(57)【要約】【課題】画素内膜厚のバラツキを抑制し、発光ムラを低減することができる、電気光学装置及び電子機器を提供する。【解決手段】基板と、基板上に設けられた駆動素子部と、駆動素子部を覆う下地層と、下地層上に設けられる隔壁と、下地層および隔壁により区画される複数の画素領域と、画素領域に配置され、機能液を塗布することで形成された機能層と、下地層上或いは下地層内部に配置され、駆動素子部により画素領域内で生じる段差を緩和させる段差緩和補助層と、を備える電気光学装置に関する。【選択図】図３
2016162583.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に設けられた駆動素子部と、前記駆動素子部を覆う下地層と、
前記下地層上に設けられる隔壁と、
前記下地層および前記隔壁により区画される複数の画素領域と、
前記画素領域に配置され、液滴吐出法により形成された機能層と、
前記下地層上或いは前記下地層内部に配置され、前記駆動素子部により前記画素領域内で生じる段差を緩和させる段差緩和補助層と、
を備える電気光学装置。
【請求項２】
前記下地層は、少なくとも一つの層間膜を含む積層構造を有する
請求項１に記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記駆動素子部は、少なくとも一つの配線層を含み、
前記段差緩和補助層は、前記配線層と同じ材料から形成された第１の緩和層を含む
請求項２に記載の電気光学装置。
【請求項４】
前記段差緩和補助層は、前記配線層と異なる材料から形成された第２の緩和層を含む
請求項２又は３に記載の電気光学装置。
【請求項５】
前記第２の緩和層は、絶縁材料から形成される
請求項４に記載の電気光学装置。
【請求項６】
前記段差緩和補助層が前記第１の緩和層および前記第２の緩和層を含む場合において、
前記第２の緩和層は、前記第１の緩和層に比べて膜厚が厚い
請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記第２の緩和層は、平面形状がドット状あるいはストライプ状である
請求項５又は６に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記段差緩和補助層が前記第１の緩和層および前記第２の緩和層を含む場合において、
前記第１の緩和層のみで所定の前記段差が緩和され、且つ、前記第１の緩和層は前記配線層に比べて膜厚が厚い
請求項５〜７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項９】
前記段差緩和補助層が前記第１の緩和層および前記第２の緩和層を含む場合において、
前記第２の緩和層のみで所定の前記段差が緩和され、且つ、前記第２の緩和層は前記配線層に比べて膜厚が厚い
請求項５〜７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１０】
前記段差緩和補助層が前記第１の緩和層および前記第２の緩和層を含む場合において、
前記第１の緩和層および前記第２の緩和層により前記段差が緩和され、且つ、前記第１の緩和層は前記配線層に比べて膜厚が厚い
請求項５〜７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１１】
前記段差緩和補助層が前記第１の緩和層および前記第２の緩和層を含む場合において、
前記第１の緩和層および前記第２の緩和層により所定の前記段差が緩和され、且つ、前記第２の緩和層は前記配線層に比べて膜厚が厚い
請求項５〜７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１２】
前記画素領域の全域において、前記下地層の表面の段差テーパー角が３０度以下である
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１３】
前記画素領域の全域において、前記下地層の表面に生じている高低差が５０ｎｍ以下である
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の電気光学装置を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気光学装置及び電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ：Electro Luminecent）素子や発光ポリマー素子などの有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）と呼ばれる発光素子を用いた電気光学装置の開発が進められている。また、有機ＥＬ素子は、自発光型であるため、視認性が高いだけでなく、薄くて軽く、耐衝撃性にも優れていることから、液晶表示装置に代わる表示デバイスとして注目されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１２３５４０号公報
【特許文献２】特開２００８−４１８９４号公報
【特許文献３】特開２００８−４１７４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、最近では、材料の無駄がなく、微細且つ容易にパターニングできる液滴吐出法を用い、有機ＥＬ素子を塗布膜により形成することが行われている。しかしながら、このように液滴吐出法を用いると、下層の段差の影響によって画素内において有機機能層（塗布膜）の膜厚にばらつきが生じてしまうことがある。画素内において膜厚がばらつくと、発光ムラが生じてしまい表示品位が低下してしまうおそれがある。
