JP2016062874A - 画像表示装置及びその製造方法、並びに画像表示装置の検査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】画像表示装置の画素領域に設けられる電極の膜厚評価を行うには、破壊検査をしなければならない。破壊検査をすることなく、簡便に膜厚評価ができる画像表示装置を提供することを目的の一つとする【解決手段】複数の画素が配列した画素領域と、画素領域の外側に設けられた端子領域とを有し、画素領域は、画素のそれぞれが、光反射面を有する第１電極、第１電極上の有機エレクトロルミネセンス層、有機エレクトロルミネセンス層上の透光性を有する第２電極、を有し、端子領域は、第１配線層と、第１配線層上の第２配線層とを有し、第１電極と第２導電層とは同じ層構造を有する画像表示装置が提供される。【選択図】図３
Description
本発明は、発光素子を用いて構成される画像表示装置に係り、開示される発明の一実施形態は発光素子が形成されるパネルの構造に関する。
発光素子の一種である有機エレクトロルミネセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」ともいう。）を各画素に設け、薄膜トランジスタによって構成された画素回路によって画素ごとに発光制御される画像表示装置が開発されている。
有機ＥＬ素子は、陽極と陰極と呼ばれる一対の電極で、有機エレクトロルミネセンス材料（以下、「有機ＥＬ材料」ともいう。）で形成される有機エレクトロルミネセンス層（以下、「有機ＥＬ層」ともいう。）を挟んだ構造を有している。有機ＥＬ素子の発光は、陽極及び陰極の双方から出射させることが可能であるが、当該電極の一方を反射電極、他方を透光性電極とすることで光の出射方向を設定することが可能である。有機ＥＬ素子を用いた画像表示装置は、画素を構成する有機ＥＬ素子の光出射方向により、トップエミッション型及びボトムエミッション型として区別されている。すなわち、有機ＥＬ素子の上方に光を出射する構成をトップエミッション型とし、有機ＥＬ素子の下方（薄膜トランジスタが設けられる側）に出射するのをボトムエミッション型としている。
このような画像表示装置を駆動するには、映像信号源から映像信号を入力し、回路を動作させ有機ＥＬ素子の発光をするための電力を印加する接続端子が必要となる。接続端子は、画素回路や有機ＥＬ素子を形成するときに基板上に形成する導電膜を使って基板の一端に設けられている。
接続端子は低抵抗であることが望まれるので、通常は画素回路の配線材料と同じアルミニウム（Ａｌ）を用いて形成するのが好ましいと考えられるが、接続端子は大気に露出される部分であるためアルミニウム（Ａｌ）の表面酸化や腐食による接触抵抗の増加を防ぐことが必要とされている。例えば、画像表示装置の接続端子として、アルミニウム（Ａｌ）を主成分とする端子上に、チタン（Ｔｉ）及び銀（Ａｇ）等の高融点金属層、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ：Indium-Tin Oxide）層、およびマグネシウム（Ｍｇ）・インジウム（Ｉｎ）合金層を積層させた構造が開示されている（特許文献１参照）。また、接続端子の他の形態として、ＡｌまたはＡｌ合金を主成分とする第１の導体層と、第１の導体層の上にニッケル（Ｎｉ）−モリブデン（Ｍｏ）合金を主成分とするキャップ層とを設けた構造が開示されている（特許文献２参照）。
ところで、画像表示装置に設けられる有機ＥＬ素子は、多くの場合、画素回路を形成する薄膜トランジスタを埋設する絶縁層の上に陽極、有機ＥＬ層及び陰極を、この順に積層された構造を有している。トップエミッション型の画像表示装置では、陽極を光反射電極とするために、アルミニウム（Ａｌ）又は銀（Ａｇ）などの光反射性を有する金属層と、ＩＴＯなどの透光性導電層とを積層した構造（例えば、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ）が用いられている。ここで、金属層の上側（有機ＥＬ層側）に設けられる透光性導電層は光学設計に係わるため、その膜厚管理が重要となっている。当該透光性導電層の膜厚が製造ロット内、または製造ロット間でばらついていると、画素から出射される光の強度や色調がばらついてしまうため、品質を維持するためには製造段階のみならず、完成品での膜厚管理が重要な課題となる。
