２０のケース蓋１２２に対して密封ケース１２０の内部を外側から視認可能とする透明部分１２５を形成してもよい。また、図示を省略するが、密封ケース１２０のケース本体１２１の底部に密封ケース１２０の内部を外側から視認可能とする透明部分を形成してもよい。このように構成すると、密封ケース１２０内で液体容器１１０から液体が漏れたか否かを外側から確認できるという利点がある。
【００５０】
また、上記のいずれの形態においても、液体容器１１０の第１の液供給口１３０にゴム製の栓体を用いたが、第１の液供給口１２０については、液体通路が内側の弁体で塞がれて閉塞状態にある逆止弁で構成してもよい。この場合、液体通路に外側から管体を差し込めば、弁体が変位し、液体通路に差し込まれた管体を通って液体を外部に供給することができる。同様に、密封ケース１２０の第２の液供給口１４０、１５０にゴム製の栓体を用いたが、これらの液供給口１４０、１５０についても、液体通路が内側の弁体で塞がれて閉塞状態にある逆止弁で構成してもよい。この場合、液体通路に外側から管体を差し込めば、弁体が変位し、液体通路に差し込まれた管体を通って液体を外部に供給することができる。
【００５１】
なお、上記形態では、ノズルから有機溶剤系の液滴を吐出する場合を説明したが、ノズルから水系の液滴を吐出する場合も本発明を適用することができる。
【００５２】
［電気光学装置の構成、および製造方法の例］
電気光学装置の一例として、有機ＥＬ表示装置の構成およびその製造工程を説明する。図９は、電気光学物質として電荷注入型の有機薄膜を用いたＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示装置のブロック図である。図１０〜図１２は、有機ＥＬ表示装置の製造工程の手順を示す製造工程断面図であり、有機ＥＬ表示装置の１画素分の断面に相当する。
【００５３】
図９において、有機ＥＬ表示装置５００ｐは、有機半導体膜に駆動電流が流れることによって発光するＥＬ素子をＴＦＴで駆動制御する表示装置であり、このタイプの表示装置に用いられる発光素子はいずれも自己発光するため、バックライトを必要とせず、また、視野角依存性が少ないなどの利点がある。ここに示す電気光学装置５００ｐでは、複数の走査線５６３ｐと、この走査線５６３ｐの延設方向に対して交差する方向に延設された複数のデータ線５６４と、これらのデータ線５６４に並列する複数の共通給電線５０５と、データ線５６４と走査線５６３ｐとの交差点に対応する画素５１５ｐとが構成され、画素５１５ｐは、画像表示領域１００にマトリクス状に配置されている。データ線５６４に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ線駆動回路５５１ｐが構成されている。走査線５６３ｐに対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査線駆動回路５５４ｐが構成されている。また、画素５１５ｐの各々には、走査線５６３ｐを介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング薄膜トランジスタ５０９と、このスイッチング薄膜トランジスタ５０９を介してデータ線５６４から供給される画像信号を保持する保持容量５３３ｐと、この保持容量５３３ｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給されるカレント薄膜トランジスタ５１０と、カレント薄膜トランジスタ５１０を介して共通給電線５０５に電気的に接続したときに共通給電線５０５から駆動電流が流れ込む発光素子５１３とが構成されている。発光素子５１３は、画素電極の上層側には、正孔注入層、有機ＥＬ材料層としての有機半導体膜、リチウム含有アルミニウム、カルシウムなどの金属膜からなる対向電極が積層された構成になっており、対向電極は、データ線５６４などを跨いで複数の画素５１５ｐにわたって形成されている。
【００５４】
このような構成の有機ＥＬ表示装置５００ｐを製造するには、基板を用意する。ここで、有機ＥＬ表示装置５００ｐでは、後述する発光層による発光光を基板側から取り出すことも可能であり、また基板と反対側から取り出す構成とすることも可能である。発光光を基板側から取り出す構成とする場合、基板材料としてはガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明なものが用いられるが、特にガラスが好適に用いられる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を配置して、発光色を制御するようにしてもよい。なお、基板と反対側から発光光を取り出す構成の場合、基板は不透明であってもよく、その場合、アルミナ等のセラミックス、ステンレス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。
【００５５】
本例では、図１０（Ａ）に示すように、基板としてガラスからなる透明基板５０２を用意し、透明基板５０２に対して、必要に応じてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる下地保護膜（図示せず）を形成する。
【００５６】
次に、透明基板５０２の温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜の表面にプラズマＣＶＤ法により厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン膜からなる半導体膜５２０ａを形成する。次に、半導体膜５２０ａに対してレーザアニールまたは固相成長法などの結晶化工程を行い、半導体膜５２０ａをポリシリコン膜に結晶化する。レーザアニール法では、例えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は、例えば２００ｍＪ／ｃｍ２とする。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００５７】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、半導体膜（ポリシリコン膜）５２０ａをパターニングして島状の半導体膜５２０ｂとし、その表面に対して、ＴＥＯＳや酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜５２１ａを形成する。なお、半導体膜５２０ｂは、図９に示したカレント薄膜トランジスタ５１０のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置においてはスイッチング薄膜トランジスタ５０９のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されている。つまり、図１０〜図１２に示す製造工程では二種類のトランジスタ５０９、５１０が同時に作られるのであるが、同じ手順で作られるため、以下の説明ではトランジスタに関しては、カレント薄膜トランジスタ５１０についてのみ説明し、スイッチング薄膜トランジスタ５０９についてはその説明を省略する。
【００５８】
次に、図１０（Ｃ）に示すように、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属膜からなる導電膜をスパッタ法により形成した後、これをパターニングし、ゲート電極５１０ｇを形成する。次に、この状態で高濃度のリンイオンを打ち込み、半導体膜５２０ｂに、ゲート電極５１０ｇに対して自己整合的にソース・ドレイン領域５１０ａ、５１０ｂを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域５１０ｃとなる。
【００５９】
次に、図１０（Ｄ）に示すように、層間絶縁膜５２２を形成した後、コンタクトホール５２３、５２４を形成し、これらコンタクトホール５２３、５２４内に中継電極５２６、５２７を埋め込む。次に、層間絶縁膜５２２上に信号線、共通給電線及び走査線（図示せず）を形成する。ここで、中継電極５２７と各配線とは、同一工程で形成してもよく、その場合、中継電極５２６は、後述するＩＴＯ膜で形成されることになる。
【００６０】
次に、図１０（Ｅ）に示すように、各配線の上面を覆うように層間絶縁膜５３０を形成した後、層間絶縁膜５３０に対して中継電極５２６に対応する位置にコンタクトホール５３２を形成する。次に、コンタクトホール５３２を埋めるようにＩＴＯ膜を形成し、さらにそのＩＴＯ膜をパターニングして、信号線、共通給電線及び走査線に囲まれた所定位置に、ソース・ドレイン領域５１０ａに電気的に接続する画素電極５１１を形成する。ここで、信号線及び共通給電線、さらには走査線に挟まれた部分が、後述する正孔注入層や発光層の形成場所となる。
