JP4910779B2 - 有機ｅｌディスプレイおよびその製造方法 - Google Patents

Description

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。

フラットパネルディスプレイとして、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイが商品化されている。一般的に、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る。また、プラズマディスプレイは消費電力が大きく、現在商品化されているもの以上の大型化を実現するためには技術的解決課題が多いという問題がある。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイに対して最近注目されてきているのが、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）である。有機ＥＬディスプレイは有機化合物を発光材料として用いているので、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。

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とがある。単純マトリクス型の有機ＥＬディスプレイは、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を有している。単純マトリクス型の有機ＥＬディスプレイにおいては、選択された一瞬の間に有機ＥＬ層を高輝度に発光させる必要があり、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の有機ＥＬディスプレイにおいては、ガラス基板上にＴＦＴ回路を形成し、その上に有機ＥＬ層を形成し、さらに対向電極が形成される。通常、ＴＦＴ回路を構成する半導体にはアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）またはポリシリコン（ｐ−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タイプ（下方出射タイプ（ボトムエミッションタイプ））が一般的である。

ところが、アモルファスシリコンやポリシリコンを成膜する際には２５０℃以上の高温工程が必要であり、基板としてガラスを使う必要があった。また、アモルファスシリコンやポリシリコンを用いたＴＦＴは可視光で光伝導性を有するため遮光が必須であり、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。よって、アモルファスシリコンやポリシリコンを用いたアクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイは開口率（＝発光面積／画素面積）が小さく、十分な画質を実現するためには、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。

一方、世の中ではフレキシブルディスプレイが求められている。フレキシブルディスプレイは、軽い、薄い、曲げられる、衝撃に強いなどの特長を有している。しかし、フレキシブルディスプレイに用いるプラスチック基板が熱に弱いため、高温プロセスに耐えることができず、シリコン系材料の使用が難しい。

そこで注目されているのが、有機半導体を半導体層に用いた所謂「有機ＴＦＴ」や、酸化物半導体を半導体層に用いた所謂「酸化物ＴＦＴ」である。これらのＴＦＴは、２００℃以下の低温プロセスで作製できるため、プラスチック基板上に形成することができる。

ところが有機ＴＦＴは、安定して得られるのがｐチャネル型のＴＦＴのみであることと、移動度が１ｃｍ^２／Ｖｓ以下と小さいことが問題であった。また、酸化物ＴＦＴは、良好な特性が得られるのはｎチャネル型のＴＦＴのみであることが問題であった。

ところで、有機ＥＬに接続されるＴＦＴ回路は、基本構造として、図１１に示すように走査トランジスタと駆動トランジスタとを有している（非特許文献１）。走査トランジスタはｐチャネル型でもｎチャネル型でもよいが、高速応答特性が求められる。駆動トランジスタには大電流特性が求められ、かつｐチャネル型が好ましい。

2003ＦＰＤテクノノジー大全（電子ジャーナル） p.684

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、有機ＥＬディスプレイの駆動トランジスタとして、酸化物ＴＦＴのようなｎチャネル型ＴＦＴを、ｐチャネル型のように用いることができる有機ＥＬディスプレイを実現することを課題とする。また、有機ＴＦＴのようなｐチャネル型ＴＦＴを用いた場合であっても大電流駆動を行うことができる有機ＥＬディスプレイを実現することを課題とする。

請求項１に係る本発明によると、
絶縁基板上に形成され、マトリクス状に配置された複数の画素回路を有する薄膜トランジスタ回路と、前記複数の画素回路に接続された複数のゲート線及び複数のソース線と、
前記基板上に形成された有機ＥＬ層と、
を少なくとも含む有機ＥＬディスプレイであって、
前記画素回路は、少なくとも第１の薄膜トランジスタ、第２及び第３の薄膜トランジスタ、キャパシタ並びに抵抗を有し、
前記第１の薄膜トランジスタのゲート電極、ソース電極、ドレイン電極は、それぞれ、前記ゲート線、前記ソース線、前記第２の薄膜トランジスタのゲート電極及び前記キャパシタの一方の電極に接続されており、
前記キャパシタの他方の電極は、定電位に接続されており、
前記第２の薄膜トランジスタはｐチャネル型薄膜トランジスタであり、前記第２の薄膜トランジスタのソース電極、ドレイン電極は、それぞれ、電源電位、前記第３の薄膜トランジスタのゲート及び前記抵抗の一端に接続されており、
前記第３の薄膜トランジスタはｎチャネル型薄膜トランジスタであり、前記第３の薄膜トランジスタのドレイン、ソースは、それぞれ、前記電源電位、前記抵抗の他端及び陽極に接続されており、
前記陽極と陰極との間に前記有機ＥＬ層を含むことを特徴とする有機ＥＬディスプレイが提供される。

請求項２に係る本発明によると、前記第１の薄膜トランジスタは走査トランジスタであり、且つ、前記第２の薄膜トランジスタ及び前記第３の薄膜トランジスタは、前記有機ＥＬを駆動する駆動トランジスタである。

請求項３に係る本発明によると、前記抵抗の代わりに１つの負荷トランジスタが接続されているようにしてもよい。

請求項４に係る本発明によると、前記負荷トランジスタはｎチャネル型トランジスタであり、且つ、前記負荷トランジスタのゲートとドレインとが短絡しているようにしてもよい。

請求項５に係る本発明によると、前記第３の薄膜トランジスタ及び前記負荷トランジスタの半導体の材質、ゲート絶縁層の材質と厚さ、チャネル長がそれぞれ同じであるようにしてもよい。

請求項６に係る本発明によると、前記第２の薄膜トランジスタは半導体層に有機物を用いたトランジスタであり、前記第３の薄膜トランジスタは半導体層に酸化物を用いたトランジスタであるようにしてもよい。

請求項７に係る本発明によると、前記絶縁基板がプラスチックであり、その上に酸素や水分を通しにくいバリア膜を設けるようにしてもよい。

請求項８に係る本発明によると、前記絶縁基板、前記ゲート電極、前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記ゲート絶縁層が透明であるようにしてもよい。