【０００５】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、画素内膜厚のバラツキを抑制し、発光ムラを低減することができる、電気光学装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１態様に従えば、基板と、前記基板上に設けられた駆動素子部と、前記駆動素子部を覆う下地層と、前記下地層上に設けられる隔壁と、前記下地層および前記隔壁により区画される複数の画素領域と、前記画素領域に配置され、液滴吐出法により形成された機能層と、前記下地層上或いは前記下地層内部に配置され、前記駆動素子部により前記画素領域内で生じる段差を緩和させる段差緩和補助層と、を備える電気光学装置が提供される。
【０００７】
第１態様に係る電気光学装置によれば、段差緩和補助層によって画素領域内で生じる段差が緩和されるので、液滴吐出法により形成された機能層の厚みを均一化させることができる。よって、画素内膜厚のバラツキを抑制し、発光ムラを低減することができる。
【０００８】
上記電気光学装置においては、前記下地層は、少なくとも一つの層間膜を含む積層構造を有するのが好ましい。
この構成によれば、積層構造の間に段差緩和補助層を配置することで、下地層内部に段差緩和補助層を配置する構造を容易に実現できる。
【０００９】
上記電気光学装置においては、前記駆動素子部は、少なくとも一つの配線層を含み、前記段差緩和補助層は、前記配線層と同じ材料から形成された第１の緩和層を含むのが好ましい。
この構成によれば、駆動素子部の配線層を形成するプロセスで段差緩和補助層を同時に形成することができる。
【００１０】
上記電気光学装置においては、前記段差緩和補助層は、前記配線層と異なる材料から形成された第２の緩和層を含むのが好ましい。
この構成によれば、第２の緩和層を形成する際、最適な材料を選択することができる。また、別工程で形成することでレイアウトの自由度が高くなるので、画素領域内で生じる段差を良好に緩和させることができる。
【００１１】
上記電気光学装置においては、前記第２の緩和層は、絶縁材料から形成されるのが好ましい。
この構成によれば、導電性を有する駆動素子部に対して第２の緩和層を接触させた状態とすることが可能である。よって、配線層間に生じる凹部を埋めるように第２の緩和層を形成することで配線間に生じる段差を良好に緩和することができる。
【００１２】
上記電気光学装置においては、前記段差緩和補助層が前記第１の緩和層および前記第２の緩和層を含む場合において、前記第２の緩和層は、前記第１の緩和層に比べて膜厚が厚いのが好ましい。
この構成によれば、例えば、絶縁材料からなる第２の緩和層が電極間に配置される場合において電極間の距離を大きくできるので、寄生容量を低下させることができる。
【００１３】
上記電気光学装置においては、前記第２の緩和層は、平面形状がドット状あるいはストライプ状であるのが好ましい。
この構成によれば、例えば、絶縁材料からなる第２の緩和層が電極間に配置される場合において表面積を少なくできるので、寄生容量を低下させることができる。
【００１４】
上記電気光学装置においては、前記段差緩和補助層が前記第１の緩和層および前記第２の緩和層を含む場合において、前記第１の緩和層のみで所定の前記段差が緩和され、且つ、前記第１の緩和層は前記配線層に比べて膜厚が厚くても良い。
あるいは、前記段差緩和補助層が前記第１の緩和層および前記第２の緩和層を含む場合において、前記第２の緩和層のみで所定の前記段差が緩和され、且つ、前記第２の緩和層は前記配線層に比べて膜厚が厚くても良い。
あるいは、前記段差緩和補助層が前記第１の緩和層および前記第２の緩和層を含む場合において、前記第１の緩和層および前記第２の緩和層により前記段差が緩和され、且つ、前記第１の緩和層は前記配線層に比べて膜厚が厚くても良い。
あるいは、前記段差緩和補助層が前記第１の緩和層および前記第２の緩和層を含む場合において、前記第１の緩和層および前記第２の緩和層により所定の前記段差が緩和され、且つ、前記第２の緩和層は前記配線層に比べて膜厚が厚い
この構成によれば、画素領域内で生じる段差を良好に緩和させることができる。
【００１５】
本発明の第２態様に従えば、上記第１態様に係る電気光学装置を備える電子機器が提供される。
【００１６】
第２態様に係る電子機器によれば、上記第１態様に係る電気光学装置を備えるので、本電子機器は表示品質に優れた信頼性の高いものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電気光学装置の回路構成を示す模式図。
【図２】画素領域の平面構造を示す透視平面図。
【図３】画素領域の断面構造を示す図。
【図４】下地層における段差高さおよびテーパー角の許容範囲の説明図。
【図５】（ａ）、（ｂ）はインクジェットヘッドの構成を示す図。
【図６】第２実施形態に係る画素領域の断面構造を示す図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は変形例に係る第２段差緩和補助層の形状を示す図。
【図８】変形例係る画素電極周辺部の断面構成を示す図。
【図９】携帯電話の一例を示す斜視図。
【図１０】腕時計の一例を示す斜視図。
【図１１】携帯型情報処理装置の一例を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに必ずしも限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００１９】
（電気光学装置）
先ず、本発明の一実施形態として図１に示す電気光学装置１の回路構成について説明する。なお、図１は、電気光学装置１の回路構成を示す模式図である。
【００２０】
電気光学装置１は、図１に示すように、基板１００の面上に、所定の間隔で並ぶ複数の走査線１０１と、複数の走査線１０１に対して空間を隔ててほぼ直角に交差する方向に所定の間隔で並ぶ複数の信号線１０２と、複数の信号線１０２に対して空間を隔ててほぼ平行な方向に所定の間隔で並ぶ複数の電源線１０３とを含む配線を備えている。また、複数の走査線１０１と複数の信号線１０２の各交点付近において、複数の画素領域Ａがマトリックス状に配列した状態で設けられている。
【００２１】
