(57)【要約】【課題】  単純な構造で、カラーフィルタを有するアクティブマトリクス型有機ＥＬディスプレイとし、色純度の良い高品質の有機ＥＬディスプレイを提供する。また、アクティブマトリクス型有機ＥＬディスプレイの開口率を向上させることにより有機ＥＬ層の負荷を軽くする。【解決手段】  透明基板上に、少なくともカラーフィルタと、薄膜トランジスタ回路と、有機ＥＬ層と、共通電極とが、この順に積層されている。また、薄膜トランジスタ回路が、１サブピクセル当り少なくとも２つ以上の薄膜トランジスタと、１つ以上のキャパシタを有し、該薄膜トランジスタの半導体層が、酸化物半導体である。【選択図】図１
2008140684.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板上に、少なくともカラーフィルタと、薄膜トランジスタ回路と、有機ＥＬ層と、共通電極とが、この順に積層されていることを特徴とするカラーＥＬディスプレイ。
【請求項２】
前記薄膜トランジスタ回路が、１サブピクセル当り少なくとも２つ以上の薄膜トランジスタと、１つ以上のキャパシタを有し、該薄膜トランジスタの半導体層が、酸化物半導体であることを特徴とする請求項１記載のカラーＥＬディスプレイ。
【請求項３】
前記薄膜トランジスタの半導体層が、少なくともＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｍｇのいずれか１種の元素を含む酸化物であることを特徴とする請求項１または２記載のカラーＥＬディスプレイ。
【請求項４】
前記薄膜トランジスタ回路が、２層以上の半導体層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のカラーＥＬディスプレイ。
【請求項５】
前記有機ＥＬ層が白色発光型であり、カラーフィルタがＲＧＢを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のカラーＥＬディスプレイ。
【請求項６】
前記有機ＥＬ層が青色発光型または白色発光型であり、カラーフィルタが色変換型であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のカラーＥＬディスプレイ。
【請求項７】
前記有機ＥＬ層がＲＧＢ塗り分け構造であり、カラーフィルタが色純度改善型であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のカラーＥＬディスプレイ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項記載のカラーＥＬディスプレイの製造方法であって、透明基板上にカラーフィルタを形成する工程と、薄膜トランジスタ回路を形成する工程と、有機ＥＬ層を形成する工程と、共通電極を形成する工程を含み、該薄膜トランジスタ回路を形成する工程以後の工程温度が２００℃以下であることを特徴とするカラーＥＬディスプレイの製造方法。
【請求項９】
請求項７記載のカラーＥＬディスプレイの製造方法であって、透明基板上に色純度改善型カラーフィルタを形成する工程と、薄膜トランジスタ回路を形成する工程と、有機ＥＬ層を形成する工程と、共通電極を形成する工程を含み、該有機ＥＬ層を形成する工程がフレキソ印刷によるＲＧＢ塗り分け工程を含むことを特徴とするカラー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、フラットパネルディスプレイの一つである、有機ＥＬディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイとして、液晶ディスプレイあるいはプラズマディスプレイが商品化されている。しかし、液晶ディスプレイは視野角が狭く、高速画素信号に対して応答性が充分ではないという問題があり、プラズマディスプレイは消費電力が大きく、現在以上の大型化には技術的解決課題が多いという問題がある。
【０００３】
これらに対して最近注目されているのが、有機発光材料を用いた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）であり、有機化合物を発光材料として用いることで、自発光であって応答速度が高速であり、更に視野角依存性が無い低消費電力のフラットパネルディスプレイを実現できるものとして期待されている。
【０００４】
有機ＥＬディスプレイには、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いない単純マトリクス型と、ＴＦＴを用いたアクティブマトリクス型がある。単純マトリクス型は、ガラス基板上に形成された、平行な複数の電極と、有機ＥＬ層と、前記平行な複数の電極に直交する複数の電極からなる。単純マトリクスでは、有機ＥＬ層は選択された一瞬の間に高輝度発光を行う必要があり、有機ＥＬ層の劣化が激しいとともに、配線抵抗の影響が大きいという問題があった。一方、アクティブマトリクス型は、ガラス基板上にＴＦＴ回路を形成し、その上に有機ＥＬ層があり、さらに対向電極が形成される。通常、ＴＦＴ回路の半導体にはアモルファスＳｉまたはポリＳｉが用いられる。また、対向電極側を陰極として用い、光を基板側から取り出すことが一般的である。
【０００５】