請求項９に係る本発明によると、上述の請求項１〜８に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
前記絶縁基板上に第一半導体パターンを形成し、
第一電極パターンを形成し、
第一絶縁パターンを形成し、
第二電極パターンを形成し、
第二半導体パターンを形成し、
第二絶縁パターンを形成し、
第三電極を形成し、
前記有機ＥＬ層を形成し、
前記陰極を形成することを少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法が提供される。

請求項１０に係る本発明によると、上述の請求項１〜８に係る本発明の有機ＥＬディスプレ上述の有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
前記絶縁基板上に第一電極パターンを形成し、
第一絶縁パターンを形成し、
第一半導体パターンを形成し、
第二電極パターンを形成し、
第二半導体パターンを形成し、
第二絶縁パターンを形成し、
第三電極を形成し、
前記有機ＥＬ層を形成し、
前記陰極を形成することを少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法が提供される。

前請求項１１に係る本発明によると、記絶縁基板上にあらかじめバリア膜を形成し、前記陰極を形成した後にバリア構造を形成するようにしてもよい。

前請求項１１に係る本発明によると、前記第二電極を形成した後、かつ、前記第二絶縁層を形成する前に、前記抵抗を形成するようにしてもよい。

本発明によれば、駆動トランジスタとしてｐチャネルＴＦＴとｎチャネルＴＦＴを組み合わせることにより、ｐチャネル形の動作とｎチャネル様の高性能を両立させることができ、良好な有機ＥＬディスプレイを実現できる。また、本発明によれば、有機ＴＦＴのようなｐチャネル型ＴＦＴを用いた場合であっても大電流駆動を行うことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素部のＴＦＴ回路を構成する画素回路の回路構成図である。本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素部のＴＦＴ回路は、図１に示すように、１画素当たりの画素回路において、薄膜トランジスタＴｒ１、薄膜トランジスタＴｒ２、薄膜トランジスタＴｒ３、負荷抵抗Ｒ及びキャパシタＣを有している。ここで、説明の便宜上、薄膜トランジスタＴｒ１を走査トランジスタといい、薄膜トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３をそれぞれ駆動トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３という。本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、図１に示すとおり、駆動トランジスタＴｒ２はｐチャネル型であり、駆動トランジスタＴｒ３はｎチャネル型である。走査トランジスタＴｒ１はｐチャネル型でもｎチャネル型でもよいが、応答が速い方が望ましい。キャパシタＣの対向電極の電位Ｅは、定電位点であればＧＮＤでなくてもよく、例えばＶｄｄでもよい。

本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、走査トランジスタＴｒ１のゲート電極Ｇ１、ソース電極Ｓ１、ドレイン電極Ｄ１は、それぞれ、ゲート線（走査線）（Ｇａｔｅ）、ソース線（データ線）（Ｓｏｕｒｃｅ）、駆動トランジスタＴｒ２のゲート電極Ｇ２及びキャパシタＣの一方の電極に接続されている。また、駆動トランジスタＴｒ２のソース電極Ｓ２、ドレイン電極Ｄ２は、それぞれ、電源電位Ｖｄｄ、負荷抵抗Ｒの一端及び駆動トランジスタＴｒ３のゲート電極Ｇ３に接続されている。また、駆動トランジスタＴｒ３のドレイン電極Ｄ３、ソース電極Ｓ３は、それぞれ、電源電位Ｖｄｄ、ＥＬ層の陽極（Ａｎｏｄｅ）に接続されている。負荷抵抗Ｒの他端は、ＥＬ層の陽極（Ａｎｏｄｅ）に接続されている。また、ＥＬ層の陰極は共通電位Ｖｋｋに接続されている。

本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、走査トランジスタＴｒ１のソース電極Ｓ１にソース線（Ｓｏｕｒｃｅ）を通して信号電圧Ｖｓを印加した状態で、ゲート線（Ｇａｔｅ）に印加するゲート電圧Ｖｇを所定の選択電位にすると、信号電圧ＶｓがキャパシタＣに書き込まれる。そして、駆動トランジスタＴｒ２のソース電極Ｓ２・ゲート電極Ｇ２間電圧（Ｖｄｄ−Ｖｓ）によって決まる電流Ｉが駆動トランジスタＴｒ２に流れる。すると、その電流Ｉによって決まる電圧が抵抗Ｒの両端に発生する。そして、その電圧によって決まる電流Ｉｄ３が駆動トランジスタＴｒ３に流れ、負荷抵抗Ｒを流れる電流Ｉとの和Ｉ_ＥＬがＥＬ層に流れる。この電流Ｉ_ＥＬによってＥＬ層が駆動される。ここで、ＥＬ層を流れる電流Ｉ_ＥＬは、下記式（１）で与えられる。ここで、μはＴｒ３の移動度、ＬはＴｒ３のチャネル長、Ｗ３はＴｒ３のチャネル幅、ＣｏｘはＴｒ３のゲート絶縁膜の単位面積当りのキャパシタンス、ＶｔはＴｒ３のしきい値である。Ｖｔ≪ＲＩかつ相互コンダクタンスｇｍ＝μＷＣｏｘ（ＲＩ−Ｖｔ）/Ｌ≫1/Ｒなら、Ｉ_ＥＬはＩ^２に比例する。
μＷ_３
Ｉ_ＥＬ＝Ｉ＋ ―――― Ｃox（ＲＩ−Ｖ_ｔ）^２ ・・・（１）
２Ｌ

本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイをフレキシブルディスプレイとするためにプラスチック基板を用いる場合、他の理由で製造プロセス温度を上げたくない場合、また、開口率を大きくしたい場合は、ｐチャネル型トランジスタに有機ＴＦＴを用い、ｎチャネルトランジスタに酸化物ＴＦＴを用いるのが望ましい。有機ＴＦＴ及び酸化物ＴＦＴは、製造に要するプロセス温度が２００℃以下であり、プラスチック基板を使用することができる。この場合、走査トランジスタには移動度の大きいｎチャネル型トランジスタ（酸化物ＴＦＴ）を用いるのが望ましい。また、酸化物半導体は透明であり、可視光での光伝導が小さいので、基板、電極、絶縁層にも透明な材料を用いることによって、開口率を上げることができる。

