(57)【要約】【課題】  基板のカラーフィルタの下層には、各画素電極に表示データ電圧を供給するためのＴＦＴ、及びＴＦＴに表示データ信号、走査信号を供給する配線が形成されている。このため、カラーフィルタのパターニングに際し、下層の配線やＴＦＴの導電層が浸食されたり、酸化され易いという問題がある。【解決手段】  カラー表示装置の素子基板となる基板上に、ゲートライン、ＴＦＴ及びデータラインを形成した後、データラインを覆う畝状の保護絶縁層を形成する。この基板に、転写フィルム上のカラーフィルター層を、保護絶縁層延在方向に（列方向）に沿って移動するローラによって圧着する。列方向にカラーフィルタの転写が進むので、保護絶縁層間に形成される画素スペースからガスを進行方向に追い出しながら、基板とカラーフィルターを隙間なく密着させることが可能となる。【選択図】      図６
2008276243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
転写フィルムに設けられたカラーフィルタ層を被転写基板に転写するカラーフィルタ形成方法であり、
被転写基板は、所定方向に複数本並んで延びる配線及び該配線を覆い畝状に基板から突出形成された保護絶縁層を備え、
前記保護絶縁層を所定方向にのみ延在して形成し、
押圧機構によって前記転写フィルム上のカラーフィルタ層を前記被転写基板に圧着し、さらに、該押圧機構を前記保護絶縁層の延在方向に沿って移動し、前記被転写基板上に前記カラーフィルタ層を転写することを特徴とするカラーフィルタ形成方法。
【請求項２】
液状カラーフィルタ材料を被転写基板に吐出するカラーフィルタ形成方法であり、
被転写基板は、所定方向に複数本並んで延びる配線及び該配線を覆い畝状に基板から突出形成された保護絶縁層を備え、
前記保護絶縁層を所定方向にのみ延在して形成し、
吐出機構から前記液状のカラーフィルタ材料を吐出し、該吐出機構を前記保護絶縁層の延在方向に沿って相対的に移動させ、前記被転写基板上に前記カラーフィルタ層を形成することを特徴とするカラーフィルタ形成方法。
【請求項３】
基板上に、複数のスイッチ素子、該複数のスイッチ素子のうち対応するスイッチ素子にデータ信号を供給するデータライン、前記対応するスイッチ素子に選択信号を供給する選択ライン、前記対応するスイッチ素子に直接または間接的に接続される画素電極、及び該画素電極の下方に形成されたカラーフィルタと、を備えるカラー表示装置の製造方法であって、
基板上に前記選択ライン、前記スイッチ素子及び前記データラインを形成した後、列方向に延びる前記データラインのみ、それぞれ覆い畝状に基板から突出する保護絶縁層を形成し、
押圧機構によって転写フィルム上のカラーフィルタ層を前記基板に圧着し、さらに、該押圧機構を前記保護絶縁層の延在方向に沿って移動し、前記基板上に前記カラーフィルタ層を転写することを特徴とするカラー表示装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載のカラー表示装置の製造方法において、
前記カラーフィルタの転写前、
前記画素電極と前記スイッチ素子とを層間で電気的に接続するコンタクトホールの形成領域周辺に、カラーフィルタブロック層を形成し、
該カラーフィルタブロック層と前記保護絶縁層との間には、カラーフィルタ転写時に列方向へ雰囲気ガスを追い出すための通路が確保されていることを特徴とするカラー表示装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のカラー表示装置の製造方法において、
前記カラー表示装置は、前記画素電極に印加するデータ信号に対応した電圧によって液晶を制御するカラー液晶表示装置であることを特徴とするカラー表示装置の製造方法。
【請求項６】
請求項３または請求項４に記載のカラー表示装置の製造方法において、
前記カラー表示装置は、エレクトロルミネッセンス素子を各画素に備え、前記画素電極は、該エレクトロルミネッセンス素子の第１電極であり、該第１電極に供給されるデータ信号に対応した電力に応じて前記エレクトロルミネッセンス素子の発光強度を制御するカラーエレクトロルミネッセンス表示装置であることを特徴とするカラー表示装置の製造方法。
【請求項７】
カラー表示装置において、
基板上には、
マトリクス配置された複数のスイッチ素子と、
列方向に延び対応する前記スイッチ素子にデータ信号を供給する複数のデータラインと、
行方向に延び対応する前記スイッチ素子に選択信号を供給する複数の選択ラインと、
前記データライン及び前記選択ラインによって区画される画素領域に配置され、対応する前記スイッチ素子を介して直接的に又は間接的にデータ信号が供給される画素電極と、
前記データラインのみを覆って前記基板から突出形成された保護絶縁層と、を備え、
さらに、前記保護絶縁層を列方向の両側辺として構成された画素スペース内に、各画素に割り当てられた色であって、前記保護絶縁層が延在する列方向に沿って一方の終端画素から他方の終端画素に向かって形成されたカラーフィルタが形成されていることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項８】
対向配置される第１及び第２基板の間に液晶が封入されて構成されるカラー表示装置において、
前記第１基板上には、
マトリクス配置された複数のスイッチ素子と、
列方向に延び対応する前記スイッチ素子にデータ信号を供給する複数のデータラインと、
行方向に延び対応する前記スイッチ素子に選択信号を供給する複数の選択ラインと、
前記データライン及び前記選択ラインによって区画される画素領域に配置され、対応する前記スイッチ素子を介してデータ信号が供給され、対向する第２基板上の電極との間で液晶を駆動する画素電極と、
前記データラインのみを覆って形成された保護絶縁層と、を備え、
さらに、前記保護絶縁層を列方向の両側辺として構成された各画素スペースに、各画素に割り当てられた色であって、前記保護絶縁層が延在する列方向に沿って一方の終端画素から他方の終端画素に向かって形成されたカラーフィルタが形成されていることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載のカラー表示装置において、
さらに、前記画素電極と前記スイッチ素子とを層間で電気的に接続するコンタクトホールの形成領域と、前記保護絶縁層を列方向側辺とする画素スペースとの間にカラーフィルタブロック層を備えることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項１０】
請求項７から請求項９のいずれか一つに記載のカラー表示装置において、
前記保護絶縁層は、その上面高さが、前記カラーフィルタの上面と同程度又は上面以上となる厚さを備えることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項１１】
請求項７から請求項１０のいずれか一つに記載のカラー表示装置は、
前記画素電極に印加するデータ信号に対応した電圧によって液晶を制御するカラー液晶表示装置であることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項１２】
請求項７に記載のカラー表示装置は、
エレクトロルミネッセンス素子を各画素に備え、
前記画素電極は、該エレクトロルミネッセンス素子の第１電極であり、該第１電極に供給されるデータ信号に対応した電力に応じて前記エレクトロルミネッセンス素子の発光強度を制御するカラーエレクトロルミネッセンス表示装置であることを特徴とするカラー表示装置。
【請求項１３】
カラー表示装置において、
基板上に、マトリクス状に複数の画素領域が構成され、
各画素領域には、少なくとも、データラインと選択ラインとに接続されたスイッチ素子と、前記スイッチ素子を介して直接的に又は間接的にデータ信号が供給される画素電極と、が配置され、
