(57)【要約】【課題】画素配列ピッチとノズル孔ピッチのずれに対して有機ＥＬ層を所定の単位画素部分に効率よく塗布する。【解決手段】有機ＥＬ層からなる複数色Ｒ、Ｇ、Ｂの単位画素を第１の方向ｘに配置してカラー表示を行うための画素を上記第１の方向ｘに第１の画素ピッチＰｇｘで多数並べて画素列を構成すると共に、上記画素を第１の方向ｘと交差する第２の方向ｙに第２の画素ピッチＰｇｙで多数配列し、上記第１の方向ｘに対して傾けたノズルＮＺＬに有するノズル孔ＮＨのピッチＰＮと画素の位置が合うように隣接する画素行を第２の方向ｙに所定のずれをもって並設した。【選択図】　　　　図５
2004014321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれ有機ＥＬ層からなる複数色の単位画素を第１の方向に配置してカラー表示を行うための画素とし、前記画素を前記第１の方向に第１の画素ピッチで多数並べて画素列を構成すると共に、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記画素を第２の画素ピッチで多数配列して画素行を構成し、前記画素列と画素行で画素領域を構成した画像表示装置であって、
前記第１の方向ｘに対して傾けたノズルに有するノズル孔のピッチと画素の位置が合うように隣接する前記画素行が前記第２の方向に所定のずれをもって並設されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記ずれの最大値が前記第２の画素ピッチの１／２であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記ずれの最大値が前記第２の画素ピッチの１／２である画素行を一組み単位の画素行とし、前記一組み単位の画素行が前記画素領域の前記第１の方向と第２の方向で繰り返しパターンを形成していることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
第１の方向に延在して前記第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の走査信号線と前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の画像信号線と、前記走査信号線と画像信号線の交差部に設けたスイッチング素子と、隣接する前記走査信号線と画像信号線で囲まれた領域に形成した多数の単位画素を有し、
前記第１の方向に順次隣接する複数の前記単位画素でカラー表示を行うための画素が構成され、
前記画素を前記第１の方向に第１の画素ピッチで多数並べて画素列が構成されると共に、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記画素を第２の画素ピッチで多数配列して画素行が構成され、
隣接する前記画素行が前記第２の方向に所定のずれをもって並設されており、前記走査信号線は前記第１の方向に直線的に形成されて前記スイッチング素子との間に前記画素列のずれに応じた距離を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
第１の方向に延在して前記第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の走査信号線と前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の画像信号線と、前記走査信号線と画像信号線の交差部に設けたスイッチング素子と、隣接する前記走査信号線と画像信号線で囲まれた領域に形成した多数の単位画素を有し、
前記第１の方向に順次隣接する複数の前記単位画素でカラー表示を行うための画素が構成され、
前記画素を前記第１の方向に第１の画素ピッチで多数並べて画素列が構成されると共に、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記画素を第２の画素ピッチで多数配列して画素行が構成され、
隣接する前記画素行が前記第２の方向に所定のずれをもって並設されており、前記走査信号線は前記スイッチング素子との間の距離を等しくする如く、前記画素列のずれに応じて前記第２の方向に曲がりもって形成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
それぞれ有機ＥＬ層からなる複数色の単位画素を第１の方向に配置してカラー表示を行うための画素とし、前記画素を前記第１の方向に第１の画素ピッチで多数並べて画素列を構成すると共に、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記画素を第２の画素ピッチで多数配列して画素行を構成し、前記画素列と画素行で画素領域を構成した画像表示装置の製造方法であって、
前記第１の画素ピッチより大きいノズルピッチで一列配列した多数のノズル孔を有するインクジェットノズルの各ノズル孔が隣接する前記画素の各単位画素に対応するように前記第１の方向に対して所定の角度で傾斜させて配置し、
