JP2008098130A - 電気光学装置、電子機器および電気光学装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発光層（有機半導体層）の上の電極の酸化を遅くするとともに、薄膜封止の場合の封止層の形成を容易とする。
【解決手段】複数の陽極１１が形成された基板１０と、基板１０の上に形成された個別バンク７０Ａとを有する。個別バンク７０Ａには、複数の画素開口部５０Ａが設けられている。各画素開口部５０Ａは各陽極１１に対応している。各画素開口部５０Ａの内部には、陽極１１の上に、正孔注入層２０、インターレイヤ２１、発光層２２が順に積層されている。発光層２２の上に陰極３０が形成されている。個別バンク７０Ａは、親液層１２の上に撥液層１３を積層して構成されている。撥液層１３は互いに離間している複数の撥液部１４から構成され、各撥液部１４が各画素開口部５０Ａを画定している。
【選択図】図３

Description

本発明は、電気的な作用に応じて光学的な特性が変化する電気光学装置、電子機器および電気光学装置の製造方法に関する。

電気光学装置として有機ＥＬ（Electro luminescent）パネルがある。有機ＥＬパネルでは、電気エネルギにより発光特性が変化する複数の発光素子として複数の有機ＥＬ素子が基板上に配列される。この有機ＥＬパネルは光ヘッドや画像表示装置として用いられる。

図８〜図１０は一般的な有機ＥＬパネルＣの一部の構造を示す図である。図８は平面図であり、有機ＥＬパネルＣのＺ２−Ｚ２’における断面図が図９、有機ＥＬパネルＣの部分Ｎの斜視断面図が図１０である。有機ＥＬパネルＣは、複数の画素電極２１０が形成された基板２００の上に親水性の第１層２２０と撥液性の第２層２３０を積層したものである。第１層２２０および第２層２３０には、複数の画素電極２１０にそれぞれ対応する複数の開口部Ｑが形成されている。各開口部Ｑは、当該開口部Ｑに対応する画素電極２１０の上に配置されている。

有機ＥＬパネルＣにおける発光素子の形成では、開口部Ｑに正孔注入層と発光層（有機半導体層）とを順次積層する。正孔注入層の材料溶液は水系であるのに対し、発光層の材料溶液は有機溶液である。このため、正孔注入層の材料溶液は第１層２２０の内周面に濡れ広がり、発光層の材料溶液は第２層２３０の内周面に濡れ広がる。そして、発光層上に電極を形成する。この電極は複数の発光素子に共通している。こうして形成された複数の発光素子は、封止層に覆われて封止される。なお、有機ＥＬパネルＣと同様の構造は、例えば特許文献１に開示されている。

特開２００２−３７２９２１号公報（図１０、図１１）

ところで、撥液性の第２層２３０は、アクリルやポリイミド等の有機材料から形成される。したがって、第２層２３０は水分を呼び込み易い。例えば、有機ＥＬパネルの製造工程において、第２層２３０の表面に水分が付き易い。一方、第２層２３０は、画素電極２１０のみならず、基板２００上の画素電極２１０が形成されていない部分にも重なっている。つまり、発光層の上の電極の下面のうち広い領域が第２層２３０の表面に接触する。よって、有機ＥＬパネルＣには、発光層の上の電極が早く酸化し易いという問題がある。

また、第２層２３０には、発光層の上の電極に覆われていない部分がある。したがって、無機材料の成膜により封止層を形成する場合（薄膜封止の場合）には、封止層の一部が第２層２３０に接触することになる。この接触箇所では、第２層２３０に呼び込まれた水分により、無機材料の成膜が阻害される。例えば、第２層２３０の形成材料（例えばアクリル）が水和により変質して膨張し、脆い封止層が壊れてしまう。つまり、有機ＥＬパネルＣには、薄膜封止の場合の封止層の形成が困難になるという問題がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、有機半導体層の上の電極の酸化を遅くするとともに、薄膜封止の場合の封止層の形成を容易とすることができる電気光学装置、電子機器および電気光学装置の製造方法を提供することを解決課題とする。