しかしながら、画素に設けられる有機ＥＬ素子は封止材によって封入されてしまうので、表示パネルの完成後に陽極に設けた透光性導電層の厚さを知るには、（１）パネルを分解し陰極及び有機ＥＬ層を除去して陽極を露出させた状態でエリプソメータを使用して膜厚測定をするか、（２）パネルを分解し、パネルの断面構造を透過電子顕微鏡で観察して陽極の透光性導電層の膜厚を評価するか、（３）マザーガラスの一部にテストサンプル用の領域を設けておく必要がある。
上記（１）及び（２）の手法は破壊検査であり、表示パネルを破壊しなければならない。それでは完成品を無駄にしてしまうばかりか、膜厚評価をするための作業が繁雑になり工程数が増加してしまう。上記（３）の手法は、マザーガラスにおけるレイアウトの制約や、表示パネルの取り数から、常にテストサンプル用の領域を設けておくことができるとは限らないという問題がある。
そこで本発明は、簡便に膜厚評価ができる画像表示装置を提供することを目的の一つとする。また、画素領域内に封入される薄膜の評価を非破壊で行うことを目的の一つとする。
本発明の一実施形態によれば、複数の画素が配列した画素領域と、画素領域の外側に設けられた端子領域とを有し、画素領域は、画素のそれぞれが、光反射面を有する第１電極、第１電極上の有機エレクトロルミネセンス層、有機エレクトロルミネセンス層上の透光性を有する第２電極、を有し、端子領域は、第１配線層と、第１配線層上の第２配線層とを有し、第１電極と第２導電層とは同じ層構造を有する画像表示装置が提供される。
本発明の一実施形態によれば、複数の画素が配列した画素領域と、画素領域の外側に設けられた端子領域とを有する画像表示装置の製造方法であって、画素領域において、画素に、光反射面を有する第１電極と、第１電極上の有機エレクトロルミネセンス層と、有機エレクトロルミネセンス層上の透光性を有する第２電極を形成し、端子領域に、第１配線層、第１配線層上の第２配線層を形成し、第１電極と第２導電層とを同時に作製する像表示装置の製造方法が提供される。
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
本明細書において、ある部材又は領域が他の部材又は領域の「上に（又は下に）」あるとする場合、特段の限定がない限りこれは他の部材又は領域の直上（又は直下）にある場合のみでなく他の部材又は領域の上方（又は下方）にある場合を含み、すなわち、他の部材又は領域の上方（又は下方）において間に別の構成要素が含まれている場合も含む。
本発明の一実施形態に係る画像表示装置１００の構成を、図１を参照して説明する。画像表示装置１００は、第１基板１０２に画素領域１０６が設けられている。画素領域１０６は複数の画素１０８が配列することによって構成されている。画素領域１０６の上面には封止材としての第１基板１０４が設けられている。第１基板１０４は画素領域１０６を囲むシール材１１０によって、第１基板１０２に固定されている。第１基板１０２に形成された画素領域１０６は、封止材である第１基板１０４とシール材１１０によって大気に晒されないように封止されている。このような封止構造により画素に設けられる有機ＥＬ素子の劣化を抑制している。
第１基板１０２は、一端部に端子領域１１４が設けられている。端子領域１１４は第１基板１０４の外側に配置されている。端子領域１１４は、複数の接続端子１１６によって構成されている。接続端子１１６は、映像信号を出力する機器や電源などと表示パネルを接続する配線基板との接点を形成する。接続端子１１６におけるこの接点は、外部に露出している。第１基板１０２には端子領域１１４から入力された映像信号を画素領域１０６に出力するドライバ回路１１２が設けられていてもよい。
画像表示装置１００がトップエミッション型である場合、画素１０８の出力光は第１基板１０４を通して出射される。このため、第１基板１０４は透光性を有している。図示されないが、第１基板１０４には、画素領域１０６に対向する領域にカラーフィルタが設けられていてもよい。
図１で例示する画像表示装置１００の詳細を、図２、図３及び図４（Ａ）及び（Ｂ）を参照して説明する。図２は画像表示装置１００の平面図を示す。画素領域１０６は複数の画素１０８の配列により構成され、シール材１１０によって囲まれる内側の領域に設けられている。端子領域１１４には複数の接続端子１１６が配列している。図２に示すＡ−Ｂ線に対応する断面構造を図３に示す。なお、図２で示すＡ−Ｂ線は、画素領域１０６、ドライバ回路１１２及び端子領域１１４を切断するが、図３で示す断面図はドライバ回路を省略している。また、図２に示す端子領域１１４の詳細を図４（Ａ）に示し、図２に示すＣ−Ｄ線に対応する断面構造を図４（Ｂ）に示す。
