JP2007141472A - Electro-optical device, manufacturing method of electro-optical device, and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an electro-optical device, a method for manufacturing the electro-optical device, and an image forming apparatus.
電子写真方式を用いたプリンタには、感光ドラムを露光して潜像を形成する電気光学装置としての露光ヘッドが利用されている。この露光ヘッドの発光源には、その薄型化や軽量化等を図るために、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下単に、有機EL素子という。)を利用する提案がなされている。 In an electrophotographic printer, an exposure head is used as an electro-optical device that exposes a photosensitive drum to form a latent image. In order to reduce the thickness and weight of the light source of the exposure head, proposals have been made to use organic electroluminescence elements (hereinafter simply referred to as organic EL elements).
こうした露光ヘッドの製造方法には、発光材料を含む液状体を所定の画素電極上に吐出させる、いわゆるインクジェット法が知られている。こうしたインクジェット法では、画素電極の周囲を隔壁で区画するために、吐出した液状体を画素電極上に収容することができ、高精細なパターニングを可能にしている。 As a method for manufacturing such an exposure head, a so-called ink jet method is known in which a liquid containing a light emitting material is discharged onto a predetermined pixel electrode. In such an ink jet method, since the periphery of the pixel electrode is partitioned by a partition wall, the discharged liquid material can be accommodated on the pixel electrode, thereby enabling high-definition patterning.
しかし、上記インクジェット法では、画素電極上に吐出した液状体の蒸発速度が、同画素電極上方の蒸発成分の分圧に依存する。そのため、吐出した液状体の蒸発速度が、基板の面内でバラツキを生じて、有機EL素子の膜厚ムラを引き起こす、ひいては露光ヘッドの輝度ムラを招く問題があった。 However, in the ink jet method, the evaporation rate of the liquid material discharged onto the pixel electrode depends on the partial pressure of the evaporation component above the pixel electrode. For this reason, there has been a problem that the evaporation rate of the discharged liquid material varies within the plane of the substrate, causing unevenness of the film thickness of the organic EL element, and thus unevenness of the brightness of the exposure head.
そこで、インクジェット法では、従来より、こうした蒸発速度のバラツキに起因した膜厚ムラを解消する提案がなされている(例えば、特許文献1)。特許文献1では、基板の周囲にダミー用の吐出領域を設けて、基板上方の蒸発成分の均一化を図り、基板面内における蒸発速度の均一性を向上させている。
ところで、液状体の乾燥状態は、画素電極上方の蒸発成分の分圧に加えて、画素電極の周囲に設けられた隔壁の表面状態(親液性あるいは撥液性)によっても変動する。そのため、上記するダミーの吐出領域を設ける場合であっても、各隔壁の表面状態が均一でない場合には、各液状体の乾燥状態にバラツキを来たして、発光材料の膜厚均一性(発光輝度の均一性)を確保するには不十分であった。 By the way, the dry state of the liquid material varies depending on the surface state (lyophilic or lyophobic) of the partition provided around the pixel electrode in addition to the partial pressure of the evaporated component above the pixel electrode. Therefore, even in the case where the dummy discharge region is provided, if the surface state of each partition is not uniform, the dry state of each liquid material varies, and the film thickness uniformity of the light emitting material (light emission luminance) (Uniformity) was insufficient.
こうした問題は、区画された多数の画素電極を1つの隔壁で囲い、同隔壁で囲まれた領域全体に共通する液状体を吐出して、各画素電極上に発光材料を積層する、すなわち、多数の有機EL素子が1つの隔壁を共有することによって解消可能と考えられる。 Such a problem is that a large number of partitioned pixel electrodes are surrounded by one partition wall, a liquid material common to the entire region surrounded by the partition walls is discharged, and a light emitting material is stacked on each pixel electrode. This organic EL element can be solved by sharing one partition wall.
しかしながら、多数の画素電極の全体に共通する液状体を吐出すると、各画素電極の間にも発光材料が積層される。その結果、各画素電極の間でも発光材料が発光するようになり、明暗差や濃淡差(コントラスト)の低下を招く問題があった。 However, when a liquid common to all the pixel electrodes is discharged, a light emitting material is also laminated between the pixel electrodes. As a result, the light emitting material emits light between the pixel electrodes, and there is a problem in that the difference in contrast and contrast (contrast) is reduced.
本発明は、上記する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、コントラストの低下を回避して発光輝度の均一性を向上させた電気光学装置、電気光学装置の製造方法及び画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electro-optical device, a method for manufacturing the electro-optical device, and an image in which uniformity of light emission luminance is improved by avoiding a decrease in contrast. A forming apparatus is provided.
本発明の電気光学装置は、第1電極層と第2電極層との間に発光層からなる機能層を有した複数の発光素子と、前記複数の第1電極層のそれぞれを囲う絶縁層と、前記複数の発光素子を共通して囲う隔壁と、を備えた電気光学装置において、前記絶縁層は、前記第1電極層と前記機能層との間の境界面から前記第2電極層側への厚さが、前記機能層の各層の厚さ以上である。 The electro-optical device of the present invention includes a plurality of light emitting elements having a functional layer formed of a light emitting layer between a first electrode layer and a second electrode layer, and an insulating layer surrounding each of the plurality of first electrode layers. In the electro-optical device including a partition wall that surrounds the plurality of light emitting elements in common, the insulating layer extends from a boundary surface between the first electrode layer and the functional layer to the second electrode layer side. Is equal to or greater than the thickness of each functional layer.