本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの基板１としては、ガラスを用いることもできるが、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）などのプラスチック材料を用いることもできる。また、基板にプラスチックを用いる場合、ＴＦＴ、有機ＥＬ層及び陰極を保護する目的で、バリア層を設けることが望ましい。バリア層は酸素や水分を透過しにくいものであり、ＳｉＯｘ、ＳｉＯＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３等の無機膜や、無機膜とアクリル等の有機膜との積層構造などを用いることができる。バリア層の成膜には、ＣＶＤ、蒸着、スパッタ等を用いることができる。

また、陰極形成後にバリア構造を設けることが望ましい。バリア構造は、前記バリア層と同じでもよいが、ガラスや金属の構造体の周囲に接着剤を付けて貼り付けてもよい。その場合、内部に乾燥剤を配置してもよい。

本実施形態において、酸化物ＴＦＴに用いる酸化物半導体としてはＩｎ、Ｇａ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｍｇのいずれか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、Ｉｎ_ｘＺｎ_１−ｘ酸化物、Ｉｎ_ｘＳｎ_１−ｘ酸化物、Ｉｎ_ｘ（Ｚｎ，Ｓｎ）_１−ｘ酸化物、ＧａＳｎ酸化物、ＩｎＧａＳｎ酸化物、ＩｎＧａＺｎＭｇ酸化物などを用いることができる。これらの酸化物半導体は、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５ｃｍ^２／Ｖｓ以上を容易かつ再現性よく得ることができ、酸化物ＴＦＴに用いる酸化物半導体としては好適な材料である。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、ＩｎＧａＺｎＭｇ酸化物は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いてもよい。なお、ＩｎＧａＺｎＭｇ酸化物は、ＩｎＧａＺｎ酸化物のＺｎの一部（例えば５０％以下）をマグネシウム（Ｍｇ）に置き換えたものである。これらの酸化物半導体をスパッタ成膜する場合は、ＲＦあるいはＤＣの反応性スパッタが好適である。

本実施形態において、有機ＴＦＴに用いる有機半導体としては、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリアリルアミン誘導体、ポリアセチレン誘導体、アセン誘導体、オリゴチオフェン誘導体等を用いることができる。これらの有機半導体は、ディスペンサ、インクジェット、フレキソ印刷、反転印刷等の印刷法や、マスク蒸着等によって形成することができる。

本実施形態において、ソース／ドレイン電極やキャパシタの電極などの電極としては、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。電極に透明性を要しない場合にはＡｌ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｓｎ等の金属を用いてもよい。絶縁層としては、ＳｉＯ_２、ＳｉＯＮ、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｙ_２Ｏ_３等が好適に用いられる。これらの絶縁材料も、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、蒸着等によって成膜することができる。特に、反応性スパッタが好適である。また、絶縁層に対し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。また、絶縁層に透明な有機絶縁層を用いることも可能である。例えば絶縁層にフッ素樹脂やポリビニルアルコール、エポキシ、アクリル等を用いることができる。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用いてもよい。

本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいては、画素回路がマトリクス状に配置されている。駆動トランジスタＴｒ３のソースに接続された上部画素電極がＥＬディスプレイの陽極（Ａｎｏｄｅ）となり、その上に有機ＥＬ層が積層される。本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいては、有機ＥＬ層としては、正孔輸送層４１、発光層４２等の積層構造を用いるようにしてもよい。

本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいて、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することができる。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。

実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいて、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することができる。また、これらの高分子蛍光体は、印刷法により形成することもできる。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。

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る。実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいて、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。

実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいて、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。高分子発光層を用いる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。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。また、塗り分けに先立ち、正孔輸送層４１形成前に、塗り分け境界に隔壁を設けておいてもよい。隔壁としては、レジスト等を用いることができる。

実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいて、陰極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形成することができ、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。

次に、本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法について詳細に述べる。図２は図１に示す本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素回路（ＴＦＴ回路）の平面図（図２（ａ））及び断面図（図２（ｂ））であり、その製造工程を図３Ａ及び図３Ｂに示す。なお、図３Ａ及び図３Ｂにおいては、図３（ａ）〜（ｉ）は１画素回路（１サブピクセル）分の断面図を示しており、図３（ｊ）〜（ｌ）は画素回路６個（６サブピクセル）分の断面図を示しており、図３（ｍ）は本実施形態に係る本発明のＥＬディスプレイの全体の断面図を示している。

まず、基板１上に、バリア膜１１を形成する（図３（ａ））。次に、Ｔｒ１およびＴｒ３の半導体層となる第一半導体層２１として酸化物半導体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３（ｂ））。そして、ソース電極（Ｓ１）、ドレイン電極（Ｄ１）兼ゲート電極（Ｇ２）、ソース電極（Ｓ３）、ドレイン電極（Ｄ３）を含む第一電極層２２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３（ｃ））。

次に、ゲート絶縁層となる第一絶縁層２３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３（ｄ））。さらにゲート電極
（Ｇ１）、キャパシタ（Ｃ）の電極、ソース電極（Ｓ２）、ドレイン電極（Ｄ２）兼ゲート電極（Ｇ３）を含む第二電極層２４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３（ｅ））。そして、抵抗ペーストをスクリーン印刷する等の方法によって抵抗体３を形成する（図３（ｆ））。さらに、Ｔｒ２の半導体層となる第二半導体層２５をディスペンサ等によって成膜する（図３（ｇ））。次に、層間絶縁膜となる第二絶縁層２６を成膜しパターニングする（図３（ｈ））。さらに、画素電極となる第三電極層２７を成膜しパターニングする（図３（ｉ））。

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３（ｊ））。次に、フレキソ印刷等によって発光層４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂを形成する（図３（ｋ））。

さらに、蒸着によって陰極５を全面に成膜する（図３（ｌ））。最後に、全体をガラス板や金属板で覆うか、封止層を成膜する等の方法によって、バリア構造６を形成することが望ましい（図３（ｍ））。ガラス板や金属板は、エポキシ等の接着剤でシールすることができ、試料とガラス板や金属板の空隙に乾燥剤を入れるようにしてもよい。

（実施形態２）本実施形態２においては、実施形態１とは画素回路の構成が異なる本発明の有機ＥＬディスプレイについて説明する。なお、実施形態１に係る本発明の有機ＥＬディスプレイと同様の構成については、ここでは改めて説明しない場合がある。

