JP2003260394A - Functional element substrate, image display device and apparatus for manufacturing the same - Google Patents

Functional element substrate, image display device and apparatus for manufacturing the same

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JP2003260394A
JP2003260394A JP2002062598A JP2002062598A JP2003260394A JP 2003260394 A JP2003260394 A JP 2003260394A JP 2002062598 A JP2002062598 A JP 2002062598A JP 2002062598 A JP2002062598 A JP 2002062598A JP 2003260394 A JP2003260394 A JP 2003260394A
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JP
Japan
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substrate
functional element
solution
functional
ejection head
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Application number
JP2002062598A
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Japanese (ja)
Inventor
Takuro Sekiya
卓朗 関谷
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To propose a manufacturing apparatus for forming functional element groups with high accuracy. <P>SOLUTION: A liquid drop 2 of a solution containing a functional material is applied between a plurality of pairs of respective element electrodes on a substrate 14 by a jet head 11. The jet head 11 is mounted on a carriage movable in a region facing the substrate 14 and the scanning by the carriage is performed while the solution jet mouth surface of the jet head 11 and the regions to be formed with the functional elements of the substrate 14 maintain a specified distance, by which the application of the liquid drop of the solution is performed. The thickness of the functional element substrate 14 is specified to ≥4 mm and ≤15 mm and a substrate holding base 13 maintains the substrate 14 nearly horizontally by positioning the surface to be applied with the liquid drop 2 of the solution of the substrate 14 so as to face upward. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、吐出装置を用いた
機能性材料の膜形成、特に膜パターン形成製造装置およ
びそれによって形成された機能性素子基板ならびにその
機能性素子基板を用いた画像表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a film formation of a functional material using an ejection device, particularly a film pattern forming and manufacturing apparatus, a functional element substrate formed by the apparatus, and an image display using the functional element substrate. Regarding the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、液晶ディスプレイに替わる自発光
型ディスプレイとして有機物を用いた発光素子の開発が
加速している。このような素子形成は、機能材料のパタ
ーン化により行われ、一般的には、フォトリソグラフィ
ー法により行われている。例えば、有機物を用いた有機
エレクトロルミネッセンス(以下有機ELと記す)素子
としては、Appl.Phys.Lett.51(1
2)、21September1987の913ページ
から示されているように低分子を蒸着法で成膜する方法
が報告されている。また、有機EL素子において、カラ
ー化の手段としては、マスク越しに異なる発光材料を所
望の画素上に蒸着して形成する方法が行われている。し
かしながら、このような真空成膜による方法、フォトリ
ソグラフィー法による方法は、大面積にわたって素子を
形成するには、工程数も多く、生産コストが高いといっ
た欠点がある。
2. Description of the Related Art In recent years, the development of a light emitting device using an organic material as a self-luminous display replacing a liquid crystal display has been accelerated. Such element formation is performed by patterning a functional material, and is generally performed by a photolithography method. For example, as an organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) element using an organic material, Appl.Phys.Let.51 (1
2), 21 September 1987, pp. 913, a method of forming a low molecular weight film by vapor deposition has been reported. Further, in the organic EL element, a method of forming different luminescent materials by vapor deposition on a desired pixel through a mask is used as a means for colorization. However, the vacuum film forming method and the photolithography method have drawbacks in that the number of steps is large and the production cost is high in order to form an element over a large area.

【0003】上述のような課題に対して、本発明者は、
上述のごとき有機EL素子に代表されるような機能性素
子形成のための、機能性材料膜の形成およびパターン化
にあたり、米国特許第3060429号、米国特許第3
298030号、米国特許第3596275号、米国特
許第3416153号、米国特許第3747120号、
米国特許第5729257号等として知られるようなイ
ンクジェット液滴付与手段によって、真空成膜法とフォ
トリソグラフィー・エッチング法等によらずに、安定的
に歩留まり良くかつ低コストで機能性材料を所望の位置
に付与することができるのではないかと考えた。
With respect to the above problems, the present inventor has
In forming and patterning a functional material film for forming a functional element represented by an organic EL element as described above, US Pat. No. 30,60429, US Pat.
298030, U.S. Pat. No. 3,596,275, U.S. Pat. No. 3,416,153, U.S. Pat. No. 3,747,120,
By using an inkjet droplet applying means known as US Pat. No. 5,729,257, a functional material can be stably provided at a desired position at a desired position without depending on a vacuum film forming method and a photolithography / etching method. I thought it could be given to.

【0004】例えば、機能性素子の一例として有機EL
素子を考えた場合、このような有機EL素子を構成する
正孔注入/輸送材料ならびに発光材料を溶媒に溶解また
は分散させた組成物を、インクジェットヘッドから吐出
させて透明電極基板上にパターニング塗布し、正孔注入
/輸送層ならびに発光材層をパターン形成すれば実現で
きると考えたのである。
For example, an organic EL is used as an example of a functional element.
When considering an element, a composition prepared by dissolving or dispersing a hole injecting / transporting material and a light emitting material forming such an organic EL element in a solvent is ejected from an inkjet head and pattern-coated on a transparent electrode substrate. It was thought that this could be achieved by patterning the hole injection / transport layer and the light emitting material layer.

【0005】しかしながら、いわゆるインクを紙に向け
て飛翔、記録を行うインクジェット記録と違い、機能性
材料を含有する溶液を安定的に飛翔させ、基板上に付与
し、高精度な機能性素子基板を製作するにはまだまだ未
解決の要素が多々存在する。とりわけ、近年、大画面デ
ィスプレイの実現が切望されているが、それに適用され
る大型の機能性(この場合発光機能)素子基板に高精度
な位置で機能性素子群を形成する技術、あるいは大型の
機能性素子基板を歩留まりよく製作する技術、さらに
は、このような大型の機能性素子基板を用いた大画面デ
ィスプレイを歩留まりよく製作する技術等、まだまだ工
夫が必要とされる。
However, unlike ink jet recording in which a so-called ink is ejected toward a paper and recording is performed, a solution containing a functional material is stably ejected and applied onto a substrate to form a highly accurate functional element substrate. There are still many unsolved elements to make. In particular, in recent years, it has been earnestly desired to realize a large-screen display. However, a technique for forming a functional element group at a highly accurate position on a large-scale functional (light emitting function in this case) element substrate applied thereto, or There is still a need to devise techniques such as a technique for producing a functional element substrate with a high yield, and a technique for producing a large screen display using such a large-sized functional element substrate with a high yield.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述のごと
き機能性素子を用いた画像表示装置の機能性素子基板製
造装置およびその製造装置によって製作される機能性素
子基板ならびにそれを用いた画像表示装置に関するもの
であり、その第1の目的は、上述のごとき機能性素子群
を形成するための製造装置を提案することにある。また
第2の目的は、より高精度にこのような機能性素子群を
形成するための製造装置を提案することにある。さらに
第3の目的は、このような機能性素子群を高精度に形成
するための製造装置の他の構成を提案することにある。
また第4の目的は、このような機能性素子群を高精度に
形成するための製造装置のさらに別の構成を提案するこ
とにある。さらに第5の目的は、このような製造装置に
よって製作され、機能性素子群が高精度な位置で形成さ
れた機能性素子基板を提案することにある。また第6の
目的は、このような製造装置によって製作された高精度
な機能性素子基板を用いた画像表示装置を提案すること
にある。さらに第7の目的は、このような画像表示装置
の表示面が破損しにくいようにすることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a functional element substrate manufacturing apparatus for an image display device using the functional element as described above, a functional element substrate manufactured by the manufacturing apparatus, and an image using the functional element substrate. The present invention relates to a display device, and a first object thereof is to propose a manufacturing device for forming the functional element group as described above. A second object is to propose a manufacturing apparatus for forming such a functional element group with higher accuracy. A third object is to propose another configuration of a manufacturing apparatus for forming such a functional element group with high accuracy.
A fourth object is to propose another configuration of the manufacturing apparatus for forming such a functional element group with high accuracy. A fifth object is to propose a functional element substrate which is manufactured by such a manufacturing apparatus and in which functional element groups are formed at highly precise positions. A sixth object is to propose an image display device using a highly accurate functional element substrate manufactured by such a manufacturing apparatus. A seventh object is to prevent the display surface of such an image display device from being easily damaged.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、第1に、基板上の複数対の各素子電極間
に、機能性材料を含有する溶液の液滴を付与される基板
と、この基板を保持する基板保持手段と、前記基板と相
対する位置に配置され前記溶液を噴射する噴射ヘッド
と、この噴射ヘッドに液滴付与情報を入力する情報入力
手段と、この入力された情報に基づいて前記噴射ヘッド
から前記溶液を噴射させ前記基板上の複数対の各素子電
極間に、前記溶液の液滴を付与し、機能性素子群を形成
する機能性素子基板の製造装置であって、前記噴射ヘッ
ドは、前記基板と相対する領域で移動可能なキャリッジ
上に搭載されるとともに、前記噴射ヘッドの溶液噴射口
面と前記基板の機能性素子が形成される領域とが、一定
の距離を保ちつつ、前記キャリッジによる走査を行いつ
つ、前記溶液の液滴付与を行う機能性素子基板の製造装
置において、該機能性素子基板の製造装置を使用して製
作される機能性素子基板の厚さを4mm以上、15mm
以下とするとともに、前記基板保持手段は、前記基板の
前記溶液の液滴が付与される面を上向きにして前記基板
をほぼ水平に保持するようにした。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention firstly applies droplets of a solution containing a functional material between a plurality of pairs of device electrodes on a substrate. A substrate, a substrate holding unit that holds the substrate, an ejection head that is disposed at a position facing the substrate and ejects the solution, and an information input unit that inputs droplet application information to the ejection head. Device for producing a functional element group by ejecting the solution from the ejection head based on the information and applying the liquid droplets of the solution between a plurality of pairs of element electrodes on the substrate The ejection head is mounted on a carriage that is movable in a region facing the substrate, and a solution ejection port surface of the ejection head and a region in which the functional element of the substrate is formed are While keeping a certain distance, In a manufacturing device of a functional element substrate for applying a droplet of the solution while performing scanning by a carriage, a thickness of the functional element substrate manufactured by using the manufacturing device of the functional element substrate is 4 mm or more, 15 mm
In addition to the following, the substrate holding means holds the substrate substantially horizontally with the surface of the substrate to which the droplets of the solution are applied facing upward.

