JP2006172832A - 電気光学装置、その製造方法及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易に製造可能な白色の発光素子を用いた電気光学装置を提供する。
【解決手段】 電気光学装置ＡＡは、白色で発光するＯＬＥＤ素子が形成される第３層３
０と、その下部に位置しミクロ層分離膜を備えた反射型のカラーフィルタが形成される第
２層２０と、第３層３０の上部に位置し、透過型のカラーフィルタを備えた第４層４０と
、ＯＬＥＤ素子を駆動するためのトランジスタが形成された第１層１０を有する。ミクロ
層分離膜はインクジェット法によって形成することができるので、簡易に製造することが
できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、カラー表示が可能な電気光学装置、その製造方法及び電子機器に関する。

液晶表示装置に替わる画像表示装置として、有機発光ダイオード素子（以下、ＯＬＥＤ
素子と称する。）を備えた装置が注目されている。ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting D
iode）素子は、光の透過量を変化させる液晶素子とは異なり、それ自体が発光する電流駆
動型の自発光素子である。
近年は大画面化の傾向にあり、この点はＯＬＥＤ素子を用いた画像表示装置でも同様で
ある。この装置をマスク蒸着法で製造する場合、マスクの撓み等に起因して正確なパター
ニングができないといった問題がある。特許文献１には、マスク蒸着の代わりに白色のＯ
ＬＥＤ素子とマイクロキャビティとを組み合わせ、さらに、カラーフィルタを用いること
によって、カラー表示を実現する技術が開示されている。
ミツヒロ カシワバラ（Mitsuhiro Kashiwabara），外13名，「マイクロキャビティを用いた白色発光に基づくＡＭ−ＯＬＥＤ表示装置(AdobancedAM-OLED Display Based on White Emitter with Microcavity Structure)」，SIDシンポジウムダイジェスト・テクニカルペーパー（SIDSymposium Digest of Technical Papers），（米国），ソサイアティ・フォー・インフォメーション・ディスプレイ（Societyfor Information Display），２００４年５月，第３５巻、第２号，ｐ．１０１７−１０１９（Ｆｉｇｕｒｅ１参照）

しかしながら、マイクロキャビティの波長特性はその光路長等によって定まるため、Ｒ
ＧＢ各色に対応する特性を得るためには、画素電極の膜厚を精密に制御する必要があり、
製造工程が複雑になるといった問題があった。
本発明は上述した問題に鑑みてなされたものであり、簡易に製造可能な白色の発光素子
を用いた電気光学装置、その製造方法及び電子機器を提供することを解決課題とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る電気光学装置は、白色の発光素子が形成さ
れた発光層と、前記発光層の一方側に位置し、反射型のカラーフィルタが形成された反射
フィルタ層とを備える。この発明によれば、発光層で発光された光は反射型のカラーフィ
ルタで反射されるので、カラー表示が可能となる。この場合、マイクロキャビティのよう
に膜厚を精密に制御する必要はないので、構成を簡易にできる。

上述した電気光学装置は、前記発光層の他方側に位置し、透過型のカラーフィルタが形
成された透過フィルタ層を備えることが好ましい。この発明によれば、発光層を反射フィ
ルタ層と透過フィルタ層で挟み込むことになるので、色の純度をより一層向上させること
ができると共に、効率を高めることが可能となる。

ここで、前記反射フィルタ層はミクロ相分離膜を備えていることが好ましい。更に、前
記反射フィルタ層は、領域を仕切るバンク部と、前記バンク部によって仕切られた各領域
に形成されたミクロ相分離膜と、を備えることが好ましい。より具体的には、前記ミクロ
相分離膜は、互いに非相溶性で屈折率の異なる２種類以上のポリマーの相から構成され、
前記反射フィルタ層の前記バンク部で仕切られた領域は、白色の光が入射するとＲ色の光
を反射するＲ反射領域、白色の光が入射するとＧ色の光を反射するＧ反射領域、及び白色
の光が入射するとＢ色の光を反射するＢ反射領域に区分けされ、前記Ｒ反射領域、前記Ｇ
反射領域、および前記Ｂ反射領域において、前記ミクロ相分離膜の各相によって構成され
る格子間隔が互いに相違することが好ましい。
ミクロ相分離膜における反射光の波長特性は、これを構成する各相の格子間隔によって
定まるのが、本発明においては、Ｒ反射領域、Ｇ反射領域、Ｂ反射領域において、格子間
隔が相違するので、所望の反射特性を得ることができる。換言すれば、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色
の各々の対応するようにミクロ相分離膜の格子間隔を設定すればよい。