ところが、ＲＧＢ発光層塗り分けによるアクティブマトリクス型有機ＥＬディスプレイでは、色純度が充分でなく、緑が白っぽい、赤が黄色っぽいという問題があった。また、白色ＥＬ＋カラーフィルタ方式や、青色ＥＬ＋色変換層方式は、単純マトリクス型にしか適用できないという問題があった。これらを解決するために、基板上のＴＦＴの上にカラーフィルタを形成し、その上に有機ＥＬ層を形成する方法がある（特許文献１〜４）が、ＴＦＴと有機ＥＬとをビア接続する必要があり、構造が複雑で信頼性が低いものであった。
【０００６】
また、基板側から取り出せる光は、不透明なＴＦＴの面積を差し引いた部分に限られるため、開口率（＝発光面積／画素面積）が小さく、（単純マトリクスほどではないものの）高輝度で発光させる必要があった。
【特許文献１】特開２００１−２４９６２７
【特許文献２】特開２００２−１８４５７５
【特許文献３】特開２００４−２０７０６５
【特許文献４】特開２００４−３０３６０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、単純な構造で、カラーフィルタを有するアクティブマトリクス型有機ＥＬディスプレイとし、色純度の良い高品質の有機ＥＬディスプレイを提供することを課題とする。また、アクティブマトリクス型有機ＥＬディスプレイの開口率を向上させることにより有機ＥＬ層の負荷を軽くすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決するために、請求項１の発明は、透明基板上に、少なくともカラーフィルタと、薄膜トランジスタ回路と、有機ＥＬ層と、共通電極とが、この順に積層されていることを特徴とするカラーＥＬディスプレイである。
【０００９】
請求項２の発明は、前記透明薄膜トランジスタ回路が、１サブピクセル当り少なくとも２つ以上の薄膜トランジスタと、１つ以上のキャパシタを有し、該薄膜トランジスタの半導体層が、酸化物半導体であることを特徴とする請求項１記載のカラーＥＬディスプレイである。
【００１０】
請求項３の発明は、前記薄膜トランジスタの半導体層が、少なくともＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｍｇのいずれか１種の元素を含む酸化物であることを特徴とする請求項１または２記載のカラーＥＬディスプレイである。
【００１１】
請求項４の発明は、前記薄膜トランジスタ回路が、２層以上の半導体層を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載のカラーＥＬディスプレイである。
【００１２】
請求項５の発明は、前記有機ＥＬ層が白色発光型であり、カラーフィルタがＲＧＢを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のカラーＥＬディスプレイである。
【００１３】
請求項６の発明は、前記有機ＥＬ層が青色発光型または白色発光型であり、カラーフィルタが色変換型であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のカラーＥＬディスプレイである。
【００１４】
請求項７の発明は、前記有機ＥＬ層がＲＧＢ塗り分け構造であり、カラーフィルタが色純度改善型であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のカラーＥＬディスプレイである。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか１項記載のカラーＥＬディスプレイの製造方法であって、透明基板上にカラーフィルタを形成する工程と、薄膜トランジスタ回路を形成する工程と、有機ＥＬ層を形成する工程と、共通電極を形成する工程を含み、該薄膜トランジスタ回路を形成する工程以後の工程温度が２００℃以下であることを特徴とするカラーＥＬディスプレイの製造方法である。
【００１６】
請求項９の発明は、請求項７記載のカラーＥＬディスプレイの製造方法であって、透明基板上に色純度改善型カラーフィルタを形成する工程と、薄膜トランジスタ回路を形成する工程と、有機ＥＬ層を形成する工程と、共通電極を形成する工程を含み、該有機ＥＬ層を形成する工程がフレキソ印刷によるＲＧＢ塗り分け工程を含むことを特徴とするカラーＥＬディスプレイの製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、カラーフィルタの上にＴＦＴを形成したので、ＴＦＴと有機ＥＬ層を容易に接続でき、構造が単純で信頼性の高い構造とすることができる。また、ＴＦＴの半導体として酸化物半導体を用い、電極として透明導電膜を用いることにより、ＴＦＴ回路を透明にすることや、多層構造にすることができ、開口率を向上させることができる。
【００１８】
また、本発明の製造方法によれば、カラーＥＬディスプレイを簡単かつ高精度に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明では、図１のように、透明基板１上に、カラーフィルタ２、ＴＦＴ回路３、有機ＥＬ層４、共通電極５を、この順に積層している。ただし、図１では簡単のため、ＴＦＴ回路３の表記を単純化し、駆動ＴＦＴ１個のみを表記している。
【００２０】
