JP2006133573A - フレキシブルディスプレイ及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 何ら不具合が発生することなく高歩留りで製造され、プラスチックフィルムを基板として使用する、有機ＴＦＴを備えたフレキシブルディスプレイを提供する。
【解決手段】 複数の画素ごとにＴＦＴが設けられたアクティブマトリクス型のフレキシブルディスプレイであって、プラスチックフィルム４０上に、接着層３４と、保護層３２と、保護層３２に埋設されたＴＦＴ用のゲート電極３０ａ，３０ｂと、ＴＦＴ用のゲート絶縁層２８と、ＴＦＴ用のソース電極２４ａ，２４ｘ及びドレイン電極２４ｂ，２４ｙと、ドレイン電極２４ｙに電気的に接続された画素電極２６と、ＴＦＴ用の有機活性層３６ａ，３６ｂと、複数の画素電極２６上にそれぞれ形成された、赤色（Ｒ）発光層、緑色（Ｇ）発光層及び青色（Ｂ）発光層を含む有機ＥＬ層３と、金属電極４６と、封止層４８とが形成されている。
【選択図】 図４

Description

本発明はフレキシブルディスプレイ及びその製造方法に係り、さらに詳しくは、基板としてプラスチックフィルムを使用した有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイなどに適用できるフレキシブルディスプレイ及びその製造方法に関する。

有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイや液晶ディスプレイなどの表示装置は、情報機器などへ急速にその用途を拡大している。近年、プラスチックフィルムを基板として使用するフレキシブルディスプレイが注目されている。そのようなフレキシブルディスプレイは、丸めて収納できて持ち運びに便利な超薄型・軽量のモバイル用ばかりではなく、大型ディスプレイ用としても利用できる。

しかし、プラスチックフィルムは、剛性が弱く、また熱変形温度が低いため、熱処理を伴う製造工程において反りや膨張収縮のような熱変形が生じ易い。このため、プラスチックフィルム上に直接各種素子を形成する製造方法では、熱処理を伴う製造工程などの条件が制限され、また高精度の位置合わせが困難になるので、所望の特性を有する素子基板を製造できなくなる場合がある。

このような問題を回避するために、耐熱性で剛性のガラス基板の上に製造条件が制限されないで透明電極やカラーフィルタ層などを高精度で位置合わせして形成して転写層とした後、この転写層をプラスチックフィルム上に転写・形成することにより、液晶装置用素子基板を製造する方法がある（特許文献１）。

また、表示特性の優れたディスプレイとするには、画素ごとに駆動用トランジスタを組み込んだアクティブ駆動が必要となる。フレキシブルディプレイには曲げに追随できる柔軟なＴＦＴ素子が必要であり、従来の駆動用トランジスタとしての低温ポリシリコンＴＦＴやアモルファスシリコンＴＦＴでは十分な信頼性が得られないおそれがある。このため、フレキシブルディスプレイの駆動用トランジスタとして、曲げに追随できる柔軟な有機半導体層を活性層として用いる有機ＴＦＴが注目されている。

特許文献２には、基板上に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、有機半導体層、及びソース・ドレイン電極を順次形成し、ドレイン電極に接続された陽極上に有機ＥＬ素子を形成することにより、有機ＥＬディスプレイを製造する方法が記載されている。

また、特許文献３には、耐熱基材上に分離層を形成し、その上にゲート電極、ゲート絶縁膜、有機半導体層及びソース・ドレインから構成される有機ＴＦＴを形成した後に、有機ＴＦＴを耐熱基材から表面基材（プラスチック基板）に転写する方法が記載されている。
特開２００３−１３１１９９号公報 特開２００３−２５５８５７号公報 特開２００３−３１８１９５号公報

ところで、有機半導体層及び有機ＥＬ層は、有機溶剤、水、プラズマ、電子線又は熱処理などの処理を伴うフォトリソグラフィ及びエッチング工程でその性能が劣化したり、ひいてはほとんど機能しなくなったりする問題がある。

上記した特許文献２及び３では、有機半導体層を形成した後に、ソース・ドレインなどをパターニングする必要があるので、フォトリソグラフィ工程での有機半導体層の性能劣化が問題になるおそれがある。

このように、プラスチックフィルムを基板として使用する、有機ＴＦＴを備えたフレキシブルディスプレイの製造方法は十分に確立されておらず、プラスチックフィルム上に所望の有機ＴＦＴや有機ＥＬ素子を高歩留りで安定して形成する方法が切望されている。

本発明は上記した問題点を鑑みて創作されたものであり、何ら不具合が発生することなく高歩留りで製造される、プラスチックフィルムを基板として使用する、有機ＴＦＴを備えたフレキシブルディスプレイ及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するため、本発明はフレキシブルディスプレイに係り、複数の画素ごとにＴＦＴが設けられたアクティブマトリクス型のフレキシブルディスプレイであって、プラスチックフィルムと、前記プラスチックフィルム上に形成された接着層と、前記接着層上に形成された保護層と、前記保護層に埋設された前記ＴＦＴ用のゲート電極と、前記ゲート電極を被覆する前記ＴＦＴ用のゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層上に形成され、ゲート電極上に所定間隔をもって配置された前記ＴＦＴ用のソース電極及びドレイン電極と、前記ゲート絶縁層上に形成され、前記ドレイン電極に電気的に接続された画素電極と、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間上に形成され、前記ソース電極及び前記ドレイン電極に電気的に接続された前記ＴＦＴ用の有機活性層と、前記複数の画素の前記画素電極上にそれぞれ形成された発光層を含む有機ＥＬ層と、前記有機ＥＬ層上に形成された金属電極と、前記金属電極を被覆する封止層とを有することを特徴とする。

本発明のフレキシブルディスプレイを得るには、まず、耐熱性で剛性を有する仮基板（ガラス基板など）上に、剥離層、ソース電極とドレイン電極と画素電極、ゲート絶縁層、ゲート電極、及び保護層よりなる転写層が製造条件が制限されることなく所望の膜特性をもって形成される。その後に、その転写層が接着層を介してプラスチックフィルム上に上下反転した状態で転写・形成される。次いで、剥離層が除去された後に、上側に露出したソース電極とドレイン電極との間上にそれらに電気的に接続される有機活性層がマスク蒸着やインクジェット法などによって形成される。

続いて、発光層を含む有機ＥＬ層がマスク蒸着やインクジェット法などによって各画素の画素電極２６上にそれぞれ形成される。さらに、有機ＥＬ層上に金属電極が形成された後に、それらが封止層によって被覆される。

上記した発明において、発光層は、赤色（Ｒ）発光層、緑色（Ｇ）発光層及び青色（Ｂ）発光層から構成されるようにしてもよいし、発光層として白色発光層を使用し、接着層と保護層との間に接着層に埋設されたカラーフィルタ層を形成してもよい。あるいは、色の彩度を向上させる場合は、発光層を３原色の発光層から構成し、さらに接着層と保護層との間にカラーフィルタ層を形成することにより、カラーフィルタ層と３原色のＥＬ発光とを組み合わせてフルカラー化するようにしてもよい。

本発明と違って、プラスチックフィルム上に、有機活性層を備えたＴＦＴ、画素電極及び有機ＥＬ層が直接形成される構造では、有機活性層が形成された後にフォトリソリソグラフィ工程が必要となって有機活性層の性能が劣化するばかりではなく、低抵抗の画素電極（ＩＴＯ）を形成する場合は高温での熱処理が伴うのでプラスチックフィルムが熱変形する問題がある。

しかしながら、本発明では、有機活性層や有機ＥＬ層に悪影響を及ぼすフォトリソグラフィによるパターニング工程（ソース電極、ドレイン電極、画素電極、及びゲート電極を形成する工程）や高温の熱処理を伴う工程（画素電極の成膜工程など）は、仮基板上で行われ、それらをプラスチックフィルム上に転写した後に、有機活性層と有機ＥＬ層がマスク蒸着やインクジェット法などによって形成される。これにより、有機活性層や有機ＥＬ層がフォトリソグラフィ工程での各種処理によってその性能が劣化するおそれがなくなる。

このように、本発明のフレキシブルディスプレイでは、何ら不具合が発生することなくＴＦＴ用の有機活性層及び有機ＥＬ層がプラスチックフィルム上に高歩留りで形成され、製造コストの低減や信頼性の向上を図ることができる。