また、上述した電気光学装置は、前記反射フィルタ層から見て前記発光層が位置する面
と反対側の面に形成され、前記発光素子を駆動するためのトランジスタが形成された素子
層を備え、前記反射フィルタ層は、絶縁性を有し、且つ、前記トランジスタと前記発光素
子とを接続するためのコンタクトホールが形成されることが好ましい。この場合、反射層
の下部にトランジスタを配置できるので、スペースを有効に利用することができ、開口率
を向上させることが可能となる。

ここで、前記コンタクトホールは前記バンク部に形成されても良いし、あるいは、前記
ミクロ相分離膜に形成されてもよい。ミクロ相分離膜は光を反射するため、プロセスが複
雑になるが、バンク部にコンタクトホールを形成すれば、プロセスを簡易にできる。
また、上述した発光素子は、透明な陽極及び透明な陰極、並びに正孔と電子の結合によ
り発光する機能層とを備えることが好ましい。例えば、有機発光ダイオード及び無機発光
ダイオードが含まれ得る。
次に、本発明に係る電子機器は上述した電気光学装置を備えることを特徴とし、携帯電
話機、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末、或は電子カメラ等が含まれる。

次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、基板上にトランジスタを含む素子層を
形成する第１工程と、前記素子層の上にバンク部を形成する第２工程と、前記バンク部に
よって仕切られた各領域に互いに非相溶性で屈折率の異なる２種類以上のポリマーからな
る液体材料を吐出するミクロ相分離膜を形成する第３工程と、前記第２工程及び前記第３
工程により形成された反射フィルタ層の上に発光素子を含む発光層を形成する第４工程と
を備えることを特徴とする。この発明によれば、ミクロ相分離膜を吐出法によって形成す
るこができるので、装置構成が著しく簡易であり、装置価格も格段に安価となる。液状材
料を吐出法で使用する装置は大気圧雰囲気にて膜を製造できるので、減圧雰囲気で成膜が
行われるＣＶＤ装置等の成膜装置に比較してスループットが高く、メンテナンスが簡単な
ことから、装置の可動率を向上させることができる。

＜１．電気光学装置＞
図１は、本発明に係る電気光学装置の概略構成を示すブロック図である。電気光学装置
１は、電気光学パネルＡＡと外部回路を備える。電気光学パネルＡＡには、画素領域Ａ、
走査線駆動回路１００、及びデータ線駆動回路２００が形成される。このうち、画素領域
Ａには、Ｘ方向と平行にｍ本の走査線１０１が形成される。また、Ｘ方向と直交するＹ方
向と平行に３ｎ本のデータ線１０３が形成される。そして、走査線１０１とデータ線１０
３との各交差に対応して画素回路Ｐが各々設けられている。

画素回路ＰはＯＬＥＤ素子を含んでいる。この例のＯＬＥＤ素子の発光色は白色である
。但し、画素から取り出される色は、Ｒ色、Ｂ色、及びＧ色である。図に示す「Ｒ」、「
Ｇ」、及び「Ｂ」の符号は、各画素の発光色を示している。この例にあっては、データ線
１０３に沿って各色の画素回路Ｐが配列されている。ＯＬＥＤ素子は白色で発光するので
、ＲＧＢ各色の画素回路Ｐに個別の電源を供給する必要はない。このため、共通の電源線
Ｌを介して電源電圧Ｖｄｄが各画素回路Ｐに供給される。

走査線駆動回路１００は、複数の走査線１０１を順次選択するための走査信号Ｙ１、Ｙ
２、Ｙ３、…、Ｙｍを生成して、各画素回路Ｐに各々供給する。走査信号Ｙ１は、１垂直
走査期間（１Ｆ）の最初のタイミングから、１水平走査期間（１Ｈ）に相当する幅のパル
スであって、１行目の走査線１０１に供給される。以降、このパルスを順次シフトして、
２、３、…、ｍ行目の走査線１０１の各々に走査信号Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍとして供給す
る。一般的にｉ（ｉは、１≦ｉ≦ｍを満たす整数）行目の走査線１０１に供給される走査
信号ＹｉがＨレベルになると、当該走査線１０１が選択されたことを示す。

データ線駆動回路２００は、選択された走査線１０１に位置する画素回路Ｐの各々に対
し階調信号Ｘｒ１、Ｘｇ１、Ｘｂ１、Ｘｒ２、Ｘｇ２、Ｘｂ２、…、Ｘｒｎ、Ｘｇｎ、Ｘ
ｂｎを供給する。この例において、階調信号Ｘｒ１〜Ｘｂｎは階調輝度を指示する電圧信
号として与えられる。なお、以下の説明において、添え字の「ｒ」はＲ色に、「ｇ」はＧ
色に、「ｂ」はＢ色に対応することを各々示す。

