JP5056268B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、有機機能層を塗布法により形成した電気光学装置および電子機器に関するものである。

携帯電話機、パーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistants）などの電子機器のカラー表示装置としては、液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス（以下、ＥＬ（Electroluminescence）という）装置が用いられている。また、かかる電気光学装置を製造するにあたっては、カラーフィルタや有機ＥＬ素子の発光層などといった各色の有機機能層を形成する必要があり、かかる有機機能層を形成する際、インクジェット法が採用されつつある。その際、有機機能層を形成するための液状組成物が隣接する画素にはみ出さないように、有機機能層を形成する際の機能層形成領域を規定する隔壁を基板上に形成することが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。

これらの文献のうち、特許文献１には、隔壁によって画素毎に機能層形成領域を規定した構成が提案され、特許文献２には、複数の画素に対して一括して機能層形成領域を規定した構成が提案されている。
特開２００２−３５３５９４号公報 特開２００３−２０８９７９号公報

しかしながら、液状組成物を塗布する方法を採用すると、基板上の端部では溶媒分子分圧が低いため、液状組成物が速く乾き始めるのに対して、基板上の中央側では溶媒分子分圧が高いため、液状組成物が乾き始めるのが遅いなど、基板上の位置によって液状組成物の乾燥速度に差がある。かかる乾燥速度の差は、画素内および画素間で有機機能層の膜厚ムラを引き起こし、輝度ムラ、発光色ムラ等の原因となるため、好ましくない。

また、液状組成物については、隔壁との濡れ性などの面から１つの機能層形成領域に塗布できる量が制約される他、析出や粘度上昇などの面から溶質や溶媒の種類、濃度などにも制約があるため、各色に対応する液状組成物を塗布した後、乾燥させる際、全ての種類の液状組成物に対して最適な乾燥条件を設定できず、画素内で膜厚ムラが発生するという問題点がある。

このような問題は、全ての画素において、複数の画素をまとめて１つの機能層形成領域内に配置すれば緩和される傾向にあるが、問題を確実に解決する方法としては不十分である。しかも、全ての画素において、複数の画素をまとめて１つの機能層形成領域内に配置すると、隣接する画素同士の境界部分に塗布した液状組成物が無駄になるという問題点もある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、有機機能層を塗布法により形成する際、液状組成物を無駄にすることなく、有機機能層の膜厚ムラを解消することのできる電気光学装置および電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明では、基板と、前記基板上に規則的に配置され、各々隔壁で囲まれた複数の機能層形成領域と、を有し、前記複数の機能層形成領域の各々に有機機能層が形成された電気光学装置において、前記複数の機能層形成領域は、前記基板の第１領域に配置された複数の第１機能層形成領域と、前記基板の第２領域に配置された複数の第２機能層形成領域と、前記基板の第３領域に配置された複数の第３機能層形成領域と、を含み、前記第２機能層形成領域の平面積は前記第１機能層形成領域の平面積よりも大きく、前記第３機能層形成領域の平面積は前記第２機能層形成領域の平面積よりも大きいことを特徴とする。

本発明では、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が遅い領域には、狭い機能層形成領域を配置し、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が速い領域には、広い機能層形成領域を配置するので、溶媒の蒸発速度が遅い領域の機能層形成領域には少ない量の液状組成物が塗布され、溶媒の蒸発速度が速い領域の機能層形成領域には多い量の液状組成物が塗布される。このため、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が遅い領域と、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が速い領域とでは、同一条件で乾燥させても、周辺の蒸気密度や蒸発潜熱に起因する蒸発速度の差が相殺される。このため、基板上のいずれの領域においても、液状組成物が乾燥し終えるタイミングが等しい。それ故、基板上で有機機能層の膜厚ムラが発生することを防止することができる。また、基板上に第１機能層形成領域、第２機能層形成領域および第３機能層形成領域を設けたので、基板上の各領域において最適な条件で有機機能層を形成でき、膜厚ムラを確実に防止することができる。

本発明は、前記基板上で互いに交差する方向を第１方向および第２方向としたとき、前記第１領域は前記基板の中央部に位置し、前記第３領域は前記基板の外周部に位置し、前記第２領域は前記第１領域と前記第３領域との間に位置し、前記第１領域に配置された前記複数の第１機能層形成領域では、前記第１方向で隣り合う第１機能層形成領域に各々形成された前記有機機能層は互いに異なる色に対応しており、前記第２領域に配置された前記複数の第２機能層形成領域では、前記第１方向で隣り合う第２機能層形成領域に各々形成された前記有機機能層は互いに異なる色に対応しており、前記第３領域に配置された前記複数の第３機能層形成領域では、前記第１方向で隣り合う第３機能層形成領域に各々形成された前記有機機能層は互いに異なる色に対応している構成を採用した場合に適用される。本発明では、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が遅い基板中央側領域には、狭い機能層形成領域を配置し、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が速い基板外周側領域には、広い機能層形成領域を配置するので、溶媒の蒸発速度が遅い領域の機能層形成領域には少ない量の液状組成物が塗布され、溶媒の蒸発速度が速い領域の機能層形成領域には多い量の液状組成物が塗布される。すなわち、基板上の端部では溶媒分子分圧が低いため、液状組成物が速く乾き始めるのに対して、基板上の中央側では溶媒分子分圧が高いため、液状組成物が乾き始めるのが遅いが、本発明によれば、溶媒の蒸発速度を同等にできる。このため、基板上のいずれの領域においても、液状組成物が乾燥し終えるタイミングが等しい。それ故、基板上で有機機能層の膜厚ムラが発生することを防止することができる。

