(57)【要約】【課題】プラスチックフィルムの上に所望の有機ＴＦＴと有機ＥＬ素子が高歩留りで安定して形成されるフレキシブル有機ＥＬディスプレイを提供する。【解決手段】プラスチックフィルム２０と、その上に形成された接着層４８及び下側絶縁層５９と、下側絶縁層５９に埋設され、下から順に、陰極５８と、有機ＥＬ層５０と、陽極２６とが形成されて構成される有機ＥＬ素子２と、有機ＥＬ素子２の上に形成された上側絶縁層４６と、上側絶縁層４６に埋設され、下から順に、有機活性層３８ａ，３８ｂと、ソース電極３６ａ，３６ｘ及びドレイン電極３６ｂ，３６ｙと、ゲート絶縁層３４と、ゲート電極３２ａ，３２ｂとが形成されて構成されるＴＦＴ５，６と、上側絶縁層４６に設けられ、ＴＦＴ６のドレイン電極３６ｙに到達するビアホールＶＨ２とを含み、陽極２６がビアホールＶＨ２を介してＴＦＴ６のドレイン電極３６ｙに電気的に接続されている。【選択図】図７
2010010185.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素ごとにＴＦＴ及び有機ＥＬ素子が設けられたアクティブマトリクス型のフレキシブル有機ＥＬディスプレイであって、
プラスチックフィルムと、
前記プラスチックフィルムの上に形成された接着層と、
前記接着層の上に形成された下側絶縁層と、
前記下側絶縁層に埋設され、下から順に、陰極と、有機ＥＬ層と、陽極とが形成されて構成される前記有機ＥＬ素子と、
前記有機ＥＬ素子の上に形成された上側絶縁層と、
前記上側絶縁層に埋設され、下から順に、有機活性層と、ソース電極及びドレイン電極と、ゲート絶縁層と、ゲート電極とが形成されて構成される前記ＴＦＴと、
前記上側絶縁層に設けられ、前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に到達するビアホールとを有し、
前記陽極が前記ビアホールを介して前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に電気的に接続されていることを特徴とするフレキシブル有機ＥＬディスプレイ。
【請求項２】
前記ＴＦＴの上に形成された無機絶縁層からなるバッファ層と、
前記バッファ層の上に形成され、透明ポリイミドからなる表面保護層とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ。
【請求項３】
前記ＴＦＴの前記ゲート絶縁層は、ポリビニルフェノール、ポリメチルシルセスキオキサン、又はポリイミドが熱処理によって重合・架橋して得られる、水酸基を含まない絶縁層から形成されることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ。
【請求項４】
前記フレキシブル有機ＥＬディスプレイの端側には、前記ＴＦＴの前記ゲート電極に電気的に接続されたゲート用接続電極と、前記ＴＦＴの前記ソース電極に電気的に接続されたソース用接続電極とがそれぞれ配置された外部接続領域が設けられており、前記外部接続領域において、前記表面保護層を含む積層膜が除去されて、前記ゲート用接続電極及び前記ソース用接続電極が露出していることを特徴とする請求項２に記載のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
前記ＴＦＴは、スイッチング用ＴＦＴと、該スイッチング用ＴＦＴに接続された駆動用ＴＦＴとにより構成され、前記駆動用ＴＦＴの前記ドレイン電極が前記陽極に接続され、
前記ゲート絶縁層には前記駆動用ＴＦＴの前記ゲート電極に到達するビアホールが設けられており、前記スイッチング用ＴＦＴの前記ドレイン電極が前記ビアホールを介して前記駆動用ＴＦＴの前記ゲート電極に電気接続されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ。
【請求項６】
前記有機ＥＬ層は、
発光層と、
前記陽極と前記発光層との間に形成される正孔輸送層、及び前記発光層と前記陰極との間に形成される電子輸送層のうちの少なくとも一方とにより構成されることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ。
【請求項７】
画素ごとにＴＦＴ及び有機ＥＬ素子が設けられたアクティブマトリクス型のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
仮基板の上に透明剥離層を形成する工程と、
前記透明剥離層の上方に、下から順に、ゲート電極と、ゲート絶縁層と、ソース電極及びドレイン電極と、有機活性層とから構成される前記ＴＦＴを形成する工程と、
前記ＴＦＴの上に第１絶縁層を形成する工程と、
前記第１絶縁層を加工することにより、前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に到達するビアホールを形成する工程と、
前記ビアホールを介して前記ドレイン電極に接続される陽極と、前記陽極の上に形成された有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層の上に形成された陰極とから構成される前記有機ＥＬ素子を前記第１絶縁層の上に形成する工程と、
前記有機ＥＬ素子の上に第２絶縁層を形成する工程と、
前記第２絶縁層の上に接着層を介してプラスチックフィルムを接着する工程と、
前記仮基板を前記透明剥離層との界面から剥離することにより、前記プラスチックフィルム上に、前記接着層を介して、前記第２絶縁層、前記有機ＥＬ素子、前記第１絶縁層、前記ＴＦＴ及び前記透明剥離層を転写・形成する工程とを有することを特徴とするフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項８】
