(57)【要約】【課題】外部からの水分や酸素などの浸透を防止し、大型表示装置への適用が容易であり、量産性に優れた有機発光表示装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】ゲート電極、ゲート電極と絶縁された活性層、ゲート電極と絶縁され、活性層にコンタクトされるソース及びドレイン電極、及びソース電極及びドレイン電極と活性層との間に介在された絶縁層を備える薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタに電気的に連結された有機発光素子と、を備え、絶縁層は、活性層に接する第１絶縁層と、第１絶縁層上に金属酸化物で形成された第２絶縁層と、を備える有機発光表示装置及びその製造方法である。【選択図】図２
2011097022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極、前記ゲート電極と絶縁された活性層、前記ゲート電極と絶縁され、前記活性層にコンタクトされるソース及びドレイン電極、及び前記ソース電極及びドレイン電極と前記活性層との間に介在された絶縁層を備える薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタに電気的に連結された有機発光素子と、を備え、
前記絶縁層は、
前記活性層に接する第１絶縁層と、
前記第１絶縁層上に金属酸化物で形成された第２絶縁層と、を備える有機発光表示装置。
【請求項２】
第２絶縁層は、その厚さに対して金属含量の勾配を有することを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項３】
前記金属含量は、前記第１絶縁層に向かって低くなることを特徴とする請求項２に記載の有機発光表示装置。
【請求項４】
前記金属は、アルミニウムまたはチタンであることを特徴とする請求項３に記載の有機発光表示装置。
【請求項５】
前記第２絶縁層上に、金属酸化物または金属窒化物で形成された第３絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記第３絶縁層上に備えられた第４絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の有機発光表示装置。
【請求項７】
前記第３絶縁層は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタンまたは窒化チタンを含むことを特徴とする請求項５に記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
前記第２絶縁層と第３絶縁層との間に金属層がさらに介在されたことを特徴とする請求項５に記載の有機発光表示装置。
【請求項９】
前記金属層は、アルミニウムまたはチタンで形成されたことを特徴とする請求項８に記載の有機発光表示装置。
【請求項１０】
前記活性層は、酸化物半導体で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項１１】
前記第１絶縁層は、酸化シリコンで形成されたことを特徴とする請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項１２】
基板上にゲート電極を形成するステップと、
前記基板上に前記ゲート電極を覆うゲート絶縁層を形成するステップと、
前記ゲート絶縁層上に活性層を形成するステップと、
前記活性層の少なくともチャネル領域を覆う絶縁層を形成するステップと、
前記絶縁層上に前記活性層とコンタクトされるソース及びドレイン電極を形成するステップと、
前記ソース及びドレイン電極のうち一つと電気的に連結された有機発光素子を形成するステップと、を含み、
前記絶縁層を形成するステップは、
前記活性層の少なくともチャネル領域を覆う第１絶縁層を形成するステップと、
前記第１絶縁層上に金属酸化物で形成された第２絶縁層を形成するステップと、を含む有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１３】
前記第２絶縁層を形成するステップは、
前記第１絶縁層上に金属層を形成するステップと、
少なくとも前記金属層に対して熱処理して、前記金属層の前記第１絶縁層に接する一部を金属酸化物で形成して前記第２絶縁層とするステップと、を含むことを特徴とする請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１４】
第２絶縁層は、その厚さに対して金属含量の勾配を有することを特徴とする請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１５】