【0008】第2に、上記第1の機能性素子基板の製造
装置において、前記基板保持手段は、前記基板を面で保
持するようにした。第3に、上記第1の機能性素子基板
の製造装置において、前記基板保持手段は、前記基板を
3点で保持するようにした。第4に、上記第1の機能性
素子基板の製造装置において、前記基板保持手段は、前
記基板を直線上の支持部と1点で保持するようにした。
第5に、上記第1〜第4のいずれか1の機能性素子基板
の製造装置によって形成され、厚さが4mm以上である
機能性素子基板とした。第6に、上記第5の機能性素子
基板と、この機能性素子基板に対向して配置されたカバ
ープレートとを有するとともに該カバープレートに用い
るガラスの厚さが前記機能性素子基板より厚い画像表示
装置とした。第7に、上記第6の画像表示装置におい
て、前記ガラスは強化ガラスとした。
Secondly, in the above-mentioned first functional element substrate manufacturing apparatus, the substrate holding means holds the substrate on its surface. Thirdly, in the above-mentioned first functional element substrate manufacturing apparatus, the substrate holding means holds the substrate at three points. Fourthly, in the first functional element substrate manufacturing apparatus, the substrate holding means holds the substrate at a single point with the linear support portion.
Fifthly, the functional element substrate is formed by any one of the first to fourth functional element substrate manufacturing apparatuses and has a thickness of 4 mm or more. Sixth, an image in which the fifth functional element substrate and a cover plate arranged to face the functional element substrate are provided, and the thickness of glass used for the cover plate is thicker than that of the functional element substrate. It was used as a display device. Seventh, in the sixth image display device, the glass is tempered glass.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】図1は、機能性素子の一例として
有機EL素子を考えた場合の例を説明するための図で、
ここでは、モザイク状に区切られたITO(インジウム
チンオキサイド)透明電極パターン4、および透明電極
部分を囲む障壁3付きガラス基板5の当該電極上に、
赤、緑、青に発色する有機EL材料を溶解した溶液2を
各色モザイク状に配列するように、ノズル1より付与す
る例を示している。溶液の組成は、例えば、以下のとお
りである。 溶液組成物 溶媒 …… ドデシルベンゼン/ジクロロベンゼン(1
/1,体積比) 赤 …… ポリフルオレン /ペリレン染料(98/
2,重量比) 緑 …… ポリフルオレン /クマリン染料(98.
5/1.5,重量比) 青 …… ポリフルオレン
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a diagram for explaining an example in which an organic EL element is considered as an example of a functional element.
Here, on the ITO (indium tin oxide) transparent electrode pattern 4 partitioned in a mosaic shape, and on the electrode of the glass substrate 5 with the barrier 3 surrounding the transparent electrode portion,
An example is shown in which a solution 2 in which an organic EL material that develops red, green, and blue is dissolved is applied from a nozzle 1 so as to be arranged in a mosaic pattern for each color. The composition of the solution is, for example, as follows. Solution composition solvent: Dodecylbenzene / dichlorobenzene (1
/ 1, volume ratio) Red …… Polyfluorene / Perylene dye (98 /
2, weight ratio) Green …… Polyfluorene / coumarin dye (98.
5 / 1.5, weight ratio) Blue …… Polyfluorene

【0010】固形物の溶媒に対する割合は、例えば0.
4%(重量/体積)とされる。ここで、このような溶液
を付与された基板は、例えば、100℃で加熱し、溶媒
を除去してからこの基板上に適当な金属マスクをしてア
ルミニウムを2000オングストローム蒸着し(不図
示)、ITOとアルミニウムよりリード線を引き出し、
ITOを陽極、アルミニウムを陰極として素子が完成す
る。印加電圧は15ボルト程度で所定の形状で赤、緑、
青色に発光する素子が得られる。そして、このような素
子を構成した基板は、ガラスあるいはプラスチック等の
透明カバープレートを対向配置、ケーシング(パッケー
ジング)することにより、自発光型の有機ELディスプ
レイ等の画像表示装置とすることができる。
The ratio of solid to solvent is, for example, 0.1.
4% (weight / volume). Here, the substrate provided with such a solution is heated at, for example, 100 ° C. to remove the solvent, and then a suitable metal mask is applied on the substrate to vapor-deposit aluminum to 2000 Å (not shown). Lead wire from ITO and aluminum,
A device is completed using ITO as an anode and aluminum as a cathode. The applied voltage is about 15 Volts, and the shape is red, green,
A device that emits blue light is obtained. The substrate having such an element can be used as an image display device such as a self-luminous organic EL display by arranging a transparent cover plate such as glass or plastic so as to face each other and casing (packaging). .

【0011】なお、ここでは、機能性素子の一例として
有機EL素子を考えた場合であるが、必ずしもこのよう
な素子、材料に限定されるものではない。例えば、機能
性素子を考えた場合、パラジウム系の化合物を含有する
溶液が使用される。この場合は最終形態としては、この
機能性素子基板に蛍光体を具備したフェースプレートを
対向配置してパッケージングされた電子放出型ディスプ
レイとなる。また、機能性素子として有機トランジスタ
なども好適に製作できる。また、上記例の障壁3を形成
するためのレジスト材料なども本発明に使用する溶液と
して利用される。
Although an organic EL element is considered as an example of a functional element here, the element and material are not necessarily limited to such an element. For example, when considering a functional element, a solution containing a palladium-based compound is used. In this case, the final form is an electron-emitting display in which a face plate provided with a phosphor is disposed opposite to this functional element substrate and packaged. Also, an organic transistor or the like can be suitably manufactured as the functional element. Further, the resist material for forming the barrier 3 in the above example is also used as the solution used in the present invention.

【0012】ここで、上述のような機能性材料を含有し
た溶液を付与する手段として、本発明では、インクジェ
ットの技術が適用される。以下にその具体的方法を説明
する。図2は、本発明の機能性素子基板の製造装置の一
実施例を説明するための図で、図中、11は噴射ヘッ
ド、12はキャリッジ、13は基板保持台、14は機能
性素子群を形成する基板、15は機能性材料を含有する
溶液の供給チューブ、16は信号供給ケーブル、17は
噴射ヘッドコントロールボックス、18はキャリッジ2
のX方向スキャンモータ、19はキャリッジ2のY方向
スキャンモータ、20はコンピュータ、21はコントロ
ールボックス、22(22X1,22Y1,22X2,2
Y2)は、基板位置決め/保持手段である。この場合、
基板保持台13に置かれた基板14の前面を噴射ヘッド
11がキャリッジ走査により移動し、機能性材料を含有
する溶液を噴射付与する。
Here, as the means for applying the solution containing the functional material as described above, the ink jet technique is applied in the present invention. The specific method will be described below. FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of the apparatus for manufacturing a functional element substrate of the present invention, in which 11 is an ejection head, 12 is a carriage, 13 is a substrate holder, and 14 is a functional element group. A substrate for forming a substrate, 15 a supply tube for a solution containing a functional material, 16 a signal supply cable, 17 an ejection head control box, 18 a carriage 2
X-direction scan motor, 19 is a Y-direction scan motor of the carriage 2, 20 is a computer, 21 is a control box, 22 (22 X1 , 22 Y1 , 22 X2 , 2
2 Y2 ) is a substrate positioning / holding means. in this case,
The jet head 11 moves on the front surface of the substrate 14 placed on the substrate holder 13 by scanning the carriage, and jets the solution containing the functional material.