図４は、本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素部のＴＦＴ回路を構成する画素回路の回路構成図である。本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素部のＴＦＴ回路は、図４に示すように、１画素当たりの画素回路において、薄膜トランジスタＴｒ１、薄膜トランジスタＴｒ２、薄膜トランジスタＴｒ３、薄膜トランジスタＴｒ４及びキャパシタＣを有している。ここで、説明の便宜上、実施形態１と同様、薄膜トランジスタＴｒ１を走査トランジスタといい、薄膜トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３をそれぞれ駆動トランジスタＴｒ２、Ｔｒ３という。また、薄膜トランジスタＴｒ４を負荷トランジスタという。本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、図４に示すとおり、駆動トランジスタＴｒ２はｐチャネル型であり、駆動トランジスタＴｒ３はｎチャネル型であり、負荷トランジスタＴｒ４はｎチャネル型トランジスタである。走査トランジスタＴｒ１はｐチャネル型でもｎチャネル型でもよいが、応答が速い方が望ましい。キャパシタＣの対向電極の電位（Ｅ）は、定電位点であればＧＮＤでなくてもよく、例えばＶｄｄでもよい。

本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、走査トランジスタＴｒ１のゲート電極Ｇ１、ソース電極Ｓ１、ドレイン電極Ｄ１は、それぞれ、ゲート線（走査線）（Ｇａｔｅ）、ソース線（データ線）（Ｓｏｕｒｃｅ）、駆動トランジスタＴｒ２のゲート電極Ｇ２及びキャパシタＣの一方の電極に接続されている。また、駆動トランジスタＴｒ２のソース電極Ｓ２、ドレイン電極Ｄ２は、それぞれ、電源電位Ｖｄｄ、負荷トランジスタＴｒ４のゲート電極Ｇ４及びドレイン電極Ｄ４並びに駆動トランジスタＴｒ３のゲート電極Ｇ３に接続されている。また、駆動トランジスタＴｒ３のドレイン電極Ｄ３、ソース電極Ｓ３は、それぞれ、電源電位Ｖｄｄ、ＥＬ層の陽極（Ａｎｏｄｅ）に接続されている。また、負荷トランジスタＴｒ４のソース電極は、ＥＬ層の陽極（Ａｎｏｄｅ）に接続されている。また、ＥＬ層の陰極は共通電位（Ｖｋｋ）に接続されている。

本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイにおいては、走査トランジスタＴｒ１のソースＳ１にソース線（Ｓｏｕｒｃｅ）を通して信号電圧Ｖｓを印加した状態で、ゲート線（Ｇａｔｅ）に印加するゲート電圧Ｖｇを所定の選択電位にすると、信号電圧ＶｓがキャパシタＣに書き込まれる。そして、駆動トランジスタＴｒ２のソース電極Ｓ２・ゲート電極Ｇ２間電圧（Ｖｄｄ−Ｖｓ）によって決まる電流Ｉが駆動トランジスタＴｒ２に流れる。すると、その電流Ｉできまる電圧が負荷トランジスタＴｒ４の両端に発生する。そして、その電圧によって決まる電流が駆動トランジスタＴｒ３に流れ、駆動トランジスタＴｒ４を流れる電流との和Ｉ_ＥＬがＥＬ層に流れる。この電流Ｉ_ＥＬによってＥＬ層が駆動される。ここで、ＥＬ層を流れる電流は、下記式（２）で与えられる。ここで、μはＴｒ３およびＴｒ４の移動度、ＬはＴｒ３およびＴｒ４のチャネル長、Ｗ３はＴｒ３のチャネル幅、Ｗ４はＴｒ４のチャネル幅、ＣｏｘはＴｒ３およびＴｒ４のゲート絶縁膜の単位面積当りのキャパシタンス、ＶｔはＴｒ３およびＴｒ４のしきい値である。なお、Ｔｒ３とＴｒ４の半導体の材質と厚さ、ゲート絶縁層の材質と厚さ、チャネル長がそれぞれ同じであれば、μ、Ｌ、Ｃｏｘ、Ｖｔは等しいと見なせる。この場合、Ｖｔが小さければＩ_ＥＬはＩに比例する。その比例係数はチャネル幅のみで決定でき、設計が容易である。


Ｗ_３＋Ｗ_４ μＷ_３
Ｉ_ＥＬ＝――――――Ｉ＋ ――― ＣoxＶ_ｔ ^２ ・・・（２）
Ｗ_４ ２Ｌ

実施形態１と同様、本実施形態２に係る有機ＥＬディスプレイをフレキシブルディスプレイとするためにプラスチック基板を用いる場合、他の理由で製造プロセス温度を上げたくない場合、また、開口率を大きくしたい場合は、ｐチャネル型トランジスタに有機ＴＦＴを用い、ｎチャネルトランジスタに酸化物ＴＦＴを用いるのが望ましい。有機ＴＦＴ及び酸化物ＴＦＴは、製造に要するプロセス温度が２００℃以下であり、プラスチック基板を使用することができる。この場合、走査トランジスタには移動度の大きいｎチャネル型トランジスタ（酸化物ＴＦＴ）を用いるのが望ましい。また、酸化物半導体は透明であり、可視光での光伝導が小さいので、基板、電極、絶縁層にも透明な材料を用いることによって、開口率を上げることができる。

また、本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイの基板１としては、実施形態１で説明したものと同様のものを用いることができる。

また、本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいては、実施形態１と同様、陰極形成後にバリア構造を設けることが望ましい。バリア構造は、前記バリア層と同じでもよいが、ガラスや金属の構造体の周囲に接着剤を付けて貼り付けてもよい。その場合、内部に乾燥剤を配置してもよい。

本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいても、実施形態１と同様、酸化物ＴＦＴ及び有機ＴＦＴを用いることができる。本実施形態に用いる酸化物ＴＦＴ及び有機ＴＦＴは、実施形態１と同様のものを用いることができる。

また、本実施形態におけるソース／ドレイン電極やキャパシタの電極などの電極、絶縁膜、としては、実施形態１と同様の材料を用いることができる。

本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいては、実施形態１と同様、画素回路がマトリクス状に配置されている。駆動トランジスタＴｒ３のソースに接続された上部画素電極がＥＬディスプレイの陽極（Ａｎｏｄｅ）となり、その上に有機ＥＬ層が積層される。本実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいては、実施形態１と同様、有機ＥＬ層としては、正孔輸送層４１、発光層４２等の積層構造を用いるようにしてもよい。本実施形態２においても、実施形態１と同様の正孔輸送層４１、発光層４２等を用いることができる。

