JP2008066054A - 電気光学装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】開口部の底面と略等しい領域を発光させると共に、各発光素子の輝度のばらつき
を抑制する。
【解決手段】光ヘッド１Ａは、複数の陽極１１、親液層１２、撥液層１３、及び共通バン
ク５０Ａを備える。複数の陽極１１に各々対応して画素開口部５０Ｂが形成される。この
場合、親液層１２及び撥液層には同一形状の開口が形成される。共通バンク５０Ａの内側
には複数の画素開口部５０Ｂが形成される。さらに、画素開口部５０Ｂの陽極１１の上に
は正孔を注入する正孔注入層２０が形成され、共通バンク５０Ａの内部であって正孔注入
層２０及び撥液層１３の上に発光層２１が形成される。
【選択図】 図２

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およびその製造
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
。
このような発光素子として、特許文献１には、図１２に示す構造が開示されている。図
１２（Ａ）に示す構造例は、画素電極が形成された基板２００の上に親水性の第１層２１
０と撥液性の第２層２２０を積層したものである。この例では、第１層２１０が開口部Ｑ
の内側に突出している。また、他の構造例として第１層２１０と第２層２２０との開口形
状が同一となる。
これらの構成において、開口部Ｑには正孔注入層と発光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２１０の内周面に濡れ広がり、発光層の材料溶液は第２層の
内周面に濡れ広がる。
特開２００２−３７２９２１（図１０、図１１）

ところで、第１層２１０は正孔注入層の材料溶液と親和性が強いので、図１２（Ａ）に
示す構造例では、材料溶液が第１層２１０の上まで濡れ広がり、乾燥させるとその領域の
まま膜となる。この場合、正孔注入層が低抵抗化することがある。すると、電流が開口部
Ｑの底面より広い領域にも流れ、発光領域が拡大する。このような構造の発光素子を光ヘ
ッドに適用すると、発光領域が拡大するために感光ドラム上の感光径も拡大し、印刷解像
度が低下するという問題が生じる。また、ディスプレイの場合、発光面積が増加するのと
同様な効果が得られるが、表示解像度が低下するといった問題がある。

一方、図１２（Ｂ）に示す構造例では、発光層を形成するための材料液が、第２層２２
０に対して濡れやすい性質をもっている。開口部Ｑに発光層の材料液をインクジェット成
膜すると、材料液が第２層の表面にも濡れ広がり、濡れ広がった形状のまま乾燥してしま
う。すると形成領域が画素ごとに異なるため、形成される膜の厚さや形状がばらつく。こ
の結果、各発光素子の輝度がばらついてしまうといった問題がある。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、開口部の底面と略等しい領域を発
光させると共に、各発光素子の輝度のばらつきを抑制した電気光学装置及びその製造方法
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（例えば、図２の１１、図７の１１１）
が形成された基板と、前記基板の上に形成された親液層（例えば、図２の１２、図７の１
１２）と、前記親液層の上に形成された撥液層（例えば、図２の１３、図７の６１Ａ）と
、前記複数の画素電極に各々対応して設けられ、前記親液層及び撥液層に形成された複数
の画素開口部（例えば、図２及び図７の５０Ｂ）と、前記複数の画素開口部を囲む共通バ
ンク（例えば、図２の５０Ａ、図７の６０Ａ）とを備え、前記親液層は、前記撥液層と比
較して液体に対する親和性が強いことを特徴とする。

また本発明に係る電気光学装置は、前記画素開口部内に位置する前記画素電極上に設け
られた電子または正孔を注入する注入層と、前記共通バンクの内側に連続して形成された
有機半導体層と、をさらに有す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。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注入層形成
材料液に対する親和性が強いので、注入層形成材料液は画素開口部の内部に濡れ広がる。
これにより、塗布不良を防止できる。さらに、注入層は画素開口部の中だけに形成される
ため、注入層の比抵抗が低くなっても、画素開口部よりも外は発光せず、発光形状を規定
できる。 くわえて、本発明は、複数の画素開口部を囲む共通バンクを有し、そこに有機
半導体層が形成される。このような構造では、画素開口部よりも大面積の共通バンクの内
側全体に有機半導体層を形成することができるので、画素開口部における有機半導体層の
膜厚を均一にすることが可能となる。なお、膜厚を均一にする観点より、共通バンクの短
手方向の境界から画素開口部までの距離を５０μｍ以上とし、さらには１００μｍ以上で
あることが望ましい。また共通バンクの長手方向の境界から画素開口部までの距離は３ｍ
ｍ以上とすることが好ましい。