透明基板１としては、ガラスを用いることができるが、後述するようにプラスチックを用いることもできる。例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリイミド（ＰＩ）などが使用できる。透明基板１がプラスチックの場合、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３等のバリア膜を設けて、水分や酸素の透過を防止することが望ましい。
【００２１】
カラーフィルタ２は、少なくともＲＧＢを含む。例えば図２のように、ＲＧＢだけでなく、ＲＧＧＢでもよいし、ＲＧＢＷでもよい。ここで、Ｒは赤、Ｇは緑、Ｂは青、Ｗは白である。（Ｗは、有機ＥＬ層が白色発光の場合のみ使用できる。）また、ＲＧＢカラーフィルタ２は通常の透過帯域制限型でもよいし、青色光を受けて赤や緑に変換する色変換型でもよい。透過帯域制限型のカラーフィルタは、顔料を分散したレジストであり、色変換型のカラーフィルタは、蛍光色素を混合したレジストである。これらは、通常のネガ型レジストのように、露光・現像・焼成によって形成することができる。
【００２２】
有機ＥＬ層４が青色の場合、カラーフィルタ２のＲおよびＧが色変換型であり、Ｂが透過帯域制限型であればよい（図３）。ただし、ＲＧの下層（基板側）にさらに透過帯域制限型を有する２層構造であってもよい（図４）。有機ＥＬ層４が白色の場合、カラーフィルタ２は、有機ＥＬ層４が青色の場合と同じでもよい（図３〜４）し、ＲＧＢとも透過帯域制限型（図５）でもよい。有機ＥＬ層４がＲＧＢ塗り分けの場合、透過帯域制限型のカラーフィルタ２を用いれば（図６）、それは色純度を改善する効果をもたらすので、色純度改善型ということもできる。また、発光の色純度がよい色のカラーフィルタのみをＷに置き換えることも可能である。なお、カラーフィルタ２は、全体を覆って平坦化させるオーバーコート層２ＯＣを有していてもよい。
【００２３】
ＴＦＴ回路３は例えば図７〜図１０のように、少なくとも２個以上のＴＦＴと１個以上のキャパシタを有する。図７および図８は電圧駆動の例であり、図９および図１０は電流駆動の例である。あるいは、ここに示す以外の公知のＴＦＴ回路構造を用いてもよい。図７〜１０の断面図に示すキャパシタマークは、絶縁層を挟んで電極が重なり合ってキャパシタとなっていることを意味する。また、図９〜１０の断面図の絶縁層中で上下の電極が接続されている部分は、絶縁層の開口を介して接続される。なお、図７〜１０はＴＦＴ回路の構造を模式的に示したものであり、３次元に分布される構造を２次元に表記しているため、素子を平面で切断してこの通りの断面が出るというわけではない。例えば図１０で上下の電極が斜めに接続されている表記になっているが、実素子では上下に重なるように形成される。
【００２４】
また、本発明ではＴＦＴの半導体層として酸化物半導体を用いる。酸化物半導体は透明なので、電極や絶縁層にも透明材料を用いれば透明なＴＦＴとすることができ、開口率の悪化を防止できる。また、従来のアモルファスＳｉやポリＳｉの成膜には２００℃以上の高温プロセスが必要なのに対し、酸化物半導体には室温〜２００℃以下の低温成膜でも良好に動作するものが多く、以降の他の工程（フォトリソグラフィや有機ＥＬ層４、共通電極５の形成）も全て２００℃以下で行うことができるため、（通常２００℃強の温度で作製される）カラーフィルタ２を傷めることがない。さらには、カラーフィルタ２の作製をも２００℃以下で行えば、基板１としてプラスチックを用いることが可能になり、フレキシブルなＥＬディスプレイとすることもできる。
【００２５】
また、従来は、ＴＦＴ回路３の全てのＴＦＴの半導体層は単一面に形成されていた。これは、アモルファスＳｉやポリＳｉを形成するコストが高いためである。しかし酸化物半導体を用いることにより、安価なスパッタ法を用いることができるため、２層以上の酸化物半導体を用いることができ、層ごとに異なる条件の酸化物半導体を用いることができて回路設計の自由度が大きくなる。例えば図７〜９では、走査ＴＦＴと駆動ＴＦＴの半導体を別の層にしており、走査ＴＦＴではオフ電流が小さいＴＦＴ、駆動ＴＦＴではオン電流が大きいＴＦＴというように使い分けることができる。あるいは、例えば一方をｎ型、他方をｐ型にすることもできる。さらに、回路によっては第一の絶縁層（例えば図７〜９）や第二の絶縁層（例えば図７）に開口部を形成する必要がなくなり、信頼性を高められるとともに、工程を簡略化できる。
【００２６】
酸化物半導体としては少なくともＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｍｇのいずれか１種の元素を含む酸化物を用いることができる。具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ＺｎＭｇ酸化物、ＩｎＧａＺｎ酸化物、ＩｎｘＺｎ１−ｘ酸化物、ＩｎｘＳｎ１−ｘ酸化物、Ｉｎｘ（Ｚｎ，Ｓｎ）１−ｘ酸化物、ＧａＳｎ酸化物、ＩｎＧａＳｎ酸化物、ＩｎＧａＺｎＭｇ酸化物などが挙げられる。これらは、スパッタ、レーザアブレーション、蒸着等で成膜することができる。特にＩｎＧａＺｎ酸化物は、室温以上２００℃以下のいずれの温度でスパッタ成膜しても移動度５ｃｍ２／Ｖｓ以上を容易かつ再現性よく得ることができ、好適な材料である。また、ＩｎＧａＺｎＭｇ酸化物はＩｎＧａＺｎ酸化物と同等の移動度を有し、さらにバンドギャップが大きいので紫外線に強い（誤動作しにくい）という特徴を有している。ここで、ＩｎＧａＺｎ酸化物は、組成比がＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ：Ｏ＝１：１：１：４に近いものであるが、実際には若干の酸素空孔が存在し、若干の金属組成ずれがあっても特性は変わらないので、組成比はＩｎ：Ｇａ：Ｚｎ：Ｏ＝（０．７〜１．３）：（０．７〜１．３）：（０．７〜１．３）：（３〜４）が許容される。また、アモルファス状態を基本とするが、一部微結晶構造を含有してもよい。また、ＩｎＧａＺｎＭｇ酸化物は、ＩｎＧａＺｎ酸化物のＺｎの一部（５０％以下）をＭｇに置き換えたものである。スパッタとしては、ＲＦあるいはＤＣの反応性スパッタが好適である。