割り当てられた色が異なり隣接する画素領域間の境界を通るように前記データラインが延在する方向にのみ形成された畝状絶縁層を、列方向の両側壁として構成された画素スペース内に、割り当てられた色であって、前記畝状絶縁層が延在する列方向に沿って一方の終端画素から他方の終端画素に向かって形成されたカラーフィルタが形成されていることを特徴とするカラー表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カラーフィルタ形成方法、特に、カラー液晶表示装置やカラーエレクトロルミネッセンス表示装置などにおいて、データラインやスイッチ素子及び画素電極等を形成する基板に、さらにカラーフィルタ或いは発光素子層を形成する方法あるいはこれら表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
小型で薄型の表示装置として、現在、液晶表示装置などの平面表示装置が急速に普及している。このような平面表示装置において、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）では、対向面側にそれぞれ電極の形成された第１及び第２基板間に液晶が封入されて構成されており、さらに、カラー表示を行うＬＣＤは、各画素に対応するＲ，Ｇ，Ｂいずれかのカラーフィルタを形成し、画素ごとの表示色を制御している。
【０００３】
図１は、各画素に、画素電極に接続される薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチ素子を形成し、このスイッチ素子によって各画素における表示を制御するアクティブマトリクス型ＬＣＤの回路構成を示している。このようなアクティブ型ＬＣＤでは、第１基板にＴＦＴ及び画素電極が形成され、これと対向する第２基板に共通電極が形成されている。カラーアクティブマトリクスＬＣＤでは、このような構成にさらにカラーフィルタを設けるが、従来、このカラーフィルタは、上記共通電極の形成される第２基板上に形成することが多かった。
【０００４】
このように第２基板にカラーフィルタを形成する場合、第１基板との位置合わせずれを考慮しなければならず、そのため第２基板上に位置ずれ対策としてブラックマトリクスを形成する必要がある。しかし、このブラックマトリクスはＬＣＤの開口率を低下させる大きな原因となり、開口率向上の要求が強いＬＣＤにおいて改善が望まれていた。
【０００５】
そこで、上述のようなブラックマトリクスをなくし開口率を向上させるため、現在、スイッチ素子の形成基板（第１基板）にカラーフィルタを形成するいわゆるオンチップカラーフィルタ構成のＬＣＤが提案されている。オンチップカラーフィルタ構成であれば、第１基板に対する第２基板の張り合わせ位置ずれを考慮してブラックマトリクスを設ける必要はなくなるからである。
【０００６】
図２
は、アクティブマトリクス型ＬＣＤのオンチップカラーフィルタの構成を示す図である。第１基板１０には、上記図１
のようにマトリクス状にデータラインと、ゲートライン（図２では不図示）が形成されており、これらの交点付近にはＴＦＴ（図２では不図示）２が形成される。基板上にはゲートラインとＴＦＴとが先ず形成され、これらを覆って形成された絶縁膜の上に、上記データライン３０と、画素ごとにカラーフィルタ５０が形成されている。カラーフィルター５０上には、コンタクトホールを介してＴＦＴと接続されたＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ
Ｏｘｉｄｅ）などからなる画素電極２０が形成されている。このような第１基板１０は、表面に共通電極８２が形成された第２基板８０と、間に液晶層７０をはさんで対向して貼り合わされ、共通電極８２と画素電極２０とによって画素ごとに液晶層７０への印加電圧を制御して液晶を駆動しカラー表示を行う。このようなオンチップカラーフィルタを採用することにより、明るいカラー表示を行うことが可能となる。
【０００７】
上述のようなオンチップカラーフィルタを採用することで、色にじみの問題を緩和することは可能となるが、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のカラーフィルタを対応する画素に作り込むには、一旦基板全面に形成した各カラーフィルタを必要な画素位置のみ残し、不要な画素位置からエッチング除去する工程を要する。そして、この工程がＲ，Ｇ，Ｂカラーフィルタにそれぞれ施される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、第１基板のこれらカラーフィルタの下層には、上述のように各画素電極に表示データ電圧を供給するためのＴＦＴ、及びＴＦＴに表示データ信号、走査信号を供給する配線が形成されている。このため、カラーフィルタのパターニングに際し、下層の配線やＴＦＴの導電層が浸食されたり酸化され易いという問題が起きる。
【０００９】
特に、表示画素間の境界にはデータライン、ゲートラインが配されていることが多く、とりわけ、図２に示すようにデータラインは、浸食、酸化を受けやすい高導電率のＡｌが用いられていることが多く、その上、図２に示すように、画素毎にパターニングされるカラーフィルタの隣接画素との境界に位置する。オンチップカラーフィルタ構造において、ネガ型フォトレジスト材料に顔料を混入したカラーフィルタ材料を用いた場合、該カラーフィルタを露光し、現像することでカラーフィルタを所望の形状とすることができる。しかし、データラインは、このカラーフィルタパターニングのためのアルカリ現像液等に晒され、劣化しやすいという問題がある。
【００１０】
上記課題を解決するために、この発明では、下層の配線などに悪影響を与えることなく輪郭のシャープなオンチップカラーフィルタを形成することを目的とする。
【００１１】
また他の目的は、転写方式によるオンチップカラーフィルタ形成時において、下層の配線などに悪影響を与えることなく、かつ、転写時にカラーフィルタと基板とに隙間ができることを確実に防止する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、転写フィルムに設けられたカラーフィルタ層又は発光素子層を被転写基板に転写する方法において、被転写基板は、所定方向に複数本並んで延びる配線及び該配線を覆い畝状に基板から突出形成された保護絶縁層を備え、押圧機構によって前記転写フィルム上のカラーフィルタ層又は発光素子層を前記被転写基板に圧着し、さらに、該押圧機構を前記保護絶縁層の延在方向に沿って移動し、前記被転写基板上に前記カラーフィルタ層を転写する。
【００１３】
本発明の他の態様では、基板上に、複数のスイッチ素子、該スイッチ素子にデータ信号を供給する複数のデータライン、対応する前記スイッチ素子に選択信号を供給する複数の選択ライン、対応する前記スイッチ素子に直接又は間接的に接続される画素電極、及び該画素電極の下方に形成されたカラーフィルタと、を備えるカラー表示装置の製造方法であって、基板上に前記選択ライン、前記スイッチ素子及び前記データラインを形成した後、列方向に延びる前記データラインをそれぞれ覆い畝状に基板から突出する保護絶縁層を形成し、押圧機構によって転写フィルム上のカラーフィルタ層を前記基板に圧着し、さらに、該押圧機構を前記保護絶縁層の延在方向に沿って移動し、前記基板上に前記カラーフィルタ層を転写する。
【００１４】
本発明の他の態様では、基板上に、複数の画素を有し、各画素は、第１電極と第２電極との間に発光素子層を備えた発光素子と、データラインと選択ラインとに接続されたスイ
ッチ用トランジスタと、駆動電源と前記発光素子との間に接続され前記スイッチ用トランジスタを介してデータラインから供給されるデータ信号に応じて、駆動電源から前記発光素子に供給する電力を制御する素子駆動用トランジスタと、を有するカラー表示装置の製造方法であって、基板上に、列方向に延びる前記データラインを形成した後、該データラインを覆い畝状に基板から突出する保護絶縁層を形成し、並んで延びる前記保護絶縁層によって挟まれた領域において基板上に形成されている前記発光素子の第１電極の上に、押圧機構によって、転写フィルム上の発光素子層を該第１電極に圧着し、さらに、該押圧機構を前記保護絶縁層の延在方向に沿って移動し、前記第１電極上に前記発光素子層を転写する。
【００１５】