本発明のフレキシブルディスプレイは、有機ＥＬ層などを省略することにより、アクティブマトリクス型の液晶ディスプレイにも適用することができる。

また、上記した課題を解決するため、本発明はフレキシブルディスプレイの製造方法に係り、複数の画素ごとにＴＦＴが設けられたアクティブマトリクス型のフレキシブルディスプレイの製造方法であって、仮基板の上に剥離層を形成する工程と、前記剥離層上に、前記ＴＦＴ用のソース電極及びドレイン電極を形成すると共に、前記ドレイン電極に電気的に接続される画素電極を形成する工程と、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記画素電極を被覆する、前記ＴＦＴ用のゲート絶縁層を形成する工程と、前記ソース電極と前記ドレイン電極の間上のゲート絶縁層上の部分に、前記ＴＦＴ用のゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極を被覆する保護層を形成する工程と、前記保護層上に、接着層を介して、プラスチックフィルムを接着する工程と、前記仮基板を前記剥離層との界面から剥離し、前記剥離層、前記ソース電極と前記ドレイン電極と前記画素電極、前記ゲート絶縁層、前記ゲート電極、及び前記保護層を前記プラスチックフィルム上に転写する工程と、前記剥離層を除去することにより、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記画素電極の上面を露出させる工程と、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間上に、前記ソース電極及び前記ドレイン電極に電気的に接続される、前記ＴＦＴ用の有機活性層を形成する工程と、前記有機ＥＬ層を形成する工程の前又は後に、前記複数の画素の前記画素電極上に発光層を含む有機ＥＬ層をそれぞれ形成する工程と、前記有機ＥＬ層上に金属電極を形成する工程と、前記金属電極を被覆する封止層を形成する工程とを有することを特徴とする。

本発明の製造方法を使用することにより、上記した構成のフレキシブルディスプレイを容易に製造することができる。

上記した発明において、ＴＦＴ用の有機活性層及び有機ＥＬ層は、マスク蒸着、インクジェット法又は印刷によって形成される。インクジェット法又は印刷を採用する場合は、有機活性層及び有機ＥＬ層が形成される前に、ソース電極とドレイン電極との間上、及び画素電極上に開口部が設けられた有機絶縁層パターンが形成されるようにし、有機絶縁層パターンが隔壁となった状態でそれら開口部に有機活性層及び有機ＥＬ層がそれぞれ位置合わせされて形成される。

以上のように、本発明では、基板としてプラスチックフィルムを使用する、有機ＴＦＴを備えたアクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイや液晶ディスプレイが何ら不具合が発生することなく高歩留りで製造される。

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。

（第１の実施の形態）
図１〜図４は本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を順に示す断面図、図５は本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイ（有機ＥＬディスプレイ）を示す断面図である。第１実施形態では、本発明を有機ＥＬディスプレイに適用する形態を例示して説明する。本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法は、図１（ａ）に示すように、まず、仮基板としてのガラス基板２０を用意し、このガラス基板２０上にポリイミド樹脂などからなる剥離層２２を形成する。

その後に、図１（ｂ）に示すように、剥離層２２上に、膜厚が例えば１００ｎｍの金（Ａｕ）などよりなる導電層を形成し、フォトリソグラフィ及びエッチングにより導電層をパターニングする。これにより、スイッチング用ＴＦＴ（Thin Film Transistor）（以下、Ｓｗ−ＴＦＴと記す）のソース電極２４ａ及びドレイン電極２４ｂと、駆動用ＴＦＴ（以下、Ｄｒ−ＴＦＴと記す）のソース電極２４ｘ及びドレイン電極２４ｙとが形成される。

続いて、剥離層２２、ソース電極２４ａ，２４ｘ、及びドレイン電極２４ｂ，２４ｙ上に、膜厚が例えば１５０ｎｍのＩＴＯ（Indium Tin Oxide）層などの透明導電層をスパッタ法により成膜した後に、フォトリソグラフィ及びエッチングにより透明導電層をパターニングする。これにより、図１（ｃ）に示すように、Ｄｒ−ＴＦＴ用のドレイン電極２４ｙに電気的に接続される画素電極２６が剥離層２２上に形成される。なお、画素電極２６がＤｒ−ＴＦＴ用のドレイン電極２４ｙの端部上に重なって形成されるようにしてもよい。本実施形態では、画素電極２６となるＩＴＯ層を耐熱性のガラス基板２０上に形成することから、成膜温度が２００℃程度のスパッタ法などを採用することができる。これにより、画素電極２６（ＩＴＯ）は低抵抗（比抵抗値：３×１０^-4Ω・ｃｍ以下）な電気特性をもって形成される。

次いで、図１（ｄ）に示すように、ソース電極２４ａ，２４ｘ、ドレイン電極２４ｂ，２４ｙ及び画素電極２６を被覆するゲート絶縁層２８を形成する。ゲート絶縁層２８としては、膜厚が例えば２００ｎｍのシリコン酸化層（ＳｉＯ_X層）又はタンタル酸化層（Ｔａ₂Ｏ₅層）などが使用され、これらの絶縁層がＣＶＤ又はスパッタ法などによって形成される。

次いで、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）又はＩＴＯなどよりなる導電層を蒸着やスパッタ法などによりゲート絶縁層２８上に成膜した後に、フォトリソグラフィ及びエッチングにより導電層をパターニングする。
これにより、図２（ａ）に示すように、Ｓｗ−ＴＦＴ用のゲート電極３０ａがＳｗ−ＴＦＴの用ソース電極２４ａとドレイン電極２４ｂとの端部上にそれぞれ重なるようにそれらの間上のゲート絶縁層２８上の部分に形成される。また同時に、Ｄｒ−ＴＦＴ用のゲート電極３０ｂがＤｒ−ＴＦＴ用のソース電極２４ｘとドレイン電極２４ｙとの端部上にそれぞれ重なるようにそれらの間上のゲート絶縁層２８上の部分に形成される。

以上により、ガラス基板２０上に、ソース電極２４ａ，２４ｘ、ドレイン電極２４ｂ，２４ｙ、画素電極２６、及びゲート電極３０ａ，３０ｂがフォトリソグラフィによって所望のパターンに高精度に微細化されて形成される。

続いて、図２（ｂ）に示すように、各ゲート電極３０ａ，３０ｂを被覆するアクリル樹脂などよりなる保護層３２を形成する。これにより、ゲート電極３０ａ，３０ｂの段差は保護層３０によって埋め込まれて平坦化される。

次いで、図２（ｃ）に示すように、図２（ｂ）の構造体の上面に接着層３４を介してプラスチックフィルム４０を対向させて配置する。さらに、熱処理することにより接着層３４を硬化させて、図２（ｂ）の構造体上にプラスチックフィルム４０を接着する。プラスチックフィルム４０としては、膜厚が１００〜２００μｍのポリエーテルスルホンフィルムやポリカーボネートフィルムなどが好適に使用される。

続いて、同じく図２（ｃ）に示すように、プラスチックフィルム４０の一端にロール２９を固定し、このロール２９を回転させながらガラス基板２０を剥離する。このとき、ガラス基板２０と剥離層２２との界面（図２（ｃ）のＡ部）に沿って剥離され、ガラス基板２０が廃棄される。

これにより、図２（ｄ）に示すように、プラスチックフィルム４０上に、下から順に、接着層３４、保護層３２、ゲート電極３０ａ，３０ｂ、ゲート絶縁層２８、ソース電極２４ａ，２４ｘとドレイン電極２４ｂ，２４ｙと画素電極２６、及び剥離層２２が転写・形成される。

その後に、図３（ａ）に示すように、酸素ガスのプラズマで剥離層２２を除去する。これにより、ソース電極２４ａ，２４ｘ、ドレイン電極２４ｂ，２４ｙ及び画素電極２６の上面が露出する。

次いで、図３（ｂ）に示すように、Ｓｗ−ＴＦＴ用の有機活性層３６ａをＳｗ−ＴＦＴ用のソース電極２４ａ及びドレイン電極２４ｂの端部にそれぞれ重なるようにそれらの間上のゲート絶縁層２８上の部分に形成する。このとき、同時に、Ｄｒ−ＴＦＴ用の有機活性層３６ｂをＤｒ−ＴＦＴ用のソース電極２４ｘ及びドレイン電極２４ｙの端部にそれぞれ重なるようにそれらの間上のゲート絶縁層２８上の部分に形成する。各有機活性層３６ａ，３６ｂの材料としては、ペンタセン、セキシチオフェン、又はポリチオフェンなどの有機半導体が使用される。有機活性層３６ａ，３６ｂはマスク蒸着により形成され、その膜厚は例えば５０ｎｍである。マスク蒸着は、真空蒸着装置の中でシャドーマスクを高精度で移動させることによって成膜と同時にパターンを形成する方法であり、フォトリソグラフィを使用することなく、パターン化された有機活性層３６ａ，３６ｂを形成することができる。このため、有機活性層３６ａ，３６ｂは、フォトリソグラフィ工程でのウェット処理やプラズマなどによってその性能が劣化するおそれがない。

