(57)【要約】  有機ＥＬ表示装置は、薄膜トランジスタを含む駆動回路が形成された表面を有する基板と、駆動回路を覆うことによって基板の表面を平坦化する平坦化膜と、平坦化膜における駆動回路と反対方向を向く表面の上に形成され、駆動回路と電気的に接続された有機発光素子と、を備え、平坦化膜の表面は、５０ｎｍ以下の算術平均粗さを有しており、薄膜トランジスタは、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極、及び薄膜トランジスタのチャネルとなる領域を含んでいてソース電極およびドレイン電極と部分的に重ねられた半導体層を有し、ドレイン電極を構成する第１導体膜およびソース電極を構成する第２導体膜それぞれの一部が所定の方向に沿って交互に並べられており、チャネルとなる領域は、第１導体膜の一部と第２導体膜の一部との間に挟まれている。
2019186809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタを含む駆動回路が形成された表面を有する基板と、
前記駆動回路を覆うことによって前記基板の前記表面を平坦化する平坦化膜と、
前記平坦化膜における前記駆動回路と反対方向を向く表面の上に形成され、前記駆動回路と電気的に接続された有機発光素子と、
を備え、
前記平坦化膜の前記表面は、５０ｎｍ以下の算術平均粗さを有しており、
前記薄膜トランジスタは、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極、及び前記薄膜トランジスタのチャネルとなる領域を含んでいて前記ソース電極および前記ドレイン電極と部分的に重ねられた半導体層を有し、
前記ドレイン電極を構成する第１導体膜および前記ソース電極を構成する第２導体膜それぞれの一部が所定の方向に沿って交互に並べられており、
前記チャネルとなる領域は、前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部との間に挟まれている、有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記第１導体膜の一部と前記第２導体膜の一部とで挟まれた前記チャネルとなる領域が複数個あり、前記半導体層がアモルファスシリコンからなり、前記チャネルとなる領域における前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部の互いに対向する部分の長さの前記複数個の和をＷ、前記対向する部分における前記第１導体膜と前記第２導体膜との間隔をＬとしたときに、Ｗ／Ｌが５０以上、５００以下である、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記第１導体膜及び前記第２導体膜が、それぞれ平面形状で櫛型に形成されると共に、前記第１導体膜及び前記第２導体膜それぞれの櫛歯部分が噛み合うように形成されている、請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記有機発光素子の発光領域が矩形形状に形成され、かつ、前記薄膜トランジスタが前記発光領域の下層に形成されており、前記第１導体膜の前記一部及び前記第２導体膜の前記一部の対向する部分が、前記矩形形状の長辺に沿って形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記ゲート電極が、前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部の互いに対向する部分の長さの範囲の全体に亘って形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記平坦化膜は、前記駆動回路の上に積層された第１無機絶縁膜、前記第１無機絶縁膜の上に積層された有機絶縁膜、及び、前記有機絶縁膜の上に積層された第２無機絶縁膜を含み、
前記第２無機絶縁膜における前記有機絶縁膜と反対方向を向く表面が、２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の表面粗さを有している、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項７】
前記第２無機絶縁膜の厚さは、前記有機絶縁膜における前記第２無機絶縁膜を向く表面の凹凸に基づいて変動し、かつ、前記有機絶縁膜の前記表面の全面において前記凹凸の最大高低差の１倍以上、３倍以下である、請求項６に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項８】
基板の上に、薄膜トランジスタを含む駆動回路を形成する工程と、
前記駆動回路の表面に第１無機絶縁膜、有機絶縁膜及び第２無機絶縁膜を形成する工程と、
前記第２無機絶縁膜の表面を研磨する工程と、
前記第２無機絶縁膜、前記有機絶縁膜及び前記第１無機絶縁膜に、前記薄膜トランジスタに達するコンタクト孔を形成する工程と、
前記コンタクト孔の内部に金属を埋め込むと共に、所定の領域に第１電極を形成する工程と、
前記第１電極の上に有機発光層を形成する工程と、
前記有機発光層の上に第２電極を形成する工程と、
を含み、
前記薄膜トランジスタは、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネルとなる領域を含む半導体層と、ドレイン電極を構成する第１導体膜及びソース電極を構成する第２導体膜との積層構造に形成され、
前記第１導体膜および前記第２導体膜は、それぞれの一部が所定の方向に沿って交互に並ぶように形成され、
前記チャネルとなる領域は、前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部との間に挟まれている、有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記薄膜トランジスタの形成が、
基板上に前記所定の方向に沿って延びるゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極の上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜の上に、前記所定の方向に沿って延びるアモルファスシリコンの半導体層を前記ゲート電極をカバーするように形成する工程と、
前記所定の方向と交差する方向に沿って延びる複数個の第１部分を有する前記第１導体膜と、前記所定の方向と交差する方向に沿って延びる複数個の第２部分を有する前記第２導体膜を、前記第１部分と前記第２部分とが前記所定の方向に沿って交互に配置されるように形成する工程と、
を含む、請求項８に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記薄膜トランジスタの形成が、
基板上に前記所定の方向と交差する方向に沿って延びる複数個の第１部分を有する前記第１導体膜と、前記所定の方向と交差する方向に沿って延びる複数個の第２部分を有する前記第２導体膜を、前記第１部分と前記第２部分とが前記所定の方向に沿って交互に配置されるように形成する工程と、
前記第１導体膜及び前記第２導体膜の上に前記所定の方向に沿って延びるアモルファスシリコンの半導体層を形成する工程と、
前記半導体層の上にゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜の上に、前記第１部分と前記第２部分とが対向する部分をカバーするように、前記所定の方向に沿って延びるゲート電極を形成する工程と、
を含む、請求項８に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第１導体膜及び前記第２導体膜を、それぞれ櫛型形状に形成すると共に前記第１導体膜及び前記第２導体膜それぞれの櫛歯部分が噛み合うように形成する、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記半導体層と、前記第１導体膜及び前記第２導体膜との間に高不純物濃度の第２半導体層を介在させる、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第２無機絶縁膜の形成において、前記有機絶縁膜の表面の凹凸における最大高低差の２倍以上の厚さに前記第２無機絶縁膜を形成し、
前記第２無機絶縁膜の前記表面の研磨において、前記研磨による前記第２無機絶縁膜の厚さの減少量が少なくとも部分的に前記最大高低差の１倍以上、２倍未満となるように前記第２無機絶縁膜を研磨する、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ表示装置及び有機ＥＬ表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テレビ受信機などへの応用が進む有機ＥＬ表示装置は、画素毎に形成された有機発光素子、及び、所望の電流で有機発光素子を発光させる駆動回路を備えている。アクティブマトリクス型の有機ＥＬ表示装置では、駆動回路を構成する薄膜トランジスタが、マトリクス状に設けられる画素毎に、ガラス基板などの表面上に形成され、その薄膜トランジスタを覆う絶縁膜の上に有機発光素子が形成される。特許文献１には、このようなアクティブマトリクス型のディスプレイにおいて画素に対する薄膜トランジスタの占有面積を低減すべく、多層構造の薄膜トランジスタを形成することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１１１７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
有機ＥＬ表示装置では、有機発光素子が電流駆動型の発光素子であるため、その駆動回路には液晶表示装置に比べて高い電流供給能力（駆動能力）が求められる。特許文献１のように薄膜トランジスタを積層構造にすることによって駆動能力を高めることができるが、必然的に製造コストが増大する。しかし、大型テレビなどへの有機ＥＬ表示パネルの更なる普及のためには、駆動回路の駆動能力の更なる向上および製造コストの大幅な削減が望まれる。また、有機ＥＬ表示パネルにおいて輝度ムラ又は色ムラ（以下「輝度ムラ及び／又は色ムラ」を纏めて「表示ムラ」ともいう）などが生じると、その製品価値が低下してしまう。このような表示ムラは、画面が大型化すると目立ち易くなるため有機ＥＬ表示パネルの普及の妨げにもなりかねない。表示ムラに対する補償回路が備えられたり、初期の表示状態を観察したうえで有機発光素子の駆動電流を補正する補正手段が設けられたりしているが、このような対策もサイズ又はコストを増大させる。【０００５】