前記透明剥離層を形成する工程の後に、
前記透明剥離層の上に無機絶縁層からなるバッファ層を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項７に記載のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項９】
前記プラスチックフィルム上に転写・形成する工程の後に、
前記透明剥離層を表面保護層として残すことを特徴とする請求項７又は８に記載のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項１０】
前記ＴＦＴを形成する工程において、前記ゲート絶縁層は、ポリビニールフェノール、ポリメチルシルセスキオキサン、又はポリイミドが熱処理によって重合・架橋して得られる、水酸基を含まない絶縁層から形成されることを特徴とする請求項７に記載のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項１１】
前記フレキシブル有機ＥＬディスプレイの端側には、前記ＴＦＴの前記ゲート電極に電気的に接続されたゲート用接続電極と、前記ＴＦＴの前記ソース電極に電気的に接続されたソース用接続電極とがそれぞれ配置された外部接続領域が設けられ、
前記プラスチックフィルム上に転写・形成する工程の後に、
前記外部接続領域において、前記表面保護層を含む積層膜を除去することにより前記ゲート用接続電極及び前記ソース用接続電極が露出させることを特徴とする請求項９に記載のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラスチックフィルムを基板に使用するフレキシブル有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイは、情報機器などへ急速にその用途を拡大している。近年、プラスチックフィルムを基板として使用するフレキシブルディスプレイが注目されている。そのようなフレキシブルディスプレイは、丸めて収納できて持ち運びに便利な超薄型・軽量のモバイル用ばかりではなく、大型ディスプレイ用としても利用できる。
【０００３】
しかし、プラスチックフィルムは、剛性が弱く、また熱変形温度が低いため、熱処理を伴う製造工程において反りや膨張収縮のような熱変形が生じ易い。このため、プラスチックフィルム上に直接各種素子を形成する製造方法では、熱処理を伴う製造工程などの条件が制限され、また高精度の位置合わせが困難になるので、所望の特性を有する素子基板を製造できなくなる場合がある。
【０００４】
このような問題を回避するために、耐熱性で剛性のガラス基板の上に製造条件が制限されないでアモルファスシリコンＴＦＴ素子やカラーフィルタなどを高精度で位置合わせして形成して転写層とした後、その転写層をプラスチックフィルム上に転写・形成することにより、液晶表示装置用素子基板を製造する方法がある（特許文献１）。
【０００５】
また、フレキシブルディプレイには曲げに追随できる柔軟なＴＦＴ素子が必要であり、従来の駆動用トランジスタとしてのアモルファスシリコンＴＦＴや低温ポリシリコンＴＦＴでは十分な信頼性が得られないおそれがある。このため、フレキシブルディスプレイの駆動用トランジスタとして、曲げに追随できる柔軟な有機半導体を活性層として用いる有機ＴＦＴが注目されている。
【０００６】
特許文献２には、プラスチック基板などの上に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、有機半導体層、及びソース・ドレイン電極を順次形成し、ドレイン電極に接続された陽極上に有機ＥＬ素子を形成することにより、有機ＥＬディスプレイを製造する方法が記載されている。
【０００７】
また、特許文献３には、高温プロセスを必要としない高分子包接錯体から半導体層を形成することにより、ガラス基板だけではなくプラスチック基板上にも有機ＴＦＴ素子を容易に形成できることが記載されている。
【特許文献１】特開２００１−３５６３７０号公報
【特許文献２】特開２００３−２５５８５７号公報
【特許文献３】特開２００３−２９８０６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、有機半導体層及び有機ＥＬ層は、有機溶剤、水、プラズマ、電子線又は熱処理などの処理を伴うフォトリソグラフィ及びエッチング工程でその性能が劣化したり、ひいてはほとんど機能しなくなったりする問題がある。
【０００９】
上記した特許文献２では、有機半導体層を形成した後に、ソース・ドレイン電極などをパターニングする必要があるので、フォトリソグラフィ工程での有機半導体層の性能劣化が問題になるおそれがある。
【００１０】
このように、プラスチックフィルムを基板として使用するフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法は十分に確立されておらず、プラスチックフィルム上に所望の有機ＴＦＴと有機ＥＬ素子を高歩留りで安定して形成する方法が切望されている。
【００１１】
本発明は上記した問題点を鑑みて創作されたものであり、プラスチックフィルムの上に所望の有機ＴＦＴと有機ＥＬ素子が高歩留りで安定して形成されるフレキシブル有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法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】
【００１２】