【００６１】
次に、図１１（Ａ）に示すように、正孔注入層や発光層の形成場所を囲むように隔壁５０５を形成する。この隔壁５０５は、仕切り部材として機能するものであり、例えばポリイミド等の絶縁性有機材料で形成するのが好ましい。隔壁５０５の膜厚については、例えば１〜２μｍの高さとなるように形成する。また、隔壁５０５は、上述した液滴吐出ヘッド２２から吐出される液体に対して撥液性を示すものが好ましい。隔壁５０５に撥液性を発現させるためには、例えば隔壁５０５の表面をフッ素系化合物などで表面処理するといった方法が採用される。フッ素化合物としては、例えばＣＦ４、ＳＦ５、ＣＨＦ３などがあり、表面処理としては、例えばプラズマ処理、ＵＶ照射処理などが挙げられる。このようにして、正孔注入層や発光層の形成場所、すなわち、これらの形成材料の塗布位置とその周囲の隔壁５０５との間には、十分な高さの段差５３５が形成される。
【００６２】
次に、図１１（Ｂ）に示すように、透明基板５０２の上面を上に向けた状態で、正孔注入層の形成材料５４０ａを、上述した液滴吐出装置１０の液滴吐出ヘッド２２より、前記隔壁５０５に囲まれた塗布位置、すなわち隔壁５０５内に選択的に塗布する。その際、形成材料５４０ａは、流動性が高いため水平方向に広がろうとするが、塗布された位置を囲んで隔壁５０５が形成されているので、形成材料５４０ａは隔壁５０５を越えてその外側に広がることがない。ここで、正孔注入層の形成材料５４０ａとしては、ポリオレフィン誘導体である３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を正孔注入材料として用い、これを水などの極性溶媒に分散させてなる分散液が好適に用いられる。但し、正孔注入材料としては、前記のものに限定されることなく、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ、Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等を用いることもできる。
【００６３】
このようにして形成材料５４０ａを液滴吐出ヘッド３４から吐出して所定位置に配置した後、熱処理装置での加熱工程で液状の形成材料５４０ａに対して乾燥処理としての熱処理を行い、形成材料５４０ａ中の分散媒を蒸発させる。その結果、図１１（Ｃ）に示すように、画素電極５１１上に固形の正孔注入層５１３ａ（画素構成要素）が形成される。
【００６４】
次に、図１２（Ａ）に示すように、透明基板５０２の上面を上に向けた状態で、上述した液滴吐出装置１０の液滴吐出ヘッド２２より液体として発光層の形成材料５４０ｂを、前記隔壁５０５内の正孔注入層５１３ａ上に選択的に塗布する。発光材料としては、例えば分子量が１０００以上の高分子材料が用いられる。具体的には、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えばルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープしたものが用いられる。なお、このような高分子材料としては、二重結合のπ電子がポリマー鎖上で非極在化しているπ共役系高分子材料が、導電性高分子でもあることから発光性能に優れるため、好適に用いられる。特に、その分子内にフルオレン骨格を有する化合物、すなわちポリフルオレン系化合物がより好適に用いられる。また、このような材料以外にも、例えば特開平１１−４０３５８号公報に示される有機ＥＬ素子用組成物、すなわち共役系高分子有機化合物の前駆体と、発光特性を変化させるための少なくとも１種の蛍光色素とを含んでなる有機ＥＬ素子用組成物も、発光層形成材料として使用可能である。このような発光材料を溶解する有機溶媒としては、非極性溶媒が好適とされ、特に発光層が正孔注入層５１３ａの上に形成されることから、この正孔注入層５１３ａに対して不溶なものが用いられる。具体的には、キシレン、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等が好適に用いられる。なお、形成材料５４０ｂの吐出による発光層の形成は、赤色の発色光を発光する発光層の形成材料、緑色の発色光を発光する発光層の形成材料、青色の発色光を発光する発光層の形成材料を、それぞれ対応する画素に吐出し塗布することによって行う。また、各色に対応する画素は、これらが規則的な配置となるように予め決められている。
【００６５】
このようにして各色の発光層形成材料５４０ｂを吐出した後、熱処理装置での加熱工程で液状の発光層形成材料５４０ｂに対して乾燥処理としての熱処理を行い、発光層形成材料５４０ｂ中の分散媒を蒸発させる。その結果、図１２（Ｂ）に示すように、正孔層注入層５１３ａ上に固形の発光層５１３ｂ（画素構成要素）が形成される。これにより、正孔層注入層５１３ａと発光層５１３ｂとからなる発光素子５１３を得る。
【００６６】
なお、形成材料５４０ｂの乾燥処理については、形成材料５４０ｂのガラス転移点未満の温度、例えば１００°未満の温度で加熱することにより、乾燥するのが好ましい。このような温度で乾燥することにより、形成材料５４０ｂ中の溶剤の蒸発速度を比較的低く抑えることができるとともに、形成材料５４０ｂの液状化による流動も抑えることができ、その結果、得られる発光層５１３ｂについても十分に平坦化することができる。また、発光層形成の際の乾燥処理によって生じる熱的ダメージが、発光層５１３ｂだけでなく正孔注入層５１３ａに対しても小さくなり、初期輝度の低下などによる表示性能の低下が抑制される。
【００６７】
次に、図１２（Ｃ）に示すように透明基板５０２の表面全体に、あるいはストライプ状に、ＬｉＦ／Ａｌ（ＬｉＦとＡｌとの積層膜）やＭｇＡｇ、あるいはＬｉＦ／Ｃａ／Ａｌ（ＬｉＦとＣａとＡｌとの積層膜）を蒸着法等によって成膜し、対向電極５１２を形成する。その後、封止を行った後、さらに配線等の各種要素を形成することにより、有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示装置５００ｐ（電気光学装置）を製造する。
【００６８】
なお、乾燥処理においては、必要に応じて減圧下での熱処理（減圧乾燥）を行ってもよい。また、乾燥処理においては、熱処理と凍結乾燥処理とを行ってもよい。
【００６９】
（その他の適用例）
なお、上記形態では、本発明を有機ＥＬ表示装置の製造工程に用いた例であったが、液晶表示装置のカラーフィルタ（画素構成要素）の形成などに本発明を適用してもよい。
【００７０】
また、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り、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明を適用した液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る液滴吐出装置の液体供給機構を模式的に示す説明図、およびこの液体供給機構に用いた液体カートリッジの斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る液体カートリッジの分解斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る液体カートリッジの未使用状態の説明図、およびその使用状態の説明図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る液滴吐出装置の液体供給機構を模式的に示す説明図、およびこの液体供給機構に用いた液体カートリッジの斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る液体カートリッジの分解斜視図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る液体カートリッジの未使用状態の説明図、およびその使用状態の説明図である。
【図８】本発明のその他の実施の形態に係る液体カートリッジの説明図である。
【図９】有機ＥＬ表示装置のブロック図である。
【図１０】有機ＥＬ表示装置の製造工程の手順を示す断面図である。
【図１１】有機ＥＬ表示装置の製造工程の手順を示す断面図である。
