(57)【要約】【課題】基板１１上に絶縁層を設け、トランジスタ部でこの絶縁層をゲート絶縁層１３ｂとして使用し、この上に、チャネル層１３ｃ、オーミックコンタクト層１３ｅ、ソース・ドレイン電極１３ｆ，１３ｇから成るトランジスタを配置し、発光画素部に有機ＥＬ素子を配置すると、オーミックコンタクト層をドライエッチングしてパターニングする工程で、発光画素部の絶縁層１２ａが膜減りし、発光色度が変化する。そこで、ゲート絶縁層の膜厚を変えることなく、発光画素部の絶縁層の膜減りを防ぎ、発光の色度変化を防止する。【解決手段】ドライエッチングに先立って、発光画素部に有機ＥＬ素子の画素電極１２ｃを形成する。画素電極を形成した後ドライエッチングするので、この画素電極で保護された絶縁層１２ａは膜減りすることなく、したがって、発光の色度変化を防止することができる。【選択図】図１１
2015065015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配置されると共に、これら有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動を制御する薄膜トランジスタが配置されて構成される有機エレクトロルミネッセンスディスプレイであって、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、画素電極、有機発光層、対向電極をこの順に備えて構成される有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいて、
有機エレクトロルミネッセンス素子の位置を発光画素部として、この発光画素部において、基板と画素電極との間に、絶縁層と半導体層とを、この順に備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいて、
前記薄膜トランジスタが、前記基板上に設けられたゲート電極と、このゲート電極を被覆して設けられた絶縁層と、この絶縁層の上に設けられたチャネル層と、チャネル層の上に設けられたチャネル保護層と、このチャネル保護層の上に配置されたソース電極及びドレイン電極とを備えて構成されており、
ゲート電極を被覆して設けられた前記絶縁層と、発光画素部において画素電極と有機発光層との間に設けられた前記絶縁層とが、同時に形成された単一の層であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ。
【請求項３】
請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいて、
薄膜トランジスタの前記チャネル層と、有機エレクトロルミネッセンス素子の位置において画素電極と有機発光層との間に設けられた前記半導体層とが、同時に形成された単一の層であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいて、前記絶縁層は窒化シリコン薄膜もしくは酸化シリコン薄膜であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ。
【請求項５】
基板上に、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配置されると共に、これら有機ＥＬ素子の駆動を制御する薄膜トランジスタが配置されて構成される有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法において、
有機エレクトロルミネッセンス素子の位置を発光画素部、薄膜トランジスタの位置をトランジスタ部として、工程（ａ）〜（ｄ）をこの順に行い、次に、工程（ｅ）〜（ｈ）を任意の順序で、かつ、矛盾を生じない順序で行うことにより、発光画素部において、画素電極と有機発光層との間に、絶縁層と半導体層とを、この順に備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスディスプレイを製造する方法。
（ａ）絶縁層形成工程‥トランジスタ部と発光画素部の両者を被覆して絶縁層を形成する工程。
（ｂ）チャネル層・半導体層形成工程‥トランジスタ部と発光画素部の両者を半導体で被覆することにより、トランジスタ部にチャネル層を形成すると共に、発光画素部に半導体層を形成する工程。
（ｃ）画素電極形成工程‥発光画素部の半導体層の上に画素電極を形成する工程。
（ｄ）オーミックコンタクト層形成工程‥チャネル層及び画素電極の上にこれらを被覆してオーミックコンタクト層を形成する工程。
（ｅ）ソース・ドレイン電極形成工程‥オーミックコンタクト層の上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程。
（ｆ）オーミックコンタクト層パターニング工程‥発光画素部の半導体層のうち、画素電極で保護された部位を残存させたまま、発光画素部のオーミックコンタクト層を除去する工程。
（ｇ）有機発光層形成工程‥画素電極の上に有機発光層を形成する工程。
（ｈ）対向電極形成工程‥有機発光層上に対向電極を形成する工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報表示端末などのディスプレイへの用途が期待される有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（以下、有機ＥＬディスプレイと略称）とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイは、基板上に、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略称）から成る複数の発光画素が配置されると共に、これら有機ＥＬ素子の駆動を制御する薄膜トランジスタが配置されて構成されるディスプレイである。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、基板上に少なくともアノード電極と有機発光層とカソード電極とを含み、電極間に電界をかけることにより前記有機発光層に電子と正孔を注入し発光させるもので、この有機ＥＬ素子は自発光型素子であることから、液晶ディスプレイのようにバックライトを用いなくても表示が可能である。また、素子構造が単純であるため、薄く、軽量な素子を作製することができ、現在活発に研究が行われている。一般的な有機ＥＬ素子は、アノード電極、カソード電極間に有機発光層だけでなく、発光補助層を備えている場合もある。発光補助層としては、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等がある。
【０００４】
また、有機ＥＬディスプレイにおいては、表示のための光の取り出し方から２種類に大別され、発光した光を基板と反対側から取り出すトップエミッション方式と、発光した光を基板側から取り出すボトムエミッション方式がある。
【０００５】
薄膜トランジスタ等の画素回路で画素発光を制御する有機ＥＬディスプレイの場合、トップエミッション方式では画素回路上に画素電極を形成することができるので、複雑な画素回路が形成されている有機ＥＬ素子でも開口率を下げることなく画素電極を形成することができる。しかしながら、画素回路上に画素電極を形成する場合は、画素回路による凹凸を緩和するための平坦化層が必要なため、有機ＥＬ素子を製造するための工程数が多くなる欠点がある。
【０００６】
一方、ボトムエミッション方式では、画素回路上に画素電極を形成することができないが、平坦化層を形成する必要が無いため、トップエミッション方式と比べ有機ＥＬ素子を製造するための工程数が少なくすることができる。
【０００７】
特許文献１に示す先行技術文献では、ボトムエミッション方式を採用した有機ＥＬディスプレイ構造を採用しているが、ボトムエミッション方式の構造により発光の色度変化が生じる可能性がある。具体的には画素電極の下に存在する絶縁膜の膜厚にばらつきが生じると、色度変化が生じてしまう。
【０００８】
そこで、ボトムエミッション方式の有機ＥＬディスプレイの構造及びその製造工程を説明した後、この有機ＥＬディスプレイで発光の色度変化が生じる理由を説明する。
【０００９】