上記した課題を解決するため、本発明はフレキシブル有機ＥＬディスプレイに係り、画素ごとにＴＦＴ及び有機ＥＬ素子が設けられたアクティブマトリクス型のフレキシブル有機ＥＬディスプレイであって、プラスチックフィルムと、前記プラスチックフィルムの上に形成された接着層と、前記接着層の上に形成された下側絶縁層と、前記下側絶縁層に埋設され、下から順に、陰極と、有機ＥＬ層と、陽極とが形成されて構成される前記有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子の上に形成された上側絶縁層と、前記上側絶縁層に埋設され、下から順に、有機活性層と、ソース電極及びドレイン電極と、ゲート絶縁層と、ゲート電極とが形成されて構成される前記ＴＦＴと、前記上側絶縁層に設けられ、前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に到達するビアホールとを有し、前記陽極が前記ビアホールを介して前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に電気的に接続されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明のフレキシブル有機ＥＬディスプレイは、仮基板（ガラス基板など）の上に剥離できる状態で、ＴＦＴと、それを被覆する絶縁層と、有機ＥＬ素子と、それを被覆する絶縁層とを含む転写層が形成された後に、その転写層が上下反転した状態でプラスチックフィルムの上に接着層を介して転写・形成されて製造される。このため、ＴＦＴや有機ＥＬ素子は仮基板上に形成された構造と上下反転した状態でプラスチックフィルムの上に転写される。
【００１４】
これにより、ＴＦＴは、下から順に、有機活性層と、ソース電極及びドレイン電極と、ゲート絶縁層と、ゲート電極とが形成されて構成され、下側絶縁層に埋設されている。また、有機ＥＬ素子は、下から順に、陰極と、有機ＥＬ層と、陽極とが形成されて構成され、上側絶縁層に埋設されている。
【００１５】
そして、ＴＦＴが埋設された上側絶縁層に、ＴＦＴのドレイン電極に到達するビアホールが設けられており、陽極がそのビアホールを介してＴＦＴのドレイン電極に電気接続されている。
【００１６】
本発明ではそのような転写技術を採用するので、有機ＥＬ素子がＴＦＴの下側に下側絶縁層及び上側絶縁層でバリアされた状態で埋め込まれるように形成される。これにより、外気からの水蒸気やプラスチックフィルム内の水分が有機ＥＬ素子に侵入することが防止され、有機ＥＬ素子の信頼性を向上させることができる。
【００１７】
また、好適な態様では、ＴＦＴの上に無機絶縁層からなるバッファ層が設けられ、ＴＦＴの有機活性層は、バッファ層と上側絶縁層との間に配置されるので、外気からの水蒸気やプラスチックフィルム内の水分が有機活性層に侵入ことが防止され、有機ＴＦＴの信頼性を向上させることができる。
【００１８】
さらに、本発明の好適な態様では、ＴＦＴのゲート絶縁層は、ポリビニルフェノール、ポリメチルシルセスキオキサン、又はポリイミドが熱処理（アニール）によって重合・架橋して得られる、水酸基を含まない絶縁層から形成される。本発明では転写技術を利用することから、ゲート絶縁層の形成において、耐熱性の仮基板の上でポリビニルフェノールなどの塗布膜を１８０℃以上の温度で熱処理して水酸基を含まない絶縁層を形成することができる。従って、十分な絶縁破壊電界強度（１ＭＶ／ｃｍ以上）をもって曲げ応力に追随できるゲート絶縁層をプラスチックフィルム上に容易に転写・形成することができる。
【００１９】
また、上記した課題を解決するため、本発明はフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法に係り、画素ごとにＴＦＴ及び有機ＥＬ素子が設けられたアクティブマトリクス型のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、仮基板の上に透明剥離層を形成する工程と、前記透明剥離層の上方に、下から順に、ゲート電極と、ゲート絶縁層と、ソース電極及びドレイン電極と、有機活性層とから構成される前記ＴＦＴを形成する工程と、前記ＴＦＴの上に第１絶縁層を形成する工程と、前記第１絶縁層を加工することにより、前記ＴＦＴの前記ドレイン電極に到達するビアホールを形成する工程と、前記ビアホールを介して前記ドレイン電極に接続される陽極と、前記陽極の上に形成された有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層の上に形成された陰極とから構成される前記有機ＥＬ素子を前記第１絶縁層の上に形成する工程と、前記有機ＥＬ素子の上に第２絶縁層を形成する工程と、前記第２絶縁層の上に接着層を介してプラスチックフィルムを接着する工程と、前記仮基板を前記透明剥離層との界面から剥離することにより、前記プラスチックフィルム上に、前記接着層を介して、前記第２絶縁層、前記有機ＥＬ素子、前記第１絶縁層、前記ＴＦＴ及び前記透明剥離層を転写・形成する工程とを有することを特徴とする。
【００２０】
本発明の製造方法を使用することにより、上記した発明のフレキシブル有機ＥＬディスプレイを容易に製造することができる。
【００２１】
本発明では、転写時の分離層として透明剥離層を使用するようにしたので、仮基板を剥離した後に露出する透明剥離層をディスプレイの表面保護層として利用することができる。このため、転写技術を使用する製造方法において、剥離層を除去したり、表面保護層を特別に形成したりする必要がないので、製造工程を簡略化することができ、コスト低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明では、プラスチックフィルムの上に所望の有機ＴＦＴと有機ＥＬ素子を高歩留りで安定して形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１〜図６は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法を示す断面図、図７は同じくフレキシブル有機ＥＬディスプレイを示す断面図である。