前記金属含量は、前記第１絶縁層に向かって低くなることを特徴とする請求項１４に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記金属は、アルミニウムまたはチタンであることを特徴とする請求項１４に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第２絶縁層上に、金属酸化物または金属窒化物で形成された第３絶縁層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第３絶縁層を形成するステップは、
前記第１絶縁層上に金属層を形成するステップと、
前記金属層の前記第１絶縁層とは反対側の表面を酸化または窒化させて、前記金属層の一部を第３絶縁層で形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記第３絶縁層上に備えられた第４絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記第３絶縁層は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタンまたは窒化チタンを含むことを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２１】
前記第２絶縁層と第３絶縁層との間に金属層がさらに介在されたことを特徴とする請求項１７に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２２】
前記金属層は、アルミニウムまたはチタンで形成されたことを特徴とする請求項２１に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２３】
前記活性層は、酸化物半導体で形成されたことを特徴とする請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２４】
前記第１絶縁層は、酸化シリコンで形成されたことを特徴とする請求項１２に記載の有機発光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、有機発光表示装置及びその製造方法に係り、特に薄膜トランジスタを備えた有機発光表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブマトリックス型の有機発光表示装置は、各画素ごとに薄膜トランジスタ及びそれに連結された有機発光素子を備える。
【０００３】
前記薄膜トランジスタの活性層は、非晶質シリコンやポリシリコンで形成されるが、その他にも、最近、酸化物半導体でも形成しようとする試みがある。
【０００４】
しかし、前記酸化物半導体は、外部からの水分や酸素などの浸透によって、しきい電圧、Ｓ−ファクタなどの性質が容易に変わる。また、かかる水分や酸素などによるしきい電圧の変化の問題は、薄膜トランジスタの駆動中にゲート電極のＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）バイアスによってさらに加速されて、実際にＤＣ安定性が酸化物半導体の使用に最も大きい問題点として持ち上がっている状況である。
【０００５】
酸化物半導体の水分または酸素に対するバリヤー特性を強化させるために、ＡｌＯｘまたはＴｉＮなどの膜を適用することもあるが、それらの膜は、反応性スパッタリング法や原子層堆積法（Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＡＬＤ）で作製されねばならないため、大型基板への適用が困難である。また、量産性も非常に低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、前記のような問題を解決するためのものであって、外部からの水分や酸素などの浸透を防止できる薄膜トランジスタを備えた有機発光表示装置及びその製造方法を提供するところにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、大型表示装置への適用が容易であり、かつ量産性に優れた有機発光表示装置及びその製造方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、ゲート電極、前記ゲート電極と絶縁された活性層、前記ゲート電極と絶縁され、前記活性層にコンタクトされるソース及びドレイン電極、及び前記ソース電極及びドレイン電極と前記活性層との間に介在された絶縁層を備える薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタに電気的に連結された有機発光素子と、を備え、前記絶縁層は、前記活性層に接する第１絶縁層と、前記第１絶縁層上に金属酸化物で形成された第２絶縁層と、を備える有機発光表示装置を提供する。
【０００９】