制御回路３００は、各種の制御信号を生成してこれらを走査線駆動回路１００及びデー
タ線駆動回路２００へ出力する。Ｙ転送開始パルスＤＹは、垂直方向の走査の開始を示す
パルスであり、走査線駆動回路１００はＹ転送開始パルスＤＹを順次転送して走査信号Ｙ
１、Ｙ２、Ｙ３、…、Ｙｍを生成する。Ｙクロック信号ＹＣＬＫは垂直走査の時間基準と
なる信号である。一方、Ｘ転送開始パルスＤＸは、水平方向の走査の開始を示すパルスで
あり、データ線駆動回路１００はＸ転送開始パルスＤＸを順次転送してデータ線１０３に
階調信号Ｘｒ１、Ｘｇ１、Ｘｂ１、Ｘｒ２、Ｘｇ２、Ｘｂ２、…、Ｘｒｎ、Ｘｇｎ、Ｘｂ
ｎを出力するタイミングを指定するタイミング信号を生成し、これを用いて階調信号をデ
ータ線１０３に出力する。Ｘクロック信号ＸＣＬＫは水平走査の時間基準となる信号であ
る。また、制御回路３００は入力画像データＤｉｎにガンマ補正等の処理を施して出力画
像データＤｏｕｔを生成し、データ線駆動回路２００に出力する。

次に、画素回路Ｐについて説明する。図２に、画素回路Ｐの回路図を示す。同図に示す
画素回路Ｐは、ｉ行目に対応するものであり、電源電圧Ｖｄｄが供給される。画素回路Ｐ
は、２個の薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下「ＴＦＴ」と省略する）１１
０及び１２０と、容量素子１３０と、ＯＬＥＤ素子３５とを備える。このうち、ｐチャネ
ル型のＴＦＴ１１０のソース電極は電源線Ｌに接続される一方、そのドレイン電極はＯＬ
ＥＤ素子３５の陽極に接続される。また、ＴＦＴ１１０のソース電極とゲート電極との間
には、容量素子１３０が設けられている。ＴＦＴ１２０のゲート電極は走査線１０１に接
続され、そのソース電極は、データ線１０３に接続され、そのドレイン電極はＴＦＴ１１
０のゲート電極と接続される。

このような構成において、走査信号ＹｉがＨレベルになると、ｎチャネル型ＴＦＴ１２
０がオン状態となるので、接続点Ｚの電圧が電圧Ｖdataと等しくなる。このとき、容量素
子１３０にはＶｄｄ−Ｖdataに相当する電荷が蓄積される。次に、走査信号ＹｉがＬレベ
ルになると、ＴＦＴ１２０はオフ状態となる。ＴＦＴ１１０のゲート電極における入力イ
ンピーダンスは極めて高いので、容量素子１３０における電荷の蓄積状態は変化しない。
ＴＦＴ１１０のゲート・ソース間電圧は、電圧Ｖdataが印加されたときの電圧（Ｖｄｄｒ
−Ｖdata）に保持される。ＯＬＥＤ素子３５に流れる電流Ｉoledは、ＴＦＴ１１０のゲー
ト・ソース間電圧によって定まるので、電圧Ｖdataに応じた電流Ｉoledが流れる。

次に、電気光学パネルＡＡの構造について説明する。図３に、電気光学パネルＡＡの断
面を模式的に示す。電気光学パネルＡＡは、基板Ｋ、第１層１０、第２層２０、第３層３
０、及び第４層４０を備える。第１層１０には、上述したＴＦＴ１１０、ＴＦＴ１２０、
及び容量素子１３０等が形成される。第２層２０には反射型カラーフィルタが構成される
。この反射型カラーフィルタは、Ｒ色を反射するＲ反射領域２０ｒ、Ｇ色を反射するＧ反
射領域２０ｇ、Ｂ色を反射するＢ反射領域２０ｂを備える。これらの反射領域２０ｒ、２
０ｇ、２０ｂはミクロ相分離膜によって構成される。ミクロ相分離膜は、互いに非相溶性
で屈折率の異なる２種類以上のポリマーの相から構成され、所定の波長の光を反射する機
能と絶縁機能を併せ持つ。

