專利名稱：濾色片和發(fā)光元件層形成方法、彩色顯示裝置及其制法的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及濾色片形成方法，具體涉及在彩色液晶顯示裝置和彩色電致發(fā)光顯示裝置等設備中的、形成數(shù)據(jù)線、開關(guān)元件以及像素電極等基片上，進一步形成濾色片或發(fā)光元件層的方法，或者與它們有關(guān)的顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為小型的薄型顯示裝置，現(xiàn)在液晶顯示裝置等的平面顯示裝置正在迅速普及。這種平面顯示裝置，例如液晶顯示裝置(LCD)，它通過在相對側(cè)表面分別形成電極的第一及第二基片之間封入液晶而構(gòu)成；進而還有進行彩色顯示的LCD，其上設有對應各像素的R、G、B任一顏色的濾色片，對每個像素的顯示色進行控制。
圖1所示為有源矩陣型LCD的電路結(jié)構(gòu)，各像素處有跟像素電極連接的薄膜晶體管(TFT)等開關(guān)元件形成，通過開關(guān)元件對各像素處的顯示進行控制。這種有源型LCD中，在第一基片上形成TFT和像素電極，在與該基片相對的第二基片上形成共用電極。彩色有源矩陣型LCD，在這種結(jié)構(gòu)上還增加了濾色片，傳統(tǒng)技術(shù)中，該濾色片大多在其上有上述共用電極形成的第二基片上形成。
這種在第二基片上形成濾色片的場合，必須考慮到跟第一基片的位置對合，為此，作為對策要在第二基片上形成黑底(blackmatrix)。但是，這種黑底是造成LCD開口率下降的重大原因；業(yè)界高度重視提高LCD的開口率，期望在這方面能有所改善。
為了不用上述黑底而提高開口率，現(xiàn)在提出了采用所謂“片上濾色片”(on-chip color filter)結(jié)構(gòu)的LCD，這是一種在形成開關(guān)元件的基片(第一基片)上形成濾色片的結(jié)構(gòu)。如采用“片上濾色片”結(jié)構(gòu)，就不必因為顧慮第二基片相對第一基片的貼合位置偏差而設置黑底了。
圖2是說明有源矩陣型LCD的片上濾色片之結(jié)構(gòu)的示圖。在第一基片10上，如上述圖1形成矩陣形的數(shù)據(jù)線和柵線(圖2中未示出)，在它們的交點附近形成TFT2(圖2中未示出)。先在基片上形成柵線和TFT，然后在將它們遮蓋的絕緣膜上形成上述的數(shù)據(jù)線30和每個像素處的濾色片50。在濾色片50上形成經(jīng)由接觸孔與TFT連接的ITO(銦錫氧化物)等的像素電極20。第一基片10和其表面形成共用電極82的第二基片80，將液晶層70夾于之間并相對貼合，通過共用電極82和像素電極20對加于每個像素處的液晶層70的電壓執(zhí)行控制，驅(qū)動液晶進行彩色顯示。采用這種片上濾色片，能夠顯示明亮的彩色。
采用上述的片上濾色片，有可能使色滲問題得到緩解；但是，為了將R、G、B各色濾色片在對應的像素處形成，還需要這樣一道工序，讓一旦在整個基片上形成的各濾色片只在必要的像素位置留下，并將它們從不需要的像素處刻蝕掉。而且，要對R、G、B各濾色片分別實施該工序。
然而，在這些濾色片的下層即第一基片上，要形成用以給上述各像素電極供給顯示數(shù)據(jù)電壓的TFT，以及向TFT供給顯示數(shù)據(jù)信號、掃描信號的布線。為此，在制作形成濾色片的圖形時，存在易使下層的布線和TFT的導電層受腐蝕或氧化的問題。
特別是，有許多數(shù)據(jù)線、柵線布置在顯示像素之間的邊界處，尤其如圖2所示數(shù)據(jù)線多用易受腐蝕、氧化的高電導率的金屬鋁，此外如圖2所示，在每個像素處，數(shù)據(jù)線位于跟被制作圖形的濾色片的鄰接像素的交界處。片上濾色片是這樣構(gòu)成的，采用在負性光刻膠材料中混入顏料的濾色片材料時，經(jīng)過給該濾色片曝光、顯影，就可使濾色片形成所要的形狀。但是，數(shù)據(jù)線容易沾染這種濾色片圖形制作時所用的堿性顯影液，從而使其品質(zhì)惡化。
另一方面，對于取景器等用的小像素LCD，必須注意不讓濾色片露出而進入鄰接像素，濾色片的圖形制作精度顯得非常重要；但是，由于濾色片采用感光樹脂等原料，以及膜層厚度大等原因，只憑顯影、刻蝕能力很難獲得輪廓明顯的濾色片，也不能防止濾色片露出而進入鄰接像素區(qū)。
本發(fā)明旨在解決上述課題，形成不會給下層布線等以不良影響的、輪廓明顯的片上濾色片。
本發(fā)明的另一目的在于提供這樣一種方法，采用該方法在以轉(zhuǎn)印方式形成片上濾色片時不會對下層布線等帶來不良影響，且可以可靠防止轉(zhuǎn)印時在濾色片與基片之間出現(xiàn)間隙。

發(fā)明內(nèi)容
為了達成上述目的，本發(fā)明具備如下一些特征。
在本發(fā)明的將設置在轉(zhuǎn)印膠片上的濾色片層或發(fā)光元件層轉(zhuǎn)印到所述被轉(zhuǎn)印基片的方法中，被轉(zhuǎn)印基片上設有，在規(guī)定方向上多條并排延伸的布線以及將該布線遮蓋的突起于基片形成的壟狀保護絕緣層，通過按壓機構(gòu)將所述轉(zhuǎn)印膠片上的濾色片層或發(fā)光元件層壓在被轉(zhuǎn)印基片上，再沿上述保護絕緣層的延伸方向移動該按壓機構(gòu)，將所述濾色片層轉(zhuǎn)印到所述被轉(zhuǎn)印基片上。
依據(jù)本發(fā)明另一形態(tài)的是這樣一種彩色顯示裝置的制造方法，該顯示裝置的基片上設有多個開關(guān)元件，向該開關(guān)元件供給數(shù)據(jù)信號的多條數(shù)據(jù)線，向?qū)乃鲩_關(guān)元件供給選擇信號的多條選擇線，跟對應的所述開關(guān)元件直接或間接連接的像素電極，以及在該像素電極下方形成的濾色片；在基片上形成所述選擇線、所述開關(guān)元件和所述數(shù)據(jù)線后，形成分別將沿列方向延伸的所述數(shù)據(jù)線遮蓋的在基片上壟狀突起的保護絕緣層，通過按壓機構(gòu)將轉(zhuǎn)印膠片上的濾色片層壓附在所述基片上，再沿上述保護絕緣層的延伸方向移動該按壓機構(gòu)，將所述濾色片層轉(zhuǎn)印到所述基片上。
依據(jù)本發(fā)明另一形態(tài)的是這樣一種彩色顯示裝置的制造方法，該顯示裝置的基片上有多個像素，各像素中設有在第一電極與第二電極之間設有發(fā)光元件層的發(fā)光元件，連接于數(shù)據(jù)線和選擇線的開關(guān)用晶體管，連接于驅(qū)動電源與所述發(fā)光元件之間、按照經(jīng)由所述開關(guān)用晶體管從數(shù)據(jù)線供給的數(shù)據(jù)信號、控制從驅(qū)動電源向所述發(fā)光元件供給的電力的元件驅(qū)動用晶體管；在基片上形成沿列方向延伸的所述數(shù)據(jù)線后，形成將該數(shù)據(jù)線遮蓋的在基片上壟狀突起的保護絕緣層，在由并排延伸的所述保護絕緣層隔開的區(qū)域的基片上形成的所述發(fā)光元件的第一電極上，通過按壓機構(gòu)將轉(zhuǎn)印膠片上的發(fā)光元件層壓在該第一電極上，再沿上述保護絕緣層的延伸方向移動該按壓機構(gòu)，將所述發(fā)光元件層轉(zhuǎn)印到所述第一電極上。