各信号線１０２には、シフトレジスター、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備える信号側駆動回路１０４が接続されている。また、各走査線１０１には、シフトレジスター及びレベルシフタを備える走査側駆動回路１０５が接続されている。
【００２２】
各画素領域Ａには、走査線１０１を介して走査信号が供給されるスイッチング用ＴＦＴ１０６と、このスイッチング用ＴＦＴ１０６を介して信号線１０２から供給される画素信号を保持する保持容量１０７と、この保持容量１０７によって保持された画素信号が供給される駆動用ＴＦＴ１０８と、この駆動用ＴＦＴ１０８を介して電源線１０３に電気的に接続したときに電源線１０３から駆動電流が流れ込む画素電極（陽極）１０９と、この画素電極１０９と対向する対向電極（陰極）１１０と、画素電極１０９と対向電極１１０との間に挟み込まれた機能層１０とが設けられている。
【００２３】
以上のような構成を有する電気光学装置１では、走査線１０１が駆動されてスイッチング用ＴＦＴ１０６がオンになると、そのときの信号線１０２の電位が保持容量１０７に保持される。また、この保持容量１０７の状態に応じて、駆動用ＴＦＴ１０８のオン・オフの状態が決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１０８のチャネルを介して、電源線１０３から画素電極１０９に電流が流れ、さらに機能層１０を介して対向電極（陰極）１１０に電流が流れる。機能層１０は、この流れる電流量に応じて発光する。このような画素領域Ａでの発光を制御することで所望の画像を表示することができる。
【００２４】
なお、電気光学装置１には、基板１００側から光を取り出すボトムエミッション構造と、基板１００とは反対側から光を取り出すトップエミッション構造とがある。
近年では、電気光学装置は、ＴＶ、タブレット、スマートフォン等すべての用途において高精細化が要求されている。このように高精細になると画素開口率が低下しディスプレイの輝度低下などの品位低下を招くおそれがある。本実施形態の電気光学装置１では、これを解決するために、トップエミッション構造を採用した。これにより、配線上にも画素領域Ａを形成し開口率を稼ぐことを可能とした。
【００２５】
次に、上記電気光学装置１の画素領域Ａにおける具体的な構造について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は、画素領域Ａの平面構造を示す透視平面図である。図３は、画素領域Ａの断面形状において、代表的な断面構造を模式的に一つの図で表した断面図であり、画素領域Ａ内において生じる、各断面構造間の高さの違いを表現したものである。なお、図３においては、封止基板の図示を省略している。
【００２６】
本実施形態の電気光学装置１は、トップエミッション構造を採用した例であり、基板１００としてガラス基板を用いている。なお、トップエミッション構造を採用した場合、基板１００にはガラス基板の他にも、半導体材料（単結晶Ｓｉ、Ｇａ、Ｇｅ等）やセラミックス材料や金属材料などからなる光透過性を有しない基板を用いることができる。
【００２７】
具体的に、この電気光学装置１は、図２及び図３に示すように、上述した基板１００の面上に、駆動素子部１１と、駆動素子部１１を含み基板面１００ａを覆う下地層３０と、機能素子部１２とを順次積層した構造を有している。
【００２８】
駆動素子部１１は、基板１００の面上に形成された、図１で示した各種の配線１０１〜１０３や、スイッチング用ＴＦＴ１０６、保持容量１０７、駆動用ＴＦＴ１０８等を含む。本実施形態において、駆動素子部１１は、各画素領域Ａの周辺部に配置されている（図２参照）。すなわち、各画素領域Ａは中央部分の平坦性が高いものとなっている。
【００２９】
駆動用ＴＦＴ１０８は、基板１００の面上に形成された半導体層１７と、ゲート電極１３と、ソース電極１４と、ドレイン電極１５と、を有している。ゲート電極１３は、スイッチング用ＴＦＴ１０６のドレイン電極（図示せず。）と電気的に接続されている。半導体層１７の上には、ゲート絶縁膜１６を介してゲート電極１３が設けられている。
【００３０】
ソース電極１４とドレイン電極１５とは、ゲート絶縁膜１６に形成されたコンタクトプラグ１６ａ，１６ｂを介して半導体層１７のソース領域とドレイン領域とに電気的に接続されている。
【００３１】
ゲート絶縁膜１６の上には、ゲート電極１３の他、駆動素子部１１を構成する第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２が配置されている。第１層メタル１１Ａ１は、上記駆動素子部１１の構成要素（例えば、図１に示した配線１０１〜１０３等の一部）を含むものである。第１層メタル１１Ａ２は、例えば、保持容量１０７の容量電極を構成するものである。
【００３２】
本実施形態では、画素領域Ａの開口部４０の周辺領域に駆動素子部１１を配置している。そのため、開口部４０の周辺領域では、上述した各種の配線１０１〜１０３や保持容量１０７等が立体的に重なり合って配置されたものとなっている。
【００３３】
例えば、電源線１０３の比抵抗を抑えるため、この電源線１０３を２層配線とした場合や、高精細化のため配線の線幅を細くした場合には、電源線１０３の高さ方向の寸法が更に増加することになる。この場合、下地層３０は、駆動素子部１１を覆っている開口部４０（画素領域Ａ）の周辺領域において段差が生じ易くなる。
【００３４】
本実施形態では、下地層３０内における、駆動素子部１１によって大きな段差が生じる領域に、段差緩和補助層３５を配置することで段差を緩和するようにしている。これにより、下地層３０上に形成される画素電極１０９、該画素電極１０９上に形成される機能層１０の膜厚均一性を高めている。
【００３５】
本実施形態において、機能層１０は後述のように液滴吐出法を用いて形成される。液滴吐出法は、液状の機能液を吐出（塗布）し、乾燥、焼成することによって機能膜が形成される。液滴吐出法としては、例えば、インクジェット装置を用いたインクジェット法等が例示できる。