前記インクジェットノズルを前記第２の方向に移動させながら前記複数のノズル孔から同時に有機ＥＬインクを吐出させて前記第１の方向に配列される画素を構成する単位画素に塗布することを特徴とする画像表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記インクジェットノズルによる有機ＥＬインクの吐出は前記単位画素につき１回であることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記インクジェットノズルによる有機ＥＬインクの吐出は前記単位画素につき２回以上であることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に係り、特に画素を構成する発光層やカラーフィルタ層を有する画像表示装置とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、高度情報化社会の到来に伴い、パソコン、カーナビ、携帯情報端末、情報通信機器あるいはこれらの複合製品の需要が増大している。これらの製品の表示手段には、薄型、軽量、低消費電力のディスプレイデバイスが適しており、液晶表示装置あるいは発光ダイオードなどの自発光型の電気光学素子を用いた画像表示装置が用いられている。また、自発光型画像表示装置として、プラズマ表示装置も実用化されている。
【０００３】
自発光型の電気光学素子を用いた表示装置は、視認性がよいこと、広い視角特性を有すること、高速応答で動画表示に適していることなどの特徴があり、映像表示には特に好適と考えられている。特に、近年の有機物を発光層とする有機ＥＬ表示装置を用いた画像表示装置は発光効率の急速な向上と映像通信を可能にするネットワーク技術の進展とが相まって、実用化の期待が高い。有機ＥＬ発光素子（ＯＬＥＤ）は有機発光層（有機ＥＬ層）を２枚の電極で挟んだダイオード構造を有する。このような有機ＥＬ発光素子を用いて構成した有機ＥＬ表示装置では、その画素選択を薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴとも称する）をスイッチング素子（アクティブ素子）としたものが一般的である。
【０００４】
図２１は薄膜トランジスタをスイッチング素子として用いた有機ＥＬ発光素子（ＯＬＥＤ）の発光機構を説明する１画素付近の模式図である。図中の参照符号Ｉで示した矢印は発光に寄与する電流の経路を示す。有機ＥＬ発光素子（ＯＬＥＤ）を用いた表示装置では、ガラス等の絶縁基板ＳＵＢ上にポリシリコン層ＰＳＩなどで形成した各画素の薄膜トランジスタＴＦＴを有する。薄膜トランジスタＴＦＴは、ポリシリコン層ＰＳＩ上に第１の絶縁層ＩＳ１、ゲート配線（走査線）ＧＬ、第２の絶縁層ＩＳ２、ソース配線ＳＤ、第３の絶縁層ＩＳ３を有し、第３の絶縁層ＩＳ３の上層部に形成した保護膜ＰＳＶの上に第１の電極層となるＩＴＯのパターンが形成される。この第１の電極層ＡＤは保護膜ＰＳＶと第３の絶縁層ＩＳ３を貫通して開けたコンタクトホールでソース配線ＳＤに接続されている。
【０００５】
そして、保護膜ＰＳＶの上に有機ＥＬ層ＯＬＥを塗布する前に、アクリル樹脂からなる流動性のある層間絶縁層ＩＬＩを塗布して表面の平滑性を向上させると共に、フォトリソグラフィ技法等の加工手段で当該層間絶縁層ＩＬＩの画素領域に開口を形成する。この開口は第１の電極層ＡＤのパターンの内側において有機ＥＬ層を設けるために要する領域だけに形成される。
【０００６】
したがって、画素領域には層間絶縁層ＩＬＩがテーパをもつ内壁となって底面に平坦な第１の電極層ＡＤが露出した凹部が形成されることになる。この凹部に有機ＥＬ層ＯＬＥを塗布することで、画素領域には所要の厚みで均一な有機ＥＬ層ＯＬＥが収容される。また、画素領域の周囲に塗布された有機ＥＬ層ＯＬＥは層間絶縁層ＩＬＩで第１の電極層ＡＤから隔離される。
【０００７】
有機ＥＬ層ＯＬＥの塗布後、上層を覆って第２の電極層ＣＤが形成される。この第２の電極層ＣＤは金属膜を好適とする。層間絶縁層ＩＬＩがテーパをもつことで、その上に塗布される有機ＥＬ層ＯＬＥおよび第２の電極層ＣＤに、所謂段切れは発生し難い。有機ＥＬ層ＯＬＥの周囲にある端縁で形成される当該第２の電極層ＣＤは、その端縁を含めて第１の電極層ＡＤから離間される。そのため、第１の電極層ＡＤ、第２の電極層ＣＤの何れかあるいは双方の端縁の間でのリーク電流の発生は充分に防止される。
【０００８】
薄膜トランジスタＴＦＴはドライバトランジスタ（図１１で後述する薄膜トランジスタＴＦＴ２に相当）であり、この薄膜トランジスタＴＦＴがゲート線ＧＬで選択されたとき、電流供給バスラインから分岐した電流供給線より、コンデンサに保持されたデータ信号に応じた階調の電流値の電流Ｉが当該薄膜トランジスタＴＦＴを通して有機ＥＬ層ＯＬＥを挟む一方の電極である第１の電極層ＡＤに供給される。
【０００９】
有機ＥＬ発光素子ＯＬＥＤは、その有機ＥＬ層ＯＬＥ内で第２の電極層ＣＤからの電子と第１の電極層ＡＤからのホールとが再結合し、当該有機発光層ＯＬＥの材料特性に応じたスペクトルの光Ｌを発光する。第１の電極層ＡＤは各画素毎に独立であるが、第２の電極層ＣＤは全画素についてべた膜状に形成されている。薄膜トランジスタＴＦＴから有機発光素子ＯＥを通った電流は第２の電極層ＣＤから図示しない電流引抜き線を通して流れ出る。このような画素が多数マトリクス配列されて２次元の画像表示装置が構成される。