ボトムエミッション方式の有機ＥＬディスプレイは、一般に、前記薄膜トランジスタと、複数の有機ＥＬ素子とを、一部の共通工程を除き、それぞれ、別個に形成する。この共通工程が存在するため、前記薄膜トランジスタを先に形成することが通常である。
【００１０】
すなわち、まず、基板をガラス基板として、このガラス基板の上に、薄膜トランジスタ
のゲート電極を形成する。このゲート電極はパターニングして設けられている。次に、このゲート電極を含め、基板の略全面を被覆して絶縁層（窒化シリコン）を形成する。この絶縁層は、薄膜トランジスタのゲート絶縁層となる層である。また、この絶縁層は、後述するように、有機ＥＬ素子を形成する部位（発光画素部）では、有機ＥＬ素子の下地となる層である。そして、この絶縁層形成工程が、薄膜トランジスタの形成と有機ＥＬ素子の形成とに共通する前記共通工程である。
【００１１】
次に、この絶縁層の一部に、薄膜トランジスタを形成する。
【００１２】
すなわち、薄膜トランジスタの形成工程は、まず、この絶縁層を被覆してチャネル層（シリコン薄膜）を形成し、続いて、チャネル保護層（窒化シリコン）を形成して、このチャネル保護層をパターニングする工程である。いうまでもなく、チャネル保護層は、薄膜トランジスタの位置（トランジスタ部）に残存するようにパターニングされる。次に、これらチャネル層とチャネル保護層を含め、略全面を被覆してオーミックコンタクト層（シリコン薄膜成膜時にリンをドーピングした導電性薄膜）を形成する。そして、このオーミックコンタクト層のトランジスタ部に、ソース電極（Ｃｒ）及びドレイン電極（Ｃｒ）を形成する。
【００１３】
次に、前記オーミックコンタクト層をパターニングすることにより、発光画素部のオーミックコンタクト層を除去することにより、薄膜トランジスタを形成することができる。こうして薄膜トランジスタを形成した状態の中間製品の断面を図２（ａ）に示す。
【００１４】
オーミックコンタクト層のパターニングは、一般に、ドライエッチングにより行われる。そして、このドライエッチングによって、オーミックコンタクト層（シリコン薄膜成膜時にリンをドーピングした導電性薄膜）と共に、このオーミックコンタクト層の下のチャネル層（シリコン薄膜）もエッチングして除去される。このため、オーミックコンタクト層のエッチッグによって、絶縁層（窒化シリコン）が表面に露出する。この状態の中間製品の断面を図２（ｂ）に示す。
【００１５】
次に、この絶縁層の上に、有機ＥＬ素子を形成する。有機ＥＬ素子の形成工程は、絶縁層が表面に露出した発光画素部に、順次、アノード電極、有機発光媒体層、カソード電極を形成する工程である。なお、カソード電極、有機発光媒体層、アノード電極の順であってもよい。いずれの場合も、層間絶縁層を形成した後、トランジスタ部に、発光画素部同士を区画する隔壁を設けた後、これら有機ＥＬ素子を形成することが通常である。
【００１６】
ところで、オーミックコンタクト層（シリコン薄膜成膜時にリンをドーピングした導電性薄膜）のドライエッチング時に用いるガスは六フッ化硫黄ガス（ＳＦ６）、水素、塩素ガスなどであり、これらのガスによってドライエッチングを行うとチャネル層（シリコン薄膜）や、オーミックコンタクト層（シリコン薄膜成膜時にリンをドーピングした導電性薄膜）は発生したガスプラズマと反応を起こし、選択的にエッチングされる。よって、ソース・ドレイン電極の下に位置していないチャネル層、オーミックコンタクト層は全てドライエッチングにより取り除かれる。このガスプラズマは、絶縁層（窒化シリコン）に対して反応しにくい条件を導入しているが、まったく反応が起きないわけではなくプラズマに対する反応時間に応じて、絶縁層はエッチングされて膜減りし、想定膜厚より発光画素部の絶縁層が３０〜５０ｎｍ薄くなる。
【００１７】
このように、発光画素部の絶縁層が膜減りして、想定膜厚より薄くなることにより、発光の色度変化が生じる理由を、図１を参照して説明する。この図１は、ボトムエミッション型有機ＥＬ素子の発光を示した模式図である。ガラス基板（屈折率約１．５）上に絶縁層となる窒化シリコン薄膜（屈折率約１．９）が形成されている。窒化シリコン膜上には
透明アノード電極、有機発光層、カソード電極が形成されている。なお透明アノード電極の材料として本図では一例としてインジウムスズ複合酸化物（以下ＩＴＯ屈折率約２．０）を用いている。またカソード電極は可視光に対する反射性を有する金属膜を用いている。
【００１８】
アノード電極−カソード電極間に電圧を印加し、有機発光層に電流を流すことにより、有機発光層から可視光が放射する。基板側への放射光はそのまま基板側に向かい、基板と反対側への放射光はカソード電極で反射して基板側に向かうので、有機発光層から生じる光は全てガラス基板に向かう。
【００１９】
ほとんどの放射光は透明アノード電極、窒化シリコン膜、ガラス基板を通り、有機ＥＬディスプレイの外に透過するが、窒化シリコン膜とガラス基板は屈折率の差が大きいので一部の光は窒化シリコン膜−ガラス基板界面で反射し、基板の反対側に向かう。基板の反対側に向かった光はカソード電極で反射され、再び基板側に向かい、大半の光は有機ＥＬディスプレイの外に透過する。
【００２０】
界面で反射することなく有機ＥＬディスプレイの外に透過した光と、窒化シリコン膜−ガラス基板界面とカソード電極で反射し、有機ＥＬディスプレイの外に放射した光は光路差によっては干渉を起こし、色度が変化する。例えば、図１に示す構造を有するボトムエミッション方式の青色有機ＥＬを発光させた時の絶縁層の膜厚に対する色度（Ｃｙ）は、ゲート絶縁膜の膜厚の厚みが、それぞれ、３５０、４００、４２０ｎｍの場合、それぞれ、０．１６６、０．１５２、０．１４３と変化する。これは絶縁膜の窒化シリコン膜の膜厚が異なることによって界面で反射されない放射光と界面で反射された放射光との間の光路差も異なるので、光干渉の仕方も異なる結果である。
【００２１】
ところで、ドライエッチングによる膜減りを見越して絶縁層の膜厚を最初から厚く成膜すると、薄膜トランジスタのゲート絶縁層も厚くなってしまう。薄膜トランジスタが流す電流はゲート絶縁層の膜厚に反比例するので、ゲート絶縁層の膜厚が厚くなることで薄膜トランジスタの特性が低下し、有機ＥＬ素子の駆動に悪影響を及ぼす結果となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開２００４−３６３０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、上記問題を解決するため提案されるものであり、本発明が解決しようとする課題は、オーミックコンタクト層のドライエッチングによる有機ＥＬ素子の下の絶縁層の膜減りを防ぎ、発光の色度変化を防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
以上の課題を解決するため、本発明は、前記ドライエッチングに先立って、発光画素部のチャネル層の上に画素電極を形成することとした。このようにチャネル層の上に画素電極を形成した後、オーミックコンタクト層をドライエッチングするので、この画素電極で保護された部位のチャネル層はエッチングされることなく残存する。このため、有機ＥＬ素子の下のチャネル層と絶縁層とは、いずれも、膜減りすることなく、形成したままの厚みを維持する。そして、このため、発光の色度変化を防止することができるのである。なお、こうして得られる有機ＥＬディスプレイは、発光画素部において、基板と画素電極との間に、絶縁層と共に、同時に形成された半導体層を備える点で、従来の有機ＥＬディスプレイと相違している。
【００２５】
そこで、請求項１に記載の発明は、基板上に、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配置されると共に、これら有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動を制御する薄膜トランジスタが配置されて構成される有機エレクトロルミネッセンスディスプレイであって、前記有機エレクトロルミネッセンス素子が、画素電極、有機発光層、対向電極をこの順に備えて構成される有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいて、
