(57)【要約】【課題】製造プロセスを簡素化でき、装置の微細化にも有利であり、発光層の劣化の問題もない表示装置及びその製造方法を得る。【解決手段】絶縁膜１０と有機絶縁膜６との間に酸化膜９が形成されている。酸化膜９は、Ａｇ合金から成る金属膜７を酸化したものであり、有機絶縁膜６から絶縁膜１０への水分の伝達を遮断する機能を有している。そのため、有機絶縁膜６から染み出た水分が絶縁膜１０を介して発光層１１に伝わることに起因する発光層１１の劣化を防止できるため、装置の信頼性を高めることができる。【選択図】図９
2006201453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に互いに離間して形成された第１及び第２のスイッチング素子と、
前記第１及び第２のスイッチング素子を覆って前記基板上に形成された第１の絶縁膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成され、前記第１のスイッチング素子に接続された第１の導電膜と、
前記第１の絶縁膜上に形成され、前記第２のスイッチング素子に接続された第２の導電膜と、
前記第１の導電膜と前記第２の導電膜との間において前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、
前記第２の絶縁膜上に形成された第３の絶縁膜と、
前記第１の導電膜上に形成された第１の発光層と、
前記第２の導電膜上に形成された第２の発光層と、
前記第１及び第２の発光層上に形成された第３の導電膜と
を備え、
前記第２の絶縁膜は、前記第１の絶縁膜から前記第３の絶縁膜への水分の伝達を遮断し得る材質から成ることを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の導電膜はそれぞれ、金属膜と、当該金属膜上に積層して形成された透明導電膜とを有しており、
前記第２の絶縁膜の材質は、前記金属膜の材質の酸化物である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
（ａ）第１及び第２のスイッチング素子を、互いに離間して基板上に形成する工程と、
（ｂ）前記第１及び第２のスイッチング素子を覆って、前記基板上に第１の絶縁膜を形成する工程と、
（ｃ）前記第１の絶縁膜上に、前記第１及び第２のスイッチング素子に接続された第１の導電膜を形成する工程と、
（ｄ）前記第１の導電膜を部分的に絶縁化させて第２の絶縁膜を形成することにより、前記第１の導電膜を、前記第１のスイッチング素子に接続された第１部分と、前記第２のスイッチング素子に接続された第２部分とに分離する工程と、
（ｅ）前記第２の絶縁膜上に、第３の絶縁膜を形成する工程と、
（ｆ）前記第１部分上に第１の発光層を形成するとともに、前記第２部分上に第２の発光層を形成する工程と、
（ｇ）前記第１及び第２の発光層上に、第３の導電膜を形成する工程と
を備える、表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記工程（ｃ）は、
（ｃ−１）前記第１の絶縁膜上に、高反射率の金属膜を形成する工程と、
（ｃ−２）前記金属膜上に透明導電膜を積層して形成する工程と
を有し、
前記工程（ｄ）は、
（ｄ−１）エッチングによって前記透明導電膜を部分的に除去することにより、前記金属膜を部分的に露出する工程と、
（ｄ−２）前記工程（ｄ−１）によって露出された部分の前記金属膜を酸化することにより、前記第２の絶縁膜を形成する工程と
を有する、請求項３に記載の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、表示装置及びその製造方法に関し、特に、アクティブマトリクス方式かつトップエミッション型の有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０〜１２は、従来のアクティブマトリクス方式かつトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。図１０を参照して、まず、基板１上にＴＦＴ（thin film transistor）２を形成する。次に、ＴＦＴ２を覆って基板１上に無機絶縁膜３を形成する。次に、無機絶縁膜３上に配線４を形成する。図面では省略したが、配線４はＴＦＴ２に接続されている。次に、配線４を覆って無機絶縁膜３上に無機絶縁膜５を形成する。次に、無機絶縁膜５をパターニングすることにより、配線４の上面を露出する。次に、無機絶縁膜５上に有機絶縁膜６を形成する。次に、有機絶縁膜６をパターニングすることにより、配線４の上面を露出する。次に、高反射率の金属膜７を、有機絶縁膜６上に形成する。金属膜７の材質は、Ａｌ、Ａｇ、又はそれらの合金である。金属膜７は、配線４に接続されている。次に、金属膜７上に透明導電膜８を形成する。