【図１２】有機ＥＬ表示装置の製造工程の手順を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 液滴吐出装置、１２、５０２ 電気光学装置用基板、２２ 液滴吐出ヘッド、８７ 外部管体、１００ 液体カートリッジ、１１０ 液体容器、１２０ 密封ケース、１２１ ケース本体、１２２ ケース蓋、１２３ シール部材、１３０ 第１の液供給口、１４０、１５０ 第２の液供給口、１４３ 内部管体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出装置に用いられる液体カートリッジ、この液体カートリッジを用いた液滴吐出装置、およびこの液滴吐出装置を用いた電気光学装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタなどの液滴吐出装置においては、可撓性の液体パック内からインクなどの液体を供給し、ノズルから吐出する。また、可撓性の液体パックは、外部からの衝撃に弱いため、液体パックを硬質のケース体に収納してカートリッジを構成するとともに、液体パックに構成されている液供給口をケース体の開口から露出させておき、この液供給口に供給針を突き刺すようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１６３７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されているカートリッジでは、液体パックの液供給口が露出しているため、落下時の衝撃などによって液体パックの液供給口が破損すると、液体がカーリッジ外に漏れ、周辺を汚してしまうという問題点がある。
【０００４】
また、近年、有機ＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示装置の製造工程において、ノズルから電気光学装置用基板に液滴を吐出して有機ＥＬ素子の正孔注入層や発光層を形成することが提案されている。また、カラー液晶装置の製造工程において、ノズルから電気光学装置用基板に液滴を吐出してカラーフィルタを形成することが提案されている。このような画素構成要素を形成する場合には、液体として、シクロヘキシルベンゼンなどの有機溶剤を主溶媒として用いるため、カートリッジから液体が漏れると、大変危険である。また、ノズルから溶剤系のインクを吐出する場合にも、有機溶剤を溶媒として用いたインクが液体パックに収納されているので、かかる溶剤系のインクがカートリッジから漏れると、大変危険である。
【０００５】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、液体が外部に漏れ出ることを確実に防止可能な液体カートリッジ、この液体カートリッジを用いた液滴吐出装置、およびこの液体カートリッジから供給される液体を用いた電気光学装置の製造方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明では、液滴吐出装置においてノズルに供給する液体が収納された液体カートリッジであって、前記液体が封入された液体容器と、該液体容器が収納された密封ケースとを有し、前記液体容器は、未使用時に閉塞状態にある第１の液供給口を備え、前記密封ケースは、未使用時に閉塞状態にある第２の液供給口を備え、使用時には、前記液体が前記液体容器から前記第１の液供給口および第２の液供給口を介して前記ノズルに供給されることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る液体カートリッジは、液体容器と密封ケースの２重になっているため、たとえ液体容器から液体が漏れ出しても、密封ケース内に溜まるだけである。従って、液体が外部に漏れることがないので、周辺を汚すことがない。また、液体容器および密封ケースの各々に液供給口が形成されているので、これらの液供給口に管体を接続すればノズルに液体を供給することができる。
【０００８】
本発明は、前記液体が、有機溶剤を主溶媒とする液状組成物である場合に特に効果的である。液体が有機溶剤を主溶媒としている場合、液体が外部に漏れると、火災などの面で危険であるが、本発明によれば、液体が外部に漏れることがないので、かかる危険を確実に回避することができる。
【０００９】
本発明において、前記液体容器は、例えば、袋状の液体パックであり、前記密封ケースは、例えば、硬質のケース体である。このように構成すると、外側が硬質のケース体であるので、衝撃などから液体パックを保護することができる。それ故、内側の液体容器として安価な袋状の液体パックを用いることができるので、液体カートリッジのコストを低減することができる。
【００１０】
本発明において、前記第２の液供給口は、使用時に前記第１の液供給口を介して前記液体容器内に接続される内部管体を備える場合があり、この場合、前記第２の液供給口には、使用時、前記液体容器から前記内部管体を介して供給される前記液体を前記ノズルに供給するための外部管体が外側から接続される。
【００１１】
このように構成した場合、前記密封ケースは、ケース本体と、該ケース本体の開口を開閉可能なケース蓋と、前記ケース本体と前記ケース蓋の間をシールするシール部材とを備えていることが好ましい。このように構成すると、液体カートリッジを使用しない時には、液体パックを密封ケース内に収納しておき、液体カートリッジを使用する際、ケース蓋を開けて第２の液供給口に形成されている内部管体を液体容器内に接続することができる。また、ケース蓋でケース本体の開口を開閉可能にした場合でも、ケース本体とケース蓋の間にシール部材が配置されているので、液体パックから液体が漏れた場合でも、液体はカートリッジ外に漏れることがない。
【００１２】
また、前記シール部材は、フッ素系エラストマーであることが好ましい。フッ素系エラストマーからなるシール部材であれば、液体カートリッジを長期間、保存した場合でもシール部材が劣化せず、かつ、液体パックから有機溶剤系の液体が漏れた場合でも、シール部材が有機溶剤で劣化しないので、液体がカートリッジ外に漏れない。
【００１３】
本発明において、前記液体容器は、前記密封ケース内に前記第１の液供給口と前記第２の液供給口が対向するように収納され、使用時には、外側から前記第２の液供給口および前記第１の液供給口を通って前記液体容器内に外部管体が接続されることが好ましい。このように構成すると、液体カートリッジを使用する際、密封ケースを開ける必要がないので、取り扱いが容易である。
【００１４】
本発明において、前記密封ケースは、該密封ケースの内部を外側から視認可能とする透明部分を備えていることが好ましい。このように構成すると、密封ケース内で液体容器から液体が漏れているか否かを外側から確認できる。
【００１５】
本発明において、前記第１の液供給口および前記第２の液供給口はそれぞれ、管体が突き通される可撓性の栓体、あるいは管体が接続される逆止弁から構成することができる。
【００１６】
本発明に係る液体カートリッジを液体供給源として用いた液滴吐出装置は、例えば、電気光学装置の製造に用いられる。この場合、前記液体カートリッジから供給された前記液体を前記ノズルから電気光学装置用基板上に吐出して、当該電気光学装置用基板上に画素構成要素を形成する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した液体カートリッジを備えた液滴吐出装置の一例を説明する。
【００１８】
［実施の形態１］
（液滴吐出装置の全体構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。
【００１９】
図１において、液滴吐出装置１０は、各種液体を基板などのワーク上の所望位置に液滴として吐出するものである。液滴吐出装置１０は、液体を各種ワーク上に液滴として吐出するノズルを備える複数の液滴吐出ヘッド２２と、これらの液滴吐出ヘッド２２を保持する共通のキャリッジ２６とを有している。また、図２などを参照して後述する液滴吐出ヘッド２２のノズルに液体を供給する液体供給機構を有している。さらに、液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド２２の位置を制御するヘッド位置制御装置１７と、ワークとしての基板１２の位置を制御する基板位置制御装置１８と、液滴吐出ヘッド２２を基板１２に対して主走査移動させる主走査駆動手段としての主走査駆動装置１９と、液滴吐出ヘッド２２を基板１２に対して副走査移動させる副走査駆動手段としての副走査駆動装置２１と、基板１２を液滴吐出装置１０内の所定の作業位置へ供給する基板供給装置２３と、液滴吐出装置１０の全般の制御を司るコントロール装置２４とを有しており、ヘッド位置制御装置１７、基板位置制御装置１８、主走査駆動装置１９、および副走査駆動装置２１によって、液滴吐出ヘッド２２（キャリッジ２６）と基板１２とを相対移動させる移動手段が構成されている。ヘッド位置制御装置１７、基板位置制御装置１８、主走査駆動装置１９、および副走査駆動装置２１はベース９の上に設置され、それらの各装置は必要に応じてカバー１４によって覆われる。
【００２０】