【００１０】
有機ＥＬ画像表示装置（または、単に有機ＥＬ表示装置とも言う）の表示面にはガラスを好適とする基板を用い、その基板の内面に有機ＥＬ層を有する多数の画素構造を形成している。そして、有機ＥＬ層の光学特性が湿度によって劣化するのを回避するために他のガラス材あるいは金属製の缶（封止缶）で背面を覆い、周縁を封止して外部雰囲気からの湿気や酸素等のガスの浸入を遮断している。
【００１１】
上記画素構造は、基板面にマトリクス状に配列した多数の薄膜トランジスタ、画素電極、有機ＥＬ層、対向電極を有し、各薄膜トランジスタで駆動される画素電極を一方の電極とし、対向電極である他方の電極の間に有機ＥＬ層を挟んで構成される。そして、有機ＥＬ層は画素電極と対向電極の間に形成される電界により発光し、当該有機ＥＬ層の組成に応じた光を発光することは前記のとおりである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
通常、有機ＥＬ層は画素領域に形成した上に塗布され、その後に対向電極が形成される。この有機ＥＬ層の塗布には印刷方式あるいはインクジェット方式等が用いられるが、高精細な画素を形成する上では現在のところインクジェット方式が好適である。このためのインクジェット装置に有するインクジェットノズル（以下、単にノズルとも称する）は一方向に複数のノズル孔（インク吐出孔）を一線上に配列し、マトリクス配列された画素領域に対してある一方向に沿ってノズルを移動させながらノズル孔から有機ＥＬ材料（以下、有機ＥＬインクと称する）を吐出する方法を採用している。しかし、インクジェット方式では有機ＥＬ層を塗布する場合、所定間隔で多数配列された画素（カラー表示では各色を構成する単位画素）とインクジェット装置のノズルに他の所定間隔で配置したノズル孔のピッチを合わせることが難しい。
【００１３】
本発明の第１の目的は、画素配列ピッチとノズル孔ピッチのずれに対して有機ＥＬ層を所定の単位画素部分に効率よく塗布した画像表示装置を提供することにある。本発明の第２の目的は、上記有機ＥＬ層を所定の単位画素部分に効率よく塗布する製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
図１は画素ピッチとインクジェット装置のノズルに有するノズル孔のピッチずれと有機ＥＬ層の塗布精度を上げる一方法を説明する模式図である。図１において、参照符号ＡＲは表示領域であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の単位画素からなるカラー１画素をｘ方向（例えば、画面の水平走査方向：ｘ方向）およびｙ方向（例えば、画面の垂直走査方向）に多数マトリクス状に配列してある。このカラー１画素はｘ方向のピッチＰｇｘで配列されている。（本明細書では、赤、緑、青の３色の単位画素を１カラー画素としたとき、ｘ方向に配列する同色の画素の間のピッチを画素ピッチＰｇｘとして説明する）。
【００１５】
参照符号ＮＺＬはインクジェット装置のノズル、ＮＨ（ＮＨ１〜・・ＮＨｎ）はノズルＮＺＬに所定のピッチ（ノズルピッチＰＮ）で配列されたノズル孔を示す。このような表示領域の各単位画素Ｒ、Ｇ、Ｂに対して、インクジェット装置のインクジェットノズルＮＺＬを各色毎に位置合わせし、ノズル孔ＮＨから各単位画素毎に有機ＥＬ層となるの有機ＥＬインクを吐出させることで所定の画素に所定の有機ＥＬ層を塗布する。
【００１６】
画素ピッチＰｇｘでマトリクス配列された画素領域の一方向のピッチ（ｘ方向の画素ピッチＰｇｘ）とインクジェットノズルの配列ピッチＰＮに当該方向を位置合わせすることは困難である。通常、ノズルピッチＰＮ＞画素ピッチＰｇｘであり、例えば、２２２μｍの画素ピッチＰｇｘに対してノズル孔ＮＨの配列ピッチＰＮは例えば３３８．６６７μｍ（７５ｄｐｉ）である。したがって、この場合、ノズル孔ＮＨの配列個数を１２８としたとき、視覚的に許容される両ピッチの合わせ誤差±１０μｍを得るためには、使用できるノズル孔ＮＨは１２個となる。
【００１７】
図２は画素ピッチとインクジェットノズルのノズルピッチが、実用的に許容される合わせ誤差±１０μｍ以内となる場合のノズル孔の個数とその合わせ誤差の説明図である。図２において、三角印は合わせ誤差±１０μｍ以内となるノズル孔の分布を示す。
【００１８】
また、画素ピッチとインクジェット装置のノズル孔のピッチずれを補正して有機ＥＬ層の塗布精度を上げる他の方向も提案されている。
【００１９】
図３はインクジェット方式による有機ＥＬ層の塗布精度を上げる他の方法を説明する模式図である。この方法は、画素ピッチＰｇｘとノズル孔ＮＨの配列ピッチＰＮのｘ方向誤差を表示領域ＡＲの画素配列パターンをずらすことで対策するものである。図３では、ｘ方向誤差を三画素毎に表示領域ＤＲを分割し、分割した領域ＡＲ１とＡＲ２の間、ＡＲ２とＡＲ３の間にノズル孔ＮＨとのずれ量に応じた分の間隙Δｘを設けている。
【００２０】
しかし、表示領域で画素配列パターンの間に間隙Δｘを設けると、有機ＥＬ層の塗布精度は向上するが、画素の稠密性が低下し、間隙Δｘで区切られた隣接画素間の非発光部分が目立ち、画質を低下させてしまう。
【００２１】