このようにして、ゲート電極３０ａ、ゲート絶縁層２８、ソース電極２４ａ、ドレイン電極２４ｂ及び有機活性層３６ａにより構成されるＳｗ−ＴＦＴ５が得られる。また同時に、ゲート電極３０ｂ、ゲート絶縁層２８、ソース電極２４ｘ、ドレイン電極２４ｙ及び有機活性層３６ｂより構成されるＤｒ−ＴＦＴ６が得られる。

このように、本実施形態では、耐熱性のガラス基板２０上に、製造条件が制限されることなく所望の膜特性を有するソース電極２４ａ，２４ｘ、ドレイン電極２４ｂ，２４ｙ、画素電極２６及びゲート電極３０ａ，３０ｂがフォトリソグラフィによって精度よくパターニングされて形成され、それらがプラスチックフィルム４０上に転写された後に、有機活性層３６ａ，３６ｂが形成される。従って、有機活性層３６ａ，３６ｂは、画素電極２６などを形成するためのフォトリソグラフィ工程で性能が劣化するおそれがなくなる。

続いて、図３（ｃ）に示すように、マスク蒸着によって画素電極２６上に膜厚が例えば３０ｎｍの正孔輸送層３８を選択的に形成する。正孔輸送層３８としては、芳香族３級アミン誘導体であるα-ＮＰＤなどが好適に使用される。

さらに、同じく図３（ｃ）に示すように、正孔輸送層３８上にマスク蒸着によって膜厚が例えば７０ｎｍの低分子系の発光層４２を選択的に形成する。本実施形態では、３原色の発光層を塗り分けて形成してフルカラー化する形態を例示するので、後に図５で説明するように、３原色（赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ））の各画素部の正孔輸送層３４上に赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層がそれぞれ形成される。そして、３原色の画素部（サブピクセル）が表示単位であるピクセルを構成する。

低分子系の発光層４２としては、ホスト材料にドーピング材料が混合されたものが使用され、そのドーピング材料（分子）が発光する。ホスト材料では、例えばＡｌｑ３やジスチリルアリーレン誘導体（ＤＰＶＢｉ）があり、ドーピング材料では、例えば緑色発光のクマリン６や赤色発光のＤＣＪＴＢなどがある。

続いて、同じく図３（ｃ）に示すように、マスク蒸着によって発光層４２上に電子輸送層４４を形成する。電子輸送層４４としては、キノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ３）などが好適に使用される。

これにより、正孔輸送層３８、発光層４２及び電子輸送層４４により構成される有機ＥＬ層３が得られる。

なお、正孔輸送層３８及び電子輸送層４４のうちのいずれか一方のみが形成された形態としてもよいし、正孔輸送層３８及び電子輸送層４４の両者を省略した形態としてもよい。

また、剥離層２２を除去した後に（図３（ａ））、先に有機ＥＬ層３を形成し、その後にＴＦＴ用の有機活性層３６ａ，３６ｂを形成するようにしてもよい。

さらに、図３（ｄ）に示すように、電子輸送層４４上にマスク蒸着によって金属電極４６を選択的に形成する。金属電極４６としては、フッ化リチウム／アルミニウム（ＬｉＦ／Ａｌ）積層膜などが好適に使用され、ＬｉＦ層の膜厚は０．２〜１ｎｍ、Ａｌ層の膜厚は１００〜２００ｎｍに設定される。

なお、マスク蒸着や印刷などで各有機活性層３６ａ，３６ｂを絶縁層で選択的にカバーする場合は、金属電極４６を図３（ｃ）の構造体の上面全体に形成してもよい。

これにより、画素電極２６、有機ＥＬ層３及び金属電極４６により構成される有機ＥＬ素子２が得られる。

このように、本実施形態では、有機活性層３６ａ，３６ｂ及び有機ＥＬ層３を形成する工程及びそれ以降の工程はフォトリソグラフィを使用しないので、有機活性層３６ａ，３６ｂ及び有機ＥＬ層３がフォトリソグラフィ工程の各種処理によってその性能が劣化するおそれがなくなる。

その後に、図４に示すように、有機ＥＬ素子２、Ｓｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６を被覆する封止層４８を形成する。封止層４８としては、シリコン酸化層（ＳｉＯ_X）やシリコン窒化層（ＳｉＮ_X）などが使用され、例えば成膜温度が１００℃程度の低温ＣＶＤにより形成される。あるいは、防湿層が形成された樹脂フィルムを貼着して封止層４８としてもよい。

以上により、本発明の第１実施形態に係るフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１が完成する。

以上説明したように、第１実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法では、まず、耐熱性のガラス基板２０上に製造条件が制限されることなく、剥離層２２、ソース電極２４ａ，２４ｘとドレイン電極２４ｂ，２４ｙと画素電極２６、ゲート絶縁層２８、ゲート電極３０ａ，３０ｂ、及び保護層３２よりなる転写層が高精度に形成される。その後に、その転写層が接着層３２を介してプラスチックフィルム４０上に上下反転した状態で転写・形成される。次いで、剥離層２２が除去された後に、ソース電極２４ａ，２４ｘとドレイン電極２４ｂ、２４ｙとの間上にＴＦＴ用の有機活性層３６ａ，３６ｂがマスク蒸着によって形成される。

さらに、正孔輸送層３８、３原色の発光層４２及び電子輸送層４４がマスク蒸着によって画素電極２６上に順次形成されて有機ＥＬ層３が得られる。続いて、有機ＥＬ層３上に金属電極４２が形成された後に、それらが封止層４８によって被覆される。

本実施形態では、有機活性層３６ａ，３６ｂや発光層４２に悪影響を及ぼすフォトリソグラフィによるパターニング工程（ソース電極２４ａ，２４ｘ、ドレイン電極２４ｂ，２４ｙ、画素電極２６、及びゲート電極３０ａ，３０ｂを形成する工程）は、ガラス基板２０上で行われ、それらをプラスチックフィルム４０上に転写した後に、有機活性層３６ａ，３６ｂや発光層４２がマスク蒸着によって形成される。従って、有機活性層３６ａ，３６ｂや発光層４２がフォトリソグラフィ工程の各種処理によってその特性が劣化するおそれがなくなる。

このように、本実施形態では、プラスチックフィルムを基板として使用する、有機ＴＦＴを備えた有機ＥＬディスプレイを高歩留りで安定して製造することができるようになる。

図５には、第１実施形態のフレキシブルディスプレイの３原色の画素部（赤色画素部（Ｒ）、緑色画素部（Ｇ）、及び青色画素部（Ｂ））が描かれている。図５に示すように、第１実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１では、基板としてプラスチックフィルム４０が使用され、その上に接着層３４を介して保護膜３２が形成されている。３原色の各画素部（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）の保護膜３２にはＳｗ−ＴＦＴ５のゲート電極３０ａとＤｒ−ＴＦＴ６のゲート電極３０ｂとがそれぞれ埋設されている。各ゲート電極３０ａ，３０ｂ上にはゲート絶縁層２８が形成されている。

さらに、３原色の各画素部（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）のゲート絶縁層２８上には、Ｓｗ−ＴＦＴ５用のソース電極２４ａ及びドレイン電極２４ｂと、Ｄｒ−ＴＦＴ６用のソース電極２４ｘ及びドレイン電極２４ｙと、Ｄｒ−ＴＦＴ６用のドレイン電極２４ｙに電気的に接続された画素電極２６とがそれぞれ形成されている。

また、３原色の各画素部（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）の各画素電極２６上には正孔輸送層３８、発光層４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ及び電子輸送層４４から構成される有機ＥＬ層３がそれぞれ形成されている。３原色の各画素部（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）に赤色発光層４２Ｒ、緑色発光層４２Ｇ及び青色発光層４２Ｂがそれぞれ対応して設けられている。

