JP2006185790A - 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】 画素の平面形状にかかわらず、各画素に一定厚の画素構成要素を成膜可能な電気光学装置およびその製造方法を提供すること。
【解決手段】 有機ＥＬ表示装置を製造する際、隔壁５０５によって、１つの画素５１５を複数のサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃに分割する。その際、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃでは、直交する２方向における寸法比が画素５１５よりも１：１に近い。そして、正孔注入層形成材料や発光層形成材料などの液状物の液滴Ｍ０を液滴吐出ヘッドから各サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ中心位置に吐出して各サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃに正孔注入層や発光層を形成する。
【選択図】 図６

Description

本発明は、多数の画素がマトリクス状に形成された電気光学装置、この電気光学装置を備えた電子機器、および電気光学装置の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、吐出ヘッドのノズル開口から液滴を吐出して画素構成要素を形成するための成膜技術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）などの電子機器に使用される表示装置としては、液晶装置や有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ／Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）装置などの電気光学装置がある。また、これらの電気光学装置を製造するにあたって、その液晶装置のカラーフィルタや、有機ＥＬ装置の正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層や発光層などの形成を、インクジェットプリンタなどで採用されているインクジェット方式で行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このような電気光学装置において、各画素の平面形状は、実際には、画面の形状や、画面の縦方向および横方向における画素の数によって決定され、例えば、有機ＥＬ装置では、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層や発光層を形成すべき領域（画素５１５）が細長い長方形であることが多い。一方、インクジェット方式では、吐出ヘッドのノズル開口から液滴Ｍ０を吐出して基板上に着弾させるため、その形状は略円形である。従って、吐出ヘッドから画素５１５内に複数の液滴Ｍ０をそれらの着弾位置をずらして吐出し、液滴Ｍ０を画素５１５内で流動させて広げ、画素５１５全体に正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層や発光層などの画素構成要素を形成するようにしている。
特開２０００−３５３５９４号公報

しかしながら、細長い領域に液滴を吐出して領域全体に広げる構成では、流動する方向によって流動距離が大きく相違するため、液滴の着弾位置がわずかにずれただけでも、液滴が均等に流動せず、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層や発光層などの膜厚にばらつきが発生するという問題点がある。このようなばらつきは、画素毎に輝度がばらついて画像の品位を低下させるため、好ましくない。

以上の問題点に鑑みて、画素の平面形状にかかわらず、各画素に一定厚の画素構成要素を成膜可能な電気光学装置およびその製造方法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、複数の画素構成要素によって多数の画素がマトリクス状に形成された電気光学装置において、前記画素は、直交する２方向における寸法比が当該画素よりも１：１に近い平面形状を備えた複数のサブ画素に分割され、前記複数の画素構成要素のうちの少なくとも１つは、前記複数のサブ画素の各々に分割された状態でサブ画素全体に形成されていることを特徴とする。

本発明において、前記多数の画素は、例えば、各々が長方形、長丸あるいは楕円形の平面形状を有している。

本発明において、前記サブ画素は各々、概ね、正多角形あるいは円形の平面形状を有していることが好ましい。

本発明において、前記画素は、当該画素の周りおよび当該画素内の隔壁によって前記複数のサブ画素に分割されていることが好ましい。

本発明において、電気光学装置は、例えばカラーＥＬ表示装置であり、この場合、前記多数の画素は各々、所定の色に対応している。このようなカラーＥＬ表示装置に本発明を適用する場合、前記複数の画素構成要素のうち、前記サブ画素の各々に分割して形成された画素構成要素は、例えば、自発光素子の正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層あるいは発光層である。

本発明において、電気光学装置は、例えばカラー液晶装置であり、この場合、前記多数の画素は各々、所定の色に対応している。このようなカラー液晶装置に本発明を適用する場合、前記複数の画素構成要素のうち、前記サブ画素の各々に分割して形成された画素構成要素は、例えば、カラーフィルタである。

本発明において、前記多数の画素は各色でサイズが等しく、前記画素の前記サブ画素への分割数が各色で等しい構成を採用できるが、前記多数の画素が色毎にサイズが相違しており、前記画素の前記サブ画素への分割数が少なくとも２つの色間で相違している構成を採用してもよい。

本発明では、吐出ヘッドのノズル開口から液滴を吐出して電気光学装置用基板上にマトリクス状に構成される多数の画素の各々に少なくとも１つの画素構成要素を形成する液滴吐出工程を有する電気光学装置の製造方法において、前記液滴吐出工程を行う前に、前記画素を、直交する２方向における寸法比が前記画素よりも１：１に近い平面形状の複数のサブ画素に分割する分割工程を有し、前記液滴吐出工程では、前記複数のサブ画素の各々に対して前記ノズル開口から液滴を吐出することを特徴とする。

本発明において、前記分割工程では、前記画素の周りおよび当該画素内に、前記液滴のサブ画素外への流出を防止可能な隔壁を形成して前記画素を前記複数のサブ画素に分割することが好ましい。