このような画素領域とインクジェット装置のノズル孔とのピッチ合わせを行うための一方法として、インクジェットノズルを単位画素の配列方向（ｘ方向）に対して傾斜させて（ｙ方向）に所定の角度で傾斜させることでノズル孔ピッチの余弦サイズを画素ピッチに合わせる方法がある。
【００２２】
図４は画素ピッチにノズル孔ピッチを合わせるためにノズルを傾ける方法を説明する模式図である。画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ）はｘ方向ピッチＰｇｘ、ｙ方向ピッチＰｇｙで規則的に配列されている。ノズルＮＺＬに有するノズル孔ＮＨはピッチＰＮで配列されている。ここでは、ｘ方向の画素ピッチＰｇｘは２２２μｍ、ノズル孔ＮＨのピッチＰＮは前記と同様の７５ｄｐｉ（３３８．６６７μｍ）である。この場合、インクジェットノズルＮＺＬは、そのノズル配列線をｘ方向に対して４９°傾けることでノズル孔ＮＨを画素に合わせている。
【００２３】
しかし、ｘ方向でのノズル孔ピッチＰｇｘをｘ方向の画素ピッチＰｇｘに合わせてもｙ方向では画素ピッチＰｇｙにノズル孔ピッチＰＮが合わなくなる。図４ではインクジェット装置の図中の左下にある一端のノズル孔ＮＨ１を最初の画素の中央部に合わせたとき、次のノズル孔ＮＨ２、さらにその次のノズル孔ＮＨ２、・・・・は順にｙ方向上方にずれて行き、ノズル孔ＮＨ５では上方に隣接する画素の境界にかかってしまう。そのため、ノズル孔から吐出された有機ＥＬインクが図２１で説明した第２電極ｃｄの凹みに納まらずに隣接する単位画素に塗布されてしまうことが起こる。
【００２４】
このｙ方向の画素ピッチＰｇｙにノズル孔ピッチＰＮを合わせ、画素の位置に合ったノズルを選択して有機ＥＬを吐出させる必要があり、全ノズルから同時に有機ＥＬインクを吐出する場合に比べてその吐出周波数が極めて高いものとなる。したがって、その制御は複雑なものとなる。
【００２５】
以上の事実を踏まえ、上記第１の目的を達成するために、本発明は、それぞれ有機ＥＬ層からなる複数色の単位画素を第１の方向に配置してカラー表示を行うための画素とし、前記画素を前記第１の方向に第１の画素ピッチで多数並べて画素列とし、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記画素を第２の画素ピッチで多数配列して画素行を構成し、隣接する前記画素行が前記第２の方向に所定のずれをもって並設した。
【００２６】
これにより、カラー表示を行うための画素を構成する単位画素の発光領域を構成する有機ＥＬ層が正確な位置に形成され、均一なカラー表示を実現できる。以下、本発明の第１の目的を達成するための代表的な特徴を記述する。
【００２７】
（１）、それぞれ有機ＥＬ層からなる複数色の単位画素を第１の方向に配置してカラー表示を行うための画素とし、前記画素を前記第１の方向に第１の画素ピッチで多数並べて画素列を構成すると共に、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記画素を第２の画素ピッチで多数配列して画素行を構成し、前記画素列と画素行で画素領域を構成した画像表示装置であって、
前記第１の方向ｘに対して傾けたノズルに有するノズル孔のピッチと画素の位置が合うように隣接する前記画素行が前記第２の方向に所定のずれをもって並設されていることを特徴とする。
【００２８】
（２）、（１）において、前記ずれの最大値が前記第２の画素ピッチの１／２であることを特徴とする。
【００２９】
（３）、（２）において、前記ずれの最大値が前記第２の画素ピッチの１／２である画素行を一組み単位の画素行とし、前記一組み単位の画素行が前記画素領域の前記第１の方向と第２の方向で繰り返しパターンを形成していることを特徴とする。
【００３０】
（４）、第１の方向に延在して前記第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の走査信号線と前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の画像信号線と、前記走査信号線と画像信号線の交差部に設けたスイッチング素子と、隣接する前記走査信号線と画像信号線で囲まれた領域に形成した多数の単位画素を有し、
前記第１の方向に順次隣接する複数の前記単位画素でカラー表示を行うための画素が構成され、
前記画素を前記第１の方向に第１の画素ピッチで多数並べて画素列が構成されると共に、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記画素を第２の画素ピッチで多数配列して画素行が構成され、
隣接する前記画素行が前記第２の方向に所定のずれをもって並設されており、前記走査信号線は前記第１の方向に直線的に形成されて前記スイッチング素子との間に前記画素列のずれに応じた距離を有することを特徴とする。
【００３１】
（５）、第１の方向に延在して前記第１の方向と交差する第２の方向に並設された多数の走査信号線と前記第２の方向に延在して前記第１の方向に並設された多数の画像信号線と、前記走査信号線と画像信号線の交差部に設けたスイッチング素子と、隣接する前記走査信号線と画像信号線で囲まれた領域に形成した多数の単位画素を有し、
前記第１の方向に順次隣接する複数の前記単位画素でカラー表示を行うための画素が構成され、