【００２５】
本実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法は、図１（ａ）に示すように、まず、仮基板としてガラス基板１０を用意し、ガラス基板１０の上に透明剥離層２２を形成する。後述するように、透明剥離層２２は、ガラス基板１０の上に形成された転写層をプラスチックフィルム上に転写する際の分離層として機能すると共に、ディスプレイに残されて透明な表面保護層として機能する。
【００２６】
透明剥離層２２は、テトラカルボン酸（無水物）とジアミンとを縮合させることによって得られるポリイミド層から形成される。テトラカルボン酸（無水物）としては、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、又はピロメリット酸無水物が使用される。また、ジアミンとしては、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、又は４，４’−ジアミノベンゾフェノンが使用される。
【００２７】
そのようなポリイミド層は、膜厚が５μｍ程度までは透明であるが、２０μｍ程度の完全なフィルムとして機能する厚みとすると黄色味をおびてきてしまう。この着色はアミンの塩基性に起因しており、アミンの塩基性を下げることにより黄色の着色を弱くすることができる。つまり、透明剥離層２２の膜厚を厚くする場合は、電子吸引性の置換基で連結されたジアミンを用いることにより着色を弱くすることができる。
【００２８】
なお、着色が問題にならない場合は、アミンとして、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、又は４，４’−ジアミノジフェニルエーテルなどを用いてもよい。
【００２９】
次いで、図１（ｂ）に示すように、シリコン酸化層（ＳｉＯX）又はシリコン窒化層（ＳｉＮX）などの無機絶縁層からなるバッファ層２４を透明剥離層２２の上に形成する。さらに、バッファ層２４の上に、スイッチング用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）（以下、Ｓｗ−ＴＦＴと記す）用のゲート電極３２ａと、駆動用ＴＦＴ（以下、Ｄｒ−ＴＦＴと記す）用のゲート電極３２ｂとを形成する。
【００３０】
ゲート電極３２ａ，３２ｂは、アルミニウム（Ａｌ）層、クロム（Ｃｒ）層、金（Ａｕ）層、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）層、又はＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）層などがスパッタ法などによって形成された後に、フォトリソグラフィ及びエッチングによってパターニングされて形成される。
【００３１】
続いて、図２（ａ）に示すように、ゲート電極３２ａ、３２ｂの上にゲート絶縁層３４を形成する。ゲート絶縁層３４の形成方法の好適な例としては、ポリビニルフェノール、ポリメチルシルセスキオキサン（有機無機複合材料）、又はポリイミドなどの塗布液を塗布して塗布膜を形成した後に、その塗布膜を１８０℃以上（１８０〜２５０℃）の温度雰囲気で１時間程度、熱処理して重合・架橋させる方法が採用される。なお、紫外線照射によって重合・架橋する塗布材料を使用することも可能である。
【００３２】
本実施形態では、転写技術を利用してフレキシブルディスプレイを製造することから、ゲート絶縁層３４は耐熱性のガラス１０上に形成されるので、上記した塗布膜を所望の温度で熱処理することができる。従って、上記したような塗布材料から水酸基を含まないゲート絶縁層３４を容易に得ることができる。
【００３３】
そのような方法で得られる水酸基を含まないゲート絶縁層３４は、絶縁破壊電界強度が１ＭＶ／ｃｍ以上得られると共に、曲げ応力に追随するフレキシブルな絶縁層となり、フレキシブルディスプレイのＴＦＴ用のゲート絶縁層として好適に使用できる。
【００３４】
あるいは、ゲート絶縁層３４として、シリコン酸化層（ＳｉＯX）、シリコン窒化層（ＳｉＮ）又はタンタル酸化層（Ｔａ2Ｏ5）などの無機絶縁層を使用してもよい。
【００３５】
その後に、フォトリソグラフィ及びエッチングによってゲート絶縁層３４を加工することにより、Ｄｒ−ＴＦＴ用のゲート電極３２ｂに到達する第１ビアホールＶＨ１を形成する。
【００３６】
次いで、図２（ｂ）に示すように、Ｓｗ−ＴＦＴ用のソース電極３６ａ及びドレイン電極３６ｂをゲート絶縁層３４の上にパターン化して形成する。これと同時に、Ｄｒ−ＴＦＴ用のソース電極３６ｘ及びドレイン電極３６ｙをゲート絶縁層３４の上にパターン化して形成する。各ソース電極３６ａ，３６ｘ及びドレイン電極３６ｂ、３６ｙは、それらの間の対向領域（チャネル領域）がゲート電極３２ａ，３２ｂにそれぞれ重なるようにして配置される。
【００３７】
このとき、Ｓｗ−ＴＦＴ用のドレイン電極３６ｂが第１ビアホールＶＨ１を介してＤｒ−ＴＦＴ用のゲート電極３２ｂに電気的に接続される。ソース電極３６ａ，３６ｘ及びドレイン電極３６ｂ，３６ｙは、ゲート電極３２ａ，３２ｂと同様な材料の導電層がフォトリソグラフィ及びエッチングによってパターニングされて形成される。
【００３８】
次いで、図３（ａ）に示すように、Ｓｗ−ＴＦＴ用のソース電極３６ａ及びドレイン電極３６ｂ上からそれらの間のゲート絶縁層３４上に、Ｓｗ−ＴＦＴ用の有機半導体からなる有機活性層３８ａと、パリレン樹脂層４２（ポリパラキシリレン）及び無機絶縁層４４（ＳｉＯｘ又はＳｉＮXなど）から構成されるキャップバリア層４０とをパターン化して形成する。それと同時に、Ｄｒ−ＴＦＴ用のソース電極３６ｘ及びドレイン電極３６ｙ上からそれらの間のゲート絶縁層３４上に、Ｄｒ−ＴＦＴ用の有機活性層３８ｂ、パリレン樹脂層４２及び無機絶縁層４４から構成されるキャップバリア層４０をパターン化して形成する。