ヘッド位置制御装置１７は、詳細な図示および説明を省略するが、液滴吐出ヘッド２２を面内回転させるαモータ、液滴吐出ヘッド２２を副走査方向Ｙと平行な軸線回りに揺動回転させるβモータ、液滴吐出ヘッド２２を主走査方向と平行な軸線回りに揺動回転させるγモータ、そして液滴吐出ヘッド２２を上下方向へ平行移動させるＺモータなどを備えている。基板位置制御装置１８は、電気光学装置用基板１２を載せるテーブル４９を備え、そのテーブル４９に対しては、それを面内回転させるθモータを備えている。主走査駆動装置１９は、主走査方向Ｘへ延びるＸガイドレール５２と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したＸスライダ５３とを備えている。Ｘスライダ５３は、内蔵するリニアモータが作動するときにＸガイドレール５２に沿って主走査方向へ平行移動する。副走査駆動装置２１は、副走査方向Ｙへ延びるＹガイドレール５４と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したＹスライダ５６とを備えている。Ｙスライダ５６は、内蔵するリニアモータが作動するときにＹガイドレール５４に沿って副走査方向Ｙへ平行移動する。
【００２１】
Ｘスライダ５３およびＹスライダ５６内においてパルス駆動されるリニアモータは、該モータに供給するパルス信号によって出力軸の回転角度制御を精細に行うことができ、従って、Ｘスライダ５３に支持された液滴吐出ヘッド２２の主走査方向Ｘ上の位置やテーブル４９の副走査方向Ｙ上の位置などを高精細に制御できる。なお、液滴吐出ヘッド２２やテーブル４９の位置制御は、パルスモータを用いた位置制御に限られず、サーボモータを用いたフィードバック制御や、その他任意の制御方法によって実現することもできる。
【００２２】
基板供給装置２３は、電気光学装置用基板１２を収容する基板収容部５７と、電気光学装置用基板１２を搬送するロボット５８とを備えている。ロボット５８は、床、地面などといった設置面に置かれる基台５９と、基台５９に対して昇降移動する昇降軸６１と、昇降軸６１を中心として回転する第１アーム６２と、第１アーム６２に対して回転する第２アーム６３と、第２アーム６３の先端下面に設けられた吸着パッド６４とを備えており、吸着パッド６４は、空気吸引などによって電気光学装置用基板１２を吸着できる。
【００２３】
主走査駆動装置１９によって駆動されて主走査移動する液滴吐出ヘッド２２の軌跡下であって副走査駆動装置２１の一方の脇位置には、キャッピング装置７６およびクリーニング装置７７が配置され、他方の脇位置には電子天秤７８が配置されている。クリーニング装置７７は、液滴吐出ヘッド２２を洗浄するための装置である。電子天秤７８は、液滴吐出ヘッド２２内の個々のノズルから吐出される液滴の重量をノズル毎に測定する機器である。キャッピング装置７６は、液滴吐出ヘッド２２が待機状態にあるときにノズルの乾燥を防止するための装置である。
【００２４】
液滴吐出ヘッド２２の近傍には、その液滴吐出ヘッド２２と一体に移動する関係でヘッド用カメラ８１が配置されている。また、電気光学装置用基板１２に対しては基板用カメラ８２が配置され、基板用カメラ８２は、電気光学装置用基板１２を撮影可能である。
【００２５】
なお、液滴吐出装置１０は、１種類の液滴を吐出するように構成される場合の他、１台で複数種類の液滴を吐出するように構成される場合もある。後者の場合には、液滴吐出ヘッド２２、および液体供給機構は各々、吐出する液滴の種類毎に構成されるが、基本的な構成が同様なものが搭載されることになる。それ故、以下の説明では、１台の液滴吐出装置１０から１種類の液滴を吐出するものとして説明する。
【００２６】
（液体供給機構）
図２（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る液滴吐出装置の液体供給機構を模式的に示す説明図、およびこの液体供給機構に用いた液体カートリッジの斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る液体カートリッジの分解斜視図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る液体カートリッジの未使用状態の説明図、およびその使用状態の説明図である。
【００２７】
図２（Ａ）に示すように、液滴吐出装置１０には、液滴吐出ヘッド２２のノズルに液体を供給する液体供給機構８５が構成されており、この液体供給機構８５は、液滴吐出ヘッド２２のノズルに対する液体供給源としての液体カートリッジ１００と、この液体カートリッジ１００から供給される液体を液滴吐出ヘッド２２まで導く供給管８６とを有している。供給管８６の先端には、液体カートリッジ１００に突き刺さる供給針からなる外部管体８７が取り付けられている。
【００２８】
本形態の液滴吐出装置１０において、液滴吐出ヘッド２２のノズルから液滴として、水を主溶媒とする液滴を吐出する場合には、液体カートリッジ１００に水を主溶媒とする液体が収納され、有機溶剤を主溶媒とする液滴を吐出する場合には、液体カートリッジ１００に有機溶剤を主溶媒とする液体が収納される。液滴吐出ヘッド２２のノズルから、有機溶剤を主溶媒とする液滴を吐出する例としては、有機溶剤を主溶媒として用いた溶剤系のインクを吐出する場合、液晶装置の製造工程において電気光学装置用基板に対してカラーフィルタを形成するために、色材を有機溶剤で溶解させた液状物を吐出する場合、後述するように、有機ＥＬ装置の製造工程において電気光学装置用基板に対して正孔注入層や発光層を形成する形成するために、これらの有機機能材料を有機溶剤で溶解させた液状物を吐出する場合などがある。ここで、液体カートリッジ１００に有機溶剤を主溶媒とする液体を収納すると、それが外部に漏れたとき危険であるため、本形態において、液体カートリッジ１００は、以下の構成を有している。
【００２９】
図２（Ｂ）および図３に示すように、本形態の液体カートリッジ１００は、液滴吐出ヘッド２２のノズルから液滴として吐出される液体が封入された液体容器１１０と、この液体容器１１０が収納された密封ケース１２０とを有している。本形態において、液体容器１１０は、内側のポリエチレン層と外側のナイロン層との間に金属層を挟んだラミネートフィルムなどを用いた袋状の液体パックから構成されている。密封ケース１２０は、有底矩形筒状のケース本体１２１と、このケース本体１２１の上面に被せられた矩形のケース蓋１２２とを有しており、ケース蓋１２２の下面には、ケース本体１２１とケース蓋１２２の間をシールする矩形枠状のシール部材１２３が取り付けられている。ケース本体１２１およびケース蓋１２２は、いずれも硬質ポリプロプレンなどの樹脂成形品などからなる硬質プラスチック製であり、シール部材１２３は、フッ素系エラストマーなどといった耐候性および耐溶剤性の優れた材質からなる。ケース蓋１２２は、ケース本体１２１の上面にビス１２４などにより着脱可能であり、ケース本体１２１の上面開口を開閉可能である。
【００３０】
本形態の液体カートリッジ１００において、液体容器１１０は、未使用時に閉塞状態にある第１の液供給口１３０を備えており、この第１の液供給口１３０は、プラスチック製あるいは金属製の筒体１３１と、この筒体１３１の内側に固着されているゴム製の栓体１３２とを備えている。また、密封ケース１２０のケース本体１２１は、液体容器１１０の第１の液供給口１３０と対向する位置に第２の液供給口１４０を備えており、この第２の液供給口１４０は、プラスチック製あるいは金属製の筒体１４１と、この筒体１４１の内側に固着されているゴム製の栓体１４２とを備えている。また、第２の液供給口１４０は、筒体１４１から液体容器１１０の第１の液供給口１３０に向けて突き出た供給針からなる内部管体１４３を備えている。
【００３１】
このように構成した液体カートリッジ１００では、未使用時、ノズルから液滴として吐出される液体が封入された液体容器１１０をケース本体１２１の内部に収納した状態で、ケース本体１２１の上面にはシール部材１２３を介してケース蓋１２２がビス１２４により固定される。この状態では、第２の液供給口１４０に形成されている内部管体１４３は、液体容器１１０の第１の液供給口１３０に接続されていない。また、外部管体８７も、第２の液供給口１４０に接続されていない。このような状態で液体カートリッジ１００が保管される。
【００３２】
そして、液体カートリッジ１００を使用する際には、まず、ビス１２４を外してケース蓋１２２をケース本体１２１から外し、第２の液供給口１４０に形成されている内部管体１４３を液体容器１１０の第１の液供給口１３０に突き刺す。その結果、内部管体１４３は、液体容器１１０内に接続される。次に、外部管体８７を第２の液供給口１４０に突き刺す。その結果、外部管体８７は、第２の液供給口１４０および第１の液供給口１３０を介して液体容器１１０内に接続される。