前記画素を前記第１の方向に第１の画素ピッチで多数並べて画素列が構成されると共に、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記画素を第２の画素ピッチで多数配列して画素行が構成され、
隣接する前記画素行が前記第２の方向に所定のずれをもって並設されており、前記走査信号線は前記スイッチング素子との間の距離を等しくする如く、前記画素列のずれに応じて前記第２の方向に曲がりもって形成されていることを特徴とする。
【００３２】
また、上記第２の目的を達成するために、本発明は、インクジェット装置のノズル配列方向を画素領域の一方向（ｘ方向）に対して、上記一方向（ｘ方向）と直交する他方向（ｙ方向）に隣接するカラー画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の同一単位画素がノズル孔のピッチに一致するように傾斜させ、多数のノズル孔から同時に有機ＥＬを同一単位画素に吐出するようにした。これにより、ノズルの吐出周波数が下がり、有機ＥＬ層の塗布制御が容易になる。以下、本発明の第２の目的を達成するための代表的な構成を記述する。
【００３３】
（６）、それぞれ有機ＥＬ層からなる複数色の単位画素を第１の方向に配置してカラー表示を行うための画素とし、前記画素を前記第１の方向に第１の画素ピッチで多数並べて画素列を構成すると共に、前記第１の方向と交差する第２の方向に前記画素を第２の画素ピッチで多数配列して画素行を構成し、前記画素列と画素行で画素領域を構成した画像表示装置の製造方法であって、
前記第１の画素ピッチより大きいノズルピッチで一列配列した多数のノズルを有するインクジェットノズルの各ノズル孔が隣接する前記画素の各単位画素に対応するように前記第１の方向に対して所定の角度で傾斜させて配置し、
前記インクジェットノズルを前記第２の方向に移動させながら前記複数のノズル孔から同時に有機ＥＬを吐出させて前記第１の方向に配列される画素を構成する単位画素に塗布することを特徴とする。
【００３４】
（７）、（６）において、前記インクジェットノズルによる有機ＥＬの吐出は前記単位画素につき１回であることを特徴とする。
【００３５】
（８）、（６）において、前記インクジェットノズルによる有機ＥＬの吐出は前記単位画素につき２回以上であることを特徴とする。
【００３６】
なお、本発明は上記の構成および後述する実施例の構成に限定されるものではなく、本発明の技術思想を逸脱することなく種々の変更が可能であることは言うまでもない。本発明の他の目的および構成は後述する実施の形態の記載から明らかになるであろう。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、実施例の図面を参照して詳細に説明する。図５は本発明の一実施例を説明する画素ピッチとインクジェット装置のノズルに有するノズル孔のピッチの配置説明図である。図１、図３および図４と同一参照符号は同一機能部分に対応する。本実施例では、各画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ）のｙ方向の中央部を図４で説明したノズル孔ＮＨのずれに合わせてｙ方向にずらして配置している。
【００３８】
図５では図４と同様の画素ピッチＰｇｘ、ノズル孔ピッチＰＮでインクジェットノズルＮＺＬがｘ方向で画素の位置に合わせて傾斜させた場合である。この場合、各ノズル孔ＮＨ１〜ＮＨ５がそれぞれカラー画素を構成する同一色の単位画素の中央部に合わせて画素のｙ方向ピッチＰｇｙを図５の右上方向（以下、＋方向）にずらしてある。
【００３９】
表示領域におけるカラー画素に許容されるｙ方向ずれをＰｇｙ／２とすると、ノズル孔ＮＨ６で塗布される単位画素をノズル孔ＮＨ１のｘ方向中央をとおる線に対して図５の右下方向（以下、−方向）にＰｇｙ／２だけ戻して配置する。こうすることでノズル孔ＮＨ１〜ＮＨ６から同時に有機ＥＬインクを吐出させることができる。
【００４０】
したがって画素のｙ方向ピッチＰｇｙをｘ方向の６画素分について同時に有機ＥＬ層の塗布ができ、インクジェット装置のノズル制御が容易になる。
【００４１】
図６はインクジェット装置のノズルに有するノズル孔のピッチを変えた場合の＋方向および−方向におけるｙ方向の画素間のずれ量の許容範囲を算出した結果の説明図である。図６の横軸は画素ピッチＰｇｙ（ｍｍ）、縦軸は各画素間のずれ量（ｍｍ）である。なお各画素間のずれ量Ｄは、画素ピッチＰｇｙ、ノズル孔ピッチＰＮについて、Ｄ＝Ｐｇｙ−ＰＮ×ｓｉｎ（ａｃｏｓＰｇｙ／ＰＮ）で計算される。
【００４２】
図６では、ノズル孔のピッチＰＮを７５ｄｐｉ、５０ｄｐｉ、３７．５ｄｐｉ、１００ｄｐｉとした各場合のｙ方向の画素間の＋方向と−方向のずれ量の許容範囲を太直線で示してある。このように、画素間の＋方向と−方向のずれ量は画素ピッチＰｇｙとノズル孔のピッチＰＮに応じて設定される。
【００４３】
図７は本発明における画素とゲート線の第１の配置例の説明図である。画素をｙ方向にずらした場合、各画素に対応する薄膜トランジスタのゲート線ＧＬが開口率に大きく影響しないように敷設することも必要になる。図７において、参照符号ＤＬはデータ線、ＧＬ（ＧＬｎ、ＧＬｎ＋１）はゲート線、ＧＴはゲート電極、ＬＤは単位画素領域、ＴＦＴは薄膜トランジスタを示す。