【００２７】
なお、電極としては、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等が好適に用いられる。絶縁層としては、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３等が好適に用いられる。これらも、室温以上２００℃以下の温度で、スパッタ、レーザアブレーション、蒸着等で成膜できる。特に、反応性スパッタが好適である。ポストアニールを行ってもよい。ポストアニールの温度も、２００℃以下でよい。あるいは、透明な有機絶縁層を用いることも可能である。例えばフッ素樹脂やポリビニルアルコール、エポキシ、アクリル等を使用できる。感光性樹脂ならは、パターニングが容易である。さらには、異種の絶縁層を重ねてもよい。
【００２８】
このように、電極、半導体、絶縁層すべてに透明材料を用いれば、ＴＦＴ回路全体が透明になり、開口率を上げることが可能である。なお、電極、半導体、絶縁層のパターニングには、フォトリソ＋エッチングが用いられるが、フォトリソ工程は通常１２０℃以下であり、エッチングも数十℃以下である。
【００２９】
次に、画素電極（駆動ＴＦＴのソース・ドレイン電極のいずれかを大面積に形成した部分もしくはソース・ドレイン電極のいずれかに接続された大面積電極で、有機ＥＬ層４に接するべき部分）上に、有機ＥＬ層４が形成される。有機ＥＬ層４としては、通常、正孔輸送層４１、発光層４２等の積層構造が用いられる。
【００３０】
正孔輸送層４１をなす材料としては、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、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）等の導電性高分子材料が挙げられる。これらの正孔輸送材料は、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水等の単独または混合溶媒に溶解または分散させ、スピンコート、バーコート、ワイヤーコート、スリットコート等のコーティング法により塗布できる。また、必要に応じてパターニングを行っても良い。更に、正孔輸送層４１には必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等を添加してもよい。正孔輸送層４１の膜厚は、１０ｎｍないし２００ｎｍの範囲が好ましい。あるいは、ＴＰＤ（トリフェニルジアミン）、α−ＮＰＤ（ビス［Ｎ−ナフチル−Ｎ−フェニル］ベンジディン）などの低分子材料を用いてもよい。
【００３１】
次に、正孔輸送層４１の上に発光層４２を積層する。発光層４２は、単層構造に限らず、さらに電荷輸送層等を設けた多層構造であってもよい。発光層４２としては、例えば、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィリン系、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有機溶剤に可溶な有機発光材料や該有機発光材料をポリスチレン、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やポリフルオレン系などの高分子蛍光体を用いることができる。これらの高分子蛍光体はトルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、水等の単独または混合溶媒に溶解し、スピンコート法、カーテンコート法、バーコート法、ワイヤーコート法、スリットコート法等のコーティング法により塗布できる。また、印刷法を用いることができる（後述）。また、高分子蛍光体層には必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等を添加してもよい。発光層４２の膜厚は、単層または多層構造いずれの場合にも合わせて１０００ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは合わせて５０ｎｍないし１５０ｎｍの範囲であるのが好ましい。あるいは、アルミキノリン錯体やジスチリル誘導体等に、キナクリドン、クマリン誘導体、ルブレン、ＤＣＭ（４−（Ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｍｅｔｈｙｌ−６−（ｐ−ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｏｓｔｙｒｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ）誘導体、ペリレン、イリジウム錯体等をドーピングした低分子蛍光体を用いることができる。
