JP2006194921A - パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パターン形成領域に対する液滴の濡れ性に基づいて、そのパターン形成領域内に吐出する液滴の容量を決定し、パターン形状の均一性、ひいては生産性を向上したパターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置を提供する。
【解決手段】 液滴２０の外周が着弾面１１ａの外縁と一致するときの液滴２０の着弾面１１ａからの厚さ（最小許容液滴厚さＨｍｎ）を有機ＥＬ層形成領域Ｓの形状（濡れ幅Ｗａ）及び着弾面接触角θａによって導出し、最小許容液滴厚さＨｍｎに基づいて、有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に吐出する下限容量を決定し、有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に吐出する液滴２０の容量を、その下限容量以上となるように設定した。
【選択図】 図５

Description

本発明は、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置に関する。

従来、有機エレクロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の製造方法には、隔壁に囲まれた素子形成領域に、有機ＥＬ素子を構成する高分子有機材料の溶液を塗布する液相プロセスが利用されている。なかでも、液相プロセスにおけるインクジェット法は、溶液を微小な液滴として吐出するため、他の液相プロセス（例えば、スピンコート等）に比べ、より微細な有機ＥＬ素子を形成することができる。

しかし、インクジェット法は、素子形成領域（パターン形成領域）内に吐出した液滴の容量が少ないと、パターン形成領域全体に液滴が濡れ広がらず、反対に、吐出した液滴の容量が多いと、隣接するパターン形成領域に液滴が漏れ出すようになる。つまり、パターン形成領域内に形成する有機ＥＬ層の形状（パターン形状）にバラツキを来たす問題を招く。

そこで、こうしたインクジェット法では、液滴の容量に起因したパターン形状のバラツキを軽減する提案がなされている（例えば、特許文献１）。特許文献１では、吐出する液滴の直径（液滴径）に基づいてパターン形成領域の形状（パターン形成領域の幅、隔壁の幅及び隔壁の高さ）を決定している。これによれば、液滴の容量に相対したパターン形成領域を形成することによって、液滴の濡れ広がり不足や隣接するパターン形成領域への漏れを軽減することができ、パターン形状の均一性を向上することができる。
特開２０００−３５３５９４ 号広報

しかしながら、特許文献１では、液滴の容量をパターン形成領域の形状のみによって決定するため以下の問題を招く。
すなわち、液滴の濡れ広がり不足や隣接するパターン形成領域への漏れは、パターン形成領域に対する液滴の濡れ性（接触角）に大きく依存する。例えば、パターン形成領域底部に対する液滴の接触角が高い場合には、液滴が濡れ広がりにくいため、吐出する液滴容量を大きくする必要がある。また、隔壁に対する液滴の接触角が低い場合には、液滴が漏れ出し易いため、吐出する液滴容量を小さくする必要がある。

従って、液滴の容量をパターン形成領域の形状のみによって決定すると、液滴の濡れ広がり不足や隣接するパターン形成領域への漏れを十分に回避することができず、パターン形状にバラツキを来たす問題を招く。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、パターン形成領域に対する液滴の濡れ性に基づいて、そのパターン形成領域内に吐出する液滴の容量を決定し、パターン形状の均一性、ひいては生産性を向上したパターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、電気光学装置の製造方法及び電気光学装置を提供することである。

本発明のパターン形成方法は、パターン形成面上にパターンを形成するための隔壁を形成し、前記隔壁によって囲まれるパターン形成領域にパターン形成材料を含む液滴を吐出してパターンを形成するようにしたパターン形成方法において、前記液滴の下限容量を前記パターン形成領域の一方向の幅及び前記パターン形成面に対する前記液滴の接触角に基づいて決定し、前記パターン形成領域に吐出する液滴の容量を前記下限容量以上にするようにした。

本発明のパターン形成方法によれば、パターン形成面に対する液滴の接触角に基づいて、パターン形成領域内に吐出する液滴の下限容量を決定するため、パターン形成領域の一方向全幅にわたり、液滴を確実に濡れ広げることができる。その結果、液滴の濡れ広がり不足を回避することができ、パターン形状の均一性を向上することができる。

このパターン形成方法において、前記パターン形成領域の一方向の幅をＷａ、前記パターン形成面に対する前記液滴の接触角をθａとすると、前記パターン形成領域に吐出した前記液滴の頂点と前記パターン形成面との間の距離を、Ｗａ・｛（１−ｃｏｓθａ）／ｓｉｎθａ｝にする前記液滴の容量を前記下限容量にするようにした。

このパターン形成方法によれば、液滴の頂点と前記パターン形成面との間の距離をＷａ・｛（１−ｃｏｓθａ）／ｓｉｎθａ｝にする容量を下限容量にするため、パターン形成領域の一方向全幅にわたり濡れ広がる容量の液滴を確実に吐出することができる。

このパターン形成方法は、前記パターン形成面に対して前記液滴を親液する親液性を付与するようにした。
このパターン形成方法によれば、パターン形成面に付与する親液性に応じた液滴の容量を吐出することができ、パターン形状の均一性をさらに向上することができる。

本発明のパターン形成方法は、パターン形成面上にパターンを形成するための隔壁を形成し、前記隔壁によって囲まれるパターン形成領域にパターン形成材料を含む液滴を吐出してパターンを形成するようにしたパターン形成方法において、前記液滴の上限容量を前記パターン形成領域の一方向の幅、前記隔壁の前記一方向の幅、前記隔壁の頂点と前記パターン形成面との間の距離及び前記隔壁に対する前記液滴の接触角に基づいて決定し、前記パターン形成領域に吐出する液滴の容量を前記上限容量以下にするようにした。