本発明の別の形態では、前記第１領域と、前記第２領域と、前記第３領域とは、互いに並行に配置され、前記複数の第１機能層形成領域に各々形成された前記有機機能層は同一の色に対応し、前記複数の第２機能層形成領域に各々形成された前記有機機能層は同一の色に対応し、前記複数の第３機能層形成領域に各々形成された前記有機機能層は同一の色に対応し、前記第１機能層形成領域に形成された前記有機機能層と、前記第２機能層形成領域に形成された前記有機機能層と、前記第３機能層形成領域に形成された前記有機機能層とは、互いに異なる色に対応しており、前記第１機能層形成領域に形成された前記有機機能層を形成するための第１液状組成物に含まれる溶媒の蒸発速度は、前記第２機能層形成領域に形成された前記有機機能層を形成するための第２液状組成物に含まれる溶媒の蒸発速度よりも遅く、前記第２液状組成物に含まれる溶媒の蒸発速度は、前記第３機能層形成領域に形成された前記有機機能層を形成するための第３液状組成物に含まれる溶媒の蒸発速度よりも遅い構成を採用することができる。本発明では、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が遅い領域には、狭い機能層形成領域を配置し、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が速い領域には、広い機能層形成領域を配置するので、溶媒の蒸発速度が遅い領域の機能層形成領域には少ない量の液状組成物が塗布され、溶媒の蒸発速度が速い領域の機能層形成領域には多い量の液状組成物が塗布される。このため、溶媒の蒸発速度が異なる液状組成物を同一基板上に塗布した場合でも、膜厚ムラが発生することを防止することができる。

本発明において、前記有機機能層は、例えば、有機ＥＬ素子の発光層である。

本発明において、前記有機機能層は、カラーフィルタの色変換層である構成を採用してもよい。

本発明を有機ＥＬ装置（電気光学装置）に適用した場合、基板と、前記基板上に規則的に配置され、画素電極と、発光層を含む有機機能層とを各々備えた複数の画素と、前記有機機能層を形成する領域である機能層形成領域を規定する隔壁と、を有する電気光学装置において、前記基板上で互いに交差する方向を第１方向および第２方向としたとき、１つの前記機能層形成領域には、前記複数の画素のうち１つの画素、または前記複数の画素のうち同一色を発光する複数の画素が形成され、前記機能層形成領域は、前記基板の第１領域に形成された複数の第１機能層形成領域と、前記基板の第２領域に形成された複数の第２機能層形成領域と、前記基板の第３領域に形成された複数の第３機能層形成領域と、を含み、前記第１領域は前記第３領域よりも前記基板の中央側に位置し、前記第２領域は前記第３領域よりも前記基板の中央側に位置し、かつ前記第１領域よりも前記基板の周辺側に位置し、前記第２機能層形成領域の内側に形成された前記画素電極の数は、前記第１機能層形成領域の内側に形成された前記画素電極の数よりも多く、前記第３機能層形成領域の内側に形成された前記画素電極の数は、前記第２機能層形成領域の内側に形成された前記画素電極の数よりも多く、前記第１領域に配置された前記複数の第１機能層形成領域では、前記第１方向で隣り合う第１機能層形成領域に各々形成された前記画素は互いに異なる色を発光する前記発光層を有し、前記第２領域に配置された前記複数の第２機能層形成領域では、前記第１方向で隣り合う第２機能層形成領域に各々形成された前記画素は互いに異なる色を発光する前記発光層を有し、前記第３領域に配置された前記複数の第３機能層形成領域では、前記第１方向で隣り合う第３機能層形成領域に各々形成された前記画素は互いに異なる色を発光する前記発光層を有していることを特徴とする。本発明では、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が遅い基板中央側領域には、狭い機能層形成領域を配置し、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が速い基板外周側領域には、広い機能層形成領域を配置するので、溶媒の蒸発速度が遅い領域の機能層形成領域には少ない量の液状組成物が塗布され、溶媒の蒸発速度が速い領域の機能層形成領域には多い量の液状組成物が塗布される。すなわち、基板上の端部では溶媒分子分圧が低いため、液状組成物が速く乾き始めるのに対して、基板上の中央側では溶媒分子分圧が高いため、液状組成物が乾き始めるのが遅いが、本発明によれば、溶媒の蒸発速度を同等にできる。このため、基板上のいずれの領域においても、画素内および画素間で有機機能層の膜厚ムラが発生することを防止することができる。また、全ての画素において、複数の画素をまとめて１つの機能層形成領域内に配置した場合と違って、隣接する画素同士の境界部分に塗布した液状組成物が無駄になるのを必要最小限に止めることができる。