本發(fā)明中，由于數(shù)據(jù)線等的布線為保護絕緣層所遮蓋，當例如R、G、B等濾色片或具有這些顏色發(fā)光能力的發(fā)光元件層按順序在基片上形成時，可以防止布線受到濾色片的處理液、外來氣體等的沾染而品質(zhì)惡化。而且，由于在列方向形成將布線遮蓋的壟狀的保護絕緣層，當濾色片等被轉(zhuǎn)印時，在基片的列方向上已經(jīng)構(gòu)成了以該保護絕緣層為兩側(cè)壁的各像素空間。本發(fā)明中，朝著該壟狀凸起的延伸方向(列方向)進行轉(zhuǎn)印，可一邊將來自上述像素空間的氣氛氣體在列方向朝前擠出，一邊與基片之間無間隙地將濾色片等埋入。
依據(jù)本發(fā)明另一形態(tài)的是這樣一種濾色片形成方法，該方法不是通過上述按壓機構(gòu)進行濾色片層或發(fā)光元件層的轉(zhuǎn)印，而是通過將液體濾色片材料滴落到被轉(zhuǎn)印基片上來形成濾色片；在被轉(zhuǎn)印基片上沿規(guī)定方向形成多條并排延伸的布線以及將該布線遮蓋的在基片上壟狀突起的保護絕緣層，通過從滴出機構(gòu)將液體的濾色片材料或發(fā)光元件材料排出，沿上述保護絕緣層的延伸方向相對移動該滴出機構(gòu)，在所述被轉(zhuǎn)印基片上形成所述濾色片層或發(fā)光元件層。
采用這種從滴出機構(gòu)滴出液體濾色片材料與發(fā)光元件材料的方式，可以用保護絕緣層作為側(cè)壁，由于上述材料被滴入由該保護絕緣層構(gòu)成的像素空間，即使采用液體材料也能可靠防止液體材料流至側(cè)壁外即相鄰列的像素空間等情況。再有，由于讓該滴出機構(gòu)在保護絕緣層的延伸方向相對地移動，更加降低了附著不同顏色材料的可能性，而且在突出的保護絕緣層與基片平面構(gòu)成的角部也能可靠地形成材料層。并且，可以有選擇地讓顏色材料從滴出機構(gòu)滴落到相應的像素空間。如果這樣有選擇地排出材料，就不會在不需要的區(qū)域形成材料層，如此，既可以省掉將這種不需要的材料層除去的工序，還有助于材料費的削減。
在依據(jù)本發(fā)明另一形態(tài)的上述彩色顯示裝置及其制造方法中，在形成將所述像素電極和所述開關(guān)元件層間電連接的接觸孔的形成區(qū)域和以所述保護絕緣層為列方向側(cè)邊的像素空間之間，設有濾色片擋塊層。
該濾色片擋塊層，在濾色片轉(zhuǎn)印之前，形成于實現(xiàn)所述像素電極與所述開關(guān)元件之間的層間電連接的接觸孔的形成區(qū)域的外圍，在該濾色片擋塊層與所述保護絕緣層之間，設有確保濾色片轉(zhuǎn)印時能向列方向擠出氣氛氣體的通路。
濾色片較厚，且大多采用一旦形成便難以除去的材料，通過設置所述濾色片擋塊層，可以在對顯示質(zhì)量有重大影響的像素電極和開關(guān)元件的接觸區(qū)域的外圍，預先設置在濾色片材料形成時難以嵌入的結(jié)構(gòu)。
并且，即使在濾色片擋塊層的形成區(qū)域，也可以一邊在列方向擠出氣氛氣體一邊進行濾色片的轉(zhuǎn)??；且即使在該區(qū)域附近，也可在基片上將濾色片緊密地嵌入。這之后，由于該濾色片擋塊層已經(jīng)存在，大多采用較厚且一旦形成便難以除去的材料的濾色片就很難進入接觸區(qū)域的外圍。
在依據(jù)本發(fā)明另一形態(tài)的彩色顯示裝置中設有在基片上矩陣形設置的多個開關(guān)元件，在列方向延伸、向?qū)乃鲩_關(guān)元件供給數(shù)據(jù)信號的多條數(shù)據(jù)線，在行方向延伸、向?qū)乃鲩_關(guān)元件供給選擇信號的多條選擇線，設于由所述數(shù)據(jù)線和所述選擇線區(qū)劃的像素區(qū)、經(jīng)由對應的所述開關(guān)元件供給數(shù)據(jù)信號的像素電極，以及遮蓋所述數(shù)據(jù)線形成的保護絕緣層；還有，在以所述保護絕緣層為列方向的兩側(cè)邊的像素空間內(nèi)，形成分給各像素的顏色的濾色片。
并且，在依據(jù)本發(fā)明另一形態(tài)的在相對設置的第一與第二基片之間封入液晶的彩色顯示裝置中，所述第一基片上設有矩陣形設置的多個開關(guān)元件，在列方向延伸、向?qū)乃鲩_關(guān)元件供給數(shù)據(jù)信號的多條數(shù)據(jù)線，在行方向延伸、向?qū)乃鲩_關(guān)元件供給選擇信號的多條選擇線，設于由所述數(shù)據(jù)線和所述選擇線區(qū)劃的像素區(qū)、經(jīng)由對應的所述開關(guān)元件供給數(shù)據(jù)信號、驅(qū)動位于其自身和對側(cè)第二基片的電極之間的液晶的像素電極，以及遮蓋所述數(shù)據(jù)線形成的保護絕緣層；還有，在以所述保護絕緣層為列方向的兩側(cè)邊的各像素空間內(nèi)，形成各像素所配色的濾色片。
在依據(jù)本發(fā)明另一形態(tài)的上述彩色顯示裝置中，確定所述保護絕緣層具有其上表面高度跟所述濾色片的上表面相當或者該面以上的厚度。
如上所述，本發(fā)明中濾色片設于數(shù)據(jù)線的形成區(qū)域附近，由于數(shù)據(jù)線為保護絕緣層所遮蓋，可以防止在對應的R、G、B等濾色片在各像素中依次形成時，數(shù)據(jù)線受到濾色片的處理液或外來氣體的沾染而品質(zhì)惡化。
并且，由于該保護絕緣層遮蓋在列方向延伸的數(shù)據(jù)線，在列方向構(gòu)成由保護絕緣層確定兩側(cè)邊的各空間，如果在該空間內(nèi)如上述封入滴液的方式形成濾色片，就容易防止被分配不同顏色濾色片的鄰接像素空間之間出現(xiàn)混色。尤其是，通過將保護絕緣層設置得具有充分厚度，用該保護絕緣層形成各像素的列方向側(cè)壁，就可防止不同顏色的濾色片越過保護絕緣層進入鄰接像素區(qū)。
當然，因為本發(fā)明中濾色片設置在像素電極側(cè)，例如在液晶顯示裝置中，濾色片和獨自控制透過光的像素電極之間的距離很小，可防止鄰接像素處的透過光為觀看者所感受。
依據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)，上述彩色顯示裝置是一種彩色電致發(fā)光顯示裝置，在該裝置中，各像素處設置電致發(fā)光元件，所述像素電極為該電致發(fā)光元件的第一電極，按照對應于供給該第一電極的數(shù)據(jù)信號的電力，控制所述電致發(fā)光元件的發(fā)光強度。
依據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)，在基片上有多個像素，各像素中設有在第一電極與第二電極之間設有發(fā)光元件層的發(fā)光元件，連接于數(shù)據(jù)線和選擇線的開關(guān)用晶體管，連接于驅(qū)動電源和所述發(fā)光元件之間、按照經(jīng)由所述開關(guān)用晶體管從數(shù)據(jù)線供給的數(shù)據(jù)信號、控制從驅(qū)動電源向所述發(fā)光元件供給的電力的元件驅(qū)動用晶體管；形成至少將沿列方向延伸的所述數(shù)據(jù)線遮蓋的保護絕緣層，在以所述保護絕緣層為列方向的兩側(cè)邊而構(gòu)成的像素空間內(nèi)，形成具有在所述多個像素中的對應像素的被分配顏色的發(fā)光能力的發(fā)光元件層。
