以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。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。
図1は、本発明の実施形態に係る表示装置100の概略を示す図である。図に示すように、表示装置100は、上フレーム110及び下フレーム120に挟まれるように固定された有機ELパネル200を含むように構成されている。
図2は、図1の有機ELパネル200の構成を示す概略図である。図2に示すように、有機ELパネル200は、アレイ基板202と、対向基板204と、駆動IC(Integrated Circuit)206と、を有する。また、有機ELパネル200は、複数の画素208によって構成された表示領域210と、該表示領域210の外側に設けられた端子領域212とを備える。端子領域212は、有機ELパネル200の外部から表示領域210に形成された画素208に信号等を供給するための配線や端子が設けられる領域であって、端子配線308(図3参照)が露出した電気的接続領域を有する。電気的接続領域は、駆動IC206と電気的に接続する為の駆動IC接続領域214と、FPC(図示なし)と電気的に接続する為のFPC接続領域216が含まれる。アレイ基板202は、後述する防止膜322、封止膜324等が配置され、充填剤332及びシール剤334によって対向基板204と接着される。
駆動IC206は、例えば、1画素208を構成する複数の副画素のそれぞれに対応して配置された画素トランジスタの走査信号線に対してソース・ドレイン間を導通させるための電位を印加すると共に、各画素トランジスタのデータ信号線に対して画素208の階調値に対応する電流を流す。当該駆動IC206によって、有機ELパネル200は、複数色からなる複数の副画素によって構成されるカラー画像を、表示領域210に表示する。
図3は、有機ELパネル200の表示領域210から端子領域212にかけての断面について概略的に示す図の一例であり、図2におけるIII−III断面を示す図である。図3に示すように、アレイ基板202は、下ガラス基板300と、下ガラス基板300上に形成されたTFT(Thin Film Transistor)回路層302と、ゲート配線304と、層間絶縁膜306と、端子配線308と、画素配線310と、絶縁膜312と、陽極電極314と、リブ316と、自発光素子膜318と、陰極電極320と、防止膜322と、封止膜324と、を含んで構成される。対向基板204は、上ガラス基板326と、カラーフィルタ328と、遮光膜330とを含んで構成される。また、アレイ基板202と対向基板204は、2つの基板の間に設けられる充填剤332及びシール剤334によって貼り合わされる。
TFT回路層302は、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極や半導体層等を含んで構成される画素トランジスタを有する。ソース電極またはドレイン電極の一方は、陽極電極314と電気的に接続される。
ゲート配線304は、端子領域212において、下ガラス基板300上にAl等の材料で形成される。ゲート配線304は、アレイ基板202と接続されたCOGやFPCから入力された信号を、表示領域210に送信する。なお、図3の断面図においては、ゲート配線304が記載されているが、異なる位置における断面図の場合、図3におけるゲート配線304が記載された箇所に、電源配線などの他の配線が形成される。
層間絶縁膜306は、表示領域210においてTFT回路層302を覆うように形成され、陽極電極314とTFT回路層302に含まれる電極とのショートを防止するとともに、下層側に配置された配線や画素トランジスタによる段差を平坦化する。具体的には、層間絶縁膜306は、窒化ケイ素と酸化ケイ素が積層されて形成される。
端子配線308は、端子領域212に形成される。具体的には、例えば、端子配線308は、端子領域212において、ゲート配線304の上層に形成され、端子領域212の電気的接続領域において露出するように形成される。端子配線308を介して、アレイ基板202と接続されたCOGやFPCとゲート配線304は電気的に接続される。端子配線308は、例えば、Ti、Al、Ti及びITOが積層されて形成される。