本発明を適用した電気光学装置は、携帯電話機、パーソナルコンピュータやＰＤＡなどなどの電子機器に用いられる。

以下に、図面を参照して、本発明の実施に用いる液滴吐出装置の一例、電気光学装置の一例としての有機ＥＬ表示装置、および有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する。

（液滴吐出装置の全体構成）
図１は、本発明で用いる液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。なお、液滴吐出装置によってカラー印刷やカラーの表示装置を製造する場合、通常、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の絵素を形成する必要がある。従って、液滴吐出装置については、１台で各色に対応する液滴を吐出可能に構成するか、所定の色に対応するものを複数台、準備することになるが、以下の説明では、後者において複数、準備した液滴吐出装置のうちの１台を説明する。

図１において、液滴吐出装置１０は、各種の液状物を基板などのワーク上の所望位置に液滴として吐出するものであり、液状物を各種ワーク上に液滴として吐出するノズルを備える複数の液滴吐出ヘッド２２と、これらの液滴吐出ヘッド２２を保持する共通のキャリッジ２６とを有している。また、液滴吐出装置１０は、液滴吐出ヘッド２２の位置を制御するヘッド位置制御装置１７と、ワークとしての基板１２の位置を制御する基板位置制御装置１８と、液滴吐出ヘッド２２を基板１２に対して主走査移動させる主走査駆動手段としての主走査駆動装置１９と、液滴吐出ヘッド２２を基板１２に対して副走査移動させる副走査駆動手段としての副走査駆動装置２１と、基板１２を液滴吐出装置１０内の所定の作業位置へ供給する基板供給装置２３と、液滴吐出装置１０の全般の制御を司るコントロール装置２４とを有しており、ヘッド位置制御装置１７、基板位置制御装置１８、主走査駆動装置１９、および副走査駆動装置２１によって、液滴吐出ヘッド２２（キャリッジ２６）と基板１２とを相対移動させる移動手段が構成されている。ヘッド位置制御装置１７、基板位置制御装置１８、主走査駆動装置１９、および副走査駆動装置２１はベース９の上に設置され、それらの各装置は必要に応じてカバー１４によって覆われる。

ヘッド位置制御装置１７は、液滴吐出ヘッド２２を面内回転させるαモータ（図示せず）と、液滴吐出ヘッド２２を副走査方向Ｙと平行な軸線回りに揺動回転させるβモータ（図示せず）と、液滴吐出ヘッド２２を主走査方向と平行な軸線回りに揺動回転させるγモータ（図示せず）と、そして液滴吐出ヘッド２２を上下方向へ平行移動させるＺモータ（図示せず）とを備えている。基板位置制御装置１８は、基板１２を載せるテーブル４９と、そのテーブル４９を面内回転させるθモータ（図示せず）とを備えている。主走査駆動装置１９は、主走査方向Ｘへ延びるＸガイドレール５２と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したＸスライダ５３とを備えている。Ｘスライダ５３は、内蔵するリニアモータが作動するときにＸガイドレール５２に沿って主走査方向へ平行移動する。副走査駆動装置２１は、副走査方向Ｙへ延びるＹガイドレール（図示せず）と、パルス駆動されるリニアモータを内蔵したＹスライダ５６とを備えている。Ｙスライダ５６は、内蔵するリニアモータが作動するときにＹガイドレールに沿って副走査方向Ｙへ平行移動する。Ｘスライダ５３およびＹスライダ５６内においてパルス駆動されるリニアモータは、該モータに供給するパルス信号によって出力軸の回転角度制御を精細に行うことができ、従って、Ｘスライダ５３に支持された液滴吐出ヘッド２２の主走査方向Ｘ上の位置やテーブル４９の副走査方向Ｙ上の位置などを高精細に制御できる。なお、液滴吐出ヘッド２２やテーブル４９の位置制御は、パルスモータを用いた位置制御に限られず、サーボモータを用いたフィードバック制御や、その他任意の制御方法によって実現することもできる。

基板供給装置２３は、基板１２を収容する基板収容部５７と、基板１２を搬送するロボット５８とを備えている。ロボット５８は、床、地面などといった設置面に置かれる基台５９と、基台５９に対して昇降移動する昇降軸６１と、昇降軸６１を中心として回転する第１アーム６２と、第１アーム６２に対して回転する第２アーム６３と、第２アーム６３の先端下面に設けられた吸着パッド６４とを備えており、吸着パッド６４は、空気吸引などによって基板１２を吸着できる。

また、液滴吐出ヘッド２２の近傍には、その液滴吐出ヘッド２２と一体に移動するヘッド用カメラ７９が配置されている。なお、ベース９上に設けた支持装置（図示せず）には基板用カメラ（図示せず）が配置され、基板用カメラは、基板１２を撮影可能である。

ここで、主走査駆動装置１９によって駆動されて主走査移動する液滴吐出ヘッド２２の軌跡下であって副走査駆動装置２１の一方の脇位置には、キャッピング機構７６およびクリーニング機構７７が配置され、キャッピング機構７６は、液滴吐出ヘッド２２が待機状態にあるときにノズルの乾燥を防止するための機構である。クリーニング機構７７は、液滴吐出ヘッド２２を洗浄するための機構である。また、副走査駆動装置２１の他方の脇位置には、液滴吐出ヘッド２２内の個々のノズル２７から吐出される液滴の重量を測定する電子天秤７８が配置されている。