本発明に係る電気光学装置は、複数の画素電極が形成された基板と、前記基板の上に形成され、前記複数の画素電極に各々対応する複数の画素開口部が設けられた個別バンクと、前記複数の画素開口部の各々内に形成され、電子又は正孔を注入する注入層と、前記複数の画素開口部の各々内であって前記注入層の上に形成された有機半導体層と、前記有機半導体層の上に形成された電極とを備え、前記個別バンクは、前記基板の上に形成された親液層と、前記親液層の上に形成された撥液層とを有し、前記複数の画素開口部の各々は、前記親液層および前記撥液層を貫通しており、前記撥液層は、前記親液層と比較して前記注入層を形成するための材料液に対する親和性が弱く、前記複数の画素開口部に各々対応する複数の撥液部から構成され、前記複数の撥液部は、互いに離間しており、前記複数の撥液部の各々は、当該撥液部に対応する前記画素開口部の周囲を囲んでいる、ことを特徴とする。
注入層は電子又は正孔を有機半導体層に注入する機能を有する。有機半導体層では電子と正孔との再結合が行われることになる。有機半導体層は、有機材料から形成され、電子又は正孔の注入量に応じた輝度で発光する機能を有する。電気光学装置としては有機ＥＬ素子を、有機半導体層としては有機ＥＬ素子の発光層を例示することができる。画素開口部の内周面には親液層が露出しており、親液層は撥液層と比較して注入層を形成するための材料液に対する親和性が強いので、材料液は画素開口部の内部に濡れ広がる。親液層は、例えば無機材料から形成される。ここでいう無機材料としては、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、およびケイ素酸化窒化物を例示することができる。一方、撥液層は、親液層と比較して材料液に対する親和性が弱くなければならないため、水分を呼び込み易い材料（例えばアクリルやポリイミド等の水分を呼び込み易い有機材料）から形成される。また、有機半導体層は有機材料から形成されるから、有機半導体層上の電極をプラズマエッチング法等のドライエッチでエッチングすることは困難である。したがって、有機半導体層上の電極は複数の画素開口部に共通して形成され、複数の画素開口部を覆うことになる。
この電気光学装置では、複数の画素開口部の各々の周囲をそれぞれ囲んでいる複数の撥液部が互いに離間しており、これら複数の撥液部のみから撥液層が構成されている。つまり、有機半導体層上の電極側から見ると、撥液部にも画素開口部にも重ならない領域において親液層が露出する。よって、有機半導体層上の電極の下面において、水分を呼び込み易い撥液層に接触する領域が狭くなる（水分を呼び込み難い親液層に接触する領域が広くなる）。以上より、この電気光学装置によれば、有機半導体層の上の電極の酸化を遅くするとともに、薄膜封止の場合の封止層の形成を容易とすることができる。
また、この電気光学装置によれば、撥液層を形成する有機材料の量を少なく抑えることができるから、長寿命化を達成することができる。

上記の電気光学装置では、画素開口部の形状は、全ての画素開口部に共通であってもよいし、そうでなくてもよい。後者の一例としては、理想的な画素開口（画素開口部の画素電極の領域）の形状が発光色毎に異なるフルカラーの表示装置が挙げられる。この表示装置では、画素開口部の形状を発光色毎に相違させることが好ましい。このことは、理想的な画素開口の形状が互いに異なる２以上の画素を有する電気光学装置にもあてはまる。よって、上記の電気光学装置において、前記複数の画素開口部には、互いに形状の異なる２以上の画素開口部が含まれている、ようにしてもよい。この態様によれば、全ての画素開口部の形状を統一する形態と比較して、１または複数の撥液部の内周の径が短くなるから、有機半導体層上の電極の下面において水分を呼び込み易い撥液層に接触する領域をより狭くすることができる。

ところで、仮に、画素開口部の内部に親液層が突出しているとすれば、注入層が親液層の上部にも形成されることになる。このため、注入層が低抵抗であれば、画素開口部の径方向にクロストークが発生し、当該画素の発光領域が、理想的な画素開口を超えて画素開口部の径まで広がってしまう。そこで、前記画素開口部を前記親液層及び撥液層に同一形状で形成することが好ましい。この場合には、親液層が画素開口部の内側に飛び出さず、親液層の内周面と撥液層の内周面とが面一となる。したがって、理想的な画素開口で画素を発光させることができ、発光領域の面積を規定することができる。この結果、電気光学装置を光ヘッドとして用いた場合には、印字の品質を向上させることができ、表示装置として用いた場合には表示画像の解像度を向上させることができる。また、親液層が画素開口部の内側に飛び出した形態と比較して、各撥液部の内周の径が短くなるから、有機半導体層上の電極の下面において水分を呼び込み易い撥液層に接触する領域をより狭くすることができる。

上記の電気光学装置や各種態様において、前記注入層と前記有機半導体層との間にインターレイヤを備える、ようにしてもよい。インターレイヤは、注入層から注入されるキャリヤ（正孔／電子）の有機半導体層への注入を促進する機能と、有機半導体層を突き抜けてくるキャリヤ（電子／正孔）をブロックする機能とを有する層であり、例えばＴＦＢから形成され、その厚さは数ｎｍ〜数十ｎｍである。この態様によれば、有機半導体層の輝度の向上や長寿命化を期待することができる。

本発明に係る電子機器は、上記の電気光学装置や各種態様の電気光学装置のうちいずれかを有する。したがって、上述した各種効果に起因した効果を奏する。

本発明に係る電気光学装置の製造方法は、複数の画素開口部を有する電気光学装置の製造方法であって、基板上の前記画素開口部に対応する領域に画素電極を形成するステップと、前記基板上に、前記画素電極を覆うように、親液層及び撥液性薄膜をこの順に積層するステップと、前記撥液性薄膜の表面の領域であって、前記画素開口部を囲む環状の領域にエネルギを照射することにより、前記基板の表面のうち前記環状の領域における親液性を、前記環状の領域を除いた領域における親液性より高めるステップＡと、前記基板の表面のうち前記環状の領域に、液滴吐出法により環状の撥液層を形成するステップと、前記環状の領域に囲まれた領域に形成された前記撥液性薄膜及び前記親液層を除去するステップと、前記環状の領域に囲まれた領域に形成された凹部の底部に、液滴吐出法を用いて注入層及び有機半導体層をこの順に形成するステップと、前記有機半導体層上に陰極を形成するステップと、を有することを特徴とする。