したがって、機能液が塗布された際、下地表面（画素電極１０９）の段差を緩和することにより、機能膜の下地形状に対する追従性が向上する。その結果、機能膜の膜厚均一性が向上する。
【００３６】
一方、画素領域Ａ内において、下地層３０の表面に生じる段差をなくすことは難しい。そのため、段差緩和補助層３５を用いた場合でも、下地層３０の表面に生じる段差を完全になくすことは難しい。本発明者は、下地層３０において、上層に形成される機能層１０の膜厚均一性に影響を与えない段差高さおよびテーパー角の条件を見出した。この条件を満たせば、液滴吐出法で塗布された機能膜の下地形状に対する追従性が高くなるので、膜厚均一性が高い機能層１０を形成することができるとの知見を得た。
本実施形態において、表面に塗布された機能膜（機能層１０の形成材料）の追従性が高く、均一な膜厚の機能層１０を形成できる下地の状態を平坦性が高い状態という。
【００３７】
ここで下地層３０における段差高さおよびテーパー角の許容範囲について説明する。
図４（ａ）は、下地層３０における段差高さ及びテーパー角度の関係を示すグラフであり、図４（ｂ）は図４（ａ）のグラフを説明するための図である。なお、図４（ａ）、（ｂ）において、Ｘは段差高さが最大値から最小値まで変化する際の距離を示し、Ｙは段差高さを示し、θはテーパー角を示している。
【００３８】
本発明者らは、厚さ５００ｎｍ程度の構造物（例えば、配線１０１〜１０３等）であれば下地層３０で覆うことによって段差高さを図４（ａ）、（ｂ）に示す５０ｎｍまで低減できることを確認した。なお、段差高さは、例えば、触針式の段差計により表面形状を測定することで求められる。
【００３９】
ここで、機能層１０の膜厚にバラツキが生じるか否か（すなわち、下地層３０の平坦性が高いか否か）は、段差高さのみならず、図４（ａ）、（ｂ）に示す距離Ｘも関係している。すなわち、段差高さが５０ｎｍであっても、距離Ｘが短いと、段差の側面が急峻に立ち上がった形状（テーパー角θが大きい形状）となってしまう。なお、テーパー角θは、上述のように触針式の段差計により針を走査して求めた高さに基づいて算出可能である。
これに対し、本発明者は、距離Ｘが９０ｎｍより大きくすれば、テーパー角θが３０°より小さくなって、段差の側面が十分になだらかとすることができることを確認した。
すなわち、テーパー角θが３０°より小さくなれば、インク（機能層１０の構成材料であるインク）の下地に対する追従性が得られる（機能層１０の膜厚均一性が得られる）ことを確認した。すなわち、３０°以上のテーパー角θではインクの追従性（下地層３０の平坦性）が得られないことを見出した。
【００４０】
以上の知見に基づき、本実施形態では、画素領域Ａの開口部４０内で下地層３０に生じる段差高さ（高低差）を所定値以下（５０ｎｍ以下）とするとともに、段差によるテーパー角が所定角度以下（３０°以下）となるように、段差緩和補助層３５の厚さあるいは設置場所を設定している。これにより、下地層３０上に液滴吐出法を用いて形成した機能層１０の膜厚バラツキを低減させている。
【００４１】
下地層３０は、ゲート絶縁膜１６と、第１の層間絶縁膜３１と、第２の層間絶縁膜３２とを含む積層構造からなる。ゲート絶縁膜１６は、例えばＳｉＯ２やＴｉＯ２などの無機絶縁材料から構成される。第１の層間絶縁膜３１及び第２の層間絶縁膜３２は、例えば、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等の耐熱性及び絶縁性を有する有機材料から構成されている。
【００４２】
第１の層間絶縁膜３１は、第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２の上に設けられている。上述のように第１層メタル１１Ａ２は、保持容量１０７を構成するため、第１層メタル１１Ａ１よりも上方に配置されている。そのため、第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２は、互いの上面の高さが異なった状態となっている。
【００４３】
本実施形態において、段差緩和補助層３５は、第１段差緩和補助層３５Ａおよび第２段差緩和補助層３５Ｂを含んでいる。第１段差緩和補助層３５Ａは、第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２の間に配置されている。なお、第１段差緩和補助層３５Ａは、第１の層間絶縁膜３１によって覆われている。
【００４４】
第１段差緩和補助層３５Ａは、第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２の間に生じる段差を埋め込んで平坦化して緩和する。これにより、第１の層間絶縁膜３１は、第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２の間に生じる段差が緩和されたものとなっている。
【００４５】
本実施形態において、第１段差緩和補助層３５Ａは、第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２と同じ材料である金属材料（例えば、Ａｌ、Ａｇ等）で形成されている。すなわち、第１段差緩和補助層３５Ａは、特許請求の範囲における「第１の緩和層」に相当する。第１段差緩和補助層３５Ａは、第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２を形成するパターニング工程と同じ工程で形成可能である。よって、第１段差緩和補助層３５Ａを形成するためにフォトリソ工程を変更する必要が無いので、簡便なプロセスで形成することができる。
なお、第１段差緩和補助層３５Ａは、第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２を形成するパターニング工程と別構成で形成しても良い。この場合、膜厚制御の自由度が向上するので、第１段差緩和補助層３５Ａを第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２より厚くしたり、薄くしたりすることが簡便に行うことができる。