【0013】図3により本発明のより特徴的な点につい
て説明する。ここでは、本発明の機能性素子基板の製造
装置において、製作される機能性素子基板14が機能性
素子基板保持手段13の上に、溶液の液滴2が付与され
る面を上向きにして、かつほぼ水平(重力作用方向であ
る鉛直方向に対してほぼ90°)に保持されることを示
している。このような配置、構成にする理由は、溶液の
液滴付与時の液滴の飛翔安定性および基板上への着弾精
度を維持するためである。つまり溶液の液滴が付与され
る面を上向きにし、噴射ヘッド11から噴射される溶液
の飛翔方向を重力作用方向と同じにして飛翔安定性を
得、基板上の狙いの位置に高精度に付着するようにして
いるのである。
A more characteristic point of the present invention will be described with reference to FIG. Here, in the functional device substrate manufacturing apparatus of the present invention, the manufactured functional device substrate 14 is placed on the functional device substrate holding means 13 with the surface to which the droplet 2 of the solution is applied facing upward, In addition, it is held substantially horizontally (almost 90 ° with respect to the vertical direction, which is the direction of gravity). The reason for adopting such an arrangement and configuration is to maintain the flight stability of the liquid droplets when the liquid droplets are applied and the landing accuracy on the substrate. That is, the surface to which the liquid droplets of the solution are applied is directed upward, the flight direction of the solution jetted from the jet head 11 is made the same as the direction of gravity action, and flight stability is obtained, and the solution is attached to the target position on the substrate with high precision. I am trying to do it.

【0014】さらに、本発明では、溶液を基板上の狙い
の位置に高精度に付着するために、本発明に使用される
大画面用の基板の精度、ならびに機械的な強度も維持す
るようにしている。具体的には、本発明に使用される基
板は、厚さを4mm以上のものを用いるようにしてい
る。基板としては、石英ガラス、Na等の不純物含有量
を低減させたガラス、青板ガラス、SiO2を表面に堆
積させたガラス基板およびアルミナ等のセラミックス基
板等が用いられるが、一般に、これらの材料は、金属な
どと違ってもろく破損しやすい。よって、ある厚さ以上
にしないと、機能性素子基板製作時や製作前後の基板の
洗浄等の前処理の際、あるいは基板搬送時に基板が破損
するという不具合がある。
Further, in the present invention, in order to deposit the solution at a target position on the substrate with high precision, the precision and mechanical strength of the large screen substrate used in the present invention should be maintained. ing. Specifically, the substrate used in the present invention has a thickness of 4 mm or more. As the substrate, quartz glass, glass having a reduced content of impurities such as Na, soda lime glass, a glass substrate having SiO 2 deposited on the surface thereof, and a ceramics substrate such as alumina are generally used. Even if it is different from metal, it is brittle and easily damaged. Therefore, if the thickness is not more than a certain value, there is a problem that the substrate is damaged at the time of manufacturing the functional element substrate, pretreatment such as cleaning of the substrate before and after manufacturing, or at the time of transferring the substrate.

【0015】一般に、青板ガラスなどは、500kg/
cm2程度の湾曲強度をもっているが、いわゆる風冷強
化法と呼ばれるガラスの強化手段によって、1500k
g/cm2程度の湾曲強度をもつ強化ガラスとし、それ
を基板に使用するのも一つの選択肢である。その際、通
常4mm〜15mmの厚さのものまでこの手法によって
上記のような1500kg/cm2程度の湾曲強度をも
つものとすることができる。厚さが3mm以下の場合に
は、風冷強化法では、上記のような1500kg/cm
2という湾曲強度をもたせることはできないが、半強化
ガラスとすることは可能である。なお、ガラスの強化法
として、風冷強化法をあげたが、ガラス表面のイオンを
置換することによって表面に圧縮歪みを与える化学強化
法も有効な手段である。
Generally, soda lime glass is 500 kg /
Although it has a bending strength of about cm 2, it is 1500 k by the so-called wind-cooling strengthening method of glass.
One of the options is to use tempered glass having a bending strength of about g / cm 2 and use it as a substrate. In this case, even with a thickness of 4 mm to 15 mm, the bending strength of about 1500 kg / cm 2 can be obtained by this method. When the thickness is 3 mm or less, 1500 kg / cm as described above by the air cooling strengthening method.
Although it cannot have a bending strength of 2, it can be semi-tempered glass. As the glass strengthening method, the air-cooling strengthening method has been mentioned, but a chemical strengthening method of giving compressive strain to the surface by substituting ions on the glass surface is also an effective means.

【0016】本発明の機能性素子基板は高画質の画像表
示装置に適用するために、溶液の液滴の基板上への高精
度な着弾精度を必要としている。その際、高精度な着弾
精度を得るためには、基板の変形、たわみ等があっては
ならないし、またそれらに起因して高精度な搬送が行え
なかったりするようなことがあってはならない。本発明
は200mm×300mm程度の中画面〜2000mm
×3000mm程度の大画面の画像表示装置に好適に適
用されるものであるが、その際、上記のような破損、あ
るいは変形等に起因する機能性素子の精度低下があって
はならず、本発明ではこれらの点に鑑み、基板の厚さを
4mm以上としている。なおこの4mmという値は、前
述のような強化ガラスが通常安定して製作できる値であ
る。
In order to apply the functional element substrate of the present invention to an image display device of high image quality, it is necessary for the droplets of the solution to be deposited on the substrate with high precision. At that time, in order to obtain high-accuracy landing accuracy, there should be no deformation, flexure, etc. of the substrate, and it should not happen that high-accuracy transfer cannot be performed. . The present invention has a middle screen of about 200 mm × 300 mm to 2000 mm
The present invention is preferably applied to an image display device having a large screen of about × 3000 mm, but at that time, the accuracy of the functional element should not decrease due to the damage or deformation as described above. In view of these points, the invention sets the thickness of the substrate to 4 mm or more. The value of 4 mm is a value at which the above-mentioned tempered glass can usually be stably manufactured.

【0017】さらに、機能性素子製作時の基板の変形を
抑えるために溶液の液滴が付与される面を上向きにして
基板をほぼ水平(重力作用方向である鉛直方向に対して
ほぼ90°)に保持するようにしている。図4は、図3
の機能性素子基板保持手段13の上に保持した機能性素
子基板14を上から見た図(平面図、噴射ヘッド11は
省略)である。
Further, in order to suppress the deformation of the substrate during the production of the functional element, the surface of the substrate is substantially horizontal (almost 90 ° with respect to the vertical direction which is the direction of gravity) with the surface on which the solution droplets are applied facing upward. I am trying to hold it. FIG. 4 shows FIG.
3 is a view of the functional element substrate 14 held on the functional element substrate holding means 13 as viewed from above (plan view, the ejection head 11 is omitted). FIG.

【0018】さらに、図3、図4よりわかるように、本
発明では機能性素子基板保持手段13で基板14を保持
する際に、基板14を面で保持するようにしている。つ
まり、本発明では機能性素子基板保持手段13で基板1
4を保持する際に、基板14を垂直やあるいは傾斜をつ
けて立てかけたりするのではなく、溶液の液滴が付与さ
れる面を上向きにして基板14をほぼ水平に保持し、か
つ機能性素子基板保持手段13で基板14を保持する際
に基板14を面で保持し、200mm×300mm程度
の中画面〜2000mm×3000mm程度の大画面の
画像表示装置に適用するような基板であっても、基板の
自重による変形をなくし、高精度な機能性素子基板を製
作するようにしているのである。なお、基板厚さの上限
であるが、基板製作コスト上、あるいは基板素材の製作
のしやすさ、重量面からの搬送のしやすさ等から、最大
50mm程度にしておくことが望ましい。
Further, as can be seen from FIGS. 3 and 4, in the present invention, when the functional element substrate holding means 13 holds the substrate 14, the substrate 14 is held by the surface. That is, in the present invention, the substrate 1 is held by the functional element substrate holding means 13.
When holding 4, the substrate 14 is not held vertically or inclined while standing, but the surface on which the liquid droplets of the solution are applied faces upward and the substrate 14 is held substantially horizontally, and the functional element is provided. Even when the substrate 14 is held by the surface when the substrate 14 is held by the substrate holding means 13, the substrate may be applied to an image display device having a medium screen of about 200 mm × 300 mm to a large screen of about 2000 mm × 3000 mm. The deformation of the substrate due to its own weight is eliminated and a highly accurate functional element substrate is manufactured. Although it is the upper limit of the substrate thickness, it is desirable to set it to about 50 mm at maximum in view of the cost of producing the substrate, the ease of producing the substrate material, the ease of transportation from the weight side, and the like.