【００３２】
低分子蛍光体では、発光色は材料自体やドーパントで決まり、青色発光としてはジスチルアリーレン誘導体にスチリルアリーレン誘導体やスチリルアミン誘導体をドープしたものなど、緑色発光としてはアルミキノリン錯体など、赤色発光としてはアルミキノリン錯体にＤＣＭをドープしたものなど、白色発光としては青色発光材料と黄〜橙色発光材料を積層した構造などが用いられる。一方、高分子蛍光体では、発光色は側鎖を替えることによって調整が可能であり、ＲＧＢとも、同一の基本骨格を持つ高分子を用いることができる。また、それらを混合することで白色発光が得られる。
【００３３】
有機ＥＬ層をＲＧＢ塗り分け方式とする場合、低分子発光層の場合にはマスク蒸着で行うことになるが、大面積に均一な塗り分けを行うのは困難である。高分子発光層の場合には印刷法を用いることができ、大面積に均一な塗り分けを行うことができる。印刷法としては、インクジェット、反転印刷、フレキソ印刷等を用いることができる。特にフレキソ印刷は、大面積に均一な印刷を短時間に行うことができて、最も好ましい（後述）。なお、マスク蒸着でも、インクジェット、反転印刷、フレキソ印刷等の印刷法でも、基板温度は室温でよい。
【００３４】
共通電極５としては、有機ＥＬ層の発光特性に応じたものを使用でき、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、アルミニウムなどの金属単体やこれらの合金、あるいはこれらと金、銀などの安定な金属との合金などを用いることができる。これらの材料は、通常の抵抗加熱、ＥＢ加熱などの真空蒸着法などで設けることができ、膜厚は特に限定されないが、１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲が好ましい。また、フッ化リチウムなどの薄膜を陰極層と発光層との間に設けてもよい。更に、陰極層上に絶縁性の無機物や樹脂などによる保護層を設けてもよい。これらの工程も、基板温度は室温でよい。
【００３５】
次に、本発明のカラーＥＬディスプレイの製造方法について詳細に述べる。図１１から図１３は、図７のＴＦＴ回路を有するカラーＥＬディスプレイの製造方法の例である。透明基板１上に、顔料分散レジスト塗布・露光・現像・焼成によってカラーフィルタ２を形成する（図１１（ａ））。２Ｒは赤、２Ｇは緑、２Ｂは青、２ＯＣはオーバーコートである。ただし、オーバーコートでは露光・現像は不要である。焼成温度は２００℃強である。
【００３６】
次に、ゲート電極Ｇ１・キャパシタ電極Ｃを含む第一の電極層３１としてＩＴＯを反応性スパッタ等によって成膜し、フォトレジスト塗布・露光・現像・エッチング・レジスト剥離等によってパターニングする（図１１（ｂ））。そして、第一の絶縁層３２および第一の半導体層３３を反応性スパッタ等によって成膜し、第一の半導体３３をフォトレジスト塗布・露光・現像・エッチング・レジスト剥離等によってパターニングする（図１１（ｃ））。さらにソース電極Ｓ１、ドレイン電極Ｄ１兼ゲート電極Ｇ２を含む第二の電極層３４としてＩＴＯを反応性スパッタ等によって成膜し、フォトリソ技術を使ってパターニングする（図１１（ｄ））。そして、第二の絶縁層３５および第二の半導体層３６を反応性スパッタ等によって成膜し、第二の半導体層３６をパターニングする（図１２（ｅ））。さらにソース電極Ｓ２、ドレイン電極Ｄ２を含む第三の電極層３７としてＩＴＯを成膜・パターニングする（図１２（ｆ））。そして、第二の半導体層３７およびドレイン電極Ｄ２を覆う第三の絶縁層３８を成膜・パターニングする（図１２（ｇ））。さらに、第四の電極層３９を成膜・パターニングする（図１２（ｈ））。ここでは、第四の電極層３９が画素電極となる。
【００３７】
そして、有機ＥＬ層４を形成する。まず、全面に正孔輸送層４１を塗布する（図１３（ｉ））。次に、フレキソ印刷にて赤色発光層４２Ｒ、緑色発光層４２Ｇ、青色発光層４２Ｂを順次形成する（図１３（ｊ））。
【００３８】
さらに、蒸着によって共通電極５を全面に成膜する（図１３（ｋ））。最後に全体を封止ガラス６で覆うか、封止層を成膜する等の方法によって、封止を行うのが望ましい（図１３（ｌ）：この図のみ、試料全体の断面図を示している）。封止ガラス６は、エポキシ等の接着剤でシールでき、試料と封止ガラス６の空隙に乾燥剤を入れることができる。
【００３９】
以上、ＴＦＴ回路形成以降のすべての工程（図１１（ｂ）〜図１３（ｌ））は、２００℃以下のプロセスである。
【００４０】
ここで、フレキソ印刷について詳細に説明する。図１４にフレキソ版を用いた印刷機の一例を示す。インキ補充装置１０１からフレキソ版へのインキング装置１０３へ有機発光材料を含むインキ１０８の補充を行い、インキング装置１０３に補充された有機発光材料を含むインキ１０８のうち余剰な分はドクター装置１０２により除去することができる。インキ補充装置には、滴下型の補充装置や、ファウンテンロール、スリットコータ、ダイコータ、キャップコータなどのコータやそれらを組み合わせたものなどを用いることもできる。ドクター装置１０２にはドクターブレードの他にドクターロールを用いることもできる。
【００４１】