（液滴吐出ヘッドの構成）
図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ、液滴吐出ヘッド２２の構成を示す説明図、液滴吐出ヘッド２２の内部構造を模式的に示す説明図、撓み振動モードの圧力発生素子の説明図、および縦振動モードの圧力発生素子の説明図である。なお、液滴吐出ヘッド２２は、共通のキャリッジ２６に複数、保持されているが、それらは基本的に同一構成であるので、その１つを例に挙げて説明する。

図２（Ａ）に示すように、液滴吐出ヘッド２２は、多数のノズル開口２７を列状に並べることによって形成されたノズル列２８を備えている。ノズル開口２７の数は、例えば１８０個であり、ノズル開口２７の穴径は例えば２８μｍであり、ノズル開口２７間のノズルピッチは例えば１４１μｍである。なお、液滴吐出ヘッド２２の基板１２に対する主走査方向Ｘおよびそれに直交する副走査方向Ｙは図示の通りである。すなわち、液滴吐出ヘッド２２は、そのノズル列２８が主走査方向Ｘと交差する方向へ延びるように位置設定され、この主走査方向Ｘへ平行移動する間に、液状物を複数のノズル開口２７から選択的に吐出することにより、基板１２内の所定位置に液滴を着弾させる。また、液滴吐出ヘッド２２は副走査方向Ｙへ所定距離だけ平行移動することにより、液滴吐出ヘッド２２による主走査位置を所定の間隔でずらせることができる。

図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、液滴吐出ヘッド２２は、例えば、ステンレス製のノズルプレート２９と、それに対向する弾性板３１と、それらを互いに接合する複数の仕切部材３２とを有している。ノズルプレート２９と弾性板３１との間には、仕切部材３２によって複数の圧力発生室３３、および液溜り３４が形成され、複数の圧力発生室３３と液溜り３４とは液状物流入口３８を介して互いに連通している。弾性板３１の適所には液状物供給穴３６が形成され、この液状物供給穴３６に液状物供給装置３７が接続される。この液状物供給装置３７は吐出されることとなる液状物Ｍを液状物供給穴３６へ供給する。供給された液状物Ｍは液溜り３４に充満し、さらに液状物流入口３８を通って圧力発生室３３に充満する。

ノズルプレート２９には、圧力発生室３３から液状物Ｍを液滴Ｍ０として噴射するためのノズル開口２７が設けられており、そのノズル開口２７が開口しているノズル形成面２７１は平坦面とされている。弾性板３１の圧力発生室３３を形成する面の裏面には、この圧力発生室３３に対応させて圧力発生素子３９が取り付けられている。この圧力発生素子３９は、圧電素子４１、およびこの圧電素子１１を挟持する一対の電極４２ａ、４２ｂを備えたたわみ振動モードの圧電素子である。その振動方向を矢印Ｃで示す。

また、図２（Ｄ）に示すように、圧力発生素子３９としては、縦振動モードの圧電素子を用いてもよい。この縦振動モードの圧電素子（圧力発生素子３９）では、伸長方向に平行に圧電材料と導電材料を交互に積層して構成されており、その先端は弾性板３１に固定され、他端は基台２０に固定されている。このような圧力発生素子３９では、充電状態では導電層の積層方向と直角な方向に収縮し、また充電状態が解かれると、導電層と直角な方向に伸長する。

いずれの圧電素子を用いた場合も、電極間に印加される駆動信号によって変形し、圧力発生室３３を膨張、収縮させる。なお、ノズル開口２７の周辺部には、液滴Ｍ０の飛行曲がりやノズル開口２７の穴詰まりなどを防止するために、例えばＮｉ−テトラフルオロエチレン共析メッキ層からなる撥液状物層４３が設けられる。

［電気光学装置の構成、および製造方法の概要］
電気光学装置の一例として、有機ＥＬ表示装置の構成およびその製造工程を説明する。図３は、電気光学物質として電荷注入型の有機薄膜を用いたＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示装置の電気的構成を示すブロック図である。図４は、有機ＥＬ表示装置の製造工程の手順を示す製造工程断面図であり、有機ＥＬ表示装置の１画素分の断面に相当する。

図３において、有機ＥＬ表示装置５００は、有機半導体膜に駆動電流が流れることによって発光するＥＬ素子をＴＦＴで駆動制御する表示装置であり、このタイプの表示装置に用いられる発光素子はいずれも自己発光するため、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。ここに示す電気光学装置５００では、複数の走査線５６３と、この走査線５６３の延設方向に対して交差する方向に延設された複数のデータ線５６４と、これらのデータ線５６４に並列する複数の共通給電線５０５と、データ線５６４と走査線５６３との交差点に対応する画素５１５とが構成され、画素５１５は、画像表示領域にマトリクス状に配置されている。データ線５６４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５５１が構成されている。走査線５６３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５５４が構成されている。また、画素５１５の各々には、走査線５６３を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング薄膜トランジスタ５０９と、このスイッチング薄膜トランジスタ５０９を介してデータ線５６４から供給される画像信号を保持する保持容量５３３と、この保持容量５３３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カレント薄膜トランジスタ５１０と、カレント薄膜トランジスタ５１０を介して共通給電線５０５に電気的に接続したときに共通給電線５０５から駆動電流が流れ込む発光素子５１３とが構成されている。発光素子５１３は、画素電極の上層側には、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、有機ＥＬ材料層としての有機半導体膜、リチウム含有アルミニウム、カルシウムなどの金属膜からなる対向電極が積層された構成になっており、対向電極は、データ線５６４などを跨いで複数の画素５１５にわたって形成されている。ここで、有機ＥＬ表示装置５００でカラー表示を行う場合には、各画素５１５を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応させることになる。