このような製造方法によれば、ステップＡの終了時において、基板の表面には、環状の親液性の領域と、撥液性薄膜による撥液性の領域とが分布する。これにより、環状の親液性領域に液滴吐出法により撥液層を形成する際には、吐出された液滴が環状の親液性の領域に濡れ広がるとともに、これと隣接する撥液性の領域には侵入しにくくなる。よって、容易に環状の領域に撥液層を形成することができる。また、撥液層の形成工程においては、撥液層の材料を含む液滴を環状の領域以外には吐出しないため、撥液層の材料の使用量を必要最小限に抑えることができる。そして、撥液層を側壁とする凹部にのみ注入層及び有機半導体層を形成し、その後陰極を積層させることにより、陰極の下面において、水分を呼び込み易い撥液層に接触する領域が狭くなる。よって、陰極の酸化を遅くすることができるとともに、薄膜封止の場合の封止層の形成を容易とすることができる。また、撥液層を形成する有機材料の量を少なく抑えることができるから、長寿命化を達成することができる。なお、本発明における「基板の表面」は、基板上に積層された構成要素の最表面を指す。また、「液滴吐出法」とは、有機半導体等の機能物質が溶解又は分散された機能液の液滴を吐出し、その後、吐出された機能液を乾燥させて溶媒を蒸発させ、機能物質の層を形成する手法である。液滴吐出法には、インクジェット法やディスペンサ塗布法などが含まれる。

上記電気光学装置の製造方法において、前記撥液性薄膜は単分子膜であり、前記ステップＡは、前記単分子膜上のうち前記環状の領域を除いた領域にマスクを配置するステップと、前記基板の表面に紫外線を照射して、前記環状の領域に形成された前記単分子膜を除去するステップと、を含むことが好ましい。また、上記単分子膜は、カップリング剤を含むことが好ましい。カップリング剤は、紫外線を照射することによって分解される性質を有するので、全面形成された単分子膜に向けて紫外線を局所的に照射することによって所定パターンの単分子膜を形成することができる。このような方法によれば、ステップＡの終了時において、環状の領域には親液層が露出し、その他の領域には撥液性の単分子膜が残る。このため、上記環状の領域に、液滴吐出法を用いて容易に撥液層を形成することができる。

上記電気光学装置の製造方法において、前記ステップＡは、前記撥液性薄膜上のうち前記環状の領域を除いた領域にマスクを配置するステップと、前記基板の表面をプラズマ処理するステップと、を含むことが好ましい。このような方法によれば、ステップＡの終了時において、撥液性薄膜の表面は、プラズマ処理がなされた環状の領域では親液層が増し、その他の領域は撥液性が保たれる。このため、上記環状の領域に、液滴吐出法を用いて容易に撥液層を形成することができる。

以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電気光学装置の平面図である。本実施の形態に係る電気光学装置は、電子写真方式の画像形成装置において感光体ドラムなどの像担持体に潜像を形成する光ヘッド１Ａである。図２は、図１に示す光ヘッド１ＡのＺ１−Ｚ１’における断面図である。図３は、図２に示す部分Ｍの斜視断面図である。但し、図２および図３においては、正孔注入層２０、インターレイヤ２１、発光層２２、及び陰極３０を除いてある。

光ヘッド１Ａでは、基板１０上に、複数の発光素子Ｐ１が千鳥状に２列に配列されている。発光素子Ｐ１は、正孔注入層２０、インターレイヤ２１および発光層２２が形成される領域である画素開口部５０Ａを有する。例えば、画素開口部５０Ａの径は４０μｍ、長手方向のピッチは８４．５μｍであり、２列の千鳥配列となっている。また、列間ピッチは８４．５μｍである。これにより、６００ｄｐｉの解像度を実現可能である。なお、発光素子Ｐ１を４列で配置して１２００ｄｐｉ、あるいは８列で配置して２４００ｄｐｉといったように高解像度としてもよい。

基板１０には、必要に応じて配線、駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）、層間絶縁膜などの駆動回路を形成しておく。基板１０の上にはＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明な陽極１１が形成される。陽極１１は、層間絶縁膜のコンタクトホールを通して駆動回路に接続され、画素電極として機能する（図示略）。

陽極１１及び基板１０の上に親液層（親液性絶縁膜）１２が積層される。親液層１２の材料としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機材料が適している。親液層１２には水系溶液が濡れ広がる性質がある。親液層１２の膜厚は、正孔注入層２０と略同一かそれ以上であり、具体的には、５０ｎｍ〜２００ｎｍである。それ以上の膜厚では、１）成膜時間が長くなる、２）エッチング加工精度が悪化する、３）後で形成する発光層２２の膜厚が画素内で均一になりにくくなるといった弊害がある。

親液層１２上には撥液層（撥液性絶縁膜）１３が積層され、親液層１２の開口部と同一形状の開口部が形成されている。両開口部は繋がっており、親液層１２および撥液層１３は、発光素子Ｐ１と同数の画素開口部５０Ａを画定している。つまり、親液層１２および撥液層１３は、発光素子Ｐ１毎に画素開口部を画定する個別バンク７０Ａとして機能する。なお、親液層１２の開口部と撥液層１３の開口部とを同一形状にすることには、互いの開口が平面視で一致する場合だけでなく、製造誤差によって若干ずれる場合も含まれる。これらの開口は、陽極１１の数だけ形成されている。

撥液層１３は、陽極１１と同数の撥液部１４のみから構成されている。各撥液部１４は、その形状が円筒状であり、撥液層１３における各画素開口部５０Ａの周囲を囲む壁となっている。壁の厚さ（幅）は、全ての撥液部１４に共通であり、具体的には、２０μｍ以下である。したがって、これらの撥液部１４は互いに離間している。