【００３３】
従って、図１に示す液滴吐出装置１０において、液滴吐出ヘッド２２のノズルから液滴が吐出される際、その内部に形成されている圧力発生室が負圧になるたびに、液体容器１１０の液体は、第１の液供給口１３０、第２の液供給口１４０（内部管体１４３）、外部管体８７、および供給管８６を通って液滴吐出ヘッド２２に向けて吸引され、供給される。
【００３４】
（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の液体カートリッジ１００は、液体容器１１０と密封ケース１２０の２重になっているため、衝撃が液体容器１１０の第１の液供給口１３０や液体容器１１０の袋部分に直接、加わらない。従って、液体容器１１から液体が漏れにくい。また、たとえ液体容器１１０から液体が漏れ出しても、密封ケース１２０内に溜まるだけである。従って、液体がカートリッジ外に漏れることがないので、周辺を汚すことがない。特に本形態では、有機溶剤を主溶媒とする液体を液体カートリッジ１００に収納しているが、かかる有機溶剤系の液体がカートリッジ外に漏れることがないので、安全である。
【００３５】
また、本形態では、液体容器１１０および密封ケース１２０の各々に液供給口１３０、１４０が形成されているので、これらの液供給口１３０、１４０を介してノズルに液体を供給することができる。
【００３６】
また、本形態では、液体容器１１０として液体パックを用いたが、外側の密封ケース１２０が硬質であるので、衝撃などから液体パック１１０を保護することができる。従って、液体容器１１０として、安価な液体パックを用いても、液体パック１１０内の液体がカートリッジ外に漏れることがないので、液体カートリッジ１００のコストを低減することができる。例えば、５００ｃｃの液を充填した液体パックからなる液体容器１１０をそれ単独で１．５ｍの高さから落下させると、液体容器１１０が破損してしまうが、本形態のように、液体容器１１０を密封ケース１２０に収納すると、１．５ｍの高さから落下させても液体容器１１０は破損することがない。
【００３７】
さらに、本形態において、密封ケース１２０は、ケース本体１２１と、このケース本体１２１の上部開口を開閉可能なケース蓋１２２と、ケース本体１２１とケース蓋１２２の間をシールするシール部材１２３とを備えているため、液体カートリッジ１００を使用しない時には、液体パック１１０を密封ケース１２０内に収納しておき、液体カートリッジ１００を使用する際、ケース蓋１２２を開けて第２の液供給口１４０に形成されている内部管体１４３を液体容器１１０内に接続する操作を容易に行うことができる。また、ケース蓋１２２でケース本体１２１の上部開口を開閉可能にした場合でも、ケース本体１２１とケース蓋１２２の間にシール部材１２３が配置されているので、液体容器１１０から液体が漏れた場合でも、液体は外部に漏れない。しかも、シール部材１２３は、フッ素系エラストマーなどといった耐候性および耐溶剤性の優れた材質からなるため、液体カートリッジ１００を長期間、保存した場合でも劣化せず、かつ、液体容器１１０から有機溶剤系の液体が漏れた場合でも、シール部材１２３が劣化しないので、液体が外部に漏れない。
【００３８】
［実施の形態２］
図５（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る液滴吐出装置の液体供給機構を模式的に示す説明図、およびこの液体供給機構に用いた液体カートリッジの斜視図である。図６は、本発明の実施の形態２に係る液体カートリッジの分解斜視図である。図７（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る液体カートリッジの未使用状態の説明図、およびその使用状態の説明図である。なお、本形態の液滴吐出装置や液体カートリッジは、基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する部分については同一符号を付してそれらの説明を省略する。
【００３９】
図５（Ａ）に示すように、本形態の液滴吐出装置１０も、実施の形態１と同様、液滴吐出ヘッド２２のノズルに液体を供給する液体供給機構８５が構成されており、この液体供給機構８５は、液滴吐出ヘッド２２のノズルに対する液体供給源としての液体カートリッジ１００と、この液体カートリッジ１００から供給される液体を液滴吐出ヘッド２２まで導く供給管８６とを有している。供給管８６の先端には、液体カートリッジ１００に突き刺さる供給針からなる外部管体８７が取り付けられている。本形態の液滴吐出装置１０も、有機溶剤を主溶媒として用いた溶剤系のインクを吐出する場合、液晶装置の製造工程において電気光学装置用基板に対してカラーフィルタを形成するために、色材を有機溶剤で溶解させた液状物を吐出する場合、後述するように、有機ＥＬ装置の製造工程において電気光学装置用基板に対して正孔注入層や発光層を形成する形成するために、これらの有機機能材料を有機溶剤で溶解させた液状物を吐出する場合に使用される。従って、液体カートリッジ１００には、有機溶剤を主溶媒とする液体を収納するが、それが外部に漏れたときに危険であるため、液体カートリッジ１００は、以下の構成を有している。
【００４０】
図５（Ｂ）および図６に示すように、液体カートリッジ１００は、ノズルから液滴として吐出される液体が封入された液体容器１１０と、この液体容器１１０が収納された密封ケース１２０とを有している。本形態において、液体容器１１０は、内側のポリエチレン層と外側のナイロン層との間に金属層を挟んだラミネートフィルムなどを用いた袋状の液体パックから構成されている。密封ケース１２０は、有底矩形筒状のケース本体１２１と、このケース本体１２１の上面に被せられた矩形のケース蓋１２２とを有しており、ケース蓋１２２の下面には、ケース本体１２１とケース蓋１２２の間をシールする矩形枠状のシール部材１２３が取り付けられている。ケース本体１２１およびケース蓋１２２は、いずれも硬質ポリプロプレンなどの樹脂成形品などからなる硬質プラスチック製であり、シール部材１２３は、フッ素系エラストマーなどからなる。ケース蓋１２２は、ケース本体１２１の上面にビス１２４などにより固定されている。
【００４１】
本形態の液体カートリッジ１００において、液体容器１１０は、未使用時に閉塞状態にある第１の液供給口１３０を備えており、この第１の液供給口１３０を密封ケース１２０の側面に対向させた状態で、密封ケース１２０内に固定されている。ここで、第１の液供給口１３０は、プラスチック製あるいは金属製の筒体１３１と、この筒体１３１の内側に固着されているゴム製の栓体１３２とを備えている。
【００４２】
密封ケース１２０は、液体容器１１０の第１の液供給口１３０と対向する位置に、ゴム製の栓体からなる第２の液供給口１５０を備えている。
【００４３】
このように構成した液体カートリッジ１００では、未使用時、ノズルから液滴として吐出される液体が封入された液体容器１１０をケース本体１２１の内部に収納した状態で、ケース本体１２１の上面にはシール部材１２３を介してケース蓋１２２がビス１２４により固定される。この状態では、外部管体８７は、第２の液供給口１５０に接続されていない。このような状態で液体カートリッジ１００が保管される。
【００４４】
そして、液体カートリッジ１００を使用する際には、外部管体８７を第２の液供給口１５０に突き刺す。その結果、外部管体８７は、第２の液供給口１５０を貫通した後、第１の液供給口１３０も貫通し、液体容器１１０内に接続される。
【００４５】
従って、図１に示す液滴吐出装置において、液滴吐出ヘッド２２のノズルから液滴が吐出される際、その内部に形成されている圧力発生室が負圧になるたびに、液体容器１００内の液体は、外部管体８７内を通って、第１の液供給口１３０および第２の液供給口１５０を介して液滴吐出ヘッド２２に向かって供給される。
【００４６】
以上説明したように、本形態の液体カートリッジ１００は、実施の形態１と同様、液体容器１１０と密封ケース１２０の２重になっているため、衝撃が液体容器１１０の第１の液供給口１３０や液体容器１１０の袋部分に直接、加わらない。従って、液体容器１１から液体が漏れにくい。また、たとえ液体容器１１０から液体が漏れ出しても、密封ケース１２０内に溜まるだけである。従って、液体がカートリッジ外に漏れることがないので、周辺を汚すことがない。特に本形態では、有機溶剤を主溶媒とする液体を液体カートリッジ１００に収納しているが、かかる有機溶剤系の液体がカートリッジ外に漏れることがないので、安全であるなど、実施の形態１と同様な効果を奏する。
【００４７】