【０００３】
図１１を参照して、次に、所定の開口パターンを有するフォトレジスト５１を、透明導電膜８上に形成する。次に、フォトレジスト５１をエッチングマスクに用いて、透明導電膜８をエッチングする。これにより、透明導電膜８が画素毎に分離される。次に、フォトレジスト５１をエッチングマスクに用いて、金属膜７をエッチングする。これにより、金属膜７が画素毎に分離される。画素毎に分離された透明導電膜８及び金属膜７は、有機ＥＬ表示装置の陽極として機能する。
【０００４】
図１２を参照して、次に、フォトレジスト５１を除去した後に、透明導電膜８上に絶縁膜１０を形成する。図１２に示すように、絶縁膜１０は、有機絶縁膜６の上面に接触している。次に、透明導電膜８上に発光層１１を形成する。次に、有機ＥＬ表示装置の陰極として機能する透明導電膜１２を、発光層１１上及び絶縁膜１０上に形成する。
【０００５】
なお、有機ＥＬ表示装置の構造及びその製造方法に関する技術が、例えば下記特許文献１〜３に開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−７４０７３号公報
【特許文献２】特開２００３−２１７８３４号公報
【特許文献３】特開２００４−１４５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の有機ＥＬ表示装置の製造方法によると、図１１に示した工程で２回のエッチング（透明導電膜８のエッチング及び金属膜７のエッチング）が行われるため、作業効率が悪いという問題がある。
【０００８】
また、同一のフォトレジスト５１をエッチングマスクに用いて、透明導電膜８のエッチングと金属膜７のエッチングとが行われるため、エッチングの制御性やエッチング後の金属膜７の形状が良くなく、装置の微細化の妨げになるという問題もある。
【０００９】
また、従来の有機ＥＬ表示装置によると、図１２に示したように、絶縁膜１０が有機絶縁膜６の上面に接触している。従って、有機絶縁膜６から染み出た水分が絶縁膜１０を介して発光層１１に伝わり、発光層１１を劣化させるという問題がある。
【００１０】
本発明はかかる問題を解決するために成されたものであり、製造プロセスを簡素化でき、装置の微細化にも有利であり、発光層の劣化の問題もない表示装置及びその製造方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１の発明に係る表示装置は、基板と、前記基板上に互いに離間して形成された第１及び第２のスイッチング素子と、前記第１及び第２のスイッチング素子を覆って前記基板上に形成された第１の絶縁膜と、前記第１の絶縁膜上に形成され、前記第１のスイッチング素子に接続された第１の導電膜と、前記第１の絶縁膜上に形成され、前記第２のスイッチング素子に接続された第２の導電膜と、前記第１の導電膜と前記第２の導電膜との間において前記第１の絶縁膜上に形成された第２の絶縁膜と、前記第２の絶縁膜上に形成された第３の絶縁膜と、前記第１の導電膜上に形成された第１の発光層と、前記第２の導電膜上に形成された第２の発光層と、前記第１及び第２の発光層上に形成された第３の導電膜と
を備え、前記第２の絶縁膜は、前記第１の絶縁膜から前記第３の絶縁膜への水分の伝達を遮断し得る材質から成ることを特徴とする。
【００１２】
第２の発明に係る表示装置の製造方法は、（ａ）第１及び第２のスイッチング素子を、互いに離間して基板上に形成する工程と、（ｂ）前記第１及び第２のスイッチング素子を覆って、前記基板上に第１の絶縁膜を形成する工程と、（ｃ）前記第１の絶縁膜上に、前記第１及び第２のスイッチング素子に接続された第１の導電膜を形成する工程と、（ｄ）前記第１の導電膜を部分的に絶縁化させて第２の絶縁膜を形成することにより、前記第１の導電膜を、前記第１のスイッチング素子に接続された第１部分と、前記第２のスイッチング素子に接続された第２部分とに分離する工程と、（ｅ）前記第２の絶縁膜上に、第３の絶縁膜を形成する工程と、（ｆ）前記第１部分上に第１の発光層を形成するとともに、前記第２部分上に第２の発光層を形成する工程と、（ｇ）前記第１及び第２の発光層上に、第２の導電膜を形成する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１３】
第１の発明に係る表示装置によれば、発光層の劣化を防止することができる。
【００１４】
第２の発明に係る表示装置の製造方法によれば、製造プロセスを簡素化でき、装置の微細化にも有利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
図１〜９は、本発明の実施の形態に係るアクティブマトリクス方式かつトップエミッション型の有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【００１７】