さらに、３原色の各画素部（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）の有機ＥＬ層３上には金属電極４６がそれぞれ形成され、各画素部（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）に、画素電極２６、有機ＥＬ層３及び金属電極４６により構成される有機ＥＬ素子２がそれぞれ設けられている。有機ＥＬ素子２、Ｄｒ−ＴＦＴ６及びＳｗ−ＴＦＴ５の上には、それらを被覆する封止層４８が形成されている。

図６は本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイの一つの画素部の等価回路を示す図、図７は本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイの一つの画素部を平面方向からみた平面図である。

図６及び図７に示すように、第１実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１では、有機ＥＬ素子２の金属電極４６（陰極）がグランド（ＧＮＤ）６６に接続され、有機ＥＬ素子２の画素電極２６（陽極）がＤｒ−ＴＦＴ６のドレイン電極２４ｙに接続されている。Ｄｒ−ＴＦＴ６のソース電極２４ｘは電源（Ｖｄｄ）線６０に接続されている。また、Ｄｒ−ＴＦＴ６のゲート電極３０ｂと電源（Ｖｄｄ）線６０との間には保持容量Ｃｓが形成されている。また、Ｄｒ−ＴＦＴ６のゲート電極３０ｂにＳｗ−ＴＦＴ５のドレイン電極２４ｂが接続され、Ｓｗ−ＴＦＴ５のソース電極２４ａがデータ線６２に接続されている。さらに、Ｓｗ−ＴＦＴ５のゲート電極３０ａが走査線６４に接続されている。

図６の等価回路では以下のように動作する。まず、走査線６４の電位を選択状態とし、走査線６４に書き込み電位を印加すると、Ｓｗ−ＴＦＴ５が導通して保持容量Ｃｓが充電又は放電され、Ｄｒ−ＴＦＴ６のゲート電位は書き込み電位となる。次に、走査線６４の電位を非選択状態とすると、走査線６４とＤｒ−ＴＦＴ６とは電気的に切り離されるが、Ｄｒ−ＴＦＴ６のゲート電位は保持容量Ｃｓによって安定に保持される。

そして、Ｄｒ−ＴＦＴ６及び有機ＥＬ素子２に流れる電流は、Ｄｒ−ＴＦＴ６のゲート・ソース間電圧に応じた値となり、有機ＥＬ素子２はその電流値に応じた輝度で発光し続ける。

このような構成の画素をマトリクス状に複数並べ、走査線６４を順次選択しながら、データ線６２を通して書き込みを繰り返すことにより、アクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイを構成することができる。このようにして、各画素部（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）の各発光層４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂから外部に所定の色の光がそれぞれ放出されてカラー画像が得られる（図５の矢印の方向）。

なお、有機ＴＦＴの抱える課題として、有機ＴＦＴの特性のばらつきがある。特に、Ｄｒ−ＴＦＴ６の閾値電圧（Ｖｔｈ）のばらつきがあると、ディスプレイの画面内で照度のばらつきが生じてしまう。そこで、図６の等価回路に補償回路を設けることによりＤｒ−ＴＦＴ６の閾値電圧（Ｖｔｈ）のばらつきを補償する対策がとられている。そのような補償回路としては、２個のトランジスタを追加した電流プログラム方式と電圧プログラム方式がある（参考資料：２００３ＦＰＤデクノロジー大全、電子ジャーナル出版（２００３））。

低温ポリシリコンＴＦＴやアモルファスシリコンＴＦＴを使用した回路に補償回路を追加する手法が開発されているが、本実施形態のような有機ＴＦＴを使用した回路に補償回路を追加しても同様な効果が得られる。

なお、前述した第１実施形態において、次に説明する第２実施形態のように、保護層３２上にカラーフィルタ層を形成した後に、接着層３４を介してプラスチックフィルム４０を接着することにより、接着層３４に埋設されたカラーフィルタ層をさらに設けるようにしてもよい。この形態の場合、カラーフィルタ層と赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）のＥＬ発光との組み合わせによってフルカラー化されるので、色の彩度を向上させることができる。

（第２の実施の形態）
図８は本発明の第２実施形態のフレキシブルディスプレイ（有機ＥＬディスプレイ）を示す断面図である。第２実施形態は、有機ＥＬ層の発光層として白色発光層を使用し、カラーフィルタ層を組み合わせてフルカラー化する形態である。図８において、第１実施形態の図５と同一要素については同一符号を付してその説明を省略する。

図８に示すように、第２実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１ａは、第１実施形態の図５において赤色発光層４２Ｒ、緑色発光層４２Ｇ及び青色発光層４２Ｂを全て白色発光層４２に置き換えた形態である。そして、保護層３２と接着層３４との間にカラーフィルタ層５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂが接着層３４に埋設された状態で形成されており、赤色画素部（Ｒ）に形成された赤色カラーフィルタ層５２Ｒと、緑色画素部（Ｇ）に形成された緑色カラーフィルタ層５２Ｇと、青色画素部（Ｂ）に形成された青色カラーフィルタ層５２Ｂとによって構成されている。第２実施形態では、各画素部（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）の白色発光層４２から白色光がそれぞれ放出されて３原色のカラーフィルタ層５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂを通ってカラー画像が得られる（図８の矢印の方向）。

第２実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法は、第１実施形態の図２（ｂ）の工程の後に、保護層３２上にカラーフィルタ層５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂを形成する。すなわち、３原色の画素部（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）に対応する各画素電極２６上の保護層３０上に赤色カラーフィルタ層５２Ｒ、緑色カラーフィルタ層５２Ｇ、及び青色カラーフィルタ層５２Ｂを順次形成する。各カラーフィルタ層５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂは、例えば顔料分散タイプの感光性塗布膜がフォトリソグラフィによりパターニングされて形成される。そして、カラーフィルタ層５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ上に接着層３２を介してプラスチックフィルム４０が接着されて、第１実施形態と同様に、転写層がプラスチックフィルム４０上に転写・形成される。

その後に、第１実施形態と同様な方法によって、有機活性層３６ａ，３６ｂ及び有機ＥＬ素子２が形成された後に、封止層４８が形成される。

第２実施形態のフレキスブル有機ＥＬディスプレイ１ａは第１実施形態と同様な効果を奏する。

（第３の実施の形態）
図９〜図１２は本発明の第３実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を順に示す断面図である。第１実施形態では、ＴＦＴ用の有機活性層や有機ＥＬ層をマスク蒸着によって形成したが、第３実施形態では、ＴＦＴの有機活性層や有機ＥＬ層をインクジェット法や印刷によって形成する。第３実施形態では、第１実施形態と同一工程についてはその詳しい説明を省略する。

まず、図９（ａ）に示すように、第１実施形態と同様にガラス基板２０上に剥離層２２を形成した後に、所要部に開口部２５ｘが設けられたマスク金属層２５を剥離層２２上にパターニングする。マスク金属層２５の材料としては、アルミニウム（Ａｌ）又は銀（Ａｇ）などが使用される。マスク金属層２５の開口部２５ｘは、後に形成されるＴＦＴ用の有機活性層及び画素電極（発光層）が形成される領域に対応する部分に形成される。

次いで、図９（ｂ）に示すように、剥離層２２及びマスク金属層２５上にスピンコート法や印刷などによりポリイミド樹脂などの塗布膜を形成した後に、２００〜３００℃の温度で熱処理して塗布膜を硬化させることにより、膜厚が例えば２〜５μｍの有機絶縁層２７ａを得る。有機絶縁層２７ａとしては、ポリイミド樹脂の他にＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）樹脂やアクリル樹脂などの酸素ガスを主とするガスのプラズマでエッチング可能な材料が使用される。本実施形態では、熱処理を伴う有機絶縁層２７ａの形成をガラス基板２０上で行うので、最終的に基板となるプラスチックフィルムに熱変形が生じることはない。

続いて、図９（ｃ）に示すように、第１実施形態と同様な方法により、有機絶縁層２７ａ上に、Ｓｗ−ＴＦＴ用のソース電極２４ａ及びドレイン電極２４ｂと、Ｄｒ−ＴＦＴ用のソース電極２４ｘ及びドレイン電極２４ｙを形成した後に、Ｄｒ−ＴＦＴ用のドレイン電極２４ｙに電気的に接続される画素電極２６を形成する。