本発明のパターン形成方法によれば、隔壁に対する液滴の接触角に基づいてパターン形成領域に吐出する液滴の上限容量を決定するため、パターン形成領域に収容可能な容量の液滴を吐出することができる。その結果、パターン形成領域外への液滴の漏れを回避することができ、パターン形状の均一性を向上することができる。

このパターン形成方法において、前記パターン形成領域の一方向の幅をＷａ、前記隔壁の前記一方向の幅をＷｂ、前記隔壁の前記パターン形成面からの厚さをＨｂ、前記隔壁に対する前記液滴の接触角をθｂとすると、前記パターン形成領域に吐出した前記液滴の頂点と前記パターン形成面との間の距離を、（Ｗａ＋Ｗｂ）・｛（１−ｃｏｓθｂ）／ｓｉｎθｂ｝＋Ｈｂにする前記液滴の容量を、前記上限容量にするようにした。

このパターン形成方法によれば、液滴の頂点と前記パターン形成面との間の距離を、（Ｗａ＋Ｗｂ）・｛（１−ｃｏｓθｂ）／ｓｉｎθｂ｝＋Ｈｂにする容量を上限容量にするため、パターン形成領域内に収容可能な容量の液滴を吐出することができ、パターン形成領域外への液滴の漏れを回避することができる。

このパターン形成方法は、前記隔壁に対して前記液滴を撥液する撥液性を付与するよう
にした。
このパターン形成方法によれば、隔壁に付与する撥液性に応じた液滴の容量を吐出することができ、パターン形状の均一性をさらに向上することができる。

本発明のパターン形成方法は、パターン形成面上にパターンを形成するための隔壁を形成し、前記隔壁によって囲まれるパターン形成領域にパターン形成材料を含む液滴を吐出してパターンを形成するようにしたパターン形成方法において、前記液滴の下限容量を前記パターン形成領域の一方向の幅及び前記パターン形成面に対する前記液滴の接触角に基づいて決定し、前記液滴の上限容量を前記パターン形成領域の一方向の幅、前記隔壁の前記一方向の幅、前記隔壁の頂点と前記パターン形成面との間の距離及び前記隔壁に対する前記液滴の接触角に基づいて決定して、前記パターン形成領域に吐出する液滴の容量を前記下限容量以上であって、かつ前記上限容量以下にするようにした。

本発明のパターン形成方法によれば、パターン形成面に対する液滴の接触角に基づいて、パターン形成領域内に吐出する液滴の下限容量を決定するため、パターン形成領域の一方向全幅にわたり、液滴を確実に濡れ広げることができる。しかも、隔壁に対する液滴の接触角に基づいてパターン形成領域に吐出する液滴の上限容量を決定するため、パターン形成領域に収容可能な容量の液滴を吐出することができる。その結果、液滴の濡れ広がり不足とパターン形成領域外への液滴の漏れを回避することができ、パターン形状の均一性を確実に向上することができる。

本発明のパターン形成方法は、パターン形成面上にパターンを形成するための隔壁を形成し、前記隔壁によって囲まれるパターン形成領域にパターン形成材料を含む液滴を吐出してパターンを形成するようにしたパターン形成方法において、前記パターン形成領域の一方向の幅をＷａ、前記隔壁の前記一方向の幅をＷｂ、前記隔壁の前記パターン形成面からの厚さをＨｂ、前記隔壁に対する前記液滴の接触角をθｂ、前記パターン形成領域に吐出した前記液滴の頂点と前記パターン形成面との間の距離をＨとすると、Ｗａ・｛（１−ｃｏｓθａ）／ｓｉｎθａ｝≦Ｈ≦（Ｗａ＋Ｗｂ）・｛（１−ｃｏｓθｂ）／ｓｉｎθｂ｝＋Ｈｂを満たす容量の液滴を前記パターン形成領域に吐出するようにした。

本発明のパターン形成方法によれば、液滴の頂点とパターン形成面との間の距離、すなわち液滴の容量を、パターン形成面及び隔壁に対する液滴の接触角に基づいて決定するため、パターン形成領域に収容可能な容量であってパターン形成面に濡れ広げることができる容量の液滴を吐出することができる。その結果、パターン形成領域外への液滴の漏れを回避することができ、パターン形状の均一性を向上することができる。

本発明のカラーフィルタの製造方法は、透明基板上にカラーフィルタ層を形成するようにしたカラーフィルタの製造方法において、上記するパターン形成方法によってカラーフィルタ層を形成するようにした。

本発明のカラーフィルタの製造方法によれば、均一な形状のカラーフィルタ層を形成することができ、カラーフィルタの生産性を向上することができる。
本発明のカラーフィルタは、上記するカラーフィルタの製造方法によって製造した。

本発明のカラーフィルタによれば、カラーフィルタ層の形状を均一にすることができ、その生産性を向上することができる。
本発明の電気光学装置の製造方法は、透明基板上に発光素子を形成するようにした電気光学装置の製造方法において、上記するパターン形成方法によって前記発光素子を形成するようにした。

本発明の電気光学装置の製造方法によれば、均一な形状の発光素子を形成することができ、電気光学装置の生産性を向上することができる。
本発明の電気光学装置は、電気光学装置の製造方法によって製造した。

本発明の電気光学装置によれば、発光素子の形状を均一にすることができ、その生産性を向上することができる。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図９に従って説明する。図１は、電気光学装置としての有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（有機ＥＬディスプレイ）を示す概略平面図である。

図１に示すように、有機ＥＬディスプレイ１には透明基板２が備えられている。透明基板２は、四角形状に形成される無アルカリガラス基板であって、その一側面（図１における表面：パターン形成面としての素子形成面２ｓ）には、四角形状の素子形成領域３が形成されている。