図４に、ミクロ相分離膜の構造を模式的に示す。ミクロ相分離膜は物質相Ｍ１と物質相
Ｍ２とから構成されている。各物質相Ｍ１、Ｍ２は、互いに非相溶性を有する物質から構
成されており、それぞれ高分子構造体（ポリマー）が好適に用いられる。例えば、この相
分離構造は、第１の繰り返し単位（第１のブロック）と第２の繰り返し単位（第２のブロ
ック）とを含む前記ブロックコポリマーの当該第１もしくは当該第２の繰り返し単位のい
ずれか一方の繰り返し単位からなるホモポリマー（高分子構造体）を混合することにより
得ることができ、ブロックコポリマーの種類や、ホモポリマーの量等を適宜選択すること
により、相分離構造の各相の大きさまたは間隔を、設定することができる。言い換えれば
、所望の発色に応じてブロックコポリマーの種類や、ホモポリマーの量等を選択すればよ
い。

好適なブロックコポリマーとしては、例えば、ポリスチレンとポリイソプレンからなる
ブロックコポリマーや、ポリ（２−ビニルピリジン）とポリイソプレンからなるブロック
コポリマーなどがある。さらに、ポリメチルメタクレート（ＰＭＭＡ）とポリイソプレン
又はポリブタジエンからなるブロックコポリマーなどが挙げられる。中でも、使用する溶
媒に対して高い溶解性を備えたブロックコポリマー及びホモポリマーが望ましい。

また、ブロックコポリマー、あるいはグラフトコポリマーの具体例としては、芳香環含
有ポリマー鎖として、例えば、ビニルナフタレン、スチレン、又は、これらの誘導体から
選択される少なくとも１種のモノマーが重合したポリマー鎖などがあり、アクリル系ポリ
マー鎖としては、例えば、ポリアクリル酸、ポリメチルメタクリレート、ポリｔ−ブチル
メタクリレートなどアクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、又は、これらの誘導体から
選択される少なくとも１種のモノマーが重合したポリマー鎖が用いられる。ポリエーテル
鎖としては、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドなどのポリアルキレンオキ
シド鎖が良い。ポリシラン鎖としては、ポリジブチルシランなどのジアルキルポリシラン
誘導体などが良い。

さらに、前記ブロックコポリマー、あるいは前記グラフトコポリマーにおけるブロック
鎖の組み合わせの具体例としては、以下に示すものが挙げられる。例えば、ポリスチレン
鎖＋ポリメチルメタクリレート鎖、ポリスチレン鎖＋ポリアクリル酸鎖、ポリスチレン鎖
＋ポリエチレンオキシド鎖、ポリスチレン鎖＋ポリプロピレンオキシド鎖、ポリスチレン
鎖＋ポリフェニルメチルシラン鎖、ポリスチレン鎖＋ポリジブチルシラン鎖、ポリビニル
ナフタレン鎖＋ポリメチルメタクリレート鎖、ポリビニルナフタレン鎖十ポリアクリル酸
鎖、ポリビニルナフタレン鎖＋ポリエチレンオキシド鎖、ポリビニルナフタレン鎖＋ポリ
プロピレンオキシド鎖、ポリビニルナフタレン鎖＋ポリフェニルメチルシラン鎖、ポリビ
ニルナフタレン鎖＋ポリジブチルシラン鎖などである。

相分離構造を有する膜３を備えた素子基板は、例えば、次のような方法で形成される。
まず、ブロックコポリマーに、該ブロックコポリマーを構成する各ブロック鎖（ポリマー
鎖）の一方と相溶性のあるホモポリマーを混合する。混合して生成された液状材料Ｌ１を
ブロックコポリマーの系の「秩序−無秩序転移温度（ＴＯＤＴ）」以上の温度に加熱して
溶融するか、又は共通溶媒に溶解することにより、完全に混合した無秩序混合状態の液状
材料Ｌ２を形成する。

加熱後の液状材料Ｌ２の温度をＴＯＤＴ以下に低下させるか、又は溶媒を蒸発させるこ
とにより、規則正しい秩序構造を形成させ、格子間隔が１００ｎｍ以上である各ポリマー
相（ブロック鎖相）からなるミクロ相分離構造を形成させる。上記の方法によれば、混入
するホモポリマーの量を調整することにより格子間隔を制御し、同一のブロックコポリマ
ーを用いて相分離構造体が主に反射する光の波長域を変化させることが可能となる。加え
て、ブロックコポリマーの分子量を増加させることにより相分離構造体の反射する波長域
のコントロール幅を広げることも可能となる。即ち、ミクロ相分離膜の反射波長は、これ
を構成する各相の格子間隔に依存する。反射領域２０ｒ、Ｇ反射領域２０ｇ、及びＢ反射
領域２０ｂに用いられるミクロ相分離膜は、格子間隔及び波長域が各々Ｒ色、Ｇ色、及び
Ｂ色を反射できるように調整されている。