図３は、第１基板１０２上に画素領域１０６と端子領域１１４が設けられている態様を示す。画素領域１０６は複数の画素１０８から構成されるが、図３では、一つの画素１０８に含まれる有機ＥＬ素子１４６とトランジスタ１１８が第１基板１０２上に設けられている態様を示す。第１基板１０４は第１基板１０２上の画素領域１０６に対向して配置され、シール材１１０によって第１基板１０２と固定されている。画像表示装置１００の画素領域１０６は、第１基板１０４及びシール材１１０によって封止され、有機ＥＬ素子１４６及びトランジスタ１１８は大気に直接晒されない構造を有している。なお、第１基板１０２と第１基板１０４は間隙をもって固定され、間隙部には充填材１３６が設けられていてもよい。
有機ＥＬ素子１４６は、第１電極１４８、有機ＥＬ層１５２、および第２電極１５４が積層された構造を有している。本実施形態において有機ＥＬ素子１４６の第１電極１４８は陽極であり、第２電極１５４は陰極に相当する電極であるものとする。また、本実施形態で説明する画像表示装置１００はトップエミッション型であるため、有機ＥＬ層１５２の下層側に設けられる第１電極１４８は光反射面を有し、第２電極１５４は透光性を有している。有機ＥＬ層１５２は、有機エレクトロルミネセンス材料を含み、単一の層または複数の層が積層された構成を有している。有機ＥＬ層１５２の積層構造の一例は、有機ＥＬ層１５２をホール注入層と電子注入層とで挟んだ構造である。また、有機ＥＬ層１５２は、この積層構造に、ホール輸送層、電子輸送層、ホールブロック層、電子ブロック層などが適宜挿入されていてもよい。
有機ＥＬ層１５２がホール注入層、発光層、電子注入層の順に積層される場合、第１電極１４８は正孔注入性に優れるＩＴＯ（Indium Tin Oxide：酸化インジウムスズ）を用いることが好ましい。しかし、陽極として用いられるＩＴＯは透光性導電材料の一種であり、可視光帯域の透過率が高い反面、反射率は極めて低い特性を有している。そのため第１電極１４８に光を反射する機能を付加するためにＩＴＯやＩＺＯ（Indium Zinc Oxide：酸化インジウム亜鉛）に代表される透光性導電膜と光反射膜との積層構造が適用される。光反射膜は、アルミニウム（Ａｌ）若しくは銀（Ａｇ）、またはアルミニウム（Ａｌ）若しくは銀（Ａｇ）の合金材料ないし化合物材料を用いて形成することが好ましい。例えば、光反射膜としてアルミニウム（Ａｌ）に数原子パーセントのチタン（Ｔｉ）を添加した合金材料ないし化合物材料を用いてもよい。これらの金属材料は、可視光帯域の光に対して高い反射率を有しているので、有機ＥＬ層１５２から第１電極１４８側に入射する光の反射光量を高めることができる。なお、光反射膜はこれらの金属に限定されず、前述の金属材料の他に、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）などを用いてもよい。いずれにしても、第１電極１４８を透光性導電材料による導電層と、光反射性の導電層とで構成することで、陽極としての機能を維持しつつ、光反射電極としての機能を付加することができる。
有機ＥＬ層１５２の上面側に設けられる第２電極１５４は透光性を有しつつ、陰極として電子注入性に優れることが求められる。このため、第２電極１５４は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む導電性材料を用いて形成される。例えば、第２電極１５４の材料として、リチウムまたはマグネシウムを含むアルミニウムが用いられる。この場合、第２電極１５４を透光性とするために、リチウムまたはマグネシウムを含むアルミニウムによる被膜は、光が透過する程度の厚さとすることが求められる。また、他の形態として、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む層を、第２電極１５４と有機ＥＬ層１５２（電子注入層）との間に設けてもよい。この場合、光透過性を有する限り第２電極１５４を形成する材料の選択肢は増加し、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透光性導電材料を用いることができる。