素子形成領域３には、上下方向（列方向）に延びる複数のデータ線Ｌｙが所定の間隔をおいて形成されている。前記複数のデータ線Ｌｙは、それぞれ透明基板２の下側に配設されるデータ線駆動回路Ｄｒ１に電気的に接続されている。データ線駆動回路Ｄｒ１は、図示しない外部装置から供給される表示データに基づいてデータ信号を生成し、そのデータ信号を対応するデータ線Ｌｙに所定のタイミングで出力するようになっている。

その素子形成領域３には、データ線Ｌｙと同じく、列方向に延びる複数の電源線Ｌｖが所定の間隔をおいて各データ線Ｌｙに併設されている。前記複数の電源線Ｌｖは、それぞれ素子形成領域３の下側に形成される共通電源線Ｌｖｃに電気的に接続され、図示しない電源電圧生成回路の生成する駆動電源を各電源線Ｌｖに供給するようになっている。

また、素子形成領域３には、データ線Ｌｙ及び電源線Ｌｖと直交する方向（行方向）に延びる複数の走査線Ｌｘが所定の間隔をおいて形成されている。前記複数の走査線Ｌｘは、それぞれ透明基板２の左側に形成される走査線駆動回路Ｄｒ２に電気的に接続されている。走査線駆動回路Ｄｒ２は、図示しない制御回路から供給される走査制御信号に基づいて、複数の走査線Ｌｘの中から所定の走査線Ｌｘを所定のタイミングで選択駆動し、その走査線Ｌｘに走査信号を出力するようになっている。

これらデータ線Ｌｙと走査線Ｌｘの交差する位置には、対応するデータ線Ｌｙ、電源線Ｌｖ及び走査線Ｌｘに接続されることによってマトリックス状に配列される複数の画素４が形成されている。その画素４内には、図１に示すように、四角形状の制御素子形成領域５と円形状の発光素子形成領域６が区画形成されている。

次に、上記する画素４の構成について以下に説明する。図２は、画素４のレイアウトを示す概略平面図である。図３は、図２の一点鎖線Ａ−Ａに沿った画素４を示す概略断面図である。まず、上記する画素４の制御素子形成領域５の構成について以下に説明する。

図２に示すように、各画素４の下側には、制御素子形成領域５が形成され、その制御素子形成領域５内には、スイッチング用トランジスタＴ１、駆動用トランジスタＴ２及び保持キャパシタＣｓが備えられている。

スイッチング用トランジスタＴ１は、ポリシリコン型の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）であって、第１チャンネル領域Ｇ１、第１ソース領域Ｓ１及び第１ドレイン領域Ｄ１を有し
たポリシリコンチャンネル膜（第１チャンネル膜Ｂ１）を備えている。これら第１チャンネル領域Ｇ１、第１ソース領域Ｓ１及び第１ドレイン領域Ｄ１は、それぞれ対応する走査線Ｌｘ、データ線Ｌｙ及び保持キャパシタＣｓの下部電極Ｃｐ１に電気的に接続されている。

駆動用トランジスタＴ２は、スイッチング用トランジスタＴ１と同じく、ポリシリコン型のＴＦＴであって、第２チャンネル領域Ｇ２、第２ソース領域Ｓ２及び第２ドレイン領域Ｄ２を有したポリシリコンチャンネル膜（第２チャンネル膜Ｂ２）を備えている。これら第２チャンネル領域Ｇ２、第２ソース領域Ｓ２及び第２ドレイン領域Ｄ２は、それぞれ保持キャパシタＣｓの前記下部電極Ｃｐ１（スイッチング用トランジスタＴ１のドレイン領域Ｄ１）、保持キャパシタＣｓの上部電極Ｃｐ２及び後述する発光素子形成領域６の陽極１１と電気的に接続されている。

保持キャパシタＣｓは、前記下部電極Ｃｐ１と前記上部電極Ｃｐ２との間に容量膜としての絶縁膜ＩＬＤ（図３参照）を有するキャパシタであって、その上部電極Ｃｐ２は、対応する電源線Ｌｖに電気的に接続されている。そして、これら各トランジスタＴ１，Ｔ２、保持キャパシタＣｓ、各種配線Ｌｘ，Ｌｙ，Ｌｖの層間及び線間には、シリコン酸化膜等からなる絶縁膜ＩＬＤ（図３参照）が形成され、この絶縁膜ＩＬＤによって各層間及び線間が電気的に絶縁されている。

そして、走査線駆動回路Ｄｒ２が、順次走査線Ｌｘを介して対応する第１チャンネル領域Ｇ１に走査信号を入力する（線順次走査）すると、選択されたスイッチング用トランジスタＴ１が選択期間中だけオン状態になる。スイッチング用トランジスタＴ１がオン状態となると、データ線駆動回路Ｄｒ１から出力されるデータ信号が、対応するデータ線Ｌｙ及びスイッチング用トランジスタＴ１を介して保持キャパシタＣｓの下部電極Ｃｐ１に供給される。データ信号が下部電極Ｃｐ１に供給されると、保持キャパシタＣｓは、そのデータ信号に相対する電荷を前記容量膜に蓄積する。そして、スイッチング用トランジスタＴ１がオフ状態になると、保持キャパシタＣｓに蓄積される電荷に相対した駆動電流が、駆動用トランジスタＴ２を介して発光素子形成領域６の陽極１１に供給される。

次に、上記する画素４の発光素子形成領域６の構成について以下に説明する。
図２に示すように、各画素４の上側には、発光素子形成領域６が形成されている。図３に示すように、その発光素子形成領域６であって前記絶縁膜ＩＬＤの上層には、透明電極としての陽極１１が形成されている。陽極１１は、光透過性を有する透明導電膜であって、後述する液滴２０に対する親液性（親水性）を有したＩＴＯ等の親液材料によって形成されている。そして、陽極１１は、その一端が、上記するように、駆動用トランジスタＴ２の第２ドレイン領域Ｄ２に電気的に接続されている。