実施形態に係る有機ＥＬディスプレイにおいて、陰極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、実施形態１と同様のものを用いることができる。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。

次に、本実施形態２に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法の例について詳細に述べる。図５は図４に示す本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素回路（ＴＦＴ回路）の平面図（図５（ａ））及び断面図（図５（ｂ））であり、その製造工程を図６Ａ及び図６Ｂに示す。図５において駆動トランジスタＴｒ３のゲート電極（Ｇ３）と負荷トランジスタＴｒ４のゲート電極（Ｇ４）とは断面図以外の部分にて接続されていることを示している。なお、図６Ａ及び図６Ｂにおいては、図６（ａ）〜（ｈ）は１画素回路（１サブピクセル）分の断面図を示しており、図６（ｉ）〜（ｋ）は画素回路６個（６サブピクセル）分の断面図を示しており、図６（ｌ）は本実施形態に係る本発明のＥＬディスプレイの全体の断面図を示している。

まず、基板１上に、バリア膜１１を形成する（図６（ａ））。次に、Ｔｒ１およびＴｒ３の半導体層となる第一半導体層２１として酸化物半導体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６（ｂ））。そして、ソース電極（Ｓ１）、ドレイン電極（Ｄ１）兼ゲート電極（Ｇ２）、ソース電極（Ｓ３）兼ソース電極（Ｓ４）、ドレイン電極（Ｄ３）、ドレイン電極（Ｄ４）を含む第一電極層２２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６（ｃ））。

次に、ゲート絶縁層となる第一絶縁層２３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６（ｄ））。さらにゲート電極（Ｇ１）、キャパシタ電極（Ｃ）、ソース電極（Ｓ２）、ドレイン電極（Ｄ２）兼ゲート電極（Ｇ３）兼ゲート電極（Ｇ４）を含む第二電極層２４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６（ｅ））。さらに、Ｔｒ２の半導体層となる第二半導体層２５をディスペンサ等によって成膜する（図６（ｆ））。次に、層間絶縁膜となる第二絶縁層２６を成膜しパターニングする（図６（ｇ））。さらに、画素電極となる第三電極層２７を成膜しパターニングする（図６（ｈ））。

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６（ｉ））。次に、フレキソ印刷等によって発光層４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂを形成する（図６（ｊ））。

さらに、蒸着によって陰極５を全面に成膜する（図６（ｋ））。最後に、全体をガラス板や金属板で覆うか、封止層を成膜する等の方法によって、バリア構造６を設けることが望ましい（図６（ｌ））。ガラス板や金属板は、エポキシ等の接着剤でシールすることができ、試料とガラス板や金属板の空隙に乾燥剤を入れるようにしてもよい。

（実施形態３）本実施形態３に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素回路（ＴＦＴ回路）の回路構成は、実施形態１に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素回路（ＴＦＴ回路）の回路構成と同様である。本実施形態３においては、実施形態１に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素回路のデバイス構造とは異なるデバイス構造を有する有機ＥＬディスプレイについて説明する。なお、本実施形態３においては、実施形態１と同様の構成については、用いる材料等を含め、重複した説明を避けるため再度説明しない場合がある。

図７は、本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素回路（ＴＦＴ回路）の平面図（図７（ａ））及び断面図（図７（ｂ））であり、その製造工程を図８Ａ及び図８Ｂに示す。なお、図８Ａ及び図８Ｂにおいては、図８（ａ）〜（ｉ）は１画素回路（１サブピクセル）分の断面図を示しており、図８（ｊ）〜（ｌ）は画素回路６個（６サブピクセル）分の断面図を示しており、図８（ｍ）は本実施形態に係る本発明のＥＬディスプレイの全体の断面図を示している。

まず、基板１上に、バリア膜１１を形成する（図８（ａ））。次に、ゲート電極Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、キャパシタ電極Ｃを含む第一電極層２２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８（ｂ））。そして、ゲート絶縁層となる第一絶縁層２３を反応性スパッタによって成膜し、フォトリソ技術を使ってパターニングする（図８（ｃ））。

次に、Ｔｒ１およびＴｒ３の半導体層となる第一半導体層２１として酸化物半導体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８（ｄ））。そして、ソース電極（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）、ドレイン電極（Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３）を含む第二電極層２４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８（ｅ））。そして、抵抗ペーストをスクリーン印刷する等の方法によって抵抗体３を形成する（図８（ｆ））。さらに、Ｔｒ２の半導体層となる第二半導体層２５をディスペンサ等によって成膜する（図８（ｇ））。次に、層間絶縁膜となる第二絶縁層２６を成膜しパターニングする（図８（ｈ））。さらに、画素電極となる第三電極層２７を成膜しパターニングする（図８（ｉ））。

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８（ｊ））。次に、フレキソ印刷等によって発光層４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂを形成する（図８（ｋ））。

さらに、蒸着によって陰極５を全面に成膜する（図８（ｌ））。最後に、全体をガラス板や金属板で覆うか、封止層を成膜する等の方法によって、バリア構造を設けることが望ましい（図８（ｍ））。ガラス板や金属板は、エポキシ等の接着剤でシールすることができ、試料とガラス板や金属板の空隙に乾燥剤を入れるようにしてもよい。

（実施形態４）本実施形態４に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素回路（ＴＦＴ回路）の回路構成は、実施形態２に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素回路（ＴＦＴ回路）の回路構成と同様である。本実施形態４においては、実施形態２に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素回路のデバイス構造とは異なるデバイス構造を有する有機ＥＬディスプレイについて説明する。なお、本実施形態４においては、実施形態２と同様の構成については、用いる材料等を含め、重複した説明を避けるため再度説明しない場合がある。