ドクター装置１０２により余剰なインキが除去された後、少なくとも表面が有機ＥＬ素子作製用フレキソ版１０４となっているシリンダー１０５へのインキングを行う。有機ＥＬ素子作製用フレキソ版１０４へのインキングは、少なくとも該版の画像形成部分に行われれば良い。有機ＥＬ素子作製用フレキソ版１０４へインキングされたインキは、被転写体１０６へ印刷される。被転写体１０６は、透明基板１上にカラーフィルタ２およびＴＦＴ回路３を形成した試料である。被転写体１０６へ印刷された有機発光材料を含むインキ１０８ａは乾燥することにより、有機ＥＬ素子の発光層４２を形成する。
【００４２】
有機発光材料を含むインキは上述のようにフレキソ版１０４の凸部へ供給され、上述の被転写基板１０６へ印刷される。発光材料を溶解または分散させるような、インキに用いられる溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、酢酸エチル、酢酸ブチル、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエチレン、水などの単独またはこれらの混合溶媒などが挙げられる。特に芳香族系溶剤およびハロゲン系溶剤は有機発光材料を溶かすのに優れている。また、有機発光材料を含むインキには、必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤、乾燥剤などが添加されても良い。
【００４３】
次に、本発明のカラーＥＬディスプレイの製造方法の別の例について詳細に述べる。図１５から図１７は、図９のＴＦＴ回路を有するカラーＥＬディスプレイの製造方法の例である。透明基板１上に、顔料分散レジスト塗布・露光・現像・焼成、蛍光色素含有レジスト塗布・露光・現像・焼成によってカラーフィルタ２を形成する（図１５（ａ））。２Ｒは赤、２Ｇは緑、２Ｂは青の帯域制限フィルタ、２ＲＲは赤、２ＧＧは緑の色変換フィルタ、２ＯＣはオーバーコートである。ただし、オーバーコートでは露光・現像は不要である。
【００４４】
次に、ゲート電極Ｇ１・Ｇ２を含む第一の電極層３１としてＩＴＯを反応性スパッタ等によって成膜し、フォトレジスト塗布・露光・現像・エッチング・レジスト剥離等によってパターニングする（図１５（ｂ））。そして、第一の絶縁層３２および第一の半導体層３３を反応性スパッタ等によって成膜し、第一の半導体層３３をフォトレジスト塗布・露光・現像・エッチング・レジスト剥離等によってパターニングする（図１５（ｃ））。さらにソース電極Ｓ１、ドレイン電極Ｄ１兼ゲート電極Ｇ３、ソース電極Ｓ２、ドレイン電極Ｄ２を含む第二の電極層３４としてＩＴＯを反応性スパッタ等によって成膜し、フォトリソ技術を使ってパターニングする（図１５（ｄ））。そして、第二の絶縁層３５および第二の半導体層３６を反応性スパッタ等によって成膜し、第二の半導体層３６および第二の絶縁層３５をパターニングする（図１６（ｅ））。さらにソース電極Ｓ３、ドレイン電極Ｄ３を含む第三の電極層３７としてＩＴＯを成膜・パターニングする（図１６（ｆ））。ここで、Ｇ３・Ｓ３間にはキャパシタが形成されている。また、Ｓ１とＤ３、Ｄ２とＳ３は第二の絶縁層３５の開口部において接続されている。そして、第二の半導体層３７およびドレイン電極Ｄ３を覆う第三の絶縁層３８を成膜・パターニングする（図１６（ｇ））。さらに、第四の電極層３９を成膜・パターニングする（図１６（ｈ））。ここでは、第四の電極層３９が画素電極となる。
【００４５】
そして、有機ＥＬ層４を形成する。まず、全面に正孔輸送層４１を形成する（図１７（ｉ））。次に、全面に白色発光層４２Ｗを形成する（図１７（ｊ））。
【００４６】
さらに、蒸着によって共通電極５を全面に成膜する（図１７（ｋ））。最後に全体を封止ガラス６で覆うか、封止層を成膜する等の方法によって、封止を行うのが望ましい（図１７（ｌ）：この図のみ、試料全体の断面図を示している）。封止ガラス６は、エポキシ等の接着剤でシールでき、試料と封止ガラス６の空隙に乾燥剤を入れることができる。
【００４７】
以上、ＴＦＴ回路形成以降のすべての工程（図１５（ｂ）〜図１７（ｌ））は、２００℃以下のプロセスである。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明の具体的態様を実施例を用いて詳細に説明する。
＜実施例１＞
透明基板１としてガラスを用い、その上に、顔料分散レジスト塗布・露光・現像・焼成によってカラーフィルタ２を形成した（図１１（ａ））。２Ｒは赤、２Ｇは緑、２Ｂは青、２ＯＣはオーバーコートである。ただし、オーバーコートでは露光・現像は不要である。焼成温度は２２０℃であった。
【００４９】
次に、ゲート電極Ｇ１・キャパシタ電極Ｃを含む第一の電極層３１としてＩＴＯを、ＩＴＯをターゲットとしＡｒ＋Ｏ２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＤＣスパッタ）によって成膜し、フォトレジスト塗布・露光・現像・塩酸によるウェットエッチング・レジスト剥離によってパターニングした（図１１（ｂ））。そして、第一の絶縁層３２としてＳｉＯＮを、ＳｉＮをターゲットとしＡｒ＋Ｏ２＋Ｎ２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＲＦスパッタ）、第一の半導体層３３としてＩｎＧａＺｎ酸化物を、ＩｎＧａＺｎＯ４をターゲットとしＡｒ＋Ｏ２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＲＦスパッタ）によって連続成膜し、第一の半導体層３３をフォトレジスト塗布・露光・現像・塩酸によるウェットエッチング・レジスト剥離によってパターニングした（図１１（ｃ））。