なお、第１電極１４８の周縁部はバンク層１５０によって覆われていてもよい。有機ＥＬ層１５２及び第２電極１５４は、第１電極１４８の上面からバンク層１５０の表面に沿って設けられる。バンク層１５０により第１電極１４８の周縁部が覆われていることにより、第１電極１４８による段差部で第２電極１５４と短絡することとを防止している。
上記のように、光反射性を備えた第１電極１４８と、光透過性を備えた第２電極１５４の組み合わせにより、有機ＥＬ層１５２で発生する光は、第１基板１０４へ放射される。すなわち、画素１０８を構成する有機ＥＬ素子１４６の出力光は、第１基板１０４を通して出射される。なお、第２電極１５４の上層側には、有機ＥＬ素子１４６を保護するために透光性のパッシベーションとしての第４絶縁層１３４が設けられていてもよい。
トランジスタ１１８は、半導体層１２０と、半導体層１２０を覆うゲート絶縁層１２２、およびゲート絶縁層１２２の上面に半導体層１２０と重なるように設けられたゲート電極１２４を含んで構成されている。半導体層１２０は、非晶質又は多結晶のシリコン若しくは酸化物半導体を用いて形成される。トランジスタ１１８は、ゲート電極１２４にゲート電圧が印加されることにより半導体層１２０にチャネルが形成される。半導体層１２０はチャネルが形成される領域の他に、トランジスタのソース及びドレインに相当する領域を含む。第１絶縁層１２６上に設けられるソース・ドレイン電極１２８は、半導体層１２０のソース領域及びドレイン領域に相当する領域とコンタクトしている。
ソース・ドレイン電極１２８は、アルミニウム（Ａｌ）などの金属材料による導電層によって形成されている。この導電層は、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）などの高融点金属層とアルミニウム（Ａｌ）との積層構造を有していてもよい。ソース・ドレイン電極１２８は、このような積層構造を有することにより、耐熱性を高め、また半導体層１２０と良好なオーミックコンタクトを形成することができる。
トランジスタ１１８と有機ＥＬ素子１４６との間には絶縁層が設けられている。絶縁層は複数の層で構成されていてもよい。図３では絶縁層として、第２絶縁層１３０と第３絶縁層１３２が設けられた態様を示す。このとき、第２絶縁層１３０はトランジスタ１１８を埋め込み、表面を平坦化する平坦化層としての機能を有していてもよい。また、第３絶縁層１３２は、トランジスタ１１８を保護するパッシベーションとしても機能を有していてもよい。有機ＥＬ素子１４６の第１電極１４８は、第２絶縁層１３０及び第３絶縁層１３２を貫通するコンタクトホールによってソース・ドレイン電極１２８と接続されている。
第１基板１０２の端部の設けられる端子領域１１４には接続端子１１６が設けられている。接続端子１１６は、画素領域１０６から延びる第１配線層１４２の一端に形成される。接続端子１１６には、第１配線層１４２の上面を覆う第２配線層１４４が設けられている。
第１配線層１４２は、トランジスタ１１８を形成するゲート電極１２４と同じ導電層、またはソース・ドレイン電極１２８を形成する層と同じ導電層によって形成される。これらの導電層のいずれかを流用して接続端子１１６に延びる第１配線層１４２を形成することで、製造工程の短縮を図ることができる。図３では、ソース・ドレイン電極１２８を形成する導電層によって第１配線層１４２が形成される態様を示す。
第１配線層１４２の上層には第２絶縁層１３０及び第３絶縁層１３２が形成されるので、端子領域１１４においてはこれらの絶縁層が除去されている。この場合、平坦化層として用いる第２絶縁層１３０は厚膜であるので、端子領域１１４においては接続端子１１６が露出するようにほぼ全てが除去される。一方、第３絶縁層１３２はトランジスタ１１８のパッシベーション層でもあるので、第１配線層１４２のパッシベーションを兼ねている。図４（Ａ）及び（Ｂ）で示すように、第３絶縁層１３２は、第１配線層１４２の側面部及び上面部を覆い、端子領域１１４において第１配線層１４２が露出するように開口部１４０が設けられている。