図３に示すように、陽極１１の上層には、各陽極１１を互いに絶縁する隔壁層１２が形成されている。隔壁層１２は、その膜厚が隔壁厚さＨｂで形成される有機層であって、後述する液滴２０を撥液するフッ素系樹脂等の撥液材料で形成されている。また、隔壁層１２は、所定の波長からなる露光光Ｌｐｒ（図８参照）を露光すると、露光された部分のみがアルカリ性溶液等の現像液に可溶となる、いわゆるポジ型の感光性材料で形成されている。尚、本実施形態では、前記隔壁厚さＨｂを２μｍとする。

その隔壁層１２であって陽極１１の略中央位置には、上側に向かって断面円弧状に開口する収容孔１３が形成されている。収容孔１３は、図２に示すように、平面視方向から見て円形状に形成される孔であって、その陽極１１側の内径を濡れ幅Ｗａにする孔である。また、収容孔１３は、行方向（走査線Ｌｘの形成方向）に隣接する他の収容孔１３との間の距離を最短距離にして併設され、その最短距離が隔壁幅Ｗｂとなるように形成されてい
る。そして、隔壁層１２に収容孔１３が形成されることによって、陽極１１上面を囲う隔壁１４が形成される。また、陽極１１の上面がこの隔壁１４で囲まれることによって、同陽極１１上面に着弾面１１ａが区画形成される。

従って、着弾面１１ａの内径は、前記収容孔１３の陽極１１側の内径、すなわち濡れ幅Ｗａによって形成される。また、隔壁１４は、その陽極１１上面からの厚みが前記隔壁層１２の膜厚、すなわち隔壁厚さＨｂで形成され、その陽極１１側の幅が、前記隔壁幅Ｗｂによって形成される。つまり、隔壁１４（着弾面１１ａ）は、その行方向の配列ピッチを、濡れ幅Ｗａと隔壁幅Ｗｂの和からなるピッチ幅にしている。

尚、本実施形態では、濡れ幅Ｗａ及び隔壁幅Ｗｂをそれぞれ５０μｍ及び２５μｍとし、隔壁１４（着弾面１１ａ）の配列ピッチを７５μｍとする。そして、陽極１１の上側が、これら隔壁１４及び着弾面１１ａによって囲まれることによって、パターン形成領域としての有機エレクトロルミネッセンス層形成領域（有機ＥＬ層形成領域Ｓ）が形成される。

その有機ＥＬ層形成領域Ｓ内であって着弾面１１ａの上側には、パターンとしての有機エレクトロルミネッセンス層（有機ＥＬ層１５）が形成されている。この有機ＥＬ層１５は、正孔輸送層と発光層の２層からなる有機化合物層である。

そして、有機ＥＬ層１５は、図４に示すように、パターン形成材料としての有機ＥＬ層形成材料を含む液滴２０を有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に形成し、その液滴２０を乾燥して固化することにより形成される。

そのため、有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に形成する液滴２０の容量が少ないと、図４の実線で示すように、その液滴２０は、着弾面１１ａ全面に濡れ広がらず、着弾面１１ａの一部（例えば、着弾面１１ａの中央位置）に偏倚するようになる。反対に、液滴２０の容量が多いと、図４の２点鎖線で示すように、液滴２０の一部が隔壁１４から隣接する他の有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に漏れ出すようになる。その結果、有機ＥＬ層１５の膜厚等にバラツキを生じて、有機ＥＬ層１５の発光輝度を不均一にする問題となる。

そして、こうした液滴２０の濡れ広がりや隣接する有機ＥＬ層形成領域Ｓ内への漏れは、着弾面１１ａに対する液滴２０の接触角（着弾面接触角θａ：図５参照）及び隔壁１４に対する液滴２０の接触角（隔壁接触角θｂ：図６参照）によって大きく左右される。

例えば、着弾面接触角θａが小さい場合には、その着弾面接触角θａが小さい分だけ、液滴２０を着弾面１１ａ全面に容易に濡れ広げることができ、少量の液滴２０によって有機ＥＬ層１５を形成することができる。また、隔壁接触角θｂが大きい場合には、その隔壁接触角θｂが大きい分だけ、多量の液滴２０を有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に収容することができる。

そこで、本発明者らは、液滴２０の表面を球面に近似することによって、これら着弾面接触角θａ及び隔壁接触角θｂに基づき、着弾面１１ａ全面に濡れ広がる液滴２０の下限容量と、隣接する有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に漏れ出さない液滴２０の上限容量を決定できることを見出した。

すなわち、図５に示すように、液滴２０の外周が着弾面１１ａの外縁と一致するとき、液滴２０の表面を球面に近似すると、液滴２０の頂点と着弾面１１ａとの間の距離（最小許容液滴厚さＨｍｎ）は、濡れ幅Ｗａと着弾面接触角θａによって以下の式で導出することができる。

Ｈｍｎ＝Ｗａ・｛（１−ｃｏｓθａ）／ｓｉｎθａ｝
従って、着弾面１１ａ全面に濡れ広がることができる液滴２０の下限容量は、この最小許容液滴厚さＨｍｎ（濡れ幅Ｗａ及び着弾面接触角θａ）に基づいて決定することができる。

一方、図６に示すように、液滴２０の表面が隔壁１４の頂点まで到達するとき、液滴２０の表面を球面に近似すると、液滴２０の頂点と着弾面１１ａとの間の距離（最大許容液滴厚さＨｍｘ）は、濡れ幅Ｗａ、隔壁幅Ｗｂ、隔壁厚さＨｂ及び隔壁接触角θｂによって以下の式で導出することができる。