撥液層１３は、撥液性の材料で構成され、例えば、感光性のアクリル、ポリイミドなどの有機材料からなる樹脂を採用することができる。撥液層１３は、水系溶液をはじく一方、有機溶剤が塗れ広がる性質を有する。撥液層１３の膜厚（高さ）は０．１μｍ〜２．５μｍである。これより薄いと、例えばインクジェット法により着弾した液体が溢れて狙い膜厚に対する膜厚ばらつきの割合が大きくなり過ぎ、開口部の寸法精度を維持できなくなってしまい、これより厚いと、後で形成する発光層２２の膜厚が均一になりにくいという弊害がある。

画素開口部５０Ａでは、陽極１１の上に正孔注入層２０が、正孔注入層２０の上にインターレイヤ２１が、インターレイヤ２１の上に有機ＥＬ材料からなる発光層２２が形成される。正孔注入層２０の材料としては、例えば、導電性ポリマーの一種であるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳを用いる。インターレイヤ２１は、正孔注入層２０から注入される正孔の発光層２２への注入を促進する機能と、発光層２２を突き抜けてくる電子をブロックする機能とを有する層であり、例えばＴＦＢ（ poly(2,7-(9,9-di-n-octylfluorene)-alt-(1,4-phenylene-((4-sec-butylphenyl)imino)-1,4-phenylene)) ）から形成される。

個別バンク７０Ａおよび発光層２２の上には陰極３０が形成される。発光素子Ｐ１は、陽極１１、正孔注入層２０、発光層２２及び陰極３０から構成される。陰極３０は、全ての発光素子Ｐ１に共通する電極であり、例えばカルシウムから形成される。また、陰極３０は、電子注入層および電子輸送層の一方または両方を含んでいてもよい。

光ヘッド１Ａでは、図示を省略したが、発光素子Ｐ１を外気から保護するための封止がなされる。封止構造としては、各種のものを採用可能であるが、本実施の形態では、薄膜封止を採用している。なお、薄膜封止以外の封止構造としては、封止層の下側に気体が封入される缶封止や、気体が封入される空間が形成されないベタ封止を例示することができる。

図４に、光ヘッド１Ａの製造工程を示す。まず、同図（Ａ）に示すように基板１０の上に陽極１１を形成する。この工程では、ＩＴＯ膜をパターニングすることにより、所定の領域に陽極１１を形成する。

次に、同図（Ｂ）に示すように親液層１２を成膜する。材料は酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素が適しているが、成膜／エッチングが容易な絶縁材料なら変更可能である。成膜は既知の方法で行えば良く、方法を限定するものではない。例えば、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等の方法で材料を塗布する。親液層１２の厚さは、５０ｎｍ〜２００ｎｍが適している。それ以上の膜厚では、成膜時間が長くなる、エッチング加工精度が悪化する、後で形成する発光層２２の膜厚が画素内で均一になりにくくなるという弊害がある。

次に、同図（Ｃ）に示すように親液層１２の上に、感光性のアクリルやポリイミドなどの有機材料を用いて撥液層１３を形成する。撥液層１３の形成では、印刷法やリソグラフィ法等、任意の方法を選択できる。印刷法を使用する場合は、凹版、平版、凸版等任意の方法でバンク形状に有機材料を直接塗布する。リソグラフィ法を使用する場合は、感光性を有する有機材料で有機膜を形成し、この有機膜を露光によってパターニングする。撥液層１３の厚さは０．１μｍ〜２．５μｍである。

次に、同図（Ｄ）に示すように画素開口部５０Ａを形成する。この工程では、撥液層１３をエッチングマスクにして親液層１２をエッチングする。撥液層１３は有機材料であってレジストとして作用可能である。したがってエッチング材料を選択することにより親液層１２のみを選択的にエッチングすることができる。エッチングは溶液を用いないドライエッチと溶液を用いるウェットエッチのどちらでも良いが、アンダーカットが起きにくいのでドライエッチの方が望ましい。例えば、プラズマエッチング法によりエッチングすることが好ましい。このプロセスによって、撥液層１３に形成した開口部と同一形状の開口を親液層１２に形成できる。この後、酸素プラズマによる親液化処理とＣＦ４プラズマによる撥液化処理を行ない、陽極１１の表面には親液性を、撥液層１３の表面には撥液性をもたせる。すなわち、親液層１２及び陽極１１の表面は、撥液層１３と比較して、水系溶液に対する親和性が強くなる。

次に、同図（Ｅ）に示すように正孔注入材料溶液をインクジェット法によって画素開口部５０Ａに打ち込み、乾燥させることで正孔注入層２０を形成する。正孔注入材料が特に水系溶媒を用いるＰＥＤＯＴ−ＰＳＳの場合、撥液層１３にはじかれるため、正孔注入層２０は画素開口部５０Ａの内側だけに形成される。また、画素開口部５０Ａの内側端面には親液層１２が露出しているため、正孔注入材料溶液が画素開口部５０Ａ全体に濡れ広がりやすくなり、正孔注入層２０の形成不良を低減することができる。