【００４４】
この配置例は画素をｙ方向にずらしたときのゲート線ＧＬをｘ方向に直線的に敷設したもので、ゲート線ＧＬと薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＴの距離が前記したｙ方向の画素のずれに応じて変化している。ゲート電極ＧＴはゲート線ＧＬから薄膜トランジスタＴＦＴ形成部分に延びるようにパターニングする必要がある。この例では、ゲート線ＧＬの一部が画素領域ＬＤに若干入り込んでいる。画素領域ＬＤへのゲート線ＧＬの入り込み量が最小となるように画素のｙ方向の＋と−の両方向の繰り返し数を設定する。
【００４５】
図８は本発明における画素とゲート線の第２の配置例の説明図である。この例では、ゲート線ＧＬはｙ方向の画素のずれに応じて屈曲させて形成させている。従って、薄膜トランジスタＴＦＴのゲート電極ＧＴはゲート線ＧＬ上でよく、ゲート線ＧＬとゲート電極ＧＴは何れの薄膜トランジスタＴＦＴについても同じとなり、ゲート線ＧＬは画素の開口率に影響を及ぼすことはない。
【００４６】
図９はインクジェット装置のノズル配列方向を傾けて有機ＥＬ層の塗布を１単位画素に１滴ずつ吐出させて塗布する場合の画素のずれを説明する模式図である。ここでの有機ＥＬ層の塗布条件は、画素ピッチが２２２μｍに対してノズルピッチが７５ｄｐｉである。図９において、ＬＤ（Ｒ）は赤の単位画素、ＬＤ（Ｇ）は緑の単位画素、ＬＤ（Ｂ）は青の単位画素であり、ｘ方向に並設される単位画素ＬＤ（Ｒ）、ＬＤ（Ｇ）、ＬＤ（Ｂ）で１カラー画素を構成する。
【００４７】
参照符号ＮＸＬ−Ｌはｘ方向に所定の角度で傾けたインクジェット装置のノズルのノズル孔の整列線、ｘｎ、ｘｎ＋１はｙ方向に隣接する基準の画素（ａ、ａ’）の中央を通るｘ方向線示す。また、参照符号ＤＰは有機ＥＬインクの塗布位置（吐出位置）で、各単位画素への有機ＥＬインクの吐出は各単位画素の中央において行われる。ｙ方向に隣接するｘ方向線ｘｎとｘｎ＋１の間で塗布される位置にある画素ａ，ａ’、ｂ，ｂ’、ｃ，ｃ’、ｄ，ｄ’は前記した＋方向に順次ずらして行き、ｘ方向線ｘｎを超えてｙ方向＋側にずれる画素からｙ方向−方向に鏡像になるよう（画素ｄが画素ｅ’の位置に、画素ｄ’が画素ｅの位置）になるように戻して、画素ｈ、ｈ’が画素ａ、ａ’の位置になるように塗布することを繰り返す。
【００４８】
図１０はインクジェット装置のノズル配列方向を傾けて有機ＥＬインクの塗布を１単位画素に２滴ずつ吐出させて塗布する場合の画素のずれを説明する模式図である。ここでの有機ＥＬの塗布条件も、画素ピッチが２２２μｍに対してノズルピッチが７５ｄｐｉである。各単位画素への有機ＥＬインクの吐出は各単位画素におけるｘ方向線をｙ方向に略等間隔で挟んだ位置（ｙ方向の単位画素サイズの１／２の位置）において行われる。ａ，ａ’、ｂ，ｂ’、ｃ，ｃ’、ｄ，ｄ’、ｅ，ｅ’、ｆ，ｆ’、ｇ，ｇ’、ｈ，ｈ’はインクジェットノズルの配列線ＮＺＬ−Ｌの移動により各画素のｙ方向端部とｘ方向線ｘｎ、ｘｎ＋１の間隔の１／２以内で２滴ずつ有機ＥＬインクの吐出が行われように各画素がｙ方向の＋、−方向にずらされる。
【００４９】
以上のような方法で有機ＥＬインクの塗布を行うことにより、画素配列ピッチとノズル孔ピッチのずれに対して有機ＥＬ層を所定の単位画素部分に効率よく塗布することができる。
【００５０】
図１１は有機ＥＬ表示装置の画素構成例の説明図である。画素ＰＸはデータ線ＤＬとゲート線ＧＬで囲まれた領域に配置されたスイッチングトランジスタである第１の薄膜トランジスタＴＦＴ１、ドライバトランジスタである第２の薄膜トランジスタＴＦＴ２、コンデンサＣＰＲ、および有機ＥＬ発光素子ＯＬＥＤで構成される。薄膜トランジスタＴＦＴ１のゲートはゲート線ＧＬに、ドレインはデータ線ＤＬに接続されている。薄膜トランジスタＴＦＴ２のゲートは薄膜トランジスタＴＦＴ１のソースに接続され、この接続点にコンデンサＣＰＲの一方の電極（＋極）が接続されている。
【００５１】
画素ＰＸが走査線ＧＬで選択されて薄膜トランジスタＴＦＴ１がターンオンすると、データ線ＤＬから供給される画像信号がコンデンサＣＰＲに蓄積される。そして、薄膜トランジスタＴＦＴ１がターンオフした時点で薄膜トランジスタＴＦＴ２がターンオンし、電流供給線ＣＳＬからの電流が有機ＥＬＯＬＥＤに流れ、ほぼ１フレーム期間（または、１フィールド期間、以下同様）にわたってこの電流が持続する。このとき流れる電流はコンデンサＣＰＲに蓄積されている信号電荷で規定される。
【００５２】
図１２は有機ＥＬ表示装置の駆動回路を含めた等価回路である。図１１で説明した画素をマトリクス状に配列して表示領域ＡＲを形成する。データ線ＤＬはデータ駆動回路ＤＤＲにより駆動される。また、ゲート線ＧＬはゲート駆動回路ＧＤＲで駆動される。参照符号ＣＳＬは電流供給線で、電流供給バスラインＣＳＬＢを介して図示しない電流供給回路に接続している。なお、ＴＭは外部入力端子を示す。
【００５３】
図１３はカラー表示装置としての有機ＥＬ表示装置の構成を説明する等価回路である。図１２における画素ＰＸは単位画素であり、ゲート線ＧＬ方向に３つの単位画素Ｒ、Ｇ、Ｂで１カラー画素を構成する。他の構成は図１２と同様である。
【００５４】