さらに、図９（ｄ）に示すように、第１実施形態と同様な方法により、ソース電極２４ａ，２４ｘ及びドレイン電極２４ｂ，２４ｙ及び画素電極２６を被覆するゲート絶縁層２８を形成した後に、ゲート絶縁層２８上にＳｗ−ＴＦＴ用のゲート電極３０ａ及びＤｒ−ＴＦＴ用のゲート電極３０ｂを形成する。さらに、ゲート電極３０ａ，３０ｂを被覆する保護層３２を形成する。

次いで、図１０（ａ）に示すように、第１実施形態と同様な方法により、図９（ｄ）の構造体の上面に接着層３４を介してプラスチックフィルム４０を接着した後に、プラスチックフィルム４０の一端に固定されたロール２９を回転させながらガラス基板２０を剥離する。このとき、ガラス基板２０と剥離層２２との界面（図１０（ａ）のＡ部）に沿って剥離され、ガラス基板２０が廃棄される。

これにより、図１０（ｂ）に示すように、プラスチックフィルム４０上に、下から順に、接着層３４、保護層３２、ゲート電極３０ａ，３０ｂ、ゲート絶縁層２８、ソース電極２４ａ，２４ｘとドレイン電極２４ｂ，２４ｙと画素電極２６、有機絶縁層２７ａ、マスク金属層２５、及び剥離層２２が転写・形成される。

その後に、図１０（ｃ）に示すように、酸素ガスのプラズマで剥離層２２を除去し、さらに露出したマスク金属層２５をマスクにして酸素ガスのプラズマで有機絶縁層２７ａをエッチングすることにより有機絶縁層パターン２７を得る。等方性エッチング装置での酸素ガスのプラズマを用いることにより、有機絶縁層２７ａ（ポリイミド樹脂又はＰＭＭＡ樹脂）はマスク金属層２５から等方的にエッチングされて、順テーパー形状（上側から下側になるにつれて幅が太くなる形状）の有機絶縁層パターン２７が得られる。本実施形態では、テーパー角度θ（図１０（ｃ））が６０°以下（好適には６０°〜３０°）の順テーパー形状の有機絶縁層パターン２７を得ることができる。

なお、有機絶縁層２７ａとして、アクリル樹脂を使用する場合は、酸素ガスにＣＦ₄などのフッ素原子を含むガスを２〜５％添加した混合ガスのプラズマによってエッチングされる。

続いて、図１１（ａ）に示すように、マスク金属層２５を下地層に対して選択的に除去する。例えば、マスク金属層２５としてＡｌ層を使用する場合は、燐酸を含む溶液を使用するウェットエッチングが採用され、画素電極２６、ソース電極２４ａ，２４ｘ及びドレイン電極２４ｂ、２４ｙなどにダメージを与えることなくマスク金属層２５が除去される。

これにより、順テーパー形状の有機絶縁層パターン２７が露出し、有機絶縁層パターン２７は、画素電極２６上、及びソース電極２４ａ，２４ｘとドレイン電極２４ｂ，２４ｙとの間上に開口部２７ｘがそれぞれ設けられた状態で形成される。

その後に、図１１（ａ）の構造体の上面をフッ素原子を含むガス（ＣＦ₄、ＳＦ₆又はＣＨＦ₃など）のプラズマに曝す。これにより、有機絶縁層パターン２７の上面及び側面にフッ素原子が付着することによって有機絶縁層パターン２７は液体をはじく撥水性を示すようになる同時に、画素電極２６の露出面は親水性となる。

次いで、図１１（ｂ）に示すように、インクジェット装置（不図示）のノズル３１からＴＦＴの有機活性層を形成するための塗布液３３を、ソース電極２４ａ，２４ｘとドレイン電極２４ｂ，２４ｙとの間上の有機絶縁層パターン２７の開口部２７ｘ内にそれぞれ塗布して塗布膜を形成する。さらに、塗布膜を１００〜２００℃の温度でベークして乾燥させることにより、Ｓｗ−ＴＦＴ用の有機活性層３６ａとＤｒ−ＴＦＴ用の有機活性層３６ｂを形成する。有機活性層３６ａ，３６ｂを形成するための塗布液３３は、第１実施形態で説明したペンタセン、セキシチオフェン、又はポリチオフェンなどの有機半導体材料を含むものが使用される。このとき、有機絶縁層パターン２７の表面は撥水化されているので、インクジェット装置のノズル３１が、有機絶縁層パターン２７の開口部２７ｘから多少位置ずれしても、塗布液３３は開口部２７ｘ側に流れて開口部２６ｘ内に溜まるようになる。このようにして、第１実施形態と同様な構造のＳｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６が得られる。

続いて、同じく図１１（ｂ）に示すように、同様なインクジェット法により、画素電極２６上の有機絶縁層パターン２７の開口部２７ｘに、チオフェン系導電性高分子（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）の塗布液（不図示）を塗布し、１００〜２００℃の温度でベークして乾燥させることにより正孔輸送層３８を形成する。

さらに、同じく図１１（ｂ）に示すように、同様なインクジェット法により、発光層を形成するための塗布液を有機絶縁層２７の開口部２７ｘ内の正孔輸送層３８上に塗布し、１００〜２００℃の温度でベークして乾燥させることにより発光層４２を形成する。図１１（ｂ）には１つの画素部のみが示されているが、第１実施形態と同様に、３原色の各画素部（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）の正孔輸送層３８上にそれぞれ赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層が形成される。

３原色の発光層を形成するための発光層の材料としては、π共役ポリマー系発光材料と色素含有ポリマー系発光材料がある。さらに詳しくは、π共役ポリマー系発光材料としては、ポリフルオレン（ＰＦ）誘電体（赤色，緑色，青色）、ポリスパイロ（Poly-Spiro）誘電体（赤色，緑色，青色）、ポリパラフェ二レン誘電体又はポリチオフェン誘電体などがある。

一方、色素含有ポリマー系発光材料としては、燐光又は蛍光の低分子色素をポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に分散した発光材料である色素分散ＰＶＫ（赤色、緑色、青色）、又は、Ir(ppy)₃などの燐光基をＰＶＫの側鎖に組み込んだ燐光性高分子である側鎖組み込み型ＰＶＫ（赤色、緑色、青色）がある。

上記した材料をキシレン、トルエン、クロロホルム、アニソール、テトラデカン、ジクロロエタン、クロロベンゼン、ベンゼン、ジクロロベンゼンなどの溶媒に溶解して各色の発光層を形成するための塗布液（インク）を調整する。

このようにして、正孔輸送層３８及び発光層４２により構成される有機ＥＬ層３ａが得られる。なお、第１実施形態と同様に、発光層４２上に電子輸送層がさらに形成された形態としてもよいし、正孔輸送層３８及び電子輸送層のうちのいずれか一方のみが形成された形態としてもよい。あるいは、正孔輸送層３８及び電子輸送層の両者を省略してもよい。

第３実施形態では、ＴＦＴ用の有機活性層３６ａ，３６ｂや有機ＥＬ層３ａはインクジェット法で形成されるので、第１実施形態と同様に、有機活性層３６ａ，３６ｂや有機ＥＬ層３ａがフォトリソグラフィ工程での各種処理によってその性能が劣化するおそれがない。

また、正孔輸送層３８及び発光層４２をインクジェット法で形成する際にも、有機絶縁層パターン２７の表面が撥水化されているので、正孔輸送層３８及び発光層４２は有機絶縁層２７の開口部２７ｘ内に位置合わせされて形成される。

なお、先に、有機ＥＬ層３ａを形成し、その後に有機活性層３６ａ，３６ｂを形成してもよい。また、有機活性層３６ａ，３６ｂ及び有機ＥＬ層３ａをインクジェット法で形成する代わりに、スクリーン印刷によって形成してもよい。

次いで、図１１（ｃ）に示すように、マスク蒸着によって、発光層４２上に、カルシウム／アルミニウム（Ｃａ／Ａｌ）積層膜、バリウム（Ｂａ）膜、又はバリウム／アルミニウム（Ｂａ／Ａｌ）積層膜などの金属電極４６を形成する。これにより、画素電極２６、有機ＥＬ層３ａ及び金属電極４６により構成される有機ＥＬ素子２ａが得られる。

その後に、図１２に示すように、第１実施形態と同様に、有機ＥＬ素子２ａ及びＳｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６を被覆する封止層４８を形成する。

以上により、第３実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１ｂが完成する。

図１２に示すように、第３実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１ｂでは、基板としてプラスチックフィルム４０が使用され、その上に接着層３４を介して保護膜３２が形成されている。保護膜３２にはＳｗ−ＴＦＴ５のゲート電極３０ａとＤｒ−ＴＦＴ６のゲート電極３０ｂとが埋設されている。ゲート電極３０ａ，３０ｂ上にはゲート絶縁層２８が形成されている。