【0019】図5、図6は、本発明の基板保持手段の他
の構成例を示したものであり、図5は、基板14を3点
13a,13b,13cで保持した場合、図6は、基板
14を直線上の支持部131と1点132で保持した場合
の、機能性素子基板保持手段13の上に保持した機能性
素子基板14を上から見た図(平面図)である。機能性
素子基板14の下の3点の保持部(図5)、あるいは直
線上の支持部と1点の保持部(図6)は、直接見えない
ので点線で示した。図7は、図6の構成を理解するため
に、図6のA−A線断面図を示したものである。3点で
保持する場合(図5)ならびに直線上の支持部と1点で
保持する場合(図6)は、ともに幾何学的に見れば、保
持部(支持部)が1平面を形成するので、機能性素子基
板を安定して保持できるという利点がある。
5 and 6 show another example of the structure of the substrate holding means of the present invention. FIG. 5 shows the case where the substrate 14 is held at three points 13a, 13b and 13c. , A plan view of the functional element substrate 14 held on the functional element substrate holding means 13 when the substrate 14 is held by a linear support portion 13 1 and one point 13 2 . is there. The holding portions at three points (FIG. 5) below the functional element substrate 14, or the support portions on a straight line and the holding portion at one point (FIG. 6) are shown by dotted lines because they cannot be seen directly. FIG. 7 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 6 in order to understand the configuration of FIG. In the case of holding at three points (FIG. 5) and the case of holding at a linear support portion and at one point (FIG. 6), the holding portion (support portion) forms one plane when viewed geometrically. The advantage is that the functional element substrate can be stably held.

【0020】これに反する例として、例えば、図5の3
点で保持するかわりに4点(あるいはそれ以上)で保持
する例を考えてみる。これら4点の各位置の高さをかな
りの高精度でそろえたとしても、機能性素子基板を安定
に保持することは、困難を極める。すなわち、3点によ
って1つの幾何学平面が規定されるため、4点で保持す
るということはどうしても余分な1点が存在するため
に、機能性素子基板保持面が幾何学に1平面とならず2
平面となり、安定に保持できず、ぐらつきが生じること
になる。要するに、本発明のポイントは、機能性素子基
板14の裏面が平面であり、これを支える機能性素子基
板保持手段13の基板保持面も、幾何学的に平面を構成
するようにし、両平面が物理的あるいは幾何学的に密着
するようにすることによって、機能性素子基板がぐらつ
くことなく安定に保持できるようにし、溶液噴射による
機能性素子形成を高精度に行うようにしているのであ
る。
As an example contrary to this, for example, 3 in FIG.
Consider an example of holding at 4 points (or more) instead of holding at points. Even if the heights of these four points are aligned with high accuracy, it is extremely difficult to hold the functional element substrate stably. That is, since one geometrical plane is defined by three points, holding at four points inevitably means that there is an extra one point, and therefore the functional element substrate holding surface does not have one geometrical plane. Two
It becomes a flat surface, cannot be stably held, and wobble occurs. In short, the point of the present invention is that the back surface of the functional element substrate 14 is a flat surface, and the substrate holding surface of the functional element substrate holding means 13 that supports this is also geometrically configured to be a flat surface. By physically or geometrically adhering to each other, the functional element substrate can be stably held without wobbling, and the functional element formation by solution injection is performed with high accuracy.

【0021】次に、図8により吐出ヘッドユニット(噴
射ヘッド)11の構成を説明する。図8において、32
は基板14上の画像情報を取り込む検出光学系であり、
液滴43を吐出させるインクジェットヘッド33に近接
し、検出光学系32の光軸41および焦点位置と、イン
クジェットヘッド33による液滴43の着弾位置44と
が一致するよう配置されている。また、検出光学系32
には、CCDカメラとレンズとを用いている。なお、検
出光学系32とインクジェットヘッド33との位置関係
は、ヘッドアライメント微動機構34とヘッドアライメ
ント制御機構31により精密に制御できるようになって
いる。
Next, the structure of the ejection head unit (ejection head) 11 will be described with reference to FIG. In FIG. 8, 32
Is a detection optical system for capturing image information on the substrate 14,
The optical axis 41 and the focus position of the detection optical system 32 and the landing position 44 of the droplet 43 by the inkjet head 33 are arranged in close proximity to the inkjet head 33 that ejects the droplet 43. In addition, the detection optical system 32
For this, a CCD camera and a lens are used. The positional relationship between the detection optical system 32 and the inkjet head 33 can be precisely controlled by the head alignment fine movement mechanism 34 and the head alignment control mechanism 31.

【0022】噴射ヘッド11は、任意の液滴を定量吐出
できるものであれば如何なる機構でも良く、特に数10
ng程度の液滴を形成できるインクジェット方式の機構
が望ましい。インクジェット方式としては、圧電素子
(ピエゾ素子)を利用したドロップオンデマンド型イン
クジェット方式、ヒータの熱エネルギを利用して気泡を
発生させるバブルインクジェット方式、あるいは荷電制
御方式(連続流方式)等いずれのものでも構わない。液
滴43の材料(溶液)は、例えば、O−ジクロロベンゼ
ン/ドデシルベンゼンの混合溶液にポリヘキシルオキシ
フェニレンビニレンを0.2重量パーセント混合した溶
液が用いられる。
The jet head 11 may have any mechanism as long as it can discharge arbitrary droplets quantitatively, and in particular, several tens.
An inkjet mechanism that can form droplets of about ng is desirable. As the inkjet method, any one such as a drop-on-demand type inkjet method using a piezoelectric element (piezo element), a bubble inkjet method that generates bubbles using thermal energy of a heater, or a charge control method (continuous flow method) But it doesn't matter. As the material (solution) of the droplet 43, for example, a solution obtained by mixing 0.2 wt% of polyhexyloxyphenylene vinylene in a mixed solution of O-dichlorobenzene / dodecylbenzene is used.

【0023】上述の液滴43を吐出ヘッドユニット(噴
射ヘッド)11により所望の素子電極42部に付与する
際には、付与すべき位置を検出光学系32と画像識別装
置(不図示)とで計測し、その計測データ、吐出ヘッド
ユニット(噴射ヘッド)11の吐出口面と機能性素子基
板14の距離、両者の相対移動速度に基づいて補正座標
を生成し、この補正座標通りに機能性素子基板14の面
前面に吐出ヘッドユニット(噴射ヘッド)11をキャリ
ッジ往査しながら液滴を付与する。検出光学系32とし
ては、CCDカメラ等とレンズを組み合わせたものを用
い、画像識別装置としては、市販のもので画像を2値化
しその重心位置を求めるもの等を用いることができる。
When the above-described droplet 43 is applied to the desired element electrode 42 by the ejection head unit (ejection head) 11, the position to be applied is determined by the detection optical system 32 and the image identification device (not shown). Measurement is performed, correction coordinates are generated based on the measured data, the distance between the ejection port surface of the ejection head unit (ejection head) 11 and the functional element substrate 14, and the relative movement speed between the two, and the functional element is generated according to the corrected coordinates. Droplets are applied to the front surface of the substrate 14 while the ejection head unit (ejection head) 11 is being moved forward in the carriage. A combination of a CCD camera and a lens may be used as the detection optical system 32, and a commercially available one that binarizes the image and obtains the barycentric position thereof may be used as the image identification device.

【0024】以上の説明より明らかなように、本発明の
機能性素子基板14は、導電性薄膜となる元素あるいは
化合物を含有する溶液をインクジェットの原理で空中を
飛翔させ、基板上に液滴として付与して製作されるもの
である。なお、このような液滴およびドットを形成する
ための具体的な条件を以下に示す。使用した溶液は、前
述のO−ジクロロベンゼン/ドデシルベンゼンの混合溶
液にポリヘキシルオキシフェニレンビニレンを0.2重
量パーセント混合した溶液である。
As is clear from the above description, in the functional device substrate 14 of the present invention, a solution containing an element or a compound to be a conductive thin film is made to fly in the air by the principle of ink jet, and droplets are formed on the substrate. It is produced by giving. Specific conditions for forming such droplets and dots are shown below. The solution used is a solution obtained by mixing 0.2 wt% of polyhexyloxyphenylene vinylene with the above-mentioned mixed solution of O-dichlorobenzene / dodecylbenzene.