図１４は本発明による有機ＥＬ表示装置の１単位画素付近の第１の構成を説明する平面図である。１単位画素はゲート線ＧＬとデータ線ＤＬに囲まれた領域に形成される。なお、参照符号ＡＤは第１の電極層（ここでは陽極）、ＣＳＬは電流供給線である。単位画素回路は、第１の薄膜トランジスタＴＦＴ１（スイッチングトランジスタ）と第２の薄膜トランジスタＴＦＴ２（ドライバトランジスタ）およびコンデンサＣＰＲで構成される。そして、有機ＥＬ層を収容する開口ＤＥは上記の画素回路や各配線を避けた部分に設けられる。
【００５５】
図１５は本発明による有機ＥＬ表示装置の１単位画素付近の第２の構成を説明する平面図である。図１４と同一参照符号は同一機能部分に対応する。前記と同様に１単位画素はゲート線ＧＬとデータ線ＤＬに囲まれた領域に形成される。本構成例では、有機ＥＬ層ＯＬＥを収容する開口ＤＥは上記の画素回路や各配線を避けた部分に設ける必要がない。したがって、本構成としたことで開口率が大きく、広い面積の画素を形成できるという利点があり、全体として明るい画面の表示装置を、また同じ明るさであればより低消費電力、長寿命の表示装置を得ることができる。
【００５６】
図６は本発明による有機ＥＬ表示装置の構成例を説明する１単位画素付近の模式的断面図である。本構成例では図２１で説明した保護膜ＰＳＶ（＝第１の保護膜ＰＳＶ１）の上にさらに第２の保護膜ＰＳＶ２を形成したものである。他の構成は図２１と同様である。
【００５７】
本構成例は、有機ＥＬ形成層の最上層がさらに平坦化されると共に外部からのガスや湿気の侵入がより確実に防止されるため、表示装置の信頼性をさらに高めることができる。
【００５８】
図１７は本発明による有機ＥＬ表示装置の製造工程の一実施例を説明する１単位画素付近の断面を工程順に説明する模式図である。本実施例は、所謂トップゲート構造の薄膜トランジスタを用いたものであるが、所謂ボトムゲート構造の薄膜トランジスタの場合も同様である。以下、本工程を（１）〜（１１）の順で説明する。
【００５９】
（１）ガラス基板ＳＵＢの上にポリシリコン半導体層ＰＳＩをパターニングし、結晶化のためのレーザアニールを施す。
【００６０】
（２）その上に第１の絶縁層ＩＳ１を形成する。
【００６１】
（３）チタン（Ｔｉ）あるいはタングステン（Ｗ）等の導電性薄膜を被着し、パターニングしてゲート配線（走査線）ＧＬを形成する。
【００６２】
（４）第２の絶縁層ＩＳ２を形成し、必要な箇所にコンタクトホールを開ける。
【００６３】
（５）ソース電極ＳＤとなるアルミニウム配線を形成する（必要に応じて、アルミニウム薄膜の上下をチタン（Ｔｉ）あるいはタングステン（Ｗ）等でサンドイッチする）。
【００６４】
（６）アルミニウム配線を覆って第３の絶縁層ＩＳ３を形成する。
【００６５】
（７）さらに保護膜ＰＳＶをｐ−ＳｉＮ等で形成し、この保護膜ＰＳＶと第３の絶縁層ＩＳ３を貫通してソース電極ＳＤに達するコンタクトホールを開ける。
【００６６】
（８）ＩＴＯを被着して第１の電極層ＡＤを形成する。この第１の電極層ＡＤをコンタクトホールを通してソース電極ＳＤに接続する。
【００６７】
（９）有機発光層を第１の電極層ＡＤの端部から絶縁するための層間絶縁層ＩＬＩを形成する。そして、層間絶縁層ＩＬＩに、発光に要する画素領域および外部接続に必要な箇所に開口を開ける。層間絶縁層ＩＬＩは流動性のあるアクリル樹脂を用いる。画素領域の開口のパターン形成時に熱を加えることによって内壁にはテーパが形成される。
【００６８】
（１０）画素領域の開口に有機発光層ＯＬＥを塗布する。この有機発光層ＯＬＥの塗布は、マスク印刷、インクジェットなどの手法で行われる。
【００６９】
（１１）有機発光層ＯＬＥを覆って金属層を形成して第２の電極層ＣＤを設ける。図１６の構造とする場合は、第２の電極層ＣＤの上に第２の保護膜ＰＳＶ２を形成する。
【００７０】
以上の工程の後、封止缶あるいはガラス、セラミックス等の適宜の部材で封止し、モジュール化して表示装置を完成する。
【００７１】
図１８は本発明による有機ＥＬ表示装置の他の構成例を説明する１単位画素付近の模式的断面図である。図１６と同一参照符号は同一機能部分に対応する。本構成例では、図１６に示した層間絶縁層ＩＬＩの膜厚が１μｍ程度であるのに対し、これを例えば２〜３μｍと厚くして有機発光層ＯＬＥが収容される開口（凹部）の容積を大きくしたものである。
【００７２】
本構成例は、特に有機発光層ＯＬＥをインクジェット方式で塗布する場合に適している構造としたものである。インクジェット方式で有機ＥＬ層ＯＬＥを塗布する場合は、有機ＥＬ材料を何らかの溶媒で希釈して容量が大きくなった状態でインクジェットノズルから層間絶縁層の開口に飛ばして第１の電極層ＡＤ上に到達させる。
【００７３】
このとき、開口の容積を大きく（深く）したことで、隣接する単位画素の開口同士の混色を避けることができる。また、層間絶縁層の開口を形成する内壁のテーパ角を緩やかなものとすることでさらに隣接する画素への混色が効果的に避けることができる。すなわち、本構成例によれば、前記構成例の効果に加えて、各画素に塗布した有機発光層を明確に分離でき、発光色の彩度の劣化が回避できる。
【００７４】
図１９は本発明による表示装置のさらに他の構成例の構成を説明する１単位画素付近の模式的断面図である。図１８と同一参照符号は同一機能部分に対応する。本構成例は、絶縁層ＩＳや保護膜ＰＳＶを画素領域で除去し、有機ＥＬ層ＯＬＥが収容される開口（凹部）の容積をさらに大きくしたものである。