また、ゲート絶縁層２８上には、Ｓｗ−ＴＦＴ５用のソース電極２４ａ及びドレイン電極２４ｂと、Ｄｒ−ＴＦＴ６用のソース電極２４ｘ及びドレイン電極２４ｙと、Ｄｒ−ＴＦＴ６用のドレイン電極２４ｙに電気的に接続された画素電極２６とが形成されている。

さらに、画素電極２６上、及びソース電極２４ａ、２４ｘとドレイン電極２４ｂ，２４ｙとの間上に開口部２７ｘがそれぞれ設けられた有機絶縁層パターン２７が形成されている。有機絶縁層パターン２７はテーパー角度が６０°以下の順テーパー形状で形成され、かつその表面が撥水化されている。

また、ソース電極２４ａ、２４ｘとドレイン電極２４ｂ，２４ｙとの間上の有機絶縁層パターン２７の開口部２７ｘには、Ｓｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６用の有機活性層３６ａ，３６ｂがそれぞれ形成され、有機絶縁層パターン２７の画素電極２６上の開口部２７ｘ内には正孔輸送層３８及び発光層４２が形成されている。第１実施形態の図５と同様に、複数の画素電極２６は、赤色（Ｒ）画素部、緑色（Ｇ）画素部及び青色（Ｂ）画素部に画定されており、各色の画素部に対応するように赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層（不図示）が形成されている。そして、正孔輸送層３８及び発光層４２により有機ＥＬ層３ａが構成されている。有機ＥＬ層３は、インクジェット法で形成される際の隔壁として機能する有機絶縁層パターン２７によって画定された状態で３原色の各画素部に精度よく形成されている。

さらに、有機ＥＬ層３ａ上には金属電極４６が形成され、画素電極２６、有機ＥＬ層３ａ及び金属電極４６により有機ＥＬ素子２ａが構成されている。有機ＥＬ素子２ａ、Ｓｗ−ＴＦＴ５及びＤｒ−ＴＦＴ６上にはそれらを被覆する封止層４８が形成されている。

第３実施形態のフレキシブル有機ＥＬディスプレイ１ｂはこのような構成になっており、第１実施形態と同様に各色の発光層４２から外部に所定の色の光が放出されてカラー画像が得られる（図１２の矢印の方向）。

第３実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法では、まず、耐熱性のガラス基板２０上に製造条件が制限されることなく、剥離層２２、マスク金属層２５、有機絶縁層２７ａ、ソース電極２４ａ，２４ｘとドレイン電極２４ｂ，２４ｙと画素電極２６、ゲート絶縁層２８、ゲート電極３０ａ，３０ｂ、及び保護層３２よりなる転写層が高精度に形成される。

その後に、その転写層が接着層３２を介してプラスチックフィルム４０上に上下反転した状態で転写・形成される。次いで、剥離層２２が酸素プラズマで除去された後に、露出したマスク金属層２５がマスクとなって有機絶縁層２７ａが酸素プラズマによって連続してエッチングされた後に、マスク金属層２５が除去される。
このようにして、プラスチックフィルム４０上の画素電極２６上、及びソース電極２４ａ，２４ｘとドレイン電極２４ｂ，２４ｙとの間上に開口部２７ｘがそれぞれ設けられた有機絶縁層パターン２７が形成される。その後に、フッ素原子を含むガスのプラズマで表面処理を行うことにより、有機絶縁層パターン２７の表面を撥水化すると共に、画素電極２６の表面を親水性にする。

さらに、ソース電極２４ａ，２４ｘとドレイン電極２４ｂ，２４ｙとの間上の有機絶縁層２７の開口部２７ｘにインクジェット法により、有機活性層３６ａ，３６ｂを形成する。続いて、画素電極２６上の有機絶縁層２７の開口部２７ｘ内に、正孔輸送層３８及び３原色の発光層４２がインクジェット法により順次形成されて有機ＥＬ層３ａが得られる。このとき、有機絶縁層パターン２７は順テーパー形状でかつその表面が撥水化されていることから、各塗布液は有機絶縁層パターン２７が隔壁となってその開口部２７ｘ内に精度よく流し込まれ、これによって、有機活性層３６ａ，３６ｂ及び有機ＥＬ層３ａが位置精度よく形成される。その後に、有機ＥＬ層３ａ上に金属電極４６を形成して有機ＥＬ素子２ａを得た後に、それらを被覆する封止層４８を形成する。

第３実施形態では、第１実施形態と同様に、有機活性層３６ａ，３６ｂ及び有機ＥＬ層３ａに悪影響を及ぼすフォトリソグラフィによるパターニング工程（ソース電極２４ａ，２４ｘ、ドレイン電極２４ｂ，２４ｙ、画素電極２６、及びゲート電極３０ａ，３０ｂを形成する工程）は、ガラス基板２０上で行われ、それらがプラスチックフィルム４０上に転写された後に、有機活性層３６ａ，３６ｂ及び有機ＥＬ層３ａがインクジェット法によって形成される。従って、有機活性層３６ａ，３６ｂ及び有機ＥＬ層３ａがフォトリソグラフィ工程の各種処理によって劣化するおそれがなくなる。

このように、第３実施形態では、第１実施形態と同様に、プラスチックフィルムを基板として使用する有機ＴＦＴを備えたフレキシブル有機ＥＬディスプレイを高歩留りで安定して製造することができるようになる。

（第４の実施の形態）
図１３〜図１５は本発明の第４実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を順に示す断面図、図１６は本発明の第４実施形態のフレキシブルディスプレイ（液晶ディスプレイ）を示す断面図である。第４実施形態では、本発明を液晶ディスプレイに適用する形態を例示する。第４実施形態では、第１実施形態と同一工程についてはその詳しい説明を省略する。また、同一要素には同一符号を付してその説明を省略する。

本発明の第４実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法は、図１３（ａ）に示すように、まず、仮基板としてのガラス基板２０上に剥離層２２を形成した後に、スイッチング用のＴＦＴのソース電極２４ａ及びドレイン電極２４ｂを形成する。続いて、ドレイン電極２４ｂに電気的に接続されるＩＴＯなどからなる画素電極２６を剥離層２２上に形成する。

次いで、図１３（ｂ）に示すように、ソース電極２４ａ及びドレイン電極２４ｂ及び画素電極２６を被覆するゲート絶縁層２８を形成する。その後に、図１３（ｃ）に示すように、ソース電極２４ａ及びドレイン電極２４ｂの端部上に重なるようにそれらの間上のゲート絶縁層２８上の部分にＴＦＴ用のゲート電極３０を形成する。

続いて、図１３（ｄ）に示すように、ゲート電極３０を被覆する保護層３２を形成した後に、画素電極２６に対応するゲート絶縁層２８上の部分にカラーフィルタ層５０を形成する。本実施形態では、カラーフィルタ層５０によってフルカラー化する形態を例示している。図１３（ｄ）には１つの画素部のみが示されているが、第１実施形態の図５のような３原色の画素部（Ｒ），（Ｇ），（Ｂ）の各画素電極２６上に赤色（Ｒ）カラーフィルタ層、緑色（Ｇ）カラーフィルタ層、及び青色（Ｂ）カラーフィルタ層がそれぞれ形成される。そして、３原色の画素部（サブピクセル）が表示単位であるピクセルを構成する。３原色の各カラーフィルタ層５０は、例えば顔料分散タイプの感光性塗布膜がフォトリソグラフィによって順次パターニングされて形成される。

続いて、図１４（ａ）に示すように、図１３（ｄ）の構造体上に接着層３４を介して第１のプラスチックフィルム４０を接着した後に、第１のプラスチックフィルム４０の一端に固定されたロール２９を回転させながらガラス基板２０を剥離する。このとき、ガラス基板２０と剥離層２２との界面（図１４（ａ）のＡ部）に沿って剥離され、ガラス基板２０が廃棄される。

これにより、図１４（ｂ）に示すように、第１のプラスチックフィルム４０上に、下から順に、接着層３４、カラーフィルタ層５０、保護層３２、ゲート電極３０、ソース電極２４ａとドレイン電極２４ｂと画素電極２６、及び剥離層２２が転写・形成される。