如此，在本發(fā)明中，相當于在各像素處設有電致發(fā)光元件的彩色顯示裝置的濾色片層和發(fā)光元件層，如上述方式用遮蓋數(shù)據(jù)線的保護絕緣層將鄰接的像素形成區(qū)域隔開，通過采用轉(zhuǎn)印方式或所謂的噴墨方式，可以跟液晶顯示裝置一樣，防止鄰接的其他顏色在被分配的像素間因材料相混造成的混色，獲得色純度高、顏色再現(xiàn)性優(yōu)的彩色發(fā)光顯示裝置。
并且，依據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)，在各像素處設有上述電致發(fā)光元件的彩色顯示裝置中，所述保護絕緣層具有其上表面高度跟所述發(fā)光元件層的上表面相當或者該面以下的厚度。
由于在發(fā)光元件層上有(例如)多個像素共用的電致發(fā)光元件的第二電極形成，如上述保護絕緣層的厚度具有上述的相對關(guān)系，就可以使第二電極的形成面盡可能平坦。并且由于發(fā)光元件層的電阻較高，保護絕緣層的高度即使有所降低，也不致引起短路等問題。
依據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)，彩色顯示裝置中，在基片上矩陣形構(gòu)成多個像素區(qū)，各像素區(qū)中，至少設有連接數(shù)據(jù)線和選擇線的開關(guān)元件，以及被經(jīng)由所述開關(guān)元件直接或間接供給數(shù)據(jù)信號的像素電極；沿所分配顏色不同的鄰接像素區(qū)之間的交界而形成的壟狀絕緣層，在以該絕緣層作為列方向的兩側(cè)壁構(gòu)成的像素空間內(nèi)，形成被分配顏色的濾色片。
依據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)，在彩色顯示裝置中，基片上有多個像素，各像素中設有在第一電極和第二電極之間設有發(fā)光元件層的發(fā)光元件，連接于數(shù)據(jù)線和選擇線的開關(guān)用晶體管，以及連接于驅(qū)動電源和所述發(fā)光元件之間、按照經(jīng)由所述開關(guān)用晶體管從數(shù)據(jù)線供給的數(shù)據(jù)信號、控制從驅(qū)動電源向所述發(fā)光元件供電的元件驅(qū)動用晶體管；沿所分配顏色不同的鄰接像素之間的交界而形成的壟狀絕緣層，在以該絕緣層作為列方向的兩側(cè)壁構(gòu)成的各像素空間內(nèi)，形成具有被分配顏色發(fā)光功能的發(fā)光元件層。
如上所述，沿所分配顏色不同的鄰接像素(像素區(qū))之間的交界而布置壟狀絕緣層，通過采用在以該壟狀絕緣層為列方向的兩側(cè)壁構(gòu)成的像素空間內(nèi)分別形成被分配色的濾色片和發(fā)光元件層的結(jié)構(gòu)，容易做到不與其他顏色相混地形成這些濾色片和發(fā)光元件層。并且，這些濾色片和發(fā)光元件層的形成，可以采用上述的轉(zhuǎn)印方式、滴出方式等，而且采用上述任一方式均可容易且可靠地防止相異顏色材料的混入。
(附圖的簡單說明)圖1是液晶顯示裝置的一般電路結(jié)構(gòu)的示圖。
圖2是傳統(tǒng)片上濾色片結(jié)構(gòu)的示圖。
圖3是依據(jù)本發(fā)明實施例1的彩色液晶顯示裝置的第一基片側(cè)平面結(jié)構(gòu)的示圖。
圖4是沿第三圖A-A線的概略截面結(jié)構(gòu)圖。
圖5是沿第三圖B-B線的概略截面結(jié)構(gòu)圖。
圖6是依據(jù)本發(fā)明實施例1的濾色片形成方法的說明圖。
圖7是依據(jù)本發(fā)明實施例1的濾色片形成工序的說明圖。
圖8是依據(jù)本發(fā)明實施例2的有源矩陣型有機EL顯示裝置的各像素的等價電路的示圖。
圖9是依據(jù)本發(fā)明實施例2的彩色有機EL顯示裝置的概略截面結(jié)構(gòu)圖。
圖10是說明依據(jù)本發(fā)明實施例2的彩色有機EL顯示裝置的各像素的構(gòu)成要素第一TFT100和保持電容Cs的概略截面結(jié)構(gòu)圖。
圖11是說明依據(jù)本發(fā)明實施例2的彩色有機EL顯示裝置的各像素的構(gòu)成要素第二TFT200和有機EL元件的概略截面結(jié)構(gòu)圖。
圖12是說明依據(jù)本發(fā)明實施例2的彩色有機EL顯示裝置的各濾色片的形成方法的示圖。
圖13是依據(jù)本發(fā)明實施例3的濾色片形成方法的說明圖。
圖14是說明依據(jù)本發(fā)明實施例4的彩色有機EL顯示裝置的概略截面結(jié)構(gòu)圖。
圖15是說明依據(jù)本發(fā)明實施例4的彩色有機EL顯示裝置的各像素的構(gòu)成要素第一TFT100和保持電容Cs附近的概略截面結(jié)構(gòu)圖。
圖16是說明依據(jù)本發(fā)明實施例4的彩色有機EL顯示裝置的發(fā)光元件層的一例形成方法的示圖。
(本發(fā)明的最佳實施例)以下，借助附圖就本發(fā)明的適用實施例(以下稱實施例)進行說明。
(實施例1)在本實施例中，作為彩色顯示裝置等中采用的濾色片層的形成方法，采用將設置在轉(zhuǎn)印膠片上的濾色片層轉(zhuǎn)印到被轉(zhuǎn)印基片上的轉(zhuǎn)印方法。并且，本實施例中，在轉(zhuǎn)印前，先在被轉(zhuǎn)印基片上形成沿規(guī)定方向并排延伸的多條布線以及將這些布線遮蓋的壟狀突起的保護絕緣層。按壓結(jié)構(gòu)對著這種被轉(zhuǎn)印基片，例如在采用轉(zhuǎn)印輥筒時，通過該轉(zhuǎn)印輥筒將形成于轉(zhuǎn)印膠片的濾色片層壓印上去，同時朝該保護絕緣層的延伸方向移動輥筒，將濾色片層正確地轉(zhuǎn)印到經(jīng)保護絕緣層區(qū)劃的像素區(qū)。
被轉(zhuǎn)印基片，例如是液晶顯示裝置的第一基片和電致發(fā)光顯示裝置的元件基片等，在這樣的基片上形成濾色片，多個開關(guān)元件(例如TFT)，向TFT供給數(shù)據(jù)信號的多條數(shù)據(jù)線，向?qū)腡FT開關(guān)元件供給選擇信號的多條柵線，以及與TFT連接的像素電極等。
以下，參照


設有片上濾色片的本實施例1的彩色LCD。圖3示出了依據(jù)實施例]的彩色LCD的平面結(jié)構(gòu)，圖4示出了沿圖3A-A線處的截面結(jié)構(gòu)，圖5示出了沿圖3中B-B線處的TFT附近的截面結(jié)構(gòu)。
如圖3所示，在第一基片10上形成行方向的柵線11，列方向的數(shù)據(jù)線30，并在它們的交點附近分別形成TFT1。TFT1包括柵電極11，兩個導電區(qū)域(源區(qū)和漏區(qū))以及溝道區(qū)，并設有通過激光退火等多晶化處理的硅(p-Si)層等構(gòu)成的激活層16。