説明を図３に戻す。第３層３０には白色を発光するＯＬＥＤ素子３５が形成され、第４
層４０には透過型カラーフィルタが形成される。透過型カラーフィルタは、Ｒ色を透過す
るＲ透過領域４０ｒ、Ｇ色を透過するＧ透過領域４０ｇ、Ｂ色を透過するＢ透過領域４０
ｂを備える。
以上の構成において、例えば、Ｇ反射領域２０ｇとＧ透過領域４０ｇに挟まれた第３層
３０に位置するＯＬＥＤ素子３５が白色で発光すると下向きに向かう光は、Ｇ反射領域２
０ｇで反射され、Ｇ色の反射光となりＧ透過領域４０ｇから射出される。また、上向きに
向かう光は、Ｇ透過領域４０ｇを通過することによって、Ｇ色の光として射出される。こ
の点は、Ｒ色及びＢ色についても同様である。

図５は、電気光学パネルＡＡの詳細な構造を示す断面図である。ＴＦＴ１１０は、Ｓｉ
Ｏ_２を主体とする下地保護層１１を介して基板Ｋの表面に設けられている。なお、第１層
１０にはＴＦＴ１１０の他に、ＴＦＴ１２０や容量素子１３０などが形成される。下地保
護層１１の上層にはシリコン層１１１が形成される。このため、ＴＦＴ１１０は、Ｎチャ
ネル型のトランジスタとなる。ゲート絶縁層１２はシリコン層１１１を覆うように下地保
護層１１の上層に設けられる。ゲート絶縁層１２の上面のうちシリコン層１１１に対向す
る部分にゲート電極１１３が設けられる。このゲート電極１１３を介してシリコン層１１
１にはＶ族元素がドーピングされ、ドレイン領域１１１ａ及びソース領域１１１ｃが形成
される。ここで、Ｖ族元素がドーピングされていない領域がチャネル領域１１１ｂとなる
。第１層間絶縁層１３はゲート電極１１３を覆うようにゲート絶縁層１２の上層に形成さ
れる。さらに、ドレイン電極１１２がゲート絶縁層１２及び第１層間絶縁層１３並びに第
２層２０にわたって開孔するコンタクトホールを介してドレイン領域１１１ａと接続され
る。一方、ソース電極１１４はゲート電極１１３を挟んでドレイン電極１１２と対向する
位置に設けられ、ゲート絶縁層１２及び第１層間絶縁層１３にわたって開孔するコンタク
トホールを介してソース領域１１１ｃと接続される。

第２層２０は、バンク部２１で仕切られたＲ反射領域２０ｒ、Ｇ反射領域２０ｇ、及び
Ｂ反射領域２０ｂを有する。各反射領域は上述したミクロ相分離膜から構成される。この
例では、バンク部２１の下部にＴＦＴ１１０が形成されている。これは、反射光以外の色
の光が漏れてＴＦＴ１１０に入射してＴＦＴ１１０が誤動作するのを防止するためである
。なお、ＴＦＴ１１０を遮光膜で覆うか、あるいは、入射光の光量が問題とならないので
あれば、各反射領域２０ｒ、２０ｇ、２０ｂの下部にＴＦＴ１１０を形成してもよい。

この例では、バンク部２１にコンタクトホールを形成してＴＦＴ１１０のドレイン電極
１１２を形成した。第１層１０と第３層３０との間で電気的な導通を取るためには、第２
層２０にコンタクトホールを形成する必要がある。しかしながら、ミクロ相分離膜には光
を反射する性質があるため、各反射領域２０ｒ、２０ｇ、及び２０ｂにコンタクトホール
を形成するのは容易ではない。そこで、バンク部２１にコンタクトホールを形成してドレ
イン電極１１２を形成したのである。なお、製造工程が複雑になるの許容するのであれば
、各反射領域２０ｒ、２０ｇ、及び２０ｂにコンタクトホールを形成してもよい。