図９は、本実施形態に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの画素回路（ＴＦＴ回路）の平面図（図９（ａ））及び断面図（図９（ｂ））であり、その製造工程を図１０Ａ及び図１０Ｂに示す。図９において駆動トランジスタＴｒ２のソース（Ｓ２）と駆動トランジスタＴｒ３のドレイン（Ｄ３）とは断面図以外の部分にて接続されており、駆動トランジスタＴｒ２のドレイン（Ｄ２）と負荷トランジスタＴｒ４のドレイン（Ｄ４）とは断面図以外の部分にて接続されていることを示している。なお、図１０Ａ及び図１０Ｂにおいては、図１０（ａ）〜（ｈ）は１画素回路（１サブピクセル）分の断面図を示しており、図１０（ｉ）〜（ｋ）は画素回路６個（６サブピクセル）分の断面図を示しており、図１０（ｌ）は本実施形態に係る本発明のＥＬディスプレイの全体の断面図を示している。

まず、基板１上に、バリア膜１１を形成する（図１０（ａ））。次に、ゲート電極Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３兼Ｇ４となる第一電極層２２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１０（ｂ））。そして、ゲート絶縁層となる第一の絶縁層２３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１０（ｃ））。

次に、Ｔｒ１、Ｔｒ３、Ｔｒ４の半導体層となる第一半導体層２１として酸化物半導体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１０（ｄ））。そして、ソース・ドレイン電極（Ｓ１、Ｓ２兼Ｄ３、Ｓ３兼Ｓ４、Ｄ１、Ｄ２兼Ｄ４）となる第二電極層２４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１０（ｅ））。さらに、Ｔｒ２の半導体層となる第二半導体層２５をディスペンサ等によって成膜する（図１０（ｆ））。次に、層間絶縁膜となる第二絶縁層２６を成膜しパターニングする（図１０（ｇ））。さらに、画素電極となる第三電極層２７を成膜しパターニングする（図１０（ｈ））。

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１０（ｉ））。次に、フレキソ印刷等によって発光層４２Ｒ、４２Ｇ、４２Ｂを形成する（図１０（ｊ））。

さらに、蒸着によって陰極５を全面に成膜する（図１０（ｋ））。最後に、全体をガラス板や金属板で覆うか、封止層を成膜する等の方法によって、バリア構造を設けることが望ましい（図１０（ｌ））。ガラス板や金属板は、エポキシ等の接着剤によってシールすることができ、試料とガラス板や金属板の空隙に乾燥剤を入れるようにしてもよい。

なお、ここでは第一電極層２２、第二電極層２４としてＩＴＯを用いた例を示したが、実施形態１で説明したとおり、電極材料はＩＴＯでなくてもよい。例えばＩＺＯ、ＡＴＯ等の透明導電膜を用いることができる他、開口率が低下することを考慮した上でＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等の金属を用いることもできる。あるいは、例えば駆動トランジスタＴｒ２のゲート電極（Ｇ２）のみに金属を用いて、有機ＴＦＴのみを遮光するという方法もある。また、有機ＴＦＴ部分のみに、別途遮光膜を形成することもできる。さらには、有機半導体や酸化物半導体に接して（半導体の劣化を
防止するための）封止層を設けてもよい。封止層と遮光層は同一層であってもよい。

以下、上述の実施形態１〜４に係る本発明の有機ＥＬディスプレイ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＞本実施例１においては、上述の実施形態１に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの具体的態様を説明する。

基板１としてＰＥＮを用い、その上に、バリア層１１としてＳｉＯ_２を１００ｎｍＣＶＤで成膜した（図３（ａ））。次に、Ｔｒ１およびＴｒ３の半導体層となる第一半導体層２１としてＩｎＧａＺｎ酸化物を、ＩｎＧａＺｎＯ_４をターゲットとしＡｒ＋Ｏ_２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＲＦ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３（ｂ））。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、ソース電極Ｓ３、ドレイン電極Ｄ３を含む第一電極層２２としてＩＴＯを、ＩＴＯをターゲットとしＡｒ＋Ｏ_２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、リフトオフによってパターニングした（図３（ｃ））。そして、あらかじめフォトレジストパターン形成後に第一の絶縁層２３としてＳｉＯＮを、ＳｉＮをターゲットとしＡｒ＋Ｏ_２＋Ｎ_２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＲＦ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３（ｄ））。さらに、あらかじめフォトレジストパターン形成後にゲート電極Ｇ１、キャパシタ電極Ｃ、ソース電極Ｓ２、ドレイン電極Ｄ２兼ゲート電極Ｇ３を含む第二の電極層２４としてＩＴＯを、第一の電極層３２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３（ｅ））。

そして、カーボン系の抵抗体ペーストをスクリーン印刷・焼成して抵抗体３を形成した（図３（ｆ））。次に、第二半導体層２５としてチオフェン系材料をディスペンス・焼成した（図３（ｇ））。ここで第二半導体層２５を覆うように、封止兼遮光層としてフッ素系黒色樹脂をスクリーン印刷し（図示せず）、さらに第二絶縁層２６として感光性アクリル樹脂を塗布・露光・現像によってパターニングし（図３（ｈ））、第三電極層２７としてＩＴＯを、第一の電極層２２と同様の反応性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３（ｉ））。

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、１００℃で焼成した（図３（ｊ））。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３（ｋ））。

さらに、蒸着によって陰極５としてカルシウムを１０ｎｍ、銀を３００ｎｍ、全面に成膜した（図３（ｌ））。最後に全体にバリア構造６としてＳｉＯ_２／アクリル／ＳｉＯ２積層膜を蒸着した（図３（ｍ））。

このようにして作製した本実施例に係る本発明の有機ＥＬディスプレイは、フレキシブルで軽く、薄く、少し曲げても壊れず、１ｍの高さから落としても壊れなかった。また、基板側から見て、開口率が大きくて明るい表示ができた。

＜実施例２＞本実施例２においては、上述の実施形態２に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの具体的態様を説明する。