這里，如圖5所示，柵電極11形成于TFT激活層16以下的膜層，所形成的TFT1為底柵型(bottom gate type)TFT。并且，本實施例中，所形成的激活層16跟在行方向一直延伸的柵線11構(gòu)成橫穿的圖形，柵線11在跟激活層16相重疊的位置充當各TFT1的柵電極，柵線11兼具柵電極的作用。
在遮蓋柵線(柵電極)11的整個基片面上形成柵絕緣膜12，在該柵絕緣膜12上，形成具有上述圖3所示圖形的激活層16，在其上形成將整個基片遮蓋的層間絕緣膜14。
如圖5所示，激活層16的漏區(qū)16d，經(jīng)由貫穿層間絕緣膜14的接觸孔C1跟層間絕緣膜14上形成的數(shù)據(jù)線30連接。并且，源區(qū)16s，經(jīng)由貫穿層間絕緣膜14和平坦化絕緣層18的接觸孔C2跟平坦化絕緣層18上形成的像素電極20連接。
數(shù)據(jù)線30，采用諸如鋁(Al)等的高電導率材料在基片上列方向多條并排地形成，在上述接觸孔C2處，跟位于下層的TFT1的漏區(qū)16d連接。這里，本實施例中，為了實現(xiàn)高精細彩色顯示的目的，如圖3所示，同色的像素的位置每行均錯開，即采用所謂的三角形排列。為此，數(shù)據(jù)線30不是成直線一直延伸，而是每行錯開地穿過像素間隙延伸。當然，本發(fā)明并不限于三角形排列，也可采用同色在列方向不錯開的并排條紋排列，這時數(shù)據(jù)線30可以在像素之間在列方向直線延伸。
在本實施例1中，數(shù)據(jù)線30為厚的保護絕緣層32所遮蓋。該保護絕緣層32充當被配給非同色濾色片的鄰接像素之間的障壁，即具有作為各像素濾色片形成區(qū)側(cè)壁的功能。換言之，該保護絕緣層32將列方向上鄰接的被分配不同顏色的像素區(qū)各自分開。
并且，保護絕緣層32具有保護數(shù)據(jù)線30，使之不受在各像素區(qū)內(nèi)形成濾色片的工序中使用的處理液(感光性濾色片的堿性顯影液等)和外來氣體等的影響的功能，還具有防止數(shù)據(jù)線斷線及短路的作用。具有作為形成濾色片側(cè)壁的功能的保護絕緣層32，如圖4所示，最好其上表面具有跟濾色片50相當?shù)暮穸?高度)。舉一例加以說明，在數(shù)據(jù)線30的厚度為0.5μm，R、G、B濾色片分別為1.5μm～2μm的場合，保護絕緣層32取1μm左右或以上的厚度即可。如此，為了形成厚度1μm左右的絕緣膜，以采用對上述堿性顯影液具耐受性的、光硬化型的丙稀樹脂等適合形成厚膜的絕緣材料為宜。還有，在整個基片上形成上述丙稀樹脂層等以后，有選擇地加以剔除，使保護絕緣層32形成如圖4所示的遮蓋數(shù)據(jù)線的壟狀。
在形成保護絕緣層32后，形成濾色片。圖6示出了本實施例的濾色片的轉(zhuǎn)印方法。濾色片轉(zhuǎn)印時，成為被轉(zhuǎn)印基片的第一基片10上，形成柵線(柵電極)11、TFT1、數(shù)據(jù)線30及保護絕緣層32。然后按上述方式，保護絕緣層32在將數(shù)據(jù)線30遮蓋的同時，在列方向壟狀地延伸，在鄰接的保護絕緣層32之間構(gòu)成各個像素空間。
在表面形成的濾色片層42，如圖相接觸地設置在被轉(zhuǎn)印基片上，通過位于轉(zhuǎn)印膠片40上的轉(zhuǎn)印輥筒46，將濾色片層42壓時在第一基片10上。然后，一邊維持這種壓附狀態(tài)，一邊使轉(zhuǎn)印輥筒46朝保護絕緣層32(數(shù)據(jù)線30)的延伸方向移動。如此，通過沿保護絕緣層32的延伸方向移動轉(zhuǎn)印輥筒46，就能一邊沿著行進方向?qū)夥諝怏w從像素空間內(nèi)排擠出來，一邊進行濾色片層42的轉(zhuǎn)印。
為了在對應的像素中形成全部R、G、B三色濾色片，必須按順序在基片上形成每一種顏色的濾色片。圖7概念性地例示了，以該順序在對應的像素中形成R、G、B三色時的濾色片的圖形制作。還有，以混入顏色的負性光刻膠材料作為濾色片材料，在采用這種材料的場合，通過對該濾色片材料進行曝光、顯影處理，在不需要濾色片的位置將濾色片材料除去。
如圖6所示，通過在列方向進行轉(zhuǎn)印，在整個基片上轉(zhuǎn)即了圖7(a)所示的R濾色片后，在其上方設置形成了只在R像素位置開口的Cr等的曝光掩膜的掩膜基片，進行曝光處理。通過在曝光后進行顯影的工序，將埋入光照射不到的R用像素空間以外的G周、B用像素空間處的R濾色片50除去。接著，以跟R相同的方式，按照圖6所示方法(例如)將G濾色片全面轉(zhuǎn)印到基片10上。這時，因為已經(jīng)從R用像素以外的像素空間除去R的濾色片50，如圖7(b)所示，在以G用及B用像素的保護絕緣層為側(cè)壁的空間內(nèi)埋入G用濾色片50G。
轉(zhuǎn)印后，將R用和B用像素位置遮蓋，通過用只在G用像素位置開口的曝光掩膜進行曝光、顯影，將轉(zhuǎn)印在G用像素位置以外的像素空間內(nèi)的濾色片50G除去。最后，在整個基片上轉(zhuǎn)印B用濾色片50B，如圖7(c)所示進行曝光、顯影后，就在殘留的B用像素空間埋入了濾色片50B。
轉(zhuǎn)印后，將殘留在R用及G用像素位置的光刻膠刻蝕掉，將埋入B用像素空間的濾色片50G除去。最后，將B用濾色片50B按圖6所示方法全面轉(zhuǎn)印到基片上，就在殘留的B用像素空間埋入了濾色片50B。
由上述說明可知，為了在第一基片的對應像素位置分別形成濾色片，在采用R、G、B濾色片的場合，至少要進行三次顯影(刻蝕)處理。由于數(shù)據(jù)線的形成位置跟列方向上的鄰接像素之間的邊界一致，在這種濾色片形成工序中，該位置處被沾染顯像液或外來氣體的可能性很大。
但在本實施例中，該數(shù)據(jù)線30為具有足夠耐受性的保護絕緣層32所遮覆，數(shù)據(jù)線30受到可靠防護，可以不受藥液的侵蝕或氧化。而且，如圖4所示，先將該保護絕緣層32的高度設置到跟濾色片50的上表面相當?shù)淖銐蚋叨?，轉(zhuǎn)印時就可借助該保護絕緣層32容易地將R、G、B濾色片分離地埋入各像素區(qū)。因此，就可防止鄰接像素之間不同色濾色片的相混。為此，在濾色片形成時，以高出基片的壟狀形成保護絕緣層32；由于濾色片的轉(zhuǎn)印在該保護絕緣層32的延伸方向進行，可以一邊排擠氣氛氣體一邊進行轉(zhuǎn)印，從而可以緊密貼合地在第一基片上形成厚濾色片50。
用上述方法在R、G、B各像素位置形成濾色片50后，在整個基片上形成使上表面平坦化的平坦化絕緣層18，并進而在該平坦化絕緣層18上的各像素位置處用ITO等透明導電材料形成像素電極20。該像素電極20，如圖5所示，以貫穿平坦化絕緣層18及層間絕緣膜14而形成的接觸孔C2跟對應的TFT1的源區(qū)16s連接，經(jīng)由TFT1接收由數(shù)據(jù)線30供給的數(shù)據(jù)信號。