【００３９】
有機活性層３８ａ，３８ｂ及びキャップバリア層４０（パリレン樹脂層４２／無機絶縁層４４）は、真空蒸着法などでブランケット状に形成された有機活性層、パリレン樹脂層及び無機絶縁層がフォトリソグラフィ及びエッチングによりパターニングされて形成される。
【００４０】
有機活性層３８ａ，３８ｂの膜厚は例えば５０ｎｍ程度であり、その材料としては、ペンタセン、セキシチオフェン、又はポリチオフェンなどが好適に使用される。本実施形態では、有機活性層３８ａ，３８ｂはｐ型半導体である。
【００４１】
各有機活性層３８ａ，３８ｂは、キャップバリア層４０（パリレン樹脂４２及び無機絶縁層４４）によって被覆されているので、フォトリソグラフィ工程でのウェット処理やプラズマなどによる性能劣化が防止される。
【００４２】
これによって、ゲート電極３２ａ、ゲート絶縁層３４、ソース電極３６ａとドレイン電極３６ｂ、及びソース電極３６ａとドレイン電極３６ｂに電気的に接続された有機活性層３８ａにより構成されるＳｗ−ＴＦＴ５が得られる。また、ゲート電極３２ｂ、ゲート絶縁層３４、ソース電極３６ｘとドレイン電極３６ｙ、及びソース電極３６ｘとドレイン電極３６ｙに電気的に接続された有機活性層３８ｂにより構成されるＤｒ−ＴＦＴ６が得られる。そして、Ｓｗ−ＴＦＴ５のドレイン電極３６ｂが第１ビアホールＶＨを介してＤｒ−ＴＦＴ６のゲート電極３２ｂに電気的に接続される。
【００４３】
次いで、図３（ｂ）に示すように、Ｓｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６の上にそれを被覆する第１保護絶縁層４６を形成する。第１保護絶縁層４６としては、パリレン層などの有機絶縁層と、水蒸気やガスの侵入をブロックできるシリコン酸化層（ＳｉＯX）、シリコン窒化層（ＳｉＮX）などの無機絶縁層との積層膜が好適に使用され、ＣＶＤ法や真空蒸着法によって形成される。
【００４４】
その後に、フォトリソグラフィ及びエッチングによって第１保護絶縁層４６を加工することにより、Ｄｒ−ＴＦＴ６のドレイン電極３６ｙに到達する第２ビアホールＶＨ２を形成する。
【００４５】
続いて、図４に示すように、第２ビアホールＶＨ２を介してＤｒ−ＴＦＴ６のドレイン電極３６ｙに電気接続される陽極２６を第１保護絶縁層４６の上にパターン化して形成する。陽極２６は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）層やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）層などの透明導電層から形成してもよいし、金（Ａｕ）層、白金（Ｐｔ）層又は銀（Ａｇ）層などの不透明導電層から形成してもよい。
【００４６】
陽極２６は、スパッタ法などで形成された導電層がフォトリソグラフィ及びエッチングによってパターニングされて形成される。
【００４７】
次いで、図５に示すように、マスク蒸着法などによって陽極２６の上に正孔輸送層５２を選択的に形成する。正孔輸送層５２としては、芳香族３級アミン誘導体であるα-ＮＰＤなどが好適に使用される。さらに、同じく図５に示すように、正孔輸送層５２上にマスク蒸着法などによって例えば膜厚が７０ｎｍの低分子系の発光層５４を選択的に形成する。
【００４８】
低分子系の発光層５４としては、ホスト材料にドーピング材料が混合されたものが使用され、そのドーピング材料（分子）が発光する。ホスト材料では、例えばＡｌｑ３やジスチリルアリーレン誘導体（ＤＰＶＢｉ）があり、ドーピング材料では、例えば緑色発光のクマリン６や赤色発光のＤＣＪＴＢなどがある。
【００４９】
３原色の発光層５４を形成してフルカラー化する場合は、３原色（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））の各画素部（不図示）の正孔輸送層５２上に赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層がそれぞれ形成される。あるいは、発光層５４として白色発光層を使用する場合は、カラーフィルタと組み合わせることによりフルカラー化することができる。
【００５０】
続いて、同じく図５に示すように、マスク蒸着法などによって発光層５４上に電子輸送層５６を選択的に形成する。電子輸送層５６としては、キノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ３）などが好適に使用される。
【００５１】
あるいは、インクジェット方式によって、正孔輸送層５２、発光層５４及び電子輸送層５６をパターン化して形成してもよい。
【００５２】
これにより、正孔輸送層５２、発光層５４及び電子輸送層５６により構成される有機ＥＬ層５０が得られる。
【００５３】
なお、正孔輸送層５２及び電子輸送層５６のうちのいずれか一方のみが形成された形態としてもよいし、正孔輸送層５２及び電子輸送層５６の両者を省略した形態としてもよい。
【００５４】
さらに、同じく図５に示すように、マスク蒸着法によって電子輸送層５６上に陽極２６に対向する陰極５８を選択的に形成する。陰極５８としては、透明導電層を使用してもよいし、フッ化リチウム／アルミニウム（ＬｉＦ／Ａｌ）積層膜などの不透明導電層を使用してもよい。
【００５５】
後述するように、陽極２６及び陰極５８は、一方が透明導電層で他方が不透明導電層の組み合わせから構成され、有機ＥＬ層５０から放出される光を、陽極２６を透過させるか、あるいは陰極５８を透過させるかによって、それらの透明及び不透明の組み合わせが選択される。
