JP2008004377A - デバイス、薄膜形成方法及びデバイスの製造方法並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】親液性を有するバンク層で区画された領域内において基板上に所望の厚さで均一に形成された薄膜を有するデバイス、薄膜形成方法及びデバイスの製造方法並びに電子機器を提供すること。
【解決手段】基板１１と、基板１１上に設けられて基板１１を区画する開口が形成された隔壁２３と、基板１１のうち隔壁２３で区画された領域内に設けられ、基板１１上に形成される正孔注入層３３とを有し、隔壁２３は、基板１１上に形成された親液層２５と、親液層２５上に形成された撥液層２６とを有すると共に、開口２５ａと開口２６ａとが平面視で互いに一致し、正孔注入層３３の上面が親液層２５の上面と一致する。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば有機ＥＬ素子の発光機能層を構成する正孔注入層などの薄膜を有するデバイス、薄膜形成方法及びデバイスの製造方法並びに電子機器に関する。

近年、発光素子として有機ＥＬ（Electroluminescence）素子を利用したプリンタの光書き込みヘッドなどの開発が盛んに行われている。
この有機ＥＬ素子は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下ＴＦＴと称する）が形成されたガラス基板などの透明基板上に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）や酸化スズ（ＳｎＯ_２）などの透光性導電材料からなる陽極と、ポリチオフェン誘導体のドーピング体からなる正孔注入装置、ポリフルオレンなどの発光物質からなる発光層と、カルシウム（Ｃａ）などの低仕事関数を有する金属材料や金属化合物からなる陰極とを順次積層した構成となっている。

これらの有機薄膜の材料として低分子系の材料を用いる場合には、蒸着法による成膜が一般的である。しかし、蒸着法では大面積に均一に成膜することが困難である。また、高額な真空装置が必要となることや材料使用効率が極めて低いことから、低コスト化を図ることが困難である。
そこで、有機薄膜の材料として高分子材料を用い、スピンコート法やディップ法、インクジェット法などの液相法によって有機薄膜を形成する方法が広く利用されている。

インクジェット法によって正孔注入層及び発光層を形成する場合、まず、画素電極を区画するようにして二酸化珪素（ＳｉＯ_２）や二酸化チタン（ＴｉＯ_２）などの無機材料からなる無機物バンク層を形成する。そして、無機物バンク層上にアクリル樹脂やポリイミド樹脂からなる有機物バンク層を形成する。その後、無機物バンク層の側壁面及び画素電極の電極面に正孔注入層を構成する正孔注入層形成材料を含有する機能液に対する親液処理を施し、有機物バンク層の内壁及びその上面に撥液処理を施す。そして、このように形成された無機物バンク層及び有機物バンク層で区画された領域である画素領域内に、上記機能液を滴下してこれを乾燥させることで正孔注入層を形成し、この正孔注入層上に発光層を積層する（例えば、特許文献１参照）。
ここで、フォトリソグラフィ法による精度を考慮して、無機物バンク層の周縁からある程度の間隔をあけて無機物バンク層上に有機物バンク層を形成している。そのため、無機物バンク層の周縁部には、有機物バンク層の側面から突出する突出部が形成されることとなる。
特開２００３−２８２２４４号公報

しかしながら、上記従来の有機ＥＬ装置においても、以下の課題が残されている。すなわち、上記従来の有機ＥＬ装置では、無機物バンク層の突出部上にも親液処理が施されていることから、正孔注入層形成材料を含有する機能液を滴下、乾燥すると、突出部上にも正孔注入層が形成されることがある。そして、電流が突出部上の正孔注入層中を流れることで、無機物バンク層によって区画された画素領域の外部で発光するという問題がある。
また、正孔注入層が突出部上にも形成されることから、画素領域における正孔注入層の層厚が所望の厚さで均一に形成されないことがある。このため、画素領域内での発光輝度及び発光寿命にバラツキが生じるという問題がある。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたもので、親液性を有するバンク層で区画された領域内において基板上に所望の厚さで均一に形成された薄膜を有するデバイス、薄膜形成方法及びデバイスの製造方法並びに電子機器を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明にかかるデバイスは、基板と、該基板上に設けられて該基板を区画する開口が形成された隔壁と、前記基板上のうち前記隔壁で区画された領域内に形成された薄膜とを備えるデバイスであって、前記隔壁は、前記基板上に形成されて薄膜形成材料液に対して親液性を有する親液層と、該親液層上に形成されて該親液層よりも撥液性の高い撥液層とを有すると共に、前記親液層の開口と前記撥液層の開口とが平面視で互いに一致し、前記薄膜の上面が、前記親液層の上面と一致することを特徴とする。