本発明の別の形態を有機ＥＬ装置（電気光学装置）に適用した場合、基板と、前記基板上に規則的に配置され、画素電極と、発光層を含む有機機能層とを各々備えた複数の画素と、前記有機機能層を形成する領域である機能層形成領域を規定する隔壁と、を有する電気光学装置において、前記基板上で互いに交差する方向を第１方向および第２方向としたとき、１つの前記機能層形成領域には、前記複数の画素のうち１つの画素、または前記複数の画素のうち同一色を発光する複数の画素が形成され、前記機能層形成領域は、前記基板の第１領域に形成された複数の第１機能層形成領域と、前記基板の第２領域に形成された複数の第２機能層形成領域と、前記基板の第３領域に形成された複数の第３機能層形成領域と、を含み、前記複数の第１機能層形成領域は前記第２方向で連続して配置され、前記複数の第２機能層形成領域は前記第２方向で連続して配置され、前記複数の第３機能層形成領域は前記第２方向で連続して配置され、前記第２機能層形成領域の内側に備える前記画素電極の数は、前記第１機能層形成領域の内側に備える前記画素電極の数よりも多く、前記第３機能層形成領域の内側に備える前記画素電極の数は、前記第２機能層形成領域の内側に備える前記画素電極の数よりも多く、前記複数の第１機能層形成領域に各々形成された前記画素が備える前記発光層は、同一の色を発光し、前記複数の第２機能層形成領域に各々形成された前記画素が備える前記発光層は、同一の色を発光し、前記複数の第３機能層形成領域に各々形成された前記画素が備える前記発光層は、同一の色を発光し、前記第１機能層形成領域に形成された前記画素と、前記第２機能層形成領域に形成された前記画素と、前記第３機能層形成領域に形成された前記画素と、は互いに異なる色を発光する前記発光層を有し、前記第１機能層形成領域に形成された前記発光層を形成するための第１液状組成物に含まれる溶媒の蒸発速度は、前記第２機能層形成領域に形成された前記発光層を形成するための第２液状組成物に含まれる溶媒の蒸発速度よりも遅く、前記第２液状組成物に含まれる溶媒の蒸発速度は、前記第３機能層形成領域に形成された前記発光層を形成するための第３液状組成物に含まれる溶媒の蒸発速度よりも遅いことを特徴とする。本発明では、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が遅い領域には、狭い機能層形成領域を配置し、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が速い領域には、広い機能層形成領域を配置するので、溶媒の蒸発速度が遅い領域の機能層形成領域には少ない量の液状組成物が塗布され、溶媒の蒸発速度が速い領域の機能層形成領域には多い量の液状組成物が塗布される。このため、溶媒の蒸発速度が異なる液状組成物を同一基板上に塗布した場合でも、膜厚ムラが発生することを防止することができる。また、全ての画素において、複数の画素をまとめて１つの機能層形成領域内に配置した場合と違って、隣接する画素同士の境界部分に塗布した液状組成物が無駄になるのを必要最小限に止めることができる。

本発明を適用した電気光学装置は、当該電気光学装置を表示部として備えた携帯電話機、パーソナルコンピュータやＰＤＡなどの電子機器に用いられる。

図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明に用いた各図では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を相違させてある。

［実施の形態１］
（有機ＥＬ装置の全体構成）
図１および図２は、本発明を適用した有機ＥＬ装置（電気光学装置）の平面図、およびこの有機ＥＬ装置の電気的構成を示すブロック図である。

図１および図２において、本形態の有機ＥＬ装置１００は、発光層に駆動電流が流れることによって発光するＥＬ素子を薄膜トランジスタで駆動制御する有機ＥＬ装置であり、このタイプのＥＬ装置を表示装置として用いた場合、発光素子が自己発光するため、バックライトを必要とせず、また、視野角依存性が少ないなどの利点がある。ここに示す有機ＥＬ装置１００では、素子基板２０上の略中央領域には、複数の画素１０ａがマトリクス状に配列された矩形の発光領域１１０と、この発光領域１１０を外周側で囲む矩形枠状の非発光領域１２０とを有しており、非発光領域１２０には、相対向する領域に一対の走査線駆動回路５４が形成され、他の相対向する領域にデータ線駆動回路５１および検査回路５８が形成されている。

発光領域１１０では、素子基板２０基板上で互いに交差する方向を第１方向および第２方向としたとき、第１方向に延びた複数の走査線６３と、この走査線６３の延設方向に対して交差する第２方向に延設された複数のデータ線６４と、これらのデータ線６４に並列する複数の共通給電線６５とが形成され、データ線６４と走査線６３との交差点に対応して画素１０ａが構成されている、データ線６４に対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ線駆動回路５１が構成されている。走査線６３に対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査線駆動回路５４が構成されている。画素１０ａの各々には、走査線６３を介して走査信号がゲート電極に供給される画素スイッチング用の薄膜トランジスタ６と、この薄膜トランジスタ６を介してデータ線６４から供給される画像信号を保持する保持容量３３と、この保持容量３３によって保持された画像信号がゲート電極に供給される電流制御用の薄膜トランジスタ７と、薄膜トランジスタ７を介して共通給電線６５に電気的に接続したときに共通給電線６５から駆動電流が流れ込む有機ＥＬ素子１０とが構成されている。

本形態の有機ＥＬ装置１００はカラー表示用であり、各画素１０ａは、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応することになる。ここで、複数の画素１０ａは、対応する色が同一の画素同士が第２方向（データ線６４が延びている方向）で直線状に配列され、第１方向（走査線６３が延びている方向）で隣接する画素１０ａは、対応する色が相違している。

（画素１０ａの構成）
図３（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ装置の発光領域の平面構成を模式的に示す断面図、およびそのＡ−Ａ′断面図である。なお、本形態は、１枚の基板から有機ＥＬ装置用の素子基板を１枚製造する例である。