第２絶縁層は、その厚さに対して金属含量の勾配を有する。
【００１０】
前記金属含量は、前記第１絶縁層に向かって低くなる。
【００１１】
前記金属は、アルミニウムまたはチタンである。
【００１２】
前記第２絶縁層上に、金属酸化物または金属窒化物で形成された第３絶縁層をさらに備える。
【００１３】
前記第３絶縁層上に備えられた第４絶縁層をさらに備える。
【００１４】
前記第３絶縁層は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタンまたは窒化チタンを含む。
【００１５】
前記第２絶縁層と第３絶縁層との間に金属層がさらに介在される。
【００１６】
前記金属層は、アルミニウムまたはチタンで形成される。
【００１７】
前記活性層は、酸化物半導体で形成される。
【００１８】
前記第１絶縁層は、酸化シリコンで形成される。
【００１９】
本発明は、また、前記目的を達成するために、基板上にゲート電極を形成するステップと、前記基板上に前記ゲート電極を覆うゲート絶縁層を形成するステップと、前記ゲート絶縁層上に活性層を形成するステップと、前記活性層の少なくともチャネル領域を覆う絶縁層を形成するステップと、前記絶縁層上に前記活性層とコンタクトされるソース及びドレイン電極を形成するステップと、前記ソース及びドレイン電極のうち一つと電気的に連結された有機発光素子を形成するステップと、を含み、前記絶縁層を形成するステップは、前記活性層の少なくともチャネル領域を覆う第１絶縁層を形成するステップと、前記第１絶縁層上に金属酸化物で形成された第２絶縁層を形成するステップと、を含む有機発光表示装置の製造方法を提供する。
【００２０】
前記第２絶縁層を形成するステップは、前記第１絶縁層上に金属層を形成するステップと、少なくとも前記金属層に対して熱処理して、前記金属層の前記第１絶縁層に接する一部を金属酸化物で形成して前記第２絶縁層とするステップと、を含む。
【００２１】
第２絶縁層は、その厚さに対して金属含量の勾配を有する。
【００２２】
前記金属含量は、前記第１絶縁層に向かって低くなる。
【００２３】
前記金属は、アルミニウムまたはチタンである。
【００２４】
前記第２絶縁層上に、金属酸化物または金属窒化物で形成された第３絶縁層を形成するステップをさらに含む。
【００２５】
前記第３絶縁層を形成するステップは、前記第１絶縁層上に金属層を形成するステップと、前記金属層の前記第１絶縁層の反対側の表面を酸化または窒化させて、前記金属層の一部を第３絶縁層で形成するステップと、を含む。
【００２６】
前記第３絶縁層上に備えられた第４絶縁層をさらに備える。
【００２７】
前記第３絶縁層は、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタンまたは窒化チタンを含む。
【００２８】
前記第２絶縁層と第３絶縁層との間に金属層がさらに介在される。
【００２９】
前記金属層は、アルミニウムまたはチタンで形成される。
【００３０】
前記活性層は、酸化物半導体で形成される。
【００３１】
前記第１絶縁層は、酸化シリコンで形成される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、前記絶縁層の活性層に対するバリヤー効果をさらに向上させることができ、これによって、水分や酸素から活性層を十分に保護することができる。
【００３３】
また、バリヤー特性に優れたＡｌＯｘまたはＴｉＮなどの膜を反応性スパッタリング法やＡＬＤ法で作製しないため、大型基板への適用が容易であり、かつ量産性をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の望ましい一実施形態による有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。
【図２】図１のＡ部分についての一実施形態を示す断面図である。
【図３】図１のＡ部分についての他の実施形態を示す断面図である。
【図４】図１のＡ部分についてのさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図５】図１のＡ部分についてのさらに他の実施形態を示す断面図である。