また、本発明にかかる薄膜形成方法は、基板上に、前記基板を区画する開口が設けられた隔壁を形成する隔壁形成工程と、前記基板上のうち前記隔壁で区画された領域内に、薄膜を形成する薄膜形成工程とを備える薄膜形成方法であって、前記隔壁形成工程で、薄膜形成材料液に対して親液性を有する親液層を前記基板上に形成し、該親液層よりも前記薄膜形成材料液に対する撥液性の高い撥液層を前記親液層上に形成すると共に、平面視で前記親液層の開口と前記撥液層の開口とを互いに一致させることで前記隔壁を形成し、前記薄膜形成工程で、前記薄膜の上面を前記親液層の上面と一致させることを特徴とする。

この発明では、親液層と撥液層との境界にピニングポイントが形成され、薄膜の上面と親液層の上面と一致させることで、所望の膜厚を有する薄膜を均一に形成することができる。また、親液層の開口と撥液層の開口とを一致させることで、薄膜が開口領域外に形成されることを防止できる。
すなわち、隔壁の開口内に薄膜形成材料液を滴下すると、液滴が開口領域における基板上及び親液層の開口における内周壁に濡れ広がる。ここで、液滴の周縁部は、親液層と撥液層との境界に接触している。そして、親液層上に開口が一致する撥液層が形成されているため、液滴が親液層上にまで濡れ広がることがない。
この状態で液滴を乾燥させていくと、液滴の周縁部では中心部と比較して乾燥の進行が速いことから、液滴の周縁部において溶質である薄膜形成材料の濃度がまず飽和濃度に達する。このため、液滴の周縁部が接触している親液層と撥液層との境界において薄膜形成材料が局所的に析出され始める。これにより、析出した薄膜形成材料によって液滴の周縁部がピン止めされたような状態となり、その後の乾燥過程における液滴の外径の収縮が抑制される。なお、以下の説明において、この現象、すなわち、液滴の周縁部に析出した溶質である薄膜形成材料によって乾燥に伴う液滴の収縮が抑制される現象を「ピニング」と呼ぶ。また、隔壁のうち液滴の薄膜形成材料が析出される部分を「ピニングポイント」と呼ぶ。これにより、親液層の層厚及び滴下する薄膜形成材料の液量を調整することで、所望の膜厚を有する薄膜を均一に形成できる。
したがって、液滴を乾燥させたとき、この薄膜が親液層で区画される開口領域の外部に形成されることを防止する共に、薄膜を所望の厚さで均一に形成できる。
また、液滴が隔壁上に滴下された場合であっても、隔壁の上面が撥液層で構成されているため、液滴が隔壁上に付着して乾燥することを防止できる。
ここで、親液層は液滴との接触角度が１８度以下であることが好ましく、撥液層は液滴との接触角度が５５度以上であることが好ましい。
なお、本発明において、親液層の開口と撥液層の開口とが一致するとは、互いの開口が平面視で一致する場合に限らず、製造誤差などで若干ずれる場合も含まれる。ここで、親液層の開口と撥液層の開口との平面視におけるズレは、０．５μｍ以下であることが好ましい。また、薄膜の上面と親液層の上面とが一致するとは、互いの上面が一致する場合に限らず、製造誤差などで若干ずれる場合も含まれる。

また、本発明のデバイスは、前記薄膜の上面に形成された他の薄膜を有することとしてもよい。
この発明では、薄膜が所望の厚さで均一に形成されているので、この薄膜上に形成される他の薄膜の膜厚も均一に形成することが容易となる。

また、本発明のデバイスは、前記撥液層の層厚が、０．５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることが好ましい。
この発明では、撥液層の層厚を０．５ｎｍ以上５００ｎｍ以下とすることで、他の薄膜をスピンコート法によって形成しても、撥液層の開口領域における他の薄膜の膜厚を均一にすることができる。

また、本発明のデバイスは、前記基板の上面に形成された画素電極と、少なくとも１層の機能層からなる発光機能層と、該発光機能層を介して前記画素電極と対向配置された対向電極とを備え、前記薄膜が、一の前記機能層を構成することが好ましい。
この発明では、上述と同様に、一の機能層が親液層で区画される開口領域の外部に形成されることを防止すると共に、一の機能層を所望の層厚で均一に形成できる。これにより、発光輝度及び発光寿命の均一化が図れると共に、等価的に画素径が増大することを回避する。

また、本発明のデバイスは、前記薄膜が、正孔注入層であることとしてもよい。
この発明では、正孔注入層が親液バンクの開口領域の外部に形成されることを防止することで、隔壁で区画された画素領域の外部における発光を防止できる。したがって、等価的に画素径が増大することを回避して発光寿命の均一化が図れる。

また、本発明の薄膜形成方法は、前記親液層が、窒化珪素を含む材料で構成され、前記隔壁形成工程で、前記基板上に前記隔壁を形成した後、前記親液層に酸素のプラズマ処理を施して該親液層に親液性を付与することとしてもよい。
この発明では、酸素を用いたプラズマ処理により、容易に親液層及び基板表面の親液性を高めることができる。そして、親液層と撥液層との薄膜形成材料液に対する親液性の差が大きくなる。これにより、薄膜形成材料液が親液層の開口領域内で濡れ広がり易くなり、親液層と撥液層との境界をより確実にピニングポイントとすることができる。したがって、親液層と撥液層との境界をピニングポイントとした薄膜の平坦化及び膜厚の均一化がより容易となる。