【００５６】
これにより、陽極２６、有機ＥＬ層５０及び陰極５８により構成される有機ＥＬ素子２が得られる。
【００５７】
その後に、同じく図５に示すように、有機ＥＬ素子２の上にそれを被覆する第２保護絶縁層５９を形成する。第２保護絶縁層５９としては、前述した第１保護絶縁層４６と同様に、有機絶縁層（パリレン層など）と無機絶縁層との積層膜が好適に使用される。
【００５８】
次いで、図６に示すように、第２保護絶縁層５９の上面に接着層４８を介してプラスチックフィルム２０を対向させて配置する。さらに、熱処理することにより接着層４８を硬化させて図５の構造体の上にプラスチックフィルム２０を接着する。プラスチックフィルム２０としては、膜厚が１００〜２００μｍのポリエーテルスルホンフィルムやポリカーボネートフィルムなどが好適に使用される。
【００５９】
続いて、同じく図６に示すように、プラスチックフィルム２０の一端にロール１７を固定し、そのロール１７を回転させながらガラス基板１０を剥離する。このとき、ガラス基板１０と透明剥離層２２との界面（図６のＡ部）に沿って剥離され、ガラス基板１０が廃棄される。
【００６０】
図７には、図６の構造体からガラス基板１０が除去されたものを上下反転させた状態が示されている。図７に示すように、プラスチックフィルム２０の上に、下から順に、接着層４８と、第２保護絶縁層５９と、有機ＥＬ素子２と、第１保護絶縁層４６と、下側にキャップバリア層４０が設けられたＳｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６と、バッファ層２４と、透明剥離層２２とが転写・形成される。そして、最上面に露出する透明剥離層２２は表面保護層２３として残される。
【００６１】
以上により本実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１が得られる。
【００６２】
図７に示すように、本実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１では、プラスチックフィルム２０の上に接着層４８及び第２保護絶縁層５９（下側絶縁層）が順に形成されている。第２保護絶縁層５９の中には有機ＥＬ素子２が埋設されている。本実施形態では、前述した転写技術を採用するので、ガラス基板１０上に形成された有機ＥＬ素子２が上下反転した状態となって配置されている。
【００６３】
有機ＥＬ素子２は、下から順に、陰極５８、有機ＥＬ層５０及び陽極２６が積層されて構成される。有機ＥＬ層５０は、下から順に、電子輸送層５６、発光層５４及び正孔輸送層５２が積層されて構成される。そして、有機ＥＬ素子２は、陽極２６の上面と第２保護絶縁層５９の上面とが同一面を構成するようにして第２保護絶縁層５９に埋設されている。
【００６４】
また、有機ＥＬ素子２の上には第１保護絶縁層４６（上側絶縁層）が形成されており、第１保護絶縁層４６にはＳｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６が横方向に並んで埋設されている。有機ＥＬ素子２と同様に、ガラス基板１０上に形成されたＳｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６が上下反転した状態となって配置されている。
【００６５】
Ｓｗ−ＴＦＴ５は、下から順に、有機活性層３８ａと、ソース電極３６ａ及びドレイン電極３６ｂと、ゲート絶縁層３４と、ゲート電極３２ａとが形成されて構成される。同様に、Ｄｒ−ＴＦＴ６は、下から順に、有機活性層３８ｂと、ソース電極３６ｘ及びドレイン電極３６ｙと、ゲート絶縁層３４と、ゲート電極３２ｂとが形成されて構成される。
【００６６】
各ソース電極３６ａ，３６ｘ及び各ドレイン電極３６ｂ，３６ｙは、各ゲート電極３２ａ，３２ｂの内側領域から外側に延在して配置され、それらの間の対向領域に配置された有機活性層３８ａ，３８ｂが各ＴＦＴのチャネル部となっている。
【００６７】
Ｓｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６の各有機活性層３８ａ，３８ｂの下面にはパリレン層４２及び無機絶縁層４４から構成されるキャップバリア層４０がそれぞれ形成されている。
【００６８】
さらに、Ｓｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６の上にはバッファ層２４と透明剥離層２２が順に形成されており、透明剥離層２２が表面保護層２３として機能する。
【００６９】
本実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法では、ガラス基板１０上において、バッファ層２４と第１保護絶縁層４６の間に有機ＴＦＴ（Ｓｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６）を形成し、第１保護絶縁層４６と第２保護絶縁層５９の間に有機ＥＬ素子２を形成し、これらをプラスチックフィルム２０の上に転写している。
【００７０】
このような手法を採用することにより、有機ＥＬ素子２が有機ＴＦＴ（Ｓｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６）の下側に第１、第２保護絶縁層４６，５９でバリアされた状態で埋め込まれるように形成される。これにより、外気からの水蒸気やプラスチックフィルム２０内の水分が有機ＥＬ素子２に侵入することが防止され、有機ＥＬ素子２の信頼性を向上させることができる。
【００７１】