また、本形態において、液体容器１１０は、密封ケース１２０内に第１の液供給口１３０と第２の液供給口１５０が対向するように固定されているため、使用時には、外側から外部管体８７を第２の液供給口１５０に突き刺すと、外部管体８７は第１の液供給口１３０にも突き刺さるので、外部管体８７を液体容器１１０内に接続することができる。従って、液体カートリッジ１００を使用する際、密封ケース１２０を開ける必要がないので、取り扱いが容易である。
【００４８】
また、密封ケース１２０では、ケース本体１２１とケース蓋１２２の間にシール部材１２３が配置されているので、液体容器１１０から液体が漏れた場合でも、液体は外部に漏れない。しかも、シール部材１２３は、フッ素系エラストマーなどといった耐候性および耐溶剤性の優れた材質からなる。それ故、液体カートリッジ１００を長期間、保存した場合でも劣化せず、かつ、液体容器１１０から有機溶剤系の液体が漏れた場合でも、シール部材１２３が劣化しないので、液体が外部に漏れない。
【００４９】
［その他の実施の形態］
図８に示すように、密封ケース１２０のケース蓋１２２に対して密封ケース１２０の内部を外側から視認可能とする透明部分１２５を形成してもよい。また、図示を省略するが、密封ケース１２０のケース本体１２１の底部に密封ケース１２０の内部を外側から視認可能とする透明部分を形成してもよい。このように構成すると、密封ケース１２０内で液体容器１１０から液体が漏れたか否かを外側から確認できるという利点がある。
【００５０】
また、上記のいずれの形態においても、液体容器１１０の第１の液供給口１３０にゴム製の栓体を用いたが、第１の液供給口１２０については、液体通路が内側の弁体で塞がれて閉塞状態にある逆止弁で構成してもよい。この場合、液体通路に外側から管体を差し込めば、弁体が変位し、液体通路に差し込まれた管体を通って液体を外部に供給することができる。同様に、密封ケース１２０の第２の液供給口１４０、１５０にゴム製の栓体を用いたが、これらの液供給口１４０、１５０についても、液体通路が内側の弁体で塞がれて閉塞状態にある逆止弁で構成してもよい。この場合、液体通路に外側から管体を差し込めば、弁体が変位し、液体通路に差し込まれた管体を通って液体を外部に供給することができる。
【００５１】
なお、上記形態では、ノズルから有機溶剤系の液滴を吐出する場合を説明したが、ノズルから水系の液滴を吐出する場合も本発明を適用することができる。
【００５２】
［電気光学装置の構成、および製造方法の例］
電気光学装置の一例として、有機ＥＬ表示装置の構成およびその製造工程を説明する。図９は、電気光学物質として電荷注入型の有機薄膜を用いたＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示装置のブロック図である。図１０〜図１２は、有機ＥＬ表示装置の製造工程の手順を示す製造工程断面図であり、有機ＥＬ表示装置の１画素分の断面に相当する。
【００５３】
図９において、有機ＥＬ表示装置５００ｐは、有機半導体膜に駆動電流が流れることによって発光するＥＬ素子をＴＦＴで駆動制御する表示装置であり、このタイプの表示装置に用いられる発光素子はいずれも自己発光するため、バックライトを必要とせず、また、視野角依存性が少ないなどの利点がある。ここに示す電気光学装置５００ｐでは、複数の走査線５６３ｐと、この走査線５６３ｐの延設方向に対して交差する方向に延設された複数のデータ線５６４と、これらのデータ線５６４に並列する複数の共通給電線５０５と、データ線５６４と走査線５６３ｐとの交差点に対応する画素５１５ｐとが構成され、画素５１５ｐは、画像表示領域１００にマトリクス状に配置されている。データ線５６４に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ線駆動回路５５１ｐが構成されている。走査線５６３ｐに対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査線駆動回路５５４ｐが構成されている。また、画素５１５ｐの各々には、走査線５６３ｐを介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング薄膜トランジスタ５０９と、このスイッチング薄膜トランジスタ５０９を介してデータ線５６４から供給される画像信号を保持する保持容量５３３ｐと、この保持容量５３３ｐによって保持された画像信号がゲート電極に供給されるカレント薄膜トランジスタ５１０と、カレント薄膜トランジスタ５１０を介して共通給電線５０５に電気的に接続したときに共通給電線５０５から駆動電流が流れ込む発光素子５１３とが構成されている。発光素子５１３は、画素電極の上層側には、正孔注入層、有機ＥＬ材料層としての有機半導体膜、リチウム含有アルミニウム、カルシウムなどの金属膜からなる対向電極が積層された構成になっており、対向電極は、データ線５６４などを跨いで複数の画素５１５ｐにわたって形成されている。
【００５４】
このような構成の有機ＥＬ表示装置５００ｐを製造するには、基板を用意する。ここで、有機ＥＬ表示装置５００ｐでは、後述する発光層による発光光を基板側から取り出すことも可能であり、また基板と反対側から取り出す構成とすることも可能である。発光光を基板側から取り出す構成とする場合、基板材料としてはガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明なものが用いられるが、特にガラスが好適に用いられる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を配置して、発光色を制御するようにしてもよい。なお、基板と反対側から発光光を取り出す構成の場合、基板は不透明であってもよく、その場合、アルミナ等のセラミックス、ステンレス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施したもの、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。
【００５５】
本例では、図１０（Ａ）に示すように、基板としてガラスからなる透明基板５０２を用意し、透明基板５０２に対して、必要に応じてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる下地保護膜（図示せず）を形成する。
【００５６】
次に、透明基板５０２の温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜の表面にプラズマＣＶＤ法により厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン膜からなる半導体膜５２０ａを形成する。次に、半導体膜５２０ａに対してレーザアニールまたは固相成長法などの結晶化工程を行い、半導体膜５２０ａをポリシリコン膜に結晶化する。レーザアニール法では、例えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は、例えば２００ｍＪ／ｃｍ２とする。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。
【００５７】
次に、図１０（Ｂ）に示すように、半導体膜（ポリシリコン膜）５２０ａをパターニングして島状の半導体膜５２０ｂとし、その表面に対して、ＴＥＯＳや酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜５２１ａを形成する。なお、半導体膜５２０ｂは、図９に示したカレント薄膜トランジスタ５１０のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置においてはスイッチング薄膜トランジスタ５０９のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されている。つまり、図１０〜図１２に示す製造工程では二種類のトランジスタ５０９、５１０が同時に作られるのであるが、同じ手順で作られるため、以下の説明ではトランジスタに関しては、カレント薄膜トランジスタ５１０についてのみ説明し、スイッチング薄膜トランジスタ５０９についてはその説明を省略する。
【００５８】
次に、図１０（Ｃ）に示すように、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属膜からなる導電膜をスパッタ法により形成した後、これをパターニングし、ゲート電極５１０ｇを形成する。次に、この状態で高濃度のリンイオンを打ち込み、半導体膜５２０ｂに、ゲート電極５１０ｇに対して自己整合的にソース・ドレイン領域５１０ａ、５１０ｂを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域５１０ｃとなる。