そこで本発明は、駆動回路の能力をコスト低減も実現し得る構造で高めることができ、しかも表示ムラの少ない有機ＥＬ表示装置、及び、そのように駆動能力に優れた駆動回路を有していて表示ムラの少ない有機ＥＬ表示装置を適切に製造し得る製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１実施形態の有機ＥＬ表示装置は、薄膜トランジスタを含む駆動回路が形成された表面を有する基板と、前記駆動回路を覆うことによって前記基板の前記表面を平坦化する平坦化膜と、前記平坦化膜における前記駆動回路と反対方向を向く表面の上に形成され、前記駆動回路と電気的に接続された有機発光素子と、を備え、前記平坦化膜の前記表面は、５０ｎｍ以下の算術平均粗さを有しており、前記薄膜トランジスタは、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極、及び前記薄膜トランジスタのチャネルとなる領域を含んでいて前記ソース電極および前記ドレイン電極と部分的に重ねられた半導体層を有し、前記ドレイン電極を構成する第１導体膜および前記ソース電極を構成する第２導体膜それぞれの一部が所定の方向に沿って交互に並べられており、前記チャネルとなる領域は、前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部との間に挟まれている。【０００７】
本発明の第２実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基板の上に、薄膜トランジスタを含む駆動回路を形成する工程と、前記駆動回路の表面に第１無機絶縁膜、有機絶縁膜及び第２無機絶縁膜を形成する工程と、前記第２無機絶縁膜の表面を研磨する工程と、前記第２無機絶縁膜、前記有機絶縁膜及び前記第１無機絶縁膜に、前記薄膜トランジスタに達するコンタクト孔を形成する工程と、前記コンタクト孔の内部に金属を埋め込むと共に、所定の領域に第１電極を形成する工程と、前記第１電極の上に有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層の上に第２電極を形成する工程と、を含み、前記薄膜トランジスタは、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネルとなる領域を含む半導体層と、ドレイン電極を構成する第１導体膜及びソース電極を構成する第２導体膜との積層構造に形成され、前記第１導体膜および前記第２導体膜は、それぞれの一部が所定の方向に沿って交互に並ぶように形成され、前記チャネルとなる領域は、前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部との間に挟まれている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第１実施形態によれば、有機ＥＬ表示装置において、駆動回路の能力をコスト低減も実現し得る構造で高めることができ、しかも表示ムラを少なくすることができる。また、本発明の第２実施形態によれば、そのように駆動能力に優れた駆動回路を有していて表示ムラの少ない有機ＥＬ表示装置を適切に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置の駆動回路の一例を概略的に示す図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置における有機発光素子及び薄膜トランジスタの一例を概略的に示す断面図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置における薄膜トランジスタの他の例を概略的に示す断面図である。
【図２Ｃ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置における薄膜トランジスタの他の例を概略的に示す断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置における薄膜トランジスタの各電極の一例を示す平面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置における薄膜トランジスタの各電極の他の例を示す平面図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置における薄膜トランジスタの各電極の他の例を示す平面図である。
【図４Ａ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置における薄膜トランジスタの断面の一例を示す図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置における薄膜トランジスタの断面の他の例を示す図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法のフローチャートである。
【図５Ｂ】図５Ａにおける駆動回路の形成工程についてのフローチャートである。
【図６Ａ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図６Ｃ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図６Ｄ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図６Ｅ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図６Ｆ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【図６Ｇ】本発明の一実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明者らは、駆動回路の駆動能力を高めるために鋭意検討を重ねた。そして、本発明者らは、駆動回路を構成する薄膜トランジスタのドレイン電極およびソース電極を、それぞれの一部が所定の方向に沿って並ぶように形成することによって、駆動能力を大幅に高めることができ、しかも、駆動回路を有機ＥＬ表示装置の一つの画素の領域内に形成し得ることを見出した。すなわち、そのようにドレイン電極とソース電極とを形成することによって、ドレイン電極とソース電極との間隔（チャネル長（Ｌ））を増大させることなく、両電極において対向している部分の長さ（チャネル幅（Ｗ））を長くすることができる。従って、チャネル幅とチャネル長との比（Ｗ／Ｌ）を大幅に、しかも所定の区画内で効率良く増大させることができ、その結果、大幅に増大された駆動能力を有する駆動回路を一つの画素内にレイアウトすることができる。
【００１１】
また、本発明者らは、薄膜トランジスタにこのような構造を用いることによって、有機ＥＬ表示装置の駆動回路を構成する薄膜トランジスタのチャネルとなる半導体層を、ポリシリコン（具体的には低温ポリシコン：ＬＴＰＳ）ではなくアモルファスシリコンでも形成可能となることを見出した。すなわち、従来このような薄膜トランジスタの半導体層には、キャリア移動度の点で優れたＬＴＰＳが用いられている。しかし、本発明者らは、前述した各電極の構成を適用することによって、アモルファスシリコンからなる半導体層であっても有機ＥＬ表示装置の駆動回路において十分に機能し得ることを見出したのである。
【００１２】
ＬＴＰＳは、アモルファスシリコンの半導体層を形成した後、エキシマレーザの照射によるアニーリングをアモルファスシリコンに対して行い、それによりアモルファスシリコンを多結晶化することによって得られる。そのため、製造工程が複雑になり、このアニーリング工程が有機ＥＬ表示パネルの製造コストの低減を妨げている。加えて、エキシマレーザの照射に必要な設備は極めて高額であり、しかも、液晶表示装置の製造ラインで既に導入されているような第１０世代を超えるようなマザー基板に適用可能な設備の実現性は見通されていない。また、駆動回路が形成される基板全面に均等にエキシマレーザを照射するのは極めて困難であり、そのため、基板上の所定の各区画においてそれぞれ多結晶化された複数のＬＴＰＳそれぞれの間で容易且つ大幅にキャリア移動度のばらつきが生じ、その結果、各薄膜トランジスタ間に容易にゲート閾値電圧などのばらつきが生じ得る。マザー基板の大型化の進展に伴って、マザー基板への均等なエキシマレーザの照射は益々困難となる。本発明者らは、前述した薄膜トランジスタの構造を用いることによって、有機ＥＬ表示パネルの駆動回路内の薄膜トランジスタの半導体層を、アニーリングを要しないアモルファスシリコンで形成し得ることを見出したのである。
【００１３】
本発明者らは、さらに、基板の表面に形成されている駆動回路の表面の凹凸が有機発光素子内の有機膜における膜厚のばらつきなどを生じさせ、その結果、輝度ムラや色ムラなどが生じ得ることも見出した。詳述すると、駆動回路と有機発光素子との間には前述したように絶縁膜が設けられており、この絶縁膜によって、両者の電気的分離及び水分などの遮断と共に有機発光素子の下地の平坦化が図られている。しかしこの平坦化が、優れた表示品位を得るという観点からは必ずしも十分ではないことを本発明者らは見出したのである。このような絶縁膜（平坦化膜）の表面が十分に平坦でない場合、その上に電極を介して形成される有機膜の膜厚がばらつくことによって輝度ムラが生じたり、出射光のピーク強度を示す方向が表示面の法線方向からずれたりして表示ムラが引き起こされる。本発明者らは、有機発光素子の下地となる平坦化膜の表面のさらなる平坦化を図ることによって、表示ムラの発生を抑制し得ることを見出したのである。また、このように平坦化膜の表面のさらなる平坦化を図ることによって、有機発光素子の発光領域の下層に前述した構造の薄膜トランジスタが形成される場合でも、その表面の凹凸によって生じ得る表示ムラが抑制される。
【００１４】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態の有機ＥＬ表示装置及び有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する。なお、以下に説明される実施形態における各構成要素の材質、形状、及び、それらの相対的な位置関係などはあくまで例示に過ぎない。本発明の有機ＥＬ表示装置及び有機ＥＬ表示装置の製造方法はこれらによって限定的に解釈されるものではない。
【００１５】
〔有機ＥＬ表示装置〕
図１には、第１実施形態の有機ＥＬ表示装置１における駆動回路２の構成の一例が、それぞれ模式的に示されている有機ＥＬ表示パネル３、データ線ドライバ１ｄ及び走査線ドライバ１ｇと共に示されている。有機ＥＬ表示パネル３は、マトリクス状に配置された複数の画素３ａを有し、各画素３ａに有機発光素子４０及び駆動回路２が設けられている。図１の例では、駆動回路２は、有機発光素子４０の通電状態を切り換える駆動ＴＦＴ２０、駆動ＴＦＴ２０のオン／オフを切り換えるスイッチングＴＦＴ２ａ、及び駆動ＴＦＴ２０のゲート−ソース間電圧を保持する保持容量２ｂを含んでいる。駆動ＴＦＴ２０のドレインが電源線２ｐに、ソースが有機発光素子４０の陽極に、そして、ゲートがスイッチングＴＦＴ２ａのソースにそれぞれ接続されており、有機発光素子４０の陰極は陰極配線２７を介してグランドに接続されている。
【００１６】