画素配線310は、画素208に形成される。具体的には、例えば、画素配線310は、画素208において層間絶縁膜306の上層に形成され、陽極電極314の電位を維持する為の静電容量を形成する電極の一部として形成される。
絶縁膜312は、端子領域212において、端子配線308の上層に形成されるとともに、表示領域210において画素配線310の上層に形成される。具体的には、絶縁膜312は、端子領域212においては、端子配線308の上層に形成されて端子配線308を保護するとともに、表示領域210においては、画素配線310と陽極電極314の間に設けられ、静電容量を形成する。
ここで、絶縁膜312は、ひっかき傷等の物理的な傷から端子配線308を保護する為に、ヤング率の高い材料を用いることが望ましい。また、図3においては、絶縁膜312が端子配線308を保護する構成を記載しているが、製造工程における負荷を軽減する観点から、表示領域に積層されている他の層が端子配線308を保護する構成としてもよい。さらに、詳細については後述するが、絶縁膜312は、防止膜322に対するエッチングの選択比が高い材料で形成されることが望ましい。具体的には、例えば、絶縁膜312は、窒化ケイ素によって形成されることが望ましい。
陽極電極314は、絶縁膜312の上層に形成される。陽極電極314は、表示領域210において、層間絶縁膜306のコンタクトホールを介して、画素トランジスタのソース又はドレイン電極と電気的に接続されるように形成される。具体的には、例えば、陽極電極314は、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム錫)、Ag、ITOを積層して形成される。
リブ316は、表示領域210において、陽極電極314のそれぞれの周縁部を覆うように形成される。具体的には、例えば、図3のように、リブ316は、表示領域210において、層間絶縁膜306に設けられたスルーホールに形成された陽極電極314の上方に樹脂材料で形成される。当該リブ316によって、陽極電極314と陰極電極320のショートを防止することができる。
自発光素子膜318は、陽極電極314の上層に形成される。具体的には、自発光素子膜318は、表示領域210において、陽極電極314及びリブ316の上層側に形成される。また、自発光素子膜318は、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子注入層、及び、電子輸送層が積層されることによって形成される。発光層は、陽極電極314から注入されたホールと、陰極電極320から注入された電子とが再結合することにより発光する。ホール注入層、ホール輸送層、電子注入層、及び、電子輸送層については従来技術と同様である為説明を省略する。なお、本実施例では、発光層は、白色の光を発光する材料を用いて形成されるが、赤色、緑色、及び、青色の光を発光する材料を用いて形成されてもよい。
陰極電極320は、自発光素子膜318の上層に形成され、陽極電極314との間に電圧を印加することで自発光素子膜318を発光させる。具体的には、例えば、陰極電極320は、ITOやIZO等の金属を含んで構成される透過性を有する金属薄膜で形成される。
防止膜322は、端子領域212において、絶縁膜312の上層に形成される。具体的には、防止膜322は、端子領域212の電気的接続領域を除く領域において、絶縁膜312の上層に形成される。封止膜324と絶縁膜312に用いられる材料のエッチング選択比が高くない場合、端子配線308を露出させる工程において、オーバーエッチングによって、絶縁膜312が、封止膜324とともに除去されてしまうおそれがあるが、防止膜322を設けることによって絶縁膜312が除去されてしまう事態を防止することができる。その為、防止膜322は、絶縁膜312に対するエッチングの選択比が低い材料で形成されることが望ましい。具体的には、例えば、防止膜322は、SiOx(酸化ケイ素)、SiOxNy(酸窒化ケイ素)、AlxOy(酸化アルミニウム)、AlxOyNz(酸窒化アルミニウム)等によって形成されることが望ましい。
封止膜324は、陰極電極320の上層に、表示領域210全体を覆うように形成される。具体的には、図3に示すように、封止膜324は、表示領域210において、陰極電極320、リブ316及び絶縁膜312を覆うように形成される。陰極電極320を封止膜324で覆うことにより、陰極電極320の下層に形成された自発光素子膜318と水分子の化学反応が生じる事態を防止することができる。封止膜324は、例えば、SiNを用いて形成される。