并且，在遮覆像素電極20的整個基片上，形成用以控制液晶初始取向的取向膜22，將取向膜全部形成的第一基片10跟第二基片80以一定的間隙相貼合，在第一與第二基片之間的間隙處封入液晶層70，便獲得彩色LCD單元。再有，第二基片80跟第一基片10相對的一側(cè)，形成ITO等材料的共用電極82和取向膜84。第一及第二基片10、80上的取向膜22、84是未經(jīng)研磨的膜或經(jīng)研磨處理的膜。
接著，就濾色片擋塊層36進行說明。如圖5所示，用以連接像素電極20和TFT激活層16的接觸孔C2，因在平坦化絕緣層18與層間絕緣膜14兩側(cè)開口，高寬比大，且接觸不良對顯示不良會有較大影響。另一方面，濾色片比較厚，且采用一旦形成后不易除去的材料。為此，本實施例中，于濾色片轉(zhuǎn)印工序之前在接觸孔C2形成區(qū)域附近設置濾色片擋決層36，形成在濾色片轉(zhuǎn)印時濾色片材料難以進入接觸孔C2附近的結(jié)構(gòu)。
濾色片擋塊層36，在接觸孔C2的周圍以足夠的厚度(高度跟濾色片的上表面相當)形成。并且，該濾色片擋塊層36設置得不跟保護絕緣層32相連，以確保轉(zhuǎn)印時在它與構(gòu)成側(cè)壁的保護絕緣層32之間供氣氛氣體排出的通路38。該擋塊層36，例如可以采用圖6所示的L字母圖形結(jié)構(gòu)，該L字母圖形在行方向延伸的邊跟保護絕緣層32相離。如果這樣，就可確保轉(zhuǎn)印時氣氛氣體從該相離部分排出的通路38。還有，就防止濾色片材料進入接觸孔C2形成區(qū)而言，擋塊層36的L字母圖形在列方向的邊最好這樣設置，從L字母圖形在行方向的邊朝轉(zhuǎn)印進行方向延伸。擋塊層36的圖形，并不限于圖示的L字母圖形，只要能確保在列方向的通路38，也可以采用將接觸孔C2周圍三面包圍的U字母圖形，或者采用將四周全面包圍但中央開口的環(huán)狀圖形。并且，也可采用行方向延伸的直線圖形，雖然這樣效果較差。
并且，由于該擋塊層36和在列方向的上述壟狀保護絕緣層32同時以同一材料形成，可以達到足夠的厚度，并且可將形成工序的增加量限制到最小。還有，并非一定要形成該擋塊層36，必要時可以省去。
上述說明中提及的TFT1的激活層16，如圖3所示兩次越過直線延伸的柵線11，在電氣上形成雙柵結(jié)構(gòu)。但是，TFT1的形狀并不只限于圖3所示的形狀，可以采用單柵極而非雙柵極結(jié)構(gòu)。并且，圖5中，例示了其柵電極位于激活層以下的底柵極TFT，但是即使采用柵電極在激活層以上的頂柵極TFT，也不會改變?yōu)V色片的轉(zhuǎn)印方式。
(實施例2)以上的實施例1中，以彩色液晶顯示裝置為例進行了說明。本實施例2說明的采用有機EL元件等作為各像素中的顯示元件的彩色EL顯示裝置，跟實施例1一樣適合采用片上濾色片層。以下，參照附圖進行說明。還有，以下說明中出現(xiàn)的對應部分中均采用同一符號，說明從略。圖8示出了常說的有源矩陣型有機EL顯示裝置的各像素的等價電路結(jié)構(gòu)，該裝置各像素中設有對有機EL元件500進行獨自控制的開關(guān)元件。
在圖8所示的一例中，有機EL顯示裝置的各像素分別設有有機EL元件500、第一TFT(開關(guān)用薄膜晶體管)100、第二TFT(元件驅(qū)動用薄膜晶體管)以及保持電容Cs。第一TFT100，其柵極在行方向延伸的柵線(GL)310連接，在用nch型TFT構(gòu)成的場合，漏極連接于供給數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線(DL)300，源極跟保持電容Cs的第一電極和第二TFT200的柵極連接。還有，如后文所述，相對設置的上述第一電極和第二電極將柵絕緣膜夾于其中而構(gòu)成保持電容Cs，第二電極跟共用分電容線(SL)312連接。
第二TFT200采用pch型TFT構(gòu)成的場合，其源極分別連接于從共用的驅(qū)動電源Pvdd開始布線的驅(qū)動電源線(VL)302，其漏極連接于二極管結(jié)構(gòu)的有機EL元件500的正極。在該第二TFT200的柵極處施加的電壓，基于在選擇信號使第一TFT100導通時由數(shù)據(jù)線300供給的，經(jīng)保持電容Cs保持的數(shù)據(jù)信號。而且，第二TFT200，從驅(qū)動電源線302向有機EL元件500的正極供給基于柵電壓的電流，有機EL元件500按供給電流確定的強度發(fā)光。
圖9是依據(jù)本發(fā)明實施例2的彩色有機EL顯示裝置中各像素的概略截面結(jié)構(gòu)圖。圖10示出了上述第一TFT100的概略截面結(jié)構(gòu)，圖11示出了上述第二TFT200和有機EL元件500的概略截面結(jié)構(gòu)。這里，第一及第二TFT100、200均具有頂柵極結(jié)構(gòu)。并且，各TFT的激活層116及216共同采用，將形成于玻璃等透明基片101的非晶硅層通過激光退火處理同時被多晶化后所得到的多晶硅層。
第一TFT100的形成過程如下。首先，如圖10所示，在激活層116上形成柵絕緣膜12，在柵絕緣膜12上形成跟柵線(GL)一體的柵電極310。如圖10所示，該第一TFT100采用雙柵極結(jié)構(gòu)。激活層116的柵電極310的正下方是溝道區(qū)，在該溝道區(qū)的兩側(cè)攙入雜質(zhì)分別形成漏區(qū)116d和源區(qū)116s。第一TFT100的源區(qū)116s，兼作保持電容Cs的第一電極，保持電容Cs的第二電極，在柵絕緣膜12上跟柵電極310用同樣的材料同時形成。在柵電極310、保持電容Cs的第二電極及柵絕緣膜12上，形成層間絕緣膜14，在貫穿層間絕緣膜14與柵絕緣膜12的接觸孔處，兼作漏電極的數(shù)據(jù)線(DL)300，跟第一TFT100的漏區(qū)116d連接。再在整個基片上形成將上述部分遮蓋的平坦化絕緣層18。
第二TFT200中，如圖11所示，跟第一TFT100相同，在柵絕緣膜12以上形成柵電極211，該柵電極211，跟上述保持電容Cs的第一電極電氣連接。第二TFT200中，貫穿層間絕緣膜14和柵絕緣膜12形成的接觸孔，將跟驅(qū)動電源線(VL)302成一體的(例如)源電極連接于激活層216的源區(qū)216s。并且，貫穿將上述部分遮蓋而形成的平坦化絕緣層18、層間絕緣膜14以及柵絕緣膜12而形成的接觸孔C2，將由ITO等構(gòu)成的有機EL元件500的正極502跟激活層216的漏區(qū)216d相連接。
構(gòu)成有機EL元件500的包括正極502、發(fā)光元件層510以及負極520。如圖9所示，正極502，每個像素各自形成；而由鋁等金屬構(gòu)成的負極520，則為各像素所共用。以有機材料為主要成分構(gòu)成的發(fā)光元件層510中，至少包括含有機發(fā)光材料的發(fā)光層506。如本例中，該層中從正極502側(cè)開始，依次淀積了空穴輸送層504、發(fā)光層506和電子輸送層508。并且，本實施例2的發(fā)光元件層510中，與正極502相同，只有發(fā)光層506在各像素處以單獨的圖形形成。對于形成有機EL元件500各層的材料，本實施例2中不作特別限制，在迄今已知的低分子有機材料或高分子有機材料以外，還可采用具備相同功能的新材料。例如，發(fā)光元件層510的各層采用低分子有機材料，用真空蒸鍍或印刷方法形成。并且，在采用高分子有機材料的場合，例如可以采用后述的噴墨方式來形成發(fā)光元件層510。當然，發(fā)光元件層510的形成方法不只限于這些。