走査線ドライバ１ｇから各スイッチングＴＦＴ２ａにゲート信号が送られると共に、データ線ドライバ１ｄから各スイッチングＴＦＴ２ａを介して各駆動ＴＦＴ２０のゲートに表示画像のデータ信号が印加される。そのデータ信号の電圧に基づく電流が有機発光素子４０に流れ、保持容量２ｂの作用によって１フレーム期間中所定の輝度で有機発光素子４０が発光する。以下、一つの画素３ａを含む有機ＥＬ表示パネル３の断面を示す図２Ａ〜図２Ｃを参照しながら、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１が説明される。なお、以下の説明では、駆動ＴＦＴ２０は単に「薄膜トランジスタ２０（ＴＦＴ２０）」と称される。また、上記及び以下の説明並びに各図面において参照される「画素」は、表示画面の最小構成要素（単位要素）であり正確には「サブ画素」であるが、説明の簡潔化のため「画素」とも称される。また、以下の説明において「表面」は、特にその区別が記載されていない場合、有機ＥＬ表示装置１を構成する基板１０（図２Ａ参照）以外の各構成要素における基板１０と反対方向を向く表面を意味している。また、基板１０に関して「表面」は、特にその区別が記載されていない場合、有機発光素子４０を向く表面を意味している。
【００１７】
図２Ａ〜図２Ｃおよび図３Ａ〜図３Ｃを参照して、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１の駆動回路２におけるＴＦＴ２０の構造について説明する。図２Ａ〜図２Ｃには、有機ＥＬ表示パネル３の断面が拡大して示されており、特に、ＴＦＴ２０及び有機発光素子４０の断面の一例が示されている。図３Ａ〜図３Ｃには、ＴＦＴ２０の具体例の平面図がそれぞれ示されている（ドレイン電極２６およびソース電極２５にハッチングが付されている）。なお、図２Ａ〜図２Ｃには、ＴＦＴ２０として、図３Ａ〜図３Ｃそれぞれにおいてソース電極２５の一部とドレイン電極２６の一部とが対向する複数の部分のうちの一つの断面（両電極の対向方向、たとえば図３ＡにおけるＹ方向に沿う切断線による断面）が示されている。また図２Ａ〜図２Ｃには、ゲート電極２３および半導体層２１がソース電極２５およびドレイン電極２６の対向部分だけに形成されるように示されているが、図３Ａなどの例のように、ゲート電極２３は、ソース電極２５とドレイン電極２６との複数の対向部分全体に及ぶように形成されていてもよい。
【００１８】
図２Ａ〜図２Ｃに示されるように、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１は、ＴＦＴ２０を含む駆動回路２が形成された表面を有する基板１０と、駆動回路２を覆うことによって基板１０の表面を平坦化する平坦化膜３０と、平坦化膜３０における駆動回路２と反対方向を向く表面の上に形成され、駆動回路２と電気的に接続された有機発光素子４０と、を備えている。ＴＦＴ２０は、ゲート電極２３、ドレイン電極２６、ソース電極２５、及びＴＦＴ２０のチャネルとなる領域２１ｃを含む半導体層２１を有している。半導体層２１は、部分的にドレイン電極２６およびソース電極２５に重ねられている。図２Ａの例では、ドレイン電極２６及びソース電極２５と半導体層２１との間に不純物濃度の高い半導体からなる第２半導体層２１１が設けられている。半導体層２１において主にドレイン電極２６とソース電極２５との間の領域であってゲート電極２３と重なっている領域２１ｃに、ゲート電極２３への所定の電圧の印加によってチャネルが形成される。
【００１９】
図２Ａは、半導体層２１と基板１０との間にゲート電極２３が配置されたボトムゲート構造（逆スタガ構造）の例を示しており、図２Ｂはトップゲート構造（スタガ構造）の例を示している。そして図２Ａ及び図２Ｂは、半導体層２１がアモルファスシリコンからなる例を示している。また、図２Ｃは、図２Ｂの例と同様にトップゲート構造を有するＴＦＴ２０の例である。図２Ｃに例示される構造は、主に半導体層２１のチャネルとなる領域２１ｃがＬＴＰＳで構成される場合に用いられる。本実施形態の有機ＥＬ表示装置１の駆動回路２は、ＴＦＴ２０の半導体層２１がアモルファスシリコンからなる場合に好適であるが、半導体層２１のチャネルとなる領域２１ｃがＬＴＰＳによって形成されていてもよい。
【００２０】
図２Ａの例では、基板１０の上に、ベースコート層１１を介してゲート電極２３が形成され、ゲート電極２３を覆うようにゲート絶縁膜２２及び半導体層２１が積層され、半導体層２１上に第２半導体層２１１が形成され、第２半導体層２１１の上にドレイン電極２６及びソース電極２５が積層されている。陰極配線２７と有機発光素子４０の第２電極４４とは陰極コンタクト４４ａを介して接続されている。図２Ｂの例では、ベースコート層１１上にドレイン電極２６及びソース電極２５が形成されており、ドレイン電極２６及びソース電極２５それぞれの一部と重なるように、ドレイン電極２６及びソース電極２５の間のベースコート層１１上に半導体層２１が積層され、さらに半導体層２１上にゲート絶縁膜２２が積層され、ゲート絶縁膜２２上にゲート電極２３が形成されている。
【００２１】
図２Ｃの例では、ベースコート層１１上に、ソース２１ｓ、ＬＴＰＳからなるチャネルとなる領域２１ｃ及びドレイン２１ｄを有する半導体層２１が形成されており、半導体層２１を覆うようにゲート絶縁膜２２が積層されている。ゲート絶縁膜２２上にゲート電極２３が形成されており、ゲート電極２３を覆うように層間絶縁膜２４が積層され、層間絶縁層２４上にソース電極２５及びドレイン電極２６が形成されている。ソース電極２５及びドレイン電極２６は、それぞれ、コンタクト孔２４ａを通じて半導体層２１のソース２１ｓ及びドレイン２１ｄと接続されている。陰極コンタクト４４ａは、ゲート絶縁膜２２および層間絶縁膜２４を貫く第１コンタクト２８と、平坦化膜３０を貫く第２コンタクト４５とによって構成されている。図２Ａ〜図２Ｃに示される例は、ＴＦＴ２０の構造（主にＴＦＴ２０の構成要素の積層の上下関係）が互いに異なるだけである。図２Ａ〜図２Ｃにおいて、同様の機能を有する構成要素には同じ符号が付され、それらについての重複する説明は省略される。
【００２２】
有機発光素子４０は、図２Ａ〜図２Ｃの例ではトップエミッション型（ＴＥ型）の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）であり、平坦化膜３０上に形成された第１電極（例えば陽極）４１、第１電極４１を囲む絶縁バンク４２、絶縁バンク４２内に形成された有機発光層４３、有機発光層４３上を含めて基板１０全体に形成された第２電極（例えば陰極）４４を有している。図２Ａ〜図２Ｃの例では、ＴＦＴ２０のソース電極２５が有機発光素子４０の第１電極４１に接続されている。
【００２３】
図２Ａ〜図２Ｃの例のように有機発光素子４０がＴＥ型である場合、ＴＦＴ２０は、有機発光素子４０の発光領域すなわち有機発光層４３が形成されている領域の下層（第１電極４１と基板１０との間）に、発光領域の一部または全部と重なるように形成されていてもよい。その場合、大きな電流を流し得るＴＦＴ２０が形成され得る。
【００２４】
図３Ａ〜図３Ｃに示されるように、ドレイン電極２６およびソース電極２５はチタンまたはアルミニウムなどからなる導体膜によって構成されており、ドレイン電極２６を構成する第１導体膜２６ａおよびソース電極２５を構成する第２導体膜２５ａそれぞれの一部が、所定の方向に沿って交互に並べられている。図３Ａの例では、図３Ａの上下方向（Ｙ方向）に沿って各導体膜の一部が交互に並んでいる。チャネルとなる領域２１ｃは、半導体層２１において第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部との間に挟まれた領域である。前述したように、ゲート電極２３への所定の電圧の印加によって領域２１ｃにチャネルが形成され、ドレイン電極２６とソース電極２５とが導通する。
【００２５】
このように、所定の方向（図３ＡにおけるＹ方向）に沿って第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部とが交互に並べられているので、所定の大きさを有する領域内で互いに対向している部分が長いドレイン電極２６およびソース電極２５を得ることができる。従って、チャネル幅（Ｗ）の長いチャネルを形成することができる。一方、チャネル長Ｌは、第１導体膜２６ａと第２導体膜２５ａとの間隔であり、第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部とが交互に並べられることに伴って増加するものではない。従って、限られた領域を有効活用してチャネル幅（Ｗ）とチャネル長Ｌとの比（Ｗ／Ｌ）の大きなチャネル、すなわち、大きな電流を流し得るチャネルを形成することができる。従って、例えば一つの画素内に駆動能力の大きなＴＦＴ２０を形成することができ、画素毎に駆動能力の大きな駆動回路を形成することができる。
【００２６】
また、このように第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部とが交互に並べられることによってＷ／Ｌ比の大きなチャネルが所定の大きさの領域内に形成されれば、前述したＬＴＰＳではなくアモルファスシリコンによって半導体層２１を形成することも可能となる。詳述すると、ＬＴＰＳの電子移動度は１００ｃｍ2／Ｖｓ程度であり、アモルファスシリコンの電子移動度は０．５ｃｍ2／Ｖｓ程度である。従ってアモルファスシリコンを用いる場合、単純には、現在実用化されているＬＴＰＳによるチャネルのＷ／Ｌ比（例えば２．５程度）よりも２００倍程度Ｗ／Ｌ比を高める必要がある。しかし、実際に有機ＥＬ表示装置の有機発光素子の駆動に必要な半導体層の電子移動度は、前述した現行のＬＴＰＳでのＷ／Ｌ比の場合に１０ｃｍ2／Ｖｓ程度である。従って、例えば現行のＷ／Ｌ比よりも２０倍程度Ｗ／Ｌ比を大きくすれば、アモルファスシリコンを駆動回路２におけるＴＦＴ２０の半導体層２１に用いることも可能となる。従って、たとえば、Ｗ／Ｌ比５０以上のチャネルが形成されるように第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部とを交互に並べることによって、アモルファスシリコンを半導体層２１に用いることができ、前述したＬＴＰＳを得るためのアニール工程が不要になる。すなわち、駆動回路２のＴＦＴ２０を、容易に、安価に、高額な設備を使用することなく、しかも、マザー基板の大型化にも追随し得る方法で形成することが可能となり得る。さらに、アモルファスシリコンはキャリア移動度のばらつきも小さいので、表示ムラの発生を低減することができ、表示ムラの補償回路なども不要となるため、それらの点においても有機ＥＬ表示装置のコスト削減及び表示品位の向上に寄与することができる。
【００２７】
図３Ａの例では、第１導体膜２６ａ及び第２導体膜２５ａが、それぞれ平面形状で櫛型に形成されている。そして、第１導体膜２６ａの櫛歯部分（図３Ａの例では第１部分２６ａ１〜２６ａ４）及び第２導体膜２５ａの櫛歯部分（図３Ａの例では第２部分２５ａ１〜２５ａ４）が噛み合うように形成されている。図３Ａ〜図３Ｃにおいて破線で示されているゲート電極２３は、図２Ａの例のようなボトムゲート型のＴＦＴ２０では、第１導体膜２６ａおよび第２導体膜２５ａよりも下側（ゲート絶縁膜２２と基板１０との間）に形成されている（図４Ａ参照）。また図２Ｂの例のようなトップゲート型のＴＦＴ２０では、ゲート電極２３は、第１導体膜２６ａおよび第２導体膜２５ａの上側（ゲート絶縁膜２２上）に形成されている（図４Ｂ参照）。ゲート電極２３は、第１部分２６ａ１〜２６ａ４と第２部分２５ａ１〜２５ａ４との対向部分（図３Ａの例では対向部分の全て）と重なるように形成されている。