本発明では、データライン等の配線が保護絶縁層で覆われているので、例えばＲ，Ｇ，Ｂなどのカラーフィルタやこれらの色の発光機能を備える発光素子層を順に基板上に形成していく際、配線がカラーフィルタの処理液や外気などに晒されて劣化することを防止できる。そして、保護絶縁層は、配線を覆って列方向に畝状に形成されているのでカラーフィルタなどの転写時、基板上には、この保護絶縁層を列方向の両側壁とする各画素スペースが構成されている。本発明では、この畝の延在方向（列方向）に向かって転写していくことで、上記画素スペースから雰囲気ガスを列方向前方に追い出しながらカラーフィルタなどを基板との間に隙間なく埋め込んでいくことができる。
【００１６】
本発明の他の態様は、上記押圧機構によるカラーフィルタ層又は発光素子層の転写ではなく、液状カラーフィルタ材料を被転写基板に吐出するカラーフィルタ形成方法であり、被転写基板に所定方向に複数本並んで延びる配線及び該配線を覆い畝状に基板から突出形成された保護絶縁層を備え、吐出機構から液状カラーフィルタ材料又は発光素子材料を吐出し、該吐出機構を前記保護絶縁層の延在方向に沿って相対的に移動させ、前記被転写基板上に前記カラーフィルタ層又は発光素子層を形成する。
【００１７】
このように吐出機構からは液状のカラーフィルタ材料や発光素子材料が吐出さるが、保護絶縁層を側壁と利用し、この保護絶縁層によって構成された画素スペースに該材料を吐出させるため、液状材料を用いても側壁の外側、つまり隣の列の画素スペースに材料が流れるなどを確実に防止できる。さらに、保護絶縁層の延在方向にこの吐出機構を相対的に移動させるので、異なる色の材料が付着する可能性が一段と低くなり、かつ突設された保護絶縁層と基板平面との角部にも材料層を確実に形成できる。また、吐出機構から対応する画素スペースに選択的に対応する色の材料を滴下することが可能である。このように選択的な吐出を行えば不要な領域に材料層が形成されないため、そのような材料層を除去する工程が不要であると共に、材料費の削減に寄与できる。
【００１８】
本発明の他の態様では、上記カラー表示装置又はその製造方法において、前記画素電極と前記スイッチ素子とを層間で電気的に接続するコンタクトホールの形成領域と、前記保護絶縁層を列方向側辺とする画素スペースとの間にカラーフィルタブロック層を備える。
【００１９】
このカラーフィルタブロック層は、カラーフィルタの転写前、前記画素電極と前記スイッチ素子とを層間で電気的に接続するコンタクトホールの形成領域周辺に形成し、この該カラーフィルタブロック層と前記保護絶縁層との間には、カラーフィルタ転写時に列方向へ雰囲気ガスを追い出すための通路が確保されている。
【００２０】
カラーフィルタは厚く、また一旦形成されると除去しにくい材質であることが多いので、上記カラーフィルタブロック層を備えることで、表示品質に重大な影響を与える画素電極とスイッチ素子とのコンタクト領域周辺に、予めカラーフィルタ材料が形成時入り込み難い構成とできる。
【００２１】
また、カラーフィルタブロック層の形成領域においても、列方向に雰囲気ガスを追い出しながらカラーフィルタを転写していくことができ、この領域付近でも基板にカラーフィルタが密着するように埋め込むことができる。そして、このカラーフィルタブロック層の存在により、厚くまた一旦形成されると除去しにくい材質が多用されるカラーフィルタをコンタクト領域周辺に入り込み難くできる。
本発明の他の態様では、カラー表示装置において、基板上には、マトリクス配置された複数のスイッチ素子と、列方向に延び対応する前記スイッチ素子にデータ信号を供給する複数のデータラインと、行方向に延び対応する前記スイッチ素子に選択信号を供給する複数の選択ラインと、前記データライン及び前記選択ラインによって区画される画素領域に配置され、対応する前記スイッチ素子を介してデータ信号が供給される画素電極と、前記データラインを覆って形成された保護絶縁層と、を備え、さらに、前記保護絶縁層を列方向の両側辺として構成された画素スペース内に、各画素に割り当てられた色のカラーフィルタが形成されている。
【００２２】
また、本発明の他の態様では、対向配置される第１及び第２基板の間に液晶が封入されて構成されるカラー表示装置において、前記第１基板上には、マトリクス配置された複数のスイッチ素子と、列方向に延び対応する前記スイッチ素子にデータ信号を供給する複数のデータラインと、行方向に延び対応する前記スイッチ素子に選択信号を供給する複数の選択ラインと、前記データライン及び前記選択ラインによって区画される画素領域に配置され、対応する前記スイッチ素子を介してデータ信号が供給され、対向する第２基板上の電極との間で液晶を駆動する画素電極と、前記データラインを覆って形成された保護絶縁層と、を備え、さらに、前記保護絶縁層を列方向の両側辺として構成された各画素スペースに、各画素に割り当てられた色のカラーフィルタが形成されている。
【００２３】
本発明の別の態様では上記カラー表示装置において、前記保護絶縁層は、その上面高さが、前記カラーフィルタの上面と同程度又は上面以上となる厚さを備える。
【００２４】
以上のように、本発明では、カラーフィルタがデータラインの形成領域付近に設けられるが、データラインが保護絶縁層で覆われているため、各画素に、対応するＲ，Ｇ，Ｂなどのカラーフィルタを順に形成する際に、データラインがカラーフィルタの処理液や外気などに晒されて劣化することを防止できる。
【００２５】
また、この保護絶縁層が列方向に延びるデータラインを覆うため、列方向において保護絶縁層によって両側辺が規定された各スペースが構成され、このスペース内にカラーフィルタを上述のように埋め込んだり滴下によって形成すれば、異なる色のカラーフィルタが配される隣接画素間での混色防止が容易となる。特に、保護絶縁層を充分な厚さとすることで、この保護絶縁層によって各画素の列方向側壁を形成でき、保護絶縁層を乗り越えて異なる色のカラーフィルタが隣接画素領域内に入り込むのを防止できる。
【００２６】
もちろん本発明では、カラーフィルタを画素電極側に設ける構成であるから、例えば液晶表示装置においては、カラーフィルタと、透過光を個別制御する画素電極との距離が小さく、観察者に隣接画素での透過光が認識されてしまうことを防止できる。
【００２７】
本発明の他の態様では、上記カラー表示装置は、エレクトロルミネッセンス素子を各画素に備え、前記画素電極は、該エレクトロルミネッセンス素子の第１電極であり、該第１電極に供給されるデータ信号に対応した電力に応じて前記エレクトロルミネッセンス素子の発光強度を制御するカラーエレクトロルミネッセンス表示装置である。
【００２８】
本発明の他の態様では、基板上に、複数の画素を有し、各画素は、第１電極と第２電極との間に発光素子層を備えた発光素子と、データラインと選択ラインとに接続されたスイ
ッチ用トランジスタと、駆動電源と前記発光素子との間に接続され前記スイッチ用トランジスタを介してデータラインから供給されるデータ信号に応じて、駆動電源から前記発光素子に供給する電力を制御する素子駆動用トランジスタと、を有し、列方向に延びる前記データラインを少なくとも覆って保護絶縁層が形成され、前記保護絶縁層を列方向の両側辺として構成された画素スペース内に、前記複数の画素のうちの対応する画素の割り当てられた色の発光機能を備える発光素子層が形成されている。
【００２９】
このように本発明では、エレクトロルミネッセンス素子を各画素に備えるカラー表示装置のカラーフィルタ層や発光素子層の形成にあたり上述のようにデータラインを覆う保護絶縁層を境に隣接列の画素形成領域を隔て、転写方式やいわゆるインクジェット方式を採用することで、液晶表示装置と同様、隣接する他の色が割り当てられた画素間で材料が混ざることによる混色が防止でき、色純度が高く、色再現性に優れたカラー発光表示装置を得ることができる。
【００３０】
また、本発明の他の態様では、上記エレクトロルミネッセンス素子を各画素に備えるカラー表示装置において、前記保護絶縁層は、その上面高さが、前記発光素子層の上面と同程度又は上面以下の厚さを備える。
【００３１】