また、有機活性層３８ａ，３８ｂは、バッファ層２４と第１保護絶縁層４６との間に配置されるので、外気からの水蒸気やプラスチックフィルム２０内の水分が有機活性層３８ａ、３８ｂに侵入ことが防止され、有機ＴＦＴの信頼性を向上させることができる。
【００７２】
また特筆すべきは、有機ＥＬ素子２は、ＴＦＴ５，６側の面に設けられたバッファ層２４、ゲート絶縁層３４及び第１保護絶縁層４６からなる多層ガスバリア層で保護されることになるので、高い信頼性が得られる。
【００７３】
さらに、有機活性層３８ａ，３８ｂを形成する工程では、有機活性層３８ａ，３８ｂがキャップバリア層４０で保護されているため、フォトリソグラフィを用いても有機活性層３８ａ，３８ｂの性能が劣化するおそれがない。また、有機ＥＬ層５０はフォトリソグラフィを使用せずに形成されるので、有機ＥＬ層５０の性能劣化も生じない。
【００７４】
さらには、本実施形態では転写技術を利用することから、ゲート絶縁層３４の形成において、ガラス基板１０の上でポリビニルフェノールなどの塗布膜を１８０℃以上の温度で熱処理して水酸基を含まない絶縁層を形成することができる。従って、十分な絶縁破壊電界強度（１ＭＶ／ｃｍ以上）をもって曲げ応力に追随できるゲート絶縁層３４をプラスチックフィルム２０上に転写・形成することができる。
【００７５】
また、転写時の分離層として透明剥離層２２を使用するようにしたので、ガラス基板１０を剥離した後に露出する透明剥離層２２を表面保護層２３として利用することができる。このため、転写技術を使用する製造方法において、剥離層を除去したり、表面保護層を特別に形成したりする必要がないので、製造工程を簡略化することができ、コスト低減を図ることができる。
【００７６】
図８は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの画素部の等価回路を示す図、図９は本発明の実施形態のフレキシブルディスプレイにおける画素部のレイアウトの一例を示す平面図である。
【００７７】
図９の平面図を適宜参照しながら図８の等価回路を説明すると、有機ＥＬ素子２の陰極５８が陰極６６に接続され、有機ＥＬ素子２の陽極２６がビアホールＶＨ２を介してＤｒ−ＴＦＴ６のドレイン電極３６ｙに接続されている。Ｄｒ−ＴＦＴ６のソース電極３６ｘは電源（Ｖｄｄ）線６０に接続されている。
【００７８】
また、Ｄｒ−ＴＦＴ６のゲート電極３２ｂと電源（Ｖｄｄ）線６０との間には保持容量Ｃｓが形成されている。また、Ｄｒ−ＴＦＴ６のゲート電極３２ｂにＳｗ−ＴＦＴ５のドレイン電極３６ｂが接続され、Ｓｗ−ＴＦＴ５のソース電極３６ａがデータ線６２に接続されている。さらに、Ｓｗ−ＴＦＴ５のゲート電極３２ａが走査線６４に接続されている。
【００７９】
図８の等価回路では以下のように動作する。まず、走査線６４の電位を選択状態とし、走査線６４に書き込み電位を印加すると、Ｓｗ−ＴＦＴ５が導通して保持容量Ｃｓが充電又は放電され、Ｄｒ−ＴＦＴ６のゲート電位は書き込み電位となる。次に、走査線６４の電位を非選択状態とすると、走査線６４とＤｒ−ＴＦＴ６とは電気的に切り離されるが、Ｄｒ−ＴＦＴ６のゲート電位は保持容量Ｃｓによって安定に保持される。
【００８０】
そして、Ｄｒ−ＴＦＴ６及び有機ＥＬ素子２に流れる電流は、Ｄｒ−ＴＦＴ６のゲート・ソース間電圧に応じた値となり、有機ＥＬ素子２はその電流値に応じた輝度で発光し続ける。
【００８１】
このような構成の画素をマトリクス状に複数並べ、走査線６４を順次選択しながら、データ線６２を通して書き込みを繰り返すことにより、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイを構成することができる。このようにして、各画素部の各発光層５４から外部に光が放出されて画像が得られる。
【００８２】
図７のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１では、陽極２６が透明層から形成され、陰極５８が不透明層から形成される形態である。この場合は、発光層５４から放出される光は、陽極２６を透過して外部に放出される（図７の矢印方向）。つまり、プラスチックフィルム２０を透過せずにその反対側に光が放出される。
【００８３】
図１０には、図７とは逆に、陽極２６が不透明層から形成され、陰極５８が透明層から形成されたフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１ａが示されている。この場合は、発光層５４から放出される光は、陰極５８を透過して外部に放出される（図１０の矢印方向）。つまり、プラスチックフィルム２０を透過して外部に光が放出される。
【００８４】
特に、図１０のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１ａでは、ＴＦＴ５，６と反対側（プラスチックフィルム２０側）に光が放出されるので、ＴＦＴ５，６が不透明層から形成される場合であっても高い開口率を得ることができる。また、ＴＦＴ５，６を陽極２６に重ねて配置するので、陽極２６の面積を大きくできるという観点からも高い開口率を得ることができる。
【００８５】
図１０において、各要素は図７と同一であるので、同一符号を付してその説明を省略する。
【００８６】
このように、本実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１，１ａでは、陽極２６及び陰極５８の間で透明／不透明の組み合わせを調整することにより、プラスチックフィルム２０側、又はプラスチックフィルム２０と反対側から発光させることができる。
【００８７】