【0025】また使用した噴射ヘッドは、エッジシュー
タ型のサーマルインクジェット方式と同等の構造(ただ
しインクではなく、上記溶液を使用)とした。1つのド
ット径が約Φ45μmとなるようにした場合の噴射ヘッ
ドは、ノズル径はΦ25μm、発熱体サイズは25μm
×90μm(抵抗値119Ω)で、駆動電圧を22.6
V、パルス幅を6μs、駆動周波数を10kHzで駆動
し、1滴形成のエネルギを約25.8μJとし、その時
の液滴の噴射速度は、重力作用を受けるように下方に向
けて飛翔させ、約7.5m/sであった。なお、以上の
溶液および噴射の条件は、素子電極42の距離が140
μmであり、図9は、そこに4滴441〜444付着させ
て、1つの機能性素子部を形成する場合の1例であり、
本発明はこの条件に限定されるものではない。
The jet head used had a structure equivalent to that of an edge shooter type thermal ink jet system (however, the above solution was used instead of ink). When the diameter of one dot is about Φ45 μm, the ejection head has a nozzle diameter of Φ25 μm and a heating element size of 25 μm.
× 90μm (resistance 119Ω), drive voltage 22.6
V, and the pulse width 6 .mu.s, drives the drive frequency 10KH z, the energy of a drop formed about 25.8MyuJ, ejection speed of the droplets at that time, by ejecting downward to receive the gravity, It was about 7.5 m / s. It should be noted that the above solution and jet conditions are set such that the distance between the device electrodes 42 is 140
9 μm, and FIG. 9 shows an example of the case where four droplets 44 1 to 44 4 are attached to form one functional element portion,
The present invention is not limited to this condition.

【0026】例えば、図10は同様に素子電極42の距
離が140μmであるが、6滴(441〜446)×2列
(A列+B列)=12滴付着させて機能性素子を形成す
る場合である。この例では、ドット径は約Φ22μmで
ある。この場合、使用する噴射ヘッドはノズル径が、Φ
14μmのものが使用され、また、それに対応して、発
熱体サイズは14μm×60μm(抵抗値103Ω)と
したものであり、駆動電圧を11.7V、パルス幅を4
μs、駆動周波数を16kHzで駆動し、1滴形成のエ
ネルギを約5.3μJとして液滴を噴射させた。そし
て、その時の液滴の噴射速度は上記の場合と同様に重力
作用を受けるように下方に向けて飛翔させ、約6.5m
/sであった。
[0026] For example, FIG. 10 is a 140μm distance element electrodes 42 as well, form a 6 drops (44 1 ~44 6) × 2 columns (A column + B columns) = 12 drops deposited allowed to functional elements This is the case. In this example, the dot diameter is approximately Φ22 μm. In this case, the jet head used has a nozzle diameter of Φ
The size of the heating element is 14 μm and the size of the heating element is 14 μm × 60 μm (resistance 103 Ω). The driving voltage is 11.7 V and the pulse width is 4
.mu.s, the driving frequency to drive at 16kH z, jetted droplets energy of a drop formed as approximately 5.3MyuJ. Then, the jet speed of the liquid droplets at that time is set to about 6.5 m by flying downward so as to be affected by gravity as in the above case.
Was / s.

【0027】また、素子電極42の距離も140μmに
限定されるものではなく、より高精細な画像表示装置を
製作するには機能性素子基板の機能性素子も高密度に配
列させる必要があり、例えば、素子電極42の距離が5
0μmであるような場合もある。その場合も、使用する
噴射ヘッドは、上記のようなノズル径がΦ14μmのも
のおよび発熱体サイズ、駆動条件等もそれに準じて適宜
選ばれる。つまり、本発明では、素子電極42の距離お
よび要求される機能性素子の精度に応じ、付着させる液
滴数は、1〜30滴程度まで適宜選択し、最適な条件で
機能性素子を形成するのであり、特別な条件に限定され
るものではない。なお、付着させる液滴数は使用する噴
射ヘッドのノズル径にも依存するが、最大30滴程度に
とどめておくことが、生産性の面から望ましい(より微
小な滴をより多く付着させることも可能であるが、生産
性が低下しコスト面で不利になる。)。
The distance between the element electrodes 42 is not limited to 140 μm, and it is necessary to arrange the functional elements on the functional element substrate at a high density in order to manufacture a higher definition image display device. For example, the distance between the device electrodes 42 is 5
In some cases, it may be 0 μm. Also in this case, the jet head used has a nozzle diameter of Φ14 μm as described above, a heating element size, driving conditions, etc., and is appropriately selected. That is, in the present invention, the number of droplets to be deposited is appropriately selected from about 1 to 30 droplets according to the distance of the element electrode 42 and the required accuracy of the functional element, and the functional element is formed under the optimum conditions. Therefore, it is not limited to special conditions. The number of droplets to be deposited depends on the nozzle diameter of the ejection head to be used, but it is desirable to keep the maximum to about 30 droplets from the viewpoint of productivity (more fine droplets may be deposited. It is possible, but productivity is reduced and it is disadvantageous in terms of cost.)

【0028】次に、図11を用いて、本発明に使用する
噴射ヘッドについて説明する。図11では、噴射ヘッド
50は、ノズル60を4個有するものを例として示して
いる。この噴射ヘッド50は、発熱体基板51と蓋基板
61とを接合させることにより形成されており、発熱体
基板51は、シリコン基板52上にウエハプロセスによ
って個別電極53と共通電極54とエネルギ作用部であ
る発熱体55とを形成することによって構成されてい
る。なお、図11(A)は、発熱体基板51と蓋基板6
1を接合させてインクジェットヘッドとした場合の斜視
図、図11(B)は分解図、図11(C)は蓋基板61
を裏側から見た図である。
Next, the jet head used in the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the ejection head 50 has four nozzles 60 as an example. The jet head 50 is formed by joining a heating element substrate 51 and a lid substrate 61, and the heating element substrate 51 is formed on a silicon substrate 52 by a wafer process by an individual electrode 53, a common electrode 54, and an energy acting portion. And a heating element 55 which is Note that FIG. 11A shows the heating element substrate 51 and the lid substrate 6.
FIG. 11B is an exploded view when FIG. 1 is joined to form an ink jet head, and FIG. 11C is a cover substrate 61.
It is the figure which looked at from the back side.

【0029】一方、前記蓋基板61には、機能性材料を
含有する溶液が導入される流路を形成するための溝62
と、流路に導入される前記溶液を収容する共通液室(図
示せず)を形成するための凹部領域63とが形成されて
おり、これらの発熱体基板51蓋基板61とを図11
(A)に示すように接合させることにより、前記流路及
び前記共通液室が形成される。なお、発熱体基板51と
蓋基板61とを接合させた状態においては、前記流路の
底面部に前記発熱体55が位置し、流路の端部にはこれ
らの流路に導入された溶液の一部を液滴として吐出させ
るための前記ノズル60が形成されている。また、前記
蓋基板61には、供給手段(図示せず)によって前記供
給液室内に溶液を供給するための溶液流入口64が形成
されている。
On the other hand, the lid substrate 61 has a groove 62 for forming a flow path into which a solution containing a functional material is introduced.
And a recessed region 63 for forming a common liquid chamber (not shown) for containing the solution introduced into the flow path, and these heating element substrate 51 and lid substrate 61 are shown in FIG.
By joining as shown in (A), the flow path and the common liquid chamber are formed. In the state where the heating element substrate 51 and the lid substrate 61 are bonded, the heating element 55 is located on the bottom surface of the flow path, and the solution introduced into these flow paths is at the end of the flow path. The nozzle 60 for discharging a part of the liquid droplets is formed. Further, the lid substrate 61 is formed with a solution inlet 64 for supplying a solution into the supply liquid chamber by a supply means (not shown).

【0030】図11に示した例では4ノズルの噴射ヘッ
ドを示しているが、このようなマルチノズル型の噴射ヘ
ッドを用いると大変効率的に機能性素子を形成すること
ができる。なお、図11の例では4ノズルの噴射ヘッド
を示しているが、必ずしも4ノズルに限定されるもので
はなく、ノズル数が多ければ多いほど機能性素子の形成
が効率的になることはいうまでもない。ただし、単純に
多くすればよいということではなく、多くすれば噴射ヘ
ッドも高価になり、また噴射ノズルの目詰まりによる確
率も高くなるので、それらも考慮し装置全体のバランス
(装置コストと機能性素子の製作効率のバランス)を考
えて決められる。
Although the example shown in FIG. 11 shows an ejection head having four nozzles, the use of such a multi-nozzle type ejection head makes it possible to form a functional element very efficiently. Note that the example of FIG. 11 shows an ejection head with four nozzles, but it is not necessarily limited to four nozzles, and it goes without saying that the greater the number of nozzles, the more efficient the formation of the functional element. Nor. However, this does not mean simply increasing the number, but if the number is increased, the ejection head will be more expensive, and the probability of clogging of the ejection nozzle will also increase. It is decided in consideration of the balance of manufacturing efficiency of elements.