本實施例2中，在如上所述的有源矩陣型有機EL顯示裝置中，如圖9和圖11所示，在各像素的正極502之下形成的平坦化絕緣層18和層間絕緣膜14之間，跟實施例1相同，各像素獨立地設置濾色片層50。而且，如圖9大略所示，基片上列方向布置的遮蓋各數(shù)據(jù)線300的壟狀形成的保護絕緣層32，構(gòu)成濾色片的形成側(cè)壁，在以該側(cè)壁為界形成的像素區(qū)內(nèi)，分別埋入對應的R、G、B濾色片層50。還有(圖中未示出)，在設置跟數(shù)據(jù)線300平行且用與該數(shù)據(jù)線300相同材料形成的驅(qū)動電源線VL302的場合，同樣用保護絕緣層32加以遮蓋，然后在由遮蓋數(shù)據(jù)線300的保護絕緣層32和遮蓋驅(qū)動電源線302的保護絕緣層32區(qū)劃的像素區(qū)，埋入濾色片層50。但是，驅(qū)動電源線302也可用為全部像素所共用的層來構(gòu)成，這種場合，跟圖12所示的一樣，以遮蓋數(shù)據(jù)線300的保護絕緣層32為界。
濾色片層50的形成方法，實施例1的相同，如圖12所示，用轉(zhuǎn)印輥筒46將設于轉(zhuǎn)印膠片40上的濾色片層42壓貼到基片101上，通過在保護絕緣層的延伸方向推進該輥筒46，將濾色片層50轉(zhuǎn)印到基片上(實際是在層間絕緣膜14上)。
如此形成的濾色片層50，由與鄰接列之間形成的保護絕緣層32所分離，所以不會跟其他顏色的濾色片層50相混，在各有機EL元件500的正極502以下形成明顯分界的圖形。在這樣形成了有機EL元件500的基片上設置濾色片層50的場合，各像素的有機EL元件500(例如)可以采用全部像素共用的材料。以圖9為例進行說明，作為在每個像素處形成獨自圖形的發(fā)光層506，例如有可能設置具有白色發(fā)光功能的有機材料。在這種具有白色發(fā)光功能的發(fā)光層506處，由正極502經(jīng)由空穴輸送層504注入空穴，由負極520經(jīng)由電子輸送層508注入電子，就可獲得白色光。然后，這種白色光透過透明的正極502，再通過R、G、B等各濾色片層50，就可讓所要的R、G、B光透過透明基片101向外部射出，從而實現(xiàn)全彩色顯示。并且，如果濾色片層50具有所要求的色變換功能，對于全部像素而言，可以采用其他任意發(fā)光顏色的元件。還有，圖9中，在各像素的有機EL元件500的正極502和與鄰接像素有關(guān)的有機EL元件500的正極502之間，由第二平坦化絕緣層518所隔開。并且，在本實施例2中，第二TFT200的激活層(216d)和與之連接的有機EL元件500的正極502之間，經(jīng)由很深的接觸孔C2連接；適當?shù)姆绞绞牵鐖D11所示，跟實施例1相同預先在該接觸孔C2的形成區(qū)域附近形成濾色片擋塊層36。
(實施例3)圖13是依據(jù)本發(fā)明實施例3的濾色片層51的形成方法的概念性示意圖。在上述實施例1與2中，如圖6所示，用轉(zhuǎn)印輥筒46將在轉(zhuǎn)印膠片40上形成的濾色片層42轉(zhuǎn)印到基片上，在各像素區(qū)埋入濾色片層50。與此形成對照，本實施例3采用噴墨印刷方式，即用類似噴墨打印機的滴出裝置47將液體的濾色片材料43向像素區(qū)滴落。跟實施例1與2的共同點在于在列方向壟狀地形成將各像素區(qū)隔開的保護絕緣層32作為障壁，然后形成濾色片層51。
圖示的滴出裝置4 7中設有噴嘴頭，該處排列了小噴嘴孔45，可從各噴嘴孔45有選擇地滴出液體濾色片材料43。本實施例3中，噴嘴孔45的排列跟列方向延伸的保護絕緣層32垂直相交；使滴出裝置47的位置和基片10相配合，將從對應噴嘴孔45有選擇地滴出對應顏色的濾色片材料43，滴入以保護絕緣層32為鄰接列像素之間的界壁而成的溝狀像素形成區(qū)域。
如果只向同色的區(qū)域(溝槽區(qū)域)有選擇地從噴嘴孔45滴出對應顏色的濾色片材料43，就可用最少量的濾色片材料43在各像素區(qū)形成必要的濾色片層51。當然，可以沿用如上圖7所示的方法，例如首先在全部區(qū)域滴出R用濾色片材料43，經(jīng)(例如)退火等方式固化后形成R用濾色片層51，然后從不需要的區(qū)域?qū)用濾色片層51除去，再依次形成G、B用濾色片層51；但是，為了節(jié)省材料費，最好只在對應的區(qū)域從噴嘴孔滴落對應顏色的濾色片材料43。
通過這種方法，可以準確地將液體濾色片材料43滯留在以保護絕緣層32為側(cè)壁的形成像素的溝區(qū)，待該材料固化后便可獲得足夠厚度的濾色片層51。并且，在通過保護絕緣層32將位置接近的相鄰列的不同色的像素區(qū)域隔開后，跟上述實施例1與2相同，在實施例3中，在滴出濾色片材料43的同時，讓滴出裝置47在保護絕緣層32的延伸方向(列方向)移動(也可讓基片移動)。因此，能夠可靠防止滴出裝置47將不同色的濾色片材料43混入相鄰列的像素形成區(qū)域。
(實施例4)在實施例4中，用跟上述各實施例中濾色片層相同的轉(zhuǎn)印方法來形成實施例2中說明的彩色有機EL顯示裝置等中所用的發(fā)光元件層。圖14是說明依據(jù)本發(fā)明實施例4的彩色有機EL顯示裝置各像素的概略截面結(jié)構(gòu)圖。再有，該顯示裝置的各像素的電路結(jié)構(gòu)跟圖8所示的相同。圖15中，還示出了與各像素的數(shù)據(jù)線300連接的第一TFT100的形成區(qū)域附近的截面結(jié)構(gòu)。
本實施例4中，如圖14所示，保護絕緣層332所覆蓋的包括給各像素提供數(shù)據(jù)信號的數(shù)據(jù)線300和與該數(shù)據(jù)線300平行的驅(qū)動電源線302(圖15中省略了驅(qū)動電源線302)。
該保護絕緣層332和實施例1中的保護絕緣層32相同，采用丙稀樹脂等材料，能確保足夠的厚度，可以保護數(shù)據(jù)線300及驅(qū)動電源線302，并將相鄰列之間的不同色的像素區(qū)域隔開。還有，就驅(qū)動電源線302而言，也有在另一層跟各像素共同形成而跟數(shù)據(jù)線300不在同一材料層的情況。在這種場合，由遮蓋每列數(shù)據(jù)線300的保護絕緣層332將多個像素劃分開。
又在層間絕緣膜14(也可以進一步形成平坦化絕緣層)之上，如圖14所示，形成各有機EL元件500的正極502。而后，在該正極502列方向的兩側(cè)部分，突出地設置上述保護絕緣層332，將相鄰列之間的像素形成區(qū)域劃分開。然后，例如取代圖12中的濾色片層42，分別用粘著用以形成發(fā)光元件層510各材料層(此處，包括空穴輸送層504、發(fā)光層506及電子輸送層508)的轉(zhuǎn)印膠片40，周轉(zhuǎn)印輥筒46將該轉(zhuǎn)印膠片40壓在基片101上，同時朝著保護絕緣層332的延伸方向從轉(zhuǎn)印膠片40向基片(正極502)轉(zhuǎn)印。在發(fā)光顏色不同的相鄰列的像素區(qū)域，分別用粘著與之對應的不同顏色的材料的轉(zhuǎn)印膠片40進行轉(zhuǎn)印。