次いで、図１４（ｃ）に示すように、剥離層２２を除去することにより、ソース電極２４ａ、ドレイン電極２４ｂ及び画素電極２６の上面を露出させる。

その後に、図１５に示すように、マスク蒸着によってソース電極２４ａ及びドレイン電極２４ｂの間上にＴＦＴ用の有機活性層３６を形成する。これにより、ゲート電極３０、ゲート絶縁層２８、ソース電極２４ａ、ドレイン電極２４ｂ及び有機活性層３６により構成されるスイッチング用のＴＦＴ７が得られる。

なお、第３実施形態のように、ソース電極２４ａとドレイン電極２４ｂとの間上に開口部が設けられた有機絶縁層パターンを形成しておき、その開口部内にインクジェット法又はスクリーン印刷によって有機活性層３６を形成してもよい。

続いて、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）樹脂などの光硬化型樹脂により有機活性層３６を被覆する樹脂層５２を形成して有機活性層３６の段差を平坦化する。その後に、樹脂層５２上に液晶を配向させるための第１の配向膜５４ａを形成する。なお、有機活性層３６の段差によって不具合が発生しない場合は、樹脂層５２を省略してもよい。

これにより、液晶ディスプレイ用のＴＦＴ基板８が得られる。

図１５に示すように、液晶ディスプレイ用のＴＦＴ基板８では、基板として第１のプラスチックフィルム４０が使用され、その上に接着層３４が形成され、その接着層３４にカラーフィルタ層５０が埋設されている。そして、カラーフィルタ層５０上には保護層３２が形成され、保護層３２にゲート電極３０が埋設されている。ゲート電極３０上にはゲート絶縁層２８が形成されている。

さらに、ゲート絶縁層２８上には、ＴＦＴ７用のソース電極２４ａ及びドレイン電極２４ｂと、ドレイン電極２４ｂに電気的に接続された画素電極２６とが形成されている。ソース電極２４ａとドレイン電極２４ｂの間上には、ＴＦＴ７用の有機活性層３６が形成され、有機活性層３０の両端部はソース電極２４ａとドレイン電極２４ｂにそれぞれ電気的に接続されている。

有機活性層３６は樹脂層５２によって被覆されてその段差が平坦化されており、樹脂層５２上には第１の配向膜５４ａが形成されている。

次に、図１６に示すように、ＴＦＴ基板８の対向基板９を用意する。対向基板９は、第２のプラスチックフィルム４０ａと、その上に形成されたＩＴＯなどからなるコモン電極５８と、その上に形成された第２の配向膜５４ｂとにより基本構成される。そして、ＴＦＴ基板８と対向基板９とがスペーサで所定間隔が確保された状態で、周辺部に設けられるシール材（不図示）によって対向して接着され、さらにＴＦＴ基板８と対向基板９との隙間に液晶６０が封入される。

以上により、第４実施形態のフレキシブル液晶ディスプレイ１ｃが完成する。なお、ＴＦＴ基板８にカラーフィルタ層５０を設ける代わりに、対向基板９にカラーフィルタ層５０を設けるようにしてもよい。

特に図示されていないが、ＴＦＴ７のソース電極２４ａにデータバスラインが接続され、ＴＦＴ７のゲート電極３０にゲートバスラインが接続される。そして、ゲートバスライン及びデータバスラインから所定のタイミングでＴＦＴ７を介して各画素の画素電極２６に階調電圧が順次印加されて画像が表示される。

第４実施形態においても、第１実施形態と同様に、ＴＦＴ基板８の有機活性層３６を形成した後に、フォトリソグラフィ工程を行う必要がないので、有機活性層３６がフォトリソグラフィ工程の各種処理によってその性能が劣化するおそれがなくなる。

このように、第４実施形態では、プラスチックフィルム上に有機ＴＦＴが形成された素子基板を使用するアクティブマトリクスタイプのフレキシブル液晶ディスプレイを高歩留りで安定して製造することができるようになる。

なお、本発明は、フレキシブルタイプの有機ＥＬディスプレイ及び液晶ディスプレイの他に、フレキシブルタイプの電気泳動型のディスプレイにも適用することができる。

図１（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を示す断面図（その１）である。 図２（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を示す断面図（その２）である。 図３（ａ）〜（ｄ）は本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を示す断面図（その３）である。 図４は本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を示す断面図（その４）である。 図５は本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイ（有機ＥＬディスプレイ）を示す断面図である。 図６は本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイの一つの画素部の等価回路を示す図である。 図７は本発明の第１実施形態のフレキシブルディスプレイの一つの画素部を平面方向からみた平面図である。 図８は本発明の第２実施形態のフレキシブルディスプレイ（有機ＥＬディスプレイ）を示す断面図である。 図９（ａ）〜（ｄ）は本発明の第３実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を示す断面図（その１）である。 図１０（ａ）〜（ｃ）は本発明の第３実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を示す断面図（その２）である。 図１１（ａ）〜（ｃ）は本発明の第３実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を示す断面図（その３）である。 図１２は本発明の第３実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を示す断面図（その４）である。 図１３（ａ）〜（ｄ）は本発明の第４実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を示す断面図（その１）である。 図１４（ａ）〜（ｃ）は本発明の第４実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を示す断面図（その２）である。 図１５は本発明の第４実施形態のフレキシブルディスプレイの製造方法を示す断面図（その３）である。 図１５は本発明の第４実施形態のフレキシブルディスプレイ（液晶ディスプレイ）を示す断面図である。

符号の説明

１，１ａ，１ｂ…フレキシブル有機ＥＬディスプレイ、１ｃ…フレキシブル液晶ディスプレイ、２，２ａ…有機ＥＬ素子、３，３ａ…有機ＥＬ層、５…Ｓｗ−ＴＦＴ、６…Ｄｒ−ＴＦＴ、７…ＴＦＴ、８…ＴＦＴ基板、９…対向基板、２０…ガラス基板、２２…剥離層、２４ａ，２４ｘ…ソース電極、２４ｂ，２４ｙ…ドレイン電極、２５…マスク金属層、２５ｘ，２７ｘ…開口部、２６…画素電極、２７ａ…有機絶縁層、２７…有機絶縁層パターン、２８…ゲート絶縁層、２９…ロール、３０ａ，３０ｂ…ゲート電極、３１…ノズル、３２…保護層、３３…塗布液、３４…接着層、３６ａ，３６ｂ…有機活性層、３８…正孔輸送層、４０，４０ａ…プラスチックフィルム、４２…発光層、４２Ｒ…赤色発光層、４２Ｇ…緑色発光層、４２Ｂ…青色発光層、４４…電子輸送層、４６…金属電極、４８…封止層、５０，５２Ｒ，５２Ｇ，５２Ｂ…カラーフィルタ層、５２…樹脂層、５４ａ，５４ｂ…配向膜、５８…コモン電極、６０…液晶。

Claims (19)