発光素子層の上には例えば複数の画素共通のエレクトロルミネッセンス素子の第２電極が形成されるため、上記保護絶縁層の厚さを上記のような関係とすれば、第２電極の形成面をできるだけ平坦にすることができる。また発光素子層の抵抗が比較的高いことが多いので、保護絶縁層の高さが多少低くても、ショートなどの問題が起きない。
【００３２】
本発明の他の態様では、カラー表示装置において、基板上に、マトリクス状に複数の画素領域が構成され、各画素領域には、少なくとも、データラインと選択ラインとに接続されたスイッチ素子と、前記スイッチ素子を介して直接的に又は間接的にデータ信号が供給される画素電極と、が配置され、割り当てられた色が異なり隣接する画素領域間の境界を通るように形成された畝状絶縁層を、列方向の両側壁として構成された画素スペース内に、割り当てられた色のカラーフィルタが形成されている。
【００３３】
本発明の他の態様では、カラー表示装置において、基板上に、複数の画素を有し、各画素は、第１電極と第２電極との間に発光素子層を備えた発光素子と、データラインと選択ラインとに接続されたスイッチ用トランジスタと、駆動電源と前記発光素子との間に接続され前記スイッチ用トランジスタを介してデータラインから供給されるデータ信号に応じて、駆動電源から前記発光素子に供給する電力を制御する素子駆動用トランジスタと、を有し、割り当てられた色が異なり隣接する画素の境界を通るように形成された畝状絶縁層を、列方向の両側壁として構成された各画素スペース内に、割り当てられた色の発光機能を備える発光素子層が形成されている。
【００３４】
以上のように、畝状絶縁層を、割り当てられた色が異なり隣接する画素（画素領域の境界を通るように配置し、この畝状絶縁層を列方向の両側壁として構成された画素スペース内にそれぞれ割り当てられた色のカラーフィルタや発光素子層が形成された構成を採用することによっても、これらカラーフィルタや発光素子層を他の色との混色なく形成することが容易となる。また、これらカラーフィルタや発光素子層の形成方法は、上述のような転写方式や、吐出方式などが採用可能であり、いずれの場合にも異なる色材料の混入などを確実かつ容易に防止できる。
【発明の効果】
【００３５】
この発明によれば、配線を覆う畝状の保護絶縁層の延在方向にカラーフィルタの転写あるいはカラーフィルタ材料の吐出形成を進める。これにより、転写進行方向または吐出装
置進行方向に雰囲気ガスを追い出しながら、隙間なく保護絶縁層間にカラーフィルタや発光素子層を埋め込むように形成していくことが可能となる。
【００３６】
また、配線を保護絶縁層で覆った上でカラーフィルタを形成するので、カラーフィルタのパターニング工程において配線が処理液や外気などに晒されて劣化することを防止できる。
【００３７】
さらに、畝状に保護絶縁層を形成するので、該絶縁層が隣接画素間の境界壁となり、境界付近で異なる色のカラーフィルタ材料或いは発光素子層が混合することを確実に防止できる。
【００３８】
また、この発明によれば、データラインを保護絶縁層で覆うことで、色にじみの少ないオンチップカラーフィルタ方式を採用しながら、カラーフィルタ形成工程におけるデータラインの劣化を防止し、かつ、保護絶縁層を境界とする隣接画素間で、異なる色のカラーフィルタ材料が混合することを確実に防止することができる。従って、表示品質の高いカラー表示が可能となる。
【００３９】
さらに、この発明では、上記畝状に形成された保護絶縁層を画素形成領域の境界壁として利用し、ここに有機ＥＬ素子の発光素子材料などを、上記転写や吐出などの方法を用いて形成することで他の色の材料の混入なく、発光素子層を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】
【００４０】
以下、図面を用いてこの発明の好適な実施の形態（以下実施形態という）について説明する。
（実施形態１）
本実施形態１においては、カラー表示装置等に採用されるカラーフィルタ層の形成方法として、転写フィルムに設けられたカラーフィルタ層を被転写基板に転写する転写方式を採用する。また、本実施形態では、転写に先だって被転写基板上に、所定方向に複数本並んで延びる配線及び該配線を覆い畝状に基板から突出する保護絶縁層を形成する。このような被転写基板に対し、押圧機構として、例えば転写ローラを用い、この転写ローラによってローラ転写フィルムに形成されたカラーフィルタ層を圧着するとともに、この保護絶縁層の延在方向に向かってローラを移動することにより、カラーフィルタ層を正確に保護絶縁層によって区画された画素領域に転写する。
【００４１】
被転写基板は、例えば液晶表示装置の第１基板や、エレクトロルミネッセンス表示装置の素子基板などであり、基板上には、カラーフィルタ、複数のスイッチ素子（例えばＴＦＴ）、ＴＦＴにデータ信号を供給する複数のデータライン、対応するＴＦＴスイッチ素子に選択信号を供給する複数のゲートライン、ＴＦＴに接続された画素電極等が形成される。
【００４２】
以下、オンチップカラーフィルタを備えた本実施形態１に係るカラーＬＣＤについて図面を参照して説明する。図３は、実施形態１に係るカラーＬＣＤの平面構成、図４は、図３のＡ−Ａ線に沿った断面構成、図５は図３のＢ−Ｂ線に沿ったＴＦＴ付近の断面構成を示している。
【００４３】
第１基板１０には、図３に示すように、行方向にゲートライン１１、列方向にデータライン３０が形成され、これらの交点付近にそれぞれＴＦＴ１が形成されている。ＴＦＴ１は、ゲート電極１１と、２つの導電領域（ソース及びドレイン領域）及びチャネル領域を有し、レーザアニールなどによって多結晶化されたシリコン（ｐ−Ｓｉ）層などからなる能動層１６を備える。
【００４４】
ここで、ゲート電極１１は、図５に示すように、ＴＦＴ能動層１６よりも下層に形成され、ＴＦＴ１はボトムゲートタイプのＴＦＴとして形成されている。また、本実施形態では、能動層１６が行方向にまっすぐ延びたゲートライン１１を横切るパターンに形成されていて、ゲートライン１１の能動層１６と重なる位置が各ＴＦＴ１のゲート電極として機能し、ゲートライン１１がゲート電極を兼用している。
【００４５】
ゲートライン（ゲート電極）１１を覆う基板全面にはゲート絶縁膜１２が形成され、このゲート絶縁膜１２上に、上述のように図３に示すパターンの能動層１６が形成され、その上には基板全面を覆う層間絶縁膜１４が形成されている。
【００４６】
図５に示すように、能動層１６のドレイン領域１６ｄは、層間絶縁膜１４を貫通するコンタクトホールＣ１を介して、層間絶縁膜１４上に形成されたデータライン３０に接続される。また、ソース領域１６ｓは、層間絶縁膜１４及び平坦化絶縁層１８を貫通するコンタクトホールＣ２を介し、平坦化絶縁層１８上に形成される画素電極２０に接続される。
【００４７】
データライン３０は、導電率の高い材料、例えばアルミニウム（Ａｌ）を用いて基板上列方向に複数並んで形成され、上述のようにコンタクトホールＣ２にて、下層にあるＴＦＴ１のドレイン領域１６ｄに接続される。ここで、本実施形態では、高精細なカラー表示を実現する目的のため、図３に示すように、同一色の画素が行毎に位置がずれた、いわゆるデルタ配列が採用されている。このため、データライン３０は、一直線状に列方向に延びるのではなく、行毎に位置のずれた画素の間隙をぬうようにして延びている。もちろん、本発明はデルタ配列には限られず、同一色が列方向にずれることなく並ぶストライプ配列でもよく、この場合、データライン３０は、画素間を一直線上に列方向に延びることとなる。
【００４８】
本実施形態１において、データライン３０は、厚い保護絶縁層３２によって覆われている。この保護絶縁層３２は、異なる色のカラーフィルタが配される隣接画素間を隔てる障壁、言い換えると、各画素のカラーフィルタ形成領域の側壁として機能する。別の言い方をするとすると、この保護絶縁層３２は、列方向において隣接する異なる色が割り当てられた画素領域をそれぞれ分けている。
【００４９】