有機エレクトロルミネッセンス素子の位置を発光画素部として、この発光画素部において、基板と画素電極との間に、絶縁層と半導体層とを、この順に備えることを特徴とするものである。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいて、
前記薄膜トランジスタが、前記基板上に設けられたゲート電極と、このゲート電極を被覆して設けられた絶縁層と、この絶縁層の上に設けられたチャネル層と、チャネル層の上に設けられたチャネル保護層と、このチャネル保護層の上に配置されたソース電極及びドレイン電極とを備えて構成されており、
ゲート電極を被覆して設けられた前記絶縁層と、発光画素部において画素電極と有機発光層との間に設けられた前記絶縁層とが、同時に形成された単一の層であることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいて、
薄膜トランジスタの前記チャネル層と、有機エレクトロルミネッセンス素子の位置において画素電極と有機発光層との間に設けられた前記半導体層とが、同時に形成された単一の層であることを特徴とするものである。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンスディスプレイにおいて、前記絶縁層は窒化シリコン薄膜もしくは酸化シリコン薄膜であることを特徴とするものである。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、基板上に、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配置されると共に、これら有機ＥＬ素子の駆動を制御する薄膜トランジスタが配置されて構成される有機エレクトロルミネッセンスディスプレイの製造方法において、
有機エレクトロルミネッセンス素子の位置を発光画素部、薄膜トランジスタの位置をトランジスタ部として、工程（ａ）〜（ｄ）をこの順に行い、次に、工程（ｅ）〜（ｈ）を任意の順序で、かつ、矛盾を生じない順序で行うことにより、発光画素部において、画素電極と有機発光層との間に、絶縁層と半導体層とを、この順に備えることを特徴とするものである。
（ａ）絶縁層形成工程‥トランジスタ部と発光画素部の両者を被覆して絶縁層を形成する工程。
（ｂ）チャネル層・半導体層形成工程‥トランジスタ部と発光画素部の両者を半導体で被覆することにより、トランジスタ部にチャネル層を形成すると共に、発光画素部に半導体層を形成する工程。
（ｃ）画素電極形成工程‥発光画素部の半導体層の上に画素電極を形成する工程。
（ｄ）オーミックコンタクト層形成工程‥チャネル層及び画素電極の上にこれらを被覆してオーミックコンタクト層を形成する工程。
（ｅ）ソース・ドレイン電極形成工程‥オーミックコンタクト層の上にソース電極及びドレイン電極を形成する工程。
（ｆ）オーミックコンタクト層パターニング工程‥発光画素部の半導体層のうち、画素電極で保護された部位を残存させたまま、発光画素部のオーミックコンタクト層を除去する
工程。
（ｇ）有機発光層形成工程‥画素電極の上に有機発光層を形成する工程。
（ｈ）対向電極形成工程‥有機発光層上に対向電極を形成する工程。
【００３０】
ここで、工程（ｅ）〜（ｈ）の順序は、例えば、（ｅ）ソース・ドレイン電極形成工程、（ｆ）オーミックコンタクト層パターニング工程、（ｇ）有機発光層形成工程、（ｈ）対向電極形成工程の順に行うことができる。
【００３１】
また、（ｆ）オーミックコンタクト層パターニング工程と（ｅ）ソース・ドレイン電極形成工程の順序を逆にして、（ｆ）オーミックコンタクト層パターニング工程、（ｅ）ソース・ドレイン電極形成工程、（ｇ）有機発光層形成工程、（ｈ）対向電極形成工程の順で行うこともできる。
【００３２】
また、（ｅ）ソース・ドレイン電極形成工程を最後にして、（ｆ）オーミックコンタクト層パターニング工程、（ｇ）有機発光層形成工程、（ｈ）対向電極形成工程、（ｅ）ソース・ドレイン電極形成工程の順で行うこともできる。
【００３３】
また、（ｅ）ソース・ドレイン電極形成工程を、（ｇ）有機発光層形成工程と（ｈ）対向電極形成工程の間に行うこともできる。すなわち、（ｆ）オーミックコンタクト層パターニング工程、（ｇ）有機発光層形成工程、（ｅ）ソース・ドレイン電極形成工程、（ｉ）対向電極形成工程の順である。
【００３４】
なお、（ｆ）オーミックコンタクト層パターニング工程は、（ｇ）有機発光層形成工程と（ｈ）対向電極形成工程の両工程に先立って行う必要がある。また、（ｇ）有機発光層形成工程を（ｈ）対向電極形成工程に先立って行う必要もある。
【００３５】
また、これら工程（ａ）〜（ｈ）の間に別の工程があってもよい。例えば、（ａ）絶縁層形成工程の前に、ゲート電極や信号線を形成する工程があってよい。
【００３６】
また、（ｂ）チャネル層・半導体層形成工程と（ｄ）オーミックコンタクト層形成工程との間には、チャネル保護層を形成する工程を行うことも可能である。
【００３７】
また、（ｆ）オーミックコンタクト層パターニング工程と（ｈ）有機発光層形成工程との間に、あるいは、（ｈ）有機発光層形成工程と（ｉ）対向電極形成工程の間に、発光補助層を形成する工程があってもよい。
【発明の効果】
【００３８】
このように、本発明によれば、有機ＥＬ素子の下のチャネル層と絶縁層とは、いずれも、膜減りすることなく、形成したままの厚みを維持する。そして、このため、発光の色度変化を防止することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】ボトムエミッション方式の有機ＥＬディスプレイにおいて光干渉が発生する要因を説明するための模式図。
【図２】従来例の有機ＥＬディスプレイにおいてドライエッチングによる有機ＥＬ素子の下のゲート絶縁層の膜減りを説明するための断面模式図。
【図３】本発明の有機ＥＬディスプレイの概略構造を説明するための模式図。
【図４】本発明の有機ＥＬディスプレイの概略構造および実施の形態を説明するための断面模式図。
【図５】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明するための断面模式図。
【図６】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明するための断面模式図。
【図７】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明するための断面模式図。
【図８】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明するための断面模式図。
【図９】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明するための断面模式図。
【図１０】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明するための断面模式図。
【図１１】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明するための断面模式図。
【図１２】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明するための断面模式図。
【図１３】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造工程を説明するための断面模式図。
【図１４】本発明の有機ＥＬディスプレイを作製するための凸版印刷機の概念図。
【図１５】比較例１における有機ＥＬディスプレイの概略構造を説明するための模式図。
【図１６】比較例１の製造工程を説明するための断面模式図。
【図１７】比較例１の製造工程を説明するための断面模式図。
【図１８】比較例１の製造工程を説明するための断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、本発明はこれに限るものではない。
【００４１】
図３は、本発明の有機ＥＬディスプレイ１０の概略構造の一例を説明するための模式図である。
【００４２】