【図６Ａ】図２による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【図６Ｂ】図２による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【図６Ｃ】図２による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【図６Ｄ】図２による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【図６Ｅ】図２による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【図７Ａ】図４による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【図７Ｂ】図４による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【図７Ｃ】図４による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【図７Ｄ】図４による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【図７Ｅ】図４による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付された図面を参照して、本発明による望ましい実施形態を詳細に説明すれば、次の通りである。
【００３６】
図１は、本発明の望ましい一実施形態による有機発光表示装置を概略的に示す断面図である。
【００３７】
図１を参照すれば、基板１上に薄膜トランジスタ２及び有機発光素子３が備えられる。図１は、有機発光表示装置の一画素の一部を示したものであって、本発明の有機発光表示装置は、かかる画素が複数個存在する。
【００３８】
前記薄膜トランジスタ２は、基板１上に形成されたゲート電極２１、このゲート電極２１を覆うゲート絶縁層２２、ゲート絶縁層２２上に形成された活性層２３、活性層２３を覆うようにゲート絶縁層２２上に形成された絶縁層２４、絶縁層２４上に形成されて活性層２３とコンタクトされるソース電極２５及びドレイン電極２６を備える。図１には、ボトムゲート構造の薄膜トランジスタ２を例示したが、本発明の権利範囲は、必ずしもこれに限定されるものではなく、トップゲート構造の薄膜トランジスタにも適用可能であることはいうまでもない。
【００３９】
基板１上には、酸化シリコンなどの無機物でバッファ層（図示せず）がさらに形成されている。
【００４０】
かかる基板１上に形成されたゲート電極２１は、導電性金属で単層あるいは複数層で形成される。前記ゲート電極２１は、モリブデンを含む。
【００４１】
ゲート絶縁層２２は、酸化シリコン、酸化タンタル、または酸化アルミニウムなどで形成されるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。
【００４２】
ゲート絶縁層２２上には、パターニングされた活性層２３が形成される。前記活性層２３は、酸化物半導体で形成される。例えば、Ｇ−Ｉ−Ｚ−Ｏ層［ａ（Ｉｎ２Ｏ３）ｂ（Ｇａ２Ｏ３）ｃ（ＺｎＯ）層］（ａ，ｂ，ｃは、それぞれａ≧０、ｂ≧０、ｃ＞０の条件を満足させる実数）でありうる。
【００４３】
かかる活性層２３を覆うように絶縁層２４が形成される。前記絶縁層２４は、特に活性層２３のチャネル２３ａを保護するためのものであって、図１に示すように、前記絶縁層２４は、ソース及びドレイン電極２５，２６とコンタクトされる領域を除いた活性層２３の全体を覆うようにするが、必ずしもこれに限定されるものではなく、図示していないが、チャネル２３ａの上部にのみ形成されてもよい。
【００４４】
絶縁層２４上には、ソース電極２５及びドレイン電極２６が前記活性層２３とコンタクトされるように形成される。
【００４５】
そして、前記絶縁層２４上には、このソース電極２５及びドレイン電極２６を覆うようにパッシベーション層２７が形成され、このパッシベーション層２７上には、ドレイン電極２６とコンタクトされた有機発光素子３の第１電極３１が形成される。
【００４６】
前記パッシベーション層２７上には、前記第１電極３１の一部を露出させる画素定義膜２８が形成され、画素定義膜２８に露出された第１電極３１の上部に有機層３２及び第２電極３３が形成される。
【００４７】
前記第１電極３１は、各画素別にパターニングされるように備えられる。
【００４８】
第２電極３３の方向に画像を具現する前面発光型構造の場合、前記第１電極３１は、反射型電極でありうる。このために、Ａｌ，Ａｇなどの合金で形成された反射膜を備えるようにする。
【００４９】
前記第１電極３１をアノード電極として使用する場合、仕事関数（絶対値）の高いＩＴＯ，ＩＺＯ，ＺｎＯなどの金属酸化物からなる層を備えるようにする。前記第１電極３１をカソード電極として使用する場合には、Ａｇ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｎｄ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｌｉ，Ｃａなどの仕事関数（絶対値）の低い高導電性の金属を使用する。したがって、この場合には、前述した反射膜は不要になる。
【００５０】