本形態の有機ＥＬ装置１００において、素子基板２０上の発光領域１１０では、図３（ａ）に示すように、複数の画素１０ａがマトリクス状に配置されている。かかる素子基板２０は、例えば、図３（ｂ）に示すように、基体たる基板２０ｂの上に、図２に示す薄膜トランジスタ７、シリコン酸化膜などからなる層間絶縁膜１６、アクリル樹脂などからなる平坦化膜１７は、ＩＴＯ膜などの透光性導電膜からなる画素電極１１、シリコン酸化膜などからなる画素分離用絶縁膜１８、アクリル樹脂やポリイミド樹脂などからなる隔壁４がこの順に形成されたものとして表される。ここで、隔壁４は、後述するように、有機機能層１２を塗布法で形成する際、機能層形成領域４０を区画するものであり、かかる隔壁４で囲まれた機能層形成領域４０には、正孔注入層１２ａおよび発光層１２ｂを含む有機機能層１２が形成されている。また、有機機能層１２および隔壁４の上層側には、発光領域１１０の前面にわたって、カルシウム層やアルミニウム膜などからなる陰極層１５が形成されており、画素電極１１、有機機能層１２および陰極層１５によって、複数の画素１０ａの各々には、有機ＥＬ素子１０が形成されている。ここで、有機ＥＬ装置１００が、有機ＥＬ素子１０で発光した光を陰極層１５の側から出射するトップエミッション型である場合には、基板２０ｂは不透明であってもよく、アルミナ等のセラミックス、ステンレス等の金属シートに表面酸化などの絶縁処理を施した基板、樹脂製基板などを用いることができる。これに対して、有機ＥＬ装置１００が、有機ＥＬ素子１０で発光した光を基板２０ｂ側から出射するボトムエミッション型である場合には、基板２０ｂとしてはガラスなどの透光性基板が用いられる。なお、陰極層１５の表面側には、有機機能層１２や陰極層１５が水分や酸素により劣化しないように、シリコン窒化膜などからなる封止膜が形成された構成や、接着層を介して封止基板を貼った構成が採用される。

このように構成した有機ＥＬ装置１００において、本形態では、複数の機能層形成領域４０には、内側に備える画素電極１１の数（画素１０ａの数）が異なる複数種類の機能層（第１機能層形成領域４１、第２機能層形成領域４２および第３機能層形成領域４３）が含まれている。本形態において、複数種類の機能層形成領域４０のうち、内側に備える画素１０ａの数が少ない機能層形成領域が基板２０ｂの中央側に配置され、基板２０ｂ上の外周端側には、内側に備える画素１０ａの数が多い機能層形成領域が配置されている。換言すると、複数の画素電極１１（複数の画素１０ａ）は１つ当たりの平面積が等しいので、平面積が小さい機能層形成領域ほど基板２０ｂの中央側に配置され、平面積が大きい機能層形成領域ほど基板２０ｂの外周端側に配置されている。

図３（ａ）、（ｂ）には、第１機能層形成領域４１が内側に前記画素電極１１を１つ備え、第２機能層形成領域４２が内側に画素電極１１を２つ備え、第３機能層形成領域４３が内側に画素電極１１を３つ備えており、中央領域（第１領域）に第１機能層形成領域４１が配置され、その周りの領域（第２領域）に第２機能層形成領域４２が配置され、その周りの外周領域（第３領域）に第３機能層形成領域４３が配置された構成を例示してあり、図３（ａ）には、発光領域１１０の外周に沿って、第２機能層形成領域４２および第３機能層形成領域４３が１列に配置された構成を図示してある。なお、１つの機能層形成領域４０に含まれる画素１０ａは、いずれも対応する色が同一である。また、図２に示すデータ線６４が延びている第２方向で連続して並ぶ機能層形成領域同士は同一の色に対応し、図２に示す走査線６３が延びている第１方向で連続して並ぶ機能層形成領域同士は、異なる色に対応している。

（有機ＥＬ装置の製造方法）
図４を参照して、インクジェット方式による本発明の有機ＥＬ装置１００の製造方法を説明する。図４は、本発明を適用した有機ＥＬ装置１００の製造工程のうち、有機機能層１２を形成する方法を示す工程断面図である。

本形態で採用したインクジェット法（液滴吐出法）とは、液滴吐出ヘッドから、画素１０ａを形成する有機物からなる正孔注入層形成材料、および発光層形成材料を溶媒に溶解または分散させた液状組成物を吐出し、画素電極１１上に正孔注入層１２ａおよび発光層１２ｂをパターニング塗布し、形成する方法である。このため、本形態の有機ＥＬ装置では、吐出した液滴を精度よくパターニング塗布することを目的に、バンクと称せられる隔壁４を設け、塗布領域（機能層形成領域４０）を区画してある。かかるインクジェット法によれば、微小な領域に液状組成物の液滴を選択的に塗布することができる。また、液滴吐出法としては、インクジェット法の他、ジェットディスペンサ法、あるいはディスペンサ法などを採用してもよい。

液滴吐出ヘッドを用いて有機ＥＬ装置１００を製造するには、まず、図４（ａ）に示すように、基板２０ｂ上に、薄膜トランジスタ７、シリコン酸化膜などからなる層間絶縁膜１６、アクリル樹脂などからなる平坦化膜１７、ＩＴＯ膜などの透光性導電膜からなる画素電極１１、シリコン酸化膜などからなる画素分離用絶縁膜１８などを形成した後、アクリル樹脂やポリイミド樹脂などからなる隔壁４を１〜２μｍの厚さに形成する。かかる隔壁４を形成するには、スピンコート法により感光性のアクリル樹脂を基板の全面に塗布した後、露光、現像する。その結果、隔壁４によって、複数の機能層形成領域４０が区画される。ここで、機能層形成領域４０は、円形、楕円、四角など、いずれの形状でも構わないが、液状組成物には表面張力があるため、本形態では、角部が丸みを帯びているように、機能層形成領域４０が楕円の平面形状を有するように隔壁４を形成してある。なお、隔壁４の材料は、耐熱性、撥液性、耐溶剤性などに優れたものであれば、特に限定されるものではない。また、隔壁４については、アクリル樹脂やポリイミド樹脂などでパターン形成した後、Ｏ₂プラズマ処理を行ない、しかる後に、ＣＦ₄プラズマ処理を行なって、表面を撥液化することが好ましい。なお、画素分離用絶縁膜１８はシリコン酸化膜などにより構成されており、液状組成物に対して親液性を有しているので、液状組成物を機能層形成領域４０全体に拡がることを促進する。かかる画素分離用絶縁膜１８は、ＣＶＤ法などでシリコン酸化膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングすることにより形成することができる。