また、保護絶縁層３２は、各画素領域内にカラーフィルタを形成する工程に際して使用される処理液（感光性カラーフィルタのアルカリ現像液等）や外気などからデータライン３０を保護し、データラインの断線、ショートを防いでいる。カラーフィルタフィルタ形成側壁として機能させるため保護絶縁層３２は、図４に示すようにカラーフィルタ５０と上面位置が同程度となるような厚さ（高さ）とすることが好ましい。一例としてデータライン３０の厚さが０．５μｍ、Ｒ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタがそれぞれ１．５μｍ〜２μｍの場合、保護絶縁層３２は、１μｍ程度又はそれ以上の厚さとすればよい。このように１μｍ前後と厚い絶縁膜を形成するためには、上記アルカリ現像液への耐性を備えると共に、光硬化型のアクリル樹脂など、厚い膜を形成するのに適した絶縁材料を用いることが好適である。なお、保護絶縁層３２は、基板全面に上記アクリル樹脂層などを形成した後に、選択的に除去することで図４のようにデータラインを覆う畝形状とする。
【００５０】
保護絶縁層３２を形成した後、カラーフィルタを形成する。図６は、本実施形態に係るカラーフィルタの転写方法を示している。
【００５１】
カラーフィルタ転写時、被転写基板となる第１基板１０上には、ゲートライン（ゲート電極）１１、ＴＦＴ１、データライン３０、及び保護絶縁層３２が形成されている。そして、上述のように保護絶縁層３２は、データライン３０を覆うと共に列方向に畝状に延び
、隣接する保護絶縁層３２間に各画素スペースが構成されている。
【００５２】
表面に形成されたカラーフィルタ層４２が、このような被転写基板に当接するように配置され、転写フィルム４０の上側に配された転写ローラ４６によって、カラーフィルタ層４２が第１基板１０に圧着される。そして、このような圧着状態を維持しながら転写ローラ４６を保護絶縁層３２（データライン３０）の延在方向に向かって移動させる。このように保護絶縁層３２の延在方向に沿って転写ローラ４６を移動させることで、画素スペース内から雰囲気ガスを進行方向に追い出しながら、カラーフィルタ層４２が転写されていく。
【００５３】
Ｒ，Ｇ，Ｂ全てのカラーフィルタを対応する画素に形成するには、１色づつカラーフィルタを順に基板上に形成していく必要がある。図７は、Ｒ，Ｇ，Ｂをこの順に対応する画素に形成していく場合のカラーフィルタのパターニング例を概念的に示している。なお、カラーフィルタ材料としては、ネガ型フォトレジスト材料に顔料を混入した材料であり、このような材料を用いた場合、該フィルタ材料を露光・現像することで不要な位置からカラーフィルタ材料が除去されることとなる。
【００５４】
図６
を用いて説明したように、列方向に転写を進めることで、基板全面に図７（ａ）に示すようにＲのカラーフィルタを転写した後、その上方にＲ画素位置のみ開口したＣｒなどの露光マスクの形成されたマスク基板を配置し露光する。露光後、現像を行うことで、光の照射されなかったＲ用画素スペース以外のＧ用，Ｂ用画素スペースに埋め込まれたＲのカラーフィルタ５０を除去する。次に、Ｒと同様、図６のようにして、例えばＧのカラーフィルタを基板１０の全面に転写する。この際、Ｒ用画素以外の画素スペースからは、すでにＲのカラーフィルタ５０が除去されているので、図７（ｂ）のように、Ｇ用及びＢ用画素の保護絶縁層を側壁とするスペース内にＧ用カラーフィルタ５０Ｇが埋め込まれる。
【００５５】
転写後、Ｒ用及びＢ用の画素位置を覆い、Ｇ用画素位置のみ開口した露光マスクを持ち行いて露光を行い、現像することでＧ用画素位置以外の画素スペースに転写されたカラーフィルタ５０Ｇが除去される。最後にＢ用カラーフィルタ５０Ｂを基板全面に転写し、図７（ｃ）に示すように露光し、現像すると、残ったＢ用画素スペースにカラーフィルタ５０Ｂが埋め込まれることとなる。
【００５６】
転写後、Ｒ用及びＧ用の画素位置にレジストを残してエッチングすることで、Ｂ用画素スペースに埋め込まれたカラーフィルタ５０Ｇが除去される。最後にＢ用カラーフィルタ５０Ｂを図６のようにして基板全面に転写すると、残ったＢ用画素スペースにカラーフィルタ５０Ｂが埋め込まれることとなる。
【００５７】
以上の説明から分かるように、カラーフィルタを第１基板の対応する画素位置にそれぞれ形成するためには、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタ使用の場合、少なくとも３回の現像（エッチング）処理が施される。データラインの形成位置は、列方向における隣接画素間の境界に一致するので、このようなカラーフィルタ形成工程に際し、この位置では、現像液や外気に晒される可能性が高い。
【００５８】
しかし、本実施形態では、このデータライン３０が充分な耐性を備えた保護絶縁層３２に覆われており、データライン３０は、薬液による浸食や酸化等から確実に保護されている。そして、図４に示すように、この保護絶縁層３２の高さがカラーフィルタ５０の上面と同程度となるように充分厚くしておくことで、転写時、この保護絶縁層３２によってＲ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタを各画素領域に分離して埋め込むことが容易となる。従って、隣接画素同士で異なる色のカラーフィルタが混ざることを防止することが可能となる。こ
のため、保護絶縁層３２はカラーフィルタ形成時、基板から高く突出した畝形状となるが、カラーフィルタの転写をこの保護絶縁層３２の延在方向に沿って進めるので、雰囲気ガスを追い出しながら転写することができ、第１基板に厚いカラーフィルタ５０を密着性よく形成することが可能となっている。
【００５９】
以上説明したような方法で、Ｒ，Ｇ，Ｂ各画素位置にカラーフィルタ５０を形成した後、基板全面には、上面を平坦にするための平坦化絶縁層１８を形成し、さらにこの平坦化絶縁層１８上の各画素位置に、ＩＴＯなどの透明導電材料を用いた画素電極２０が形成される。この画素電極２０は、図５に示すように、平坦化絶縁層１８及び層間絶縁膜１４を貫通して形成したコンタクトホールＣ２にて、対応するＴＦＴ１のソース領域１６ｓと接続され、ＴＦＴ１を介してデータライン３０から供給されるデータ信号を受ける。
【００６０】
また、画素電極２０を覆う基板全面には、液晶の初期配向を制御するための配向膜２２が形成され、これらが全て形成された第１基板１０は、第２基板８０と、間に一定の間隙をもって貼り合わされ、第１及び第２基板間に形成される間隙に液晶層７０が封入され、カラーＬＣＤセルが得られる。なお、第２基板８０の第１基板１０との対向面側には、ＩＴＯなどからなる共通電極８２及び配向膜８４が形成されている。第１及び第２基板１０、８０上の配向膜２２、８４は、ラビングレスの膜或いはラビング処理された膜である。
【００６１】
次に、カラーフィルタブロック層３６について説明する。図５に示すように、画素電極２０とＴＦＴ能動層１６とを接続するためのコンタクトホールＣ２は、平坦化絶縁層１８と層間絶縁膜１４の両方を開口するのでアスペクト比が大きく、また、コンタクト不良が表示不良に大きな影響を及ぼす。一方で、カラーフィルタは厚く、また一旦形成されると除去しにくい材質である。このため、本実施形態では、カラーフィルタ転写工程の前に、コンタクトホールＣ２形成領域の近くにカラーフィルタブロック層３６を設け、カラーフィルタ転写時、コンタクトホールＣ２の近くに、カラーフィルタ材料が入り込み難い構造を実現している。
【００６２】
カラーフィルタブロック層３６は、コンタクトホールＣ２の周辺に、充分な厚さ（カラーフィルタの上面と同程度の高さ）で形成される。また、このカラーフィルタブロック層３６は、側壁となる保護絶縁層３２との間に、転写時前方へ追い出される雰囲気ガスの通路３８を確保するように保護絶縁層３２から離間して配置している。このブロック層３６は、一例として、図６のようなＬ字型パターンとすることができ、このＬ字パターンの行方向に延びる辺が保護絶縁層３２から離間されている。このようにすれば、転写時、離間部分に雰囲気ガスを追い出す通路３８を確保できる。なお、コンタクトホールＣ２形成領域にカラーフィルタが入り込むことを防止する上で、ブロック層３６のＬ字パターンの列方向の辺は、Ｌ字の行方向の辺から、転写進行方向に向かって延びるように配置することが好適である。ブロック層３６のパターンは、図示するようなＬ字パターンには限られず、列方向への通路３８を確保していれば、コンタクトホールＣ２の周囲を３方位から囲むＵ字パターンや、全方位から取り囲み中央が開口した環状パターンとすることができる。また、効果は低くなるが、行方向に延びる直線パターンとしても良い。