【００２８】
ゲート電極２３は、第１導体膜２６ａの一部である第１部分２６ａ１〜２６ａ４と第２導体膜２５ａの一部である第２部分２５ａ１〜２５ａ４の互いに対向する部分の長さＷａの範囲の全体に亘って形成されている。従って、第１部分２６ａ１〜２６ａ４及び第２部分２５ａ１〜２５ａ４の先端まで、Ｙ方向において対向する第２部分２５ａ１〜２５ａ４又は第１部分２６ａ１〜２６ａ４との間においてチャネルが形成される。さらに、ゲート電極２３は、図３Ａなどの例では、第１部分２６ａ１〜２６ａ４の先端がＹ方向と直交する方向（図３ＡのＸ方向）において対向する第２導電膜２５との間の部分、及び第２部分２５ａ１〜２５ａ４の先端がＸ方向において対向する第１導電膜２６との間の部分と重なるように形成されている。従って、チャネルは第１導体膜２６ａおよび第２導体膜２５ａの間の領域２１ｃ全体に形成され、このチャネルとなる領域２１ｃはジグザグの形状を有している。そのため、例えば図３Ａなどにまさに示された限られた領域を有効に用いて、チャネル幅（Ｗ）の長い、すなわち大きな電流を流し得るチャネルが形成され得る。
【００２９】
チャネルとなる領域２１ｃは、第１導体膜２６ａの第１部分２６ａ１〜２６ａ４と第２導体膜２５ａの第２部分２５ａ１〜２５ａ４とが所定の方向（図３ＡのＹ方向）に交互に並んでいるため、Ｙ方向において複数個存在する。具体的には、半導体層２１において第２部分２５ａ１と第１部分２６ａ１との間に挟まれている領域、第１部分２６ａ１と第２部分２５ａ２との間に挟まれている領域、第２部分２５ａ２と第１部分２６ａ２との間に挟まれている領域、などにそれぞれ存在する。図３Ａなどの例では、チャネルとなる領域２１ｃは、ジグザグ状の形状を有する一体的（連続的）領域であり、そのチャネルとなる領域２１ｃに形成されるチャネルは、５０以上のＷ／Ｌ比を有することが好ましい。しかし、第１部分２６ａ１〜２６ａ４および第２部分２５ａ１〜２５ａ４それぞれの先端部分では、コーナー部においてチャネル長が変化する。
【００３０】
従って、Ｗ／Ｌ比の計算において用いるチャネル幅（Ｗ）は、Ｙ方向において複数個（たとえばｎ個）存在するチャネルとなる領域２１ｃそれぞれにおける第１導体膜２６ａの一部（第１部分２６ａ１〜２６ａ４のいずれか）と第２導体膜２５ａの一部（第２部分２５ａ１〜２５ａ４のいずれか）の互いに対向する部分の長さＷａの総和（Ｗａ×ｎ）とすることが好ましい。そして、このチャネル幅（Ｗ＝Ｗａ×ｎ）と、第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部とが対向する部分における第１導体膜２６ａと第２導体膜２５ａとの間隔（チャネル長Ｌ）との比（Ｗ／Ｌ）が５０以上であることが好ましい。そのように第１導体膜２６ａおよび第２導体膜２５ａを設けることによって、第１導体膜２６ａの一部または第２導体膜２５ａの一部それぞれの先端と第２導体膜２５ａまたは第１導体膜２６ａとの間におけるチャネル幅を無視しても、好ましいＷ／Ｌ比を確実に得ることができる。なお、長さＷａは、第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部とが交互に並ぶ方向（Ｙ方向）と直交する方向（Ｘ方向）における両導体膜の対向する部分の長さである。また、長さＷａの総和は、Ｗａ×ｎで示されるように、Ｙ方向において複数個存在するチャネルとなる領域２１ｃ全部についての長さＷａの和である。
【００３１】
ＴＦＴ２０のチャネルのＷ／Ｌ比は、駆動能力の観点では大きいほど好ましいが、薄膜トランジスタ２０のサイズの観点では、必要以上に大きくない方が好ましいこともある。たとえば、前述したように、アモルファスシリコンの電子移動度はＬＴＰＳの電子移動度の２００分の１程度であるため、現行のＬＴＰＳからなる半導体層と同様の駆動能力を得る場合でも、ＬＴＰＳにからなるチャネルのＷ／Ｌ比（例えば２．５程度）の２００倍となるＷ／Ｌ比を有していればよい。従って、チャネルとなる領域２１ｃにおける第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部の互いに対向する部分の長さＷａの総和（Ｗ）と、第１導体膜２６ａと第２導体膜２５ａとの間隔Ｌとの比（Ｗ／Ｌ）は、５０以上、５００以下であることが好ましい。
【００３２】
図３Ｂの例においても、第１導体膜２６ａ及び第２導体膜２５ａは、それぞれ平面形状で櫛型に形成されている。図３Ｂの例では、第１導体膜２６ａの櫛歯部分（第１部分２６ａ１〜２６ａ３）および第２導体膜２５ａの櫛歯部分（第２部分２５ａ１〜２５ａ３）の長さＷｃは、櫛歯部分同士を連結する連結部分の長さＬｃよりも長い。また、図３Ｂには、有機発光素子４０（図２Ａ参照）の発光領域４３ａが二点鎖線で示されており、発光領域４３ａは矩形形状に形成されている。そして、第１導体膜２６ａの一部である第１部分２６ａ１〜２６ａ３及び第２導体膜２５ａの一部である第２部分２５ａ１〜２５ａ３の対向する部分が、発光領域４３ａの矩形形状の長辺に沿って形成されている。
【００３３】
第１導体膜２６ａ及び第２導体膜２５ａそれぞれの対向部分を図３Ｂの例のように形成することによって、前述したＷ／Ｌ比の計算においてチャネル幅（Ｗ）に算入される対向部分の長さＷａを長くすることができる。また、そのＷ／Ｌ比の計算に組み入れられない、第１導体膜２６ａの一部または第２導体膜２５ａの一部それぞれの先端と第２導体膜２５ａまたは第１導体膜２６ａとの間の部分の数を少なくすることができる。容易に算定可能なチャネルの電流許容量と実際の電流許容量とを近付けることができ、従ってＴＦＴ２０を適切に設計することができると考えられる。図３Ｂの例は、ＴＦＴ２０が、矩形の形状を有する発光領域４３ａに大半の領域を占められる画素内に収まるように形成される場合に好適であると考えられる。
【００３４】
図３Ｃには、第１導体膜２６ａ及び第２導体膜２５ａのさらに他の例が示されている。図３Ｃの例では、第１導体膜２６ａは、その一部である第１部分２６ａ１〜２６ａ６が交互に異なる端部で連結されたジグザグの平面形状を有するように形成されている。そして、第２導体膜２５ａは、第１導体膜２６ａの周囲に形成され、さらにその一部である第２部分２５ａ１〜２５ａ６が、それぞれ、第１導体膜２６ａが有するジグザグの平面形状の凹部に挿入されている。なお、図３Ｃの例と異なり、第２導体膜２５ａがジグザグの平面形状に形成され、第１導体膜２６ａの一部が第２導体膜２５ａの平面形状における凹部に挿入されていてもよい。図３Ｃに例示されるように、第１導体膜２６ａ及び第２導体膜２５ａは、必ずしも図３Ａ及び図３Ｂの例のような櫛歯形状に形成されていなくてもよい。また、第１導体膜２６ａの第１部分及び第２導体膜２５ａの第２部分の数は、図３Ａ〜図３Ｃの例に限定されず、任意の数の第１部分および第２部分が設けられ得る。第１及び第２の導体膜２６ａ、２５ａの平面形状を除いて図３Ｂおよび図３Ｃに示されるＴＦＴ２０は図３Ａに示されるＴＦＴ２０と同じであり、重複となる説明は省略される。
【００３５】
図４Ａ及び図４Ｂには、図３Ａに示される第１導体膜２６ａの第１部分２６ａ１を通るＸ方向と平行な切断線での断面図が示されている。なお、図４Ａ及び図４Ｂは、図３Ａの例と異なり、ゲート電極２３が、第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部との対向部分の長さＷａよりも短い幅で設けられている例である。図４Ａは、ＴＦＴ２０がボトムゲート型である例であり、図４ＢはＴＦＴ２０がトップゲート型である例である。すなわち、図４Ａと図４Ｂとでは、基板１０の上に、ベースコート層１１を介して積層されているゲート電極２３、ゲート絶縁膜２２、半導体層２１、第１導体膜２６ａが、互いに逆の順序で形成されている積層されている。図４Ａおよび図４Ｂのいずれにおいても、第１導体膜２６ａの第１部分２６ａ１の先端と第２導体膜２５ａとは距離Ｌｘだけ離間している。距離Ｌｘは、たとえば、第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部とが交互に並んでいる方向（図３Ａに示されるＹ方向）に沿って対向している第１導体膜２６ａと第２導体膜２５ａとの間隔に略等しい。
【００３６】
再度図２Ａ〜図２Ｃを参照して、有機ＥＬ表示装置１におけるＴＦＴ２０以外の構成要素について説明する。平坦化膜３０は、駆動回路２の上に積層された第１無機絶縁膜３１、第１無機絶縁膜３１の上に積層された有機絶縁膜３２、及び、有機絶縁膜３２の上に積層された第２無機絶縁膜３３を含んでいる。平坦化膜３０の駆動回路２と反対方向を向く表面（第２無機絶縁膜３３における有機絶縁膜３２と反対方向を向く表面）が、５０ｎｍ以下の算術平均粗さを有している。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ表示装置１では、駆動回路２の形成によって凹凸を有する基板１０の表面が平坦化膜３０で覆われ、その表面が算術平均粗さ（Ｒａ）で５０ｎｍ以下にされている。例えば平坦化膜３０は、各絶縁膜の積層後に研磨されることによってその表面を５０ｎｍ以下の算術平均粗さにされ得る。
【００３７】
前述したように、本発明者らは、有機ＥＬ表示装置において表示ムラが生じる原因について調べた結果、有機発光素子における有機発光層の表面が完全な平坦面ではなく細かな凹凸を含み、微視的には傾いている部分があることを見出した。有機発光層の表面が傾いていると、その法線方向が、有機ＥＬ表示装置における表示面の法線方向に対して傾くことになり、そのような有機発光層から斜め方向に出射する光は表示面の正面からは認識し難くなる。そのため、輝度の低下、又は、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の光の強度で定まる色度の変化が生じていたのである。
【００３８】
従来、表示ムラの対策として、例えば、画素毎に設けられる駆動回路それぞれに、ＴＦＴ及び／又はＯＬＥＤの特性ばらつきを補償する回路が付加されていた。しかし、このような対策は、本発明者らに見出された表示ムラの対策として有効に機能するものではなく、むしろ駆動回路の構成要素の増加によって基板の表面の凹凸を増大させる虞すらあった。また、有機ＥＬ表示装置の検査工程などで把握された輝度分布に基づいて各有機発光素子に流す電流が制御されることもあった。しかし、これらの対策は、駆動回路の構成要素の増加に伴ってコスト及びサイズが増大したり、有機ＥＬ表示装置の製造工程が煩雑化したり、複雑な制御が必要になったりするものであった。
【００３９】