本形態では、隔壁４により機能層形成領域４０を形成する際、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、基板２０ｂ上の中央領域（第１領域）には、内側に画素電極１１を１つ備えた第１機能層形成領域４１を形成し、かかる第１機能層形成領域４１の周りを囲む領域（第２領域）にはに、内側に画素電極１１を２つ備えた第２機能層形成領域４２を形成し、かかる第２機能層形成領域４２の周りを囲む周辺領域（第３領域）には、内側に画素電極１１を３つ備えた第３機能層形成領域４３を形成する。なお、画素分離用絶縁膜１８は、いずれも機能層形成領域４０においても、内側に画素電極１１を１つ備えるように形成する。

次に、図４（ｂ）に示すように、液滴吐出ヘッド３２２から、正孔注入層形成材料を含む液状組成物１２ｅを複数の機能層形成領域４０（第１機能層形成領域４１、第２機能層形成領域４２および第３機能層形成領域４３）の内側に吐出し、機能層形成領域４０（第１機能層形成領域４１および第２機能層形成領域４２）に正孔注入層形成用の液状組成物１２ｅを塗布する。次に、真空および／または熱処理、あるいは窒素ガスなどのフローにより、溶媒を除去し、図４（ｃ）に示すように、正孔注入層１２ａを形成する。

このような正孔注入層形成用の液状組成物１２ｅとしては、ポリオレフィン誘導体である３，４−ポリエチレンジオシチオフェン／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）や、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、１，１−ビス−（４−Ｎ，Ｎ−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン等の正孔注入・輸送層形成材料を極性溶媒に溶解させた組成物を用いることができる。極性溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノンおよびその誘導体、カルビト−ルアセテート、ブチルカルビト−ルアセテート等のグリコールエーテル類等を挙げることができる。なお、正孔注入形成材料は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画素１０ａで同じ材料を用いても良く、各画素１０ａで組成を変えても良い。

本形態では、極性溶媒として、ジエチエングリコールの５０％水溶液を用い、正孔注入層形成用の液状組成物１２ｅを塗布した後は、真空乾燥を行ない、しかる後に、窒素雰囲気中においてホットプレート上２００℃、１０分での熱処理により、液状組成物１２ｅを乾燥させ、正孔注入層１２ａを形成する。その際、基板２０ｂ上の中央領域のように、液状組成物１２ｅからの溶媒の蒸発速度が遅い領域には、画素電極１１を内側に１つ備えた狭い第１機能層形成領域４１を配置し、その周りに画素電極１１を内側に２つ備えた狭い第２機能層形成領域４２を配置し、基板２０ｂ上の外周領域（端部）のように、液状組成物１２ｅからの溶媒の蒸発速度が速い領域には、画素電極１１を内側に３つ備えた広い第３機能層形成領域４３を配置してあるため、第１機能層形成領域４１には少ない量の液状組成物１２ｅが塗布され、第２機能層形成領域４２には比較的多い量の液状組成物１２ｅが塗布され、第３機能層形成領域４３には最も多い量の液状組成物１２ｅが塗布される。このため、液状組成物１２ｅからの溶媒の蒸発速度が遅い第１機能層形成領域４１と、液状組成物１２ｅからの溶媒の蒸発速度が比較的速い第２機能層形成領域４２と、液状組成物１２ｅからの溶媒の蒸発速度が最も速い第３機能層形成領域４３とでは、同一条件で乾燥させても、周辺の蒸気密度や蒸発潜熱に起因する蒸発速度の差が相殺される。すなわち、外周側に位置する機能層形成領域４０ほど、その周辺では、蒸気密度が薄いという点で蒸発速度が速いが、液状組成物１２ｅの量が多い分、蒸発潜熱に起因する温度低下が大きいので、第１機能層形成領域４１と第２機能層形成領域４２と第３機能層形成領域４３との間で蒸発速度の差が相殺される。

次に、図４（ｄ）に示すように、液滴吐出ヘッド３２２から、発光層形成材料を含む液状組成物１２ｆを複数の機能層形成領域４０（第１機能層形成領域４１、第２機能層形成領域４２および第３機能層形成領域４３）の内側に吐出し、機能層形成領域４０（第１機能層形成領域４１、第２機能層形成領域４２および第３機能層形成領域４３）に発光層形成用の液状組成物１２ｆを塗布する。次に、真空および／または熱処理、あるいは窒素ガスなどのフローにより、溶媒を除去し、図４（ｅ）に示すように、発光層１２ｂを形成する。