基板１としてガラスを用い、その上に、バッファ層１２としてＳｉＯ_２を１００ｎｍＣＶＤで成膜した（図６（ａ））。次に、Ｔｒ１およびＴｒ３の半導体層となる第一半導体層２１としてＩｎＧａＺｎ酸化物を、ＩｎＧａＺｎＯ_４をターゲットとしＡｒ＋Ｏ_２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＲＦ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６（ｂ））。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、ソース電極Ｓ３兼ソース電極Ｓ４、ドレイン電極Ｄ３、ドレイン電極Ｄ４を含む第一電極層２２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、リフトオフによってパターニングした（図６（ｃ））。そして、あらかじめフォトレジストパターン形成後に第一絶縁層２３としてＳｉＯＮを、ＳｉＮをターゲットとしＡｒ＋Ｏ_２＋Ｎ_２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＲＦ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６（ｄ））。さらに、あらかじめフォトレジストパターン形成後にゲート電極Ｇ１、キャパシタ電極Ｃ、ソース電極Ｓ２、ドレイン電極Ｄ２兼ゲート電極Ｇ３兼ゲート電極Ｇ４を含む第二電極層２４としてＩＴＯを、第一電極層２２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６（ｅ））。

次に、第二半導体層２５としてチオフェン系材料をディスペンス・焼成した（図６（ｆ））。ここで第二半導体層２５を覆うように、封止兼遮光層２８としてフッ素系黒色樹脂をスクリーン印刷し（図示せず）、さらに第二絶縁層２６として感光性アクリル樹脂を塗布・露光・現像によってパターニングし（図６（ｇ））、第三電極層２７としてＩＴＯを、第一の電極層２２と同様の反応性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６（ｈ））。

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、１００℃で焼成した（図６（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６（ｊ））。

さらに、蒸着によって陰極５としてカルシウムを１０ｎｍ、銀を３００ｎｍ、全面に成膜した（図６（ｋ））。最後に全体にバリア構造６としてガラスを接着剤で貼り付けた（図６（ｌ））。

このようにして作製した本実施例に係る本発明の有機ＥＬディスプレイは、基板側から見て、開口率が大きくて明るい表示ができた。また、輝度ムラの小さい、良好な表示ができた。

＜実施例３＞本実施例３においては、上述の実施形態３に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの具体的態様を説明する。

基板１としてＰＥＮを用い、その上に、バリア層１１としてＳｉＯ_２を１００ｎｍＣＶＤで成膜した（図８（ａ））。次に、ゲート電極Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、キャパシタ電極Ｃを含む第一電極層２２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８（ｂ））。さらに、あらかじめフォトレジストパターン形成後に第一の絶縁層２３としてＳｉＯＮを、ＳｉＮをターゲットとしＡｒ＋Ｏ_２＋Ｎ_２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＲＦ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８（ｃ））。そして、あらかじめフォトレジストパターン形成後にＴｒ１およびＴｒ３の半導体層となる第一半導体層２１としてＩｎＧａＺｎ酸化物を、ＩｎＧａＺｎＯ_４をターゲットとしＡｒ＋Ｏ_２ガス下での反応性スパッタ（室温、ＲＦ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８（ｄ））。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、Ｓ２、Ｓ３、ドレイン電極Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を含む第二電極層２４としてＩＴＯを、第一電極層２２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８（ｅ））。

そして、カーボン系の抵抗体ペーストをスクリーン印刷・焼成して抵抗体３を形成した（図８（ｆ））。次に、第二半導体層２５としてチオフェン系材料をディスペンス・焼成した（図８（ｇ））。ここで第一半導体層２１および第二半導体層２５を覆うように、封止兼遮光層２８としてフッ素系黒色樹脂をスクリーン印刷し（図示せず）、さらに第二絶縁層２６として感光性アクリル樹脂を塗布・露光・現像によってパターニングし（図８（ｈ））、第三電極層２７としてＩＴＯを、第一の電極層２２と同様の反応性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８（ｉ））。

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、１００℃で焼成した（図８（ｊ））。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８（ｋ））。

さらに、蒸着によって陰極５としてカルシウムを１０ｎｍ、銀を３００ｎｍ、全面に成膜した（図８（ｌ））。最後に全体にバリア構造６としてＳｉＯ_２／アクリル／ＳｉＯ２積層膜を蒸着した（図８（ｍ））。

このようにして作製した本実施例に係る本発明の有機ＥＬディスプレイは、フレキシブルで軽く、薄く、少し曲げても壊れず、１ｍの高さから落としても壊れなかった。また、基板側から見て、開口率が大きくて明るい表示ができた。

＜実施例４＞本実施例４においては、上述の実施形態３に係る本発明の有機ＥＬディスプレイの具体的態様を説明する。

基板１としてガラスを用い、その上に、バッファ層１２としてＳｉＯ_２を１００ｎｍＣＶＤで成膜した（図１０（ａ））。次に、ゲート電極Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３兼Ｇ４を含む第一電極層２２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、ＲＦスパッタ）によって成膜し、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１０（ｂ））。さらに、あらかじめフォトレジストパターン形成後に第一絶縁層２３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）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１０（ｃ））。そして、あらかじめフォトレジストパターン形成後に、Ｔｒ１、Ｔｒ３およびＴｒ４の半導体層となる第一半導体層２１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）によって成膜し、リフトオフによってパターニングした（図１０（ｄ））。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・ドレイン電極Ｓ１、Ｓ２兼Ｄ３、Ｓ３兼Ｓ４、Ｄ１、Ｄ２兼Ｄ４を含む第二電極層２４としてＩＴＯを、第一電極層２２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１０（ｅ））。

次に、第二半導体層２５としてチオフェン系材料をディスペンス・焼成した（図１０（ｆ））。ここで第一半導体層２１および第二半導体層２５を覆うように、封止兼遮光層２８としてフッ素系黒色樹脂をスクリーン印刷し（図示せず）、さらに第二絶縁層２６として感光性アクリル樹脂を塗布・露光・現像によってパターニングし（図１０（ｇ））、第三電極層２７としてＩＴＯを、第一の電極層３２と同様の反応性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１０（ｈ））。

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１０（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１０（ｊ））。

さらに、蒸着によって陰極５としてカルシウムを１０ｎｍ、銀を３００ｎｍ、全面に成膜した（図１０（ｋ））。最後に全体にバリア構造６としてガラスを接着剤で貼り付けた（図１０（ｌ））。

このようにして作製した本実施例に係る本発明の有機ＥＬディスプレイは、基板側から見て、開口率が大きくて明るい表示ができた。また、輝度ムラの小さい、良好な表示ができた。