本発明の電気光学装置によれば、絶縁層と第1電極層の双方に機能層を積層する場合であっても、絶縁層に積層された機能層の各層を、それぞれ第1電極層に積層された機能層の対応する各層から離間させることができる。その結果、各発光素子の間の領域(絶縁層上)での発光を回避して、絶縁層を含む複数の第1電極層上に機能層を積層することができる。従って、コントラストの低下を回避して、機能層の膜厚均一性、すなわち発光輝度の均一性を向上させることができる。 According to the electro-optical device of the present invention, even when the functional layer is laminated on both the insulating layer and the first electrode layer, the functional layers laminated on the insulating layer are laminated on the first electrode layer, respectively. The corresponding functional layer can be spaced from the corresponding layer. As a result, light emission in a region (on the insulating layer) between the light emitting elements can be avoided, and the functional layer can be stacked on the plurality of first electrode layers including the insulating layer. Therefore, it is possible to improve the film thickness uniformity of the functional layer, that is, the uniformity of the light emission luminance, while avoiding the decrease in contrast.
この電気光学装置において、前記絶縁層は、前記第1電極層と前記機能層との間の境界面から前記第2電極層側への厚さが、前記機能層の厚さ以上であってもよい。
この電気光学装置によれば、絶縁層と第1電極層の双方に機能層を積層する場合であっても、第1電極層に積層された機能層を、第1電極層に積層された機能層から離間させることができる。従って、コントラストの低下を確実に回避することができ、発光輝度の均一性を向上させることができる。
In this electro-optical device, the insulating layer may have a thickness from the interface between the first electrode layer and the functional layer toward the second electrode layer that is equal to or greater than the thickness of the functional layer. Good.
According to this electro-optical device, even when the functional layer is laminated on both the insulating layer and the first electrode layer, the functional layer laminated on the first electrode layer is replaced with the function laminated on the first electrode layer. It can be spaced from the layer. Therefore, it is possible to reliably avoid a decrease in contrast and improve the uniformity of the light emission luminance.
この電気光学装置において、前記絶縁層は、前記機能層を形成するための液状体を親液する親液性を有してもよい。
この電気光学装置によれば、絶縁層が親液性を有する分だけ、機能層の膜厚均一性を向上させることができる。従って、発光輝度の均一性を、さらに向上させることができる。
In this electro-optical device, the insulating layer may have a lyophilic property for lyophilic liquid material for forming the functional layer.
According to this electro-optical device, the thickness uniformity of the functional layer can be improved by the amount that the insulating layer has lyophilicity. Therefore, the uniformity of the light emission luminance can be further improved.
この電気光学装置において、前記隔壁は、前記機能層を形成するための液状体を撥液する撥液性を有してもよい。
この電気光学装置によれば、隔壁が撥液性を有する分だけ、機能層を形成する液状体の漏れを回避することができる。従って、機能層の膜厚均一性を、さらに向上させることができる。
In this electro-optical device, the partition may have a liquid repellency for repelling a liquid for forming the functional layer.
According to this electro-optical device, leakage of the liquid material forming the functional layer can be avoided by the amount that the partition wall has liquid repellency. Therefore, the film thickness uniformity of the functional layer can be further improved.
この電気光学装置において、前記機能層は、少なくとも正孔輸送層、電子輸送層、正孔障壁層、電子障壁層のいずれか1つを含むようにしてもよい。
この電気光学装置によれば、機能層が、少なくとも正孔輸送層、電子輸送層、正孔障壁層、電子障壁層のいずれか1つを含む分だけ、発光素子の光学特性を向上させることができる。
In this electro-optical device, the functional layer may include at least one of a hole transport layer, an electron transport layer, a hole barrier layer, and an electron barrier layer.
According to this electro-optical device, the optical characteristics of the light-emitting element can be improved by the amount that the functional layer includes at least one of a hole transport layer, an electron transport layer, a hole barrier layer, and an electron barrier layer. it can.
この電気光学装置において、前記機能層は、有機層であってもよい。
この電気光学装置によれば、機能層を有機層で形成することができるため、機能層の材料選択範囲を拡張することができ、絶縁層や第1電極層等に即した構成材料を選択することができる。その結果、発光素子の光学特性を、さらに向上させることができる。
In this electro-optical device, the functional layer may be an organic layer.
According to this electro-optical device, since the functional layer can be formed of an organic layer, the material selection range of the functional layer can be expanded, and a constituent material that matches the insulating layer, the first electrode layer, and the like is selected. be able to. As a result, the optical characteristics of the light emitting element can be further improved.
この電気光学装置において、前記発光素子からの光を集光する光学部材を備えるようにしてもよい。
この電気光学装置によれば、発光素子からの光を集光する分だけ、コントラストを向上させることができる。その結果、発光素子からの光の利用範囲を拡張することができる。
The electro-optical device may include an optical member that condenses light from the light-emitting element.
According to this electro-optical device, the contrast can be improved by the amount of collecting the light from the light emitting element. As a result, the utilization range of light from the light emitting element can be expanded.
本発明の電気光学装置の製造方法は、基板の素子形成面に複数の第1電極層を形成して前記第1電極層を共通して囲む隔壁を形成し、前記隔壁で囲まれた領域に液状体を吐出して前記複数の第1電極層上に発光層からなる機能層を形成し、前記機能層上に第2電極層
を形成して複数の発光素子を形成するようにした電気光学装置の製造方法において、前記機能層を形成する前に、前記複数の第1電極層のそれぞれを囲む絶縁層を形成し、前記第1電極層と前記機能層との間の境界面から前記第2電極側への前記絶縁層の厚さが、前記機能層の各層の厚さ以上になるようにした。
In the method of manufacturing the electro-optical device according to the aspect of the invention, a plurality of first electrode layers are formed on the element formation surface of the substrate to form a partition that commonly surrounds the first electrode layer, and the region surrounded by the partition is formed. An electro-optical device in which a liquid layer is ejected to form a functional layer made of a light emitting layer on the plurality of first electrode layers, and a second electrode layer is formed on the functional layer to form a plurality of light emitting elements. In the device manufacturing method, before forming the functional layer, an insulating layer surrounding each of the plurality of first electrode layers is formed, and the first electrode layer and the functional layer are separated from the boundary surface. The thickness of the insulating layer toward the two electrodes was set to be equal to or greater than the thickness of each layer of the functional layer.