本発明の有機ＥＬディスプレイは、複数の有機ＥＬ素子が配置されると共に、これら有機ＥＬ素子の駆動を制御する薄膜トランジスタが配置されて構成されるものである。図３に示す有機ＥＬディスプレイでは、絶縁性の透明基板１１上に、有機ＥＬ素子１２が図面上下左右方向にマトリックス状に配列されている。それぞれの有機ＥＬ素子には、図３では省略したが、画素電極（例えばアノード電極）と画素容量が形成されている。また有機ＥＬ素子周辺には画素容量に電圧を書き込むための選択トランジスタ１３と、画素容量に書き込まれた電圧に従い有機ＥＬ素子に電流を供給し、発光させるための駆動トランジスタ１４がそれぞれ設けられている。これら選択トランジスタ１３と駆動トランジスタ１４とが、有機ＥＬ素子の駆動を制御する薄膜トランジスタである。
【００４３】
有機ＥＬ素子の配列に沿って列方向（すなわち図面上下方向）に選択トランジスタ１３を経由して有機ＥＬ素子の画素容量に電圧を書き込むための信号線１５が配設され、また、当該信号線１５に直交して行方向（すなわち図面左右方向）に選択トランジスタ１３を選択状態にするための走査線１６及び、駆動トランジスタ１４に発光のための電流を流す電力供給線１７が配設されている。絶縁性基板１１上に２次元配列された複数の有機ＥＬ素子１２の画素電極に対して共通に単一の平面電極（べた電極）からなる対向電極（例えばカソード電極）１９が形成されている。
【００４４】
図３の実施形態では、選択トランジスタと駆動トランジスタの二個のトランジスタを配置して一有機ＥＬ素子の駆動を行う方式を示したが、一有機ＥＬ素子につき三個以上のトランジスタを配置して駆動させる方式でも良い。
【００４５】
図４は、本発明の有機ＥＬディスプレイの断面構造の一例を説明するため模式図である。基板１１上に、有機ＥＬ素子１２、駆動トランジスタ１３、信号線１５が設けられている。また、これら電気素子上には前記電気素子を保護するための層間絶縁層１８が設けられている。
【００４６】
有機ＥＬ素子１２はガラス基板上の絶縁層１２ａ上に形成され、半導体層１２ｂ、画素電極１２ｃ、有機発光層１２ｄを備えて構成されている。また、画素電極１２ｃに対して
対向電極１９が形成されている。
【００４７】
一方、駆動トランジスタ１３はゲート電極１３ａ、ゲート絶縁層１３ｂ、チャネル層１３ｃ、チャネル保護層１３ｄ、オーミックコンタクト層１３ｅ、ソース電極１３ｆ、ドレイン電極１３ｇをそれぞれ備える。
【００４８】
本実施例では有機ＥＬ素子１２の絶縁層１２ａとゲート絶縁層１３ｂを同時に成膜している。また、半導体層１２ｂとチャネル層１３ｃも同時に成膜し、パターニングを行っている。これら有機ＥＬ素子１２の絶縁層１２ａとゲート絶縁層１３ｂの膜厚は青色光の波長とほぼ同一でよいが、半導体層１２ｂとチャネル層１３ｃの膜厚は青色光の波長より十分薄いことが望ましい。半導体層１２ｂの膜厚が青色光の波長より十分薄いとき、この半導体層１２ｂの存在による発光色度に対する影響を防ぐことができる。例えば、５０ｎｍ以下である。望ましくは３０ｎｍ以下である。
【００４９】
また、本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、画素電極１２ｃと対向電極１９の間には有機発光層１２ｄの他に発光補助層を備える構造でもよい。発光補助層としては、正孔輸送層の他に、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層、等を挙げることができる。これらの発光補助層は適宜選択され、複数選択してもよい。正孔注入層はアノード電極と有機発光層との間に設けられる。電子注入層、電子輸送層は有機発光層とカソード電極との間に設けられる。また、本発明の有機ＥＬディスプレイにあっては、アノード電極、カソード電極、有機発光層、正孔輸送層は単層構造ではなく、多層構造としてもよい。
【００５０】
図４では、薄膜トランジスタの実施形態としてゲート電極がチャネル層の下層に位置するボトムゲート構造の薄膜トランジスタを示したが、本発明は前記方式に限定されるものではなく、ゲート電極がチャネル層の上層に位置するトップゲート型の薄膜トランジスタでも良い。
【００５１】
なお、本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、図４とは逆に、基板１１上に、カソード電極となる画素電極１２ｃ、有機発光層１２ｄ、アノード電極となる対向電極１９の順に設けてもよい。有機発光層１２ｄと発光補助層とを総称して有機発光媒体層と呼べば、いずれの場合も、基板１１上に、画素電極１２ｃ、有機発光媒体層、対向電極１９の順に断面構成される。
【００５２】
次に、図３、図４の有機ＥＬディスプレイを例として、本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法について説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５３】
（基板）
本発明にかかる基板１１としては、絶縁性と透明性を有する基板、例えばガラス基板や石英基板が使用できる。また、ポリプロピレン、ポリエーテルサルフォン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー、ポリアリレート、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチックフィルムやシートであっても良い。これら、プラスチックフィルムやシートに、金属酸化物薄膜、金属弗化物薄膜、金属窒化物薄膜、金属酸窒化物薄膜、あるいは高分子樹脂膜を積層したものを基板として利用することにより、水分やガスの透過を小さくして、素子の特性を安定化することができる。
【００５４】
前記金属酸化物薄膜としては、酸化珪素、酸化アルミニウム等が例示できる。前記金属弗化物薄膜としては、弗化アルミニウム、弗化マグネシウム等が例示できる。前記金属窒化物薄膜としては、窒化珪素、窒化アルミニウム等が例示できる。また、前記高分子樹脂膜としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂等が例示
できる。
【００５５】
なお、上記各種の基板は、あらかじめ加熱処理を行うことにより、基板内部や表面に吸着した水分を極力低減することがより好ましい。また、基板上に積層される材料に応じて、密着性を向上させるために、超音波洗浄処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、ＵＶオゾン処理などの表面処理を施してから使用することが好ましい。
【００５６】
（ゲート電極・信号線形成工程）
基板１１への表面処理後、図５に示すように基板１１上にゲート電極１３ａ及び、信号線１５を形成する。ゲート電極１３ａは、薄膜トランジスタの位置（トランジスタ部）にパターン状に形成する。
【００５７】
前記ゲート電極及び信号線の材料は例えば、Ｍｏ膜、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｕ膜等の単一金属や、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなるが、本発明はこれら材料に限定するものではない。上述の材料膜の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などのドライコーティング法を用いることができる。真空成膜された金属膜にフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチング又はドライエッチングして、パターン状に加工する。
【００５８】
（絶縁層形成工程，チャネル層・半導体層形成工程，チャネル保護層形成工程）
ゲート電極１３ａ及び、信号線１５を形成後は図６に示すようにゲート絶縁層１３ｂ、チャネル層１３ｃ、チャネル保護層１３ｄの三層を真空成膜する。なお、このうち、ゲート絶縁層１３ｂの一部は発光画素部の絶縁層１２ａとなるものであり、チャネル層１３ｃの一部は発光画素部の半導体層１２ｂとなるものである。これら各層は、いずれも、発光画素部とトランジスタ部の両者を被覆して、略全面に形成する。
【００５９】