ここで、発光層１２ｂとして、赤色、緑色、青色の各色に対応する層を形成するには、これらの色に発光するポリフルオレン系材料を用いて、赤色発光層用の液状組成物、緑色発光層用の液状組成物、青色発光層用の液状組成物を調製し、これらの液状組成物１２ｆを所定色に対応する機能層形成領域４０に全て塗布した後、液状組成物１２ｆを乾燥させ、各色用の発光層１２ｂを形成する。

このような発光層形成用の液状組成物１２ｆとしては、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えばルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープした発光層形成材料を非極性溶媒に配合したものを用いる。発光層形成材料としては、二重結合のπ電子がポリマー鎖上で非極在化しているπ共役系高分子材料が、導電性高分子でもあることから発光性能に優れるため、好適に用いられる。特に、その分子内にフルオレン骨格を有する化合物、すなわちポリフルオレン系化合物がより好適に用いられる。また、このような材料以外にも、例えば特開平１１−４０３５８号公報に示される有機ＥＬ素子用組成物、すなわち共役系高分子有機化合物の前駆体と、発光特性を変化させるための少なくとも１種の蛍光色素とを含んでなる有機ＥＬ素子用組成物も、発光層形成材料として使用可能である。また、非極性溶媒としては、正孔注入層１２ａに対して不溶なものが好ましく、例えば、シクロへキシルベンゼン、ジハイドロベンゾフラン、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼン等を用いることができる。

本形態では、非極性溶媒としてシクロへキシルベンゼンのみを用い、発光層形成用の液状組成物１２ｆを塗布した後は、真空乾燥を行ない、しかる後に、窒素雰囲気中においてホットプレート上１３０℃、１時間での熱処理により、液状組成物を乾燥させ、発光層１２ｂを形成する。その際、基板２０ｂ上の中央領域（第１領域）のように、液状組成物１２ｆからの溶媒の蒸発速度が遅い領域には、画素電極１１を内側に１つ備えた狭い第１機能層形成領域４１を配置し、その周りの領域（第２領域）に画素電極１１を内側に２つ備えた第２機能層形成領域４２を配置し、基板２０ｂ上の外周領域（端部／第３領域）のように、液状組成物１２ｆからの溶媒の蒸発速度が速い領域には、画素電極１１を内側に３つ備えた広い第３機能層形成領域４３を配置してあるため、第１機能層形成領域４１には少ない量の液状組成物１２ｆが塗布され、第２機能層形成領域４２には比較的多い量の液状組成物１２ｆが塗布され、第３機能層形成領域４３には最も多い量の液状組成物１２ｆが塗布される。このため、液状組成物１２ｆからの溶媒の蒸発速度が遅い第１機能層形成領域４１と、液状組成物１２ｆからの溶媒の蒸発速度が比較的速い第２機能層形成領域４２と、液状組成物１２ｆからの溶媒の蒸発速度が最も速い第３機能層形成領域４３とでは、同一条件で乾燥させても、周辺の蒸気密度や蒸発潜熱に起因する蒸発速度の差が相殺される。すなわち、外周側に位置する機能層形成領域４０ほど、その周辺では、蒸気密度が薄いという点で蒸発速度が速いが、液状組成物１２ｆの量が多い分、蒸発潜熱に起因する温度低下が大きいので、第１機能層形成領域４１と第２機能層形成領域４２と第３機能層形成領域４３との間で蒸発速度の差が相殺される。

このようにして、正孔注入層１２ａおよび発光層１２ｂからなる有機機能層１２を形成した後、図３（ｂ）に示す陰極層１５を形成する。例えば、陰極層１５として、フッ化リチウム層、カルシウム層、およびアルミニウム層の積層膜を真空加熱蒸着などにより形成した後、封止を行う。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態の有機ＥＬ装置１００の製造方法では、基板２０ｂ上の中央領域（第１領域）のように、液状組成物１２ｅ、１２ｆからの溶媒の蒸発速度が遅い領域には、少ない画素電極１１（画素１０ａ）を内側に備えた狭い第１機能層形成領域４１を配置し、基板２０ｂ上の外周領域（第３領域）のように、液状組成物１２ｅ、１２ｆからの溶媒の蒸発速度が速い領域には、多い画素電極１１（画素１０ａ）を内側に備えた狭い第３機能層形成領域４１を配置し、その中間領域（第２領域）には、中間の数の画素電極１１（画素１０ａ）を内側に備えた狭い第２機能層形成領域４２を配置してある。このため、基板２０ｂのいずれの領域でも、液状組成物からの溶媒の蒸発速度が同等であり、液状組成物１２ｅ、１２ｆが乾燥し終えるタイミングが等しい。このため、いずれの機能層形成領域４０においても、画素電極１１上に形成した有機機能層１２（正孔注入層１２ａおよび発光層１２ｂ）に画素１０ａ内および画素１０ａ間での膜厚ムラが発生しない。それ故、本形態の有機ＥＬ装置１００を携帯電話機、パーソナルコンピュータやＰＤＡなどの電子機器の直視型表示装置として用いた場合、発光領域１１０の全体にわたって、各画素１０ａでの輝度を同等とすることができるので、輝度ムラや発光色ムラなどの発生を防止することができる。

また、本形態によれば、全ての画素１０ａにおいて、複数の画素１０ａをまとめて１つの機能層形成領域内に配置した場合と比較して、膜厚ムラを防止する効果が大きく、かつ、隣接する画素１０ａ同士の境界部分に塗布した液状組成物が無駄になるのを最小限に止めることができる。