さらに、あらかじめフォトレジストパターン形成後にソース電極Ｓ１、ドレイン電極Ｄ１兼ゲート電極Ｇ２を含む第二の電極層３４としてＩＴＯを、第一の電極層３１と同様の反応性スパッタによって成膜し、リフトオフによってパターニングした（図１１（ｄ））。そして、第二の絶縁層３５としてＳｉＯＮを、第二の半導体層３６としてＩｎＧａＺｎ酸化物を反応性スパッタによって連続成膜し、第二の半導体層３６をフォトレジスト塗布・露光・現像・塩酸によるウェットエッチング・レジスト剥離によってパターニングした（図１２（ｅ））。ただし、第二の半導体層３６の成膜時のＯ２流量を第一の半導体層３３の成膜時よりも小さくした。さらに、あらかじめフォトレジストパターン形成後にソース電極Ｓ２、ドレイン電極Ｄ２を含む第三の電極層３７としてＩＴＯを反応性スパッタによって成膜し、リフトオフによってパターニングした（図１２（ｆ））。そして、第三の絶縁層３８として、まずあらかじめ第三の電極層３７のソース電極Ｓ２上にフォトレジストパターンを形成後、ＳｉＯＮを反応性スパッタによって成膜し、リフトオフによってソース電極Ｓ２に開口を有する形状にパターニングし、さらに感光性アクリル樹脂を塗布・露光・現像して二層絶縁膜とした（図１２（ｇ））。さらに、第四の電極層３９としてＩＴＯを成膜し、フォトレジスト塗布・露光・現像・塩酸によるウェットエッチング・レジスト剥離によってパターニングした（図１２（ｈ））。ここでは、第四の電極層が画素電極となる。
【００５０】
そして、有機ＥＬ層４を形成した。まず、全面に正孔輸送層４１としてＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの溶液をスピンコートし、焼成した１００℃で焼成した（図１３（ｉ））。次に、フレキソ印刷にて赤色発光層４２Ｒ、緑色発光層４２Ｇ、青色発光層４２Ｂとしていずれもポリフルオレン系物質を順次形成した（図１３（ｊ））。
【００５１】
さらに、蒸着によって共通電極５としてカルシウムを１０ｎｍ、銀を３００ｎｍ、全面に成膜した（図１３（ｋ））。最後に全体を封止ガラス６で覆った（図１３（ｌ））。
【００５２】
以上、ＴＦＴ回路形成以降のすべての工程（図１１（ｂ）〜図１３（ｌ））は、２００℃以下のプロセスであった。また、このようにして作製したカラーＥＬディスプレイは、透明基板１側から見て、色純度がよく、開口率が大きくて明るい表示ができた。
【００５３】
＜実施例２＞
透明基板１としてガラスを用い、その上に、顔料分散レジスト塗布・露光・現像・焼成、蛍光色素含有レジスト塗布・露光・現像・焼成によってカラーフィルタ２を形成した（図１５（ａ））。２Ｒは赤、２Ｇは緑、２Ｂは青の帯域制限フィルタ、２ＲＲは赤、２ＧＧは緑の色変換フィルタ、２ＯＣはオーバーコートである。ただし、オーバーコートでは露光・現像は不要である。焼成温度は２００℃であった。
【００５４】
次に、ゲート電極Ｇ１・Ｇ２を含む第一の電極層３１としてＩＴＯを、ＩＴＯをターゲットとしＡｒ＋Ｏ２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＤＣスパッタ）によって成膜し、フォトレジスト塗布・露光・現像・塩酸によるウェットエッチング・レジスト剥離等によってパターニングした（図１５（ｂ））。そして、第一の絶縁層３２としてＳｉＯＮを、ＳｉＮをターゲットとしＡｒ＋Ｏ２＋Ｎ２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＲＦスパッタ）、第一の半導体層３３としてＩｎＧａＺｎＭｇ酸化物を、ＩｎＧａＺｎ０．８Ｍｇ０．２Ｏ４をターゲットとしＡｒ＋Ｏ２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＲＦスパッタ）によって連続成膜し、第一の半導体層３３をフォトレジスト塗布・露光・現像・塩酸によるウェットエッチング・レジスト剥離によってパターニングした（図１５（ｃ））。さらに、あらかじめフォトレジストパターン形成後に、ソース電極Ｓ１、ドレイン電極Ｄ１兼ゲート電極Ｇ３、ソース電極Ｓ２、ドレイン電極Ｄ２を含む第二の電極層３４としてＩＴＯを、第一の電極層３１と同様の反応性スパッタによって成膜し、リフトオフによってパターニングした（図１５（ｄ））。そして、第二の絶縁層３５としてＳｉＯＮを、第二の半導体層３６としてＩｎＧａＺｎＭｇ酸化物を反応性スパッタによって連続成膜し、第二の半導体層３６をフォトレジスト塗布・露光・現像・塩酸によるウェットエッチング・レジスト剥離によってパターニングした後、第二の絶縁層３５をフォトレジスト塗布・露光・現像・フッ素系ドライエッチング・レジスト剥離によってパターニングした（図１６（ｅ））。さらに、あらかじめフォトレジストパターン形成後に、ソース電極Ｓ３、ドレイン電極Ｄ３を含む第三の電極層３７としてＩＴＯを反応性スパッタによって成膜し、リフトオフによってパターニングした（図１６（ｆ））。ここで、Ｇ３・Ｓ３間にはキャパシタが形成されている。また、Ｓ１とＤ３、Ｄ２とＳ３は第二の絶縁層３５の開口部において接続されている。そして、第三の絶縁層３８として、まずあらかじめ第三の電極層３７のソース電極Ｓ３上にフォトレジストパターン形成後、ＳｉＯＮを反応性スパッタによって成膜し、リフトオフによってソース電極Ｓ３に開口を有する形状にパターニングし、さらに感光性アクリル樹脂を塗布・露光・現像して二層絶縁膜とした（図１６（ｇ））。さらに、第四の電極層３９としてＩＴＯを成膜し、フォトレジスト塗布・露光・現像・塩酸によるウェットエッチング・レジスト剥離によってパターニングした（図１６（ｈ））。ここでは、第四の電極層が画素電極となる。