本発明の電気光学装置によれば、絶縁層に積層される機能層の各層を、それぞれ第1電極層に積層される機能層の対応する各層から離間させることができる。その結果、発光素子の間での発光を回避して、機能層の膜厚均一性を向上させることができる。従って、コントラストの低下を回避して、発光輝度の均一性を向上させることができる。 According to the electro-optical device of the invention, each layer of the functional layer laminated on the insulating layer can be separated from each corresponding layer of the functional layer laminated on the first electrode layer. As a result, light emission between the light emitting elements can be avoided and the film thickness uniformity of the functional layer can be improved. Accordingly, it is possible to avoid the decrease in contrast and improve the uniformity of the light emission luminance.
この電気光学装置の製造方法において、前記機能層を形成する前に、前記複数の第1電極層のそれぞれを囲む絶縁層を形成し、前記第1電極層と前記機能層との間の境界面から前記第2電極側への前記絶縁層の厚さが、前記機能層の各層の厚さ以上になるようにしてもよい。 In this method of manufacturing an electro-optical device, before forming the functional layer, an insulating layer surrounding each of the plurality of first electrode layers is formed, and an interface between the first electrode layer and the functional layer is formed. The thickness of the insulating layer from the first electrode to the second electrode may be equal to or greater than the thickness of each layer of the functional layer.
この電気光学装置の製造方法によれば、絶縁層に積層される機能層を、第1電極層に積層される機能層から離間させることができる。従って、コントラストの低下を確実に回避することができ、発光輝度の均一性を向上させることができる。 According to the method for manufacturing the electro-optical device, the functional layer stacked on the insulating layer can be separated from the functional layer stacked on the first electrode layer. Therefore, it is possible to reliably avoid a decrease in contrast and improve the uniformity of the light emission luminance.
この電気光学装置の製造方法において、前記絶縁層に前記液状体を親液する親液性を付与するようにしてもよい。
この電気光学装置の製造方法によれば、絶縁層が液状体を親液する分だけ、機能層の膜厚均一性を向上させることができる。従って、発光輝度の均一性を、さらに向上させることができる。
In this method of manufacturing an electro-optical device, the insulating layer may be provided with a lyophilic property for making the liquid material lyophilic.
According to the method for manufacturing the electro-optical device, the thickness uniformity of the functional layer can be improved by the amount that the insulating layer lyophilic liquid. Therefore, the uniformity of the light emission luminance can be further improved.
この電気光学装置の製造方法において、前記隔壁に前記液状体を撥液する撥液性を付与するようにしてもよい。
この電気光学装置の製造方法によれば、隔壁が液状体を撥液する分だけ、液状体の漏れを回避することができる。従って、機能層の膜厚均一性を、さらに向上させることができる。
In this method of manufacturing the electro-optical device, the partition may be provided with liquid repellency for repelling the liquid material.
According to the method for manufacturing the electro-optical device, it is possible to avoid leakage of the liquid material as much as the partition walls repel the liquid material. Therefore, the film thickness uniformity of the functional layer can be further improved.
この電気光学装置の製造方法において、前記複数の第1電極層上に、少なくとも正孔輸送層、電子輸送層、正孔障壁層、電子障壁層のいずれか1つを含む前記機能層を形成するようにしてもよい。 In this electro-optical device manufacturing method, the functional layer including at least one of a hole transport layer, an electron transport layer, a hole barrier layer, and an electron barrier layer is formed on the plurality of first electrode layers. You may do it.
この電気光学装置の製造方法によれば、少なくとも正孔輸送層、電子輸送層、正孔障壁層、電子障壁層のいずれか1つを含む機能層を形成する分だけ、発光素子の光学特性を向上させることができる。 According to this method of manufacturing an electro-optical device, the optical characteristics of the light-emitting element are increased by forming a functional layer including at least one of a hole transport layer, an electron transport layer, a hole barrier layer, and an electron barrier layer. Can be improved.
本発明の画像形成装置は、像担持体の外周面を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像担持体の外周面を露光して潜像を形成する露光手段と、前記潜像に対して着色粒子を供給して顕像を現像する現像手段と、前記顕像を転写媒体に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記露光手段は、上記する電気光学装置を備えるようにした。 The image forming apparatus of the present invention includes a charging unit that charges the outer peripheral surface of the image carrier, an exposure unit that exposes the charged outer peripheral surface of the image carrier to form a latent image, and a color for the latent image. In the image forming apparatus including a developing unit that supplies particles and develops a visible image and a transfer unit that transfers the visible image to a transfer medium, the exposure unit includes the electro-optical device described above.
本発明の画像形成装置によれば、コントラストの低下を回避した所望する顕像を転写媒体に転写することができる。 According to the image forming apparatus of the present invention, it is possible to transfer a desired visible image avoiding a decrease in contrast to a transfer medium.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図1〜図9に従って説明する。まず、画像形成装置としての電子写真方式プリンタについて以下に説明する。
図1において、電子写真方式プリンタ(以下単に、プリンタという。)10の筐体11内には、駆動ローラ12、従動ローラ13及びテンションローラ14が設けられるとともに、各ローラ12,13,14に対して転写媒体としての転写ベルト15が張設されている。そして、駆動ローラ12を回転すると、転写ベルト15は、図1の矢印方向に循環駆動するようになっている。
Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. First, an electrophotographic printer as an image forming apparatus will be described below.