この三層成膜はＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置等の真空成膜装置を用いて成膜される。三層の成膜は基板を真空装置から取り出さずに連続して行うのが望ましい。
【００６０】
ゲート絶縁層１３ｂ及びチャネル保護層１３ｄは、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。
【００６１】
また、チャネル層１３ｃはシリコン薄膜からなる。前記シリコン薄膜は、非晶質シリコン薄膜でも良いし、多結晶シリコン薄膜でも良いし、非晶質シリコン薄膜の中に微結晶状態のシリコンが含まれている微結晶シリコン薄膜でも良い。もしくは、それらの層を組み合わせた多層構造にすることも可能である。チャネル層１３ｃの材料に非晶質シリコン薄膜もしくは微結晶シリコン薄膜を用いる場合はＣＶＤにより直接成膜することが可能であるが、多結晶シリコン薄膜を用いる場合はＣＶＤで非晶質シリコン薄膜を成膜後、レーザー等でアニール処理を行い、非晶質シリコンを多結晶化させる必要がある。
【００６２】
三層成膜を行った後、図７に示すようにチャネル保護層１３ｄにフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチング又はドライエッチングによりパターン加工する。その残存位置はトランジスタ部である。
【００６３】
（画素電極形成工程）
次に、図８に示すようにアノード電極となる画素電極１２ｃを、発光画素部のチャネル層１３ｃ（すなわち、半導体層１２ｂ）の上に形成する。この画素電極１２ｃを透して発光した光を放射するため、画素電極１２ｃは透明な材料から構成されている必要がある。
また、ドライエッチングの際に、この画素電極１２ｃの下の部位のチャネル層１３ｃ（すなわち、半導体層１２ｂ）を保護する機能を有することから、ドライエッチングに耐えるものである必要がある。
【００６４】
このような画素電極１２ｃの形成材料として、ＩＴＯ（インジウムスズ複合酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、亜鉛アルミニウム複合酸化物などの金属複合酸化物が利用できる。
【００６５】
被膜形成方法としてはドライコーティング法が利用できる。例えば、抵抗加熱真空蒸着法、電子ビーム加熱真空蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等である。
【００６６】
そして、真空成膜された金属酸化物被膜にフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチング又はドライエッチングして、パターン状に加工することができる。パッシブマトリックス方式の有機ＥＬディスプレイの場合には、画素電極１２ｃはストライプ状に形成される。アクティブマトリックス方式の有機ＥＬディスプレイの場合には、画素電極１２ｃはドット状にパターン形成される。
【００６７】
（オーミックコンタクト層形成工程）
画素電極１２ｃ形成後、図９に示すように、この画素電極１２ｃ、チャネル層１３ｃ及びチャネル保護層１３ｄの上に、これらを被覆して、オーミックコンタクト層１３ｅを成膜する。
【００６８】
前記オーミックコンタクト層１３ｅはチャネル層１３ｃと同様ＣＶＤにより成膜するが、アルシン、ホスフィン等のドナー型不純物を含むシランガスをプロセスガスとして用いる。前記ドナー型不純物を含むプロセスガスを用いた場合、オーミックコンタクト層１３ｅはドナー型の不純物を含むシリコン薄膜で形成され、最終的に得られる薄膜トランジスタ１３はｎ型薄膜トランジスタとなる。しかしながら薄膜トランジスタ１３の用途に応じ、例えばジボラン等のアクセプター型不純物を含むシランガスを用いることで最終的にｐ型薄膜トランジスタを得ることもできる。
【００６９】
なお、図３、図４では省略したが、チャネル保護層１３ｄのパターン加工後もしくは、オーミックコンタクト層１３ｅ成膜後、ソース・ドレイン電極膜を形成する前に必要に応じてコンタクトホール形成を行う。例えば図３に示す、選択トランジスタ１４のゲート電極と走査線１６は電気的に接続する必要があるが、これらは同じ層に無いため、電気的に接続するためにはあらかじめコンタクトホールを形成しておく必要がある。同様に選択トランジスタ１４のソース電極と信号線１５の電気的接続や、駆動トランジスタ１３のソース電極１３ｆと電力供給線１７の電気的接続はコンタクトホールを介して行う。コンタクトホールはチャネル保護層１３ｄもしくは、オーミックコンタクト層１３ｅにフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチング又はドライエッチングをすることで形成する。
【００７０】
（ソース・ドレイン電極形成工程）
オーミックコンタクト層形成工程に続いて、オーミックコンタクト層１３ｅ上にソース電極１３ｆ及び、ドレイン電極１３ｇとなる金属材料膜を成膜する。
【００７１】
オーミックコンタクト層１３ｅは不純物を含むシリコン薄膜で形成されているので、大気中で表面が容易に酸化皮膜で覆われる。そのためオーミックコンタクト層１３ｅに表面処理を施さずにソース電極１３ｆ及び、ドレイン電極１３ｇを形成するとオーミックコンタクト層１３ｅ表面の酸化皮膜が絶縁層となり、オーミックコンタクト層１３ｅとソース
電極１３ｆ及び、オーミックコンタクト層１３ｅとドレイン電極１３ｇとの間で電気的導通をとることが困難になる。よってオーミックコンタクト層１３ｅ成膜後、ソース・ドレイン電極膜の成膜直前に表面処理を行い、酸化皮膜を除去する必要がある。表面処理は、例えば、フッ化アンモニウム溶液で基板表面をシャワー処理する等の方法で行う。
【００７２】
ソース電極１３ｆ及びドレイン電極１３ｇの材料は例えば、Ｍｏ膜、Ｃｒ膜、Ａｌ膜、Ｃｕ膜等の単一金属や、Ｃｒ／Ａｌ積層膜、ＡｌＴｉ合金膜又はＡｌＴｉＮｄ合金膜からなるが、本発明はこれら材料に限定するものではない。上述の材料膜の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などのドライコーティング法を用いることができる。
【００７３】
そして、図１０に示すように真空成膜された金属膜にフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチング又はドライエッチングして、パターン状に加工する。駆動トランジスタ１３のドレイン電極１３ｇは各有機ＥＬ素子１２の画素電極１２ｃと電気的接続をとる必要がある。また、前記ソース・ドレイン電極と同時に、図示していない走査線１６及び電力供給線１７を一括して形成する。
【００７４】
（オーミックコンタクト層パターニング工程）
ソース電極１３ｆ及び、ドレイン電極１３ｇのパターン加工後、図１１に示すように、オーミックコンタクト層１３ｅをパターニングする。
【００７５】
このパターニングは、発光画素部のオーミックコンタクト層１３ｅを除去して、トランジスタ部のオーミックコンタクト層１３ｅを残存させるものである。このとき、発光画素部において、画素電極１２ｃで保護された部位のチャネル層１３ｃ（すなわち、半導体層１２ｂ）を残存させる必要がある。
【００７６】
オーミックコンタクト層１３ｅのパターニングは、基板１１全面をドライエッチングすることで行う。このとき、オーミックコンタクト層１３ｅと共にチャネル層１３ｃ（すなわち、半導体層１２ｂ）もエッチング除去されるが、その一部はエッチングされずに残存する。
【００７７】
まず、発光画素部のオーミックコンタクト層１３ｅはエッチング除去されるが、この部位の半導体層１２ｂは画素電極１２ｃに覆われて保護されているため、エッチングされずに残存する。
【００７８】
また、ソース・ドレイン電極のパターン及びチャネル保護層１３ｄのパターンで覆われたオーミックコンタクト層１３ｅとチャネル層１３ｃも、エッチング除去されることなく、残存する。
【００７９】
なお、オーミックコンタクト層１３ｅとチャネル層１３ｃの両者がエッチング除去された部位では、ゲート絶縁層１３ｂ（発光画素部の絶縁層１２ａ）が表面に露出する。
【００８０】
そして、このオーミックコンタクト層パターニング工程によって、薄膜トランジスタが形成できる。すなわち、駆動トランジスタ１３および選択トランジスタ１４である。