また、本発明の薄膜形成方法は、前記撥液層が、有機材料で構成され、前記隔壁形成工程で、前記基板上に前記隔壁を形成した後、前記撥液バンクにフッ化系化合物ガスのプラズマ処理を施して該撥液層に撥液性を付与することとしてもよい。
この発明では、フッ素系化合物ガスのプラズマ処理により、容易に撥液層表面の撥液性を高めることができる。そして、親液層と撥液層との薄膜形成材料液に対する親液性の差が大きくなる。これにより、薄膜形成材料液が撥液層まで濡れ広がることを防止し、上述と同様に、親液層と撥液層との境界をより確実にピニングポイントとすることができる。したがって、薄膜の平坦化及び膜厚の均一化がより容易となる。

また、本発明の薄膜形成方法は、前記薄膜を、液滴吐出法を用いて形成することが好ましい。
この発明では、液滴吐出法によって薄膜を選択的に形成することができる。これにより、薄膜形成材料の無駄を抑制でき、低コスト化が図れる。

また、本発明のデバイスの製造方法は、上記記載の薄膜形成方法によって前記薄膜を形成することを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、薄膜が隔壁で区画される開口領域の外部に形成されることを防止する共に、薄膜を所望の厚さで均一に形成できる。

また、本発明の電子機器は、上記記載のデバイスを備えることを特徴とする。
この発明では、上述と同様に、薄膜が隔壁で区画される開口領域の外部に形成されることを防止する共に、薄膜を所望の厚さで均一に形成できる。ここで、薄膜が発光機能層を形成する機能層を構成することで、等価的に画素径が増大することを防止し、発光のクロストークや発光にじみを回避できる。

以下、本発明による薄膜形成方法、デバイス、薄膜形成方法及びデバイスの製造方法並びに電子機器の一実施形態を、図面に基づいて説明する。ここで、図１は露光ヘッドの概略斜視図、図２は発光素子アレイの概略平面図、図３は図２の部分断面図である。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。

（露光ヘッド）
本実施形態における露光ヘッド（デバイス）１は、図１に示すように、筐体２と、筐体２に支持固定されて筐体２及び後述する感光ドラム５２の間に配置された光学部材４と、発光素子アレイ５とを備えている。そして、筐体２は、感光ドラム５２側に開口部が形成されており、この開口部に向けて光が出射するよう発光素子アレイ５を固定している。
発光素子アレイ５は、図２及び図３に示すように、基板１１と、基板１１上に配置された発光素子部１２と、発光素子部１２上に配置された封止部１３とを備えている。
基板１１は、基板本体１５と基板本体１５上に形成された回路素子部１６とを備えている。

基板本体１５は、図３に示すように、例えばガラスなどの透光性材料で構成されており、平面視でほぼ矩形状となっている。
回路素子部１６は、基板本体１５上に形成されて透光性材料で構成された層間絶縁膜１７、１８を備えている。そして、回路素子部１６は、層間絶縁膜１７、１８の上下に適宜形成された、駆動用のＴＦＴ素子２１や画素電極２２、電源線（図示略）、発光素子部１２を駆動、制御する駆動制御回路（図示略）を備えている。

画素電極２２は、層間絶縁膜１８上に形成され、ＴＦＴ素子２１を介して上記電源線と電気的に接続したときにこの電源線から駆動電流が供給される構成となっており、陽極として機能する。そして、画素電極２２は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透光性導電材料によって構成されており、層間絶縁膜１８上に形成されている。この画素電極２２の膜厚は、例えば５０〜２００ｎｍであることが好ましく、１５０ｎｍであることが特に好ましい。
また、画素電極２２の上面は、後述する正孔注入層形成材料液３７に対して親液性を有している。なお、本発明において、本発明において、親液性とは、液滴との接触角度が１８度以下の状態を示している。

また、基板１１の上面には、発光素子部１２を囲んで画素電極２２の周縁部と重なるように隔壁２３が形成されている。
この隔壁２３は、層間絶縁膜１８上に形成された親液層２５と、親液層２５上に形成されて親液層２５よりも撥液性の高い撥液層２６とで構成されている。なお、本発明において、撥液性とは、液滴との接触角度が５５度以上の状態を示している。

親液層２５は、例えばＳｉＯ_２や窒化珪素（ＳｉＮ）、セルロースなどの無機材料によって構成されている。また、親液層２５の膜厚は、親液層２５の上面が後述する正孔注入層３３の上面と同等となるように形成されており、例えば５０ｎｍとなっている。そして、親液層２５には、画素電極２２の少なくとも一部と対応する領域に開口２５ａが形成されている。