図１を参照して、まず、ＴＦＴ２等のスイッチング素子を、各画素に対応させて基板１上に形成する。図１では、図面が煩雑になることを避けるため、ＴＦＴ２を簡略化して示している。基板１は、ガラス基板、シリコン基板、又はプラスチック基板等である。次に、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等の無機絶縁膜３を、ＴＦＴ２を覆って基板１の上面上に形成する。
【００１８】
次に、スパッタ法によってモリブデン−アルミニウム−モリブデンの３層構造を有する導電膜を全面的に形成した後、その導電膜を写真製版法及びエッチング法によってパターニングすることにより、配線４を形成する。図示は省略したが、配線４はＴＦＴ２に接続されており、また、ＴＦＴ２と外部駆動回路とを接続するための他の配線が配線４とともに形成される。配線４の材質は、上記の例のほかに、Ａｌ（アルミニウム），Ｃｒ（クロム），Ｗ（タングステン），Ｍｏ（モリブデン）の単層膜又はこれらの積層膜であってもよい。
【００１９】
次に、窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）等の無機絶縁膜を全面的に形成した後、その無機絶縁膜を、配線４の上面が露出するように写真製版法及びエッチング法によってパターニングすることにより、無機絶縁膜５を形成する。
【００２０】
図２を参照して、次に、感光性アクリル系樹脂又は感光性ポリイミド等の有機絶縁膜を全面的に形成した後、その有機絶縁膜を、配線４の上面が露出するように写真製版法及び現像液処理によってパターニングすることにより、第１の絶縁膜である有機絶縁膜６を形成する。
【００２１】
図３を参照して、次に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、Ｐｄ（パラジウム）及びＣｕ（銅）を含有したＡｇ（銀）合金から成る金属膜７を、全面的に形成する。具体的には、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金から成るターゲットを用いて、Ａｒ（アルゴン）ガスによってスパッタリングを行う。スパッタ条件は、流量１００ｓｃｃｍ、圧力０．１４Ｐａ、電力０．５ｋｗ、温度２３℃とした。膜厚に関しては、十分な反射率を得るためには５０ｎｍ以上の膜厚が必要であるが、厚くなりすぎると膜の表面に突起が発生して平滑性が悪くなり、陽極と陰極とがショートして発光しなくなる。そこで、本実施の形態では金属膜７の膜厚を１００ｎｍとした。金属膜７の材質は、Ａｇ合金のほかに、Ａｇ、Ａｌ、又はＡｌ合金等であってもよい。図３に示すように、金属膜７は配線４の上面に接触している。従って、金属膜７は、配線４を介してＴＦＴ２に接続されている。
【００２２】
図４を参照して、次に、ＤＣマグネトロンスパッタ法により、ＩＴＯ（indium-tin oxide：酸化インジウム−酸化スズ）から成る透明導電膜８を、金属膜７上に全面的に形成する。具体的には、ＩＴＯ合金から成るターゲットを用いて、ＡｒとＯ2との混合ガス（Ｏ2濃度３％）によってスパッタリングを行う。スパッタ条件は、流量６０ｓｃｃｍ、圧力０．１４Ｐａ、電力０．４ｋｗ、温度２３℃、膜厚１００ｎｍとした。透明導電膜８の材質は、ＩＴＯのほかに、ＩＺＯ（indium-zinc oxide：酸化インジウム−酸化亜鉛）又はＺｎＯ2（酸化亜鉛）等であってもよい。
【００２３】
図５を参照して、次に、写真製版法によって、所定の開口パターンを有するフォトレジスト５０を、透明導電膜８上に形成する。次に、フォトレジスト５０をエッチングマスクに用いて透明導電膜８をエッチングする。これにより、透明導電膜８が画素毎に分離され、また、金属膜７の上面が部分的に露出する。
【００２４】
図６を参照して、次に、フォトレジスト５０を除去した後、ＵＶ−オゾン処理等の酸化処理を行う。ＵＶ−オゾン処理の条件は、温度２３℃、時間４ｍｉｎとした。これにより、図５に示したパターニング工程で露出された部分の金属膜７が酸化されて、酸化膜９が形成される。酸化膜９は電気的に絶縁性であるため、酸化膜９によって、金属膜７が画素毎に分離される。言い換えると、金属膜７と、金属膜７上に形成された透明導電膜８との積層膜が、酸化膜９を挟んで画素毎に形成される。酸化処理としては、ＵＶ−オゾン処理のほかに、Ｏ2プラズマ処理又は過酸化水素処理等であってもよい。また、この酸化処理によって透明導電膜８も酸化され、その結果、透明導電膜８の仕事関数が増加する。具体的に、透明導電膜８の仕事関数は、酸化処理前は４．７ｅＶであり、酸化処理後は５．０ｅＶである。透明導電膜８の仕事関数が増加することにより、透明導電膜８から後述する正孔輸送層への正孔注入効率が高まるため、後述する発光層１１の発光特性が向上する。発光層１１の発光特性が向上するので、高輝度の表示光を得ることができる。