如此，利用足夠厚度的保護絕緣層332，以轉(zhuǎn)印方式將發(fā)光元件層埋入像素形成區(qū)域，從而可以防止在相鄰列像素之間采用不同發(fā)光元件材料時發(fā)生材料的混雜。并且，在鄰接像素之間發(fā)光元件材料被明確分開。因此，各有機EL元件500處可以顯示高色純度的光。如上所述，該發(fā)光元件層510至少包含發(fā)光材料(發(fā)光層)，并且當有機EL元件500的光色不同時，要采用跟每種發(fā)光色相異的材料。因此，至少對于發(fā)光層來說，利用上述的保護絕緣層332，可以有效地將分配顏色不同的鄰接列之間隔離。
并且，本實施例4中，由于保護絕緣層332構(gòu)成了發(fā)光元件層510形成時鄰接像素之間的分界，各像素的發(fā)光元件層510的上表面最好能跟該保護絕緣層332的上表面有大體一致的高(厚)度。如果太厚就不理想，因為發(fā)光元件層510上的各像素共同形成的有機EL元件500的負極520上會出現(xiàn)高度差。
還有，本實施例4中跟實施例2一樣，在各有機EL元件500的正極502以下，如圖9所示形成濾色片層50，對于有機EL元件500的發(fā)光元件層510，同樣以保護絕緣層332為側(cè)壁利用轉(zhuǎn)印方法加以形成。
并且，發(fā)光元件層510，也可采用上述實施例3中所述的噴墨方式進行轉(zhuǎn)印。圖16概念地示出了以噴墨方式形成發(fā)光元件層510的狀況。
例如，采用高分子發(fā)光材料等作為發(fā)光元件層的場合，可以如圖16所示，讓液態(tài)的高分子發(fā)光材料從滴出裝置47以所謂的噴墨方式滴出，在基片上形成該發(fā)光元件層。還有，很多情況下，就以該高分子發(fā)光材料層構(gòu)成發(fā)光元件層510。
在這種場合，在形成將數(shù)據(jù)線300遮蓋的上述的保護絕緣層332后，在以該保護絕緣層332為側(cè)壁將每種顏色以列分劃開的像素形成區(qū)域，從滴出裝置47滴出發(fā)光元件材料430，非常簡單且沒有滲出地形成發(fā)光元件層510。通常，以數(shù)據(jù)線300(形成驅(qū)動電源線302的場合，也包括該線302)為界挨近地設置不同顏色的像素的情況很多，即使在這種場合，也可以可靠防止液態(tài)的發(fā)光元件材料430流出而混入相鄰列的像素形成區(qū)域。并且，跟實施例3相同，滴出裝置47在保護絕緣層332的延伸方向(此處為列方向)上相對移動，因此其他顏色的發(fā)光元件的料滴430從噴嘴45處滴下的可能性很小，這樣就可以進一步防止和其他顏色的發(fā)光元件材料的混雜。并且，滴出裝置47的行進方向跟保護絕緣層332的延伸方向一致，因此在由該保護絕緣層332構(gòu)成的像素形成區(qū)域的側(cè)壁和基片(正極502)101的表面所形成的角部區(qū)域，也能準確地滴下發(fā)光元件材料430，由此可以防止發(fā)光元件圖形的不完整等問題的出現(xiàn)。
另外，如果采用從上述的噴嘴45有選擇地向?qū)奈恢茫瑫r地或者R、G、B三色分別地，滴落對應的R、G、B等發(fā)光元件材料的方法，可以用形成發(fā)光元件層最低限度所需的材料來分別形成R、G、B發(fā)光元件層，從而極大地降低材料費。
在上述各實施例中，對保護絕緣層32、332將數(shù)據(jù)線遮蓋的結(jié)構(gòu)作了說明，但是考慮例如制造工藝等的方便，在數(shù)據(jù)線不從保護絕緣層32、332的形成面外露的場合，就未必一定要將數(shù)據(jù)線直接遮蓋?？墒?，即使在這種場合，也要作為壟狀絕緣層將上述的保護絕緣層布置在所分配顏色不同且相鄰的像素區(qū)域的分界處，并且，該壟狀絕緣層構(gòu)成各像素空間列方向的兩個側(cè)壁，在該像素空間內(nèi)分別形成所分配顏色的濾色片和發(fā)光元件層。即使在這種場合，跟上述的各實施例一樣，容易實現(xiàn)不使濾色片和發(fā)光元件層跟其他的顏色混雜。并且，這些濾色片和發(fā)光元件層的形成方法，可以是上述的轉(zhuǎn)印方式和滴出方式等，在任何場合均能可靠且容易地防止異色材料的混入等情況的出現(xiàn)。例如，如上述圖15所示，形成層間絕緣膜14以及遮蓋數(shù)據(jù)線300的圖11所示的平坦化絕緣層18，并在其上形成有機EL元件500的正極502等場合，數(shù)據(jù)線300的形成區(qū)域的上方，形成如圖15所示的保護絕緣層332那樣有足夠高度的壟狀絕緣層。而后，以該壟狀絕緣層作為發(fā)光區(qū)域的側(cè)壁，在該處以噴墨方式或轉(zhuǎn)印方式形成發(fā)光元件層。
(發(fā)明的效果)如上述說明，依據(jù)本發(fā)明，在遮蓋布線的壟狀保護絕緣層的延伸方向轉(zhuǎn)印濾色片或滴出濾色片材料。由此，可以在轉(zhuǎn)印行進方向或滴出裝置行進方向一邊將氣氛氣體擠出，一邊以無間隙埋入的方式在保護絕緣層之間形成濾色片和發(fā)光元件層。
而且，由于在保護絕緣層遮蓋布線后進行濾色片的形成，可以防止在濾色片的圖形制作工序中布線暴露于處理液或外來氣體等而受到不良影響。
另外，由于形成壟狀保護絕緣層，該絕緣層成為鄰接像素之間的分界壁，從而可以可靠地防止在分界附近不同顏色的濾色片材料或發(fā)光元件層相混。
并且，依據(jù)本發(fā)明，通過用保護絕緣層遮蓋數(shù)據(jù)線，采用滲色小的片上濾色片方式，可防止濾色片形成工序中的數(shù)據(jù)線質(zhì)量惡化，且由于有保護絕緣層作為分界位于鄰接像素之間，能可靠防止不同顏色的濾色片材料相混合。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)的彩色顯示。
還有，本發(fā)明中，利用上述壟狀形成的保護絕緣層作為像素形成區(qū)域的分界壁，可以在該區(qū)域用上述的轉(zhuǎn)印或滴出等方法形成有機EL元件的發(fā)光元件材料等，于是就能夠形成無其他顏色材料混入的發(fā)光元件層。
(工業(yè)上的應用可能)本發(fā)明適用于如彩色液晶顯示裝置、彩色EL顯示裝置等的彩色顯示裝置。
權(quán)利要求
1.一種濾色片形成方法，包括將液體濾色片材料滴出至被轉(zhuǎn)印基片上，其特征在于被轉(zhuǎn)印基片上具有多條在規(guī)定方向上并排延伸的布線、以及將該布線覆蓋的壟狀突起于基片形成的保護絕緣層；從滴出機構(gòu)滴出所述液體濾色片材料，并沿所述保護絕緣層的延伸方向相對移動該滴出機構(gòu)，在所述被轉(zhuǎn)印基片上形成所述濾色片層。