これに対し本実施形態では、前述したように、新たに見出された表示ムラの原因を排除するため、平坦化膜３０の表面が５０ｎｍ以下の算術平均粗さにされている。さらに、後述するコンタクト孔３０ａの直上を避けて有機発光層４３が形成されている。そうすることで、表示ムラの極めて少ない表示画像を得ることができる。平坦化膜３０の表面粗さは小さいほど好ましいが、半導体プロセスの研磨工程で目標とされるような、例えば２０ｎｍを下回るほどの算術平均粗さは必ずしも求められない。すなわち、有機ＥＬ表示装置１の表示ムラを抑制するという観点では、平坦化膜３０の表面が算術平均粗さで５０ｎｍ以下であればよく、その場合、人に感知されるような表示ムラが殆ど生じないことを本発明者らは見出したのである。また、実現の容易性の面では２０ｎｍ以上の算術平均粗さが好ましいことが見出された。すなわち、平坦化膜３０の表面は、２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の算術平均粗さを有していることが、表示品位に影響し得る表示ムラの効果的な抑制と簡便な製造との両立の面で好ましい。
【００４０】
基板１０には、主に、ガラス基板又はポリイミドフィルムなどが用いられる。有機ＥＬ表示装置１が図２Ａ〜図２Ｃの例と異なりボトムエミッション型（ＢＥ型）である場合には、透光性の材料、すなわちガラス基板、さらに透明ポリイミドフィルムなどが用いられる。ＴＦＴ２０が形成される基板１０の表面には、バリア膜として、ベースコート層１１が形成されている。例えばプラズマＣＶＤ法によって、主に５００ｎｍ程度の厚さのＳｉＯ2膜及び５０ｎｍ程度の厚さのＳｉＮX膜からなる下層と、主に２５０ｎｍ程度の厚さのＳｉＯ2膜からなる上層とを有するベースコート層１１が形成される。
【００４１】
ベースコート層１１の上にＴＦＴ２０を含む駆動回路２が形成されている。陰極配線２７もベースコート層１１の上に形成されている。図２Ａなどでは省略されているが、走査線及びデータ線用の配線なども陰極配線２７と同様に形成されている。また、図２Ａなどでは、発光素子４０を駆動するＴＦＴ２０のみが示されているが、前述したスイッチングＴＦＴ２ａもベースコート層１１上に形成されており、さらに他のＴＦＴが形成されていてもよい。駆動回路２は、有機ＥＬ表示装置１が、図２Ａなどの例のようにＴＥ型の場合は、有機発光素子４０の発光領域の下方の全面に亘って形成され得る。一方、ＢＥ型では、有機発光素子４０の発光領域の下方にＴＦＴ２０などを形成することはできないため、ＴＦＴ２０などは発光領域と平面的に重なる部分の周縁部に形成される。しかしこの場合でも、表示ムラを生じさせない程度の平坦性をその表面に有する平坦化膜３０が求められる。
【００４２】
ＴＦＴ２０のゲート絶縁膜２２は、主に５０ｎｍ厚程度のＳｉＯ2などからなり、ゲート電極２３は、２５０ｎｍ厚程度のＭｏなどの膜の成膜後のパターニングなどによって形成されている。
【００４３】
ＴＦＴ２０を含む駆動回路２の表面にバリア層としての２００ｎｍ厚程度のＳｉＮXなどからなる第１無機絶縁膜３１が形成されており、第１無機絶縁膜３１の上に有機絶縁膜３２が形成され、さらに、第２無機絶縁膜３３が形成されている。平坦化膜３０には、第１無機絶縁膜３１、有機絶縁膜３２、及び、第２無機絶縁膜３３を一括して貫くコンタクト孔３０ａが形成されている。コンタクト孔３０ａには、後述するように、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、及び銀（Ａｇ）又はＡＰＣ（銀＋パラジウム＋銅）などの金属が埋め込まれ、この金属を介して、駆動回路２と有機発光素子４０とが接続されている。
【００４４】
有機絶縁膜３２は、例えば１μｍ以上、２μｍ以下程度の厚さを有している。有機絶縁膜３２によって、駆動回路２の形成による基板１０の表面の凹凸が大幅に軽減される。有機絶縁膜３２は、例えばポリイミド樹脂又はアクリル樹脂を用いて形成される。また、有機絶縁膜３２は、有機絶縁膜３２における第２無機絶縁膜３３を向く表面の平坦性を向上させる添加剤（レベリング向上剤）を０．５質量％以上、５．０質量％以下の含有率で含んでいることが好ましい。このようなレベリング向上剤としては、シリコーン系、炭化水素系、又はフッ素系の界面活性剤などが例示される。また、有機絶縁膜３２は、感光性の樹脂を用いて形成されていてもよいが、光重合開始剤がレベリング向上剤などの効果を弱めることがあるため、有機絶縁膜３２には、光重合開始剤のような感光体を含まない材料を用いることが好ましい。
【００４５】
アクリル樹脂は、純度が高く、界面活性剤などと良好に馴染み、かつ、高い平坦性を有するため有機絶縁膜３２の材料として好ましい。一方、有機ＥＬ表示装置１の製造工程が２００℃以上の高温プロセスなどを含む場合は、高い耐熱性を有するポリイミド樹脂が好ましい。従って、有機絶縁膜３２は、光重合開始剤などのような感光体を含まないアクリル樹脂、又は、感光体を含まないポリイミド樹脂であることが好ましい。
【００４６】
第２無機絶縁膜３３は、前述したように、有機絶縁膜３２と反対方向を向く表面において５０ｎｍ以下の算術平均粗さを有しており、そのため有機ＥＬ表示装置１の表示ムラが抑制される。第２無機絶縁膜３３は、例えばＳｉＮX又はＳｉＯ2などで形成されるが、水分遮断性の点でＳｉＮXが好ましい。すなわち、第２無機絶縁層３３によって、平坦化膜３０における水分に対するバリア性能が高められる。
【００４７】
第２無機絶縁膜３３は、有機ＥＬ表示装置１の使用時だけでなく製造時の水分の遮断作用も有し得る。すなわち、後述するように、平坦化膜３０の表面は、５０ｎｍ以下の表面粗さを有するべく製造工程において研磨されることがあり、研磨後には研磨剤などの除去のために洗浄が行われ得る。第２無機絶縁膜３３が形成されない場合は、有機絶縁膜３２の表面が研磨され、さらに洗浄剤に晒される。その場合、この洗浄剤が有機絶縁膜３２内に浸透し、そのまま残存してＴＦＴ２０の劣化などを引き起こすことがある。しかし、第２無機絶縁膜３３が形成されることによって、このような有機絶縁膜３２への洗浄剤の浸透及びＴＦＴ２０の劣化が防がれる。
【００４８】
第２無機絶縁膜３３は、例えば１００ｎｍ以上、６００ｎｍ以下程度の厚さに形成される。しかし、第２無機絶縁膜３３の厚さは、有機絶縁膜３２における第２無機絶縁膜３３を向く表面の凹凸に基づいて変動する。第２無機絶縁層３３は、有機絶縁膜３２の表面の凹凸を第２無機絶縁層３３内に十分に埋没させ得るように、例えば、有機絶縁膜３２の表面の凹凸における最大高低差ＤＴの３倍以上の厚さに形成されることが好ましい。そして、必要に応じて、第２無機絶縁膜３３の表面を、最大高低差ＤＴ以上であって最大高低差ＤＴの２倍未満の長さ（厚さ）ぶん研磨することが好ましい。そうすることによって、有機絶縁膜３２を露出させることなく有機絶縁膜３２の表面の凸部に基づく第２無機絶縁膜３３の表面の凸部を削り取ることができ、平坦化膜３０の表面を略確実に５０ｎｍ以下の算術平均粗さにすることができる。その場合、第２無機絶縁膜３３は、有機絶縁膜３２の表面の全面において、その表面の凹凸の最大高低差ＤＴの１倍以上、３倍以下の厚さを有し得る。例えば、図２Ａにおいて、第２無機絶縁膜３３の最大の厚さＴＬは、有機絶縁膜３２の凹凸の最大高低差ＤＴの２倍以上、３倍以下であり、第２無機絶縁膜３３の最小の厚さＴＭは、有機絶縁膜３２の凹凸の最大高低差ＤＴの１倍以上、２倍以下である。特に図２Ａの例では、第２無機絶縁膜３３の最大の厚さＴＬは、有機絶縁膜３２の凹凸の最大高低差ＤＴの略２倍であり、その最小の厚さＴＭは、有機絶縁膜３２の凹凸の最大高低差ＤＴと略同じである。
【００４９】
有機発光素子４０の第１電極４１は、コンタクト孔３０ａ内に埋め込まれた金属と一体的に形成されている。すなわち、例えばスパッタリングなどによってコンタクト孔３０ａ内にＩＴＯとＡｇ又はＡＰＣなどの金属とＩＴＯとが埋め込まれると共に、平坦化膜３０の表面にも同じＩＴＯ膜、Ａｇ又はＡＰＣなどの金属膜、及びＩＴＯ膜がそれぞれ形成される。それらが所定の形状にパターニングされることによって第１電極４１が形成される。ただし、前述したように有機発光層４３の形成領域は、コンタクト孔３０ａの直上を避けて設定される。第１電極４１は、有機発光層４３との関係で、仕事関数が５ｅＶ程度のものが好ましく、トップエミッション型の場合、前述したようなＩＴＯ、及びＡｇ又はＡＰＣが用いられる。ＩＴＯ膜は１０ｎｍ程度の厚さに形成され、Ａｇ又はＡＰＣ膜は１００ｎｍ程度の厚さに形成される。ボトムエミッション型の場合には、例えば３００ｎｍ〜１μｍ程度の厚さのＩＴＯ膜だけが形成される。平坦化膜３０には、陰極コンタクト４４ａを形成するためのコンタクト孔３０ｂも形成されており、コンタクト孔３０ｂも平坦化膜３０を構成する各絶縁膜を一括して貫通している。
【００５０】
第１電極４１の表面におけるコンタクト孔３０ａの真上の部分には、コンタクト孔３０ａがＩＴＯなどによって完全に埋められない場合に、図２Ａなどに示されるような窪みが生じ得る。しかし図２Ａなどの例では、第１電極４１は、コンタクト孔３０ａと平面視で重ならない領域を有機発光層４３の形成に十分な大きさで有しており、このコンタクト孔３０ａと重ならない領域上に有機発光層４３が形成されている。そのため、有機発光層４３における厚さのムラ、及び、その表面における窪みが生じ難く、コンタクト孔３０ａに起因する表示ムラが生じ難い。
【００５１】
第１電極４１の周縁部には、各画素を区画すると共に、第１電極４１と第２電極４４との間を絶縁する絶縁バンク４２が形成されている。図２Ａなどの例では絶縁バンク４２によって第１電極４１の表面の窪みが覆われている。そして絶縁バンク４２によって囲まれる第１電極４１の上に有機発光層４３が積層されている。有機発光素子４０の発光領域となる有機発光層４３は、好ましくは図２Ａなどの例のように、コンタクト孔３０ａと平面視で重ならない領域に形成される。その場合、前述したようにコンタクト孔３０ａに起因する表示ムラが生じ難い。有機発光層４３は、図１などでは一層で示されているが、種々の材料が積層されることによって複数の有機層で形成される。有機発光層４３は、蒸発又は昇華させた有機材料をマスクによって選択的に必要な部分のみに付着させる蒸着、又は印刷などによって形成される。
【００５２】
例えば第１電極４１に接する層として、正孔の注入性を向上させるイオン化エネルギーの整合性の良い材料からなる正孔注入層が設けられる。この正孔注入層上に、正孔の安定な輸送を向上させると共に、発光層への電子の閉じ込め（エネルギー障壁）が可能な正孔輸送層が、例えばアミン系材料により形成される。さらに、その上に発光波長に応じて選択される発光層が形成される。例えば赤色、緑色に対してはＡｌｑ3に赤色又は緑色の有機物蛍光材料がドーピングされる。また、青色系の材料としては、ＤＳＡ系の有機材料が用いられる。さらに発光層の上には、電子の注入性を向上させると共に電子を安定に輸送する電子輸送層がＡｌｑ3などによって形成され得る。これらの各層がそれぞれ数十ｎｍ程度ずつ積層されることによって有機発光層４３の積層膜が形成される。この有機発光層４３と第２電極４４との間にＬｉＦやＬｉｑなどの電子の注入性を向上させる電子注入層が設けられてもよい。
【００５３】
第２電極４４は有機発光層４３の上に形成されている。図２Ａ〜図２Ｃの例では、第２電極４４は、全画素に亘って共通となるように連続的に形成され、平坦化膜３０に形成された陰極コンタクト４４ａを介して陰極配線２７に接続されている。第２電極４４は透光性の材料、例えば、薄膜のＭｇ-Ａｇ膜により形成されている。第２電極４４には仕事関数の小さい材料が好ましく、アルカリ金属又はアルカリ土類金属などが用いられ得る。Ｍｇは仕事関数が３.６ｅＶと小さいので好ましく、さらに安定性の付与のために、４.２５ｅＶ程度の小さい仕事関数を有するＡｇが１０質量％程度の割合で共蒸着されている。ＢＥ型では、第２電極４４は反射板となるため、第２電極４４としてＡｌが厚く形成される。