撥液層２６は、例えばアクリルやポリイミド、エポキシ、フッ素化ポリイミド、フルオロアルキルシランなどのフルオロアルキル基を有する材料、自己組織化膜ヘプタデカフルオロテトラヒドロデシルトリメトキシシランなどのような有機材料によって構成されており、その膜厚が例えば３００ｎｍとなっている。なお、撥液層２６の層厚は、０．５〜５００ｎｍであれば３００ｎｍに限られない。そして、撥液層２６には、画素電極２２の少なくとも一部と対応する領域に開口２６ａが形成されている。この開口２６ａは、平面視で開口２５ａとほぼ一致するように形成されている。すなわち、開口２５ａの縁部と開口２６ａの縁部とが平面視でほぼ重なっている。ここで、開口２５ａと開口２６ａとの平面視におけるズレは、０．５μｍ以下であることが好ましい。

発光素子部１２は、基板１１上に配置された有機ＥＬ素子によって形成されており、上述した画素電極２２と、画素電極２２上に形成された発光機能層３１と、発光機能層３１を介して画素電極２２と対向配置された対向電極３２とによって構成されている。
発光機能層３１は、隔壁２３によって区画された領域であって開口２５ａ、２６ａ内に形成されており、正孔注入層（一の機能層、薄膜）３３及び発光層（機能層、他の薄膜）３４を備えている。

正孔注入層３３は、正孔注入層形成材料で構成された薄膜であって、親液層２５に設けられた開口２５ａの内部に形成されている。そして、正孔注入層３３の上面は、親液層２５と撥液層２６との境界と一致している。また、正孔注入層３３の中央部の層厚は、例えば５０ｎｍとなっている。ここで、正孔注入層形成材料としては、例えばポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）などのポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）などの混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）が挙げられる。

発光層３４は、発光層形成材料で構成された薄膜であって、正孔注入層３３及び撥液層２６を覆うように形成されている。ここで、発光層形成材料としては、ポリフルオレン（ＰＦ）誘導体やポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）誘導体、ポリパラフェニレン（ＰＰＰ）誘導体、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）誘導体などのポリシラン系などの高分子有機材料が挙げられる。

対向電極３２は、発光機能層３１の上面に形成されており、陰極として機能する。また、対向電極３２は、例えばカルシウム（Ｃａ）などのような低仕事関数を有する金属材料で構成された金属層とアルミニウム（Ａｌ）で構成された反射層とをこの順で積層した構成となっている。Ｃａで構成される金属層の層厚は、例えば２〜２０ｎｍであることが好ましく、１０ｎｍ程度であることがより好ましい。また、Ａｌで構成される反射層の層厚は、例えば１００〜１０００ｎｍであることが好ましく、２００ｎｍ程度であることがより好ましい。
なお、反射層は、Ａｌに限らず、銀（Ａｇ）で構成されてもよく、Ａｇで構成される層とＡｌで構成される層とを積層した構成としてもよい。また、上記金属層と発光機能層３１との間には、発光層３４を構成する発光層形成材料を効率よく発光させることを目的として例えばフッ化リチウム（ＬｉＦ）などで構成された層を設けてもよい。

封止部１３は、対向電極３２を覆うように設けられており、対向電極３２や発光層３４に対する水や酸素の浸入を防止し、対向電極３２及び発光層３４の酸化を防止するものである。そして、封止部１３は、発光素子部１２上に配置された封止樹脂（図示略）とこの封止樹脂上に接合された封止基板（図示略）とで構成されている。
この封止樹脂は、例えば対向電極３２上に塗布された熱硬化樹脂または紫外線硬化樹脂で構成される。ここで、封止樹脂としては、硬化時にガスや溶媒などが発生しないものが好ましい。また、上記封止基板は、上記封止樹脂を保護するものであって、例えばガラス板や金属板、樹脂板などで構成されている。

（露光ヘッドの製造方法）
次に、上述した構成の露光ヘッドの製造方法について、図４から図６を参照しながら説明する。ここで、図４から図６は、露光ヘッドの製造工程を示す断面図である。なお、以下の説明では、本発明が発光素子部１２の形成工程に特徴を有しているため、発光素子部１２の形成工程について主に説明する。

本実施形態における露光ヘッドの製造方法では、まずガラスなどの透光性材料からなる基板本体１５上に周知の方法により回路素子部１６を形成する（図４（ａ））。これにより、上面に画素電極２２が設けられた基板１１が形成される。

そして、隔壁形成工程を行う。この隔壁形成工程は、バンク層形成工程とレジスト層形成工程とで構成されている。
バンク層形成工程では、上面に画素電極２２が形成された基板１１の上面の全面にスパッタ法などを用いて上述した無機材料からなる親液層２５を形成する（図４（ｂ））。そして、親液層２５の上面の全面に、スピンコート法などを用いて上述した有機材料を塗布し、これを乾燥させることで撥液層２６を形成する（図４（ｃ））。

次に、レジスト層形成工程を行う。ここでは、撥液層２６の上面の全面に、スピンコート法などを用いて感光性材料を塗布し、これを乾燥させることでレジスト層３６を形成する。そして、マスク（図示略）を用いたフォトリソグラフィ技術により、レジスト層３６のうち親液層２５の開口２５ａ及び撥液層２６の開口２６ａと対応する位置に開口３６ａを形成する（図４（ｄ））。