【００２５】
画素毎に分離された金属膜７及び透明導電膜８は、有機ＥＬ表示装置の陽極として機能する。
【００２６】
図７を参照して、次に、感光性ポリイミド又は感光性の有機系アクリル樹脂等から成る絶縁膜を全面的に形成した後、その絶縁膜を写真製版法及び現像液処理によってパターニングすることにより、絶縁膜１０を形成する。絶縁膜１０は、互いに隣接する画素同士を分離するためのものであり、絶縁膜１０が形成されていない領域が発光領域として規定される。
【００２７】
図８を参照して、次に、マスク蒸着法によって、発光領域における透明導電膜８上に発光層１１を形成する。発光層１１の形成にあたっては、正孔輸送層、発光層、及び電子注入層が、真空状態を保ったままこの順に成膜される。本実施の形態では、正孔輸送層として膜厚２０ｎｍのビス[（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル]ベンジジン（α−ＮＰＤ）を形成し、発光層として膜厚５０ｎｍの８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ）を形成し、電子注入層として膜厚６０ｎｍのバソクプロインを形成した。なお、発光層１１は３層構造に限らず、何層であってもよい。
【００２８】
図９を参照して、次に、スパッタ法によって、ＩＴＯ、ＩＺＯ、又はＺｎＯ2等から成る透明導電膜１２を、全面的に形成する。透明導電膜１２は、有機ＥＬ表示装置の陰極として機能する。
【００２９】
本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法によれば、図６に示したように、金属膜７は、エッチングではなく酸化処理によって、画素毎に分離される。従って、図１１に示したように金属膜７をエッチングによって画素毎に分離する従来の有機ＥＬ表示装置の製造方法と比較すると、エッチングの回数を削減することができる。その結果、製造プロセスを簡素化でき、製造コストの低減を図ることができる。
【００３０】
また、エッチングの制御性やエッチング形状が良くない、高反射率の金属膜７をエッチングする必要がなく、エッチングの制御性が良い透明導電膜８のみをエッチングすればよいため、装置の微細化が可能となる。
【００３１】
また、図９に示した本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置によれば、絶縁膜１０と有機絶縁膜６との間に酸化膜９が形成されている。酸化膜９は、Ａｇ合金から成る金属膜７を酸化したものであり、有機絶縁膜６から絶縁膜１０への水分の伝達を遮断する機能を有している。そのため、本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置によれば、図１２に示した従来の有機ＥＬ表示装置とは異なり、有機絶縁膜６から染み出た水分が絶縁膜１０を介して発光層１１に伝わることに起因する発光層１１の劣化を防止できるため、装置の信頼性を高めることができる。
【００３２】
さらに、酸化処理を行うことで透明導電膜８の仕事関数が増加するため、透明導電膜８から正孔輸送層への正孔注入効率が高まる。よって、発光層１１の発光特性が向上するため、高輝度の表示光を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１０】従来の有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１１】従来の有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【図１２】従来の有機ＥＬ表示装置の製造方法を工程順に示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  基板、２  ＴＦＴ、３，５  無機絶縁膜、４  配線、６  有機絶縁膜、７  金属膜、８，１２  透明導電膜、９  酸化膜、１０  絶縁膜、１１  発光層。
【図１】
2006201453.tif 000003
【図２】
2006201453.tif 000004
【図３】
2006201453.tif 000005
【図４】
2006201453.tif 000006
【図５】
2006201453.tif 000007
【図６】
2006201453.tif 000008
【図７】
2006201453.tif 000009
【図８】
2006201453.tif 000010
【図９】
2006201453.tif 000011
【図１０】
2006201453.tif 000012
【図１１】
2006201453.tif 000013
【図１２】
2006201453.tif 000014