前記第２電極３３は、光透過型電極でありうる。このために、Ａｇ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｐｔ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｎｄ，Ｉｒ，Ｃｒ，Ｌｉ，Ｃａなどを薄膜で形成した半透過反射膜を備えるか、またはＩＴＯ，ＩＺＯ，ＺｎＯなどの光透過性の金属酸化物を含む。前記第１電極３１をアノードとする場合、第２電極３３はカソードとし、前記第１電極３１をカソードとする場合、前記第２電極３３はアノードとする。
【００５１】
前記第１電極３１と第２電極３３との間に介在された有機層３２は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、電子輸送層などが全部または選択的に積層されて備えられる。ただし、発光層は必須的に備える。
【００５２】
正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔注入物質及び／または正孔輸送物質を真空熱蒸着、またはスピンコーティングして形成する。
【００５３】
前記正孔注入物質としては、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）などのフタロシアニン化合物、またはスターバスト型アミン類であるＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＰＢなどを使用できる。
【００５４】
【化１】
2011097022.tif 000003
【００５５】
前記正孔輸送物質は、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法のような方法により形成できる。前記正孔輸送物質は、特に制限されず、Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ′−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）などが使われる。
【００５６】
【化２】
2011097022.tif 000004
【００５７】
電子注入層及び電子輸送層は、電子注入物質及び電子輸送物質が全部または選択的に積層されて備えられる。
【００５８】
前記電子注入物質は、ＬｉＦ，ＮａＣｌ，ＣｓＦ，Ｌｉ２Ｏ，ＢａＯ，Ｌｉｑなどの物質を利用できる。
【００５９】
【化３】
2011097022.tif 000005
【００６０】
前記電子輸送物質は、特に制限されず、トリス（８−ヒドロキシ−キノリナト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を利用できる。
【００６１】
発光層と電子輸送層との間には、正孔阻止用物質を使用して正孔阻止層を選択的に形成できる。この時、使われる正孔阻止層形成用物質は特別に制限されないが、電子輸送能を有し、かつ発光化合物より高いイオン化ポテンシャルを有さねばならず、代表的にＢａｌｑ，ＢＣＰ，ＴＰＢＩなどが使われる。
【００６２】
【化４】
2011097022.tif 000006
【００６３】
前記発光層は、ホスト物質及びドーパント物質を含む。
【００６４】
前記ホスト物質としては、Ａｌｑ３、９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＡＮＤ）、３−Ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、４，４′−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４′−ジメチルフェニル（ＤＰＶＢｉ）、４，４′−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４′−ジメチルフェニル（ｐ−ＤＭＤＰＶＢｉ）、Ｔｅｒｔ（９，９−ジアリールフルオレン）（ＴＤＡＦ）、２−（９，９′−スピロビフルオレン−２−イル）−９，９′−スピロビフルオレン（ＢＳＤＦ）、２，７−ビス（９，９′−スピロビフルオレン−２−イル）−９，９′−スピロビフルオレン（ＴＳＤＦ）、ビス（９，９−ジアリールフルオレン）（ＢＤＡＦ）、４，４′−ビス（２，２−ジフェニル−エテン−１−イル）−４，４′−ジ−（ｔｅｒｔ−ブチル）フェニル（ｐ−ＴＤＰＶＢｉ）、１，３−ビス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｍＣＰ）、１，３，５−トリス（カルバゾール−９−イル）ベンゼン（ｔＣＰ）、４，４′，４"−トリス（カルバゾール−９−イル）トリフェニルアミン（ＴｃＴａ）、４，４′−ビス（カルバゾール−９−イル）ビフェニル（ＣＢＰ）、４，４′−ビス（９−カルバゾリル）−２，２′−ジメチル−ビフェニル（ＣＢＤＰ）、４，４′−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ジメチル−フルオレン（ＤＭＦＬ−ＣＢＰ）、４，４′−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）フルオレン（ＦＬ−４ＣＢＰ）、４，４′−ビス（カルバゾール−９−イル）−９，９−ジ−トリル−フルオレン（ＤＰＦＬ−ＣＢＰ）、９，９−ビス（９−フェニル−９Ｈ−カルバゾール）フルオレン（ＦＬ−２ＣＢＰ）などが使われる。