このような構成の有機ＥＬ表示装置５００を製造するには、基板を用意する。ここで、有機ＥＬ表示装置５００では、後述する発光層による発光光を基板側から取り出すことも可能であり、また基板と反対側から取り出す構成とすることも可能である。発光光を基板側から取り出す構成とする場合、基板材料としてはガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明なものが用いられるが、特にガラスが好適に用いられる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を配置して、発光色を制御するようにしてもよい。なお、基板と反対側から発光光を取り出す構成の場合、基板は不透明であってもよく、その場合、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もの、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などを用いることができる。

本例では、図４（Ａ）に示すように、基板としてガラスからなる透明基板５０２（図１に示す基板１２に相当する）を用意し、透明基板５０２に対して、必要に応じてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）や酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約２００〜５００ｎｍのシリコン酸化膜からなる下地保護膜（図示せず）を形成する。

次に、透明基板５０２の温度を約３５０℃に設定して、下地保護膜の表面にプラズマＣＶＤ法により厚さ約３０〜７０ｎｍのアモルファスシリコン膜からなる半導体膜５２０ａを形成する。次に、半導体膜５２０ａに対してレーザアニールまたは固相成長法などの結晶化工程を行い、半導体膜５２０ａをポリシリコン膜に結晶化する。レーザアニール法では、例えばエキシマレーザでビームの長寸が４００ｍｍのラインビームを用い、その出力強度は、例えば２００ｍＪ／ｃｍ^２とする。ラインビームについては、その短寸方向におけるレーザ強度のピーク値の９０％に相当する部分が各領域毎に重なるようにラインビームを走査する。

次に、図４（Ｂ）に示すように、半導体膜（ポリシリコン膜）５２０ａをパターニングして島状の半導体膜５２０ｂとし、その表面に対して、ＴＥＯＳや酸素ガスなどを原料としてプラズマＣＶＤ法により厚さ約６０〜１５０ｎｍのシリコン酸化膜または窒化膜からなるゲート絶縁膜５２１ａを形成する。なお、半導体膜５２０ｂは、図３に示したカレント薄膜トランジスタ５１０のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となるものであるが、異なる断面位置においてはスイッチング薄膜トランジスタ５０９のチャネル領域及びソース・ドレイン領域となる半導体膜も形成されている。つまり、有機ＥＬ表示装置５００では、二種類のトランジスタ５０９、５１０が同時、あるいは異なる層間に形成されるが、同じ手順で作られるため、以下の説明ではトランジスタに関しては、カレント薄膜トランジスタ５１０についてのみ説明し、スイッチング薄膜トランジスタ５０９についてはその説明を省略する。

次に、図４（Ｃ）に示すように、アルミニウム、タンタル、モリブデン、チタン、タングステンなどの金属膜からなる導電膜をスパッタ法により形成した後、これをパターニングし、ゲート電極５１０ｇを形成する。次に、この状態で高濃度のリンイオンを打ち込み、半導体膜５２０ｂに、ゲート電極５１０ｇに対して自己整合的にソース・ドレイン領域５１０ａ、５１０ｂを形成する。なお、不純物が導入されなかった部分がチャネル領域５１０ｃとなる。

次に、図４（Ｄ）に示すように、層間絶縁膜５２２を形成した後、コンタクトホール５２３、５２４を形成し、これらコンタクトホール５２３、５２４内に中継電極５２６、５２７を埋め込む。次に、層間絶縁膜５２２上に信号線、共通給電線及び走査線（図示せず）を形成する。ここで、中継電極５２７と各配線とは、同一工程で形成してもよく、その場合、中継電極５２６は、後述するＩＴＯ膜で形成されることになる。

次に、図４（Ｅ）に示すように、各配線の上面を覆うように層間絶縁膜５３０を形成した後、層間絶縁膜５３０に対して中継電極５２６に対応する位置にコンタクトホール５３２を形成する。

次に、画素電極形成工程において、コンタクトホール５３２を埋めるようにＩＴＯ膜を形成し、さらにそのＩＴＯ膜をパターニングして、信号線、共通給電線及び走査線に囲まれた所定位置に、ソース・ドレイン領域５１０ａに電気的に接続する画素電極５１１を形成する。ここで、信号線及び共通給電線、さらには走査線に挟まれた部分が、後述する正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層や発光層の形成場所となる。