カラーフィルタ328は、は、特定の波長の光のみを透過する材料で形成される。例えば、カラーフィルタは、赤色の光を選択的に透過する赤色カラーフィルタ、緑色の光を選択的に透過する緑色カラーフィルタ、及び、青色の光を選択的に透過する青色カラーフィルタを含んで構成される。なお、発光層を、赤色、緑色及び青色の光を発光する材料で形成する場合には、カラーフィルタ328を設けない構成としてもよい。
遮光膜330は、光を遮断する材料で形成される。具体的には、例えば、図3に示すように、遮光層は、表示領域210におけるカラーフィルタ328の間及び上ガラス基板326の額縁周辺に形成される。遮光層によって、隣り合う副画素から発光された光が混ざって混色が生じる事態を防止する。
充填剤332は、アレイ基板202と対向基板204の間に配置される。具体的には、充填剤332は、有機系剤料からなり、アレイ基板202と対向基板204の間を充填するように配置されることでアレイ基板202と対向基板204を接着する。シール剤334は、充填剤332の周囲に配置され、アレイ基板202と対向基板204を接着する。
続いて、有機ELパネル200の電気的接続領域の断面について説明する。図4は、図2におけるIV−IV断面を示す図である。図4に示すように、IV−IV断面において、有機ELパネル200は、下ガラス基板300と、ゲート配線304と、層間絶縁膜306と、端子配線308と、絶縁膜312と、防止膜322と、を含んで形成される。
ゲート配線304は、III−III断面と同様に、下ガラス基板300上に形成される。なお、図3においては、3本のゲート配線304が、記載されている。層間絶縁膜は、各ゲート配線304の端部を覆うように形成される。端子配線308は、ゲート配線304の層間絶縁膜306が形成されていない領域及び層間絶縁膜306の端部の上層に形成される。絶縁膜312及び防止膜322は、端子配線308の端部及び層間絶縁膜306の上層に形成される。上記のように、電気的接続領域におけるIV−IV断面においては、端子配線308が、絶縁膜312及び防止膜322から露出し、COG及びFPCと電気的に接続される。なお、層間絶縁膜306は、例えばSiNとSiOが積層されて形成され、端子配線308は、例えばTi、Al、Ti及びITOが積層されて形成されるが、図4においては省略して記載している。
上記のように、本発明の構成によれば、防止膜322を設けることによって、端子出し工程におけるオーバーエッチングによって、封止膜324とともに絶縁膜312が除去されてしまうことを防止することができる。
続いて、本発明における表示装置100の製造工程について説明する。図5及び図6は、本発明の実施形態における、製造工程を表す図である。まず、図5(a)に示すように、下ガラス基板300上に、表示領域210においてTFT回路層302を形成し、端子領域212においてゲート配線304を形成する。続いて、端子領域212から表示領域210の端部にかけて、ゲート配線304の上層に端子配線308を形成する。また、表示領域210において、TFT回路層302を覆うように層間絶縁膜306を形成した上で、層間絶縁膜306には、画素トランジスタに含まれるソース電極又はドレイン電極と陽極電極314を接続するためのスルーホールが設けられる。
さらに、層間絶縁膜306の上層に画素配線310が形成された後、絶縁膜が、表示領域210における層間絶縁膜306及び画素配線310の上層から、端子領域212における端子配線308の上層にかけて形成される。具体的には、例えば、絶縁膜312は、SiNを用いて、200nmの厚みで形成される。
ここで、端子配線308が絶縁膜312によって覆われることにより、端子配線308を露出させる工程までの間、端子配線308は絶縁膜312によって保護される。当該絶縁膜312を形成する工程において、絶縁膜312は、端子配線308を保護する為に、端子領域212を覆うように形成されるとともに、表示領域210において、静電容量を形成するために、画素配線310の上層に形成される。画素配線310と陽極電極314との間で静電容量を形成するため層と、端子配線308を保護する層とが、共通の工程で形成されることにより、製造工程の負荷が軽減される。