［実施の形態２］
図５（ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬ装置の発光領域の平面構成を模式的に示す断面図、およびその機能層形成領域の構成を示す断面図である。本形態は、１枚の大型基板から有機ＥＬ装置用の素子基板を複数枚製造する例である。なお、本形態は基本的な構成が実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの詳細な説明は省略する。

本形態の有機ＥＬ装置１００において、素子基板２０上の発光領域１１０では、図５（ａ）に示すように、複数の画素１０ａがマトリクス状に配置されている。かかる素子基板２０は、例えば、図５（ｂ）に示すように、基体たる基板２０ｂの上に、図２に示す薄膜トランジスタ７、シリコン酸化膜などからなる層間絶縁膜１６、アクリル樹脂などからなる平坦化膜１７は、ＩＴＯ膜などの透光性導電膜からなる画素電極１１、シリコン酸化膜などからなる画素分離用絶縁膜１８、アクリル樹脂やポリイミド樹脂などからなる隔壁４がこの順に形成されたものとして表される。隔壁４は、有機機能層１２を塗布法で形成する際、機能層形成領域４０を区画するものであり、かかる隔壁４で囲まれた機能層形成領域４０には、正孔注入層１２ａおよび発光層１２ｂを含む有機機能層１２が形成されている。また、有機機能層１２および隔壁４の上層側には、発光領域１１０の前面にわたって、カルシウム層やアルミニウム膜などからなる陰極層１５が形成されており、画素電極１１、有機機能層１２および陰極層１５によって、複数の画素１０ａの各々には、有機ＥＬ素子１０が形成されている。ここで、複数の画素１０ａは、対応する色が同一の画素同士が、図２に示すデータ線６４が延びている方向（第２方向）で直線状に配列され、図２に示す走査線６３が延びている方向（第１方向）に隣接する画素１０ａ同士は異なる色に対応している。

このような構成の有機ＥＬ装置１００を製造する際も、図４を参照して説明した方法で製造する。但し、本形態では、析出や粘度上昇などの面から溶質や溶媒の種類、濃度などに制約があって、発光層１２ｂを形成するのに用いる青色発光層用の液状組成物（第１液状組成物）、緑色発光層用の液状組成物（第２液状組成物）、赤色発光層用の液状組成物（第３液状組成物）において、溶媒の乾燥速度が相違する。具体的には、各液状組成物で用いた溶媒は、以下の通りであり、
赤色発光層用の液状組成物の溶媒＝トリエチルベンゼン
緑色発光層用の液状組成物＝シクロヘキシルベンゼン
青色発光層用の液状組成物＝イソプロピルビフェニル
各液状組成物から溶媒の乾燥速度は以下の関係
青色発光層用の液状組成物＜緑色発光層用の液状組成物＜赤色発光層用の液状組成物
にある。すなわち、青色発光層用の液状組成物（第１液状組成物）に含まれる溶剤の蒸発速度は、緑色発光層用の液状組成物（第２液状組成物）に含まれる溶剤の蒸発速度よりも遅く、緑色発光層用の液状組成物（第２液状組成物）に含まれる溶剤の蒸発速度は、赤色発光層用の液状組成物（第３液状組成物）に含まれる溶剤の蒸発速度よりも遅い。

そこで、本形態では、複数の機能層形成領域４０では、液状組成物１２ｆからの溶媒の蒸発速度が遅い青色（Ｒ）に対応する領域（第１領域）には、画素電極１１（画素１０ａ）を内側に１つ備えた第１機能層形成領域４１を配置し、液状組成物１２ｆからの溶媒の蒸発速度が比較的速い緑色（Ｇ）に対応する領域（第２領域）には、画素電極１１（画素１０ａ）を内側に２つ備えた第２機能層形成領域４２を配置し、液状組成物１２ｆからの溶媒の蒸発速度が最も速い赤色（Ｒ）に対応する領域（第３領域）には、画素電極１１（画素１０ａ）を内側に３つ備えた第３機能層形成領域４３を配置してある。従って、溶媒の蒸発速度が遅い青色（Ｒ）に対応する第１機能層形成領域４１の平面積は、溶媒の蒸発速度が比較的速い緑色（Ｇ）に対応する第２機能層形成領域４２の平面積よりも小さく、溶媒の蒸発速度が最も速い赤色（Ｒ）に対応する第３機能層形成領域４３の平面積は、溶媒の蒸発速度が比較的速い緑色（Ｇ）に対応する第２機能層形成領域４２の平面積よりも大きい。このため、第１機能層形成領域４１には少ない量の液状組成物１２ｆが塗布され、第２機能層形成領域４２には比較的多い量の液状組成物１２ｆが塗布され、第３機能層形成領域４３には最も多い量の液状組成物１２ｆが塗布される。従って、液状組成物１２ｆからの溶媒の蒸発速度が遅い第１機能層形成領域４１と、液状組成物１２ｆからの溶媒の蒸発速度が比較的速い第２機能層形成領域４２と、液状組成物１２ｆからの溶媒の蒸発速度が最も速い第３機能層形成領域４３とでは、同一条件で乾燥させても、周辺の蒸気密度や蒸発潜熱に起因する蒸発速度の差が相殺される。このため、いずれの機能層形成領域４０においても、正孔注入層１２ａでは画素１０ａ内および画素１０ａ間での膜厚ムラが発生しない。それ故、本形態の有機ＥＬ装置１００を携帯電話機、パーソナルコンピュータやＰＤＡなどの電子機器の直視型表示装置として用いた場合、発光領域１１０の全体にわたって、各色の画素１０ａでの輝度を適正化することができるので、発光色ムラなどの発生を防止することができる。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、機能層形成領域４０の種類を３種類としたが、４種類以上であってもよく、機能層形成領域４０の種類を３種類以上まで細分化すると、各画素１０ａの状況に応じて、最適な種類の機能層形成領域４０を形成できる。