第２配線層１４４は、第３絶縁層１３２の開口部１４０に重ねて設けられている。すなわち、第２配線層１４４は、開口部１４０において第１配線層１４２と接触し電気的に接続されている。第２配線層１４４は、第３絶縁層１３２の上層側に形成される導電層によって形成されれば良い。この場合、第２配線層１４４を、第１電極１４８を形成する導電層によって形成することで、第１電極１４８の構造を端子領域１１４に設けることができる。これにより、第１基板１０４とシール材１１０によって封入されてしまう第１電極１４８の構造を、画素領域１０６の外側に設けることができる。
本実施形態において、第１電極１４８は、ＩＴＯやＩＺＯなどの透光性導電膜と、アルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）による金属膜との積層構造を有しているため、第２配線層１４４も同じ積層構造を有している。ＩＴＯやＩＺＯなどの透光性導電膜は、アルミニウム（Ａｌ）に比べて硬質の導電膜であるため、第１配線層１４２の保護膜として用いることができる。
図５（Ａ）及び（Ｂ）に画素１０８に設けられる第１電極１４８と、端子領域１１４に設けられる第２配線層１４４の詳細を示す。第１電極１４８は、下層側から順に第１導電層１５６ａ、第２導電層１５８ａおよび第３導電層１６０ａが積層された構造を有している。このうち、最上層にある第３導電層１６０ａは、陽極としても機能を発現するためにＩＴＯやＩＺＯなどの透光性導電材料によって形成されている。第３導電層１６０ａの下層にある第２導電層１５８ａは、光反射面を形成するためにアルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）などの金属材料で形成されている。また、第１導電層１５６ａは、ソース・ドレイン電極１２８及び第１配線層１４２との密着性を高め、接触抵抗を低減するために適切な導電材料を用いて形成される。同時に、第１導電層１５６は、第２導電層１５８と第３絶縁層１３２との密着性が悪い場合に、密着性を補う機能を有する。例えば、第１導電層１５６ａとして、ＩＴＯやＩＺＯなどの透光性導電材料を用いて形成することができる。また、チタン（Ｔｉ）や窒化チタン（ＴｉＮ）、あるいはモリブデン（Ｍｏ）・タングステン（Ｗ）合金などの金属材料を用いて形成することができる。
第１電極１４８は、有機ＥＬ層１５２の発光を第２導電層１５８による光反射面で反射する機能を有している。第３導電層１６０ａは、有機ＥＬ層から放射された光が入射し、第２導電層１５８による光反射面で反射した光が通過する光路になる。すなわち、第３導電層１６０ａは入射光と反射光の光路になるため、光路長を決める膜厚の管理が重要となる。第３導電層１６０ａは５００ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍから２００ｎｍ、例えば１０ｎｍの厚さに形成される。第３導電層１６０ａをこの範囲より厚くすると光の吸収損失により光強度が減衰してしまい、この範囲より薄く形成しようとすると製造上、膜厚管理が困難になる。
第３導電層１６０ａの膜厚が、パネルごと、および製造ロットごとにばらついていると、光の干渉効果の影響により、画素から出射される光の光量が変化してしまう。また画素から出射される光としてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色の出射光強度が変わり、色調が変化してしまう。このため、製造されたパネルにおける第３導電層１６０ａの膜厚を非破壊で検査することは、工程管理および品質管理の上できわめて重要な要素となる。
本実施形態に係る画像表示装置では、第１電極１４８と同じ構造は、第１基板１０２の端部である端子領域１１４において、第２配線層１４４として露出した状態で設けられる。図５（Ｂ）で示すように、第２配線層１４４は、第１電極１４８と同じ第１導電層１５６ｂ、第２導電層１５８ｂおよび第３導電層１６０ｂの積層構造を有している。
本実施形態において、第１電極１４８の膜厚評価は、外部に露出する第２配線層１４４の第３導電層１６０ｂの膜厚を測定し、評価することで行うことができる。これにより、パネル内部に封入されてしまう第１電極１４８の第３導電層１６０ａの厚さを知ることができる。第３導電層１６０ｂは光反射面を形成する第２導電層１５８ｂの上面に設けられているので、第３導電層１６０ｂの膜厚は、エリプソメータにより光学的に測定することができる。また、第３導電層１６０ｂの膜厚評価は、蛍光Ｘ線膜厚測定器を用いて行うことができる。
また、第２配線層１４４における第１導電層１５６ｂは、第１電極１４８の第１導電層１５６ａと同じ材質であるので、第１配線層１４２との密着性を高め、接触抵抗を低減することができる。