続いて、開口形成工程を行う。ここでは、開口３６ａが形成されたレジスト層３６をマスクとしたドライエッチング法を用いて、撥液層２６をエッチングして開口２６ａを形成する（図５（ａ））。ここで、撥液層２６をエッチングするときに使用するエッチングガスとしては、酸素（Ｏ_２）にテトラフルオロメタン（ＣＦ_４）を添加したものが挙げられる。

そして、開口３６ａが形成されたレジスト層３６をマスクとしたドライエッチング法を用いて、親液層２５をエッチングして開口２５ａを形成する（図５（ｂ））。ここで、親液層２５をエッチングするときに使用するエッチングガスとしては、ＣＦ_４が挙げられる。このとき、直進性に優れるドライエッチング法を用いて親液層２５に開口２５ａを形成するので、エッチング後の開口２５ａの縁部が開口２６ａの縁部よりも平面視で大きくなるアンダーカットが発生しにくくなる。このようにして、親液層２５及び撥液層２６のそれぞれに、平面視で互いの縁部が一致する開口２５ａ、２６ａを形成する。この後、撥液層２６上に残存しているレジスト層３６を除去する（図５（ｃ））。これにより、開口２５ａ、２６ａを有する隔壁２３が形成される。
以上のようにして、隔壁形成工程を行う。ここで、親液層２５としてＳｉＮを用いた場合には、ドライエッチング法によるエッチングレートが大きいため、開口形成工程の短縮化が図れる。なお、開口２５ａ、２６ａの縁部が平面視で互いに一致するとは、製造誤差などで若干ずれる場合も含まれる。

次に、発光機能層形成工程を行う。この発光機能層形成工程は、正孔注入層形成工程（薄膜形成工程）と発光層形成工程（他の薄膜形成工程）とで構成されている。
まず、正孔注入層形成工程を行う。ここでは、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ＝１：６または１：２０）の混合物からなる正孔注入層形成材料を水に分散させた水分散液にジエチレングリコールなどの有機溶媒を添加した正孔注入層形成材料液（薄膜形成材料液）３７を、インクジェット法を用いて親液層２５によって区画された領域内に滴下する（図５（ｄ））。このとき滴下される正孔注入層形成材料液３７の量は、後述する乾燥処理を経て形成される正孔注入層３３の上面が親液層２５の上面と一致する量となっている。

ここで、親液層２５の上面には、正孔注入層形成材料液３７に対して撥液性を有する撥液層２６が形成されている。そのため、正孔注入層形成材料液３７の液滴が開口２５ａ、２６ａ内に滴下されずに撥液層２６上に滴下された場合であっても、液滴がはじかれて開口２５ａ、２６ａ内に流れ込む。このとき、撥液層２６の正孔注入層形成材料液３７の液滴との接触角度が５５度以上なので、液滴を確実にはじいて開口２５ａ、２６ａ内に流し込むことができる。また、親液層２５の正孔注入層形成材料液３７の液滴との接触角度が１８度以下なので、正孔注入層形成材料液３７が開口２５ａ内で確実に保持される。
そして、正孔注入層形成材料液３７の液滴は、親液層２５の開口２５ａにおける内周壁に沿って濡れ広がり、その周縁部が親液層２５と撥液層２６との境界に接触する。

この後、滴下した正孔注入層形成材料液３７に乾燥処理を施して内部の溶媒を蒸発させる。すなわち、滴下した正孔注入層形成材料液３７を真空乾燥した後、大気圧中において例えば２００℃の温度で１０分間乾燥させる。この乾燥処理により、正孔注入層３３が形成される（図６（ａ））。ここで、正孔注入層形成材料液３７の液滴は、その周縁部が親液層２５と撥液層２６との境界に接触しているため、乾燥過程においてこの境界をピニングポイントとして周縁から乾燥する。そして、正孔注入層形成材料液３７中の溶媒が蒸発することで上述した正孔注入層形成材料が析出されて、その上面が親液層２５の上面と一致する正孔注入層３３が形成される。このとき、正孔注入層３３の周縁が親液層２５と撥液層２６との境界でピニングされるため、各正孔注入層３３の層厚が均一になる。

続いて、発光層形成工程を行う。ここでは、上述した正孔注入層形成工程と同様に、上述した高分子有機材料からなる発光層形成材料を芳香族系炭化水素溶媒で溶解させた発光層形成材料液を、スピンコート法によって撥液層２６及び正孔注入層３３上に塗布する。ここで、撥液層２６の層厚を３００ｎｍとしているので、発光層形成材料液が正孔注入層３３上に均一に塗布される。
この後、滴下した発光層形成材料液に乾燥処理を施して内部の溶媒を蒸発させる。すなわち、滴下した発光層形成材料液を真空乾燥した後、アルゴン（Ａｒ）や窒素（Ｎ_２）などの不活性ガス雰囲気中において例えば１３０℃の温度で６０分間アニールする。これにより、発光層３４が形成される。このようにして、正孔注入層３３及び発光層３４が積層された発光機能層３１を形成する（図６（ｂ））。