次に、図４（Ｆ）に示す隔壁形成工程において、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層や発光層の形成場所を囲むように隔壁５０５を形成する。この隔壁５０５は、仕切り部材として機能するものであり、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等の絶縁性有機材料、あるいはポリシラザン等の絶縁性無機材料で形成する。隔壁５０５の膜厚については、例えば１〜２μｍの高さとなるように形成する。また、隔壁５０５は、上述した液滴吐出ヘッド２２から吐出される液状物に対して撥液性を示すものが好ましい。

隔壁５０５に撥液性を発現させるためには、例えば隔壁５０５の表面をフッ素系化合物などで表面処理するといった方法が採用される。フッ素化合物としては、例えばＣＦ４、ＳＦ５、ＣＨＦ３などがあり、表面処理としては、例えばプラズマ処理、ＵＶ照射処理などが挙げられる。このようにして、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層や発光層の形成場所、すなわち、これらの形成材料の塗布位置とその周囲の隔壁５０５との間には、十分な高さの段差５３５が形成される。

次に、図４（Ｇ）に示す第１の液滴吐出工程においては、透明基板５０２の上面を上に向けた状態で、正孔注入層形成材料５４０ａを、上述した液滴吐出装置１０の液滴吐出ヘッド２２より、前記隔壁５０５に囲まれた塗布位置、すなわち隔壁５０５内に選択的に塗布する。その際、正孔注入層形成材料５４０ａは、流動性が高いため水平方向に広がろうとするが、塗布された位置を囲んで隔壁５０５が形成されているので、正孔注入層形成材料５４０ａは隔壁５０５を越えてその外側に広がることがない。ここで、正孔注入層形成材料５４０ａとしては、例えば、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／ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）を正孔注入材料として用い、これを有機溶剤を主溶媒として分散させてなる分散液が好適に用いられる。但し、正孔注入材料としては、前記のものに限定されることなく、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、トリス（８−ヒドロキシキノリノール）アルミニウム等を用いることもできる。

このようにして正孔注入層形成材料５４０ａを液滴吐出ヘッド３４から吐出して所定位置に配置した後、液状の正孔注入層形成材料５４０ａに対して乾燥処理を行い、正孔注入層形成材料５４０ａ中の分散媒を蒸発させる。その結果、図４（Ｈ）に示すように、画素電極５１１上に固形の正孔注入層５１３ａ（画素構成要素）が形成される。

次に、図４（Ｉ）に示す第２の液滴吐出工程においては、透明基板５０２の上面を上に向けた状態で、上述した液滴吐出装置１０の液滴吐出ヘッド２２より液状物として発光層形成材料５４０ｂを、前記隔壁５０５内の正孔注入層５１３ａ上に選択的に塗布する。発光材料としては、例えば分子量が１０００以上の高分子材料が用いられる。具体的には、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ものが用いられる。なお、このような高分子材料としては、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。このような発光材料を溶解あるいは分散する有機溶媒としては、非極性溶媒が好適とされ、特に発光層が正孔注入層５１３ａの上に形成されることから、この正孔注入層５１３ａに対して不溶なものが用いられる。具体的には、キシレン、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が好適に用いられる。なお、発光層形成材料５４０ｂの吐出による発光層の形成は、赤色の発色光を発光する発光層の形成材料、緑色の発色光を発光する発光層の形成材料、青色の発色光を発光する発光層の形成材料を、それぞれ対応する画素に吐出し塗布することによって行う。また、各色に対応する画素は、これらが規則的な配置となるように予め決められている。

このようにして各色の発光層形成材料５４０ｂを吐出した後、液状の発光層形成材料５４０ｂに対して乾燥処理を行い、発光層形成材料５４０ｂ中の分散媒を蒸発させる。その結果、図４（Ｊ）に示すように、正孔注入層５１３ａ上に固形の発光層５１３ｂ（画素構成要素）が形成される。これにより、正孔注入層５１３ａと発光層５１３ｂとからなる発光素子５１３を得る。

なお、形成材料５４０ｂの乾燥処理については、形成材料５４０ｂのガラス転移点未満の温度、例えば１００°未満の温度で加熱することにより、乾燥するのが好ましい。このような温度で乾燥することにより、形成材料５４０ｂ中の溶剤の蒸発速度を比較的低く抑えることができるとともに、形成材料５４０ｂの液状化による流動も抑えることができ、その結果、得られる発光層５１３ｂについても十分に平坦化することができる。また、発光層形成の際の乾燥処理によって生じる熱的ダメージが、発光層５１３ｂだけでなく正孔注入層５１３ａに対しても小さくなり、初期輝度の低下などによる表示性能の低下が抑制される。ここで、正孔注入層５１３ａと発光層５１３ｂの他、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層を形成する場合には、同様な方法で形成することができるので、それらの説明を省略する。

次に、図４（Ｋ）に示すように透明基板５０２の表面全体に、あるいはストライプ状に、ＬｉＦ／Ａｌ（ＬｉＦとＡｌとの積層膜）やＭｇＡｇ、あるいはＬｉＦ／Ｃａ／Ａｌ（ＬｉＦとＣａとＡｌとの積層膜）を蒸着法等によって成膜し、対向電極５１２を形成する。その後、封止を行った後、さらに配線等の各種要素を形成することにより、有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示装置５００（電気光学装置）を製造する。