次に、本実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの外部接続領域について説明する。図１１は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの外部接続領域の様子を示す平面図である。図１１に示すように、フレキシブル有機ＥＬディスプレイ１の一端側には、ゲート用外部接続領域Ａとソース用外部接続領域Ｂとが設けられている。
【００８８】
ゲート用外部接続領域Ａには、Ｓｗ―ＴＦＴ５のゲート電極３２ａに接続された走査線（図８の６４）に繋がる多数のゲート用接続電極７０が並んで配置されている。また、ソース用外部接続領域Ｂには、Ｓｗ―ＴＦＴ５のソース電極３６ａに接続されたデータ線（図８の６２）に繋がる多数のソース用接続電極７２が並んで配置されている。
【００８９】
フレキシブル有機ＥＬディスプレイ１の主要部には透明剥離層２２が表面保護層２３として残されるが、ゲート用外部接続領域Ａ及びソース用外部接続領域Ｂでは、表面保護層２３を含む積層膜が一括して除去されており、ゲート用接端電極７０及びソース用接続電極７２が露出している。
【００９０】
つまり、図１２（図１１のゲート用接続電極７０の長手方向の断面図）を加えて参照すると、ゲート用外部接続領域Ａでは透明剥離層２２とその下のバッファ層２４が除去されて、複数のゲート用接続端子７０が露出している。
【００９１】
また、図１３（図１１のソース用接続電極７２長手方向の断面図）を加えて参照すると、ソース用外部接続領域Ｂでは透明剥離層２２とその下のバッファ層２４及びゲート絶縁層３４が除去されて、複数のソース用接続電極７２が露出している。ゲート用接続電極及７０及びソース用接続電極７２は、外部の回路基板などに電気接続される。
【００９２】
ゲート用接続電極及７０及びソース用接続電極７２を露出させるには、ディスプレイ領域を保護し、かつ外部接続領域Ａ，Ｂを一括して露出させるマスクを配置し、そのマスクを介してプラズマエッチングなどによって表面保護層２３を含む積層膜をエッチングすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法を示す断面図（その１）である。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法を示す断面図（その２）である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法を示す断面図（その３）である。
【図４】図４は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法を示す断面図（その４）である。
【図５】図５は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法を示す断面図（その５）である。
【図６】図６は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの製造方法を示す断面図（その６）である。
【図７】図７は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイを示す断面図（その１）である。
【図８】図８は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの一つの画素部の等価回路を示す図である。
【図９】図９は本発明の第１実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイにおける画素部のレイアウトの一例を示す平面図である。
【図１０】図１０は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイを示す断面図（その２）である。
【図１１】図１１は本発明の実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイの外部接続領域を示す外観図である。
【図１２】図１２は図１１の外部接続領域におけるゲート用接続電極の長手方向の断面の様子を示す図である。
【図１３】図１３は図１１の外部接続領域におけるソース用接続電極の長手方向の断面の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００９４】
１，１ａ…フレキシブル有機ＥＬディスプレイ、２…有機ＥＬ素子、５…Ｓｗ−ＴＦＴ、６…Ｄｒ−ＴＦＴ、１０…ガラス基板、１７…ロール、２０…プラスチックフィルム、２２…透明剥離層（２３…表面保護層）、２４…バッファ層、２６…陽極、３２ａ，３２ｂ…ゲート電極、３４…ゲート絶縁層、３６ａ，３６ｘ…ソース電極、３６ｂ，３６ｙ…ドレイン電極、３８ａ，３８ｂ…有機活性層、４０…キャップバリア層、４２…パリレン層、４４…無機絶縁層、４６…第１保護絶縁層（上側絶縁層）、４８…接着層、５０…有機ＥＬ層、５２…正孔輸送層、５４…発光層、５６…電子輸送層、５８…陰極、５９…第２保護絶縁層（下側絶縁層）、７０…ゲート用接続電極、７２…ソース用接続電極、ＶＨ…ビアホール、Ａ…ゲート用外部接続領域、Ｂ…ソース用外部接続領域。
【図１】
2010010185.tif 000003
【図２】
2010010185.tif 000004
【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】
2010010185.tif 000009
【図８】
2010010185.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010010185.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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