続いて、図5(b)に示すように、表示領域210において、陽極電極314、リブ316、自発光素子膜318、及び、陰極電極320を順次形成する。当該工程は、従来技術と同様である為、詳細な説明は省略する。
そして、図5(c)に示すように、電気的接続領域に形成された絶縁膜312をエッチングし、端子配線を露出させる。そして、同じ電気的接続領域を除く領域において、絶縁膜の上層に絶縁膜312の上層に防止膜322を形成する。具体的には、例えば、防止膜322は、スパッタやCVD等の方法により、SiOを用いて、5乃至50nmの厚み、好ましくは5乃至10nmの厚みで形成される。
ここで、防止膜322は、端子領域212を覆うように積層させた後で、フォトリソグラフィによって、電気的接続領域を除く領域に積層された防止膜322を除去することによって形成してもよいし、ハードマスクを用いて、電気的接続領域を除く領域にのみ積層することによって形成してもよい。
なお、電気的接続領域に形成された絶縁膜312を除去する工程、及び、電気的接続領域を除く領域に防止膜322を形成する工程は、陽極電極314、リブ316、自発光素子膜318、及び、陰極電極320を順次形成する工程の途中又は前であってもよい。端子配線308を露出させる工程の後、封止膜324を形成する工程までの間、電気的接続領域における端子配線308は露出しており、ひっかき傷等が生じる可能性があることから、封止膜324を形成する工程の直前に絶縁膜312を除去することが望ましい。
また、防止膜322は、絶縁膜312にプラズマ処理を行い、絶縁膜312の表面を酸化させることによって形成するようにしてもよい。具体的には、例えば、防止膜322は、SiNで形成された絶縁膜312に対して、酸素ガスまたは一酸化二窒素ガスを用いてプラズマ処理を行うことにより、絶縁膜の一部をSiOに酸化させることによって形成してもよい。なお、プラズマ処理を用いて防止膜322を形成する場合には、端子配線308が酸化することを防止するため、電気的接続領域に形成された絶縁膜312を除去する前にプラズマ処理を行うことが望ましい。この場合、プラズマ処理後、電気的接続領域に形成された防止膜322と絶縁膜312をともに除去する。
続いて、図6(a)に示すように、アレイ基板202の表示領域210及び端子領域212の全面を覆うように封止膜324を形成する。封止膜324によって、表示領域210に形成された自発光素子膜318や、電気的接続領域で露出された端子配線308が保護される。
続いて、図6(b)に示すように、アレイ基板202に対して、シール剤334及び充填剤332が滴下される。具体的には、例えば、ディスペンサーを用いて、表示領域210を囲うようにシール剤334が滴下を滴下するとともに、表示領域210には、一定間隔毎に、充填剤332を滴下する。そして、シール剤334及び充填剤332が滴下されたアレイ基板202とカラーフィルタ328及び遮光膜330が形成された対向基板204とを貼り合せる。ここで、対向基板204の製造方法は従来技術と同様である為説明を省略する。
そして、図6(c)に示すように、端子領域212に形成された封止膜324をエッチングし、電気的接続領域において、端子配線308を露出させる端子出し工程を行う。具体的には、例えば、フッ素系ガス(SF6、NF3、CF4など)および酸素ガスの混合ガスを利用して、ドライエッチングを行うことによって、端子領域212の形成された封止膜324を除去する。ここで、対向基板204をハードマスクとしてドライエッチングを行うことにより、フォトリソグラフィ等のパターンを形成する工程を省略することができる。
さらに、端子領域212の電気的接続領域を除く領域に形成された防止膜322によって、電気的接続領域を除く領域に形成された絶縁膜312が端子出し工程において、封止膜324とともに除去されてしまう事態を防止することができる。そのため、防止膜322が端子出し工程において除去されてしまわないように、封止膜324は、防止膜322に対するエッチングの選択比が高い材料で形成され、かつ、絶縁膜312は、前記防止膜322に対するエッチングの選択比が高い材料で形成されることが望ましい。
以上の工程により、端子出し工程の際、防止膜322がエッチストッパとして機能することによって、封止膜324とともに絶縁膜312が除去されてしまうことが防止された有機ELパネル200が完成する。
本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。