Ｈｍｘ＝（Ｗａ＋Ｗｂ）・｛（１−ｃｏｓθｂ）／ｓｉｎθｂ｝＋Ｈｂ
従って、隣接する有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に漏れ出さない液滴２０の上限容量は、この最大許容液滴厚さＨｍｘ（濡れ幅Ｗａ、隔壁幅Ｗｂ、隔壁厚さＨｂ及び隔壁接触角θｂ）に基づいて決定することができる。

そして、本発明では、後述する液滴形成工程（図７におけるステップＳ１３）において、予め着弾面接触角θａと隔壁接触角θｂとを計測し、液滴２０の頂点と着弾面１１ａとの間の距離（液滴厚さＨ：図９参照）を最大許容液滴厚さＨｍｘ以下であって、かつ最小許容液滴厚さＨｍｎ以上にするようにした。すなわち、液滴２０の容量を下限容量以上であって上限容量以下にするようにした。

ちなみに、本実施形態における有機ＥＬ層形成領域Ｓ（隔壁厚さＨｂ、濡れ幅Ｗａ及び隔壁幅Ｗｂをそれぞれ２μｍ、５０μｍ及び２５μｍにする形状）に着弾面接触角θａを１５°、隔壁接触角θｂを８０°とする液滴２０を吐出すると、最小許容液滴厚さＨｍｎ及び最大許容液滴厚さＨｍｘは、それぞれ６．６μｍ及び６４．９μｍとなる。

尚、本実施形態における有機ＥＬ層１５は、それぞれ対応する色の光を発光する発光層、すなわち赤色の光を発光する赤色発光層又は緑色の光を発光する緑色発光層又は青色を発光する青色発光層を有している。

図３に示すように、有機ＥＬ層１５の上側には、アルミニウム等の光反射性を有する金属膜からなる陰極１６が形成されている。陰極１６は、素子形成領域３の素子形成面２ｓ側全面を覆うように形成され、各画素４が共有することによって各発光素子形成領域６に共通する電位を供給するようになっている。本実施形態では、これら陽極１１、有機ＥＬ層１５及び陰極１６によって、発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子１７）を構成している。

陰極１６（有機ＥＬ素子１７）の上側には、エポキシ樹脂等からなる接着層１８が形成され、その接着層１８を介して素子形成領域３を覆う封止基板７が貼着されている。封止基板７は、無アルカリガラス基板であって、各有機ＥＬ素子１７及び各種配線Ｌｘ，Ｌｙ，Ｌｖ，Ｌｖｃ等の酸化等を防止するようになっている。

そして、データ信号に応じた駆動電流が陽極１１に供給されると、有機ＥＬ層１５は、その駆動電流に応じた輝度で発光する。この際、有機ＥＬ層１５から陰極１６側（図４における上側）に向かって発光された光は、同陰極１６によって反射される。そのため、有機ＥＬ層１５から発光された光は、その殆どが、陽極１１、絶縁膜ＩＬＤ及び透明基板２を通過して、透明基板２の裏面（表示面２ｔ）側から外方に向かって出射される。すなわち、データ信号に基づくフルカラーの画像が有機ＥＬディスプレイ１の表示面２ｔに表示される。
（有機ＥＬディスプレイ１の製造方法）
次に、有機ＥＬディスプレイ１の製造方法について以下に説明する。図７は、有機ＥＬディスプレイ１の製造方法を説明するフローチャートであって、図８及び図９は、有機ＥＬディスプレイ１の製造方法を説明する説明図である。

図７に示すように、はじめに、有機ＥＬ層前工程として、透明基板２の素子形成面２ｓ上に各トランジスタＴ１，Ｔ２、各種配線Ｌｘ，Ｌｙ，Ｌｖ，Ｌｖｃ及び絶縁膜ＩＬＤを公知の製造技術に基づいて形成する（ステップＳ１１）。

図７に示すように、有機ＥＬ層前工程を終了すると、続いて、絶縁膜ＩＬＤ上に陽極１１及び隔壁１４を形成する隔壁形成工程を行う（ステップＳ１２）。すなわち、絶縁膜ＩＬＤの上側全面に、ＩＴＯ等の光透過性を有する透明導電膜を堆積し、図８に示すように、その透明導電膜をパターニングすることによって、第２ドレイン領域Ｄ２（図２参照）と電気的に接続する陽極１１を形成する。陽極１１を形成すると、その陽極１１及び絶縁膜ＩＬＤの上側全面に、感光性ポリイミド樹脂等を塗布して、膜厚が隔壁厚さＨｂとなる隔壁層１２を形成する。そして、マスクＭｋを介して、陽極１１と相対向する位置の隔壁層１２に、所定の波長からなる露光光Ｌｐｒを露光し、その隔壁層１２を現像することによって収容孔１３をパターニングする。

これによって、陽極１１上面からの厚みが隔壁厚さＨｂであって、陽極１１側の幅が隔壁幅Ｗｂからなる隔壁１４を形成する。そして、陽極１１の上面に、隔壁１４によって囲まれ、内径が濡れ幅Ｗａからなる着弾面１１ａを区画形成し、隔壁１４及び着弾面１１ａによって囲まれる有機ＥＬ層形成領域Ｓを形成する。

図７に示すように、隔壁１４を形成すると（ステップＳ１２）、有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に、有機ＥＬ層形成材料を含有する液滴２０を形成して有機ＥＬ層１５を形成する有機ＥＬ層形成工程を行う（ステップＳ１３）。図９は、有機ＥＬ層形成工程を説明する説明図である。