本実施形態に係る画像表示装置によれば、画素領域１０６に設けられる第１電極１４８と、端子領域１１４に設けられる第２配線層１４４を同じ層構造とすることで、第１電極１４８の膜厚を評価したい場合、第２配線層１４４の膜厚を評価することによって代用することができる。それにより、第１電極の膜厚管理を非破壊で行うことができる。
次に、本実施形態に係る画像表示装置の製造方法の一例を説明する。図６（Ａ）および（Ｂ）、並びに図７（Ａ）および（Ｂ）は、本実施形態に係る画像表示装置１００の製造工程を説明する断面図を示す。図６（Ａ）は、第１絶縁層１２６の上面にソース・ドレイン電極１２８と端子領域１１４に延びる第１配線層１４２とを形成する段階を示す。この段階では第１絶縁層１２６およびゲート絶縁層１２２を貫通するコンタクトホールを形成した後、第１絶縁層１２６上に導電層を形成する。導電層は、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム（Ａｌ）にチタン（Ｔｉ）などの高融点金属元素が添加されたアルミニウム合金による単層、あるいはチタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、モリブデン−タングステン合金による第１層とアルミニウムまたはアルミニウム合金による第２層が積層することで形成される。ソース・ドレイン電極１２８は、この導電層をパターニングして形成する。同じ導電層を用いて、端子領域１１４に延びる第１配線層１４２を形成する。
図６（Ｂ）は、第２絶縁層１３０及び第３絶縁層１３２を形成する段階を示す。第２絶縁層１３０は、絶縁性の有機樹脂材料を用いて形成する。有機樹脂材料としてはポリイミド樹脂またはアクリル樹脂などが用いられる。第２絶縁層１３０は、有機樹脂材料を第１基板１０２の上面に塗布し、所定の温度で焼成することで形成される。第２絶縁層１３０としての有機樹脂層は５００ｎｍから５０００ｎｍ、例えば１５００ｎｍの厚さで形成する。第２絶縁層１３０として用いる有機樹脂層をこの膜厚で塗布形成することにより、トランジスタ１１８及び第１配線層１４２は有機樹脂層に埋設される。第１配線層１４２は端子領域において露出させるため、端子領域１１４における有機樹脂層をエッチングにより除去する必要がある。このようにして形成される第２絶縁層１３０は、有機樹脂層を形成したときのレベリングの効果により表面が平坦化されている。また、端子領域１１４においては、第２絶縁層１３０が存在しないように除去されている。
第３絶縁層１３２は無機絶縁材料で形成する。無機絶縁材料としては窒化シリコンが好ましく、その他に酸窒化シリコン、酸化シリコンなどを用いて形成してもよい。第３絶縁層１３２は、第２絶縁層１３０及び端子領域１１４の領域を覆うように形成する。第３絶縁層１３２は１００ｎｍから５００ｎｍの厚さで形成することが好ましい。このような膜厚で第３絶縁層１３２を形成することで、水蒸気などを遮断するパッシベーション層として機能させることができる。
図７（Ａ）は画素領域１０６においてコンタクトホールを形成し、端子領域１１４において第１配線層１４２を露出させる開口部を形成する段階を示す。コンタクトホール１３８は、第３絶縁層１３２および第２絶縁層１３０をエッチングし、トランジスタ１１８のソース・ドレイン電極１２８が露出するように形成する。開口部１４０は、第３絶縁層１３２をエッチングし第１配線層１４２の上面が露出するように形成する。コンタクトホール１３８及び開口部１４０は、ドライエッチングにより形成することができる。
図７（Ｂ）は、画素領域１０６において第１電極１４８を形成し、端子領域１１４において第２配線層１４４を形成する段階を示す。第１電極１４８及び第２配線層１４４は同じ導電層で形成する。この導電層は、前述のように第１導電層、第２導電層および第３導電層を積層して形成する。第１導電層は、ＩＴＯやＩＺＯなどの透光性導電材料、またはチタン（Ｔｉ）や窒化チタン（ＴｉＮ）、あるいはモリブデン（Ｍｏ）・タングステン（Ｗ）合金などの金属材料を用いて形成する。第２導電層は光反射面を形成するためにアルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）などの金属材料で形成する。第２導電層の膜厚は、トップエミッション型の表示装置の場合は、第一に光透過を十分に抑えた反射面が形成できる程度の膜厚、一方で十分な低抵抗と、パターニング時の加工性を考慮すると、５０ｎｍから２００ｎｍ程度が好ましく、例えば１３０ｎｍの膜厚で形成される。第３導電層はＩＴＯやＩＺＯなどの透光性導電材料を用い、５００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍから２００ｎｍ、例えば１０ｎｍの厚さで形成する。