In FIG. 1, a
転写ベルト15の上方には、4体の像担持体としての感光ドラム16が、図1に示す矢印方向(右回り)に回転可能に併設されている。各感光ドラム16の外周面には、光導電性を有する感光層16S(図2参照)が形成されるとともに、所定の波長領域の光を照射されることによって、照射された部位の電荷が消失されるようになっている。
Above the
各感光ドラム16の感光層16Sには、それぞれ帯電手段としての帯電ローラ17が回転可能に密着されるとともに、感光ドラム16の全周面(感光層16S全体)に所定の帯電電位をそれぞれ付与するようになっている。
A charging
各感光ドラム16の外周であって、帯電ローラ17の右回り方向(感光ドラム16の回転方向)には、露光手段を構成する電気光学装置としての露光ヘッド20がそれぞれ配設されている。露光ヘッド20は、感光ドラム16の軸方向に沿って延びる直方体形状に形成されるとともに、感光ドラム16の感光層16Sに向かって所定の波長領域の光Lを出射するようになっている。そして、露光ヘッド20が印刷データに基づく光Lを出射すると、感光層16Sは、所定の波長領域の光Lに露光されて、露光された部位の電荷を消失する。これによって、感光ドラム16の感光層16Sに静電的な画像(静電潜像)が形成される。
On the outer periphery of each
感光ドラム16の外周であって、対応する露光ヘッド20の右回り方向には、現像手段としてのトナーカートリッジ21がそれぞれ配設されている。各トナーカートリッジ21には、それぞれ対応する色(黒、シアン、マゼンタ及びイエロ)の着色粒子(トナー)が収容されて、帯電させた着色粒子(トナー)を感光ドラム16の感光層16Sに供給するようになっている。
On the outer periphery of the
そして、各感光ドラム16に帯電電位と略等しいバイアス電位を印加して、対応するトナーカートリッジ21からトナーを供給すると、供給されたトナーは、感光層16Sの露光された部位にのみ付着する。これによって、各感光層16Sには、それぞれ前記静電潜像に対応した単色の可視像(顕像)が形成される(現像される)。
When a bias potential substantially equal to the charging potential is applied to each
感光ドラム16の外周であって、対応するトナーカートリッジ21の右回り方向には、前記転写ベルト15を介して、それぞれ一次転写ローラ22がそれぞれ配設されている。一次転写ローラ22は、直流電圧の印加によって静電吸着力を誘起する導電性のローラであって、感光ドラム16に吸着したトナー(顕像)を吸引して転写ベルト15に一次転写するようになっている。そして、4体の感光ドラム16に吸着した各色のトナー(顕像)を転写ベルト15に順次一次転写すると、各色の顕像が転写ベルト15上で重ねられてフルカラーの画像(トナー像)を形成する。
A
感光ドラム16の外周であって、対応する一次転写ローラ22の右周りには、LED等の光源とゴムブレードを備えたクリーニング手段23がそれぞれ配設されて、感光ドラム16の感光層16Sを除電して、残留するトナーを機械的に除去するようになっている。
On the outer periphery of the
転写ベルト15の下側には、給紙ローラ24が配設されて、記録紙Pを転写ベルト15側に給紙するようになっている。その給紙ローラ24の上側にあって、駆動ローラ12と相対向する位置には、転写手段を構成する二次転写ローラ25が配設されて、転写ベルト
15に形成されたトナー像を静電的に吸着して、記録紙Pの表面に順次移動する(二次転写する)ようなっている。
A
二次転写ローラ25の上側には、熱源を内蔵する一対のヒートローラ26と一対の排紙ローラ27が配設されている。一対のヒートローラ26は、記録紙Pに二次転写されたトナーを加熱によって軟化させて、記録紙P内に浸透固化させるようになっている。一対の排紙ローラ27は、ヒートローラ26からの記録紙を筐体11の外側に排出するようになっている。そして、トナー像の二次転写された記録紙Pをヒートローラ26に供給すると、記録紙の表面に転写されたトナー像が定着して、トナー像の定着した記録紙Pが、排紙ローラ27によって筐体11の外側に排出される。
On the upper side of the
次に、上記プリンタ10に備えられた電気光学装置としての露光ヘッド20について以下に説明する。
図2において、露光ヘッド20には、感光ドラム16の軸方向(X矢印方向)に沿って延びるケース31が備えられている。ケース31は、その感光ドラム16側を開口した箱体状に形成されている。ケース31の内部には、ケース31の長手方向(X矢印方向)に沿って延びるように形成された発光素子アレイ32が配設されて、感光ドラム16側(Z矢印方向)に光Lを出射するようになっている。発光素子アレイ32の感光ドラム16側には、ケース31に固定された光学部材33が配設されて、発光素子アレイ32の出射する光Lを感光ドラム16側に集光して感光層16Sに導くようになっている。
Next, the
In FIG. 2, the
図3において、発光素子アレイ32には、X矢印方向に延びる基板34が備えられて、その基板34の一側面(素子形成面34a)上には、素子形成面34aの全体を覆うように形成された絶縁層35が積層されている。
In FIG. 3, the light emitting
絶縁層35は、シリコン酸化膜等の絶縁体からなる薄膜層であって、液状体Fa,Fb(図8及び図9参照)に対する親液性を有している。その絶縁層35には、素子形成面34aまでを貫通する多数の円形孔35aが形成されている。各円形孔35aは、X矢印方向に沿う千鳥格子状に配列形成されて、素子形成面34a上に、絶縁層35で囲まれる多数の空間(画素領域S)を区画形成している。
The insulating
本実施形態では、この絶縁層35の膜厚を、「絶縁層厚さD1」(図4参照)という。「絶縁層厚さD1」は、第1電極としての画素電極36及び機能層40の膜厚に基づいて設定されて、本実施形態では、220nmにしている。
In the present embodiment, the thickness of the insulating
図3及び図4に示すように、各画素領域S内には、それぞれ対応する素子形成面34aの全体にわたって均一に広がる画素電極36が形成されている。各画素電極36は、ITOやIZO等の光透過性導電膜からなる透明電極であって、それぞれ対応する図示しないデータ線を介して画像データに基づくデータ信号が供給されるようになっている。
As shown in FIGS. 3 and 4, in each pixel region S, a
本実施形態では、この画素電極36の膜厚を、「電極厚さD2」とし、50nmにしている。
絶縁層35の上側であって、基板34の外縁には、全ての画素領域S(画素電極36)を囲う四角枠状に形成された隔壁としての共通バンク37が積層されている。共通バンク37は、アクリル樹脂やポリイミド樹脂、フッ素系樹脂等の樹脂材料によって形成される厚さが1μm程度の樹脂層であって、液状体Fa,Fb(図8及び図9参照)に対する撥液性を有している。そして、絶縁層35上に共通バンク37が形成されることによって、全ての画素領域S(画素電極36)を囲う空間(吐出領域Sd)が基板34上に区画形成される。