【００４６】
第１の層間絶縁膜３１の上には、第２層メタル１１Ｂ１、１１Ｂ２、ソース電極１４、ドレイン電極１５が配置されている。第２層メタル１１Ｂ１、１１Ｂ２は、上記駆動素子部１１の構成要素（例えば、配線１０１〜１０３等の一部）を含むものである。第２層メタル１１Ｂ１は、第１の層間絶縁膜３１を介して、第１層メタル１１Ａ１の上に配置されている。
【００４７】
第２層メタル１１Ｂ２は、第１の層間絶縁膜３１を介して、第１段差緩和補助層３５Ａの上に配置されている。本実施形態では、第１段差緩和補助層３５Ａが形成されているので、第２層メタル１１Ｂ２、１１Ｂ１の互いの上面の高さがほぼ一致している。
【００４８】
本実施形態では、第１の層間絶縁膜３１を介して第１層メタル１１Ａ２の上に第２段差緩和補助層３５Ｂが配置されている。第２段差緩和補助層３５Ｂは、画素領域Ａの開口端部の高さを中心部の高さよりも高くしている。なお、画素領域Ａの開口端部および中心部における高さの差は、５０ｎｍ以下となっている。本実施形態において、段差高さとは、基準面（基板１００の表面）から下地層３０の表面までの高さをいう。
【００４９】
第２の層間絶縁膜３２は、第２層メタル１１Ｂ１、１１Ｂ２の上に設けられている。上述のように第２層メタル１１Ｂ１、１１Ｂ２の上面の高さがほぼ一致しているため、第２の層間絶縁膜３２の上面はほぼ平坦な面となる。
【００５０】
本実施形態において、第２段差緩和補助層３５Ｂは、第２層メタル１１Ｂ１、１１Ｂ２と同じ材料である金属材料（例えば、Ａｌ、Ａｇ等）で形成されている。すなわち、第２段差緩和補助層３５Ｂは、特許請求の範囲における「第１の緩和層」に相当する。第２段差緩和補助層３５Ｂは、第２層メタル１１Ｂ１、１１Ｂ２を形成するパターニング工程と同じ工程で形成可能である。よって、第１段差緩和補助層３５Ａを形成するためにフォトリソ工程を変更する必要が無いので、簡便なプロセスで形成することができる。
なお、第２段差緩和補助層３５Ｂは、第２層メタル１１Ｂ１、１１Ｂ２を形成するパターニング工程と別構成で形成しても良い。この場合、膜厚制御の自由度が向上するので、第２段差緩和補助層３５Ｂを第２層メタル１１Ｂ１、１１Ｂ２より厚くしたり、薄くしたりすることが簡便に行うことができる。
【００５１】
機能素子部１２は、下地層３０の面上に、上述した画素電極１０９と、機能層１０と、対向電極１１０とを順次積層することによって、有機ＥＬ素子部を構成している。画素電極１０９は、アノード電極として、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明電極材料を用いて矩形状に形成されている。
【００５２】
画素電極１０９は、下地層３０に形成されたコンタクト部２１を介してドレイン電極１５と電気的に接続されている。対向電極１１０は、カソード電極として、低仕事関数の金属であるアルカリ金属やアルカリ土類金属、あるいは、ＭｇＡｇやＬｉＦ、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などによって形成された透明導電材料からなるものであって、画素電極１０９に対向して設けられている。
【００５３】
本実施形態ではトップエミッション構造を採用するため、ＩＴＯなどの透明電極材料からなる画素電極１０９の下側に、例えばＡｌ等の金属材料からなる光反射膜（図示せず。）が設けられている。なお、画素電極１０９が光反射特性を有する金属材料（Ａｌ）から構成される場合は、光反射膜を省略することが可能である。
【００５４】
機能層１０は、少なくとも発光層９を含む複数の薄膜を積層することによって構成されている。具体的に、本実施形態の機能層１０は、正孔注入層（ＨＩＬ）７、正孔輸送層（ＨＴＬ）８、発光層（ＥＭＬ）９を含む複数の薄膜を積層することによって形成されている。
【００５５】
正孔注入層７、正孔輸送層８は、例えば、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルフォン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の分散液、すなわち、ポリスチレンスルフォン酸を分散媒として、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液等の液状材料を乾燥、焼成することによって形成されている。
【００５６】
発光層９は、蛍光あるいは燐光を発光することが可能な公知の発光材料により形成されている。ここで、発光層９の形成材料としては、例えば、（ポリ）フルオレン誘導体（ＰＦ）、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体（ＰＰＶ）、ポリフェニレン誘導体（ＰＰ）、ポリパラフェニレン誘導体（ＰＰＰ）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）、ポリチオフェン誘導体、ポリメチルフェニルシラン（ＰＭＰＳ）などのポリシラン系などが好適に用いられる。また、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素などの高分子系材料や、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、キナクリドン等の低分子材料をドープして用いることもできる。さらに、Ｉｒ（ｐｐｙ）３などの燐光材料を用いることもできる。
【００５７】
なお、発光層９については、カラー表示を行う場合、画素領域Ａ毎に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色光に対応した有機材料を含む薄膜を形成することによって、それぞれの発色を異ならせることが可能である。また、基板１００の上には、この機能素子部１２が形成された面上を覆うシール層及び封止基板（不図示）が設けられている。