その後、発光材料溶液等の有機溶液をインクジェット法に拠って画素開口部５０Ａに打ち込み、乾燥させる、という作業を繰り返すことで、インターレイヤ２１および発光層２２を順次形成する。この過程において、インターレイヤ２１および発光層２２を形成する各有機溶液は、撥液層１３の表面でもある程度濡れ広がる。その後、Ｃａ／Ａｌなどを蒸着して陰極３０とする（同図（Ｆ）参照）。さらに、薄膜封止を行う。具体的には、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機材料を蒸着し、全ての発光素子Ｐ１を覆う封止層（図示せず）を形成する。

以上説明したように、この実施の形態では、複数の画素開口部５０Ａの各々の周囲をそれぞれ囲んでいる複数の撥液部１４が互いに離間しており、これら複数の撥液部１４のみから撥液層１３が構成されている。つまり、陰極３０側から見ると、撥液部１４にも画素開口部５０Ａにも重ならない領域において親液層１２が露出する。よって、陰極３０の下面において、水分を呼び込み易い撥液層１３に接触する領域が狭くなる（水分を呼び込み難い親液層１２に接触する領域が広くなる）。以上より、光ヘッド１Ａによれば、陰極３０の酸化を遅くすることができる。

また、この実施の形態では、封止層の下面において、水分を呼び込み易い撥液層１３に接触する領域が狭くなる（水分を呼び込み難い親液層１２に接触する領域が広くなる）。具体的には、図４（Ｆ）から明らかなように、無機材料から形成される封止層は有機材料から形成される撥液層１３に接触しない。したがって、封止層の成膜が阻害されることはない。よって、光ヘッド１Ａによれば、薄膜封止を採用しながらも、封止層（薄膜）を容易に形成することができる。また、この実施の形態では、撥液層１３を形成する有機材料の量が少なく抑えられる。つまり、封止された領域における水分量が少なく抑えられる。よって、光ヘッド１Ａは長寿命となる。

図５は、上述した実施の形態を変形して得られる光ヘッド１Ｂの一部の断面図である。光ヘッド１Ｂでは、各画素開口部５０Ｂの内部に親液層１２が突出するように、撥液層１５が形成されている。撥液層１５は、撥液層１３と同様に、陽極１１と同数の撥液部１６のみから構成されている。光ヘッド１Ｂでも、上述の各種効果を得ることができる。ただし、光ヘッド１Ｂでは、正孔注入層２０が親液層１２の上部にも形成されることになる。このため、正孔注入層２０が低抵抗であれば、画素開口部５０Ｂの径方向にクロストークが発生し、発光領域が、陽極１１の上面のうち画素開口部５０Ｂの底面となっている領域（理想的な画素開口）を超えて画素開口部５０Ｂの径まで広がってしまう。これに対して、光ヘッド１Ａでは、開口部が親液層１２及び撥液層１３に同一形状で形成されており、親液層１２の内周面と撥液層１３の内周面とが面一となっている。したがって、光ヘッド１Ａによれば、発光領域の面積を規定すること、すなわち理想的な画素開口で発光させることができる。よって、光ヘッド１Ａを画像形成装置に用いることにより、画像形成装置の画像形成の品質を向上させることができる。また、光ヘッド１Ａでは、光ヘッド１Ｂと比較して、各撥液部１４の内周の径が短くなるから、陰極３０の下面において水分を呼び込み易い撥液層１３に接触する領域をより狭くすることができる。

＜第２の実施の形態＞
続いて、本発明の第２の実施の形態に係る光ヘッド１Ｄについて説明する。光ヘッド１Ｄの構成は、図１３（Ｃ）の部分断面図に示されているように、基本的には第１の実施の形態に係る光ヘッド１Ａ（図４（Ｆ））と同様である。ただし、親液層１２上に撥液性薄膜１８が形成されている点、及び撥液層１３がインクジェット法によって形成される点において光ヘッド１Ａと異なる。以下では、光ヘッド１Ｄの製造方法及び構成について、図１１から図１４を用いて、光ヘッド１Ａと異なる点を中心に説明する。ここで、図１１は、光ヘッド１Ｄの製造方法を示すフローチャートであり、図１２及び図１３は、当該製造方法の各工程における光ヘッド１Ｄの断面図である。また、図１４は、当該製造方法の各工程における光ヘッド１Ｄの部分斜視図である。なお、図１から図４の実施形態と同じ要素は同じ符号を付して示すことにして、その説明は省略する。

まず、ステップＳ１では、駆動用ＴＦＴ等を含む駆動回路が形成された基板１０の表面のうち画素開口部５０Ａ（図１３（Ａ））に略対応する領域に、ＩＴＯからなる画素電極としての陽極１１を形成する。

次に、ステップＳ２では、基板１０上に、陽極１１を覆うように、親液層１２及び撥液性薄膜１８をこの順に積層する（図１２（Ａ））。より詳しくは、まず、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素等を含んだ材料の層を、常圧若しくは減圧ＣＶＤ法、又はスピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等の方法により基板１０上の全体に、陽極１１を覆って成膜し、親液層１２を形成する。次に、親液層１２の上に、パーフロロアルキルトリメトキシシラン１％アルコール液をディッピングで塗布し、次に、アルコールでリンスすることで、親液層１２上の全面に撥液性薄膜１８を形成する。このような撥液性薄膜１８は、パーフロロアルキルトリメトキシシランを材料とする単分子膜である。そして、その膜厚は単分子〜２分子程度であることが好ましい。なお、本実施形態では、シランカップリング剤を採用しているが、カップリング剤はシラン系を含めて、チタン系、シラン系等の金属のアルキレートで、撥液性の基、例えばアルキル基、アリル基、或いはこれらに芳香族が置換しているフッ化物が好ましい。また、本実施形態における撥液性薄膜１８の「撥液性」とは、少なくとも親液層１２を構成する材料と比べて撥液性が高いことを意味するものとする。