まず、液滴２０を吐出する液滴吐出装置の構成について以下に説明する。図９に示すように、本実施形成における液滴吐出装置を構成する液滴吐出ヘッド２５には、ノズルプレート２６が備えられている。そのノズルプレート２６の下面（ノズル形成面２６ａ）には、有機ＥＬ層形成材料を溶解した機能液Ｌを吐出する多数のノズル２６ｎが上方に向かって形成されている。各ノズル２６ｎの上側には、図示しない機能液タンクに連通して機能液Ｌをノズル２６ｎ内に供給可能にする機能液供給室２７が形成されている。各機能液供給室２７の上側には、上下方向に往復振動して機能液供給室２７内の容積を拡大縮小する振動板２８が配設されている。その振動板２８の上側であって各機能液供給室２７と相対向する位置には、それぞれ上下方向に伸縮して振動板２８を振動させる圧電素子２９が配設されている。

そして、液滴吐出装置に搬送される透明基板２は、図９に示すように、素子形成面２ｓをノズル形成面２６ａと平行にして、かつ各着弾面１１ａの中心位置をそれぞれノズル２６ｎの直下に配置して位置決めされる。

ここで、液滴吐出ヘッド２５に液滴２０を形成するための駆動信号を入力すると、同駆動信号に基づいて圧電素子２９が伸縮して機能液供給室２７の容積が拡大縮小する。このとき、機能液供給室２７の容積が縮小すると、縮小した容積に相対する量の機能液Ｌが、各ノズル２６ｎから微小下層液滴Ｄｓとして吐出される。吐出された微小下層液滴Ｄｓは、それぞれ対応する着弾面１１ａに着弾する。続いて、機能液供給室２７の容積が拡大すると、拡大した容積分の機能液Ｌが、図示しない機能液タンクから機能液供給室２７内に
供給される。つまり、液滴吐出ヘッド２５は、こうした機能液供給室２７の拡大縮小によって、所定の容量の機能液Ｌを対応する有機ＥＬ層形成領域Ｓに向かって吐出する。

この際、液滴吐出ヘッド２５には、予め計測した着弾面接触角θａと隔壁接触角θｂとに基づき、吐出する容量として、液滴２０の頂点と着弾面１１ａとの間の距離（目標液滴厚さＨ：図９参照）が上記する最大許容液滴厚さＨｍｘ以下であって、かつ最小許容液滴厚さＨｍｎ以上となる容量（目標容量）を設定する。つまり、液滴２０の容量を、上記する下限容量以上であって、かつ上限容量以下となる容量（目標容量）に設定する。これによって、液滴２０の濡れ広がり不足や隣接する有機ＥＬ層形成領域Ｓ内への漏れを回避することができ、各有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に同じ容量（目標容量）の液滴２０を形成することができる。

液滴２０を形成すると、透明基板２（液滴２０）を所定の減圧下に配置し、その液滴２０の溶媒成分を蒸発させて有機ＥＬ層１５を形成する。これによって、着弾面１１ａ全面に均一に濡れ広がる分だけ、かつ隣接する有機ＥＬ層形成領域Ｓ外に漏れ出さない分だけ、均一な形状を有する有機ＥＬ層１５を形成することができる。

図７に示すように、有機ＥＬ層１５を形成すると（ステップＳ１３）、有機ＥＬ層１５及び隔壁層１２上に陰極１６を形成し、画素４を封止する有機ＥＬ層後工程を行う（ステップ１４）。すなわち、有機ＥＬ層１５及び隔壁層１２の上側全面にアルミニウム等の金属膜からなる陰極１６を堆積し、陽極１１、有機ＥＬ層１５及び陰極１６からなる有機ＥＬ素子１７を形成する。有機ＥＬ素子１７を形成すると、陰極１６（画素４）の上側全面にエポキシ樹脂等を塗布して接着層１８を形成し、その接着層１８を介して封止基板７を透明基板２に貼着する。

これによって、有機ＥＬ層１５の形状を均一にした有機ＥＬディスプレイ１を製造することができる。
次に、上記のように構成した本実施形態の効果を以下に記載する。

（１）上記実施形態によれば、液滴２０の表面を球面に近似し、液滴２０の外周が着弾面１１ａの外縁と一致するときの同液滴２０の着弾面１１ａからの厚さ（最小許容液滴厚さＨｍｎ）を、有機ＥＬ層形成領域Ｓの形状（濡れ幅Ｗａ）と着弾面接触角θａによって導出した。そして、最小許容液滴厚さＨｍｎに基づいて、有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に吐出する下限容量を決定し、有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に吐出する液滴２０の容量（目標容量）を、その下限容量以上に設定するようにした。

従って、着弾面１１ａに対する液滴２０の濡れ性に応じて、吐出した液滴２０を濡れ幅Ｗａ全幅にわたり濡れ広がらせることができ、均一な形状の有機ＥＬ層１５を形成することができる。その結果、有機ＥＬディスプレイ１の生産性を向上することができる。

（２）上記実施形態によれば、液滴２０の表面を球面に近似し、液滴２０の表面が隔壁１４の頂点まで到達するときの同液滴２０の着弾面１１ａからの厚さ（最大許容液滴厚さＨｍｘ）を、有機ＥＬ層形成領域Ｓの形状（濡れ幅Ｗａ、隔壁幅Ｗｂ及び隔壁厚さＨｂ）と、隔壁接触角θｂによって導出した。そして、最大許容液滴厚さＨｍｘに基づいて、有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に吐出する液滴２０の上限容量を決定し、有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に吐出する液滴２０の容量（目標容量）を、上限容量以下に設定するようにした。

従って、隔壁１４に対する液滴２０の濡れ性に応じて、隣接する有機ＥＬ層形成領域Ｓ内への液滴２０の漏れを回避することができ、各有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に形成する液滴２０の容量（目標容量）を均一にすることができる。その結果、均一な形状の有機ＥＬ層
１５を形成することができ、有機ＥＬディスプレイ１の生産性を向上することができる。