【００５８】
機能素子部１２は、機能層１０が形成される領域を区画する隔壁２４を有している。
機能層１０は、この隔壁２４によって形成された開口部４０の内側に配置した、薄膜毎に種類の異なる機能材料を含む機能液を乾燥、焼成することによって形成される。
【００５９】
隔壁２４は、図３に示したように、無機隔壁２４ａと、無機隔壁２４ａ上に形成された有機隔壁２４ｂと、を含む。隔壁２４は、画素電極１０９を画素領域Ａごとに区画し、かつ画素電極１０９の上面を露出させる開口部（画素開口部）４０が形成されている。
【００６０】
なお、有機隔壁２４ｂは、例えば、その高さが２μｍとなっており、一方、無機隔壁２４ａは有機隔壁２４ｂに比べて十分に薄く形成されている。したがって、隔壁２４の高さとしては、有機隔壁２４ｂの高さによってほぼ決定されることになる。
【００６１】
無機隔壁２４ａは、ＳｉＯ２等の絶縁性の無機材料によって形成されたもので、その表面に親液化処理が施され、濡れ性が向上させられたことにより、親液性を有したものとなっている。有機隔壁２４ｂは、例えば下地層３０と同じ有機材料によって形成されたもので、その表面に撥液化処理（ＣＦ４処理）が施されたことにより、撥液性を有したものとなっている。
【００６２】
有機隔壁２４ｂは、無機隔壁２４ａを覆って形成されたもので、その開口形状が隔壁２４全体の開口部４０の開口形状となっている。なお、本例では、有機隔壁２４ｂはその開口部の内面がテーパー面となっている。
【００６３】
本実施形態では、液滴吐出法を用いて、有機材料を溶解または分散させてなる液状体（インク）を隔壁２４の開口部４０内に吐出した後、乾燥、焼成することで上記機能層１０を形成している。
【００６４】
図５（ａ）は、液滴吐出法により液滴を吐出する液滴吐出装置に備えられた液滴吐出ヘッド５１の断面図である。この液滴吐出ヘッド５１には、液状体を収容する液体室５２に隣接して、ピエゾ素子５３が設けられている。液体室５２には、液状体を収容する材料タンクを含む液状体供給系５５を介して、液状体が供給されるようになっている。ピエゾ素子５３は、駆動回路５４に接続されており、この駆動回路５４を介してピエゾ素子５３に電圧を印加し、ピエゾ素子５３を変形させる。これにより、液体室５２を変形して内圧を高め、ノズル５６から液状体の液滴を吐出する。すなわち、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子５３の歪み量を制御し、液状体の吐出量を制御するようになっている。
【００６５】
また、この液滴吐出ヘッド５１は、図５（ｂ）に示すようにその下面に多数のノズル５６を、一定間隔で一列（あるいは複数列）に配置した、マルチノズルタイプのものである。これらノズル５６からは、それぞれ独立して、機能層１０の形成材料となる機能液（液状体）の液滴が吐出されるようになっている。
【００６６】
ところで、液滴吐出法を用いて形成される機能層１０の膜厚は、開口部４０内に生じている段差の影響を受けやすい。すなわち、開口部４０の底面の平坦性が低く所定範囲以上（上述の５０ｎｍ以上の段差）の段差が生じていると、開口部４０内に配置された液状体を乾燥、焼成することで形成した機能層１０の膜厚のバラツキが大きくなってしまう。
このように、機能層１０の膜厚にバラツキが生じると、画素内での発光ムラによる発光輝度の均一性が低下してしまう。
【００６７】
これに対し、本実施形態では、駆動素子部１１を構成する各種配線等を画素領域Ａの開口部４０の周辺に集中して配置することで、該画素領域Ａの中央部分における下地層３０および該下地層３０上に形成された画素電極１０９の平坦性を向上させている。
【００６８】
液滴吐出法を用いて、隔壁２４の開口部４０内に液状体を吐出した際、画素領域Ａの中央部分において液状体が平坦な液膜を形成するようになる。よって、画素領域Ａの中央部分において機能層１０は平坦性の高い膜を形成することができる。
【００６９】
また、開口部４０（画素領域Ａ）の周辺領域において下地層３０が駆動素子部１１を覆っているため、下地層３０の上面の平坦性が低下するおそれがある。これに対し、本実施形態では、開口部４０の周辺領域において下地層３０内に段差緩和補助層３５を配置することで、下地層３０の表面に生じる段差を緩和することが可能である。よって、下地層３０上に形成された画素電極１０９は、表面の平坦性が高いものとなっている。
【００７０】
具体的に、上記液滴吐出ヘッド５１を用いた液滴吐出法により、正孔注入層７及び正孔輸送層８の形成材料であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの分散液を、開口部４０内に所定量吐出し、これによって画素電極１０９の露出面上に配する。
【００７１】
その後、乾燥処理、次いで、焼成処理を例えば２００℃で１０分間程度行うことにより、機能層１０の一部の薄膜を構成する正孔注入層７及び正孔輸送層８を、例えば、厚さ２０ｎｍ〜１００ｎｍ程度に形成する。
【００７２】
本実施形態によれば、上述のように、画素電極１０９における表面の平坦性が高いため、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの分散液は開口部４０内においてほぼ平坦な液膜を形成することができる。したがって、正孔注入層７及び正孔輸送層８は、画素領域Ａの中央部分および周辺部分を含む全域において平坦性の高い膜を形成することができる。
【００７３】
次いで、この正孔注入層７及び正孔輸送層８上に、発光層９を形成する。この発光層９の形成工程においても、上記の正孔注入層７及び正孔輸送層８の形成工程と同様に、液滴吐出法である液滴吐出法で行う。
【００７４】
その後、例えば、窒素雰囲気中にて１３０℃で３０分間程度熱処理を行い、隔壁２４に形成された開口部４０内、すなわち画素領域Ａ上に、機能層１０を構成する機能膜となる発光層９を、厚さ５０ｎｍ〜２００ｎｍ程度に形成する。なお、発光層９の形成材料中に用いる溶媒としては、正孔注入層７及び正孔輸送層８を再溶解させないもの、例えば、キシレンあるいはシクロヘキシルベンゼンなどが好適に用いられる。