また本発明に係る電気光学装置において、前記画素開口部は前記親液層及び前記撥液層
において、平面視で略同一形状であることを特徴とする。
本発明によれば、親液層が撥液層の画素開口部の内側に飛び出していない。これにより
、画素開口部の底面に露出する画素電極の領域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。

上述した電気光学装置のより具体的な態様としては、前記撥液層は、前記複数の画素開
口部の穴が開いた平面形状をしていてもよい（例えば、第１及び第２実施形態）。この場
合、画素開口部内側の親液層をエッチングする場合、画素開口部外側の親液層を保護する
必要がなく、工程を簡略化できる。
あるいは、前記撥液層は、前記複数の画素開口部の各々において前記画素開口部の周囲
を囲む個別バンクとして形成されてもよい。この場合、有機半導体層を形成するための有
機半導体層形成材料液を、共通バンクの内側全体に容易に濡れ広がらせることができ、形
成不良を防止することができる。

また、電気光学装置において、前記共通バンクが複数形成され、前記複数の共通バンク
の各々に形成された前記有機半導体層は単一の色で発光することが好ましい。例えば、カ
ラー画像を表示する場合、複数の発光色（例えば、ＲＧＢ）に対応した有機半導体層を用
いる。共通バンクの内側には複数の画素開口部が形成され、画素開口部が画素として機能
するが、共通バンクに形成された有機半導体層は単一の色で発光するので、発光色の異な
る有機半導体層が一つの共通バンクの中に混在することがない。したがって、複数の発光
色の有機半導体層を形成する場合、塗り分け時に混色を防止することができる。また、共
通バンクをストライプ状に配列することによって、ＲＧＢのカラーストライプで表示が可
能となる。

ここで、前記共通バンクは、前記撥液層と比較して、前記有機半導体層を形成するため
の有機半導体層形成材料液に対する非親和性が強いことが好ましい。共通バンクの有機半
導体層形成材料液に対する親和性が撥液層と同じであると、有機半導体層形成材料液を共
通バンクの内側に充填する際に有機半導体層形成材料液が濡れ広がらず分離することがあ
る。この発明によれば、共通バンクは、撥液層よりも有機半導体層形成材料液の非親和性
が強いので、有機半導体層形成材料液を多量に打ち込み（塗布し）、有機半導体層形成材
料液が分離することを防止できる。さらに、有機半導体層形成材料液が共通バンクから溢
れるのを防止し、有機半導体層の領域を厳密に規定することができる。これにより、基板
ごと、あるいは共通バンクごとの有機半導体層の膜厚ばらつきを抑制し、安定した品質の
有機半導体デバイスを作製できる。

より具体的には、前記共通バンクはフッ素化された樹脂で構成されることが好ましい。
この場合、有機半導体層形成材料液に対する非親和性を強くすることができる。また、前
記親液層は、無機材料からなることが好ましい。さらに、無機材料はケイ素酸化物、ケイ
素窒化物、又はケイ素酸化窒化物を含むことが好ましい。この場合、注入層形成材料液を
水系溶剤とすることにより、親液層の注入層形成材料液に対する親和性を強くすることが
でき、画素開口部に注入層形成材料液を充填する際に注入層形成材料液が濡れ広がりやす
く、塗布不良を防止できる。さらに、絶縁性があるため、ある画素を駆動したときに近く
の画素が発光するのを防止できる。また、半導体装置の絶縁材料として一般的に用いられ
るため、成膜／加工が容易である。一方、前記撥液層及び前記共通バンクは、有機材料か
らなることが好ましい。なお、上述した電気光学装置は、前記有機半導体層の上方に形成
された電極（例えば、図２に示す陰極３０）を備えることが好ましい。この場合、複数の
画素に共通の電極とすることで、インピーダンスを低下させることができる。