次に、第３層３０にはＯＬＥＤ素子３５が形成される。ＯＬＥＤ素子３５は、陽極３５
１、機能層３５２、及び陰極３５３を備える。第２層２０の上部には、ドレイン電極１１
２に接続される陰極３５１と陰極３５１に乗り上げるように形成された無機物バンク層３
１が形成される。さらに、無機物バンク層３１の上方には、有機物バンク層３２が積層さ
れる。平面的には、陰極３５１の周囲と無機物バンク層３１とが平面的に重なるように配
置された構造となっている。また、有機物バンク層３２も同様であり、陰極３５１の一部
と平面的に重なるように配置されている。また無機物バンク層３１は、有機物バンク層３
２よりも陰極３５１の中央側に更に形成されている。無機物バンク層３１としては、例え
ば、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の無機材料が好適に用いられる。

この無機物バンク層３１の膜厚は、５０〜２００ｎｍの範囲が好ましく、特に１５０ｎ
ｍがよい。膜厚が５０ｎｍ未満では、無機物バンク層３１が後述する正孔注入／輸送層３
５２ａより薄くなり、正孔注入／輸送層３５２ａの平坦性を確保できなくなるので好まし
くない。また膜厚が２００ｎｍを越えると、下部開口部による段差が大きくなって、正孔
注入／輸送層３５２ａ上に積層する後述の発光層３５２ｂの平坦性を確保できなくなるの
で好ましくない。

有機物バンク層３２としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の耐熱性と耐溶媒性の
ある材料が好適に用いられる。この有機物バンク層３２の厚さは、０．１〜３．５μｍの
範囲が好ましく、特に２μｍ程度がよい。厚さが０．１μｍ未満では、後述する正孔注入
／輸送層及び発光層の合計厚より有機物バンク層３２が薄くなり、発光層が上部開口部か
ら溢れるおそれがあるので好ましくない。また、厚さが３．５μｍを越えると、上部開口
部による段差が大きくなり、有機物バンク層３２上に形成する陰極３５３のステップガバ
レッジを確保できなくなるので好ましくない。

機能層３５２は、陰極３５１上に積層された正孔注入／輸送層３５２ａと、正孔注入／
輸送層３５２ａ上に隣接して形成された発光層３５２ｂとから構成されている。なお、必
要に応じて、発光層３５２ｂに隣接して電子注入輸送層などの機能を有する他の機能層を
更に形成してもよい。正孔注入／輸送層３５２ａは、正孔を発光層３５２ｂに注入する機
能を有するとともに、正孔を正孔注入／輸送層３５２ａ内部において輸送する機能を有す
る。このような正孔注入／輸送層３５２ａを陰極３５１と発光層３５２ｂの間に設けるこ
とにより、発光層３５２ｂの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。また、発光層３５
２ｂでは、正孔注入／輸送層３５２ａから注入された正孔と、陰極３５３から注入される
電子が発光層３５２ｂで再結合し、発光が生じる。この例の発光層３５２ｂは白色の光を
発光する。

陰極３５３は、機能層３５２の全面に形成されており、対向して設けられた陽極３５１
と対をなして機能層３５２に電流を流す役割を担う。この陰極３５３としては、透明な導
電材料が使用できる。例えば、陰極３５３を構成する材料としては、ＩＴＯ、Ｐｔ、Ｉｒ
、Ｎｉ、Ｍｇ、ＡｇもしくはＰｄが挙げられる。中でもインクジェット法を用いて形成可
能なＩＴＯが望ましい。さらに、陰極３５３上には、封止基板３７からなる封止部が設け
られる。封止部は酸化防止あるいは外力による破壊の防御などを目的として、陰極３５３
の全面に形成される。
第４層４０は、ブラックマトリクス４１によって格子状に仕切られており、仕切られた
領域にＲ透過領域４０ｒ、Ｇ透過領域４０ｇ、Ｂ透過領域４０ｂが各々形成される。

次に、電気光学パネルＡＡの製造方法について説明する。
図６乃至図８に電気光学パネルＡＡの製造工程を示す。まず、図６（Ａ）に示すように
基板Ｋの上部に絶縁性を有する下地保護層１１を形成する。基板Ｋとしては、ガラス基板
、ガラスセラミックス基板、石英基板、シリコン基板、セラミックス基板、金属基板若し
くはプラスチック基板を用いることができる。次に、下地保護層１１の上部にシリコン層
１１１を形成する。この後、ゲート絶縁層１２を積層する。ゲート絶縁膜１２の厚さは、
例えば、１００ｎｍ〜１５０ｎｍであることが好ましい。そして、ゲート絶縁層１２の上
面のからドーピング処理を施してシリコン層１１１にドレイン領域１１１ａ及びソース領
域１１１ｃを形成する。更に、ゲート絶縁層１２の上部にゲート電極を形成する。