【００５５】
そして、有機ＥＬ層４を形成する。まず、全面に正孔輸送層４１としてＰＥＤＯＴ：ＰＳＳの水溶液をスピンコートし、１１０℃で焼成した（図１７（ｉ））。次に、白色発光層４２Ｗとしてポリフルオレン系材料の混合物のトルエン溶液をスピンコートし、１００℃で焼成した（図１７（ｊ））。
【００５６】
さらに、蒸着によって共通電極５としてカルシウムを１０ｎｍ、銀を３００ｎｍ、全面に成膜した（図１７（ｋ））。最後に全体を封止ガラス６で覆った（図１７（ｌ））。
【００５７】
以上、ＴＦＴ回路形成以降のすべての工程（図１５（ｂ）〜図１７（ｌ））は、２００℃以下のプロセスであった。また、このようにして作製したカラーＥＬディスプレイは、透明基板１側から見て、色純度がよく、開口率が大きくて明るい表示ができた。
【００５８】
＜実施例３＞
発光層４２として白色発光層４２Ｗの代わりに青色発光層４２Ｂとしてポリフルオレン系材料を用いた以外は、実施例２と同様の工程でカラーＥＬディスプレイを作製した。ＴＦＴ回路形成以降のすべての工程は、２００℃以下のプロセスであった。また、このようにして作製したカラーＥＬディスプレイは、透明基板１側から見て、色純度がよく、開口率が大きくて明るい表示ができた。
【００５９】
＜実施例４＞
カラーフィルタ２として帯域制限型のみを用いた以外は、実施例２と同様の工程でカラーＥＬディスプレイを作製した。ＴＦＴ回路形成以降のすべての工程は、２００℃以下のプロセスであった。また、このようにして作製したカラーＥＬディスプレイは、透明基板１側から見て、色純度がよく、開口率が大きくて明るい表示ができた。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のカラーＥＬディスプレイの構造の概略を示す断面図である。
【図２】本発明のカラーフィルタの配置例である。
【図３】本発明のカラーフィルタと有機ＥＬ層の関係の一例を示す断面図である。
【図４】本発明のカラーフィルタと有機ＥＬ層の関係の他の例を示す断面図である。
【図５】本発明のカラーフィルタと有機ＥＬ層の関係の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明のカラーフィルタと有機ＥＬ層の関係の他の例を示す断面図である。
【図７】本発明のＴＦＴ回路の一例を示す模式図である。
【図８】本発明のＴＦＴ回路の他の例を示す模式図である。
【図９】本発明のＴＦＴ回路の他の例を示す模式図である。
【図１０】本発明のＴＦＴ回路の他の例を示す模式図である。
【図１１】本発明のカラーＥＬディスプレイの製造方法の一例を示す断面および上面図である。
【図１２】本発明のカラーＥＬディスプレイの製造方法の一例を示す断面および上面図である。
【図１３】本発明のカラーＥＬディスプレイの製造方法の一例を示す断面および上面図である。
【図１４】本発明のカラーＥＬディスプレイの製造方法で使用する印刷機の一例を示す模式図である。
【図１５】本発明のカラーＥＬディスプレイの製造方法の他の例を示す断面および上面図である。
【図１６】本発明のカラーＥＬディスプレイの製造方法の他の例を示す断面および上面図である。
【図１７】本発明のカラーＥＬディスプレイの製造方法の他の例を示す断面および上面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１      透明基板
２      カラーフィルタ
２Ｒ    赤色透過型カラーフィルタ
２Ｇ    緑色透過型カラーフィルタ
２Ｂ    青色透過型カラーフィルタ
２Ｗ    白色透過型カラーフィルタ
２ＲＲ  赤色変換型カラーフィルタ
２ＧＧ  緑色変換型カラーフィルタ
２ＯＣ  オーバーコート
３      ＴＦＴ回路
３１    第一の電極層
３２    第一の絶縁層
３３    第一の半導体層
３４    第二の電極層
３５    第二の絶縁層
３６    第二の半導体層
３７    第三の電極層
３８    第三の絶縁層
３９    第四の電極層
Ｇ１〜Ｇ３      ゲート電極
Ｓ１〜Ｓ３      ソース電極
Ｄ１〜Ｄ３      ドレイン電極
Ｃ              キャパシタ電極
４      有機ＥＬ層
４１    正孔輸送層
４２    発光層
４２Ｒ  赤色発光層
４２Ｇ  緑色発光層
４２Ｂ  青色発光層
４２Ｗ  白色発光層
５      共通電極
６      封止
１０１        インキ補充装置
１０２        ドクター装置
１０３        インキング装置
１０４        フレキソ版
１０５        シリンダー
１０６        被転写体
１０７        ステージ
１０８    インキ
１０８ａ  インキパターン
【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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