【００５４】
第２電極４４の上には、第２電極４４への水分の到達を阻止する被覆層（ＴＦＥ）４６が形成されている。被覆層４６は、例えばＳｉＮX、ＳｉＯ2などの無機絶縁膜からなり、単層膜、又は二層以上の積層膜を成膜することによって形成される。例えば一層の厚さが０.１μｍから０.５μｍ程度の二層程度の積層膜が被覆層４６として形成される。被覆層４６は、一つの層にピンホールなどができても水分などに対する十分なバリア性が得られるように、異なる材料で多層に形成されるのが好ましい。被覆層４６は有機発光層４３及び第２電極４４を完全に被覆するように形成されている。なお、被覆層４６は、二層の無機絶縁膜の間に有機絶縁膜を備えていてもよい。
【００５５】
〔有機ＥＬ表示装置の製造方法〕
次に、図２Ａに示される有機ＥＬ表示装置１を例に、一実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法が、図５Ａ及び図５Ｂのフローチャート並びに図６Ａ〜図６Ｇに示される断面図を参照すると共に、図３Ａも適宜参照しながら説明される。
【００５６】
図６Ａに示されるように、基板１０の上に、薄膜トランジスタ２０を含む駆動回路２が形成される（図５ＡのＳ１）。
【００５７】
図２Ａに示される有機ＥＬ表示装置１が製造される場合は、ベースコート層１１が、例えばプラズマＣＶＤ法を用いて基板１０の表面上に形成される。ベースコート層１１は図６Ａでは単層構造で示されているが、例えば５００ｎｍ程度の厚さのＳｉＯ2層、その上に５０ｎｍ程度の厚さのＳｉＮX層、さらにその上に２５０ｎｍ程度の厚さのＳｉＯ2層を積層することによって形成される。
【００５８】
その後、Ｍｏなどの金属膜をスパッタリングなどによって形成してパターニングすることによってゲート電極２３が形成される（図５ＢのＳ１１）。好ましくは、ゲート電極２３と共に、陰極配線２７、ならびに、その他の走査線及びデータ線用などの各配線（図示せず）が形成される。例えば、先に参照した図３Ａに示されるように、第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部とが交互に並べられる所定の方向（図３Ａの例においてＹ方向）に延びるゲート電極２３が形成される。
【００５９】
ゲート電極２３の上にゲート絶縁膜２２が形成される（図５ＢのＳ１２）。ゲート絶縁膜２２は、例えばプラズマＣＶＤ法を用いて５０ｎｍ程度の厚さのＳｉＯ2膜またはＳｉＮX膜を成膜することによって形成される。さらに、ゲート絶縁膜２２の上に、例えばプラズマＣＶＤ法を用いて、アモルファスシリコンによって構成される半導体層２１がゲート電極２３をカバーするように形成される（図５ＢのＳ１３）。半導体層２１には、例えば３５０℃程度の温度での４５分間程度のアニールによって脱水素化の処理が行われる。半導体層２１は、ドライエッチングなどを用いて所望の形状にパターニングされる。前述したようにゲート電極２３が、第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部とが交互に並べられる所定の方向に延びている場合、ゲート電極２３全体をカバーすべくその所定の方向に沿って延びる半導体層２１が形成される。
【００６０】
その後、好ましくは、半導体層２１上における、後に第１導体膜２６ａまたは第２導体膜２５ａが形成される領域に、高不純物濃度の第２半導体層２１１が形成される（図５ＢのＳ１４）。すなわち、半導体層２１と、第１導体膜２６ａ及び第２導体膜２５ａとの間に高不純物濃度の第２半導体層２１１を介在させることが、半導体層２１とドレイン電極２６およびソース電極２５との接触抵抗を下げる点で好ましい。第２半導体層２１１は、半導体層２１上に半導体層２１よりも高い不純物濃度を有する半導体層を積層することによって形成されてもよく、半導体層２１の所定の領域に不純物がドーピングされることによって形成されてもよい。不純物としては、ＴＦＴ２０がＮｃｈ電界効果型トランジスタである場合はリンまたはヒ素などが例示され、ＴＦＴ２０がＰｃｈ電解効果型トランジスタである場合はボロンまたはアルミニウムなどが例示される。
【００６１】
半導体層２１（または第２半導体層２１１）およびゲート絶縁膜２２上にドレイン電極２６を構成する第１導体膜２６ａ及びソース電極２５を構成する第２導体膜２５ａが形成される（図５ＢのＳ１５）。たとえばスパッタリングを用いて数百ｎｍのチタン膜もしくはアルミニウム膜またはそれらの積層膜が形成され、ドライエッチングなどによって、その形成された金属膜が第１導体膜２６ａと第２導体膜２５ａとに分離されると共に、不要な部分が除去される。その結果、所定の方向（例えば図３Ａに示されるＹ方向）と交差する方向（例えば図３ＡにおけるＸ方向）に沿って延びる複数個の第１部分（図３Ａの例では四つの第１部分２６ａ１〜２６ａ４）を有する第１導体膜２６ａが形成される。同時に、その所定の方向（図３ＡのＹ方向）と交差する方向に沿って延びる複数個の第２部分（図３Ａの例では四つの第２部分２５ａ１〜２５ａ４）を有する第２導体膜２５ａが形成される。第１導体膜２６ａ及び第２導体膜２５ａは、複数個の第１部分と複数個の第２部分とが所定の方向（図３ＡのＹ方向）に沿って交互に配置されるように形成される。その結果、基板１０の上にＴＦＴ２０が形成される。図６Ａに示されるように、ＴＦＴ２０は、ゲート電極２３と、ゲート絶縁膜２２と、半導体層２１と、ドレイン電極２６を構成する第１導体膜２６ａ及びソース電極２５を構成する第２導体膜２５ａとの積層構造に形成される。また、第１導体膜２６及び第２導体膜２５は、図３Ａに例示されるように、それぞれの一部が所定の方向に沿って交互に並ぶように形成される。そして、半導体層２１は、第１導体膜２６ａの一部と第２導体膜２５ａの一部との間に挟まれた領域である、チャネルとなる領域２１ｃを含んでいる。
【００６２】
第１導体膜２６ａ及び第２導体膜２５ａは、図３Ａの例のように平面形状としてそれぞれ櫛型形状を有するように形成されてもよい。そして、第１および第２の導体膜２５ａ、２６ａは、第１導体膜２６ａの櫛歯部分（図３Ａの例の第１部分２６ａ１〜２６ａ４）及び第２導体膜２５ａの櫛歯部分（図３Ａの例の第２部分２５ａ１〜２５ａ４）が噛み合うように形成されてもよい。
【００６３】
なお、図２Ｂに例示されるトップゲート型のＴＦＴ２０が形成される場合は、図２Ａに例示されるボトムゲート型のＴＦＴ２０の形成と略同様の方法を用いて、しかしその手順と略逆の手順で各構成要素が形成される。すなわち、まず、基板１０上に所定の方向（例えば図３Ａに示されるＹ方向）と交差する方向（例えば図３ＡのＸ方向）に沿って延びる複数個の第１部分（図３Ａの例では四つの第１部分２６ａ１〜２６ａ４）を有する第１導体膜２６ａが形成される。また、第１導体膜２６ａの形成と共に、所定の方向（図３ＡのＹ方向）と交差する方向に沿って延びる複数個の第２部分（図３Ａの例では四つの第２部分２５ａ１〜２５ａ４）を有する第２導体膜２５ａが形成される。第１導体膜２６ａと第２導体膜２５ａは、複数個の第１部分と複数個の第２部分とが所定の方向（図３ＡのＹ方向）に沿って交互に配置されるように形成される。
【００６４】
その後、第１導体膜２６ａ及び第２導体膜２５ａの上にアモルファスシリコンの半導体層２１が形成される。好ましくは第１導体膜２６ａの複数の第１部分と第２導体膜２５ａの複数の第２部分とが交互に並ぶ所定の方向に沿って延びる半導体層２１が形成される。そして、半導体層２１の上にゲート絶縁膜２２が形成され、ゲート絶縁膜２２の上に、第１導体膜２６ａの第１部分と第２導体膜２５ａの第２部分とが対向する部分をカバーするようにゲート電極２３が形成される。好ましくは第１導体膜２６ａの複数の第１部分と第２導体膜２５ａの複数の第２部分とが交互に並ぶ所定の方向に沿って延びるゲート電極２３が形成される。
【００６５】
また、図２Ｃに例示されるトップゲート型のＴＦＴ２０が形成される場合は、基板１０の上に、半導体層２１、ゲート絶縁膜２２、ゲート電極２３、層間絶縁膜２４、並びにドレイン電極２６（第１導体膜２６ａ）及びソース電極２５（第２導体膜２５ａ）が順に形成される。半導体層２１にはエキシマレーザが照射され、そのアニーリングによってアモルファスシリコンがポリシリコン（ＬＴＰＳ）に変換される。また、半導体層２１のうちのソース２１ｓおよびドレイン２１ｄとなるべき領域には、不純物イオンのドーピングが行われる。層間絶縁膜２４及びゲート絶縁膜２２には、ドライエッチングなどによってコンタクト孔２４ａが形成され、ドレイン電極２６およびソース電極２５の形成時に金属が埋め込まれる。
【００６６】
その後、図６Ｂに示されるように、第１無機絶縁膜３１、有機絶縁膜３２及び第２無機絶縁膜３３が駆動回路２（図６Ａ参照）の表面に形成される（図５ＡのＳ２）。第１無機絶縁膜３１は、例えばプラズマＣＶＤ法によって２００ｎｍ程度の厚さのＳｉＮX又はＳｉＯ2などの膜を成膜することによって形成される。有機絶縁膜３２は、液状又は低粘度のペースト状の樹脂を塗布することによって形成される。塗布法としては、スリットコートやスピンコート、および、その両方を組み合わせたスリット＆スピンコート法が例示される。有機絶縁膜３２は１μｍ以上、２μｍ以下程度の厚さに形成される。有機絶縁膜３２の材料としては、例えばポリイミド樹脂又はアクリル樹脂などが用いられ得る。感光体を含まない非感光性樹脂は、純度が高く、しかも有機絶縁膜３２の表面平滑性が高いので好ましい。特にアクリル樹脂が好ましい。
【００６７】
第２無機絶縁膜３３は、第１無機絶縁膜３１と同様に、例えばプラズマＣＶＤなどを用いてＳｉＮX又はＳｉＯ2などからなる膜を成膜することによって形成される。第２無機絶縁膜３３を形成することによって、後工程で用いられ得る洗浄剤などの各種溶剤の有機絶縁膜３２への浸透、及び、その結果生じ得るＴＦＴ２０の劣化などが防がれる。
【００６８】
第２無機絶縁膜３３は、有機絶縁膜３２の表面の凹凸の最大高低差ＤＴに基づいて選択された厚さに形成されることが好ましい。例えば第２無機絶縁膜３３は、有機絶縁膜３２における第２無機絶縁膜３３を向く表面の凹凸における最大高低差ＤＴの２倍以上の厚さに形成される。そうすることで、有機絶縁膜３２の表面の凹みを第２無機絶縁膜３３の一部で確実に埋め込むことができる。また、第２無機絶縁層３３は、有機絶縁膜３２の表面における凹凸の最大高低差ＤＴの２倍以上、３倍以下の厚さに形成されることが、さらに好ましい。そうすることで、前述したように有機絶縁膜３２の凹みを確実に埋めることができる。さらに、第２無機絶縁膜３３を必要以上に厚くすることなく、第２無機絶縁膜３３の成膜後にその表面に現れ得る有機絶縁膜３２の表面の凹凸に基づく凹凸を後述する研磨工程で確実に均すことができ、しかも、研磨後における有機絶縁膜３２の露出を略確実に防ぐことができる。
【００６９】