次に、本発明に係る電気光学装置の製造方法は、複数の画素電極が形成された基板に親
液層を形成する工程と、前記親液層上に前記複数の画素電極の各々に対応する複数の開口
部を有する撥液層を形成する工程と、前記撥液層上に内側に前記複数の開口部を含む共通
バンクを形成する工程と、少なくとも前記撥液層をエッチングマスクとして前記親液層を
エッチングし、前記画素電極を露出する画素開口部を形成する工程と、前記画素開口部の
前記画素電極の上に電子又は正孔を注入する注入層を形成する工程と、前記共通バンクの
内側に有機半導体層を形成する工程と備える。
この製造方法によれば、親液層と撥液層とが同一開口形状を有する構造と、開口形状が
異なる共通バンクが積層された構造を有する電気光学装置を製造することができる。しか
も、親液層をエッチングする工程では、既に形成された撥液層をエッチングマスクとして
親液層をエッチングするので、親液層と撥液層の開口形状を正確に揃えることができる。

ここで、前記親液層をプラズマエッチング法（ドライエッチ）でエッチングすることが
好ましい。この場合には、撥液層の下がエッチングされるアンダーカットを抑制できるの
で、より形状差の小さい開口を形成できる。
また、前記注入層を形成する工程において、前記注入層を形成するための注入層形成材
料液をインクジェット法によって画素開口部に充填することが好ましい。この方法によれ
ば、規定量の注入層形成材料液を、位置精度良く塗布できるので、画素開口部からのはみ
出しが無く、所定膜厚の注入層を形成できる。
さらに、前記有機半導体層を形成する工程において、前記有機半導体層を形成するため
の有機半導体層形成材料液をインクジェット法によって共通バンクの内側に充填すること
が好ましい。この方法によれば、有機半導体層形成材料液を、位置精度良く塗布できるの
で、共通バンクからのはみ出しが無く、所定膜厚の有機半導体層を形成できる。

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。
＜１．第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電気光学装置の平面図である。第１実施形態の電
気光学装置は光ヘッド１Ａである。この図に示すように光ヘッド１Ａは、内側が凹部とな
る共通バンク５０Ａを有しており、共通バンク５０Ａの内側に複数の発光素子Ｐが千鳥状
に２列に配列されている。発光素子Ｐは画素開口部５０Ｂを有する。例えば、画素開口部
５０Ｂ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Ｐ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。

後述するように共通バンク５０Ａの内側には発光層２１（有機半導体層）が形成される
がこの膜厚を均一にする観点より、共通バンク５０Ａの短手方向の境界から画素開口部５
０Ｂまでの距離Ｙ１は５０μｍ以上ある必要があり、さらには１００μｍ以上であること
が望ましい。また共通バンク５０Ａの長手方向の境界から画素開口部５０Ｂまでの距離Ｘ
１は３ｍｍ以上とすることが好ましい。

図２は、図１に示す光ヘッドのＺ１−Ｚ１’における断面図である。図３に、図２に示
す部分Ｍの斜視断面図を示す。但し、正孔注入層２０、発光層２１、及び陰極３０は除い
てある。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の上に親液性絶縁膜１２が積層される。親液性絶縁膜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
性絶縁膜１２には溶液が濡れ広がる性質がある。親液性絶縁膜１２の膜厚は５０〜３００
ｎｍが好ましい。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２１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。

親液性絶縁膜１２（親液層）上には撥液層１３が積層され、親液性絶縁膜１２の開口部
と同一形状の開口部が形成されている。撥液層１３は、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、有機溶剤は若干はじき難い性質を有する。撥液層１３の膜厚は１００〜３０
０ｎｍである。これより薄いと、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
２１の膜厚が均一になりにくいという弊害がある。