【００５９】
次に、図１０（Ｄ）に示すように、層間絶縁膜５２２を形成した後、コンタクトホール５２３、５２４を形成し、これらコンタクトホール５２３、５２４内に中継電極５２６、５２７を埋め込む。次に、層間絶縁膜５２２上に信号線、共通給電線及び走査線（図示せず）を形成する。ここで、中継電極５２７と各配線とは、同一工程で形成してもよく、その場合、中継電極５２６は、後述するＩＴＯ膜で形成されることになる。
【００６０】
次に、図１０（Ｅ）に示すように、各配線の上面を覆うように層間絶縁膜５３０を形成した後、層間絶縁膜５３０に対して中継電極５２６に対応する位置にコンタクトホール５３２を形成する。次に、コンタクトホール５３２を埋めるようにＩＴＯ膜を形成し、さらにそのＩＴＯ膜をパターニングして、信号線、共通給電線及び走査線に囲まれた所定位置に、ソース・ドレイン領域５１０ａに電気的に接続する画素電極５１１を形成する。ここで、信号線及び共通給電線、さらには走査線に挟まれた部分が、後述する正孔注入層や発光層の形成場所となる。
【００６１】
次に、図１１（Ａ）に示すように、正孔注入層や発光層の形成場所を囲むように隔壁５０５を形成する。この隔壁５０５は、仕切り部材として機能するものであり、例えばポリイミド等の絶縁性有機材料で形成するのが好ましい。隔壁５０５の膜厚については、例えば１〜２μｍの高さとなるように形成する。また、隔壁５０５は、上述した液滴吐出ヘッド２２から吐出される液体に対して撥液性を示すものが好ましい。隔壁５０５に撥液性を発現させるためには、例えば隔壁５０５の表面をフッ素系化合物などで表面処理するといった方法が採用される。フッ素化合物としては、例えばＣＦ４、ＳＦ５、ＣＨＦ３などがあり、表面処理としては、例えばプラズマ処理、ＵＶ照射処理などが挙げられる。このようにして、正孔注入層や発光層の形成場所、すなわち、これらの形成材料の塗布位置とその周囲の隔壁５０５との間には、十分な高さの段差５３５が形成される。
【００６２】
次に、図１１（Ｂ）に示すように、透明基板５０２の上面を上に向けた状態で、正孔注入層の形成材料５４０ａを、上述した液滴吐出装置１０の液滴吐出ヘッド２２より、前記隔壁５０５に囲まれた塗布位置、すなわち隔壁５０５内に選択的に塗布する。その際、形成材料５４０ａは、流動性が高いため水平方向に広がろうとするが、塗布された位置を囲んで隔壁５０５が形成されているので、形成材料５４０ａは隔壁５０５を越えてその外側に広がることがない。ここで、正孔注入層の形成材料５４０ａとしては、ポリオレフィン誘導体である３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を正孔注入材料として用い、これを水などの極性溶媒に分散させてなる分散液が好適に用いられる。但し、正孔注入材料としては、前記のものに限定されることなく、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ、Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等を用いることもできる。
【００６３】
このようにして形成材料５４０ａを液滴吐出ヘッド３４から吐出して所定位置に配置した後、熱処理装置での加熱工程で液状の形成材料５４０ａに対して乾燥処理としての熱処理を行い、形成材料５４０ａ中の分散媒を蒸発させる。その結果、図１１（Ｃ）に示すように、画素電極５１１上に固形の正孔注入層５１３ａ（画素構成要素）が形成される。
【００６４】
次に、図１２（Ａ）に示すように、透明基板５０２の上面を上に向けた状態で、上述した液滴吐出装置１０の液滴吐出ヘッド２２より液体として発光層の形成材料５４０ｂを、前記隔壁５０５内の正孔注入層５１３ａ上に選択的に塗布する。発光材料としては、例えば分子量が１０００以上の高分子材料が用いられる。具体的には、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えばルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープしたものが用いられる。なお、このような高分子材料としては、二重結合のπ電子がポリマー鎖上で非極在化しているπ共役系高分子材料が、導電性高分子でもあることから発光性能に優れるため、好適に用いられる。特に、その分子内にフルオレン骨格を有する化合物、すなわちポリフルオレン系化合物がより好適に用いられる。また、このような材料以外にも、例えば特開平１１−４０３５８号公報に示される有機ＥＬ素子用組成物、すなわち共役系高分子有機化合物の前駆体と、発光特性を変化させるための少なくとも１種の蛍光色素とを含んでなる有機ＥＬ素子用組成物も、発光層形成材料として使用可能である。このような発光材料を溶解する有機溶媒としては、非極性溶媒が好適とされ、特に発光層が正孔注入層５１３ａの上に形成されることから、この正孔注入層５１３ａに対して不溶なものが用いられる。具体的には、キシレン、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等が好適に用いられる。なお、形成材料５４０ｂの吐出による発光層の形成は、赤色の発色光を発光する発光層の形成材料、緑色の発色光を発光する発光層の形成材料、青色の発色光を発光する発光層の形成材料を、それぞれ対応する画素に吐出し塗布することによって行う。また、各色に対応する画素は、これらが規則的な配置となるように予め決められている。
【００６５】
このようにして各色の発光層形成材料５４０ｂを吐出した後、熱処理装置での加熱工程で液状の発光層形成材料５４０ｂに対して乾燥処理としての熱処理を行い、発光層形成材料５４０ｂ中の分散媒を蒸発させる。その結果、図１２（Ｂ）に示すように、正孔層注入層５１３ａ上に固形の発光層５１３ｂ（画素構成要素）が形成される。これにより、正孔層注入層５１３ａと発光層５１３ｂとからなる発光素子５１３を得る。
【００６６】
なお、形成材料５４０ｂの乾燥処理については、形成材料５４０ｂのガラス転移点未満の温度、例えば１００°未満の温度で加熱することにより、乾燥するのが好ましい。このような温度で乾燥することにより、形成材料５４０ｂ中の溶剤の蒸発速度を比較的低く抑えることができるとともに、形成材料５４０ｂの液状化による流動も抑えることができ、その結果、得られる発光層５１３ｂについても十分に平坦化することができる。また、発光層形成の際の乾燥処理によって生じる熱的ダメージが、発光層５１３ｂだけでなく正孔注入層５１３ａに対しても小さくなり、初期輝度の低下などによる表示性能の低下が抑制される。
【００６７】
次に、図１２（Ｃ）に示すように透明基板５０２の表面全体に、あるいはストライプ状に、ＬｉＦ／Ａｌ（ＬｉＦとＡｌとの積層膜）やＭｇＡｇ、あるいはＬｉＦ／Ｃａ／Ａｌ（ＬｉＦとＣａとＡｌとの積層膜）を蒸着法等によって成膜し、対向電極５１２を形成する。その後、封止を行った後、さらに配線等の各種要素を形成することにより、有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示装置５００ｐ（電気光学装置）を製造する。
【００６８】
なお、乾燥処理においては、必要に応じて減圧下での熱処理（減圧乾燥）を行ってもよい。また、乾燥処理においては、熱処理と凍結乾燥処理とを行ってもよい。
【００６９】
（その他の適用例）
なお、上記形態では、本発明を有機ＥＬ表示装置の製造工程に用いた例であったが、液晶表示装置のカラーフィルタ（画素構成要素）の形成などに本発明を適用してもよい。
【００７０】
また、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り、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明を適用した液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る液滴吐出装置の液体供給機構を模式的に示す説明図、およびこの液体供給機構に用いた液体カートリッジの斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る液体カートリッジの分解斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１に係る液体カートリッジの未使用状態の説明図、およびその使用状態の説明図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る液滴吐出装置の液体供給機構を模式的に示す説明図、およびこの液体供給機構に用いた液体カートリッジの斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る液体カートリッジの分解斜視図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２に係る液体カートリッジの未使用状態の説明図、およびその使用状態の説明図である。