次に、図６Ｃに示されるように、第２無機絶縁膜３３の表面が研磨される（図５ＡのＳ３）。前述したように、有機発光素子４０（図２Ａ参照）の下地となる平坦化膜３０の表面が十分に平坦でない場合、有機ＥＬ表示装置に表示ムラが生じ得ることが本発明者らによって見出された。そのため、平坦化膜３０の表面である第２無機絶縁膜３３の表面が研磨される。第２無機絶縁膜３３の表面は、好ましくは５０ｎｍ以下の算術平均粗さを有するように研磨される。その程度の表面粗さに研磨することによって、さらには、後述するように有機発光層４３をコンタクト孔３０ａの直上を避けて形成することによって、前述したように人に感知されるような表示ムラを殆ど生じないようにすることができる。また、平坦化膜３０の表面の平坦化においては、半導体プロセスにおいて目標とされるような算術平均粗さは必ずしも求められない。むしろ、表面粗さの検査を含めて煩雑で時間のかかる研磨工程の回避のためには、第２無機絶縁膜３３の表面は、２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の算術平均粗さに研磨されることが好ましい。
【００７０】
第２無機絶縁膜３３は、第２無機絶縁膜３３の表面の研磨において、例えば研磨量（研磨による第２無機絶縁膜３３の厚さの減少量）が少なくとも部分的に有機絶縁膜３２の表面における凹凸の最大高低差ＤＴの１倍以上、２倍未満となるように研磨される。そうすることによって、前述したように第２無機絶縁層３３が有機絶縁膜３２の凹凸の最大高低差ＤＴの２倍以上の厚さに形成された場合に、有機絶縁膜３２の凹凸に基づいて成膜後の第２無機絶縁膜３３の表面に現れ得る凹凸を確実に均すことができ、しかも、研磨による有機絶縁膜３２の露出を略確実に防ぐことができる。例えば図６Ｃの例では、成膜後に第２無機絶縁膜３３の表面において凸状部であった領域（例えばＴＦＴ２０が形成されている領域）における研磨量Ｐ１は、有機絶縁膜３２の表面における凹凸の最大高低差ＤＴの略２倍である。また、図６Ｃの例では、成膜後に第２無機絶縁膜３３の表面において凹状部であった領域（例えばＴＦＴ２０が形成されていない領域）における研磨量Ｐ２は、有機絶縁膜３２の凹凸の最大高低差ＤＴと略同じであるものの僅かに下回る量である。
【００７１】
第２無機絶縁膜３３の研磨の方法は、特に限定されない。しかし、５０ｎｍ以下の算術平均粗さの達成のためには、セリウム、コロイダルシリカ、又はヒュームドシリカを含む中性のスラリーを研磨剤として用いるＣＭＰ研磨によって研磨することが好ましい。ＣＭＰ研磨であれば、例えば研磨剤が有する表面化学作用によって機械的な研磨の効果を増大させ、平滑な研磨面を速やかに得ることができる。セリウムは、高い硬度を有し、その酸化物であるセリア（ＣｅＯ2）がガラスと化学反応を起こすため、ＳｉＯ2などで形成される第２無機絶縁膜３３に対する有効な研磨剤となり得る。コロイダルシリカは、通常１０ｎｍ〜３００ｎｍの粒子径を有するＳｉＯ2又はその水和物のコロイドであり、ヒュームドシリカ（乾式シリカ又は高分散シリカとも呼ばれる）は、１０ｎｍ〜３０ｎｍの粒径を有する真球状のＳｉＯ2粒子が凝集（粒径１００ｎｍ〜４００ｎｍ）したものであり、いずれも研磨剤として有効に機能する。
【００７２】
また、第２無機絶縁膜３３の研磨には、中性の水溶性アルコール又は水酸化カリウムの水溶液が、前述した研磨剤と共に用いられる。特に基板１０がポリイミド樹脂で形成されている場合、基板１０の腐食を防ぐ観点から、前述した研磨剤と共に中性アルコール液を用いて第２無機絶縁膜３３の表面を研磨することが好ましい。
【００７３】
図６Ｄに示されるように、第２無機絶縁膜３３、有機絶縁膜３２及び第１無機絶縁膜３１に、駆動回路２（図６Ａ参照）に達するコンタクト孔３０ａが形成される（図５ＡのＳ４）。好ましくは、これら３つの絶縁膜を一括して貫くコンタクト孔３０ａが形成される。コンタクト孔３０ａは、好ましくは、後述する有機発光層４３（図６Ｆ参照）の形成において有機発光層４３が形成されるべき領域と、基板１０の厚さ方向において重ならない領域に形成される。そうすることで、前述したように表示ムラの発生が防がれる。コンタクト孔３０ａの形成は、例えばレジストマスクを形成したうえでドライエッチングによって行われる。コンタクト孔３０ａの形成時に、平坦化膜３０における陰極配線２７の上方の部分にも、陰極コンタクト４４ａ（図２Ａ参照）用のコンタクト孔３０ｂも形成される。
【００７４】
図６Ｅに示されるように、コンタクト孔３０ａの内部に金属が埋め込まれると共に、所定の領域に有機発光素子４０（図２Ａ参照）の第１電極４１が形成される（図５ＡのＳ５）。具体的には、例えばスパッタリングなどを用いて、１０ｎｍ厚程度のＩＴＯ膜、及び１００ｎｍ厚程度のＡｇ膜若しくはＡＰＣ膜が積層された下層と、主に１０ｎｍ厚程度のＩＴＯ膜からなる上層が形成される。その結果、コンタクト孔３０ａの内部に金属が埋め込まれると共に、平坦化膜３０の表面に、ＩＴＯ膜、Ａｇ膜若しくはＡＰＣ膜、及びＩＴＯ膜の積層膜が形成される。その後、その積層膜をパターニングすることによって、第１電極４１が形成される。この積層膜は、好ましくは図６Ｅに示されるように、コンタクト孔３０ａと平面視で重ならず且つ有機発光層４３の形成に関して十分な大きさの領域を第１電極４１が有するようにパターニングされる。なお、コンタクト孔３０ａへの金属の埋め込みの際に、コンタクト孔３０ｂが少なくともＩＴＯ膜、及び、Ａｇ膜若しくはＡＰＣ膜で埋め込まれることによって陰極コンタクト４４ａが形成される。
【００７５】
図６Ｆに示されるように、第１電極４１の上に有機発光層４３が形成される（図５ＡのＳ６）。具体的には、第１電極４１の周縁部に絶縁バンク４２が形成される。絶縁バンク４２はＳｉＯ2などの無機絶縁膜でもよいし、ポリイミド又はアクリル樹脂などの有機絶縁膜でもよい。例えばこれらの絶縁膜が平坦化膜３０及び第１電極４１の全面に成膜され、そのパターニングによって第１電極４１の所定の領域が露出される。好ましくは、コンタクト孔３０ａと基板１０の厚さ方向において重ならない、第１電極４１の領域が露出される。絶縁バンク４２は１μｍ程度の高さに形成される。前述したように有機発光層４３の形成において各種の有機材料が積層される。有機材料の積層は例えば真空蒸着によって行われ、その場合、Ｒ、Ｇ、Ｂなどの所望の画素に対応する開口を有する蒸着マスクを介して有機材料が蒸着される。有機発光層４３の表面には、電子の注入性を向上させるＬｉＦなどの層が形成されてもよい。なお、蒸着ではなくインクジェット法などを用いた印刷によって有機発光層４３が形成されてもよい。
【００７６】
図６Ｇに示されるように、有機発光層４３の上に第２電極４４が形成される（図５ＡのＳ７）。第２電極４４は、例えば共蒸着によって薄膜のＭｇ-Ａｇ共晶膜を成膜することによって形成される。第２電極４４は陰極コンタクト４４ａ上にも形成され、陰極コンタクト４４ａを介して陰極配線２７に接続されている。Ｍｇ-Ａｇ共晶膜には、例えばＭｇが９０質量％程度およびＡｇが１０質量％程度の割合で含まれている。第２電極４４は、例えば１０〜２０ｎｍ程度の厚さに形成される。
【００７７】
第２電極４４の上には、第２電極４４及び有機発光層４３を水分又は酸素などから護る被覆層４６（図２Ａ参照）が形成される。被覆層４６は、プラズマＣＶＤ法などを用いてＳｉＯ2又はＳｉＮXなどの無機絶縁膜を成膜することによって形成される。被覆層４６は、好ましくは、その端部が第２無機絶縁膜３３などの無機膜と密着するように形成される。無機膜同士の接合のため両者が密着性良く接合されるからである。そうすることによって、水分などの浸入をより確実に防止することができる。以上の工程を経ることによって、図２Ａに示される有機ＥＬ表示装置１が製造され得る。
【００７８】
〔まとめ〕
（１）本発明の第１実施形態の有機ＥＬ表示装置は、薄膜トランジスタを含む駆動回路が形成された表面を有する基板と、前記駆動回路を覆うことによって前記基板の前記表面を平坦化する平坦化膜と、前記平坦化膜における前記駆動回路と反対方向を向く表面の上に形成され、前記駆動回路と電気的に接続された有機発光素子と、を備え、前記平坦化膜の前記表面は、５０ｎｍ以下の算術平均粗さを有しており、前記薄膜トランジスタは、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極、及び前記薄膜トランジスタのチャネルとなる領域を含んでいて前記ソース電極および前記ドレイン電極と部分的に重ねられた半導体層を有し、前記ドレイン電極を構成する第１導体膜および前記ソース電極を構成する第２導体膜それぞれの一部が所定の方向に沿って交互に並べられており、前記チャネルとなる領域は、前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部との間に挟まれている。
【００７９】
（１）の構成によれば、有機ＥＬ表示装置において、駆動回路の能力をコスト低減も実現し得る構造で高めることができ、しかも表示ムラを少なくすることができる。
【００８０】
（２）上記（１）の有機ＥＬ表示装置において、前記第１導体膜の一部と前記第２導体膜の一部とで挟まれた前記チャネルとなる領域が複数個あり、前記半導体層がアモルファスシリコンからなり、前記チャネルとなる領域における前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部の互いに対向する部分の長さの前記複数個の和をＷ、前記対向する部分における前記第１導体膜と前記第２導体膜との間隔をＬとしたときに、Ｗ／Ｌが５０以上、５００以下であってもよい。その場合、電流駆動能力の高い駆動回路を形成することができる。
【００８１】
（３）上記（１）又は（２）の有機ＥＬ表示装置において、前記第１導体膜及び前記第２導体膜が、それぞれ平面形状で櫛型に形成されると共に、前記第１導体膜及び前記第２導体膜それぞれの櫛歯部分が噛み合うように形成されていてもよい。その場合、第１導体膜の一部と第２導体膜の一部との多くの対向箇所を効率良く形成することができる。
【００８２】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかの有機ＥＬ表示装置において、前記有機発光素子の発光領域が矩形形状に形成され、かつ、前記薄膜トランジスタが前記発光領域の下層に形成されており、前記第１導体膜の前記一部及び前記第２導体膜の前記一部の対向する部分が、前記矩形形状の長辺に沿って形成されていてもよい。その場合、長いチャネル幅を有し、矩形の形状の発光領域もしくは画素内に収まる設計値に近い特性を有するＴＦＴを得ることができる。
【００８３】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかの有機ＥＬ表示装置において、前記ゲート電極が、前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部の互いに対向する部分の長さの範囲の全体に亘って形成されていてもよい。その場合、第１導体膜および第２導体膜の対向する部分の全長を含むチャネル幅の長いＴＦＴを得ることができる。
【００８４】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかの有機ＥＬ表示装置において、前記平坦化膜は、前記駆動回路の上に積層された第１無機絶縁膜、前記第１無機絶縁膜の上に積層された有機絶縁膜、及び、前記有機絶縁膜の上に積層された第２無機絶縁膜を含み、前記第２無機絶縁膜における前記有機絶縁膜と反対方向を向く表面が、２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の表面粗さを有していてもよい。その場合、表示品位に影響し得る表示ムラの効果的な抑制と簡便な製造とが両立され易い。