【００６５】
前記ドーパント物質としては、４，４′−ビス［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）、９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＡＤＮ）、３−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）などが使われる。
【００６６】
【化５】
2011097022.tif 000007
【００６７】
図示していないが、前記第２電極３３上には、保護層がさらに形成され、ガラスなどによる密封が行われる。
【００６８】
かかる本発明において、前記絶縁層２４は、図２に示したように構成される。図２は、図１のＡ部分の一実施形態を示したものである。
【００６９】
図２に示すように、前記絶縁層２４は、前記活性層２３に接する第１絶縁層２４２、前記第１絶縁層２４２上に備えられた第２絶縁層２４４、前記第２絶縁層２４４上に備えられた第３絶縁層２４６、及び前記第３絶縁層２４６上に備えられた第４絶縁層２４８を備える。
【００７０】
前記第１絶縁層２４２は、ＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やスパッタリング法で成膜されたＳｉＯｘなどの酸化膜で構成される。この酸化膜は、後述するように、金属層の成膜による汚染から活性層２３を保護し、また、今後熱処理による金属の拡散を可能にする目的がある。
【００７１】
前記第２絶縁層２４４は、金属酸化物で形成されるが、その厚さに対して金属含量の勾配を有しうる。
【００７２】
そして、このとき、前記第２絶縁層２４４の金属含量は、前記第１絶縁層２４２へ行くほど濃度が低くなりうる。したがって、前記第２絶縁層２４４での金属含量は、第３絶縁層２４６と接する部分が最も高く、前記第１絶縁層２４２と接する部分が最も低い。
【００７３】
前記金属は、アルミニウムまたはチタンであるが、これによって、前記第２絶縁層２４４は、酸化シリコンにアルミニウムまたはチタンの含量がその厚さによって濃度の勾配を有するように拡散されて形成されうる。
【００７４】
前記第３絶縁層２４６は、金属酸化物または金属窒化物であるが、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタンまたは窒化チタンを含む。
【００７５】
前記第３絶縁層２４６上に備えられた第４絶縁層２４８は、第１絶縁層２４２のように酸化シリコンで形成される。
【００７６】
このように、本発明の絶縁層２４は、第１絶縁層２４２ないし第４絶縁層２４８の積層構造によって、酸化シリコンまたは窒化シリコンの単一膜で形成される従来の絶縁層に比べて、活性層２３に対するバリヤー効果が高く、水分や酸素から活性層２３を十分に保護できる。また、後述するように、第１絶縁層２４２ないし第４絶縁層２４８の形成方法が簡単であるので、大面積のディスプレイの具現にさらに適している。
【００７７】
図３は、図１のＡ部分についての他の実施形態を示す断面図である。
【００７８】
図３による実施形態は、前記図２による実施形態から第４絶縁層２４８を省略した構造となる。第１絶縁層２４２ないし第３絶縁層２４６の積層によりバリヤー機能が十分である場合、このように、第４絶縁層２４８の成膜は省略しうる。
【００７９】
図４は、図１のＡ部分についてのさらに他の実施形態を示す断面図である。
【００８０】
図４による実施形態は、図２による実施形態に加えて、第２絶縁層２４４と第３絶縁層２４６との間に金属層２４５が介在される。この金属層２４５は、アルミニウムまたはチタンなどを含む。この金属層２４５の介在によって、前記絶縁層２４のバリヤー特性はさらに向上する。
【００８１】
詳細に図示していないが、前記金属層２４５は、図１に示すように、ソース電極２５及びドレイン電極２６と接する部分には形成させないことが望ましい。これは、後述するように、金属層に対する酸化または窒化処理時に、金属層２４５のエッジまで酸化または窒化させることによって可能である。
【００８２】
図５は、図１のＡ部分についてのさらに他の実施形態を示す断面図である。
【００８３】
図５による実施形態は、図３による実施形態に加えて、第２絶縁層２４４と第３絶縁層２４６との間に金属層２４５が介在されたものであって、詳細な説明は、前述した図４による実施形態と同様である。