【００６３】
また、このブロック層３６は、列方向に畝を構成する上記保護絶縁層３２と同時に同一材料を用いて形成することで、充分な厚さに、かつ工程増加を最小限に抑えて形成することができる。また、必ずこのブロック層３６を形成しなければならない訳ではなく、必要に応じて省略してもよい。
【００６４】
以上の説明において、説明したＴＦＴ１の能動層１６は、図３に示すようにまっすぐ延びたゲートライン１１を２回跨いでおり、電気的にダブルゲート構造となっている。しかし、ＴＦＴ１の形状は、図３のような形状には限られず、また、ダブルゲートでなくシン
グルゲートであっても良い。また、図５では、能動層の下層にゲート電極の存在するボトムゲートＴＦＴを例に挙げているが、ゲート電極が能動層の上層にあるトップゲートＴＦＴの場合であっても、カラーフィルタの転写方式に変わりはない。
（実施形態２）
以上の実施形態１では、カラー液晶表示装置を例に説明したが、本実施形態２では、有機ＥＬ素子などを各画素に表示素子として採用したカラーＥＬ表示装置に、実施形態１と同様なオンチップカラーフィルタ層を適用している。以下図面を用いて説明する。なお、以下において、対応する部分には同一符号を付し説明は簡略化する。図８は、各画素に有機ＥＬ素子５００を個別に制御するスイッチ素子を備えたいわゆるアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の各画素の等価回路構成を示している。
【００６５】
図８に示すように、有機ＥＬ表示装置の各画素は、一例として、有機ＥＬ素子５００、第１ＴＦＴ（スイッチング用薄膜トランジスタ）１００、第２ＴＦＴ（素子駆動用薄膜トランジスタ）及び保持容量Ｃｓをそれぞれ備えている。第１ＴＦＴ１００は、そのゲートが行方向に延びるゲートライン（ＧＬ）３１０に接続され、ｎｃｈ型ＴＦＴで構成される場合、ドレインがデータ信号が供給されるデータライン（ＤＬ）３００に接続され、ソースは保持容量Ｃｓの第１電極及び第２ＴＦＴ２００のゲートに接続されている。なお、保持容量Ｃｓは、上記第１電極と第２電極とが間に後述するようにゲート絶縁膜を挟んで対向して構成されており、第２電極は、共通の容量ライン（ＳＬ）３１２に接続されている。
【００６６】
第２第２ＴＦＴ２００はｐｃｈ型ＴＦＴで構成される場合、共通の駆動電源Ｐｖｄｄからそれぞれ配線された駆動電源ライン（ＶＬ）３０２にそのソースが接続され、ドレインには、ダイオード構成の有機ＥＬ素子５００の陽極が接続されている。この第２ＴＦＴ２００のゲートには、選択信号によって第１ＴＦＴ１００がオンしたときにデータライン３００から供給され、保持容量Ｃｓによって保持されるデータ信号に応じた電圧が印加される。そして、第２ＴＦＴ２００は、駆動電源ライン３０２から有機ＥＬ素子５００の陽極にゲート電圧に応じた電流を供給し、有機ＥＬ素子５００は供給電流に応じた強度で発光する。
【００６７】
図９は、本実施形態２に係るカラー有機ＥＬ表示装置の各画素の概略断面構成を示している。また、図１０は、上記第１ＴＦＴ１００の概略断面構成、図１１は、上記第２ＴＦＴ２００と有機ＥＬ素子５００の概略断面構成を示している。第１及び第２ＴＦＴ１００，２００は、ここでは、共にトップゲート構造を備える。また、各ＴＦＴの能動層１１６及び２１６は、共に、ガラスなどの透明基板１０１上に形成されたアモルファスシリコン層をレーザアニールによって同時に多結晶化して得られた多結晶シリコン層が用いられている。
【００６８】
まず、第１ＴＦＴ１００は、図１０のように能動層１１６の上にゲート絶縁膜１２が形成され、ゲート絶縁膜１２の上には、ゲートライン（ＧＬ）と一体のゲート電極３１０が形成されている。なお図１０では、この第１ＴＦＴ１００は、ダブルゲート構造が採用されている。能動層１１６のゲート電極３１０直下領域はチャネル領域であり、このチャネル領域の両側には不純物がドープされドレイン領域１１６ｄ、ソース領域１１６ｓがそれぞれ形成されている。第１ＴＦＴ１００のソース領域１１６ｓは、保持容量Ｃｓの第１電極を兼用し、保持容量Ｃｓの第２電極は、ゲート絶縁膜１２の上に、ゲート電極３１０と同一材料を用いて同時に形成されている。ゲート電極３１０及び保持容量Ｃｓの第２電極及びゲート絶縁膜１２の上には、層間絶縁膜１４が形成され、層間絶縁膜１４及びゲート絶縁膜１２を貫通して形成されたコンタクトホールにおいて、ドレイン電極を兼用するデータライン（ＤＬ）３００が、第１ＴＦＴ１００のドレイン領域１１６ｄと接続されている。また、これらを覆う基板全面には平坦化絶縁層１８が形成されている。
【００６９】
第２ＴＦＴ２００においては、図１１のように、第１ＴＦＴ１００と同様、ゲート絶縁膜１２の上にゲート電極２１１が形成されており、このゲート電極２１１は、上記保持容量Ｃｓの第１電極と電気的に接続されている。第２ＴＦＴ２００では、層間絶縁膜１４及びゲート絶縁膜１２を貫通して形成されたコンタクトホールにおいて、駆動電源ライン（ＶＬ）３０２と一体の例えばソース電極が、能動層２１６のソース領域２１６ｓに接続されている。また、これらを覆って形成されている平坦化絶縁層１８、層間絶縁膜１４及びゲート絶縁膜１２を貫通して形成されたコンタクトホールＣ２においては、ＩＴＯなどから構成される有機ＥＬ素子５００の陽極５０２と、能動層２１６のドレイン領域２１６ｄとが接続されている。
【００７０】
有機ＥＬ素子５００は、陽極５０２、発光素子層５１０及び陰極５２０を備えて構成されている。陽極５０２は、図９に示すように画素毎に個別に形成されており、Ａｌなどの金属から構成される陰極５２０は、各画素共通で形成されている。発光素子層５１０は、有機材料を主成分として構成され、少なくとも有機発光材料を含む発光層５０６を有する。一例として、ここでは、陽極５０２側から順に、正孔輸送層５０４、発光層５０６及び電子輸送層５０８が積層されている。また、本実施形態２では、発光素子層５１０のうち、発光層５０６のみが、陽極５０２と同様に、各画素で独立したパターンに形成されている。有機ＥＬ素子５００の各層の材料は本実施形態２において特に限定されず、従来から知られている低分子系有機材料或いは高分子系有機材料の他、同様の機能を備えた新規な材料を用いて形成することができる。一例としてここでは、発光素子層５１０の各層には低分子系有機材料を採用し、各層は、真空蒸着或いは印刷方法によって形成する。また高分子系有機材料を採用する場合には、例えば後述するようなインクジェット方式にて発光素子層５１０を形成することができる。もちろん、発光素子層５１０の形成方法はこれらの方法に限られない。
【００７１】
本実施形態２では、以上のようなアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置において、図９及び図１１に示すように、各画素の陽極５０２の下に形成された平坦化絶縁層１８と、層間絶縁膜１４との間に、実施形態１と同様に、各画素個別のカラーフィルタ層５０を備えている。そして、図９に概要を示すように、基板上に列方向に配置される各データライン３００を覆って畝状に形成された保護絶縁層３２により、カラーフィルタ形成側壁が形成され、この側壁を境として形成された画素領域に、対応するＲ、Ｇ、Ｂのカラーフィルタ層５０がそれぞれ埋め込まれている。なお、図面においては省略しているが、データライン３００と平行して該データライン３００と同一材料からなる駆動電源ラインＶＬ３０２が配置されている場合には、同様な保護絶縁層３２で覆い、データライン３００を覆う保護絶縁層３２と、駆動電源ライン３０２を覆う保護絶縁層３２とで区画された画素領域にカラーフィルタ層５０を埋め込む。但し、駆動電源ライン３０２は、全画素共通の層によって構成することもでき、このような場合には、図１２に示す通り、データライン３００を覆う保護絶縁層３２が境になる。
【００７２】