In the present embodiment, the film thickness of the
On the outer edge of the
吐出領域Sd内であって、前記絶縁層35及び画素電極36の上側には、その上面全体を覆う機能層40が積層されている。尚、本実施形態の機能層40は、基板34側から順に積層された正孔輸送層41と発光層42とからなる多層膜である。
A
正孔輸送層41は、画素電極36及び絶縁層35の上面全体に均一な膜厚で積層された有機層であって、正孔輸送層材料としてのポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)(以下単に、PEDOTという。)で形成されている。正孔輸送層41は、画素電極36から注入された正孔を、対応する発光層42の領域まで輸送するようになっている。
The
この正孔輸送層41は、前記「PEDOT」を含む液状体Fa(図8参照)を吐出領域Sdの全体に吐出して乾燥することによって形成されている。すなわち、各正孔輸送層41は、共通バンク37を共有することによって同時に成膜されて、共通バンク37を共有する分だけ、共通バンク37に起因する液状体Faの乾燥速度のバラツキを抑制させることができる。その結果、各正孔輸送層41は、その膜厚の均一性を向上させることができる。尚、正孔輸送層材料は、これに限らず、公知の低分子系又は高分子系の正孔輸送材料を利用することができ、低分子系の正孔輸送層材料を用いる場合には、公知の蒸着法等の気相プロセスによって正孔輸送層41を形成してもよい。
The
本実施形態では、この正孔輸送層41の膜厚を、「第1機能層厚さT1」とし、50nmにしている。
発光層42は、正孔輸送層41の上面全体に均一な膜厚で積層された有機層であって、発光層材料としてのフルオレン−ジチオフェンコポリマー(以下単に、F8T2という。)で形成されている。発光層42は、前記画素電極36側からの正孔と、後述する陰極43側からの電子を再結合して、放出するエネルギーによってエキシトン(励起子)を生成し、このエキシトンが基底状態に戻るエネルギー放出によって、蛍光あるいは燐光を発する(発光する)ようになっている。
In the present embodiment, the thickness of the
The
この発光層42は、前記「F8T2」を含む液状体Fb(図9参照)を吐出領域Sdの全体に吐出して乾燥することによって形成されている。すなわち、各発光層42は、共通バンク37を共有することによって同時に成膜されて、共通バンク37を共有する分だけ、共通バンク37に起因する液状体Fbの乾燥速度のバラツキを抑制させることができる。その結果、各発光層42は、その膜厚の均一性を向上させることができる。尚、発光層材料は、これに限らず、公知の低分子系又は高分子系の発光材料を利用することができ、低分子系の発光材料を用いる場合には、公知の蒸着法等の気相プロセスによって発光層42を形成してもよい。
The
本実施形態では、この発光層42の膜厚を、「第2機能層厚さT2」とし、120nmにしている。つまり、前記「絶縁層厚さD1」は、「絶縁層厚さD1」から「電極厚さD2」を引いた差分(220−50=170nm)が、これら「第1機能層厚さT1」や「第2機能層厚さT2」、すなわち機能層40の各層の膜厚以上になるように設定されている。しかも、前記「絶縁層厚さD1」は、「絶縁層厚さD1」から「電極厚さD2」を引いた差分が、これら「第1機能層厚さT1」と「第2機能層厚さT2」の和、すなわち機能層40の膜厚以上になるように設定されている。
In the present embodiment, the thickness of the
換言すると、絶縁層35は、画素電極36の上面(機能層40との間の境界面)から上側への厚さが、機能層40の膜厚以上となるように設定されて、画素電極36上に積層した機能層40と、絶縁層35上に積層した機能層40との間の接触を断っている。これによって、絶縁層35は、絶縁層35上に積層した機能層40と画素電極36との間を電気的に絶縁させている。
In other words, the insulating
図3において、機能層40の上側には、素子形成面34aの全体にわたって形成された第2電極層としての陰極43が積層されている。陰極43は、仕事関数の低い導電性材料(例えば、LiF、Li、Mg、Ca、Alの金属等)によって形成されて、各画素領域Sに共通する所定の共通電位が供給されるようになっている。つまり、陰極43は、各画素電極36上に形成された機能層40の発光層42に、それぞれ電子を注入するようになっている。尚、本実施形態では、これら画素電極36、機能層40及び陰極43によって、発光素子を構成している。
In FIG. 3, on the upper side of the
そして、各画素電極36に画像データに基づくデータ信号を供給して、各画素電極36と陰極43との間に電圧を印加すると、画素電極36からの正孔が、正孔輸送層41を介して、発光層42に移動する。同時に、陰極43からの電子が、発光層42に移動して、正孔と電子とが発光層42で再結合する、すなわち、発光層42が発光する。
When a data signal based on image data is supplied to each
この際、絶縁層35上に積層された各機能層40は、絶縁層35の膜厚「絶縁層厚さD1」によって、それぞれ画素電極36から電気的に絶縁されている。そのため、画素電極36からの正孔と陰極43からの電子は、画素電極36上に積層した発光層42でのみ再結合する、すなわち、画素領域Sの発光層42のみが発光する。
At this time, each
従って、吐出領域Sd内の全体に機能層40を形成させることができ、各画素領域Sの間(絶縁層35上)に位置する機能層40(発光層42)の発光を回避させることができる。その結果、機能層40の膜厚均一性(発光輝度の均一性)を向上させることができ、各画素領域Sのコントラストの低下を回避させることができる。
Accordingly, the
次に、露光ヘッド20の製造方法を図5〜図9に従って説明する。
まず、図5に示すように、基板34の素子形成面34aに、公知の熱酸化法やCVD法等を利用して、膜厚が「絶縁層膜厚D1」(220nm)からなる絶縁層35を成膜し、同絶縁層35に、公知のフォトリソグラフィ法を利用して、多数の円形孔35aをパターニングする。これによって、素子形成面34a上に、多数の画素領域Sを形成する。尚、この際、絶縁層35を形成する前に、素子形成面34a上(絶縁層35下)に、画素電極36に接続される前記データ線や各種トランジスタを先行して形成するようにしてもよい。さらに、画素領域Sを形成した後に、絶縁層35を水蒸気や酸素プラズマに晒して、絶縁層35の親液性を高めるようにしてもよい。
Next, a method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 5, an insulating
画素領域Sを形成すると、図6に示すように、公知のインクジェット法を利用して、ITOやIZOの微粒子を含む液状体を画素領域S内にのみ吐出して、吐出した液状体を乾燥・焼成する。これによって、各画素領域Sに整合して、膜厚が「電極厚さD2」(50nm)からなる画素電極36を各画素領域S内にのみ形成する。