【００８１】
（層間絶縁層形成工程）
トランジスタを形成した後、層間絶縁層１８を成膜する。
【００８２】
前記層間絶縁層１８は、例えばシリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。また、層間絶縁層１８は、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティ
ング法、スパッタリング法などのドライコーティング法を用いて形成することができる。
【００８３】
層間絶縁層１８成膜後、図１２に示すように、パターン加工を行う。パターン加工の内容は画素電極１２ｃ上に有機発光層１２ｄを形成するために、画素電極１２ｃ上に矩形状のコンタクトホールを形成する加工と、有機ＥＬ素子形成後、該有機ＥＬ素子を駆動させるために、駆動用ドライバーやＦＰＣを信号線１５、走査線１６、電力供給線１７等と電気的に接続するためのコンタクトホール形成加工である。コンタクトホールは層間絶縁層１８にフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチング又はドライエッチングをすることで形成する。
【００８４】
（隔壁形成工程）
層間絶縁層を形成した後、図１３に示すように、トランジスタ部に隔壁２０を形成して、発光画素部同士を区画する。隔壁を設けることによって、発光画素部の正確な区分けと隣接発光画素間における混色の防止、リーク電流の防止、ＴＦＴ回路や電極線等の凹凸を軽減するなどの効果があり、また、基板回路上に設けられた薄膜トランジスタなどの駆動素子に対する保護効果も期待できる。
【００８５】
隔壁２０は、例えば、感光性樹脂をスピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の公知の塗布方法を用いて塗布し、次に、パターン露光し、現像することによりを形成することができる。感光性樹脂としてはポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらも可能であり、市販の材料を使用できる。感光性樹脂として、具体的にはポリイミド系感光性樹脂、アクリル樹脂系感光性樹脂、ノボラック樹脂系感光性樹脂、フルオレン系感光性樹脂といったものが挙げられるがこれに限定するものではない。この中でもポリイミド系感光性樹脂は耐熱性、耐溶剤性、低アウトガスなどの特性から最も好適である。また、有機ＥＬディスプレイパネルの表示品位向上、および薄膜トランジスタの誤作動防止のため、光遮光性の材料を感光性材料に含有させても良い。
【００８６】
隔壁２０を形成する材料として、非感光性樹脂を用いることも可能である。その場合は、パターニングを行うために、樹脂を塗布後にレジストを続けて塗布し、フォトリソグラフィー法にてレジストをパターニングし、次に、ドライエッチング等の方法でレジストにより保護されていない非感光性樹脂を除去する工程が必要となる。非感光性樹脂としてはエポキシ系樹脂や、アクリル系樹脂が挙げられる。
【００８７】
（有機発光層などの形成工程）
隔壁２０形成後、有機発光層１２ｄを形成する。また、これと共に、発光補助層を形成してもよい。発光補助層としては、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層等がある。これら発光補助層は、その種類に応じ、有機発光層１２ｄ形成前、あるいは、有機発光層１２ｄ形成後に形成することができる。いずれの場合にも、これら発光補助層と有機発光層１２ｄとが互いに接触するように、互いに隣接して形成することが望ましい。なお、これら有機発光層１２ｄと発光補助層とを総称して、有機発光媒体層と呼ぶことがある。
【００８８】
有機発光層１２ｄは電流を通すことにより発光する層であり、その材料（有機発光材料）としては、大きく分けて低分子系有機発光材料と高分子系有機発光材料が存在する。低分子有機発光材料を使用する場合には、真空蒸着法などのドライコーティング法により有機発光層を形成することが通常である。また、高分子材料を使用する場合には、印刷法により形成することが通常である。本発明では有機発光層の材料は低分子系有機発光材料でも、高分子系有機発光材料でもよく、形成方法も真空蒸着法や印刷法に限定されない。
【００８９】
高分子系有機発光材料として、例えば、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロ
ン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’―ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系等の発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系、ポリフェニレンビニレン系やポリフルオレン系が挙げられる。
【００９０】
なお、発光補助層を構成する材料としてはいずれも公知の材料を使用することができる。正孔輸送層を例とすると、その材料としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリビニルカルバゾール、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）とポリスチレンスルホン酸との混合物（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などの高分子正孔輸送材料、ポリチオフェンオリゴマー材料等を挙げることができる。これら材料は、印刷法によって正孔輸送層を形成する場合に使用することができる。
【００９１】
これら有機発光層１２ｄや発光補助層の形成に用いる場合の印刷機としては、図１４に示すような凸版印刷機が使用できる。この凸版印刷機は、インキチャンバー１０８とアニロックスロール１０１と、クッションテープ１０３を介して樹脂凸版１０４を取り付けした版胴１０５を有している。インキチャンバー１０８には、形成する層に適するインキが収容されている。アニロックスロール１０１は、インキチャンバー１０８のインキ供給部及び版胴１０５に接して回転するようになっている。そして、アニロックスロール１０１の回転にともない、インキチャンバー１０８から供給されたインキは、ドクターブレード１０２によってアニロックスロール１０１表面に均一に保持された後、版胴に取り付けた樹脂凸版１０４の凸部に均一な膜厚で転移する。
【００９２】
ところで、基板１１に各層を形成した中間製品を被印刷基板１０７とすると、この被印刷基板１０７は基板固定台（ステージ）１０６上に固定されている。この基板固定台（ステージ）１０６は摺動可能に構成されている。
【００９３】
そして、位置調整機構（図示せず）により、位置調整しながら、基板固定台（ステージ）１０６を印刷開始位置まで移動させる。次に、版胴１０５に取り付けられた樹脂凸版１０４の凸部を被印刷基板１０７に接触させ、版胴１０５を回転させると共に、この回転に合わせて基板固定台（ステージ）１０６を移動させることにより、この被印刷基板１０７にインキを転移させて、有機発光層１２ｄ又は発光補助層をパターン状に形成する。
【００９４】
（対向電極形成工程）
次に、有機発光媒体層の上にカソード電極となる対向電極１９を形成する。
【００９５】
カソード電極の材料としては、有機発光層１２ｄへの電子注入効率の高い物質を用いることが望ましい。具体的には、Ｍｇ、Ａｌ、Ｙｂ等の金属単体を用いてもよいし、発光媒体と接する界面にＬｉや酸化Ｌｉ，ＬｉＦ等の化合物を１ｎｍ程度挟んで、安定性・導電性の高いＡｌやＣｕを積層して用いてもよい。または、電子注入効率と安定性を両立させるため、仕事関数が低いＬｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｓｃ、Ｙ、Ｙｂ等の金属元素と、安定なＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属元素との合金系を用いてもよい。例えば、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ、ＣｕＬｉ等の合金が使用できる。
【００９６】