【図８】本発明のその他の実施の形態に係る液体カートリッジの説明図である。
【図９】有機ＥＬ表示装置のブロック図である。
【図１０】有機ＥＬ表示装置の製造工程の手順を示す断面図である。
【図１１】有機ＥＬ表示装置の製造工程の手順を示す断面図である。
【図１２】有機ＥＬ表示装置の製造工程の手順を示す断面図である。
【符号の説明】
【００７２】
１０ 液滴吐出装置、１２、５０２ 電気光学装置用基板、２２ 液滴吐出ヘッド、８７ 外部管体、１００ 液体カートリッジ、１１０ 液体容器、１２０ 密封ケース、１２１ ケース本体、１２２ ケース蓋、１２３ シール部材、１３０ 第１の液供給口、１４０、１５０ 第２の液供給口、１４３ 内部管体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴吐出装置においてノズルに供給する液体が収納された液体カートリッジであって、
前記液体が封入された液体容器と、該液体容器が収納された密封ケースとを有し、
前記液体容器は、未使用時に閉塞状態にある第１の液供給口を備え、
前記密封ケースは、未使用時に閉塞状態にある第２の液供給口を備え、
使用時には、前記液体が前記液体容器から前記第１の液供給口および第２の液供給口を介して前記ノズルに供給されることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項２】
請求項１において、前記液体は、有機溶剤を主溶媒とする液状組成物であることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記液体容器は、袋状の液体パックであり、
前記密封ケースは、硬質のケース体であることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記第２の液供給口は、使用時に前記第１の液供給口を介して前記液体容器内に接続される内部管体を備え、
前記第２の液供給口には、使用時、前記液体容器から前記内部管体を介して供給される前記液体を前記ノズルに供給するための外部管体が外側から接続されることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項５】
請求項４において、前記密封ケースは、ケース本体と、該ケース本体の開口を開閉可能なケース蓋と、前記ケース本体と前記ケース蓋の間をシールするシール部材とを備えていることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項６】
請求項５において、前記シール部材は、フッ素系エラストマーであることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項７】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記液体容器は、前記密封ケース内に前記第１の液供給口と前記第２の液供給口が対向するように収納され、
使用時には、外側から前記第２の液供給口および前記第１の液供給口を通って前記液体容器内に外部管体が接続されることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記密封ケースは、該密封ケースの内部を外側から視認可能とする透明部分を備えていることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかにおいて、前記第１の液供給口および前記第２の液供給口はそれぞれ、管体が突き通される可撓性の栓体、あるいは管体が接続される逆止弁から構成されていることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに規定する液体カートリッジを液体供給源として用いたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１１】
請求項１０に規定する液滴吐出装置を用いて、前記液体カートリッジから供給された前記液体を前記ノズルから電気光学装置用基板上に吐出して、当該電気光学装置用基板上に画素構成要素を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１】
液滴吐出装置においてノズルに供給する液体が収納された液体カートリッジであって、
前記液体が封入された液体容器と、該液体容器が収納された密封ケースとを有し、
前記液体容器は、未使用時に閉塞状態にある第１の液供給口を備え、
前記密封ケースは、未使用時に閉塞状態にある第２の液供給口を備え、
使用時には、前記液体が前記液体容器から前記第１の液供給口および第２の液供給口を介して前記ノズルに供給されることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項２】
請求項１において、前記液体は、有機溶剤を主溶媒とする液状組成物であることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記液体容器は、袋状の液体パックであり、
前記密封ケースは、硬質のケース体であることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記第２の液供給口は、使用時に前記第１の液供給口を介して前記液体容器内に接続される内部管体を備え、
前記第２の液供給口には、使用時、前記液体容器から前記内部管体を介して供給される前記液体を前記ノズルに供給するための外部管体が外側から接続されることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項５】
請求項４において、前記密封ケースは、ケース本体と、該ケース本体の開口を開閉可能なケース蓋と、前記ケース本体と前記ケース蓋の間をシールするシール部材とを備えていることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項６】
請求項５において、前記シール部材は、フッ素系エラストマーであることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項７】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記液体容器は、前記密封ケース内に前記第１の液供給口と前記第２の液供給口が対向するように収納され、
使用時には、外側から前記第２の液供給口および前記第１の液供給口を通って前記液体容器内に外部管体が接続されることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかにおいて、前記密封ケースは、該密封ケースの内部を外側から視認可能とする透明部分を備えていることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかにおいて、前記第１の液供給口および前記第２の液供給口はそれぞれ、管体が突き通される可撓性の栓体、あるいは管体が接続される逆止弁から構成されていることを特徴とする液体カートリッジ。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに規定する液体カートリッジを液体供給源として用いたことを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１１】
請求項１０に規定する液滴吐出装置を用いて、前記液体カートリッジから供給された前記液体を前記ノズルから電気光学装置用基板上に吐出して、当該電気光学装置用基板上に画素構成要素を形成することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−１５６４４（Ｐ２００６−１５６４４Ａ）
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１９６７６２（Ｐ２００４−１９６７６２）
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月１９日（２００６．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２日（２００４．７．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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