カラーフィルタ層５０の形成方法は、実施形態１と同様であり、図１２に示すように転写フィルム４０に設けられたカラーフィルタ層４２を転写ローラ４６によって基板１０１に押しつけ、このローラ４６を保護絶縁層の延びる方向に前進させることで、基板上（実際には層間絶縁膜１４の上）にカラーフィルタ層５０を転写する。
【００７３】
このようにして形成されたカラーフィルタ層５０は、隣接列との間に形成された保護絶縁層３２が障壁となって分離されているので他の色のカラーフィルタ層５０と混じることがなく、各有機ＥＬ素子５００の陽極５０２の下にシャープなパターンで形成することが可能である。このように有機ＥＬ素子５００の形成される基板上にカラーフィルタ層５０を設ける場合、各画素の有機ＥＬ素子５００は、例えば全画素共通の材料を用いることが
できる。図９を例に説明すると、画素毎に個別パターンで形成される発光層５０６として、例えば白色発光機能を備えた有機材料を用いることが可能である。このような白色発光機能を備えた発光層５０６に陽極５０２から正孔輸送層５０４を介して正孔を注入し、陰極５２０から電子輸送層５０８を介して電子を注入することで白色の光を得ることができる。そして、この白色光が、透明な陽極５０２を透過しＲ，Ｇ，Ｂの各カラーフィルタ層５０を通過することで、所望のＲ，Ｇ，Ｂの光として透明基板１０１を透過して外部に射出され、フルカラー表示が行われる。また、カラーフィルタ層５０が所望の色変換機能を備えていれば、全画素について他の任意の発光色の素子を利用できる。なお、図９では、各画素の有機ＥＬ素子５００の陽極５０２は隣接画素に係る有機ＥＬ素子５００の陽極５０２との間が第２平坦化絶縁層５１８によって隔てられている。また、本実施形態２においても、第２ＴＦＴ２００の能動層（２１６ｄ）と、これに接続される有機ＥＬ素子５００の陽極５０２とは非常に深いコンタクトホールＣ２を介して接続されており、このコンタクトホールＣ２の形成領域の近くには、図１１に示すように、実施形態１と同様にカラーブロック層３６を形成しておくことが好適である。
（実施形態３）
図１３は、実施形態３に係るカラーフィルタ層５１の形成方法を概念的に示している。上述の実施形態１及び２では、図６に示されるように、転写ローラ４６を用いて転写フィルム４０に形成されたカラーフィルタ層４２を基板側に転写し、各画素領域にカラーフィルタ層５０を埋め込んでいる。これに対して本実施形態３では、インクジェットプリンタと同様な吐出装置４７を用い、液状のカラーフィルタ材料４３を画素領域に向けて吐出するインクジェット印刷方式を採用する。但し、畝状に形成されて列方向に各画素領域を隔てる保護絶縁層３２を障壁として、カラーフィルタ層５１を形成する点は、実施形態１及び２と共通する。
【００７４】
図示する吐出装置４７には、ノズルヘッドを備え、ここには小さなノズル孔４５が並べられており、各ノズル孔４５からは選択的に液状カラーフィルタ材料の滴４３を吐出することができる。本実施形態３では、ノズル孔４５の並びが、列方向に延びる保護絶縁層３２と直交するように、吐出装置４７を基板１０に対して位置合わせし、保護絶縁層３２を隣接列の画素間の隔壁として構成された溝状の画素形成領域に、対応するノズル孔４５から選択的に対応する色のカラーフィルタ材料４３を吐出する。
【００７５】
同一の色の領域（溝領域）にのみ選択的にノズル孔４５から対応する色のカラーフィルタ材料４３を吐出すれば、必要最小限のカラーフィルタ材料４３によって各画素領域に必要なカラーフィルタ層５１を形成することができる。もちろん、上述の図７に示したように、例えば、まず、全領域にＲ用のカラーフィルタ材料４３を吐出し、これを例えばアニールなどにより固化してＲ用カラーフィルタ層５１を形成した後、不要な領域からＲ用のカラーフィルタ層５１を除去し、順次Ｇ，Ｂ用のカラーフィルタ層５１を形成する方法を採用しても良いが、材料費を削減するには、対応する領域にのみノズル孔から対応する色のカラーフィルタ材料４３を吐出させることが好ましい。
【００７６】
このようにな方法により、保護絶縁層３２を側壁とする画素形成溝領域には液状カラーフィルタ材料４３を確実に溜めることができ、この材料を固化させれば十分な厚さのカラーフィルタ層５１を得ることができる。また、近接配置される隣接列の異なる色の画素形成領域が、保護絶縁層３２によって隔てられている上に、実施形態３では、この吐出装置４７は、カラーフィルタ材料４３を吐出すると共に、上述の実施形態１及び２と同様に、保護絶縁層３２の延在方向（列方向）に移動させる（基板を移動しても良い）。従って、吐出装置４７から隣の列の画素形成領域に吐出される異なる色のカラーフィルタ材料４３が混入することを確実に防止することができる。
（実施形態４）
実施形態４では、実施形態２において説明したカラー有機ＥＬ表示装置などにおいて、
用いられる発光素子層を上記各実施形態で説明したカラーフィルタ層と同様な印刷方法によって形成する。図１４は、実施形態４に係るカラー有機ＥＬ表示装置の各画素の概略断面構造を示している。なお、この表示装置の各画素の回路構成は上述の図８と共通する。また、図１５は、各画素のデータライン３００と接続される第１ＴＦＴ１００の形成領域付近の断面構造を示している。
【００７７】
本実施形態４では、図１４に示すように、各画素にデータ信号を供給するデータライン３００と、このデータライン３００と平行して駆動電源ライン３０２とが保護絶縁層３３２によって覆われている（図１５では駆動電源ライン３０２は省略）。
【００７８】
この保護絶縁層３３２は、実施形態１の保護絶縁層３２と同様、アクリル樹脂などを用いることで十分な厚さを確保することが可能となっており、データライン３００及び駆動電源ライン３０２を保護すると共に隣接列間で異なる色の画素間を隔てている。なお、駆動電源ライン３０２については、別の層で各画素共通で形成され、データライン３００と同一材料層で構成されない場合がある。この場合には、複数の画素は、列毎にデータライン３００を覆う保護絶縁層３３２によって区画されることとなる。
【００７９】
また、層間絶縁膜１４（さらに平坦化絶縁層が形成されていても良い）の上には、図１４に示されるように、各有機ＥＬ素子５００の陽極５０２が形成されている。そして、この陽極５０２の列方向の両側部に、上記保護絶縁層３３２が突設され、隣接列間の画素形成領域を区画している。そして、例えば図１２のカラーフィルタ層４２に代えて、発光素子層５１０をそれぞれ構成する（ここでは、正孔輸送層５０４、発光層５０６及び電子輸送層５０８）材料層がそれぞれ接着された転写フィルム４０を用い、この転写フィルム４０を転写ローラ４６で基板１０１に向かって押圧しながら保護絶縁層３３２の延在方向に向かって転写フィルム４０から基板（陽極５０２）上と転写する。異なる色を発光する隣接列の画素領域には、対応して異なる材料が接着された転写フィルム４０を用い、それぞれ転写する。
【００８０】
このように、十分な厚さの保護絶縁層３３２を利用して転写方式にて画素形成領域に発光素子層を埋め込む方法を採用することで、隣接列の画素間で異なる発光素子材料を用いる場合においても画素間で材料が混ざることを防止できる。また、この隣接画素の間で明確に発光素子材料が分離される。従って、各有機ＥＬ素子５００において色純度の高い発光を示すことが可能となる。ここで、発光素子層５１０は上述のように少なくとも発光材料（発光層）を含み、また発光層は有機ＥＬ素子５００の発光色が異なる場合には発光色毎に異なる材料が用いられる。従って、少なくとも発光層については、上述のように保護絶縁層３３２を利用し、割り当てられた色の互いに異なる隣接列間で分離することによる効果が高い。
【００８１】
また、本実施形態４においては、保護絶縁層３３２は、発光素子層５１０を形成する際の隣接画素との境を構成するので、各画素の発光素子層５１０の上面と該保護絶縁層３３２の上面とがほぼ一致するような厚さとすることが好適である。あまり厚くすると、発光素子層５１０の上に各画素共通で形成される有機ＥＬ素子５００の陰極５２０に段差が発生するため好ましくない。
【００８２】