次に、発光機能層３１及び隔壁２３上の全面に、真空蒸着法を用いてＣａからなる金属層とＡｌからなる反射層とを形成し、これらの積層体から構成される対向電極３２を形成する（図６（ｃ））。以上のようにして、画素電極２２、発光機能層３１及び対向電極３２で構成される発光素子部３を形成する。
その後、対向電極３２上に上記封止樹脂及び上記封止基板を積層して封止部１３を形成し、対向電極３２や発光層３４を封止する。ここで、封止部１３による封止は、Ｎ_２やＡｒなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。以上のようにして、発光素子アレイ５を製造する。その後、発光素子アレイ５を筐体２に設け、光学部材４を筐体２で支持固定することで、露光ヘッド１を製造する。

（電子機器）
このようにして製造された露光ヘッド１は、図７に示すような光プリンタ５０に設けられる。ここで、図７は、光プリンタ５０の概略断面図である。
この光プリンタ５０は、フルカラー表示が可能なタンデム方式の光プリンタであって、光書き込みヘッド及び発光部ユニットとしてのブラック用露光ヘッド１Ａと、シアン用露光ヘッド１Ｂと、マゼンタ用露光ヘッド１Ｃと、イエロー用露光ヘッド１Ｄとを備えている
また、光プリンタ５０は、各露光ヘッド１Ａ〜１Ｄの下方に設けられたブラック用感光ドラム５２Ａ、シアン用感光ドラム５２Ｂ、マゼンタ用感光ドラム５２Ｃ及びイエロー用感光ドラム５２Ｄを備えている。

そして、光プリンタ５０は、駆動ローラ５３と、従動ローラ５４と、テンションローラ５５と、テンションローラ５５によってテンションが加えられて張架されながら図７に示す反時計方向へ循環駆動される中間転写ベルト５６とを備えている。そして、各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄは、中間転写ベルト５６に対して所定間隔に配置されている。
各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄは、中間転写ベルト５６の駆動と同期して図７に示す時計回り方向へ回転駆動されるように構成されている。そして、各露光ヘッド１Ａ〜１Ｄは、各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄの該周面を各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄの回転に同期して順次ライン走査することで、描画データに応じた静電潜像を対応する各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄ上に形成する。
また、各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄの周囲には、各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄの外周面を一様に帯電させるコロナ帯電器５７Ａ〜５７Ｄが設けられている。

また、光プリンタ５０は、ブラック用感光ドラム５２Ａの周囲に設けられたブラック用現像装置５８Ａ、シアン用感光ドラム５２Ｂの周囲に設けられたシアン用現像装置５８Ｂ、マゼンタ用感光ドラム５２Ｃの周囲に設けられたマゼンタ用現像装置５８Ｃ及びイエロー用感光ドラム５２Ｄの周囲に設けられたイエロー用現像装置５８Ｄを備えている。各現像装置５８Ａ〜５８Ｄは、対応する各露光ヘッド１Ａ〜１Ｄによって各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄ上に形成された静電潜像に対応する色の現像剤であるトナーを付与して可視像（トナー像）を形成する構成となっている。例えば、ブラック用現像装置５８Ａは、ブラック用露光ヘッド１Ａによってブラック用感光ドラム５２Ａ上に形成された静電潜像に黒色のトナーを付与して可視像を形成する。
すなわち、各現像装置５８Ａ〜５８Ｄは、例えばトナーとして非磁性一成分トナーを用いるもので、その一成分現像剤を例えば供給ローラで現像ローラへ搬送し、この現像ローラ表面に付着したトナーの膜厚を規制ブレードで規制する。この規制により、現像ローラを各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄに接触あるいは押圧させることにより、各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄ上に形成された静電潜像の電位レベルに応じて現像剤を付着させて可視像として現像する。

さらに、光プリンタ５０は、各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄの周囲に設けられた、各現像装置５８Ａ〜５８Ｄで現像された可視像を一次転写対象である中間転写ベルト５６に順次転写する一次転写ローラ５９Ａ〜５９Ｄを備えている。
また、光プリンタ５０は、各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄの周囲に設けられたクリーニング装置６１Ａ〜６１Ｄを備えている。このクリーニング装置６１Ａ〜６１Ｄは、一次転写の後に、各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄの表面に残留しているトナーを除去する構成となっている。
さらに、光プリンタ５０は、中間転写ベルト５６上の可視像を二次転写対象である用紙などの記録媒体６２に転写する二次転写ローラ６３と、二次転写された可視像を記録媒体６２に定着させる一対の定着ローラ６４とを備えている。