（３）上記実施形態によれば、収容孔１３を円形孔状に形成し、濡れ幅Ｗａを同収容孔１３の着弾面１１ａ側の内径にするようにした。そして、濡れ幅Ｗａに基づいて下限容量を決定するようにした。従って、吐出した液滴２０を着弾面１１ａ全面に濡れ広がらせることができ、均一な形状の有機ＥＬ層１５を形成することができる。

（４）上記実施形態によれば、着弾面１１ａ及び隔壁１４に対して、それぞれ親液性と撥液性を付与するようにした。従って、着弾面１１ａに対する液滴２０の濡れ性を向上することができ、有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に対する液滴２０の収容能力を向上することができる。しかも、これら着弾面１１ａ及び隔壁１４に対する液滴の接触角に応じて液滴２０の容量（目標容量）を決定するため、有機ＥＬ層形成領域Ｓに適した容量の液滴２０を吐出して、より均一な形状の有機ＥＬ層１５を形成することができる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、液滴２０の表面を球面に近似し、最小許容液滴厚さＨｍｎをＷａ・｛（１−ｃｏｓθａ）／ｓｉｎθａ｝、最大許容液滴厚さＨｍｘを（Ｗａ＋Ｗｂ）・｛（１−ｃｏｓθｂ）／ｓｉｎθｂ｝＋Ｈｂとした。これに限らず、例えば液滴２０の表面を非球面として近似してもよく、最小許容液滴厚さＨｍｎ及び最大許容液滴厚さＨｍｘが、濡れ幅Ｗａ、隔壁幅Ｗｂ、隔壁厚さＨｂ、着弾面接触角θａ及び隔壁接触角θｂに基づいて導出可能なものであればよい。
・上記実施形態では、パターン、パターン形成面及びパターン形成領域をそれぞれ有機ＥＬ層１５、着弾面１１ａ及び有機ＥＬ層形成領域Ｓに具体化し、有機ＥＬ層形成材料を含む液滴２０を有機ＥＬ層形成領域Ｓ内に形成して有機ＥＬディスプレイ１を製造するようにした。

これに限らず、例えばパターン及びパターン形成面をそれぞれ有色のカラーフィルタ層及び透明基板２の一側面に具体化し、その一側面上にカラーフィルタ層を形成するための隔壁１４を形成することによって、パターン形成領域をカラーフィルタ層形成領域として構成するようにしてもよい。そして、カラーフィルタ層形成材料を含む液滴２０を同カラーフィルタ層形成領域内に形成してカラーフィルタを製造するようにしてもよい。

つまり、パターン形成面上の隔壁によって囲まれるパターン形成領域にパターン形成材料を含む液滴を形成してパターンを形成するパターン形成方法であって、液滴の着弾面接触角θａ及び隔壁接触角θｂに基づいて、同液滴の容量（目標容量）を決定するものであればよい。
・上記実施形態では、収容孔１３を円形孔として具体化したが、これに限らず、例えば図１０に示すように、四角形状の矩形孔として具体化してもよい。

尚、この際、濡れ幅Ｗａを有機ＥＬ素子１７の短軸方向にすることによって、少なくとも短軸方向全幅にわたり液滴２０を濡れ広げることができる。そして、長軸方向に沿って複数の液滴２０を形成することによって、着弾面１１ａ全面に均一な形状の有機ＥＬ層１５を形成することができる。つまり、液滴２０を形成する形成方向（例えば、上記長軸方向）に基づいて、濡れ幅Ｗａ及び隔壁幅Ｗｂの設定方向を選択するのが好ましい。
・上記実施形態では、隔壁１４を断面円弧状に形成したが、これに限らず、例えば図１１に示すように、断面台形状に形成するようにしてもよい。

尚、この際、上限容量を決定するために、収容孔１３の上側（陽極１１側と反対側）の内径Ｗｃを、濡れ幅Ｗａと同じく、予め定める所定の値に形成するのが好ましい。これによって、より正確な上限容量を決定することができ、パターン（有機ＥＬ層１５）の形状
の均一性をさらに向上することができる。
・上記実施形態では、隔壁１４を隔壁層１２のみで形成する構成にしたが、これに限らず、例えば陽極１１側に液滴２０に対する親液性を有した親液層を形成し、その親液層上に液滴２０に対する撥液性を有した撥液層を形成して、２層からなる隔壁層１２を形成するようにしてもよい。

これによれば、隔壁１４の着弾面１１ａ側（下側）で液滴２０を濡れ広げることができ、同隔壁１４の上側で液滴２０を撥液することができる。そのため、着弾面１１ａに対する濡れ性を向上することができ、液滴２０の漏れを確実に回避することができる。
・上記実施形態では、制御素子形成領域５にスイッチング用トランジスタＴ１及び駆動用トランジスタＴ２を備える構成にしたが、これに限定されるものでなく、所望の素子設計によって、例えば１つのトランジスタや多数のトランジスタ、あるいは多数のキャパシタからなる構成にしてもよい。
・上記実施形態では、圧電素子２９によって微小下層液滴Ｄｓを吐出するようにしたが、これに限定されるものでなく、例えば機能液供給室２７に抵抗加熱素子を設け、その抵抗加熱素子の加熱によって形成される気泡の破裂によって微小下層液滴Ｄｓを吐出するようにしてもよい。
・上記実施形態では、電気光学装置を有機ＥＬディスプレイ１として具体化したが、これに限定されるものでなく、例えば液晶パネル等であってもよく、あるいは平面状の電子放出素子を備え、同素子から放出された電子による蛍光物質の発光を利用した電界効果型ディスプレイ（ＦＥＤやＳＥＤ等）であってもよい。