また、上記形態では、有機ＥＬ素子１０の発光層１２ｂの形成に本発明を適用したが、いずれの有機ＥＬ素子１０からも白色光を出射する一方、有機ＥＬ素子１０に対してカラーフィルタを形成してカラー表示を行なう有機ＥＬ装置１００において、カラーフィルタの色変換層の形成に本発明を適用してもよい。

さらに、上記形態では、有機ＥＬ素子１０の製造に本発明を適用したが、液晶装置（電気光学装置）に用いるカラーフィルタ基板の製造に本発明を適用してもよい。

本発明を適用した有機ＥＬ装置の平面図である。 本発明を適用した有機ＥＬ装置の電気的構成を示すブロック図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態１に係る有機ＥＬ装置の発光領域の平面構成を模式的に示す断面図、およびそのＡ−Ａ′断面図である。 本発明を適用した有機ＥＬ装置の製造工程のうち、有機機能層を形成する方法を示す工程断面図である。 （ａ）、（ｂ）は各々、本発明の実施の形態２に係る有機ＥＬ装置の発光領域の平面構成を模式的に示す断面図、およびその機能層形成領域の構成を示す断面図である。

符号の説明

４・・隔壁、１０・・有機ＥＬ素子、１０ａ・・画素、１１・・画素電極、１２・・有機機能層、１２ａ・・正孔注入層、１２ｂ・・発光層、２０・・素子基板、２０ｂ・・基板、４０・・機能層形成領域、４１・・第１機能層形成領域、４２・・第２機能層形成領域、４３・・第３機能層形成領域、１００・・有機ＥＬ装置、１１０・・発光領域

Claims (5)

1. 基板と、
   前記基板上に規則的に配置され、各々隔壁で囲まれた複数の機能層形成領域と、
   を有し、
   前記複数の機能層形成領域の各々に有機機能層が形成された電気光学装置において、
   前記複数の機能層形成領域は、前記基板の第１領域に配置された複数の第１機能層形成領域と、前記基板の第２領域に配置された複数の第２機能層形成領域と、前記基板の第３領域に配置された複数の第３機能層形成領域と、を含み、
   前記第２機能層形成領域の平面積は前記第１機能層形成領域の平面積よりも大きく、前記第３機能層形成領域の平面積は前記第２機能層形成領域の平面積よりも大きく、
   前記基板上で互いに交差する方向を第１方向および第２方向としたとき、
   前記第１領域は前記基板の中央部に位置し、前記第３領域は前記基板の外周部に位置し、前記第２領域は前記第１領域と前記第３領域との間に位置し、
   前記第１領域に配置された前記複数の第１機能層形成領域では、前記第１の方向で隣り合う第１機能層形成領域に各々形成された前記有機機能層は互いに異なる色に対応しており、
   前記第２領域に配置された前記複数の第２機能層形成領域では、前記第１の方向で隣り合う第２機能層形成領域に各々形成された前記有機機能層は互いに異なる色に対応しており、
   前記第３領域に配置された前記複数の第３機能層形成領域では、前記第１の方向で隣り合う第３機能層形成領域に各々形成された前記有機機能層は互いに異なる色に対応していることを特徴とする電気光学装置。
2. 前記有機機能層は、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層であることを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記有機機能層は、カラーフィルタの色変換層であることを特徴とする請求項１または請求項２の何れか一項に記載の電気光学装置。
4. 基板と、
   前記基板上に規則的に配置され、画素電極と、発光層を含む有機機能層とを各々備えた複数の画素と、
   前記有機機能層を形成する領域である機能層形成領域を規定する隔壁と、
   を有する電気光学装置において、
   前記基板上で互いに交差する方向を第１方向および第２方向としたとき、
   １つの前記機能層形成領域には、前記複数の画素のうち１つの画素、または前記複数の画素のうち同一色を発光する複数の画素が形成され、
   前記機能層形成領域は、前記基板の第１領域に形成された複数の第１機能層形成領域と、前記基板の第２領域に形成された複数の第２機能層形成領域と、前記基板の第３領域に形成された複数の第３機能層形成領域と、を含み、
   前記第１領域は前記第３領域よりも前記基板の中央側に位置し、
   前記第２領域は前記第３領域よりも前記基板の中央側に位置し、かつ前記第１領域よりも前記基板の周辺側に位置し、
   前記第２機能層形成領域の内側に形成された前記画素電極の数は、前記第１機能層形成領域の内側に形成された前記画素電極の数よりも多く、
   前記第３機能層形成領域の内側に形成された前記画素電極の数は、前記第２機能層形成領域の内側に形成された前記画素電極の数よりも多く、
   前記第１領域に配置された前記複数の第１機能層形成領域では、前記第１の方向で隣り合う第１機能層形成領域に各々形成された前記画素は互いに異なる色を発光する前記発光層を有し、
   前記第２領域に配置された前記複数の第２機能層形成領域では、前記第１の方向で隣り合う第２機能層形成領域に各々形成された前記画素は互いに異なる色を発光する前記発光層を有し、
   前記第３領域に配置された前記複数の第３機能層形成領域では、前記第１の方向で隣り合う第３機能層形成領域に各々形成された前記画素は互いに異なる色を発光する前記発光層を有していることを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。

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