このような各感光ドラム５２Ａ〜５２Ｄ上に形成されたブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各可視像は、一次転写ローラ５９Ａ〜５９Ｄによって中間転写ベルト５６上に順次一次転写される。この一次転写により中間転写ベルト５６上で順次重ね合わされてフルカラーとなった可視像は、二次転写ローラ６３によって用紙などの記録媒体６２上に二次転写され、一対の定着ローラ６４を通ることで記録媒体６２に定着される。そして、可視像が定着された記録媒体６２は、排紙ローラ６５によって案内されて光プリンタ５０の上部に形成された排紙トレイ６６上へ排出される。

また、光プリンタ５０は、多数枚の記録媒体６２を保持する給紙カセット６７と、この給紙カセット６７から記録媒体６２を一枚ずつ給送するピックアップローラ６８とを備えている。そして、光プリンタ５０は、二次転写ローラ６３の二次転写部への記録媒体６２の給紙タイミングを規定するゲートローラ６９と、二次転写後に中間転写ベルト５６の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレード７０とを備えている。

以上のように、本実施形態における露光ヘッド１、薄膜形成方法及び露光ヘッドの製造方法並びに光プリンタ５０によれば、親液層２５上に正孔注入層３３が形成されることを防止して画素領域の外部における発光を回避できると共に、所望の層厚の正孔注入層３３を均一に形成できる。これにより、等価的に画素径が増大することを防止して発光のクロストークや発光にじみの発生を抑制すると共に、画素領域内における均一な発光が得られる。また、各画素における発光寿命のバラツキが抑制される。
ここで、撥液層２６の層厚を０．５〜５００ｎｍとしているので、スピンコート法を用いて正孔注入層３３上に発光層３４を形成しても、正孔注入層３３上の発光層３４を均一に形成することができる。
また、発光機能層３１を液滴吐出法によって、画素開口内だけに選択的に形成できるので、正孔注入層形成材料や発光層形成材料に無駄が無く、コストダウンを図ることができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態ではレジスト層をマスクとしたドライエッチング法によって撥液層に開口を形成しているが、撥液層を感光性樹脂材料で構成してフォトリソグラフィ技術によって撥液層に開口を形成する構成としてもよく、あらかじめ開口が設けられた撥液層を形成するなど、他の方法によって撥液層に開口を形成してもよい。
また、撥液層や親液層に対してドライエッチング法を用いて開口を形成しているが、撥液層の開口と親液層の開口とが平面視で一致すれば、例えばフッ酸系水溶液をエッチャントとして用いたウェットエッチング法など他の方法を用いて形成してもよい。
また、撥液層の層厚を０．５〜５００ｎｍとし、スピンコート法によって発光層を形成しているが、正孔注入層上に発光層を均一に形成することができれば、撥液層の層厚はこの範囲に限られない。
また、スピンコート法を用いて発光層を形成しているが、インクジェット法など他の方法を用いて正孔注入層を形成してもよい。ここで、インクジェット法を用いて発光層を形成する場合には、撥液層の層厚を例えば１μｍとする。これにより、撥液層を形成する撥液層形成材料を含有する液滴を滴下したときに、この液滴が撥液層内で確実に保持される。
また、正孔注入層をインクジェット法を用いて形成しているが、ピニングを利用して所望の層厚で均一に形成することができれば、他の方法を用いて形成してもよい。
また、親液層と液滴との接触角度は、撥液層と液滴との接触角度よりも小さければよく、１８度以下に限られない。同様に、撥液層と液滴との接触角度は、親液層と液滴との接触角度よりも大きければよく、５５度以上に限られない。
また、親液層は、全体として撥液層よりも親液性が高ければよく、異なる材料を複数層に積層した構成としてもよい。同様に、撥液層も、全体として親液層よりも撥液性が高ければよく、異なる材料を複数層に積層した構成としてもよい。

また、開口形成工程の後、開口が形成された撥液層及び親液層に対して、親液処理と撥液処理とのいずれか一方あるいは双方を施してもよい。
親液処理とは、大気雰囲気中で酸素を処理ガスとするプラズマ処理を施すことであり、親液層及び画素電極の表面を活性化させることで親液層及び画素電極の表面の親液性を高める。これにより、親液層と撥液層との正孔注入層形成材料液に対する親液性の差が大きくなる。そして、薄膜形成材料液が親液層の開口領域内で濡れ広がり易くなり、親液層と撥液層との境界をより確実にピニングポイントとすることができる。以上より、親液層と撥液層との境界をピニングポイントとした正孔注入層の平坦化及び層厚の均一化がより容易となる。
また、撥液処理とは、大気雰囲気中で例えばＣＦ_４などのフルオロカーボン系のガスのようなフッ化系化合物ガスを処理ガスとするプラズマ処理プラズマ処理を施すことであり、撥液層の表面を活性化させることで撥液層の表面の撥液性を高める。これにより、上述と同様に、親液層と撥液層との正孔注入層形成材料液に対する親液性の差が大きくなり、親液層と撥液層との境界をピニングポイントとした正孔注入層の平坦化及び層厚の均一化がより容易となる。