【0031】また、ノズル数だけではなく、ノズル列配
列長さ(噴射ヘッドの有効噴射幅)についても、同様の
考えが必要である。すなわち、単純にノズル列配列長さ
(噴射ヘッドの有効噴射幅)を多くすればよいというこ
とではなく、これも装置全体のバランス(装置コストと
機能性素子の製作効率のバランス)を考えて決められ
る。
Further, not only the number of nozzles but also the nozzle array arrangement length (effective ejection width of the ejection head) requires the same consideration. In other words, it is not necessary to simply increase the nozzle array arrangement length (effective ejection width of the ejection head), but this is also determined in consideration of the balance of the entire device (balance between device cost and manufacturing efficiency of functional elements). To be

【0032】1例をあげると、本発明では、マルチノズ
ルのノズル列配列長さ(噴射ヘッドの有効噴射幅)は、
素子電極42間距離と同等もしくはそれより大となるよ
うにノズルの数およびその配列密度を決めている。ただ
し、ここで、それより大となるようにするというのは、
無制限に大ということではなく、素子電極42間の距離
より少し大ということである。つまり、本発明の基本的
な考え方は、素子電極42間の距離と同等のノズル列配
列長さ(噴射ヘッドの有効噴射幅)を確保した噴射ヘッ
ドとすることにより、噴射ヘッドのコストを最小限にお
さえ、かつ素子電極42間の距離と同等のノズル列配列
長さ(噴射ヘッドの有効噴射幅)とすることにより、効
率的に機能性素子を製作しようというものである。
As an example, in the present invention, the nozzle array arrangement length of the multi-nozzle (effective ejection width of the ejection head) is
The number of nozzles and the array density thereof are determined so as to be equal to or larger than the distance between the element electrodes 42. However, here, to make it larger than that,
It is not a limitlessly large value, but is a little larger than the distance between the device electrodes 42. That is, the basic idea of the present invention is to minimize the cost of the ejection head by using the ejection head in which the nozzle array arrangement length (effective ejection width of the ejection head) equivalent to the distance between the element electrodes 42 is secured. In addition, the functional element can be efficiently manufactured by keeping the nozzle array arrangement length (effective ejection width of the ejection head) equal to the distance between the element electrodes 42.

【0033】より、具体的な数値を、上述のように、4
滴の液滴を素子電極42の140μm間を埋めるパター
ンを形成するように打ち込む場合の例で説明する。この
場合、本発明では、図11に示した4ノズルのノズル列
配列長さ(噴射ヘッドの有効噴射幅、言い換えるなら
ば、両端ノズル間距離)は、約127μm(素子電極4
2の140μm間とほぼ同等の長さとみなせる)とさ
れ、各ノズル間距離は約42.3μmとしている。つま
り、この場合、いわゆるインクジェットプリンタでいう
ところの600dpi(dot per inch)相
当のノズル配列密度をもつ噴射ヘッドを使用したもので
ある。
From the above, a more specific numerical value is set to 4 as described above.
An example will be described in which droplets of a droplet are ejected so as to form a pattern that fills 140 μm of the element electrode 42. In this case, in the present invention, the nozzle array arrangement length of four nozzles (effective ejection width of the ejection head, in other words, the distance between the nozzles at both ends) shown in FIG. 11 is about 127 μm (element electrode 4).
The length between the nozzles can be regarded as approximately equal to 140 μm), and the distance between the nozzles is about 42.3 μm. That is, in this case, an ejection head having a nozzle array density equivalent to 600 dpi (dot per inch), which is a so-called inkjet printer, is used.

【0034】なお、以上は、図11に示した4ノズルの
噴射ヘッドで説明したが、各ノズル間距離が約42.3
μmの6ノズルの噴射ヘッドとすることも考えられる。
この場合、6ノズルのノズル列配列長さ(噴射ヘッドの
有効噴射幅、言い換えるならば、両端ノズル間距離)
は、約212μm(素子電極42の140μm間より大
とみなせる)とされ、素子電極42間距離をノズル列配
列長さが余裕をもってカバーし、効率的に機能性素子を
製作することができる。
Although the above description has been made with reference to the 4-nozzle jet head shown in FIG. 11, the distance between the nozzles is about 42.3.
It is also conceivable to use an ejection head having 6 μm nozzles.
In this case, the nozzle array arrangement length of 6 nozzles (effective ejection width of the ejection head, in other words, the distance between the nozzles at both ends)
Is about 212 μm (which can be regarded as larger than 140 μm between the element electrodes 42), and the distance between the element electrodes 42 can be covered with a sufficient length of nozzle array arrangement, and a functional element can be efficiently manufactured.

【0035】なお、図1で障壁3の中に液滴を噴射付与
する例を示しているが、図9、図10に示した機能性素
子群を形成するに当たっては、図1に示したような障壁
3はなく、平板上の基板に直接電極パターン形成や、液
滴付与による機能性素子を形成していることをことわっ
ておく。
Although FIG. 1 shows an example in which droplets are jetted and imparted into the barrier 3, in forming the functional element group shown in FIGS. 9 and 10, as shown in FIG. It is to be noted that there is no such a barrier 3 and the functional element is formed by directly forming an electrode pattern or applying droplets on a flat substrate.

【0036】また、液滴噴射付与に使用した噴射ヘッド
はすべてサーマルインクジェット方式の例で説明した
が、必ずしもこの方式に限定されるものではない。例え
ば、ピエゾ素子を利用したドロップオンデマンド方式の
ものは、サーマルインクジェット方式のように高密度な
ノズル配列はできないものの、噴射に使用する液体の選
択肢が広いという利点もあり、本発明に好適適用できる
ものである。
Although all the jet heads used for jetting droplets have been described as the thermal ink jet type, they are not limited to this type. For example, the drop-on-demand type using a piezo element has the advantage that there is a wide choice of liquids to be used for ejection, although it cannot have a high-density nozzle arrangement like the thermal inkjet type, and can be suitably applied to the present invention. It is a thing.

【0037】以下にピエゾ素子を利用したドロップオン
デマンド型インクジェット方式を利用して本発明のよう
な機能性素子を形成する場合の噴射条件の1例を示す。
この例も有機EL素子群を形成した場合である。使用し
た溶液は、O−ジクロロベンゼン/ドデシルベンゼンの
混合溶液にポリヘキシルオキシフェニレンビニレンを
0.25重量パーセント混合した溶液である。また、使
用した噴射ヘッドは、ノズル径はΦ32μmで、50d
piで、4ノズルのマルチノズルヘッドである。1つの
ピエゾ素子への入力電圧を36Vとし、駆動周波数は、
4kHzとした。その際ジェット初速度として6.8m/
sを得ており、1滴の質量は22plである。キャリッ
ジ走査速度(X方向)は5m/sとした。なお噴射ヘッ
ドノズルと基板間の距離は3mmとした。
An example of ejection conditions for forming a functional element according to the present invention by using a drop-on-demand type ink jet system using a piezo element will be shown below.
This example is also a case where the organic EL element group is formed. The solution used was a solution of O-dichlorobenzene / dodecylbenzene mixed with 0.25 weight percent polyhexyloxyphenylene vinylene. The jet head used has a nozzle diameter of Φ32 μm and is 50d.
pi is a multi-nozzle head with 4 nozzles. The input voltage to one piezo element is 36V, and the drive frequency is
It was 4kH z. At that time, the initial jet speed is 6.8 m /
s is obtained, and the mass of one drop is 22 pl. The carriage scanning speed (X direction) was set to 5 m / s. The distance between the ejection head nozzle and the substrate was 3 mm.

【0038】また、滴飛翔時の滴の形状を、素子形成と
同じ条件で別途噴射、観察し、その形状が、基板面に付
着する直前(本発明例では3mm)にほぼ丸い滴になる
ように駆動波形を制御して噴射させた。その後、ITO
とアルミニウムよりリード線を引き出し、ITOを陽
極、アルミニウムを陰極として15Vの電圧を印加した
ところ良好に橙色に発光させることができた。
Further, the shape of the droplet at the time of flight is separately jetted and observed under the same conditions as the element formation, and the shape is almost round just before adhering to the substrate surface (3 mm in the present invention example). The driving waveform was controlled to eject. Then ITO
Then, a lead wire was drawn out from the aluminum, and a voltage of 15 V was applied using ITO as an anode and aluminum as a cathode.