対向電極１９の成膜方法としては、上述の材料に応じて、抵抗加熱真空蒸着法、電子ビーム加熱真空蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などのドライコーティング法を用いることができる。なお、この成膜時に所望のパターンで作製されたマスクを用いることでパターン加工ができる。
【００９７】
カソード電極の厚さに特に制限はないが、１０ｎｍ〜１０００ｎｍ程度が望ましい。カ
ソード電極の膜厚が１０ｎｍ未満であると膜のピンホールが十分に埋められずショートの原因となる。また１０００ｎｍより大きいと成膜時間が長くなり生産性が悪くなる。
【実施例】
【００９８】
以下、本発明の実施例及び比較例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００９９】
（実施例）
（基板）
基板１１として、無アルカリガラス板を使用した。
【０１００】
（ゲート電極・信号線形成工程）
次に、この基板１１上に、膜厚１００ｎｍのＣｒ膜をスパッタリング法により成膜した。その後、前記Ｃｒ膜上にフォトレジストを塗布して露光・現像し、ウェットエッチングでパターン加工することでゲート電極１３ａ及び信号線１５を形成した。ゲート電極１３ａは、薄膜トランジスタを設ける位置（トランジスタ部）で、基板１１上の複数箇所に配列して形成した。
【０１０１】
（絶縁層形成工程，チャネル層・半導体層形成工程，チャネル保護層形成工程）
次に、ＣＶＤ装置により、窒化シリコン膜／非晶質シリコン膜／窒化シリコン膜の順で三層の薄膜を、前記ゲート電極１３ａ及び信号線１５とを被覆する略全面に連続成膜した。三層の膜厚はそれぞれ、３９５ｎｍ／２５ｎｍ／１２０ｎｍとした。
【０１０２】
なお、最初に成膜した窒化シリコン膜はゲート絶縁層１３ｂ（すなわち、発光画素部の絶縁層１２ａ）を構成するものである。非晶質シリコン膜はチャネル層１３ｃ（すなわち、発光画素部の半導体層１２ｂ）を構成するものである。また、最後に成膜した窒化シリコン膜はチャネル保護層１３ｄを構成するものである。したがって、この３層のうち、もっとも厚い層はゲート絶縁層１３ｂ及び絶縁層１２ａであり、その膜厚は青色光の波長とほぼ同一の３９５ｎｍである。他方、チャネル層１３ｃ及び半導体層１２ｂの膜厚は青色光の波長に比較して十分に小さい２５ｎｍである。
【０１０３】
次に、この三層の上にフォトレジストを塗布して露光・現像し、ドライエッチングを行い最表層の窒化シリコン膜をパターン加工することでチャネル保護層１３ｄを形成した。
【０１０４】
（画素電極形成工程）
チャネル保護層１３ｄ形成後、スパッタリング法により、ＩＴＯ薄膜５０ｎｍを成膜した後、フォトリソグラフィー法によりウェットエッチングを行い、次に、アノード電極となる画素電極１２ｃを形成した。この画素電極１２ｃは、有機ＥＬ素子を形成する位置（発光画素部）で、基板１１上の複数箇所に配列して形成した。
【０１０５】
（オーミックコンタクト層形成工程）
続いて、ＣＶＤによりシランガスとホスフィンの混合ガスをプロセスガスとして用いて、チャネル層１３ｃ及びチャネル保護層１３ｄを被覆して略全面にオーミックコンタクト層１３ｅを成膜した。
【０１０６】
その後、オーミックコンタクト層１３ｅにフォトレジストを塗布して露光・現像し、前記オーミックコンタクト層１３ｅとチャネル層１３ｃとチャネル保護層１３ｄをドライエッチングすることでコンタクトホールを形成した。
【０１０７】
（ソース・ドレイン電極形成工程）
続いて、基板をフッ化アンモニウム溶液で処理した後、膜厚４００ｎｍのＡｌＴｉＮｄ
合金膜をスパッタリングにより成膜し、次に、フォトリソグラフィー法によりウェットエッチングでパターン加工し、トランジスタ部のオーミックコンタクト層１３ｅの上に、ソース電極１３ｆ及びドレイン電極１３ｇを形成した。
【０１０８】
（オーミックコンタクト層パターニング工程）
ソース・ドレイン電極形成後、フォトレジストを剥離せずに、基板をドライエッチングすることで、オーミックコンタクト層１３ｅとチャネル層１３ｃ及び半導体層１２ｂをパターン加工した。
【０１０９】
このパターニング工程において、発光画素部の半導体層１２ｂは上層の画素電極１２ｃで保護されているため、そのまま残存した。また、この半導体層１２ｂの下の絶縁層１２ａもそのまま残存し、膜厚は成膜当初の３９５ｎｍより変化しなかった。
【０１１０】
また、トランジスタ部では、ソース電極１３ｆとドレイン電極１３ｇで保護されている部位のオーミックコンタクト層１３ｅが残存し、その他の部位のオーミックコンタクト層１３ｅがエッチング除去された。また、このトランジスタ部では、ソース電極１３ｆ、ドレイン電極１３ｇ及びチャネル保護層１３ｄによってチャネル層１３ｃが保護されているため、チャネル層１３ｃはエッチングされることなく、そのままの膜厚（２５ｎｍ）で残存し、このチャネル層１３ｃで保護されたゲート絶縁層１３ｂもエッチングされることなく、そのままの膜厚（３９５ｎｍ）で残存した。そして、このパターニング工程によって、トランジスタ部に駆動トランジスタ１３と選択トランジスタ１４とが形成された。
【０１１１】
（層間絶縁層形成工程）
次に、ＣＶＤ装置により窒化シリコン膜を全面に２００ｎｍの厚みで成膜して層間絶縁層１８を形成し、フォトリソグラフィー法によりドライエッチングを行い、パターン加工することで、コンタクトホールを形成した。
【０１１２】
（隔壁形成工程）
層間絶縁層１８を形成した後、発光画素部同士を区画する隔壁２０を、トランジスタ部の層間絶縁層１８の上に形成した。
【０１１３】
すなわち、まず、基板にポジ型感光性ポリイミドを全面スピンコートした。スピンコートの条件は、３００ｒｐｍで５秒間回転させた後、８００ｒｐｍで２０秒間回転とし、スピンコート後の感光性材料の高さを３．３μｍとした。スピンコート後フォトリソグラフィー法により露光後、現像処理を行った。こうして形成された隔壁２０の膜厚は２．５μｍとなった。
【０１１４】
（正孔輸送層形成工程）
次に、正孔輸送インキとしてＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水分散液であるバイトロンＣＨ−８０００を６０％、超純水を２０％、１−プロパノールを２０％混合し、インキとした。上記インキを用いてスリットコート法にて基板上に正孔輸送層を形成し、膜厚を５０ｎｍとした。なお、正孔輸送インキ塗布前の基板に前処理として、ＵＶ／Ｏ３洗浄装置にて３分間紫外線照射を行った。
【０１１５】
（有機発光層形成工程）
次に、以上の工程で得られた中間製品を被印刷基板１０７として、図１４に示す凸版印刷機を使用して、有機発光層を形成した。
【０１１６】
まず、赤色、緑色、青色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の３色からなる以下の高分子有機発光インキを、キシレンに溶解して調製した。赤色発光インキ（Ｒ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液（住友化学社製赤色発光材料、商品名Ｒｅｄ１１００）である。緑色発光インキ（Ｇ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液（住友化学社製緑色発光材料、商品名Ｇｒｅｅｎ１３００）である。青色発光インキ（Ｂ）は、ポリフルオレン系誘導体のキシレン１ｗｔ％溶液（住友化学社製青色発光材料、商品名Ｂｌｕｅ１１００）である。
【０１１７】
また、厚さ２５０μｍの４２ニッケル材を樹脂凸版１０４の基材として、この基材の上に黒色顔料を混錬したアクリルバインダー樹脂溶液を乾燥膜厚が１０μｍになるように塗布して乾燥し、反射防止層を形成した。
【０１１８】
次に、水溶性ポリアミドを主成分とし、ラジカル重合性モノマーとしてとしてジペンタエリスリトールヘキサキスアクリレート、光重合開始剤として２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製）を混錬した感光性樹脂組成物を、版材の総厚が３１０μｍとなるように、前記基材の表面に溶融塗工して感光性樹脂層とした。そして、この感光性樹脂層の上に、ポリビニルアルコール溶液を乾燥膜厚１μｍになるように塗布したポリエチレンテレフタレートフィルム（フィルム厚み１２５μｍ：帝人デュポンフィルム社製）をラミネートした。これにより、感光性樹脂凸版１０４を作製した。