第１導電層乃至第３導電層はスパッタリング法により形成することができる。第１基板１０２の全面に形成された導電層をエッチング加工することによって、第１電極１４８と第２導電層１４４を形成する。第１電極１４８及び第２導電層１４４は同じ導電層から形成するので、エッチングにより同時に形成することができる。
その後、有機ＥＬ層１５２、第２電極１５４、第４絶縁層１３４を順次形成し、シール材１１０を用いて第１基板１０４を貼り合わせることにより、図３で示す画像表示装置１００を作製することができる。
本実施形態に係る画像表示装置の製造方法によれば、画素領域１０６に設けられる第１電極１４８と、端子領域１１４に設けられる第２配線層１４４を同時に形成することができる。第１電極１４８と第２配線層１４４は同じ導電層を用いて作製することができる。第１導電層１５６と第２配線層１４４は同じ積層構造を有している。そのため、第１電極１４８の膜厚を評価したい場合、第２配線層１４４の膜厚を評価することによって代用することができる。
例えば、第１電極１４８が、第１導電層、第２導電層及び第３導電層による積層構造を有している場合において、第３導電層の膜厚を評価したい場合、第２配線層１４４の第３導電層の膜厚を測定すれば、間接的に第１電極１４８における第３導電層の膜厚を知ることができる。すなわち、本実施形態に係る製造方法によれば、画像表示装置の製造工程が終了した後の段階において、パネル内に封止される第１電極１４８の膜厚評価を、パネルを破壊することなく、第２配線層１４４の膜厚を評価することによって行うことができる。
本発明の他の一実施形態によれば、上述のように、画素領域１０６に設けられる第１電極１４８と、端子領域１１４に設けられる第２導電層１５８とを同じ層構成で形成することで、第１電極１４８の膜厚を検査することができる。すなわち、第１電極１４８における第３導電層１６０ａの膜厚を検査するために、同じ層構造を有する第２導電層１５８の第３導電層１６０ｂの膜厚を代用特性として用いて検査をすることができる。それにより、画像表示装置において光学特性に影響を与える電極部材の検査を非破壊で行うことができる。
なお、本実施形態はトップエミッション型の画像表示装置について例示したが、本発明はこれに限定されず、ボトムエミッション型の画像表示装置に適用することができる。ボトムエミッション型の画像表示装置は画素に設けられる第１電極が透光性を有するように透光性導電材料によって形成される。本実施形態によれば、画素における第１電極と、端子領域において接続端子を構成する第２導電層は同じ層構造で設けられる。そのため第２導電層の膜厚を測定すれば、第１電極の膜厚を評価することができる。ボトムエミッション型では有機ＥＬ層で発光した光が、第１電極を透過して出射されるため、第１電極の膜厚評価することで、出射光強度及び出射光の色調などの管理をすることができる。
１００・・・画像表示装置、１０２・・・第１基板、１０４・・・第１基板、１０６・・・画素領域、１０８・・・画素、１１０・・・シール材、１１２・・・ドライバ回路、１１４・・・端子領域、１１６・・・接続端子、１１８・・・トランジスタ、１２０・・・半導体層、１２２・・・ゲート絶縁層、１２４・・・ゲート電極、１２６・・・第１絶縁層、１２８・・・ソース・ドレイン電極、１３０・・・第２絶縁層、１３２・・・第３絶縁層、１３４・・・第４絶縁層、１３６・・・充填材、１３８・・・コンタクトホール、１４０・・・開口部、１４２・・・第１配線層、１４４・・・第１配線層、１４６・・・有機ＥＬ素子、１４８・・・第１電極、１５０・・・バンク層、１５２・・・有機ＥＬ層、１５４・・・第２電極、１５６・・・第１導電層、１５８・・・第２導電層、１６０・・・第３導電層。
Claims (12)
- 複数の画素が配列された画素領域と、前記画素領域の外側に設けられた端子領域とを有し、
前記画素領域は、前記画素のそれぞれが、第１電極、前記第１電極上の有機エレクトロルミネセンス層、前記有機エレクトロルミネセンス層上の透光性を有する第２電極、を有し、