【００８４】
また、図示していないが、前述した金属層２４５に対して、後述する第１絶縁層への拡散のみが可能な厚さに形成する場合、前記絶縁層は、第１絶縁層及び第２絶縁層のみで備えられることもある。
【００８５】
次いで、かかる本発明の絶縁層２４についての製造方法を具体的に説明する。
【００８６】
図６Ａないし図６Ｅは、図２による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【００８７】
まず、図１のように、パターニングされた活性層２３を覆うように、第１絶縁層２４２を成膜する（図６Ａ参照）。第１絶縁層２４２は、酸化シリコンをＰＥＣＶＤやスパッタリング法で成膜する。前述したように、この第１絶縁層２４２は、以後の金属層２４５の成膜による汚染から活性層２３を保護し、また、今後熱処理による金属の拡散を可能にする目的がある。
【００８８】
次いで、図６Ｂに示すように、前記第１絶縁層２４２上に金属層２４５を成膜する。この金属層２４５は、アルミニウムやチタンなどで形成するが、これは、その酸化膜や窒化膜がしっかりしているためである。この金属層２４５の厚さは約５０Åに構成されるが、必ずしもこれに限定されるものではない。
【００８９】
次いで、前記金属層２４５の上側の一部を、図６Ｃに示すように第３絶縁層２４６に変換させる。これは、前記金属層２４５を酸素雰囲気で熱処理することによって金属酸化物で形成させるか、またはＮ２プラズマ処理を通じて金属窒化物で形成させるものである。具体的に、前記第３絶縁層２４６は、ＡｌＯｘやＴｉＮのようにバリヤー特性が良好な膜で形成でき、前述した５０Åの金属層２４５の厚さのうち上部の約２０Åに対して形成できる。
【００９０】
この状態で約２５０℃ないし３５０℃の追加熱処理を進めれば、図６Ｄに示すように、残留した金属層２４５の金属が第１絶縁層２４２の酸化物内に拡散し、これによって、互いに接している第１絶縁層２４２の上部及び金属層２４５が、金属含量の勾配を有する金属酸化物からなる第２絶縁層２４４に変わる。結果的に、図６Ｄに示すように、３層膜の形態となり、純粋な金属からなる金属層はなくなる。かかる熱処理は、前述した窒化または酸化処理による第３絶縁層２４６の形成工程前に行って、第２絶縁層２４４を先に形成してもよく、以後、第３絶縁層２４６の形成のための窒化または酸化処理を行わずに、第３絶縁層２４６を形成しなくてもよい。
【００９１】
次いで、選択的に厚さや生産性を向上させるために、前記三重膜上にＰＥＣＶＤやスパッタリング法などで酸化シリコンで第４絶縁層２４８を成膜することもできる（図６Ｅ参照）。
【００９２】
本発明は、このように、バリヤー特性に優れたＡｌＯｘまたはＴｉＮなどの膜を反応性スパッタリング法やＡＬＤ法で作製しないため、大型基板への適用がさらに容易であり、量産性をさらに向上させる。
【００９３】
図７Ａないし図７Ｅは、図４による実施形態の製造方法を順次に示す断面図である。
【００９４】
図７Ａないし図７Ｅによる実施形態は、図７Ａないし図７Ｃまでの工程は、図６Ａないし図６Ｃと同様である。次いで、金属層２４５に対する熱処理により第２絶縁層２４４を形成する時、残留した金属層２４５の全部を第１絶縁層２４２に拡散させるものではなく、一部を残すことによって、第２絶縁層２４４と第３絶縁層２４６との間に金属層２４５を介在させたものである（図７Ｄ参照）。したがって、４層膜構造を有する。次いで、選択的に厚さや生産性を向上させるために、前記三重膜上にＰＥＣＶＤやスパッタリング法などにより酸化シリコンで第４絶縁層２４８を成膜することもできる（図７Ｅ参照）。
【００９５】
本明細書では、本発明を限定された実施形態を中心に説明したが、本発明の範囲内で多様な実施形態が可能である。また、説明されていないが、均等な手段も本発明にそのまま結合されるものといえる。したがって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲により決まらねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、有機発光表示装置関連の技術分野に適用可能である。
【符号の説明】
【００９７】
１  基板
２  薄膜トランジスタ
２１  ゲート電極
２２  ゲート絶縁層
２３  活性層
２３ａ  チャネル
２４  絶縁層
２４２  第１絶縁層
２４４  第２絶縁層
２４５  金属層
２４６  第３絶縁層
２４８  第４絶縁層
２５  ソース電極
２６  ドレイン電極
２７  パッシベーション層
２８  画素定義膜
３  有機発光素子
３１  第１電極
３２  有機層
３３  第２電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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