なお、本実施形態４において、各有機ＥＬ素子５００の陽極５０２の下に、図９のように実施形態２のようにしてカラーフィルタ層５０を形成し、有機ＥＬ素子５００の発光素子層５１０についても同様な保護絶縁層３３２を側壁として利用した印刷方法によって形成してもよい。
【００８３】
また発光素子層５１０は、上記実施形態３で説明したようないわゆるインクジェット方
式にて印刷形成しても良い。図１６は発光素子層５１０をインクジェット方式にて形成する状態を概念的に示している。
【００８４】
例えば、発光素子層に高分子系発光材料等を用いた場合、図１６のように、吐出装置４７により、この高分子系発光材料を液体状態にて、いわゆるインクジェット方式で吐出させ、基板上に形成することが可能である。なお、この高分子系発光材料層のみで発光素子層５１０が構成されることも多い。
【００８５】
このような場合に、上述のように保護絶縁層３３２はデータライン３００を覆って形成されていて、この保護絶縁層３３２を側壁として同色列毎に区画された画素形成領域に、吐出装置４７から発光素子材料４３０を吐出することで非常に簡単かつにじみなく、発光素子層５１０を形成することもできる。通常、データライン３００（駆動電源ライン３０２が形成される場合はこのライン３０２も含む）を境に近接して異なる色の画素が配置されることが多いが、この場合においても、隣の列の画素形成領域に液状の発光素子材料４３０が流れ出して混ざることは確実に防止される。また、実施形態３と同様に、保護絶縁層３３２の延在方向（ここでは列方向）に吐出装置４７を相対的に移動させることで、例えば他の色の発光素子材料の滴４３０がノズル孔４５から滴下される可能性が低くなり、より一段と他の色の発光素子材料との混在を防止することができる。また、吐出装置４７の進行方向と保護絶縁層３３２の延在方向が一致するので、この保護絶縁層３３２によって構成された画素形成領域の側壁と基板（陽極５０２）１０１の表面との角領域にも確実に発光素子材料４３０を滴下することができ、発光素子パターンの欠けなどを防止することも可能となる。
【００８６】
また、上述のようにノズル孔４５から選択的に対応する位置に、同時に、またはＲ，Ｇ，Ｂ毎別に、対応するＲ，Ｇ，Ｂ等の発光素子材料を吐出形成する方法を採用すれば、発光素子層を形成するのに最低限必要な量の材料によってＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの発光素子層を形成でき、材料費の削減に大きく寄与することができる。
【００８７】
以上の各実施形態においては、保護絶縁層３２，３３２はデータラインを覆って構成されているものとして説明しているが、例えば製造工程の都合により、データラインが保護絶縁層３２，３３２の形成面に露出しない場合などにおいては、必ずしもデータラインを直接覆う必要はない。しかし、この場合にも、上述の保護絶縁層は、畝状絶縁層として、割り当てられた色が異なり、かつ隣接する画素領域の境界を通るように配置され、さらに、この畝状絶縁層は各画素スペースの列方向の両側壁を構成し、この画素スペース内にそれぞれ割り当てられた色のカラーフィルタや発光素子層が形成されることとなる。このような場合においても上述の各実施形態と同様に、カラーフィルタや発光素子層を他の色との混色なく形成することが容易となる。また、これらカラーフィルタや発光素子層の形成方法は、上述のような転写方式や、吐出方式などが採用可能であり、いずれの場合にも異なる色材料の混入などを確実かつ容易に防止できる。例えば、上記図１５において、層間絶縁膜１４及びデータライン３００を覆って図１１に示すような平坦化絶縁層１８が形成され、その上に有機ＥＬ素子５００の陽極５０２が形成される場合などにおいては、データライン３００の形成領域の上方に、図１５の保護絶縁層３３２のように十分な高さを備えた畝状絶縁層を形成する。そして、この畝状絶縁層を発光領域の側壁として用いてここにインクジェット方式或いは転写方式によって発光素子層を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】液晶表示装置の一般的な回路構成を示す図である。
【図２】従来のオンチップカラーフィルタ構造を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るカラー液晶表示装置の第１基板側における平面構成を示す図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿った概略断面構成図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った概略断面構成図である。
【図６】本発明の実施形態１に係るカラーフィルタ形成方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施形態１に係るカラーフィルタの形成工程を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態２に係るアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置の各画素の等価回路を示す図である。
【図９】本発明の実施形態２に係るカラー有機ＥＬ表示装置の概略断面構造を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態２に係るカラー有機ＥＬ表示装置の各画素の構成要素である第１ＴＦＴ１００及び保持容量Ｃｓの概略断面構造を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態２に係るカラー有機ＥＬ表示装置の各画素の構成要素である第２ＴＦＴ２００及び有機ＥＬ素子の概略断面構造を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態２に係るカラー有機ＥＬ表示装置の各カラーフィルタの形成方法を説明する図である。
【図１３】本発明の実施形態３に係るカラーフィルタの形成方法を説明する図である。
【図１４】本発明の実施形態４に係るカラー有機ＥＬ表示装置の概略断面構造を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態４に係るカラー有機ＥＬ表示装置の各画素の構成要素である第１ＴＦＴ１００及び保持容量Ｃｓ付近の概略断面構造を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態４に係るカラー有機ＥＬ表示装置の発光素子層の形成方法の一例を説明する図である。
【符号の説明】
【００８９】
１      ＴＦＴ
１０    第１基板
１１    ゲートライン
１４    層間絶縁膜
１６    ＴＦＴ能動層
１６ｄ  ドレイン領域
１６ｓ  ソース領域
１８    平坦化絶縁膜
２０    画素電極
２２    配向膜
３０    データライン
３２    保護絶縁膜
３６    カラーフィルタブロック層
３８    通路
４０    転写フィルム
４２    カラーフィルタ層
４６    転写ローラ
４７    吐出装置
５０    カラーフィルタ
７０    液晶層
８０    第２基板
８２    共通電極
８４    配向膜
１００  第１ＴＦＴ
１１６  能動層
２００  第２ＴＦＴ
２１１  ゲート電極
２１６  能動層
３００  データライン
３０２  駆動電源ライン
３１０  ゲートライン
３１２  容量ライン
４３０  発光素子材料
５００  有機ＥＬ素子
５０２  陽極
５０４  正孔輸送層
５０６  発光層
５０８  電子輸送層
５１０  発光素子層
５２０  陰極
【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】
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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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