実施形態１及び３に係る本発明のＥＬディスプレイの画素回路の回路構成図である。 実施形態１に係る本発明のＥＬディスプレイの構造の一例を示す断面模式図（図２（ａ））と平面図（図２（ｂ））である。 実施形態１に係る本発明のＥＬディスプレイの製造工程の一例を示す断面図である。 実施形態１に係る本発明のＥＬディスプレイの製造工程の一例を示す断面図である。 実施形態２及び４に係る本発明のＥＬディスプレイの画素回路の回路構成図である。 実施形態２に係る本発明のＥＬディスプレイの構造の一例を示す断面模式図（図５（ａ））と平面図（図５（ｂ））である。 実施形態２に係る本発明のＥＬディスプレイの製造工程の一例を示す断面図である。 実施形態２に係る本発明のＥＬディスプレイの製造工程の一例を示す断面図である。 実施形態３に係る本発明のＥＬディスプレイの構造の一例を示す断面模式図（図７（ａ））と平面図（図７（ｂ））である。 実施形態３に係る本発明のＥＬディスプレイの製造工程の一例を示す断面図である。 実施形態３に係る本発明のＥＬディスプレイの製造工程の一例を示す断面図である。 実施形態４に係る本発明のＥＬディスプレイの構造の一例を示す断面模式図（図９（ａ））と平面図（図９（ｂ））である。 実施形態４に係る本発明のＥＬディスプレイの製造工程の一例を示す断面図である。 実施形態４に係る本発明のＥＬディスプレイの製造工程の一例を示す断面図である。 従来のＥＬディスプレイの画素回路の回路構成図である。

符号の説明

１ 透明基板
１１ バリア層
１２ バッファ層
２ ＴＦＴ回路
２１ 第一半導体層
２２ 第一電極層
２３ 第一絶縁層
２４ 第二電極層
２５ 第二半導体層
２６ 第二絶縁層
２７ 第三電極層
２８ 封止層兼遮光層
３ 抵抗体
Ｇ１〜Ｇ４ ゲート電極
Ｓ１〜Ｓ４ ソース電極
Ｄ１〜Ｄ４ ドレイン電極
Ｃ キャパシタ電極
Ｒ 抵抗体
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
５ 陰極
６ バリア構造

Claims (12)

1. 絶縁基板上に形成され、マトリクス状に配置された複数の画素回路を有する薄膜トランジスタ回路と、前記複数の画素回路に接続された複数のゲート線及び複数のソース線と、
   前記基板上に形成された有機ＥＬ層と、
   を少なくとも含む有機ＥＬディスプレイであって、
   前記画素回路は、少なくとも第１の薄膜トランジスタ、第２及び第３の薄膜トランジスタ、キャパシタ並びに抵抗を有し、
   前記第１の薄膜トランジスタのゲート電極、ソース電極、ドレイン電極は、それぞれ、前記ゲート線、前記ソース線、前記第２の薄膜トランジスタのゲート電極及び前記キャパシタの一方の電極に接続されており、
   前記キャパシタの他方の電極は、定電位に接続されており、
   前記第２の薄膜トランジスタはｐチャネル型薄膜トランジスタであり、前記第２の薄膜トランジスタのソース電極、ドレイン電極は、それぞれ、電源電位、前記第３の薄膜トランジスタのゲート及び前記抵抗の一端に接続されており、
   前記第３の薄膜トランジスタはｎチャネル型薄膜トランジスタであり、前記第３の薄膜トランジスタのドレイン、ソースは、それぞれ、前記電源電位、前記抵抗の他端及び陽極に接続されており、
   前記陽極と陰極との間に前記有機ＥＬ層を含むことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
2. 前記第１の薄膜トランジスタは走査トランジスタであり、且つ、前記第２の薄膜トランジスタ及び前記第３の薄膜トランジスタは、前記有機ＥＬを駆動する駆動トランジスタであることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
3. 前記抵抗の代わりに１つの負荷トランジスタが接続されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬディスプレイ。
4. 前記負荷トランジスタはｎチャネル型トランジスタであり、且つ、前記負荷トランジスタのゲートとドレインとが短絡していることを特徴とする請求項３記載の有機ＥＬディスプレイ。
5. 前記第３の薄膜トランジスタ及び前記負荷トランジスタの半導体の材質、ゲート絶縁層の材質と厚さ、チャネル長がそれぞれ同じであることを特徴とする請求項３または４に記載の有機ＥＬディスプレイ。
6. 前記第２の薄膜トランジスタは半導体層に有機物を用いたトランジスタであり、前記第３の薄膜トランジスタは半導体層に酸化物を用いたトランジスタであることを特徴とする請求項１〜５の何れか一に記載の有機ＥＬディスプレイ。
7. 前記絶縁基板がプラスチックであり、その上に酸素や水分を通しにくいバリア膜を設けていることを特徴とする請求項１〜６の何れか一に記載の有機ＥＬディスプレイ。
8. 前記絶縁基板、前記ゲート電極、前記ソース電極、前記ドレイン電極、前記ゲート絶縁層が透明であることを特徴とする請求項１〜７の何れか一に記載の有機ＥＬディスプレイ。
9. 請求項１〜８の何れか一に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
   前記絶縁基板上に第一半導体パターンを形成し、
   第一電極パターンを形成し、
   第一絶縁パターンを形成し、
   第二電極パターンを形成し、
   第二半導体パターンを形成し、
   第二絶縁パターンを形成し、
   第三電極を形成し、
   前記有機ＥＬ層を形成し、
   前記陰極を形成することを少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
10. 請求項１〜８の何れか一に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
    前記絶縁基板上に第一電極パターンを形成し、
    第一絶縁パターンを形成し、
    第一半導体パターンを形成し、
    第二電極パターンを形成し、
    第二半導体パターンを形成し、
    第二絶縁パターンを形成し、
    第三電極を形成し、
    前記有機ＥＬ層を形成し、
    前記陰極を形成することを少なくとも有することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造方法。
11. 前記絶縁基板上にあらかじめバリア膜を形成し、前記陰極を形成した後にバリア構造を形成することを有することを特徴とする請求項９または１０に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。
12. 前記第二電極を形成した後、かつ、前記第二絶縁層を形成する前に、前記抵抗を形成することを有することを特徴とする請求項９〜１１の何れか一に記載の有機ＥＬディスプレイの製造方法。