When the pixel region S is formed, as shown in FIG. 6, a liquid material containing ITO or IZO fine particles is discharged only into the pixel region S using a known ink jet method, and the discharged liquid material is dried and dried. Bake. Thus, the
画素電極36を形成すると、図7に示すように、公知のスピンコート法等を利用して、素子形成面34aの全体に、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等からなる樹脂膜を塗布成膜し、公知のフォトリソグラフィ法を利用して、共通バンク37をパターニングする。これによって、各画素領域S(各画素電極36)を共通して囲う共通バンク37を形成し、素子形成面34a上に、吐出領域Sdを形成する。尚、この際、共通バンク37を形成した後に、共通バンク37の表面をフッ素系のプラズマに晒して、共通バンク37の撥液性を高めるようにしてもよい。
When the
共通バンク37を形成すると、図8に示すように、公知のインクジェット法を利用して、上記「PEDOT」を水系溶媒に溶解させた液状体Faを、吐出領域Sdの全体に吐出し、吐出した液状体Faを乾燥することによって、膜厚が「第1機能層厚さT1」からなる正孔輸送層41を形成する。
When the
この際、吐出領域Sdの全体に液状体Faを吐出させるため、各画素領域S上方の溶媒分圧を略等しくさせることができ、画素領域S毎の液状体Faの乾燥速度を略等しくさせることができる。また、吐出された液状体Faは、共通バンク37が撥液性を有するために、吐出領域Sd内から漏れることなく、同吐出領域Sd内に収容される。さらに、吐出された液状体Faは、絶縁層35が親液性を有するために、吐出領域Sd内の全体にわたって濡れ広がることができる。従って、各画素電極36上と絶縁層35上の双方に、それぞれ「第1機能層厚さT1」からなる均一な膜厚の正孔輸送層41を形成させることができる。
At this time, since the liquid Fa is discharged over the entire discharge region Sd, the solvent partial pressure above each pixel region S can be made substantially equal, and the drying speed of the liquid Fa for each pixel region S can be made substantially equal. Can do. Further, the discharged liquid Fa is accommodated in the discharge region Sd without leaking from the discharge region Sd because the
しかも、画素電極36の上面(機能層40との間の境界面)から陰極43側への絶縁層35の厚さ(220−50=170nm)を、この「第1機能層厚さT1」(50nm)よりも厚く形成させている。そのため、画素電極36上に積層した正孔輸送層41を、絶縁層35上に積層した正孔輸送層41から離間させることができ、絶縁層35上に積層した正孔輸送層41を画素電極36から電気的に絶縁させることができる。
Moreover, the thickness (220-50 = 170 nm) of the insulating
正孔輸送層41を形成すると、図9に示すように、公知のインクジェット法を利用して、上記「F8T2」を無極性溶媒に溶解させた液状体Fbを、吐出領域Sdの全体に吐出し、吐出した液状体Fbを乾燥することによって、膜厚が「第2機能層厚さT2」からなる発光層42を形成する。
When the
この際、吐出領域Sdの全体に液状体Fbを吐出するため、各画素領域S上方の溶媒分圧を略等しくさせることができ、画素領域S毎の液状体Fbの乾燥速度を略等しくさせることができる。また、吐出された液状体Fbは、共通バンク37が撥液性を有するために、吐出領域Sd内から漏れることなく、同吐出領域Sd内に収容される。従って、各画素電極36上と絶縁層35上の双方に、それぞれ「第2機能層厚さT2」からなる均一な膜厚の発光層42を形成させることができる。
At this time, since the liquid Fb is discharged to the entire discharge area Sd, the solvent partial pressure above each pixel area S can be made substantially equal, and the drying speed of the liquid Fb for each pixel area S can be made almost equal. Can do. Further, the discharged liquid material Fb is accommodated in the discharge region Sd without leaking from the discharge region Sd because the
しかも、画素電極36上に積層した正孔輸送層41の上面からの絶縁層35の厚さ(170−50nm)が、この「第2機能層厚さT2」(120nm)以上に形成されている。そのため、画素電極36上に積層した発光層42と絶縁層35上に積層した正孔輸送層41との間の接触を回避させることができ、絶縁層35上に積層した機能層40を、画素電極36から電気的に絶縁させることができる。
In addition, the thickness (170-50 nm) of the insulating
発光層42を形成すると、素子形成面34aに、公知の蒸着法やスパッタ法等を利用して、所定の膜厚からなる陰極43を形成する。これによって、各画素領域Sのコントラストの低下を回避して、機能層40の膜厚均一性(発光輝度の均一性)を向上させた露光ヘッド20を製造することができる。
When the
上記したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)本実施形態によれば、膜厚が「電極厚さD2」からなる複数の画素電極36の各々を、膜厚が「絶縁層厚さD1」からなる絶縁層35によって囲うようにした。また、これら複数の画素電極36を共通して囲む共通バンク37を絶縁層35の外縁に形成するようにした。そして、「絶縁層厚さD1」から「電極厚さD2」を引いた差分が、画素電極36上に形成する正孔輸送層41及び発光層42の各々の膜厚よりも大きくなるようにした。
As described above, according to the present embodiment, the following effects are obtained.