この後、同図（Ｂ）に示すように第１層間絶縁層１３を積層する。ゲート絶縁層１２及
び第１層間絶縁層１３にわたって開孔するコンタクトホールを形成し、ソース電極１１４
をソース領域１１１ｃと接続するように形成する。次に、バンク部２１を形成し、バンク
部２１によって仕切られた領域にミクロ相分離膜からなる各反射領域２０ｒ、２０ｇ、及
び２０ｂを形成する。

この例のようにバンク部２１で仕切られた領域にミクロ相分離膜を形成するのには、材
料吐出式いわゆるインクジェット式と呼ばれる液体塗布法が好ましい。この塗布法では、
基板Ｋをステージ上に真空吸引して固定し、基板Ｋの上部より可動式のヘッドを用いて液
体材料をバンク部２１で仕切られた領域に吐出する。このヘッドはインクジェットプリン
タのヘッドと同様の構造を有しており、ピエゾ素子によって駆動される。Ｒ反射領域２０
ｒ、Ｇ反射領域２０ｇ、Ｂ反射領域２０ｂの各々に液体材料を打ち分けることによって各
色を反射するミクロ相分離膜を形成することができる。液体材料を各領域に吐出した後、
乾燥工程を経てミクロ相分離膜が形成される。インクジェット方式は、従来の真空プロセ
スを利用するＣＶＤ装置等の成膜装置を用いた膜の製造法と比較して、装置構成が著しく
簡易であり、装置価格も格段に安価となる。液状材料Ｌ２の塗布法で使用する装置は大気
圧雰囲気にて膜を製造できるので、減圧雰囲気で成膜が行われるＣＶＤ装置等の成膜装置
に比較してスループットが高く、メンテナンスが簡単なことから、装置の可動率を向上さ
せることができる。

次に、図７（Ａ）に示すようにバンク部２１、第１層間絶縁層１３及びゲート絶縁層１
２に対してコンタクトホールを形成し、ドレイン電極１１２とＯＬＥＤ素子３５の陽極３
５１を一体に形成する。この後、無機バンク層３１と有機バンク層３２を形成する。次に
に、同図（Ｂ）に示すように正孔注入／輸送層３５２ａを形成し、続いて発光層３５２ｂ
を形成する。これらは、スピンコート法や蒸着法によって形成する。更に、全面を覆うよ
うに陰極３５３を形成する。陰極３５３には、例えば、ＩＴＯを用いる。

次に、図８（Ａ）に示すように封止基板３７を陰極３５３の上部に貼り付ける。更に、
同図（Ｂ）に示すようにブラックマトリクス４１をパターニングする。ブラックマトリッ
クス４１には、カーボンや金属など遮光性を有する材料が用いられる。そして、ブラック
マトリクス４１によって格子状に仕切られたＲ透過領域４０ｒ、Ｇ透過領域４０ｇ、Ｂ透
過領域４０ｂの各々に着色された液体材料をインクジェット法によって吐出して、カラー
フィルタが形成される。

図９に電気光学パネルＡＡの他の構成例を示す。この電気光学パネルＡＡは、第３層３
０において、有機バンク層３２が設けられていない点を除いて、図４に示す電気光学パネ
ルＡＡと同様に構成されている。有機バンク層３２がないので、発光層３５２ｂをスピン
コート法あるいは蒸着法によって形成する際に凹凸が生じにくい。
図１０に電気光学パネルＡＡのその他の構成例を示す。この電気光学パネルＡＡは、第
３層３０において、有機バンク層３２の上部に陰極３５１を設けた点、陰極３５１と封止
基板３７との間に封止樹脂３６を設ける点で相違する。この場合、機能層３５２は、上述
したインクジェット法を用いて製造することが好ましい。
なお、反射型のカラーフィルタが形成される第２層２０は、ＯＬＥＤ素子３５が形成さ
れる第３層３０から見て、透過型のカラーフィルタが形成される第４層４０と反対側に形
成されればよい。このため、基板Ｋの下部に第２層２０を設けて第１層１０上部に第３層
３０を設けてもよい。

＜２．電子機器＞
次に、上述した電気光学装置１を適用した電子機器について説明する。図１１に、電気
光学装置１を適用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す。パーソナルコ
ンピュータ２０００は、表示ユニットとしての電気光学装置１と本体部２０１０を備える
。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１及びキーボード２００２が設けられている
。この電気光学装置１はＯＬＥＤ素子３５を用いるので、視野角が広く見易い画面を表示
できる。