【００７５】
開口である凹部の内壁に層間絶縁層ＩＬＩが形成されるようにし、有機発光層ＯＬＥの絶縁層は第１の電極層ＡＤの上に形成され、凹部の底部で開口するようにしている。この開口に有機発光層ＯＬＥを収容し、その上に第２の電極層ＣＤを形成する。本構成例も有機発光層ＯＥＬをインクジェット方式で塗布する場合に適しており、前記構成例の効果に加えて、各画素に塗布した有機ＥＬ層を明確に分離でき、発光色の彩度の劣化が回避できる。
【００７６】
図２０は本発明による有機ＥＬ表示装置のまた他の構成例の構成を説明する１単位画素付近の模式的断面図である。図１９と同一参照符号は同一機能部分に対応する。本構成例は、発光の出射方向を基板ＳＵＢと反対側とした構成である。図中、ＣＤ’は金属薄膜で形成した第１の電極層（ここでは陰極）、ＡＤ’はＩＴＯ等の透明な導電膜で形成した第２の電極層（ここでは陽極）を示す。
【００７７】
本構成例では、有機ＥＬ層ＯＬＥでの発光光が第２の電極層ＡＤ’側から出射する。したがって、第２の電極層ＡＤ’側に設ける図示しない封止部材はガラス等の透明部材とする。
【００７８】
また、本発明は上記した有機ＥＬ表示装置に限るものではなく、例えばプラズマ表示装置の蛍光体層の塗布などにも適用できる。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画素配列ピッチとノズル孔ピッチのずれに対して有機ＥＬ層を所定の単位画素部分に精度よく塗布でき、モノクロ画素でも、あるいはカラー表示を行うための画素を構成する単位画素に対してもその発光領域を構成する有機ＥＬ層は正確な位置に形成され、均一なカラー表示を実現した画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画素ピッチとインクジェット装置のノズルに有するノズル孔のピッチずれと有機ＥＬ層の塗布精度を上げる一方法を説明する模式図である。
【図２】画素ピッチとインクジェットノズルのノズルピッチが、実用的に許容される合わせ誤差±１０μｍ以内となる場合のノズル孔の個数とその合わせ誤差の説明図である。
【図３】インクジェット方式による有機ＥＬ層の塗布精度を上げる他の方法を説明する模式図である。
【図４】画素ピッチにノズル孔ピッチを合わせるためにノズルを傾ける方法を説明する模式図である。
【図５】本発明の一実施例を説明する画素ピッチとインクジェット装置のノズルに有するノズル孔のピッチの配置説明図である。
【図６】インクジェット装置のノズルに有するノズル孔のピッチを変えた場合の＋方向および−方向におけるｙ方向の画素間のずれ量の許容範囲を算出した結果の説明図である。
【図７】本発明における画素とゲート線の第１の配置例の説明図である。
【図８】本発明における画素とゲート線の第２の配置例の説明図である。
【図９】インクジェット装置のノズル配列方向を傾けて有機ＥＬ層の塗布を１単位画素に１滴ずつ吐出させて塗布する場合の画素のずれを説明する模式図である。
【図１０】インクジェット装置のノズル配列方向を傾けて有機ＥＬインクの塗布を１単位画素に２滴ずつ吐出させて塗布する場合の画素のずれを説明する模式図である。
【図１１】有機ＥＬ表示装置の画素構成例の説明図である。
【図１２】有機ＥＬ表示装置の駆動回路を含めた等価回路である。
【図１３】カラー表示装置としての有機ＥＬ表示装置の構成を説明する等価回路である。
【図１４】本発明による有機ＥＬ表示装置の１単位画素付近の第１の構成を説明する平面図である。
【図１５】本発明による有機ＥＬ表示装置の１単位画素付近の第２の構成を説明する平面図である。
【図１６】本発明による有機ＥＬ表示装置の構成例を説明する１単位画素付近の模式的断面図である。
【図１７】本発明による有機ＥＬ表示装置の製造工程の一実施例を説明する１単位画素付近の断面を工程順に説明する模式図である。
【図１８】本発明による有機ＥＬ表示装置の他の構成例を説明する１単位画素付近の模式的断面図である。
【図１９】本発明による表示装置のさらに他の構成例の構成を説明する１単位画素付近の模式的断面図である。
【図２０】本発明による有機ＥＬ表示装置のまた他の構成例の構成を説明する１単位画素付近の模式的断面図である。図１９と同一参照符号は同一機能部分に対応する。
【図２１】薄膜トランジスタをスイッチング素子として用いた有機ＥＬ表示装置（ＯＬＥＤ表示装置）の発光機構を説明する１画素付近の模式図である。
【符号の説明】
ＳＵＢ・・・・絶縁基板、ＰＳＩ・・・ポリシリコン層、ＴＦＴ・・・・薄膜トランジスタ、ＦＴを有する。ＩＳ１・・・・第１の絶縁層、ＧＬ・・・・ゲート線（走査線）、ＩＳ２・・・・第２の絶縁層、ＳＤ・・・・ソース配線、ＩＳ３・・・・第３の絶縁層、ＰＳＶ・・・・保護膜、ＡＤ・・・・第１の電極層、ＯＬＥ・・・・有機ＥＬ層、ＩＬ１・・・・層間絶縁層、ＣＤ・・・・第２の電極層、ＮＺＬ・・・・インクジェット装置、ＮＨ（ＮＨ１〜・・ＮＨｎ）・・・・ノズル孔。
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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