【０１１９】
合成石英基材のクロムマスクを樹脂凸版１０４のパターンの原版とし、このマスクをプロキシミティ露光装置にセットして感光性樹脂凸版を露光することで、所望のパターンが形成された樹脂凸版１０４を作製した。
【０１２０】
図１４に示す枚葉式印刷装置の版胴１０５にクッションテープ１０３を介して、前記樹脂凸版１０４を固定した。次に、前記高分子有機発光インキをインキチャンバー１０８に供給し、アニロックスロール１０１を回転させることで全面にインキングした。アニロックスロール１０１は６００ライン／インチ、容積１１ｃｃのアニロックスロールを使用した。その後、アニロックスロール１０１上の余剰インキをドクターブレード１０２でかき取り、樹脂凸版１０４の凸パターン部にインキングした。
【０１２１】
そして、被印刷基板１０７を基板固定台（ステージ）１０６に取り付け、印刷開始位置まで移動させた後、版胴１０５に取り付けられた樹脂凸版１０４の凸部を被印刷基板１０７に接触させ、版胴１０５を回転させると共に、この回転に合わせて基板固定台（ステージ）１０６を移動させることにより、この被印刷基板１０７に高分子有機発光インキを転移して、３色の有機発光層１２ｄを印刷した。有機発光層１２ｄのパターンは発光画素部の長辺方向に延びるライン状で、高分子有機発光インキが発光画素部を埋めるように印刷した。なお、印刷後、オーブン内にて１３０℃で１時間乾燥を行った結果、有機発光層１２ｄの膜厚は平均で１２０ｎｍとなった。
【０１２２】
（対向電極形成工程）
有機発光層１２ｄの上にＣａ、Ａｌからなるカソード電極材料を、発光画素部のみに蒸着されるようにマスク蒸着し、膜厚５００ｎｍのカソード電極層を形成した。最後にこれらの有機ＥＬ素子を、外部の酸素や水分から保護するために、ガラスキャップとエポキシ系の接着剤を用いて密閉封止し、有機ＥＬディスプレイを作製した。
【０１２３】
（発光試験）
そして、得られた有機ＥＬディスプレイの表示部の周辺部には各画素電極に接続されているアノード電極側の取り出し電極と、カソード電極側の取り出し電極があり、これらを電源に接続して、有機ＥＬ素子を発光させた。その青色発光の色度Ｃｙは０．１４３であり、その発光輝度も十分であった。
【０１２４】
（比較例１）
比較例１においては有機ＥＬ素子に半導体層１２ｂを設けない構造の有機ＥＬディスプレイの製造例を示す。図１５は、比較例１の有機ＥＬディスプレイの断面構造の一例を説明するため模式図である。この例では、発光画素部において、絶縁層１２ａの上に、半導体層１２ｂを介することなく、画素電極１２ｃが設けられている。
【０１２５】
比較例１の有機ＥＬディスプレイの製造方法は、オーミックコンタクト層パターニング工程の後に画素電極１２ｃを形成した点で、実施例と異なっている。その他の点では、実施例と同様である。
【０１２６】
すなわち、比較例１の製造工程は、基板１１上にゲート電極１３ａ及び、信号線１５を形成後、ゲート絶縁層１３ｂ、チャネル層１３ｃ、チャネル保護層１３ｄの三層を真空成膜する工程までは実施例１と同様である（図６参照）。また、チャネル保護層１３ｄのパターン加工を行った点も実施例１と同様である（図７参照）。
【０１２７】
比較例１では、次に、画素電極１２ｃを形成することなく、図１６に示すように、オーミックコンタクト層１３ｅ及びソース電極１３ｆ、ドレイン電極１３ｇを成膜した。そして、ソース電極１３ｆ、ドレイン電極１３ｇをパターン加工した後、オーミックコンタクト層１３ｅをドライエッチングしてパターニングした。このとき、オーミックコンタクト層１３ｅと共に、チャネル層１３ｃもエッチング除去される。すなわち、図１７に示すように、トランジスタ部のチャネル層１３ｃは、チャネル保護層１３ｄ、ソース電極１３ｆ及びドレイン電極１３ｇによって保護されているため、これらによって保護された部位のチャネル層１３ｃは、エッチング除去されることなく、残存される。これに対して、発光画素部においては、画素電極１２ｃが設けられていないため、チャネル層１３ｃ（半導体層１２ｂ）はエッチングされて除去された。なお、発光画素部において、絶縁層１２ａにも、ドライエッチングにより膜減りして、成膜当初の膜厚３９５ｎｍから３５０ｎｍになった。
【０１２８】
そして、オーミックコンタクト層のパターニング工程の後、図１８に示すように、画素電極１２ｃを成膜、パターニング加工した。
【０１２９】
なお、画素電極１２ｃ形成工程の後、有機ＥＬディスプレイの作成までの工程は実施例１と同じである。
【０１３０】
そして、比較例１の有機ＥＬディスプレイを発光させると、発光画素下部の第一の絶縁層１２ａの膜厚が３５０ｎｍであるため、青色発光の色度Ｃｙは０．１６６であった。
【０１３１】
（比較例２）
比較例２の有機ＥＬディスプレイは、比較例１有機ＥＬディスプレイとほぼ同じ構造であるが、パネルの青色発光の色度Ｃｙが高くなるのを避けるため、ゲート絶縁層１３ｂの膜厚を４５０ｎｍにした。
【０１３２】
チャネル層１３ｃ、オーミックコンタクト層１３ｅのドライエッチングによる加工時に、発光画素部に画素電極１２ｃが設けられていないため、発光画素部の半導体層１２ｂがエッチングされて無くなり、さらに発光画素部の絶縁層１２ａはドライエッチングにより成膜当初の膜厚４５０ｎｍから４００ｎｍに膜減りした。
【０１３３】
そして、比較例２の有機ＥＬディスプレイを発光させると、発光画素部の絶縁層１２ａの膜厚が３５０ｎｍであるため、パネルの青色発光の色度Ｃｙは０．１５２であった。し
かしながら、ゲート絶縁層１３ｂの膜厚を５０ｎｍ厚くしたため、同じ電圧を印加した時の薄膜トランジスタの電流が１３％低下し、発光輝度が下がってしまった。
【０１３４】
（考察）
以上の結果から明らかなように、発光画素部に画素電極１２ｃを設けることなく、オーミックコンタクト層をドライエッチングすると、オーミックコンタクト層と共に発光画素部の半導体層１２ｂがエッチングされて無くなり、その下の絶縁層１２ａは膜減りする。この膜減りの結果、青色発光の色度Ｃｙが変動する（比較例１）。一方、絶縁層１２ａの膜減りを考慮して、ゲート絶縁層１３ｂを厚く成膜すると、薄膜トランジスタの電流が低下し、発光輝度が低下する（比較例１）。
【０１３５】
これに対して、発光画素部に画素電極１２ｃを設けてオーミックコンタクト層をドライエッチングすると、この画素電極１２ｃによって保護された半導体層１２ｂとその下の絶縁層１２ａは、いずれもエッチングされることなく残存する。このため、青色発光の色度Ｃｙの変動を防止することができる。また、絶縁層１２ａの膜減りを考慮して薄膜トランジスタのゲート絶縁層１３ｂの膜厚を厚くする必要がないため、薄膜トランジスタの電流が低下することもなく、従ってパネル輝度が下がることもないことが確認できた。
【符号の説明】
【０１３６】
１０        有機ＥＬ素子
１１        絶縁性基板
１２        発光画素
１２ａ      絶縁層
１２ｂ      半導体層
１２ｃ      画素電極
１２ｄ      有機発光層
１２ｅ      発光補助層
１３        駆動トランジスタ
１３ａ      ゲート電極
１３ｂ      ゲート絶縁層
１３ｃ      チャネル層
１３ｄ      チャネル保護層
１３ｅ      オーミックコンタクト層
１３ｆ      ソース電極
１３ｇ      ドレイン電極
１４        選択トランジスタ
１５        信号線
１６        走査線
１７        電力供給線
１８        層間絶縁層
１９        対向電極
２０        隔壁
１０１      アニロックスロール
１０２      ドクターブレード
１０３      クッションテープ
１０４      樹脂凸版
１０５      版胴
１０６      基板固定台
１０７      被印刷基板
１０８      インキチャンバー
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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