(1) According to the present embodiment, each of the plurality of
従って、共通バンク37内の全体に液状体Fa,Fbを吐出して、絶縁層35と画素電極36の双方に機能層40を積層しても、絶縁層35上に積層した機能層40の各層(正孔輸送層41及び発光層42)を、それぞれ画素電極36上に積層した機能層40の対応
する各層から離間させることができる。その結果、各画素領域Sの間の領域(絶縁層35上)での発光を回避して、絶縁層35を含む複数の画素電極36上に機能層40を積層することができる。従って、コントラストの低下を回避して、機能層40の膜厚均一性、すなわち発光輝度の均一性を向上させることができる。
(2)本実施形態によれば、「絶縁層厚さD1」から「電極厚さD2」を引いた差分が、画素電極36上に形成する機能層40の膜厚よりも大きくなるようにした。
Accordingly, even if the liquid materials Fa and Fb are discharged to the entire inside of the
(2) According to the present embodiment, the difference obtained by subtracting “electrode thickness D2” from “insulating layer thickness D1” is set to be larger than the film thickness of
従って、絶縁層35上に積層した機能層40を、画素電極36上に積層した機能層40から離間させることができる。その結果、各画素領域Sの間の領域(絶縁層35上)での発光を確実に回避することができる。
(3)本実施形態によれば、絶縁層35に親液性を付与して、共通バンク37に撥液性を付与するようにした。従って、共通バンク37が撥液性を有する分だけ、吐出した液状体Fa,Fbの漏れを回避して、吐出領域Sd内に収容することができる。また、絶縁層35が親液性を有する分だけ、液状体Faを吐出領域Sd内の全体に濡れ広がらせることができる。従って、各画素電極36上と絶縁層35上の双方に、それぞれ「第1機能層厚さT1」及び「第2機能層厚さT2」からなる均一な膜厚の正孔輸送層41及び発光層42を形成することができる。
(4)本実施形態によれば、コントラストの低下を回避して、発光輝度の均一性を向上させた露光ヘッド20をプリンタ10に搭載するようにした。従って、輝度ムラ等の表示ムラの無い画像(トナー像)を形成することができる。
(5)本実施形態によれば、吐出領域Sdに液状体Fa,Fbを吐出して、正孔輸送層41及び発光層42を形成するようにした。従って、大規模な真空装置や、工程数の多いフォトリソグラフィ法等を使用することなく、所望の膜厚の正孔輸送層41及び発光層42を形成することができ、同正孔輸送層41及び発光層42を円形孔35aの形状に整合させることができる。
Therefore, the
(3) According to the present embodiment, the insulating
(4) According to the present embodiment, the
(5) According to this embodiment, the liquid bodies Fa and Fb are discharged to the discharge region Sd to form the
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、画素電極36の上面(機能層40との間の境界面)から陰極43側への絶縁層35の厚さが、機能層40の膜厚以上となるように構成した。これに限らず、例えば、画素電極36の上面(機能層40との間の境界面)から陰極43側への絶縁層35の厚さが、機能層40の各層の膜厚以上であってもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the thickness of the insulating
これによれば、画素電極36上に積層した機能層40の各層(正孔輸送層41と発光層42)を、それぞれ絶縁層35上に積層した対応する各層から離間させることができる。従って、画素電極36上と絶縁層35上との間で、同一層間の接触を回避することができ、各画素領域Sの間における発光を抑制することができる。
・上記実施形態では、画素領域Sを形成した後に、同画素領域Sに整合した画素電極36を形成するようにした。これに限らず、例えば、図10に示すように、まず、素子形成面34a上に各画素電極36を形成して、同画素電極36の全体を覆う絶縁層35を形成した後に、各画素電極36に対応する画素領域Sを形成するようにしてもよい。
According to this, each layer (the
In the above embodiment, after the pixel region S is formed, the
これによれば、画素電極36のサイズを画素領域Sよりも若干大きくするだけで、画素電極36に対する画素領域S(機能層40)の位置整合性を向上させることができる。
・上記実施形態では、円形孔35a内に画素電極36を形成し、絶縁層35の膜厚「絶縁層厚さD1」から「電極厚さD2」を引いた差分によって、画素電極36上の機能層40と絶縁層35上の機能層40との間の接触を回避するようにした。これに限らず、例えば、図10に示すように、円形孔35aの下側に画素電極36を形成し、絶縁層35の膜厚「絶縁層厚さD1」によって、画素電極36上の機能層40と絶縁層35上の機能層40との間の接触を回避するようにしてもよい。
According to this, it is possible to improve the positional consistency of the pixel region S (functional layer 40) with respect to the
In the above embodiment, the
これによれば、同じ「絶縁層厚さD1」からなる絶縁層35を有する場合に、「電極厚さD2」の分だけ、機能層40の膜厚範囲を拡大することができる。また、同じ膜厚の機能層40を有する場合に、画素電極36上の機能層40と絶縁層35上の機能層40との間の接触を、「電極厚さD2」の分だけ、より確実に回避させることができる。
・上記実施形態では、機能層40を、正孔輸送層41と発光層42に具体化した。これに限らず、例えば、機能層40を、少なくとも正孔輸送層、電子輸送層、正孔障壁層、電子障壁層のいずれか1つを含む積層膜に具体化してもよく、発光層42のみからなる単層膜に具体化してもよい。
・上記実施形態では、画素電極36を円形状に具体化した。これに限らず、例えば、画素電極36を略四角形状に具体化してもよく、その形状に限定されるものではない。
・上記実施形態では、発光素子を有機層からなる有機EL素子に具体化したが、これに限らず、例えば、無機層からなる無機EL素子に具体化してもよい。
・上記実施形態では、電気光学装置を露光ヘッド20に具体化したが、これに限らず、例えば有機エレクトロルミネッセンスディスプレイであってもよく、絶縁層35で囲まれた発光素子を有する電気光学装置であればよい。
According to this, when the insulating
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the
In the above embodiment, the light emitting element is embodied as an organic EL element composed of an organic layer. However, the present invention is not limited thereto, and may be embodied as an inorganic EL element composed of an inorganic layer, for example.