図１２に、電気光学装置１を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機３０００は
、複数の操作ボタン３００１及びスクロールボタン３００２、並びに表示ユニットとして
の電気光学装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、電気光
学装置１に表示される画面がスクロールされる。
図１３に、電気光学装置１を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assis
tants）の構成を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１及び電源ス
イッチ４００２、並びに表示ユニットとしての電気光学装置１を備える。電源スイッチ４
００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が電気光学装置１に表
示される。
なお、電気光学装置１が適用される電子機器としては、図１１〜図１３に示すものの他
、デジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテー
プレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、
ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等などが挙げ
られる。そして、これらの各種電子機器の表示部として、前述した電気光学装置１が適用
可能である。

本発明の実施形態に係る電気光学装置の構成を示すブロック図である。 同装置における画素回路の構成を示す回路図である。 同装置に用いる電気光学パネルの構造を模式的に示す断面図である。 ミクロ相分離膜の構造を模式的に示す斜視図である。 同パネルの詳細な構造を示す断面図である。 同パネルの製造工程を示す工程図である。 同パネルの製造工程を示す工程図である。 同パネルの製造工程を示す工程図である。 同パネルの他の構成例を示す断面図である。 同パネルの他の構成例を示す断面図である。 同電気光学装置を適用したパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。 同電気光学装置を適用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。 同電気光学装置を適用した携帯情報端末の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１…電気光学装置、ＡＡ…電気光学パネル、Ｋ…基板、１０…第１層（素子層）、２０…
第２層（反射フィルタ層）、２１…バンク部、２０ｒ…Ｒ反射領域、２０ｇ…Ｇ反射領域
、２０ｂ…Ｂ反射領域、３０…第３層（発光層）、４０…第４層（透過フィルタ層）、４
０ｒ…Ｒ透過領域、４０ｇ…Ｇ透過領域、４０ｂ…Ｂ透過領域、１０１…走査線、１０３
…データ線、Ｐ…画素回路。

Claims (11)

1. 白色の発光素子が形成された発光層と、
   前記発光層の一方側に位置し、反射型のカラーフィルタが形成された反射フィルタ層と
   を備える電気光学装置。
2. 前記発光層の他方側に位置し、透過型のカラーフィルタが形成された透過フィルタ層を
   備えたことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 請求項１又は２に記載の電気光学装置において、
   前記反射フィルタ層はミクロ相分離膜を備えていること、
   を特徴とする電気光学装置。
4. 前記反射フィルタ層は、
   領域を仕切るバンク部と、
   前記バンク部によって仕切られた各領域に形成されたミクロ相分離膜と、
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
5. 前記ミクロ相分離膜は、互いに非相溶性で屈折率の異なる２種類以上のポリマーの相か
   ら構成され、
   前記反射フィルタ層の前記バンク部で仕切られた領域は、白色の光が入射するとＲ色の
   光を反射するＲ反射領域、白色の光が入射するとＧ色の光を反射するＧ反射領域、及び白
   色の光が入射するとＢ色の光を反射するＢ反射領域に区分けされ、
   前記Ｒ反射領域、前記Ｇ反射領域、および前記Ｂ反射領域において、前記ミクロ相分離
   膜の各相によって構成される格子間隔が互いに相違する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の電気光学装置。
6. 前記反射フィルタ層から見て前記発光層が位置する面と反対側の面に形成され、前記発
   光素子を駆動するためのトランジスタが形成された素子層を備え、
   前記反射フィルタ層は、絶縁性を有し、且つ、前記トランジスタと前記発光素子とを接
   続するためのコンタクトホールが形成される、
   ことを特徴とする請求項４又は５に記載の電気光学装置。
7. 前記コンタクトホールは前記バンク部に形成されることを特徴とする請求項６に記載の
   電気光学装置。
8. 前記コンタクトホールは前記ミクロ相分離膜に形成されることを特徴とする請求項６に
   記載の電気光学装置。
9. 前記発光素子は、透明な陽極及び透明な陰極、並びに正孔と電子の結合により発光する
   機能層とを備えたことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の電気光学
   装置。
10. 請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電
    子機器。
11. 基板上にトランジスタを含む素子層を形成する第１工程と、
    前記素子層の上にバンク部を形成する第２工程と、
    前記バンク部によって仕切られた各領域に互いに非相溶性で屈折率の異なる２種類以上
    のポリマーからなる液体材料を吐出する第３工程と、
    前記第２工程及び前記第３工程により形成された反射フィルタ層の上に発光素子を含む
    発光層を形成する第４工程と、
    を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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