【００７５】
本実施形態によれば、上述のように、画素電極１０９における表面の平坦性が高いことで平坦な正孔注入層７及び正孔輸送層８が形成されているため、発光層９の形成材料は開口部４０内においてほぼ平坦な液膜を形成することができる。したがって、発光層９は、画素領域Ａの中央部分および周辺部分を含む全域において平坦性の高い膜を形成することができる。
【００７６】
次いで、発光層９及び有機隔壁２４ｂを覆って透明導電材料を成膜し、対向電極１１０を形成する。この対向電極１１０の形成では、正孔注入層７及び正孔輸送層８や発光層９の形成とは異なり、真空蒸着法等で行うことにより、画素領域Ａにのみ選択的に形成するのでなく、基板１００のほぼ全面に対向電極１１０を形成する。
【００７７】
その後、対向電極１１０上に接着剤を用いて接着層（不図示）を形成し、さらにこの接着層によって封止基板（不図示）を接着し、封止を行う。これにより、電気光学装置１が得られる。
【００７８】
以上のように、本実施形態によれば、画素領域Ａ内において、機能層１０（正孔注入層７、正孔輸送層８、発光層９）の膜厚ムラを抑えることにより、表示性能を向上させることができる。
【００７９】
また、本実施形態の電気光学装置１では、画素領域Ａ内で生じる下地層３０の高低差による影響を抑えつつ、各薄膜の膜厚の均一性を確保することができる。その結果、上述のように、発光輝度の均一性の更なる向上を図ることが可能である。そのため、基板１００とは反対側から光を取り出すトップエミッション構造に適用するのに好適である。
【００８０】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。図６は本実施形態の電気光学装置１Ａの画素領域Ａ１の断面構造を示す断面図である。本実施形態と上記実施形態との違いは、段差緩和補助層の材質であり、それ以外は共通である。そのため、以下では、上記実施形態と共通の部材および構成については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略する。
【００８１】
図６に示すように、本実施形態においても、下地層３０内における、駆動素子部１１によって大きな段差が生じる領域に、段差緩和補助層１３５を配置することで段差を緩和するようにしている。
【００８２】
本実施形態において、段差緩和補助層１３５は、第１段差緩和補助層１３５Ａおよび第２段差緩和補助層１３５Ｂを含んでいる。
【００８３】
第１段差緩和補助層１３５Ａは、第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２と異なる材料である、絶縁材料から構成されている。すなわち、第１段差緩和補助層１３５Ａは、特許請求の範囲における「第２の緩和層」に相当する。第１段差緩和補助層１３５Ａは、第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２を形成するパターニング工程と別工程で形成可能である。よって、レイアウトの自由度が高くなるので、画素領域Ａ内で生じる段差を良好に緩和させることができる。なお、第１段差緩和補助層１３５Ａは絶縁性を有するため、他の配線１０１〜１０３等に接触した状態に配置することができる。よって、下地層３０内の所望の位置に形成することができる。
【００８４】
なお、第１段差緩和補助層１３５Ａは、第１層メタル１１Ａ１、１１Ａ２と同じ材料である、金属材料（例えば、Ａｌ、Ａｇ等）で形成されていても良い。なお、この場合、第１段差緩和補助層１３５Ａは、特許請求の範囲における「第１の緩和層」に相当する。これによれば、第１段差緩和補助層１３５Ａを形成するためにフォトリソ工程を変更する必要が無くなり、簡便なプロセスで形成することができる。
【００８５】
また、第２段差緩和補助層１３５Ｂは、第２層メタル１１Ｂ１、１１Ｂ２と異なる材料である、絶縁材料から構成されている。すなわち、第２段差緩和補助層１３５Ｂは、特許請求の範囲における「第２の緩和層」に相当する。第２段差緩和補助層１３５Ｂは、第２層メタル１１Ｂ１、１１Ｂ２を形成するパターニング工程と別工程で形成可能である。よって、レイアウトの自由度が高くなるので、画素領域Ａ内で生じる段差を良好に緩和させることができる。なお、第２段差緩和補助層１３５Ｂは絶縁性を有するため、他の配線１０１〜１０３等に接触した状態に配置することができる。よって、下地層３０内の所望の位置に形成することができる。
【００８６】
ところで、第１層メタル１１Ａ２と画素電極１０９との間には絶縁材料が配置されているため、寄生容量が存在する。本実施形態では、第１層メタル１１Ａ２と画素電極１０９との間に配置される第２段差緩和補助層１３５Ｂとして、誘電率の低い絶縁材料を選択するようにしている。例えば、通常、絶縁材料として利用される、ＳｉＯ２、ＳｉＮに代えて、ポリイミド等の誘電率が低い材料を用いて第２段差緩和補助層１３５Ｂを形成すれば良い。
【００８７】
また、第２段差緩和補助層１３５Ｂは、第１段差緩和補助層１３５Ａに比べて、膜厚を相対的に厚くするのが望ましい。このようにすれば、第１層メタル１１Ａ２と画素電極１０９との距離が拡がるので、寄生容量を下げることができる。
【００８８】
また、第１層メタル１１Ａ２と画素電極１０９との間の寄生容量を下げる方法としては、例えば、第２段差緩和補助層１３５Ｂをベタ膜状に形成するのではなく、図７（ａ）に示すようなドット状、図７（ｂ）、（ｃ）に示すようなストライプ状に形成するようにしても良い。なお、図７（ｂ）と図７（ｃ）との違いは、ストライプ方向が９０度異なる点である。
【００８９】
図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した第２段差緩和補助層１３５Ｂによれば、図８（ａ）に示すように、凹部１３６の面積分だけ絶縁材料が減るので、寄生容量を低下させることができる。
【００９０】