なお、親液性絶縁膜１２の開口部と撥液層１３の開口部とを同一形状にするとは、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の上には、そこに形成
されている全ての画素開口部５０Ｂを囲うように共通バンク５０Ａが形成されている。共
通バンク５０Ａは撥液層１３と同じく、感光性のアクリルやポリイミドなどの有機材料か
らなる樹脂である。即ち、共通バンク５０Ａは第２の撥液層として機能し、撥液層１３と
同様に水系溶液をはじく一方、有機溶剤は若干はじき難い性質を有する。共通バンク５０
Ａの膜厚は１〜３μｍ程度である。

画素開口部５０Ｂの陽極１１（画素電極）の上には、正孔注入層２０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。また、正孔注入層２０及び共通バンク５０Ａの内側には有機ＥＬ材料からなる
発光層２１が形成される。くわえて、共通バンク５０Ａ及び発光層２１の上には陰極３０
が形成される。発光素子Ｐは、陽極１１、正孔注入層２０、発光層２１及び陰極３０から
構成される。さらに、図２では省略したが、発光素子Ｐ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、いわゆる缶封止、べた封止、あるいは薄膜封止などを用い
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）に示すように親液性絶縁膜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なえば良く、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、ＣＶＤ、ス
パッタ等の方法で材料を塗布する。親液性絶縁膜１２の厚さは、５０〜３００ｎｍ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２１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）に示すように親液性絶縁膜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、スピンコ
ート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所定の方法で材料
を塗布し、撥液層１３の形状に合わせてマスクを施しレジストを露光・現像することによ
り所定形状のアクリルやポリイミド樹脂を形成する。最後に焼成して撥液層１３とする。
撥液層１３の厚さは０．５μｍ以下、より望ましくは０．３μｍ以下である。

次に、同図（Ｄ）に示すように撥液層１３の上に共通バンク５０Ａを形成する。共通バ
ンク５０Ａは上述した撥液層１３と同様の材料を用いて同様の工程で形成される。共通バ
ンク５０Ａの厚さは１〜３μｍ程度必要である。共通バンク５０Ａの内周の幅は画素形成
領域の幅＋２００μｍ、長さは画素形成領域の長さ＋６ｍｍである。

次に、同図（Ｅ）に示すように、陽極１１を一部露出する画素開口部５０Ｂ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性絶縁膜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性絶縁膜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性絶縁膜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の表面に親
液性、撥液層１３および共通バンク５０Ａの表面に撥液性をもたせる。
すなわち、親液性絶縁膜１２及び陽極１１の表面は、撥液層１３及び共通バンク５０Ａ
と比較して、水系溶液に対する親和性が強くなる。さらに、ＣＦ４プラズマによる撥液化
処理によって撥液層１３および共通バンク５０Ａはフッ素化される。

次に、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５０Ｂ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ＰＥＤ
ＯＴ−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５０Ｂ
の内側だけに形成される。また、画素開口部５０Ｂの内側端面には親液性絶縁膜１２が露
出しているため、正孔注入材料溶液が画素開口部５０Ｂ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（有機溶液）をインクジェット法に拠って共通バンク５０Ａに打
ち込み、乾燥させることで発光層２１を形成する。発光材料溶液は有機溶剤を用いている
ため、撥液層１３の表面でもある程度濡れ広がる。溶液がはじかれて塗布不良が発生しな
いように、発光材料溶液の濃度を下げ、共通バンク５０Ａ内に打ち込む溶液の量を増やし
、インクジェットで液滴を打ち込む位置を、隣同士の液滴が若干重なるようにするといっ
た調整も必要に応じて行なう。