【００８５】
（７）上記（６）の有機ＥＬ表示装置において、前記第２無機絶縁膜の厚さは、前記有機絶縁膜における前記第２無機絶縁膜を向く表面の凹凸に基づいて変動し、かつ、前記有機絶縁膜の前記表面の全面において前記凹凸の最大高低差の１倍以上、３倍以下であってもよい。その場合、有機絶縁膜が露出されることなく、有機絶縁膜の表面の凹凸が平坦化膜の表面において均され得る。
【００８６】
（８）本発明の第２実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基板の上に、薄膜トランジスタを含む駆動回路を形成する工程と、前記駆動回路の表面に第１無機絶縁膜、有機絶縁膜及び第２無機絶縁膜を形成する工程と、前記第２無機絶縁膜の表面を研磨する工程と、前記第２無機絶縁膜、前記有機絶縁膜及び前記第１無機絶縁膜に、前記薄膜トランジスタに達するコンタクト孔を形成する工程と、前記コンタクト孔の内部に金属を埋め込むと共に、所定の領域に第１電極を形成する工程と、前記第１電極の上に有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層の上に第２電極を形成する工程と、を含み、前記薄膜トランジスタは、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、チャネルとなる領域を含む半導体層と、ドレイン電極を構成する第１導体膜及びソース電極を構成する第２導体膜との積層構造に形成され、前記第１導体膜および前記第２導体膜は、それぞれの一部が所定の方向に沿って交互に並ぶように形成され、前記チャネルとなる領域は、前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部との間に挟まれている。
【００８７】
（８）の構成によれば、駆動能力に優れた駆動回路を有していて表示ムラの少ない有機ＥＬ表示装置を適切に製造することができる。
【００８８】
（９）上記（８）の有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記薄膜トランジスタの形成が、基板上に前記所定の方向に沿って延びるゲート電極を形成する工程と、前記ゲート電極の上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の上に、前記所定の方向に沿って延びるアモルファスシリコンの半導体層を前記ゲート電極をカバーするように形成する工程と、前記所定の方向と交差する方向に沿って延びる複数個の第１部分を有する前記第１導体膜と、前記所定の方向と交差する方向に沿って延びる複数個の第２部分を有する前記第２導体膜を、前記第１部分と前記第２部分とが前記所定の方向に沿って交互に配置されるように形成する工程と、を含んでいてもよい。そうすることによって、ボトムゲート構造（逆スタガ構造の）のＴＦＴを形成することができる。
【００８９】
（１０）上記（８）の有機ＥＬ表示装置の製造方法において、前記薄膜トランジスタの形成が、基板上に前記所定の方向と交差する方向に沿って延びる複数個の第１部分を有する前記第１導体膜と、前記所定の方向と交差する方向に沿って延びる複数個の第２部分を有する前記第２導体膜を、前記第１部分と前記第２部分とが前記所定の方向に沿って交互に配置されるように形成する工程と、前記第１導体膜及び前記第２導体膜の上に前記所定の方向に沿って延びるアモルファスシリコンの半導体層を形成する工程と、前記半導体層の上にゲート絶縁膜を形成する工程と、前記ゲート絶縁膜の上に、前記第１部分と前記第２部分とが対向する部分をカバーするように、前記所定の方向に沿って延びるゲート電極を形成する工程と、を含んでいてもよい。そうすることによって、トップゲート構造（スタガ構造）のＴＦＴを形成することができる。
【００９０】
（１１）上記（８）〜（１０）のいずれかの有機ＥＬ表示装置の製造方法では、前記第１導体膜及び前記第２導体膜を、それぞれ櫛型形状に形成すると共に前記第１導体膜及び前記第２導体膜それぞれの櫛歯部分が噛み合うように形成してもよい。そうすることで、第１導体膜の一部と第２導体膜の一部との多くの対向箇所を効率良く形成することができる。
【００９１】
（１２）上記（８）〜（１１）のいずれかの有機ＥＬ表示装置の製造方法では、前記半導体層と、前記第１導体膜及び前記第２導体膜との間に高不純物濃度の第２半導体層を介在させてもよい。そうすることで、半導体層とドレイン電極およびソース電極との接触抵抗を低くすることができる。
【００９２】
（１３）上記（８）〜（１２）のいずれかの有機ＥＬ表示装置の製造方法では、前記第２無機絶縁膜の形成において、前記有機絶縁膜の表面の凹凸における最大高低差の２倍以上の厚さに前記第２無機絶縁膜を形成し、前記第２無機絶縁膜の前記表面の研磨において、前記研磨による前記第２無機絶縁膜の厚さの減少量が少なくとも部分的に前記最大高低差の１倍以上、２倍未満となるように前記第２無機絶縁膜を研磨してもよい。そうすることで、有機絶縁膜の凹凸に基づいて成膜後の第２無機絶縁膜の表面に現れ得る凹凸を確実に均すことができ、しかも、研磨による有機絶縁膜の露出を略確実に防ぐことができる。
【符号の説明】
【００９３】
１    有機ＥＬ表示装置
２    駆動回路
３    有機ＥＬ表示パネル
１０  基板
２０    薄膜トランジスタ（駆動ＴＦＴ、ＴＦＴ）
２１    半導体層
２１ｃ  チャネルとなる領域
２２    ゲート絶縁膜
２３    ゲート電極
２５    ソース電極
２５ａ  第２導体膜
２５ａ１〜２５ａ６  第２部分（櫛歯部分）
２６    ドレイン電極
２６ａ  第１導体膜
２６ａ１〜２６ａ６  第１部分（櫛歯部分）
３０    平坦化膜
３０ａ、３０ｂ  コンタクト孔
３１    第１無機絶縁膜
３２    有機絶縁膜
３３    第２無機絶縁膜
４０    有機発光素子（ＯＬＥＤ）
４１    第１電極
４３    有機発光層
４４    第２電極
【図１】
2019186809.tif 000003
【図２Ａ】
2019186809.tif 000004
【図２Ｂ】
2019186809.tif 000005
【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
2019186809.tif 000007
【図３Ｂ】
2019186809.tif 000008
【図３Ｃ】
2019186809.tif 000009
【図４Ａ】
2019186809.tif 000010
【図４Ｂ】
2019186809.tif 000011
【図５Ａ】
2019186809.tif 000012
【図５Ｂ】
2019186809.tif 000013
【図６Ａ】
2019186809.tif 000014
【図６Ｂ】
2019186809.tif 000015
【図６Ｃ】
2019186809.tif 000016
【図６Ｄ】
2019186809.tif 000017
【図６Ｅ】
2019186809.tif 000018
【図６Ｆ】
2019186809.tif 000019
【図６Ｇ】
2019186809.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成31年3月8日(2019.3.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタを含む駆動回路が形成された表面を有する基板と、
前記駆動回路を覆うことによって前記基板の前記表面を平坦化する平坦化膜と、
前記平坦化膜における前記駆動回路と反対方向を向く表面の上に形成され、前記駆動回路と電気的に接続された有機発光素子と、
を備え、
前記平坦化膜の前記表面は、５０ｎｍ以下の算術平均粗さを有しており、
前記薄膜トランジスタは、ゲート電極、ドレイン電極、ソース電極、及び前記薄膜トランジスタのチャネルとなる領域を含んでいて前記ソース電極および前記ドレイン電極と部分的に重ねられた半導体層を有し、
前記ドレイン電極を構成する第１導体膜および前記ソース電極を構成する第２導体膜それぞれの一部が所定の方向に沿って交互に並べられており、
前記チャネルとなる領域は、前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部との間に挟まれており、
前記平坦化膜は、前記駆動回路の上に積層された第１無機絶縁膜、前記第１無機絶縁膜の上に積層された有機絶縁膜、及び、前記有機絶縁膜の上に積層された第２無機絶縁膜を含み、
前記第２無機絶縁膜における前記有機絶縁膜と反対方向を向く表面が、２０ｎｍ以上、５０ｎｍ以下の表面粗さを有している、有機ＥＬ表示装置。
【請求項２】
前記第１導体膜の一部と前記第２導体膜の一部とで挟まれた前記チャネルとなる領域が複数個あり、前記半導体層がアモルファスシリコンからなり、前記チャネルとなる領域における前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部の互いに対向する部分の長さの前記複数個の和をＷ、前記対向する部分における前記第１導体膜と前記第２導体膜との間隔をＬとしたときに、Ｗ／Ｌが５０以上、５００以下である、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項３】
前記第１導体膜及び前記第２導体膜が、それぞれ平面形状で櫛型に形成されると共に、前記第１導体膜及び前記第２導体膜それぞれの櫛歯部分が噛み合うように形成されている、請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項４】
前記有機発光素子の発光領域が矩形形状に形成され、かつ、前記薄膜トランジスタが前記発光領域の下層に形成されており、前記第１導体膜の前記一部及び前記第２導体膜の前記一部の対向する部分が、前記矩形形状の長辺に沿って形成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項５】
前記ゲート電極が、前記第１導体膜の前記一部と前記第２導体膜の前記一部の互いに対向する部分の長さの範囲の全体に亘って形成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
【請求項６】
前記第２無機絶縁膜の厚さは、前記有機絶縁膜における前記第２無機絶縁膜を向く表面の凹凸に基づいて変動し、かつ、前記有機絶縁膜の前記表面の全面において前記凹凸の最大高低差の１倍以上、３倍以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ表示装置。
【国際調査報告】
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2019186809.tif 000022
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