【0039】さらに、ここでは機能性素子の1例として
有機EL素子を中心に説明したが、前述のように、本発
明は必ずしもこのような素子、材料に限定されるもので
はない。機能性素子として、有機トランジスタなども本
発明を利用して好適に製作できる。また、上記例の障壁
3を形成するためのレジスト材料なども本発明に使用す
る溶液として利用することができ、このようなレジスト
パターンを作製する技術としても好適に適用される。
Furthermore, although an organic EL element has been mainly described here as an example of the functional element, the present invention is not necessarily limited to such element and material as described above. As the functional element, an organic transistor or the like can be preferably manufactured by utilizing the present invention. Further, the resist material for forming the barrier 3 in the above example can also be used as the solution used in the present invention, and is suitably applied as a technique for producing such a resist pattern.

【0040】なお、本発明の機能性素子として発光素子
を形成した場合、その発光素子基板はその後、ガラスあ
るいはプラスチック等の透明カバープレートを対向配
置、ケーシング(パッケージング)することにより、デ
ィスプレイ装置として活用される。その際、カバープレ
ートとしてガラスを用いる場合、それ自体が十分な強度
を持つようにしなければならない。特にカバープレート
の場合、機能性素子基板と違って、外部からの衝撃
(人、物等がぶつかることによる衝撃)を考慮する必要
がある(機能性素子基板はケーシング(パッケージン
グ)することにより保護されるので、直接外部衝撃にさ
らされる可能性の高いカバープレートほどその強度を考
慮しなくてもよい。)。1つの選択肢は、カバープレー
トに用いるガラス基板を、機能性素子基板よりも厚く
し、ガラス基板の自重によってたわみが生じないように
するとともに、外部からの衝撃にも耐えうるようにする
ことである。他の対策としては、カバープレートに用い
るガラス基板を、前述のような強化ガラスとすることが
あげられる。
When a light-emitting element is formed as the functional element of the present invention, the light-emitting element substrate is then provided with a transparent cover plate such as glass or plastic so as to face it and casing (packaging) to form a display device. Be utilized. At this time, when glass is used as the cover plate, it must have sufficient strength itself. Especially in the case of the cover plate, unlike the functional element substrate, it is necessary to consider the impact from the outside (impact caused by hitting a person or object) (the functional element substrate is protected by casing (packaging). Therefore, it is not necessary to consider the strength of a cover plate that is more likely to be directly exposed to external impact. One option is to make the glass substrate used for the cover plate thicker than the functional element substrate so that the glass substrate does not bend due to its own weight and it can withstand external shocks. . As another measure, the glass substrate used for the cover plate may be the tempered glass as described above.

【0041】一般に、青板ガラスなどは、500kg/
cm2程度の湾曲強度をもっているが、いわゆる風冷強
化法と呼ばれるガラスの強化手段によって、1500k
g/cm2程度の湾曲強度をもつ強化ガラスとすること
ができる。その際、通常4mm〜15mmの厚さのもの
までこの手法によって上記のような1500kg/cm
2程度の湾曲強度をもつものとすることができる。な
お、ガラスの強化法として、風冷強化法をあげたが、ガ
ラス表面のイオンを置換することによって表面に圧縮歪
みを与える化学強化法も有効な手段である。
In general, soda lime glass is 500 kg /
Although it has a bending strength of about cm 2, it is 1500 k by the so-called wind-cooling strengthening method of glass.
A tempered glass having a bending strength of about g / cm 2 can be obtained. At this time, it is usually 1500 kg / cm as described above by this method up to a thickness of 4 mm to 15 mm.
It can have a bending strength of about 2 . As the glass strengthening method, the air-cooling strengthening method has been mentioned, but a chemical strengthening method of giving compressive strain to the surface by substituting ions on the glass surface is also an effective means.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1に対応した効果 機能性素子基板の製造装置において、基板上の複数対の
各素子電極間に、機能性材料を含有する溶液の液滴を付
与される基板と、この基板を保持する基板保持手段と、
前記基板と相対する位置に配置され前記溶液を噴射する
噴射ヘッドと、この噴射ヘッドに液滴付与情報を入力す
る情報入力手段と、この入力された情報に基づいて前記
噴射ヘッドから前記溶液を噴射させ前記基板上の複数対
の各素子電極間に、前記溶液の液滴を付与し、機能性素
子群を形成する機能性素子基板の製造装置であって、前
記噴射ヘッドは、前記基板と相対する領域で移動可能な
キャリッジ上に搭載されるとともに、前記噴射ヘッドの
溶液噴射口面と前記基板の機能性素子が形成される領域
とが、一定の距離を保ちつつ、前記キャリッジによる走
査を行いつつ、前記溶液の液滴付与を行う機能性素子基
板の製造装置において、該機能性素子基板の製造装置を
使用して製作される機能性素子基板の厚さを4mm以
上、15mm以下とするとともに、前記基板保持手段
は、前記基板の前記溶液の液滴が付与される面を上向き
にして前記基板をほぼ水平に保持するようにしたので、
簡単な構成でこのような機能性素子基板を製作できるよ
うになるとともに、機能性素子群の形成も高精度に行え
るようになった。
Advantageous Effects of the Invention In the apparatus for producing a functional element substrate according to claim 1, a substrate to which droplets of a solution containing a functional material are applied between a plurality of pairs of element electrodes on the substrate, Substrate holding means for holding this substrate,
An ejection head that is disposed at a position facing the substrate and ejects the solution, information input means that inputs droplet application information to the ejection head, and ejects the solution from the ejection head based on the input information. A device for manufacturing a functional element substrate, in which droplets of the solution are applied between a plurality of pairs of element electrodes on the substrate to form a functional element group, wherein the ejection head is opposed to the substrate. The carriage is mounted on a carriage that can move in a region where the solution jetting surface of the jetting head and the region where the functional element of the substrate is formed maintain a constant distance while performing scanning by the carriage. Meanwhile, in the functional device substrate manufacturing apparatus for applying the solution droplets, the thickness of the functional device substrate manufactured by using the functional device substrate manufacturing apparatus is 4 mm or more and 15 mm or less. Rutotomoni, the substrate holding means, since the surface on which the droplets of the solution of the substrate is applied in the upward and adapted to substantially horizontally hold the substrate,
It has become possible to manufacture such a functional element substrate with a simple configuration, and also to form the functional element group with high accuracy.

【0043】請求項2に対応した効果 機能性素子基板の製造装置において、基板保持手段は基
板を面で保持するようにしたので、基板が基板保持手段
に高精度に保持できるようになり、簡単な構成でありな
がら、高精度にこのような機能性素子群を形成すること
ができるようになった。
In the manufacturing apparatus of the functional element substrate according to the second aspect, the substrate holding means holds the substrate on the surface, so that the substrate can be held in the substrate holding means with high precision, and it is simple. With such a structure, it has become possible to form such a functional element group with high accuracy.

【0044】請求項3に対応した効果 機能性素子基板の製造装置において、基板保持手段は基
板を3点で保持するようにしたので、基板が基板保持手
段に高精度に保持できるようになり、簡単な構成であり
ながら、高精度にこのような機能性素子群を形成するこ
とができるようになった。
In the apparatus for manufacturing the functional element substrate according to the third aspect, the substrate holding means holds the substrate at three points, so that the substrate can be held with high precision in the substrate holding means. With such a simple structure, it has become possible to form such a functional element group with high accuracy.

【0045】請求項4に対応した効果 機能性素子基板の製造装置において、基板保持手段は基
板を直線上の支持部と1点で保持するようにしたので、
基板が基板保持手段に高精度に保持できるようになり、
簡単な構成でありながら、高精度にこのような機能性素
子群を形成することができるようになった。
In the apparatus for manufacturing an effect functional element substrate according to claim 4, the substrate holding means holds the substrate at one point with the linear support portion.
The substrate can be held in the substrate holding means with high precision,
With such a simple structure, it has become possible to form such a functional element group with high accuracy.

【0046】請求項5に対応した効果 製造装置によって製作される機能性素子群を形成された
厚さが4mm以上である機能性素子基板であるので、大
型の基板であっても高精度な機能性素子基板を実現でき
る。
Since it is a functional element substrate having a thickness of 4 mm or more on which the functional element group manufactured by the effect manufacturing apparatus is formed, high-precision function is achieved even if the substrate is large. It is possible to realize a flexible element substrate.