このように、画素開口部５０Ｂに比べて大面積の共通バンク５０Ａ全体に発光層２１を
形成する。共通バンク５０Ａの外周部では、バンクテーパー部に発光層２１が厚く付着す
るため、膜厚の均一性は良くない。一方、共通バンク５０Ａの中央部の画素開口部５０Ｂ
においては、発光層２１が平坦に形成される。ここでいう平坦とは、下層に凹凸があって
も表面が平らになるいわゆる平坦化の平坦ではなく、下層の凹凸に倣い、どこで測定して
も厚さが例えば１００ｎｍであるという意味である。その後、Ｃａ／Ａｌなどを蒸着して
陰極３０とする。さらに乾燥剤を入れて封止する。

＜２．第２実施形態＞
図５は、本発明の第２実施形態に係る電気光学装置の平面図である。第２実施形態の電
気光学装置２は、ＲＧＢストライプ配列の表示装置である。例えば、４０インチディスプ
レイであって、１９２０×ＲＧＢ×１０８０の画素を備える。各共通バンク５０Ａの内側
にはＲＧＢ各色の発光層２１が形成される。但し、一つの共通バンク５０Ａには単一の発
光色の発光層２１が形成される。これによって、発光層２１をインクジェット法によって
塗布する際に混色が発生しない。例えば、画素開口部５０Ｂは２３０×７６μｍの長円形
、画素ピッチは４６１μｍ、ピクセルピッチは１５４μｍである。
画素開口寸法、画素ピッチ、ピクセルピッチ、共通バンク寸法は、パネルサイズ、画素
数、開口率に応じて適宜変更可能である。また、基板１０には、必要に応じて配線、駆動
用ＴＦＴ、層間絶縁膜などの駆動回路を形成してもよい。
電気光学装置２の製造方法は、共通バンク５０Ａの内部に形成する発光層２１を発光色
に応じて塗り分ける点を除いて、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。

＜３．第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る電気光学装置の平面図である。第３実施形態の電
気光学装置は光ヘッド１Ｂである。この図に示すように光ヘッド１Ｂは、内側が凹部とな
る共通バンク６０Ａを有しており。共通バンク６０Ａの内側に複数の発光素子Ｐが千鳥状
に２列に配列されている。発光素子Ｐは画素開口部５０Ｂを有する。そして、画素開口部
５０Ｂを囲む個別バンク６１Ａが設けられている。個別バンク６１Ａは画素開口部５０Ｂ
の周辺に沿って形成されたリング形状を有している。画素開口部５０Ｂは、例えば、画素
開口部５０Ｂ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Ｐ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。後述するように共通
バンク６０Ａの内側にはインターレイヤを含む発光層１２１（有機半導体層）が形成され
る。また、共通バンク６０Ａの内側に形成される発光層１２１の膜厚を均一にする観点よ
り、共通バンク６０Ａの短手方向の境界から画素開口部５０Ｂまでの距離Ｙ１は５０μｍ
以上ある必要があり、さらには１００μｍ以上であることが望ましい。また共通バンク６
０Ａの長手方向の境界から画素開口部５０Ｂまでの距離Ｘ１は３ｍｍ以上とすることが好
ましい。

図７は、図６に示す光ヘッドのＺ２−Ｚ２’における断面図である。図８に、図７に示
す部分Ｍ’の斜視断面図を示す。但し、正孔注入層１２０、発光層１２１、及び陰極１３
０は除いてある。基板１１０には、必要に応じて配線、駆動用ＴＦＴ（Thin Film Transi
stor）、層間絶縁膜などの駆動回路を形成しておく。基板１１０の上にはＩＴＯ(Indium
Tin Oxide)などの透明な陽極１１１が形成される。陽極１１１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る（図示略）。
陽極１１１及び基板１１０の上に親液性絶縁膜１１２が積層される。親液性絶縁膜１１
２の材料としては、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化窒化ケイ素等の無機材料が適している
。親液性絶縁膜１１２には溶液が濡れ広がる性質がある。親液性絶縁膜１１２の膜厚は正
孔注入層１２０の膜厚と同じかそれ以上とする。具体的には、膜厚を５０〜３００ｎｍと
することが好ましい。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１２１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。