1. 複数の画素ごとにＴＦＴが設けられたアクティブマトリクス型のフレキシブルディスプレイであって、
   プラスチックフィルムと、
   前記プラスチックフィルム上に形成された接着層と、
   前記接着層上に形成された保護層と、
   前記保護層に埋設された前記ＴＦＴ用のゲート電極と、
   前記ゲート電極を被覆する前記ＴＦＴ用のゲート絶縁層と、
   前記ゲート絶縁層上に形成され、ゲート電極上に所定間隔をもって配置された前記ＴＦＴ用のソース電極及びドレイン電極と、
   前記ゲート絶縁層上に形成され、前記ドレイン電極に電気的に接続された画素電極と、
   前記ソース電極と前記ドレイン電極との間上に形成され、前記ソース電極及び前記ドレイン電極に電気的に接続された前記ＴＦＴ用の有機活性層と、
   前記複数の画素の前記画素電極上にそれぞれ形成された発光層を含む有機ＥＬ層と、
   前記有機ＥＬ層上に形成された金属電極と、
   前記金属電極を被覆する封止層とを有することを特徴とするフレキシブルディスプレイ。
2. 前記複数の画素は、赤色画素部、緑色画素部及び青色画素部に画定されており、前記発光層は、前記赤色画素部に形成された赤色（Ｒ）発光層と、前記緑色画素部に形成された緑色（Ｇ）発光層と、前記青色画素部に形成された青色（Ｂ）発光層とにより構成されることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルディスプレイ。
3. 前記発光層は白色発光層であり、前記接着層と保護層との間に、接着層に埋設されたカラーフィルタ層が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルディスプレイ。
4. 前記ソース電極及びドレイン電極の上面は、前記ゲート絶縁層の上面と同一面となって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルディスプレイ。
5. 前記ソース電極及び前記ドレイン電極の上に形成され、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間上、及び前記画素電極上に開口部がそれぞれ設けられた絶縁層パターンをさらに有し、
   前記有機活性層は、前記有機絶縁層パターンの前記ソース電極と前記ドレイン電極との間上の前記開口部内に形成され、かつ、前記有機ＥＬ層は、前記有機絶縁層パターンの前記画素電極上の前記開口部内に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ。
6. 前記有機絶縁層パターンは、ポリイミド樹脂、ＰＭＭＡ樹脂、及びアクリル樹脂のいずれかよりなることを特徴とする請求項５に記載のフレキシブルディスプレイ。
7. 前記ＴＦＴは、スイッチング用ＴＦＴと、該スイッチング用ＴＦＴに接続された駆動用ＴＦＴとにより構成され、前記駆動用ＴＦＴの前記ドレイン電極が前記画素電極に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ。
8. 前記有機ＥＬ層は、
   前記発光層と、
   前記画素電極と前記発光層との間に形成される正孔輸送層、及び前記発光層と前記金属電極との間に形成される電子輸送層のうちの少なくとも一方とにより構成されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ。
9. 複数の画素ごとにＴＦＴが設けられたアクティブマトリクス型のフレキシブルディスプレイであって、
   第１のプラスチックフィルムと、前記第１のプラスチックフィルム上に形成された接着層と、前記接着層の上方に形成された保護層と、前記保護層に埋設された前記ＴＦＴ用のゲート電極と、前記ゲート電極を被覆する前記ＴＦＴ用のゲート絶縁層と、前記ゲート絶縁層上に形成され、ゲート電極上に所定間隔をもって配置された前記ＴＦＴ用のソース電極及びドレイン電極と、前記ゲート絶縁層上に形成され、前記ドレイン電極に電気的に接続された画素電極と、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間上に形成され、前記ソース電極及び前記ドレイン電極に電気的に接続された前記ＴＦＴ用の有機活性層と、前記画素電極及び前記有機活性層の上方に形成された第１の配向膜とを備えたＴＦＴ基板と、
   第２のプラスチックフィルムと、該第２のプラスチックフィルム上に形成されたコモン電極と、前記コモン電極上に形成された第２の配向膜とを備えた対向基板と、
   前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に封入された液晶とを有することを特徴とするフレキシブルディスプレイ。
10. 前記接着層と前記保護層との間にカラーフィルタ層がさらに形成されていることを特徴とする請求項９に記載のフレキシブルディスプレイ。
11. 前記有機活性層は、ペンタセン、セキシチオフェン又はポリチオフェンよりなることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイ。
12. 複数の画素ごとにＴＦＴが設けられたアクティブマトリクス型のフレキシブルディスプレイの製造方法であって、
    仮基板の上に剥離層を形成する工程と、
    前記剥離層上に、前記ＴＦＴ用のソース電極及びドレイン電極を形成すると共に、前記ドレイン電極に電気的に接続される画素電極を形成する工程と、
    前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記画素電極を被覆する、前記ＴＦＴ用のゲート絶縁層を形成する工程と、
    前記ソース電極と前記ドレイン電極の間上のゲート絶縁層上の部分に、前記ＴＦＴ用のゲート電極を形成する工程と、
    前記ゲート電極を被覆する保護層を形成する工程と、
    前記保護層上に、接着層を介して、プラスチックフィルムを接着する工程と、
    前記仮基板を前記剥離層との界面から剥離し、前記剥離層、前記ソース電極と前記ドレイン電極と前記画素電極、前記ゲート絶縁層、前記ゲート電極、及び前記保護層を前記プラスチックフィルム上に転写する工程と、
    前記剥離層を除去することにより、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記画素電極の上面を露出させる工程と、
    前記ソース電極と前記ドレイン電極との間上に、前記ソース電極及び前記ドレイン電極に電気的に接続される、前記ＴＦＴ用の有機活性層を形成する工程と、
    前記有機活性層を形成する工程の前又は後に、前記複数の画素の前記画素電極上に発光層を含む有機ＥＬ層をそれぞれ形成する工程と、
    前記有機ＥＬ層上に金属電極を形成する工程と、
    前記金属電極を被覆する封止層を形成する工程とを有することを特徴とするフレキシブルディスプレイの製造方法。
13. 前記複数の画素は、赤色画素部、緑色画素部及び青色画素部に画定されており、前記発光層を形成する工程において、前記赤色画素部に赤色（Ｒ）発光層を形成し、前記緑色画素部に緑色（Ｇ）発光層を形成し、前記青色画素部に青色（Ｂ）発光層を形成することを特徴とする請求項１２に記載のフレキシブルディスプレイの製造方法。
14. 前記保護層を形成する工程の後に、前記保護層上にカラーフィルタ層を形成する工程をさらに有し、
    前記発光層として白色発光層を形成することを特徴とする請求項１２に記載のフレキシブルディスプレイの製造方法。
15. 前記有機活性層を形成する工程、及び前記有機ＥＬ層を形成する工程において、前記有機活性層及び前記有機ＥＬ層はマスク蒸着によって形成されることを特徴とする請求項１２乃至１４のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイの製造方法。
16. 前記画素電極を形成する工程の前に、
    前記剥離層上にマスク層をパターニングする工程と、
    前記剥離層及び前記マスク層上に有機絶縁層を形成する工程とをさらに有し、
    前記剥離層を除去する工程は、前記剥離層を除去した後に、前記マスク層をマスクにして前記有機絶縁層をエッチングすることにより、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間上、及び前記画素電極上に開口部がそれぞれ設けられた有機絶縁層パターンを形成することを含み、
    前記有機活性層を形成する工程において、前記有機絶縁層パターンの前記ソース電極と前記ドレイン電極との間上の前記開口部に前記有機活性層をインクジェット法又は印刷により形成し、
    前記有機ＥＬ層を形成する工程において、有機絶縁層パターンの前記画素電極上の前記開口部に前記有機ＥＬ層をインクジェット法又は印刷により形成することを特徴とする請求項１２に記載のフレキシブルディスプレイの製造方法。
17. 複数の画素ごとにＴＦＴが設けられたアクティブマトリクス型のフレキシブルディスプレイの製造方法であって、
    仮基板の上に剥離層を形成する工程と、
    前記剥離層上に、前記ＴＦＴ用のソース電極及びドレイン電極を形成すると共に、前記ドレイン電極に電気的に接続される画素電極を形成する工程と、
    前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記画素電極を被覆する、前記ＴＦＴ用のゲート絶縁層を形成する工程と、
    前記ソース電極と前記ドレイン電極の間上のゲート絶縁層上の部分に、前記ＴＦＴ用のゲート電極を形成する工程と、
    前記ゲート電極を被覆する保護層を形成する工程と、
    前記保護層上に、接着層を介して、第１のプラスチックフィルムを接着する工程と、
    前記仮基板を前記剥離層との界面から剥離し、前記剥離層、前記ソース電極と前記ドレイン電極と前記画素電極、前記ゲート絶縁層、前記ゲート電極、及び前記保護層を前記第１のプラスチックフィルム上に転写する工程と、
    前記剥離層を除去することにより、前記ソース電極、前記ドレイン電極及び前記画素電極の上面を露出させる工程と、
    前記ソース電極と前記ドレイン電極との間上に、前記ソース電極及び前記ドレイン電極に電気的に接続される、前記ＴＦＴ用の有機活性層を形成する工程と、
    前記有機ＥＬ層及び前記有機活性層の上方に配向膜を形成する工程とを
    有する製造方法によってＴＦＴ基板を作成し、
    前記ＴＦＴ基板と、第２のプラスチックフィルム上にコモン電極と配向膜と形成された構造の対向基板とを所定間隔を空けて接着し、前記ＴＦＴ基板と前記対向基板との間に液晶を封入することを特徴とするフレキシブルディスプレイの製造方法。
18. 前記保護層を形成する工程の後であって、前記第１のプラスチックフィルムを接着する工程の前に、前記保護層上にカラーフィルタ層を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１７に記載のフレキシブルディスプレイの製造方法。
19. 前記有機活性層は、ペンタセン、セキシチオフェン又はポリチオフェンよりなることを特徴とする請求項１２乃至１８のいずれか一項に記載のフレキシブルディスプレイの製造方法。
    
    
    
    
    

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