【0047】請求項6に対応した効果 高精度に形成された機能性素子基板をこの機能性素子基
板に対向して配置されたカバープレートとを有するとと
もに該カバープレートに用いるガラスの厚さが前記機能
性素子基板より厚いようにしたので、高画質の画像表示
装置が得られるようになるとともに、強度的にも強い画
像表示装置とすることができた。
The effect corresponding to claim 6 has a functional element substrate formed with high precision and a cover plate arranged so as to face the functional element substrate, and the thickness of the glass used for the cover plate is the above-mentioned. Since the thickness is made thicker than the functional element substrate, a high quality image display device can be obtained and an image display device having a strong strength can be obtained.

【0048】請求項7に対応した効果 画像表示装置のカバープレートに用いるガラスを強化ガ
ラスとしたので、表示面が破損しにくい強度的に強い画
像表示装置とすることができた。
Since the glass used for the cover plate of the effect image display device according to claim 7 is tempered glass, it is possible to obtain an image display device which is strong in strength and hard to damage the display surface.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施例にかかる吐出組成物を用い機
能性素子を作製する一工程を模式的に示す斜視図であ
る。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing one step of producing a functional element using a discharge composition according to an example of the present invention.

【図2】 本発明の機能性素子基板の製造装置の一実施
例を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an embodiment of the functional device substrate manufacturing apparatus according to the present invention.

【図3】 本発明の一実施形態に係る機能性素子基板の
製造装置における液滴付与装置と基板の位置関係を示す
概略構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a positional relationship between the droplet applying device and the substrate in the functional device substrate manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図4】 機能性素子基板保持手段の上に保持した機能
性素子基板を上から見た図である。
FIG. 4 is a top view of the functional element substrate held on the functional element substrate holding means.

【図5】 機能性素子基板保持手段によって3点で機能
性素子基板を保持した例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example in which a functional element substrate holding means holds a functional element substrate at three points.

【図6】 機能性素子基板保持手段によって1つの直線
状支持部と1点で機能性素子基板を保持した例を示す図
である。
FIG. 6 is a view showing an example in which the functional element substrate holding means holds the functional element substrate at one linear support portion and one point.

【図7】 図6のA−A線断面図である。7 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図8】 図3に概略的に示した噴射ヘッドの概略構成
図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of the ejection head schematically shown in FIG.

【図9】 本発明の一実施形態に係る機能性素子の構成
を示す模式的平面図であり、複数滴で機能性素子部を形
成した例を示す図である。
FIG. 9 is a schematic plan view showing the configuration of the functional element according to the embodiment of the present invention, and is a diagram showing an example in which the functional element portion is formed by a plurality of droplets.

【図10】 本発明の一実施形態に係る機能性素子の構
成を示す模式的平面図であり、複数滴で機能性素子部を
形成した他の例を示す図である。
FIG. 10 is a schematic plan view showing the configuration of the functional element according to the embodiment of the present invention, and is a view showing another example in which the functional element portion is formed by a plurality of drops.

【図11】 本発明の一実施形態に係る機能性素子基板
の製造装置に使用される噴射ヘッドの構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram of an ejection head used in the functional device substrate manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…(液体噴射ヘッド)ノズル、2…吐出される有機E
L材料、3…有機物(ポリイミド)障壁、4…ITO透
明電極、5…ガラス基板、11…吐出ヘッドユニット
(噴射ヘッド)、12…キャリッジ、13…基板保持台
(手段)、14…基板、15…機能性材料を含有する溶
液の供給チューブ、16…信号供給ケーブル、17、2
1…コントロールボックス、18…X方向スキャンモー
タ、19…Y方向スキャンモータ、20…コンピュー
タ、22…基板位置決め/保持手段、31…ヘッドアラ
イメント制御機構、32…検出光学系、33…インクジ
ェットヘッド、34…ヘッドアライメント微動機構、4
1…光軸、42…素子電極、43…液滴、44…液滴着
弾位置、50…噴射ヘッド、60…ノズル。
1 ... (Liquid jet head) nozzle, 2 ... Organic E discharged
L material, 3 ... Organic substance (polyimide) barrier, 4 ... ITO transparent electrode, 5 ... Glass substrate, 11 ... Ejection head unit (ejection head), 12 ... Carriage, 13 ... Substrate holding table (means), 14 ... Substrate, 15 ... Supply tube for solution containing functional material, 16 ... Signal supply cable, 17, 2
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control box, 18 ... X-direction scan motor, 19 ... Y-direction scan motor, 20 ... Computer, 22 ... Substrate positioning / holding means, 31 ... Head alignment control mechanism, 32 ... Detection optical system, 33 ... Inkjet head, 34 ... Head alignment fine adjustment mechanism, 4
1 ... Optical axis, 42 ... Element electrode, 43 ... Droplet, 44 ... Droplet landing position, 50 ... Jet head, 60 ... Nozzle.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上の複数対の各素子電極間に、機能
性材料を含有する溶液の液滴を付与される基板と、この
基板を保持する基板保持手段と、前記基板と相対する位
置に配置され前記溶液を噴射する噴射ヘッドと、この噴
射ヘッドに液滴付与情報を入力する情報入力手段と、こ
の入力された情報に基づいて前記噴射ヘッドから前記溶
液を噴射させ前記基板上の複数対の各素子電極間に、前
記溶液の液滴を付与し、機能性素子群を形成する機能性
素子基板の製造装置であって、前記噴射ヘッドは、前記
基板と相対する領域で移動可能なキャリッジ上に搭載さ
れるとともに、前記噴射ヘッドの溶液噴射口面と前記基
板の機能性素子が形成される領域とが、一定の距離を保
ちつつ、前記キャリッジによる走査を行いつつ、前記溶
液の液滴付与を行う機能性素子基板の製造装置におい
て、該機能性素子基板の製造装置を使用して製作される
機能性素子基板の厚さを4mm以上、15mm以下とす
るとともに、前記基板保持手段は、前記基板の前記溶液
の液滴が付与される面を上向きにして前記基板をほぼ水
平に保持することを特徴とする機能性素子基板の製造装
置。
1. A substrate to which a droplet of a solution containing a functional material is applied between a plurality of pairs of device electrodes on the substrate, a substrate holding means for holding the substrate, and a position facing the substrate. An ejection head that is disposed on the ejection head to eject the solution, information input means that inputs droplet application information to the ejection head, and ejects the solution from the ejection head based on the input information. A functional element substrate manufacturing apparatus for forming a functional element group by applying a droplet of the solution between each pair of element electrodes, wherein the ejection head is movable in a region facing the substrate. While being mounted on a carriage, the solution ejection port surface of the ejection head and a region of the substrate on which the functional element is formed maintain a constant distance, and while performing scanning by the carriage, the solution of the solution Apply drops In the apparatus for manufacturing a functional element substrate, the thickness of the functional element substrate manufactured by using the apparatus for manufacturing a functional element substrate is set to 4 mm or more and 15 mm or less, and the substrate holding means is configured to An apparatus for manufacturing a functional element substrate, wherein the substrate is held substantially horizontally with the surface to which the droplets of the solution are applied facing upward.
【請求項2】 前記基板保持手段は、前記基板を面で保
持することを特徴とする請求項1記載の機能性素子基板
の製造装置。
2. The apparatus for manufacturing a functional element substrate according to claim 1, wherein the substrate holding means holds the substrate on its surface.
【請求項3】 前記基板保持手段は、前記基板を3点で
保持することを特徴とする請求項1記載の機能性素子基
板の製造装置。
3. The functional device substrate manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the substrate holding means holds the substrate at three points.
【請求項4】 前記基板保持手段は、前記基板を直線上
の支持部と1点で保持することを特徴とする請求項1記
載の機能性素子基板の製造装置。
4. The functional device substrate manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the substrate holding means holds the substrate at one point with a linear support portion.
【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれか1の機
能性素子基板の製造装置によって形成され、厚さが4m
m以上であることを特徴とする機能性素子基板。
5. The functional element substrate manufacturing apparatus according to claim 1, which has a thickness of 4 m.
A functional element substrate having a thickness of at least m.
【請求項6】 請求項5の機能性素子基板と、この機能
性素子基板に対向して配置されたカバープレートとを有
するとともに該カバープレートに用いるガラスの厚さが
前記機能性素子基板より厚いことを特徴とする画像表示
装置。
6. The functional element substrate according to claim 5, and a cover plate arranged so as to face the functional element substrate, and the glass used for the cover plate is thicker than the functional element substrate. An image display device characterized by the above.
【請求項7】 前記ガラスは強化ガラスであることを特
徴とする請求項6記載の画像表示装置。
7. The image display device according to claim 6, wherein the glass is tempered glass.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004014109A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-12 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Sealing plate for electroluminecense element and mother glass substrate for taking a large number of sealing plates

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WO2004014109A1 (en) * 2002-07-31 2004-02-12 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Sealing plate for electroluminecense element and mother glass substrate for taking a large number of sealing plates

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