親液性絶縁膜１１２（親液層）には画素開口部５０Ｂが形成される。画素開口部５０Ｂ
の陽極１１１の上には、正孔注入層１２０が形成される。正孔注入層１２０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。
また、親液性絶縁膜１１２の上部であって、画素開口部５０Ｂの周囲に個別バンク６１
Ａが形成される。個別バンク６１Ａには撥水性の材料が用いられる。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。個別バンク６
１Ａの幅は、５〜２０μｍ、バンク高さは０．１〜２μｍの範囲とすることが好ましい。
この成膜条件は、正孔注入層１２０を形成可能であり且つ、インターレイヤを含む発光層
１２１が共通バンク６０Ａ内で成膜が可能であることとする。個別バンク６１Ａに撥水性
の有機材料を用いることによって、正孔注入層１２０をインクジェット法で画素開口部５
０Ｂに充填する際に、材料液が画素開口部５０Ｂの外部に漏れ出るのを防止することがで
きる。

さらに、親液性絶縁膜１１２の上部には、複数の個別バンク６１Ａを囲うように共通バ
ンク６０Ａが形成されている。共通バンク６０Ａは個別バンク６１Ａと同じく、感光性の
アクリルやポリイミドなどの樹脂から構成され撥水性を有する。共通バンク６０Ａの内側
にはインターレイヤを含む発光層１２１がインクジェット法で形成される。発光層１２１
を形成するための材料液を安定して保持させるために共通バンク６０Ａのバンク高さを２
〜３μｍとすることが好ましい。
共通バンク６０Ａ及び発光層１２１の上には陰極１３０が形成される。発光素子Ｐは、
陽極１１１、正孔注入層１２０、発光層１２１及び陰極１３０から構成される。くわえて
、図７では省略したが、発光素子Ｐ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、いわゆる缶封止、べた封止、あるいは薄膜封止などを用いることができる。

図９に、光ヘッド１Ｂ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１１１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１１１を形成する。

次に、同図（Ｂ）に示すように親液性絶縁膜１１２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なえば良く、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、ＣＶＤ、
スパッタ等の方法で材料を塗布する。

次に、同図（Ｃ）に示すように親液性絶縁膜１１２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個別バンク６１Ａを形成する。個別バンク６１Ａ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、スピンコート、スプレーコート、ロールコート、ダイコート、ディップコート等所
定の方法で材料を塗布し、個別バンク６１Ａの形状に合わせてマスクを施しレジストを露
光・現像することにより所定形状のアクリルやポリイミド樹脂を形成する。最後に焼成し
て個別バンク６１Ａとする。
次に同図（Ｄ）に示すように、個別バンク６１Ａの外側で、親液性絶縁膜１１２を保護
したい領域にレジストパターンを形成する。この時、レジストパターンが個別バンク６１
Ａと一部が重なるように形成する。
その後、個別バンク６１Ａをマスクとして親液性絶縁膜１１２をドライエッチングし、
陽極１１１を一部露出する画素開口部５０Ｂを形成し、レジストパターンを剥離除去する
。

次に、同図（Ｅ）に示すように、複数の個別バンク６１Ａを囲うような形で共通バンク
６０Ａを形成する。共通バンク６０Ａは撥水性の材料からなり、例えば、感光性のアクリ
ルあるいはポリイミドなどからなる。共通バンク６０Ａの成膜は、個別バンク６１Ａと同
様に印刷法やリソグラフィ法等、任意の方法を選択できる。共通バンク６０Ａと個別バン
ク６１Ａは、インターレイヤを含む発光層１２１の平坦性を確保できるよう配置する。個
別バンク６１Ａと共通バンク６０Ａとの端面は、短手方向で少なくとも５０μｍ、長手方
向で少なくとも３ｍｍ程度の距離がある事が望ましい。また、個別バンク６１Ａと共通バ
ンク６０Ａとの間は親液性絶縁膜１１２が最上面としてある。なお、共通バンク６０Ａは
個別バンク６１Ａと別の工程で形成するので、個別バンク６１Ａで用いる撥水性材料より
さらに撥水性の高い材料を用いることにより、発光層１２１の成膜精度をより高める事が
可能となる。
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１１１の表面に親液性を、個別バンク６１Ａ及び共通バンク６０Ａの表面に撥液性を
もたせる。すなわち、親液性絶縁膜１１２及び陽極１１１の表面は、個別バンク６１Ａ及
び共通バンク６０Ａと比較して、溶液に対する親和性が強くなる。さらに、ＣＦ４プラズ
マによる撥液化処理によって個別バンク６１Ａおよび共通バンク６０Ａはフッ素化される
。共通バンク６０Ａは個別バンク６１Ａと比較して有機溶液に対する撥液性（非親和性）
が強くなる。