前記端子領域は、第１配線層と、前記第１配線層上の第２配線層とを有し、
前記第１電極と前記第２配線層とは同じ層構造を有することを特徴とする画像表示装置。 - 前記第１電極及び前記第２配線層は、少なくとも２つの導電層が積層された構造を有し、前記２つの導電層の内一方は光反射性の金属層であり、他方は、前記一方上に積層された透光性導電層であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
- 前記金属層は、アルミニウム（Ａｌ）若しくは銀（Ａｇ）、またはアルミニウム（Ａｌ）若しくは銀（Ａｇ）の合金材料から選ばれた金属層であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
- 前記透光性導電層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）層であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
- 前記画素領域は、その周囲をシール材によって封止され、前記端子領域が前記シール材の外側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
- 複数の画素が配列された画素領域と、前記画素領域の外側に設けられた端子領域とを有する画像表示装置の製造方法であって、
前記画素領域において、前記画素に、光反射面を有する第１電極と、前記第１電極上の有機エレクトロルミネセンス層と、前記有機エレクトロルミネセンス層上の透光性を有する第２電極を形成し、
前記端子領域に、第１配線層、前記第１配線層上の第２配線層を形成し、
前記第１電極と前記第２配線層とを同時に作製することを特徴とする画像表示装置の製造方法。 - 前記第１電極および前記第２配線層は、少なくとも２つの導電層を積層し、前記２つの導電層の内一方を光反射性の金属材料で形成し、他方を透光性導電材料で、前記一方上に積層して形成することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置の製造方法。
- 前記第２導電層は、アルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）、若しくはアルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）の合金材料でから選ばれる材料で形成することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の製造方法。
- 前記第３導電層は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層または酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）層で形成することを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置の製造方法。
- 前記第１電極と前記第２導電層は、同じ導電層を同時にエッチングして形成することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置の製造方法。
- 複数の画素が配列された画素領域と、前記画素領域の外側に設けられた端子領域とを有する画像表示装置の検査方法であって、
前記画素領域において、前記画素に、第１電極と、前記第１電極上の有機エレクトロルミネセンス層と、前記有機エレクトロルミネセンス層上の第２電極を形成し、
前記端子領域に、第１配線層、前記第１配線層上の第２配線層を形成し、
前記第１電極と前記第２配線層とを、同時に形成し、
前記第２配線層の膜厚を代用特性として、前記第１電極の検査を行うことを特徴とする画像表示装置の検査方法。 - 前記第１電極および前記第２配線層は、少なくとも２つの導電層を積層し、前記２つの導電層の内一方を光反射性の金属材料で形成し、他方を透光性導電材料で、前記一方上に積層して形成することを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置の検査方法。
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