（サブ画素の構成）
図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した有機ＥＬ表示装置における画素電極形成工程を示す斜視図および平面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した有機ＥＬ表示装置における隔壁形成工程（分割工程）を示す斜視図および平面図である。図７（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した有機ＥＬ表示装置における第１の液滴吐出工程を示す斜視図および平面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した有機ＥＬ表示装置における第２の液滴吐出工程を示す斜視図および平面図である。

本形態では、有機ＥＬ表示装置５００を製造するにあたって、まず、図４（Ｅ）に示す画素電極形成工程では、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、画素５１５の略全体に、平面形状が細長い長方形の画素電極５１１をマトリクス状に形成する。従って、有機ＥＬ表示装置５００では、平面形状が細長い画素５１５が形成されることになる。

そして、図４（Ｇ）に示す第１の液滴吐出工程、および図４（Ｈ）に示す第２の液滴吐出工程を行う前の隔壁形成工程（図４（Ｆ）参照）は、分割工程として、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、画素５１５を囲むように隔壁５０５を形成するとともに、画素５１５内にも隔壁５０５を形成し、１つの画素５１５を複数のサブ画素、本形態では３つのサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃに分割する。

ここで、画素５１５は細長い長方形の平面形状を有するが、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃは、概ね、正方形の平面形状を有しており、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃでは、直交する２方向（例えば、図６（Ａ）、（Ｂ）に矢印Ａで示す方向、および矢印Ｂで示す方向）における寸法比が画素５１５よりも１：１に近い。なお、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃの平面形状については、正方形に限らず、正六角形あるいは正八角形などといった正多角形であってもよい。また、直交する２方向における寸法比を１：１に近づけるという観点からすれば、正多角形であることが好ましいが、直交する２方向における寸法が画素５１５よりも１：１に近ければ、各辺の長さが相違する多角形であってもよい。なお、サブ画素５１５ａ，５１５ｂ，５１５ｃのサイズは、液滴吐出ヘッド２２から吐出される液滴Ｍ０のサイズにより最適なサイズに設定すればよく、本形態では、１辺が１μｍ〜１ｍｍに設定されている。

このようにして画素５１５を複数のサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃに分割した後、図４（Ｇ）に示す第１の液滴吐出工程では、正孔注入層形成材料５４０ａを、上述した液滴吐出装置１０の液滴吐出ヘッド２２より、図６（Ｂ）に液滴Ｍ０を一点鎖線の円で示すように、隔壁５０５に囲まれた各サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃの中心位置に吐出する。その結果、正孔注入層形成材料５４０ａは、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃの隅々まで広がる。従って、乾燥処理によって、形成材料５４０ａ中の分散媒を蒸発させると、各サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ内には、画素電極５１１上に正孔注入層５１３ａ（画素構成要素）を一定の厚さで形成することができる。

次に、図４（Ｈ）に示す第２の液滴吐出工程では、発光層形成材料５４０ｂを、上述した液滴吐出装置１０の液滴吐出ヘッド２２より、図６（Ｂ）に液滴Ｍ０を一点鎖線の円で示すように、隔壁５０５に囲まれた各サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃの中心位置に吐出する。その結果、発光層形成材料５４０ｂは、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃの隅々まで広がる。従って、乾燥処理によって、発光層形成材料５４０ｂ中の分散媒を蒸発させると、各サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃには、正孔注入層５１３ａ上に発光層５１３ｂ（画素構成要素）を一定の厚さで形成することができる。

なお、正孔注入層５１３ａと発光層５１３ｂの他、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層を形成する場合には、同様な方法で形成することができるので、それらの説明を省略する。

しかる後には、図４（Ｋ）を参照して説明したように、透明基板５０２の表面全体に、あるいはストライプ状に、ＬｉＦ／Ａｌ（ＬｉＦとＡｌとの積層膜）やＭｇＡｇ、あるいはＬｉＦ／Ｃａ／Ａｌ（ＬｉＦとＣａとＡｌとの積層膜）を蒸着法等によって成膜し、対向電極５１２を形成する。その後、封止を行った後、さらに配線等の各種要素を形成することにより、有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示装置５００（電気光学装置）を製造する。

従って、本形態の有機ＥＬ表示装置５００では、１つの画素５１５には、カレント薄膜トランジスタ５１０、スイッチング薄膜トランジスタ５０９、画素電極５１１および対向電極５１２などを共用する３つのサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃが形成され、いずれのサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃにも、正孔注入層５１３ａおよび発光層５１３ｂを備えた発光素子５１３が形成されている。