次に、同図（Ｆ）に示すように正孔注入層１２０を形成し、続いて同図（Ｇ）に示すよ
うに、インターレイヤを含む発光層１２１を成膜する。成膜方法はインクジェット法を用
い、正孔輸送層１２１は画素開口部５０Ｂに対応している個別バンク６１Ａ内に画素描画
する。インターレイヤを含む発光層１２１は共通バンク６０Ａ内に描画する。それぞれイ
ンクジェットで材料を含むインクを着弾後、真空乾燥機で成膜する。また、発光層１２１
の成膜方法としてインクジェット法以外に湿式法としてディスペンサー法が考えられる。
インクジェット法により正孔注入層１２０を個別描画した後、発光層１２１をディスペン
サーで共通バンク６０Ａ内に描画する。この場合、インクジェット法に対して工程時間を
短縮できる。

＜４．第４実施形態＞
図１０は、本発明の第４実施形態に係る電気光学装置の平面図である。第４実施形態の
電気光学装置２Ｂは、ＲＧＢストライプ配列の表示装置である。例えば、４０インチディ
スプレイであって、１９２０×ＲＧＢ×１０８０の画素を備える。各共通バンク６０Ａの
内側にはＲＧＢ各色の発光層２１が形成される。但し、一つの共通バンク６０Ａの内側に
は親液性絶縁膜１１２の上に単一の発光色の発光層１２１が形成される。これによって、
発光層１２１をインクジェット法によって塗布する際に混色が発生しない。例えば、画素
開口部５０Ｂは２３０×７６μｍの長円形、画素ピッチは４６１μｍ、ピクセルピッチは
１５４μｍである。
画素開口寸法、画素ピッチ、ピクセルピッチ、共通バンク寸法は、パネルサイズ、画素
数、開口率に応じて適宜変更可能である。また、基板１１０には、必要に応じて配線、駆
動用ＴＦＴ、層間絶縁膜などの駆動回路を形成してもよい。
電気光学装置２Ｂの製造方法は、共通バンク６０Ａの内部に形成する発光層１２１を発
光色に応じて塗り分ける点を除いて、第３実施形態と同様であるので、説明を省略する。

＜５．変形例＞
（１）上述した第１及び第２実施形態では陽極１１、正孔注入層２０、発光層２１、陰
極３０の順に積層して発光素子Ｐを形成し、上述した第３及び第４実施形態では陽極１１
１、正孔注入層１２０、発光層１２１、陰極１３０の順に積層して発光素子Ｐを形成した
が、基板１０、１１０の上に陰極、電子を輸送する電子注入層、発光層、陽極といった順
序で積層して発光素子Ｐ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５０Ｂの内部に材料溶液を濡れ広げる
ことができ、塗布の不具合による不良の発生を抑制することできる。

（２）図１１に、電気光学装置２Ａ又は２Ｂ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１０本体部３２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。パーソナルコンピュータ１０３０によれば、電気光
学装置２Ａ又は２Ｂが表示部１０３１として用いているから、高精細化および大画面化の
要請に応えても十分に高い品質で画像を表示することができる。