次に、ステップＳ３では、撥液性薄膜１８の表面の領域であって、画素開口部５０Ａを囲む環状の領域８にエネルギを照射する（図１２（Ｂ））。より詳しくは、まず、環状の領域８を除いた領域にマスク１７を形成し、その後マスク１７を介して紫外線を照射する。これにより、環状の領域８に形成された撥液性薄膜１８に紫外線が当たり、この部位の撥液性薄膜１８（単分子膜）が分解して除去され、環状の領域８においては親液層１２が露出する（図１４（Ａ））。すなわち、基板１０の表面は、環状の領域８においては親液層１２が、環状の領域８を除いた領域においては撥液性薄膜１８が、それぞれ露出された状態となる。換言すれば、基板１０の表面には、親液性の環状の領域８と、当該環状の領域８を囲む撥液性の領域とが分布する。このように、本ステップＳ３により、基板１０の表面のうち環状の領域８における親液性を、環状の領域８を除いた領域における親液性より高めることができる。ここで、紫外線を照射するには、波長２４５ｎｍの低圧水銀灯を用いることが好ましい。このステップＳ３は、本発明におけるステップＡに対応する。

次に、ステップＳ４では、基板１０の表面のうち環状の領域８に、液滴吐出法としてのインクジェット法により、撥液層１３（図１２（Ｄ））の材料を含む撥液材料溶液１３Ｌを吐出する（図１２（Ｃ））。より詳しくは、アクリルやポリイミド等の有機材料をエチレングリコール等の溶媒に溶解又は分散させた撥液材料溶液１３Ｌを、インクジェットヘッド６０から基板１０上の環状の領域８に吐出する。ここで、撥液材料溶液１３Ｌが吐出される環状の領域８には親液層１２が露出しているとともに、環状の領域８を除いた領域には撥液性の撥液性薄膜１８が形成されているため、撥液材料溶液１３Ｌは、環状の領域８にのみ濡れ広がり、その他の領域には侵入しにくい。このため、吐出された撥液材料溶液１３Ｌは、図１２（Ｃ）に示すように、環状の領域８内で数十μｍ程度の高さを有して盛り上がった状態となる。

次に、ステップＳ５では、基板１０上に吐出された撥液材料溶液１３Ｌを乾燥させて、撥液部１４からなる環状の撥液層１３を形成する（図１２（Ｄ）、図１４（Ｂ））。より詳しくは、撥液材料溶液１３Ｌを高温環境下で乾燥又は焼成して溶媒を蒸発させ、撥液材料溶液１３Ｌに含まれる有機材料を固形化させることにより、環状の領域８に撥液層１３を形成する。このステップＳ５における乾燥は、例えば２００℃の環境下で基板１０を１０分間放置する工程とすることができる。この乾燥工程中も、撥液材料溶液１３Ｌは、撥液性薄膜１８の存在により環状の領域８の外部へは侵入しにくい。このため、撥液層１３を容易に環状の領域８内に形成することができる。

次に、ステップＳ６では、環状の領域８に囲まれた領域、すなわち環状の領域８の内部の領域に形成された撥液性薄膜１８及び親液層１２を除去して、撥液性薄膜１８及び親液層１２のパターニングを行う（図１３（Ａ）、図１４（Ｃ））。より詳しくは、環状の領域８（すなわち撥液層１３の形成領域）及びその外側にマスクを形成し、ドライエッチング処理を行うことで、環状の領域８の内側に形成された撥液性薄膜１８及び親液層１２を除去して陽極１１を露出させる。この後、マスクを除去してステップＳ６が完了する。このステップＳ６により、環状の領域８の内部に、陽極１１を底部とし、親液層１２及び撥液層１３を側壁とする凹部が形成される。当該凹部は、続くステップＳ７において正孔注入層２０及び発光層２２が形成される領域であり、画素開口部５０Ａに対応する。

次に、ステップＳ７では、ステップＳ６において画素開口部５０Ａに形成された凹部の底部に、インクジェット法によって正孔注入層２０、インターレイヤ２１、発光層２２をこの順に形成する（図１３（Ｂ）、図１４（Ｄ））。より詳しくは、まず正孔注入材料溶液をインクジェット法によって凹部に吐出し、乾燥させることで正孔注入層２０を形成する。画素開口部５０Ａの内側端面には親液層１２が露出しているため、正孔注入材料溶液が画素開口部５０Ａ全体に濡れ広がりやすくなり、正孔注入層２０の形成不良を低減することができる。その後、発光材料溶液等の有機溶液をインクジェット法によって凹部に吐出し、乾燥させる、という作業を繰り返すことで、インターレイヤ２１及び発光層２２を順次形成する。

次に、ステップＳ８では、発光層２２上を含む基板１０上の略全面にカルシウム及びアルミニウムをこの順に積層させることにより、陰極３０を形成する（図１３（Ｃ））。

続くステップＳ９では、陰極３０上に、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素などの無機材料を蒸着し、基板１０上の全面を覆う封止層（不図示）を形成する。なお、封止の方式は封止層を用いた薄膜封止に限られず、シール剤を介してガラス基板等を貼り合わせる缶封止の方式等とすることもできる。