（本形態の主な効果）
このように構成した有機ＥＬ表示装置５００において、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃでは、直交する２方向（例えば、図６（Ａ）、（Ｂ）に矢印Ａで示す方向、および矢印Ｂで示す方向）における寸法比が画素５１５よりも１：１に近い。このため、第１の液滴吐出工程で吐出した正孔注入層形成材料５４０ａ、および第２の液滴吐出工程で吐出した発光層形成材料５４０ｂは、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ内で流動して広がる際、流動距離がいずれの方向でも略同等である。それ故、正孔注入層形成材料５４０ａのサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ内における着弾位置、あるいは発光層形成材料５４０ｂのサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ内における着弾位置が多少ずれても、正孔注入層形成材料５４０ａおよび発光層形成材料５４０ｂは、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ内の隅々まで均一な厚さで広がるので、いずれのサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃでも、サブ画素内における正孔注入層５１３ａの厚さばらつき、およびサブ画素内における発光層５１３ｂの厚さばらつきがほとんどない。それ故、いずれのサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃでも、サブ画素内における輝度ばらつきがなく、画素５１１内における輝度ばらつきもない。それ故、全ての画素５１５から所定輝度の光が出射されるので、品位の高い画像を表示することができる。

また、本形態によれば、隔壁形成工程での隔壁５０５の形成パターンを変えるだけであり、かつ、吐出ヘッド２２は元々、任意の位置に液滴Ｍ０を吐出できるので、画素５１５を複数のサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃに分割した場合でも、製造工程数が増えることがない。

（変形例１）
上記形態では、隔壁５０５によって平面形状が細長い画素５１５を平面形状が正方形のサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃに分割したが、図９に示すように、平面形状が細長い画素電極５１１を形成する一方、隔壁５０５によって、画素５１５を平面形状が円形のサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃに分割してもよい。

このように構成した場合には、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃでは、直交する２方向（例えば、図９に矢印Ａで示す方向、および矢印Ｂで示す方向）における寸法比が完全に１：１である。このため、第１の液滴吐出工程で吐出した正孔注入層形成材料５４０ａ（図４（Ｇ）参照）、および第２の液滴吐出工程でサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃの中央位置に吐出した発光層形成材料５４０ｂ（図４（Ｉ）参照）は、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ内で流動して広がる際、流動距離がいずれの方向でも略同等である。それ故、正孔注入層形成材料５４０ａのサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ内における着弾位置、あるいは発光層形成材料５４０ｂのサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ内における着弾位置が多少ずれても、正孔注入層形成材料５４０ａおよび発光層形成材料５４０ｂは、サブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ内に隅々まで均一な厚さで塗布された状態になる。

（変形例２）
上記形態では、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応する画素５１５は、いずれも面積が等しく、かつ、分割数も等しい例を説明したが、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応する画素５１５の面積が色間で相違する場合に本発明を適用してもよい。例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）において、緑色（Ｇ）の視感度が最も高いので、図１０に示すように、緑色（Ｒ）に対応する画素５１５（Ｒ）を、赤色（Ｒ）や青色（Ｂ）に対応する画素５１５（Ｒ）、５１５（Ｂ）よりも幅を狭くすることがある。このような場合には、例えば、赤色（Ｒ）や青色（Ｂ）に対応する画素５１５（Ｒ）、５１５（Ｂ）については隔壁５０５によって正方形の３つのサブ画素５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃに分割し、緑色（Ｒ）に対応する画素５１５（Ｒ）については隔壁５０５によって正方形の４つのサブ画素５１５ａ′、５１５ｂ′、５１５ｃ′、５１５ｄ′に分割してもよい。

また、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応する各発光素子５１３において発光強度が相違するため、画素５１１の面積を２色間、あるいは３色間で相違させる場合があるが、このような場合にも、図１０を参照して説明したように、分割数を色間で相違させて、いずれの色についても、直交する２方向（例えば、図１０に矢印Ａで示す方向、および矢印Ｂで示す方向）における寸法比が１：１に近いサブ画素を構成すればよい。

（その他の適用例）
なお、上記形態では、多数の画素は各々、長方形の平面形状を有していたが、長丸あるいは楕円形の平面形状を有している場合に本発明を適用してもよい。また、上記形態は、本発明を有機ＥＬ表示装置に適用した例であったが、無機ＥＬ表示装置に本発明を適用してもよい。さらに、カラー液晶装置に本発明を適用してもよい。このような液晶装置については、図示を省略するが、液晶を保持する一対の基板のうちの一方にカラーフィルタ（画素構成要素）がマトリクス状に形成される。従って、カラーフィルタを形成する際、上述した液滴吐出装置１０の液滴吐出ヘッド２２より、所定色の顔料や染料が配合されたカラーフィルタ形成材料を液滴として吐出すればよい。その際、液晶装置でも画素は長方形に形成される場合が多いので、このような画素についても、図６、図９あるいは図１０を参照して説明したように、隔壁によって複数のサブ画素に分割すればよい。

また、上記形態では、画素を複数のサブ画素に分割するにあたって、隔壁を利用したが、例えば、１つの画素内を線状の撥液領域で複数のサブ画素に分割してもよい。このように構成すると、複数のサブ画素の中心位置に液滴を吐出した際、液滴は、撥液領域を乗り越えて隣接するサブ画素に広がることがない。従って、各サブ画素に着弾した液滴は、対応するサブ画素内のみで流動して広がるので、隔壁と同様な作用を発揮する。