In the above embodiment, the electro-optical device is embodied in the
10…画像形成装置としてのプリンタ、15…転写媒体としての転写ベルト、16…像担持体としての感光ドラム、17…帯電手段としての帯電ローラ、20…電気光学装置としての露光ヘッド、21…現像手段としてのトナーカートリッジ、33…光学部材、34…基板、34a…素子形成面、35…絶縁層、36…第1電極層としての画素電極、37…隔壁、40…機能層、41…有機層を構成する正孔輸送層、42…有機層を構成する発光層、Fa,Fb…液状体、L…光。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記絶縁層は、前記第1電極層と前記機能層との間の境界面から前記第2電極層側への厚さが、前記機能層の各層の厚さ以上であることを特徴とする電気光学装置。 A plurality of light emitting elements having a functional layer made of a light emitting layer between the first electrode layer and the second electrode layer, an insulating layer surrounding each of the plurality of first electrode layers, and the plurality of light emitting elements are shared. An electro-optical device including a partition wall enclosing
The insulating layer has a thickness from the interface between the first electrode layer and the functional layer to the second electrode layer side that is equal to or greater than the thickness of each layer of the functional layer. Optical device.
前記絶縁層は、前記第1電極層と前記機能層との間の境界面から前記第2電極層側への厚さが、前記機能層の厚さ以上であることを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 1.
The electro-optical device, wherein the insulating layer has a thickness from the interface between the first electrode layer and the functional layer toward the second electrode layer that is equal to or greater than the thickness of the functional layer. .
前記絶縁層は、前記機能層を形成するための液状体を親液する親液性を有したことを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 1 or 2,
The electro-optical device, wherein the insulating layer has a lyophilic property for lyophilic liquid for forming the functional layer.
前記隔壁は、前記機能層を形成するための液状体を撥液する撥液性を有したことを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to claim 1,
The electro-optical device, wherein the partition wall has a liquid repellency for repelling a liquid material for forming the functional layer.
前記機能層は、少なくとも正孔輸送層、電子輸送層、正孔障壁層、電子障壁層のいずれか1つを含むことを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to any one of claims 1 to 4,
The electro-optical device, wherein the functional layer includes at least one of a hole transport layer, an electron transport layer, a hole barrier layer, and an electron barrier layer.
前記機能層は、有機層であることを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to any one of claims 1 to 5,
The electro-optical device, wherein the functional layer is an organic layer.
前記発光素子からの光を集光する光学部材を備えたことを特徴とする電気光学装置。 The electro-optical device according to any one of claims 1 to 6,
An electro-optical device comprising an optical member for condensing light from the light-emitting element.
前記機能層を形成する前に、前記複数の第1電極層のそれぞれを囲む絶縁層を形成し、前記第1電極層と前記機能層との間の境界面から前記第2電極側への前記絶縁層の厚さが、前記機能層の各層の厚さ以上になるようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 A plurality of first electrode layers are formed on the element formation surface of the substrate to form a partition that surrounds the plurality of first electrode layers in common, and a liquid is discharged into a region surrounded by the partition to discharge the plurality of the plurality of first electrode layers. In the method of manufacturing an electro-optical device, a functional layer including a light emitting layer is formed on a first electrode layer, and a second electrode layer is formed on the functional layer to form a plurality of light emitting elements.
Before forming the functional layer, an insulating layer surrounding each of the plurality of first electrode layers is formed, and the interface from the interface between the first electrode layer and the functional layer to the second electrode side is formed. A method of manufacturing an electro-optical device, wherein the thickness of the insulating layer is equal to or greater than the thickness of each of the functional layers.
前記機能層を形成する前に、前記複数の第1電極層のそれぞれを囲む絶縁層を形成し、前記第1電極層と前記機能層との間の境界面から前記第2電極側への前記絶縁層の厚さが、前記機能層の厚さ以上になるようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 8.
Before forming the functional layer, an insulating layer surrounding each of the plurality of first electrode layers is formed, and the interface from the interface between the first electrode layer and the functional layer to the second electrode side is formed. The method of manufacturing an electro-optical device, wherein the thickness of the insulating layer is equal to or greater than the thickness of the functional layer.
前記絶縁層に前記液状体を親液する親液性を付与するようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 The method of manufacturing an electro-optical device according to claim 8 or 9,
A method for manufacturing an electro-optical device, wherein the insulating layer is provided with a lyophilic property for lyophilicizing the liquid material.
前記隔壁に前記液状体を撥液する撥液性を付与するようにしたことを特徴とする電気光
学装置の製造方法。 In the manufacturing method of the electro-optical device according to any one of claims 8 to 10,
A method for manufacturing an electro-optical device, wherein the partition wall is provided with liquid repellency for repelling the liquid material.
前記複数の第1電極層上に、少なくとも正孔輸送層、電子輸送層、正孔障壁層、電子障壁層のいずれか1つを含む前記機能層を形成するようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。 In the manufacturing method of the electro-optical device according to any one of claims 8 to 11,
The functional layer including at least one of a hole transport layer, an electron transport layer, a hole barrier layer, and an electron barrier layer is formed on the plurality of first electrode layers. Manufacturing method of optical device.
前記露光手段は、請求項1〜7のいずれか1つに記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 A charging means for charging the outer peripheral surface of the image carrier, an exposure means for exposing the outer peripheral surface of the charged image carrier to form a latent image, and supplying colored particles to the latent image to form a visible image. In an image forming apparatus comprising: a developing unit that develops; and a transfer unit that transfers the visible image to a transfer medium.
An image forming apparatus comprising the electro-optical device according to claim 1.
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