以上のステップを経て、光ヘッド１Ｄが完成する。このような製造方法によれば、撥液層１３の形成の際に撥液材料溶液１３Ｌを環状の領域８にのみ吐出すればよいので、撥液材料溶液１３Ｌの使用量を抑えることができる。また、このようにインクジェット法を用いて撥液層１３を形成するため、フォトリソグラフィーによる諸工程を省略することができ、製造コストを低減することができるとともに、廃液量を抑えることで環境への影響を低減することができる。また、ステップＳ３において紫外線を照射する領域を調整することで、撥液性薄膜１８を除去し、親液層１２を露出させる領域を任意の領域に設定することができる。したがって、任意の領域に撥液層１３を形成することができる。

そして、撥液層１３を側壁とする凹部にのみ正孔注入層２０、インターレイヤ２１、発光層２２を形成し、その後陰極３０を積層させることにより、陰極３０の下面において、水分を呼び込み易い撥液層１３に接触する領域が狭くなる。よって、陰極３０の酸化を遅くすることができるとともに、薄膜封止の場合の封止層の形成を容易とすることができる。また、撥液層１３を形成する有機材料の量を少なく抑えることができるから、長寿命化を達成することができる。

（変形例）
上記第２の実施の形態では、親液層１２上に撥液性薄膜１８を形成した後、撥液性薄膜１８の一部を紫外線によって除去し、親液層１２を露出させることで基板１０上に撥液性の領域と親液性の領域との分布を形成したが、これに代えて、次のような方法を用いてもよい。

すなわち、まず親液層１２上に、撥液性の樹脂材料からなる撥液性薄膜１８を形成する。この撥液性薄膜１８は、例えばディップコート法を用いて成膜することができ、この方法で用いられる材料としては、例えばアクリル樹脂やポリイミド樹脂等を含む液体材料が採用される。次に、環状の領域８を除いた領域にマスクを形成し、その後全面に酸素プラズマ処理を施す。すなわち、環状の領域８に形成された撥液性薄膜１８の表面にのみ酸素プラズマ処理を施すことで、環状の領域８に親液性を付与し、その他の領域は撥液性を保持させる。

この後、上記実施形態と同様に、親液性となった環状の領域８に、インクジェット法により、撥液層１３の材料を含む撥液材料溶液１３Ｌを吐出する。このとき、撥液材料溶液１３Ｌが吐出される環状の領域８には、親液性が付与された撥液性薄膜１８が形成されており、環状の領域８を除いた領域には撥液性の撥液性薄膜１８が形成されている。このため、撥液材料溶液１３Ｌは、環状の領域８にのみ濡れ広がり、その他の領域には侵入しにくい。この後、撥液材料溶液１３Ｌを乾燥させれば、本変形例によってもインクジェット法を用いて容易に環状の領域８に撥液層１３を形成することができる。

＜第３の実施の形態＞
図６は、本発明の第３の実施の形態に係る電気光学装置の平面図である。本実施の形態に係る電気光学装置は、ＲＧＢストライプ配列の表示装置１Ｃである。例えば、４０インチディスプレイであって、基板８１の上に１９２０×ＲＧＢ×１０８０の画素（発光素子Ｐ２）を備える。表示装置１Ｃは、光ヘッド１Ａと同様の構成を有する。すなわち、基板８１の上には親液層８２が形成され、親液層８２の上には発光素子Ｐ２と同数の撥液部８４のみを有する撥液層８３が形成され、親液層８２および撥液層８３が個別バンクとして機能し、各発光素子Ｐ２の陽極（画素電極）と個別バンクとに画定される各画素開口部内には陽極側から正孔注入層、インターレイヤ、発光層が積層されており、すべての発光層を覆って共通陰極（陰極９０）が形成されており、共通陰極および個別バンクは封止層に覆われている。

但し、表示装置１Ｃでは、画素サイズを、発光輝度や寿命などの要求仕様に基づいて発光色毎に相違させてあり、これに合わせて、画素開口部の形状、すなわち親液層８２の開口部の形状および撥液層８３（各撥液部８４）の開口部の形状を発光色毎に相違させてある。例えば、画素開口の径が小さな画素に対応する画素開口部の径が小さくなり、画素開口の径が大きな画素に対応する画素開口部の径が大きくなるように、親液層８２および撥液層８３（各撥液部８４）が形成されている。表示装置１Ｃの製造方法は、発光色毎に発光層を塗り分ける点を除いて、光ヘッド１Ａの製造方法と同様である。

表示装置１Ｃによれば、光ヘッド１Ａと同様の効果を得ることができる。また、表示装置１Ｃによれば、理想的な画素開口で発光させることができるから、表示画像の解像度を向上させることができる。また、表示装置１Ｃでは、画素開口の径が小さな画素に対応する画素開口部の径が小さくなる。したがって、この画素開口部を画定する撥液層８３の体積が小さくなり、この撥液層８３の上面の面積が狭くなる。これは、陰極の酸化を遅くすること、および薄膜封止の場合の封止層の形成を容易とすることに寄与する。なお、本実施の形態を変形し、画素の配列をデルタ配列としてもよい。また、本実施の形態に対して、第１の実施の形態と同様の変形を行うことも可能である。