さらに、上記形態では、同じ画素に属するサブ画素は、同一の条件で駆動すればよいので、１つの画素に対して１つの画素電極を形成してサブ画素間で画素電極を共用したが、サブ画素毎に画素電極が形成された構成を採用してもよい。この場合、１つの画素に属するサブ画素は、同一の条件で駆動すればよいので、１つの画素に属する複数の画素電極に共通の画素スイチング素子を設けてもよいし、画素電極毎に画素スイッチング素子を設けてもよい。

また、本発明の技術範囲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り、実施形態で挙げた具体的な材料や構成などは一例に過ぎず、適宜変更が可能である。従って、ＥＬ表示装置や液晶装置の他、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ及びＳｕｒｆａｃｅ‐Ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ‐Ｅｍｉｔｔｅｒ Ｄｉｓｐｌａｙ等）などの各種電気光学装置に本発明を適用してもよい。また、本発明を適用した電気光学装置については、携帯電話機、パーソナルコンピュータやＰＤＡなど、様々な電子機器において表示装置として用いることができる。

本発明で用いた液滴吐出装置の全体構成を示す斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）はそれぞれ、図１に示す液滴吐出装置に用いた液滴吐出ヘッドの構成を示す説明図、液滴吐出ヘッドの内部構造を模式的に示す説明図、撓み振動モードの圧力発生素子の説明図、および縦振動モードの圧力発生素子の説明図である。 有機ＥＬ表示装置の電気的構成を示すブロック図である。 有機ＥＬ表示装置の製造工程の手順を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した有機ＥＬ表示装置における画素電極形成工程を示す斜視図および平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した有機ＥＬ表示装置における隔壁形成工程（分割工程）を示す斜視図および平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した有機ＥＬ表示装置における第１の液滴吐出工程を示す斜視図および平面図である。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、本発明を適用した有機ＥＬ表示装置における第２の液滴吐出工程を示す斜視図および平面図である。 本発明の変形例１に係る有機ＥＬ表示装置において画素を複数のサブ画素に分割した状態を示す平面図である。 本発明の変形例２に係る有機ＥＬ表示装置において画素を複数のサブ画素に分割した状態を示す平面図である。 従来の有機ＥＬ表示装置の画素構成を示す斜視図および平面図である。

符号の説明

１０ 液滴吐出装置、２２ 液滴吐出ヘッド、２７ ノズル開口、５００ 有機ＥＬ表示装置、５０５ 隔壁、５１１ 画素電極、５１３ａ 正孔注入層、５１３ｂ 発光層、５１３ 発光素子、５１５ 画素、５１５ａ、５１５ｂ、５１５ｃ サブ画素

Claims (10)

1. 複数の画素構成要素によって多数の画素がマトリクス状に形成された電気光学装置において、
   前記画素は、直交する２方向における寸法比が当該画素よりも１：１に近い平面形状を備えた複数のサブ画素に分割され、
   前記複数の画素構成要素のうちの少なくとも１つは、前記複数のサブ画素の各々に分割された状態でサブ画素全体に形成されていることを特徴とする電気光学装置。
2. 請求項１において、前記多数の画素は各々、長方形、長丸あるいは楕円形の平面形状を有していることを特徴とする電気光学装置。
3. 請求項１または２において、前記サブ画素は各々、概ね、正多角形あるいは円形の平面形状を有していることを特徴とする電気光学装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記画素は、当該画素の周りおよび当該画素内の隔壁によって前記複数のサブ画素に分割されていることを特徴とする電気光学装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記多数の画素は各々、所定の色に対応しており、前記複数の画素構成要素のうち、前記サブ画素の各々に分割して形成された画素構成要素は、エレクトロルミネッセンス表示装置用のエレクトロルミネッセンス素子の正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層および発光層のうちの少なくとも一つの層であることを特徴とする電気光学装置。
6. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記多数の画素は各々、所定の色に対応しており、前記複数の画素構成要素のうち、前記サブ画素の各々に分割して形成された画素構成要素は、前記サブ画素の各々に分割して形成された液晶装置用のカラーフィルタであることを特徴とする電気光学装置。
7. 請求項５または６において、前記多数の画素は、少なくとも２色間でサイズが相違し、
   前記画素の前記サブ画素への分割数は、少なくとも前記２色間で相違していることを特徴とする電気光学装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに規定する電気光学装置を備えていることを特徴とする電子機器。
9. 吐出ヘッドのノズル開口から液滴を吐出して電気光学装置用基板上にマトリクス状に構成される多数の画素の各々に少なくとも１つの画素構成要素を形成する液滴吐出工程を有する電気光学装置の製造方法において、
   前記液滴吐出工程を行う前に、前記画素を、直交する２方向における寸法比が前記画素よりも１：１に近い平面形状の複数のサブ画素に分割する分割工程を有し、
   前記液滴吐出工程では、前記複数のサブ画素の各々に対して前記ノズル開口から液滴を吐出することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
10. 請求項９において、前記分割工程では、前記画素の周りおよび当該画素内に、前記液滴のサブ画素外への流出を防止可能な隔壁を形成して前記画素を前記複数のサブ画素に分割することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

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