本発明の第１実施形態に係る光ヘッドの平面図である。 図１に示す光ヘッドの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２実施形態に係る電気光学装置の平面図である。 本発明の第３実施形態に係る光ヘッドの平面図である。 図６に示す光ヘッドのＺ２−Ｚ２’における断面図である。 図７に示す部分Ｍ’の斜視断面図である。 光ヘッド１Ｂの製造工程を示す説明図である。 本発明の第４実施形態に係る電気光学装置の平面図である。 第２及び第４実施形態の電気光学装置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。 従来の発光素子の構造例を示す断面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂ…電気光学装置、１０，１１０…基板、１１，１１１…陽極（
画素電極）、１２，１１２…親液性絶縁膜、１３…撥液層、２０，１２０…正孔注入層、
２１，１２１…発光層（有機半導体層）、３０，１３０…陰極、５０Ｂ…画素開口部、５
０Ａ，６０Ａ…共通バンク、６１Ａ…個別バンク、Ｐ…発光素子。

Claims (15)

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た親液層と、
   前記親液層の上に形成された撥液層と、
   前記複数の画素電極に各々対応して設けられ、前記親液層及び撥液層に形成された複数
   の画素開口部と、
   前記複数の画素開口部を囲む共通バンクとを備え、
   前記親液層は、前記撥液層と比較して液体に対する親和性が強い、
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記画素開口部内に位置する前記画素電極上に設けられた電子または正孔を注入する注
   入層と、
   前記共通バンクの内側に連続して形成された有機半導体層と、
   をさらに有すること特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
3. 前記画素開口部は前記親液層及び前記撥液層において、平面視で略同一形状であること
   を特徴とする請求項１または２に記載の電気光学装置。
4. 前記撥液層は、前記複数の画素開口部の穴が開いた平面形状をし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、前記複数の画素開口部の各々において、画素開口部の周囲を囲む個別バ
   ンクとして形成され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。
6. 前記共通バンクが複数形成され、
   前記複数の共通バンクの各々に形成された前記有機半導体層は単一の色で発光すること
   を特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
7. 前記共通バンクは、前記撥液層と比較して、前記有機半導体層を形成するための撥液層
   形成材料液に対する非親和性が強いことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項
   に記載の電気光学装置。
8. 前記共通バンクはフッ素化された樹脂で構成されることを特徴とする請求項７に記載の
   電気光学装置。
9. 前記親液層は、無機材料からなる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. 前記無機材料は、ケイ素酸化物、ケイ素窒化物、又はケイ素酸化窒化物を含むことを特
    徴とする請求項９に記載の電気光学装置。
11. 前記撥液層及び前記共通バンクは、有機材料からなることを特徴とする請求項１乃至１
    ０のうちいずれか１項に記載の電気光学装置。
12. 複数の画素電極が形成された基板に親液層を形成する工程と、
    前記親液層上に前記複数の画素電極の各々に対応する複数の開口部を有する撥液層を形
    成する工程と、
    前記撥液層上に内側に前記複数の開口部を含む共通バンクを形成する工程と、
    少なくとも前記撥液層をエッチングマスクとして前記親液層をエッチングし、前記画素
    電極を露出する画素開口部を形成する工程と、
    前記画素開口部の前記画素電極の上に電子又は正孔を注入する注入層を形成する工程と
    、
    前記共通バンクの内側に有機半導体層を形成する工程と、
    を備えた電気光学装置の製造方法。
13. 前記親液層をプラズマエッチング法でエッチングすることを特徴とする請求項１２に記
    載の電気光学装置の製造方法。
14. 前記注入層を形成する工程において、前記注入層を形成するための注入層形成材料液を
    インクジェット法によって前記画素開口部に充填することを特徴とする請求項１２又は１
    ３に記載の電気光学装置の製造方法。
15. 前記有機半導体層を形成する工程において、前記有機半導体層を形成するための有機半
    導体層形成材料液をインクジェット法によって前記共通バンクの内側に充填することを特
    徴とする請求項１２乃至１４のうちいずれか１項に記載の電気光学装置の製造方法。
    

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