2.一種發(fā)光元件層形成方法，包括將液體發(fā)光元件材料滴出至被轉(zhuǎn)印基片上，其特征在于被轉(zhuǎn)印基片上具有多條在規(guī)定方向上并排延伸的布線、以及將該布線覆蓋的壟狀突起于基片形成的保護絕緣層；從滴出機構(gòu)滴出所述液體發(fā)光元件材料，沿所述保護絕緣層的延伸方向相對移動該滴出機構(gòu)，在所述被轉(zhuǎn)印基片上形成所述發(fā)光元件層。
3.一種彩色顯示裝置的制造方法，該顯示裝置的基片上有多個像素，各像素中設有在第一電極與第二電極之間有發(fā)光元件層的發(fā)光元件，連接于數(shù)據(jù)線與選擇線的開關(guān)用晶體管，以及連接于驅(qū)動電源與所述發(fā)光元件之間、按照經(jīng)由所述開關(guān)用晶體管從數(shù)據(jù)線供給的數(shù)據(jù)信號，對驅(qū)動電源向所述發(fā)光元件供給的電力實施控制的元件驅(qū)動用晶體管；其特征在于在基片上形成列方向延伸的所述數(shù)據(jù)線之后，形成將該數(shù)據(jù)線覆蓋的、從基片上壟狀突起的保護絕緣層；從滴出機構(gòu)滴出所述液體發(fā)光元件材料，沿所述保護絕緣層的延伸方向移動該滴出機構(gòu)，在所述發(fā)光元件的第一電極上形成所述發(fā)光元件層。
4.一種彩色顯示裝置，其特征在于該裝置的基片上設有矩陣形布置的多個開關(guān)元件，在列方向延伸的、向?qū)乃鲩_關(guān)元件供給數(shù)據(jù)信號的多條數(shù)據(jù)線，在行方向延伸的、向?qū)乃鲩_關(guān)元件供給選擇信號的多條選擇線，設于由所述數(shù)據(jù)線和所述選擇線劃分的像素區(qū)域的、經(jīng)由對應的所述開關(guān)元件被直接或間接供給數(shù)據(jù)信號的像素電極，以及將所述數(shù)據(jù)線遮蓋而形成的保護絕緣層；而且，在以所述保護絕緣層為列方向的兩側(cè)邊構(gòu)成的像素空間內(nèi)，形成分配給各像素的顏色的濾色片。
5.一種彩色顯示裝置，由在對向設置的第一與第二基片之間封入液晶構(gòu)成，其特征在于其所述第一基片上設有矩陣形布置的多個開關(guān)元件，在列方向延伸的、向?qū)乃鲩_關(guān)元件供給數(shù)據(jù)信號的多條數(shù)據(jù)線，在行方向延伸的、向?qū)乃鲩_關(guān)元件供給選擇信號的多條選擇線，設于由所述數(shù)據(jù)線和所述選擇線劃分的像素區(qū)域的、被經(jīng)由對應的所述開關(guān)元件供給數(shù)據(jù)信號的、驅(qū)動跟其所面對的第二基片上的電極之間的液晶的像素電極，以及將所述數(shù)據(jù)線遮蓋而形成的保護絕緣層；而且，在以所述保護絕緣層為列方向的兩側(cè)邊構(gòu)成的各像素空間內(nèi)，形成分配給各像素的顏色的濾色片。
6.如權(quán)利要求4或5所述的彩色顯示裝置，其特征在于在層間電氣連接所述像素電極與所述開關(guān)元件的接觸孔的形成區(qū)域和以所述保護絕緣層為列方向側(cè)邊的像素空間之間，還設有濾色片擋塊層。
7.如權(quán)利要求4至6中任一項所述的彩色顯示裝置，其特征在于所述保護絕緣層具有這樣的厚度，其上表面的高度跟所述濾色片上表面相等或在其之上。
8.如權(quán)利要求4至7中任一項所述的彩色顯示裝置，其特征在于用對應于加給所述像素電極的數(shù)據(jù)信號的電壓來控制液晶。
9.如權(quán)利要求4至7中任一項所述的彩色顯示裝置，其特征在于在各像素處設有電致發(fā)光元件；所述像素電極作為該電致發(fā)光元件的第一電極，按照對應于加給該第一電極的數(shù)據(jù)信號的電力，對所述電致發(fā)光元件的發(fā)光強度進行控制。
10.一種彩色顯示裝置，其特征在于基片上設有多個像素，各像素處設有在第一與第二電極之間有發(fā)光元件層的發(fā)光元件，連接于數(shù)據(jù)線與選擇線的開關(guān)用晶體管，以及連接于驅(qū)動電源與所述發(fā)光元件之間、按照經(jīng)由所述開關(guān)用晶體管從數(shù)據(jù)線供給的數(shù)據(jù)信號，對驅(qū)動電源向所述發(fā)光元件供給的電力實施控制的元件驅(qū)動用晶體管；形成至少將列方向延伸的所述數(shù)據(jù)線覆蓋的保護絕緣層；在以所述保護絕緣層作為列方向的兩側(cè)邊構(gòu)成的像素空間內(nèi)，形成具有所述多個像素中對應像素所配顏色的發(fā)光功能的發(fā)光元件層。
11.如權(quán)利要求10所述的彩色顯示裝置，其特征在于所述保護絕緣層具有這樣的厚度，其上表面的高度跟所述發(fā)光元件層上表面相等或在其之下。
12.一種彩色顯示裝置，其特征在于在基片上矩陣形地設置多個像素區(qū)域；在各像素區(qū)域內(nèi)至少設有，連接于數(shù)據(jù)線和選擇線的開關(guān)元件，以及被經(jīng)由所述開關(guān)元件直接或間接供給數(shù)據(jù)信號的像素電極；在以穿過所配色相異的鄰接像素區(qū)域之間的分界形成的壟狀絕緣層作為列方向兩側(cè)壁構(gòu)成的像素空間內(nèi)，形成所配色的濾色片。
13.一種彩色顯示裝置，其特征在于基片上設有多個像素，各像素處設有在第一與第二電極之間設有發(fā)光元件層的發(fā)光元件，連接于數(shù)據(jù)線與選擇線的開關(guān)用晶體管，以及連接于驅(qū)動電源與所述發(fā)光元件之間、按照經(jīng)由所述開關(guān)用晶體管從數(shù)據(jù)線供給的數(shù)據(jù)信號，對驅(qū)動電源向所述發(fā)光元件供給的電力實施控制的元件驅(qū)動用晶體管；在以穿過所配色相異的鄰接像素之間的分界形成的壟狀絕緣層作為列方向兩側(cè)壁構(gòu)成的各像素空間內(nèi)，形成具有所配色發(fā)光功能的發(fā)光元件層。
全文摘要
在有源矩陣型彩色液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置等的元件基片(10)上，于柵線(11)、TFT(1)及數(shù)據(jù)線(30)形成之后，形成遮蓋該數(shù)據(jù)線(30)的壟狀保護絕緣層(32)。沿保護絕緣層(32)的延伸方向(列方向)移動輥筒(46)將轉(zhuǎn)印膠片(40)上的濾色片層(42)壓附在該基片(10)上。由于在列方向進行濾色片的轉(zhuǎn)印，可以一邊將氣體從形成于保護絕緣層(32)之間的像素空間朝行進方向擠出，一邊使濾色片跟基片無間隙地貼合。濾色片形成時，保護絕緣層(32)保護數(shù)據(jù)線(30)不受處理液等的沾染。在像素空間設置有機發(fā)光元件層后，成為有機EL顯示裝置。
文檔編號G03F1/92GK1683942SQ20051005922
公開日2005年10月19日 申請日期2001年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月12日
發(fā)明者松岡英樹, 前田和之 申請人:三洋電機株式會社