＜その他の変形例＞
（１）上述した各実施の形態を変形し、正孔注入層と発光層との間にインターレイヤが存在しない形態としてもよいし、基板側の上に陰極、電子を輸送する電子注入層、発光層、陽極を順に積層して発光素子を形成してもよい。この場合にも、電子注入層を形成するための材料溶液を水系で構成することにより、画素開口部の内部に材料溶液を濡れ広げることができる。ただし、画素開口部内に形成される層は、採用する塗布方法（例えばインクジェット法）で形成可能なものでなければならない。

（２）図７に、表示装置１Ｃを用いた電子機器である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１０３０は、表示ユニットとしての表示部１０３１と本体部１０３２を備える。本体部１０３２には、電源スイッチ１０３３及びキーボード１０３４が設けられている。なお、本発明に係る電気光学装置の適用先の電子機器としては、他に、電子写真方式の画像形成装置が挙げられる。

本発明の第１の実施の形態に係る光ヘッド１Ａの平面図である。 図１に示す光ヘッド１ＡのＺ１−Ｚ１’における断面図である。 図２に示す部分Ｍの斜視断面図である。 光ヘッド１Ａの製造工程を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態の変形例に係る光ヘッド１Ｂの一部の断面図である。 本発明の第３の実施の形態に係る表示装置１Ｃの平面図である。 表示装置１Ｃを適用した電子機器たるパーソナルコンピュータの斜視図である。 従来の有機ＥＬパネルＣの一部の平面図である。 図８に示す有機ＥＬパネルＣのＺ２−Ｚ２’における断面図である。 図９に示す部分Ｎの斜視断面図である。 光ヘッド１Ｄの製造方法を示すフローチャートである。 光ヘッド１Ｄの製造方法の各工程における光ヘッド１Ｄの断面図である。 光ヘッド１Ｄの製造方法の各工程における光ヘッド１Ｄの断面図である。 光ヘッド１Ｄの製造方法の各工程における光ヘッド１Ｄの部分斜視図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｄ…光ヘッド（電気光学装置）、１Ｃ…表示装置（電気光学装置）、１０，８１…基板、１１…陽極（画素電極）、１２，８２…親液層、１３，１５，８３…撥液層、１４，１６，８４…撥液部、１８…撥液性薄膜、２０…正孔注入層、２１…インターレイヤ、２２…発光層（有機半導体層）、３０，９０…陰極、５０Ａ，５０Ｂ…画素開口部、７０Ａ，７０Ｂ…個別バンク、Ｐ１，Ｐ２…発光素子。

Claims (9)

1. 複数の画素電極が形成された基板と、
   前記基板の上に形成され、前記複数の画素電極に各々対応する複数の画素開口部が設けられた個別バンクと、
   前記複数の画素開口部の各々内に形成され、電子又は正孔を注入する注入層と、
   前記複数の画素開口部の各々内であって前記注入層の上に形成された有機半導体層と、
   前記有機半導体層の上に形成された電極とを備え、
   前記個別バンクは、前記基板の上に形成された親液層と、前記親液層の上に形成された撥液層とを有し、
   前記複数の画素開口部の各々は、前記親液層および前記撥液層を貫通しており、
   前記撥液層は、前記親液層と比較して前記注入層を形成するための材料液に対する親和性が弱く、前記複数の画素開口部に各々対応する複数の撥液部から構成され、
   前記複数の撥液部は、互いに離間しており、
   前記複数の撥液部の各々は、当該撥液部に対応する前記画素開口部の周囲を囲んでいる、
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記複数の画素開口部には、互いに形状の異なる２以上の画素開口部が含まれている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記画素開口部を前記親液層及び撥液層に同一形状で形成したことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
4. 前記親液層は、無機材料から形成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
5. 前記撥液層は、有機材料から形成されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
6. 請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の電気光学装置を有する電子機器。
7. 複数の画素開口部を有する電気光学装置の製造方法であって、
   基板上の前記画素開口部に対応する領域に画素電極を形成するステップと、
   前記基板上に、前記画素電極を覆うように、親液層及び撥液性薄膜をこの順に積層するステップと、
   前記撥液性薄膜の表面の領域であって、前記画素開口部を囲む環状の領域にエネルギを照射することにより、前記基板の表面のうち前記環状の領域における親液性を、前記環状の領域を除いた領域における親液性より高めるステップＡと、
   前記基板の表面のうち前記環状の領域に、液滴吐出法により環状の撥液層を形成するステップと、
   前記環状の領域に囲まれた領域に形成された前記撥液性薄膜及び前記親液層を除去するステップと、
   前記環状の領域に囲まれた領域に形成された凹部の底部に、液滴吐出法を用いて注入層及び有機半導体層をこの順に形成するステップと、
   前記有機半導体層上に陰極を形成するステップと、
   を有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
8. 請求項７に記載の電気光学装置の製造方法であって、
   前記撥液性薄膜は単分子膜であり、
   前記ステップＡは、
   前記単分子膜上のうち前記環状の領域を除いた領域にマスクを配置するステップと、
   前記基板の表面に紫外線を照射して、前記環状の領域に形成された前記単分子膜を除去するステップと、
   を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
9. 請求項７に記載の電気光学装置の製造方法であって、
   前記ステップＡは、
   前記撥液性薄膜上のうち前記環状の領域を除いた領域にマスクを配置するステップと、
   前記基板の表面をプラズマ処理するステップと、
   を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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