また、発光機能層が正孔注入層及び発光層で構成されているが、発光層のみで構成されてもよく、発光層と対向電極との間に電子注入層や電子輸送層、正孔阻止層を積層した構成としてもよい。この電子注入層や電子輸送層は、対向電極から電子を画素電極の方向へ進めて電子を通す機能を有している。また、正孔阻止層は、正孔が対向電極の方向へ進行することを防止する機能を有している。同様に、発光層と画素電極との間に電子阻止層を積層した構成としてもよい。この電子阻止層は、電子が画素電極の方向へ進行することを防止する機能を有している。また、発光機能層が正孔注入層を有しているが、正孔注入層に代えて正孔注入輸送層または正孔輸送層を有する構成としてもよい。ここで、このような構成の発光機能層では、最下層を上述した薄膜形成方法によって形成する。

また、露光ヘッドの製造方法について説明したが、本願の薄膜形成方法を用いて形成された薄膜を有していれば、露光ヘッドに限らず、有機ＥＬ表示装置など、他のデバイスに適用してもよい。ここで、有機ＥＬ表示装置を有する電子機器としては、携帯電話機やノート型パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant：携帯情報端末機）、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、カーナビゲーション装置、デジタルビデオカメラ、テレビジョン受像機、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、電子ブックやプロジェクタ、ワードプロセッサ、テレビ電話機、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備える機器などが挙げられる。

本発明の一実施形態における露光ヘッドを示す平面図である。 図１の発光素子アレイを示す平面図である。 図２の部分断面図である。 一実施形態における露光ヘッドの製造工程を示す断面図である。 同じく、露光ヘッドの製造工程を示す断面図である。 同じく、露光ヘッドの製造工程を示す断面図である。 図１の露光ヘッドを備える光プリンタを示す斜視図である。

符号の説明

１、１Ａ〜１Ｄ 露光ヘッド（デバイス）、１１ 基板、２２ 画素電極、２３ 隔壁、２５ 親液層、２５ａ、２６ａ 開口、２６ 撥液層、３１ 発光機能層、３２ 対向電極、３３ 正孔注入層（一の機能層、薄膜）、３４ 発光層（機能層、他の薄膜）、３７ 正孔注入層形成材料液（薄膜形成材料液）、５０ 光プリンタ（電子機器）

Claims (11)

1. 基板と、該基板上に設けられて該基板を区画する開口が形成された隔壁と、
   前記基板上のうち前記隔壁で区画された領域内に形成された薄膜とを備えるデバイスであって、
   前記隔壁は、前記基板上に形成されて薄膜形成材料液に対して親液性を有する親液層と、該親液層上に形成されて該親液層よりも撥液性の高い撥液層とを有すると共に、前記親液層の開口と前記撥液層の開口とが平面視で互いに一致し、
   前記薄膜の上面が、前記親液層の上面と一致することを特徴とするデバイス。
2. 前記薄膜の上面に形成された他の薄膜を有することを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
3. 前記撥液層の層厚が、０．５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
4. 前記基板の上面に形成された画素電極と、少なくとも１層の機能層からなる発光機能層と、該発光機能層を介して前記画素電極と対向配置された対向電極とを備え、
   前記薄膜が、一の前記機能層を構成することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のデバイス。
5. 前記薄膜が、正孔注入層であることを特徴とする請求項４に記載のデバイス。
6. 基板上に、前記基板を区画する開口が設けられた隔壁を形成する隔壁形成工程と、
   前記基板上のうち前記隔壁で区画された領域内に、薄膜を形成する薄膜形成工程とを備える薄膜形成方法であって、
   前記隔壁形成工程で、薄膜形成材料液に対して親液性を有する親液層を前記基板上に形成し、該親液層よりも前記薄膜形成材料液に対する撥液性の高い撥液層を前記親液層上に形成すると共に、平面視で前記親液層の開口と前記撥液層の開口とを互いに一致させることで前記隔壁を形成し、
   前記薄膜形成工程で、前記薄膜の上面を前記親液層の上面と一致させることを特徴とする薄膜形成方法。
7. 前記親液層が、窒化珪素を含む材料で構成され、
   前記隔壁形成工程で、前記基板上に前記隔壁を形成した後、前記親液層に酸素のプラズマ処理を施して該親液層に親液性を付与することを特徴とする請求項６に記載の薄膜形成方法。
8. 前記撥液層が、有機材料で構成され、
   前記隔壁形成工程で、前記基板上に前記隔壁を形成した後、前記撥液層にフッ化系化合物ガスのプラズマ処理を施して該撥液層に撥液性を付与することを特徴とする請求項６または７に記載の薄膜形成方法。
9. 前記薄膜を、液滴吐出法を用いて形成することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の薄膜形成方法。
10. 請求項６から９のいずれか１項に記載の薄膜形成方法によって薄膜を形成することを特徴とするデバイスの製造方法。
11. 請求項１から５のいずれか１項に記載のデバイスを備えることを特徴とする電子機器。

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