画素電極１０９と第２段差緩和補助層１３５Ｂとの間には第２の層間絶縁膜３２が形成されている。第２の層間絶縁膜３２は、絶縁層の機能だけではなく、例えば有機樹脂などを塗布法（スピンコートやスリット等）で形成した場合、下地の層に対しての平坦化層との役割を担っている。その際、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したように、第２段差緩和補助層１３５Ｂをドット状あるいはストライプ状に配置する事で一定の周期で不連続のパターン配置を実現することで、上層である第２の層間絶縁膜３２がより平坦化される効果を得ることができる。
【００９１】
例えば、駆動素子部１１を覆う下地層３０は、該駆動素子部１１の設計次第で第１層メタル１１Ａ１、Ａ１および第２層メタル１１Ａ２，Ｂ２のレイアウトや積層構造が複雑になる。すると、第２の層間絶縁膜３２を形成する直前の膜面（下地層３０の表面）に凹凸が生じやすくなる。この場合、第２段差緩和補助層１３５Ｂをベタ膜状で形成すると、図８（ｂ）に示すように、該第２段差緩和補助層１３５Ｂ上の第２の層間絶縁膜３２も表面に段差が生じる。
【００９２】
これに対し、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示したように、第２段差緩和補助層１３５Ｂを一定の周期で不連続のパターン配置とすれば、第２段差緩和補助層１３５Ｂの上面は下地層３０の凹凸の影響を受け難くなる。よって、第２段差緩和補助層１３５Ｂとして濡れ性がより高い材料を用いれば、結果的に第２の層間絶縁膜３２の膜厚均一性が向上し、結果的に、該第２の層間絶縁膜３２上に形成される画素電極１０９および該画素電極１０９上に形成される機能層１０の膜厚均一性を高めることができる。
【００９３】
なお、図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した、ドット形状およびストライプ形状の周期（ライン＆スペース）をより高周期（高精細）にすることでより大きな効果が得られる。なお、第２の層間絶縁膜３２の平坦性を向上させる効果を得る場合、ストライプ形状よりドット形状の方を選択した方が好ましい。
【００９４】
（電子機器）
次に、上記電気光学装置１を備える電子機器の具体例について、図９、図１０及び図１１を参照して説明する。
図９は、携帯電話２００の一例を示す斜視図である。携帯電話２００は、図９に示すように、携帯電話本体２０１を備え、この携帯電話本体２０１に設けられた表示部２０２に上記電気光学装置１を用いた例である。
【００９５】
図１０は、腕時計３００の一例を示す斜視図である。腕時計３００は、図１０に示すように、時計本体３０１を備え、この時計本体３０１に設けられた表示部３０２に上記電気光学装置１を用いた例である。
【００９６】
図１１は、パーソナルコンピューターなどの携帯型情報処理装置４００の一例を示す斜視図である。携帯型情報処理装置４００は、図１１に示すように、装置本体４０１を備え、この装置本体４０１に設けられた表示部４０２に上記電気光学装置１を用いた例である。
【００９７】
また、上記電気光学装置１を備えた電子機器としては、それ以外にも、例えば、デジタルスチルカメラ、車載用モニタ、デジタルビデオカメラ、ビューファインダー型またはモニタ直視型のビデオテープレコーダー、カーナビゲーション装置、ページャー、電子手帳、電卓、ワークステーション、テレビ電話機、ＰＯＳ端末機などの表示部を備えた電子機器を挙げることができる。
【００９８】
なお、本発明は、上記実施形態のものに必ずしも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る。
例えば、上記実施形態では、段差緩和補助層３５、１３５を下地層３０の内部に配置すること（埋め込むこと）で下地層３０の上面を平坦化する場合を例に挙げたが、段差緩和補助層３５、１３５を下地層３０の上面に設置することで下地層３０の上面、すなわち、画素電極１０９を形成する面の段差を低減するようにしてもよい。
【００９９】
例えば、上記実施形態では、隔壁２４が無機隔壁２４ａと有機隔壁２４ｂとを備えた２段構造となっているが、このような構造に必ずしも限定されるものではなく、機能膜を形成する薄膜に合わせて、段差部の構造や配置、数などを適宜変更することが可能である。
【０１００】
また、上記実施形態では、電気光学装置の一例として、有機ＥＬ素子を有する電気光学装置を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電気的な作用により光学特性が変化する電気光学装置に対して幅広く適用することが可能である。
【０１０１】
また、上記実施形態では、アクティブマトリックス型の電気光学装置としてＴＦＴを駆動素子やスイッチング素子として用いた場合を説明したが、駆動素子やスイッチング素子としてＴＦＤ（薄膜ダイオード）を用いることもできる。また、アクティブマトリックス型の電気光学装置ではなく、パッシブマトリックス型の電気光学装置にも同様に適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
Ａ，Ａ１…画素領域、１，１Ａ…電気光学装置、１０…機能層、１１…駆動素子部、１１Ａ１，１１Ａ２…第１層メタル、１１Ｂ１，１１Ｂ２…第２層メタル、１００…基板、２４…隔壁、３０…下地層、３１…第１の層間絶縁膜、３２…第２の層間絶縁膜、３３…コンタクトホール、３５，１３５…段差緩和補助層、３５Ａ，１３５Ａ…第１段差緩和補助層、３５Ｂ，１３５Ｂ…第２段差緩和補助層、１００…基板、１０８…駆動用ＴＦＴ（スイッチング素子）、１０９…画素電極。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2016162583.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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