本発明を具体化した有機ＥＬディスプレイを示す概略平面図。 同じく、画素を示す概略平面図。 同じく、発光素子形成領域を示す概略断面図。 同じく、発光素子形成領域を説明する概略断面図。 同じく、発光素子形成領域を説明する概略断面図。 同じく、発光素子形成領域を説明する概略断面図。 同じく、電気光学装置の製造工程を説明するフローチャート。 同じく、電気光学装置の製造工程を説明する説明図。 同じく、電気光学装置の製造工程を説明する説明図。 変更例における、発光素子形成領域を説明する説明図。 変更例における、発光素子形成領域の断面図。

符号の説明

１…電気光学装置としての有機ＥＬディスプレイ、２…透明基板、２ｓ…パターン形成面としての素子形成面、１４…隔壁、１５…パターンとしての有機エレクトロルミネッセンス層、１７…発光素子としての有機エレクロトルミネッセンス素子、液滴…２０、Ｓ…パターン形成領域としての有機ＥＬ層形成領域、Ｗａ…濡れ幅、Ｗｂ…隔壁幅。

Claims (12)

1. パターン形成面上にパターンを形成するための隔壁を形成し、前記隔壁によって囲まれるパターン形成領域にパターン形成材料を含む液滴を吐出してパターンを形成するようにしたパターン形成方法において、
   前記液滴の下限容量を前記パターン形成領域の一方向の幅及び前記パターン形成面に対する前記液滴の接触角に基づいて決定し、前記パターン形成領域に吐出する液滴の容量を前記下限容量以上にするようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
2. 請求項１に記載するパターン形成方法において、
   前記パターン形成領域の一方向の幅をＷａ、前記パターン形成面に対する前記液滴の接触角をθａとすると、
   前記パターン形成領域に吐出した前記液滴の頂点と前記パターン形成面との間の距離を、
   Ｗａ・｛（１−ｃｏｓθａ）／ｓｉｎθａ｝にする前記液滴の容量を前記下限容量にするようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
3. 請求項１又は２に記載するパターン形成方法において、
   前記パターン形成面に対して前記液滴を親液する親液性を付与するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
4. パターン形成面上にパターンを形成するための隔壁を形成し、前記隔壁によって囲まれるパターン形成領域にパターン形成材料を含む液滴を吐出してパターンを形成するようにしたパターン形成方法において、
   前記液滴の上限容量を前記パターン形成領域の一方向の幅、前記隔壁の前記一方向の幅、前記隔壁の頂点と前記パターン形成面との間の距離及び前記隔壁に対する前記液滴の接触角に基づいて決定し、前記パターン形成領域に吐出する液滴の容量を前記上限容量以下にするようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
5. 請求項４に記載するパターン形成方法において、
   前記パターン形成領域の一方向の幅をＷａ、前記隔壁の前記一方向の幅をＷｂ、前記隔壁の前記パターン形成面からの厚さをＨｂ、前記隔壁に対する前記液滴の接触角をθｂとすると、
   前記パターン形成領域に吐出した前記液滴の頂点と前記パターン形成面との間の距離を、
   （Ｗａ＋Ｗｂ）・｛（１−ｃｏｓθｂ）／ｓｉｎθｂ｝＋Ｈｂにする前記液滴の容量を、前記上限容量にするようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
6. 請求項４又は５に記載するパターン形成方法において、
   前記隔壁に対して前記液滴を撥液する撥液性を付与するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
7. パターン形成面上にパターンを形成するための隔壁を形成し、前記隔壁によって囲まれるパターン形成領域にパターン形成材料を含む液滴を吐出してパターンを形成するようにしたパターン形成方法において、
   前記液滴の下限容量を前記パターン形成領域の一方向の幅及び前記パターン形成面に対する前記液滴の接触角に基づいて決定し、前記液滴の上限容量を前記パターン形成領域の一方向の幅、前記隔壁の前記一方向の幅、前記隔壁の頂点と前記パターン形成面との間の距離及び前記隔壁に対する前記液滴の接触角に基づいて決定して、前記パターン形成領域に吐出する液滴の容量を前記下限容量以上であって、かつ前記上限容量以下にするように
   したことを特徴とするパターン形成方法。
8. パターン形成面上にパターンを形成するための隔壁を形成し、前記隔壁によって囲まれるパターン形成領域にパターン形成材料を含む液滴を吐出してパターンを形成するようにしたパターン形成方法において、
   前記パターン形成領域の一方向の幅をＷａ、前記隔壁の前記一方向の幅をＷｂ、前記隔壁の前記パターン形成面からの厚さをＨｂ、前記隔壁に対する前記液滴の接触角をθｂ、前記パターン形成領域に吐出した前記液滴の頂点と前記パターン形成面との間の距離をＨとすると、
   Ｗａ・｛（１−ｃｏｓθａ）／ｓｉｎθａ｝≦Ｈ≦（Ｗａ＋Ｗｂ）・｛（１−ｃｏｓθｂ）／ｓｉｎθｂ｝＋Ｈｂを満たす容量の液滴を前記パターン形成領域に吐出するようにしたことを特徴とするパターン形成方法。
9. 透明基板上にカラーフィルタ層を形成するようにしたカラーフィルタの製造方法において、
   請求項１〜８のいずれか１つに記載するパターン形成方法によってカラーフィルタ層を形成するようにしたことを特徴とするカラーフィルタの製造方法。
10. 請求項９に記載するカラーフィルタの製造方法によって製造したカラーフィルタ。
11. 透明基板上に発光素子を形成するようにした電気光学装置の製造方法において、
    請求項１〜８のいずれか１つに記載するパターン形成方法によって前記発光素子を形成するようにしたことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
12. 請求項１１に記載する電気光学装置の製造方法によって製造した電気光学装置。

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