JP2019046730A - 表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有機ＥＬ素子を用いた表示装置において、有機層の膜厚を大幅に変更することなく、有機ＥＬ素子の短絡不良を抑制し、非発光画素が形成されることを防ぐことを目的とする。【解決手段】第１電極を形成し、第１電極の周縁部を覆い周縁部の内側領域を露出させる開口部を有する第１絶縁層を形成し、第１電極上に有機材料を用いて有機層を形成し、有機層を気体化させる加熱処理を行い、加熱処理により開口部によって露出する第１電極の上面から有機層の少なくとも一部を除去した後第１電極の上方に有機エレクトロルミネセンス材料を含む発光層を形成し、発光層の上方に第１電極と対向する第２電極を形成する工程を含む。【選択図】図１

Description

本発明は有機エレクトロルミネセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」という。）が画素に配列された表示装置に関する。

マトリクス状に画素を配列させて表示画面を構成し、各画素をトランジスタで駆動する所謂アクティブマトリクス型表示装置において、有機ＥＬ素子を用いて画素が構成される有機ＥＬ表示装置が開発されている。有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に有機エレクトロルミネセンス材料を含む有機層が設けられた構造を有している。有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層等の機能の異なる層を適宜組み合わせて形成される。有機層の各層の厚さは数ナノメートルから数百ナノメートル程度であり、全体でも１μｍ以下の厚みしか有していない。

このような有機ＥＬ表示装置において、画素が配列する領域に意図しない異物が混入すると、有機層が異物又は異物の周辺領域を十分に被覆することができず、陽極と陰極とが接触し短絡してしまうこととなる。陽極と陰極が短絡した有機ＥＬ素子は発光しないので、有機ＥＬ表示装置の表示画面に非発光画素を生じさせ、欠陥として視認されることとなる。

このような不具合を解消するために、正孔輸送層の膜厚を十分に厚くして、異物を埋設することで電極間の短絡を防ぐ構造が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、有機層の膜厚を増加させると、有機ＥＬ表示装置の駆動に影響を与えることが問題となる。例えば、正孔輸送層の抵抗率が高い場合、膜厚を増加させると駆動電圧が上昇し素子特性が変化することが問題となる。また、正孔輸送層の抵抗率が低い場合には、隣接する画素に電流が流れ、クロストークが発生することが問題となる。

特開２００３−２５７６７５号公報

本発明の一実施形態は、有機ＥＬ素子を用いた表示装置において、有機層の膜厚を大幅に変更することなく、有機ＥＬ素子の短絡不良を抑制し、非発光画素が形成されることを防ぐことにある。

本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法は、第１電極を形成し、第１電極の周縁部を覆い周縁部の内側領域を露出させる開口部を有する第１絶縁層を形成し、第１電極上に有機材料を用いて有機層を形成し、有機層を気体化させる加熱処理を行い、加熱処理により開口部によって露出する第１電極の上面から有機層の少なくとも一部を除去した後第１電極の上方に有機エレクトロルミネセンス材料を含む発光層を形成し、発光層の上方に第１電極と対向する第２電極を形成する工程を含む。

本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法は、第１電極を形成し、第１電極の周縁部を覆い周縁部の内側領域を露出させる開口部を有する第１絶縁層を形成し、第１電極上に有機材料を用いて有機層を形成し、有機層を形成した後プラズマ処理を行い、プラズマ処理により開口部によって露出する第１電極の上面から有機層の少なくとも一部を除去した後第１電極の上方に有機エレクトロルミネセンス材料を含む発光層を形成し、発光層の上方に第１電極と対向する第２電極を形成する工程を含む。

本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の一態様を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の画素の一態様を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を説明する断面図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置製造工程を説明する図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の製造工程を説明する断面図である。

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（又は数字の後にａ、ｂなどを付した符号）を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。さらに各要素に対する「第１」、「第２」と付記された文字は、各要素を区別するために用いられる便宜的な標識であり、特段の説明がない限りそれ以上の意味を有さない。

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。なお、以下の説明では、特に断りのない限り、断面視においては、基板の一主面に対して画素領域、タッチセンサが配置される側を「上方」に該当するとして説明する。

第１実施形態：
１−１．画素の構造
図１は、本発明の一実施形態に係る画素１０２の断面構造を示す。画素１０２は、少なくとも一つのトランジスタ１１４、有機ＥＬ素子１１６を含む。画素１０２は、トランジスタ１１４と有機ＥＬ素子１１６が絶縁層を介して積層された構造を有する。有機ＥＬ素子１１６は、複数のトランジスタによって構成される画素回路によって駆動される。図１は、トランジスタ１１４が有機ＥＬ素子１１６と電気的に接続される態様を模式的に示す。トランジスタ１１４はゲートに印加される映像信号によってソース・ドレイン間を流れる電流（ドレイン電流）が制御される。有機ＥＬ素子１１６の発光はドレイン電流によって制御される。

トランジスタ１１４及び有機ＥＬ素子１１６が配設される基板１１２の第１面には、下地絶縁層１１８が設けられる。トランジスタ１１４は、下地絶縁層１１８の上に設けられる半導体層１２０、ゲート絶縁層１２２及びゲート電極１２４が積層された構造を有する。半導体層１２０は、非晶質シリコン又は多結晶のシリコン、若しくは金属酸化物等の半導体材料を用いて形成される。半導体層１２０はゲート絶縁層１２２によってゲート電極１２４と絶縁され、第１絶縁層１２６を介して設けられるソース・ドレイン電極１２８とは直接接触するように設けられる。第１絶縁層１２６は、ゲート電極１２４とソース・ドレイン電極１２８を電気的に分離する層間絶縁膜として設けられる。第１絶縁層１２６上には、トランジスタ１１４及びトランジスタ１１４と電気的に接続されるソース・ドレイン電極１２８を埋設するように、第２絶縁層１３０が設けられる。第２絶縁層１３０は、半導体層１２０、ゲート電極１２４及びソース・ドレイン電極１２８等による凹凸を埋め込み、表面を平坦化する平坦化膜として用いられる。第１絶縁層１２６は、酸化シリコン膜、窒酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等の無機絶縁膜で形成される。第２絶縁層１３０は、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の有機絶縁材料で形成される。

第２絶縁層１３０の上面側に有機ＥＬ素子１１６が設けられる。有機ＥＬ素子１１６は、第１電極１３２、有機ＥＬ層１３８及び第２電極１４０が積層された構造を有する。有機ＥＬ素子１１６において、例えば、第１電極１３２は陽極であり、第２電極１４０は陰極である。第１電極１３２は、第２絶縁層１３０を貫通するコンタクトホール１３１を介してソース・ドレイン電極１２８と電気的に接続される。有機ＥＬ素子１１６は２端子素子であり、第１電極１３２と第２電極１４０との間に印加される電圧の大小によって発光が制御される。第１電極１３２は、画素毎に個別に電位が制御され、第２電極１４０は複数の画素間で共通の電位が印加される。第１電極１３２は画素毎に配設されるのに対し、第２電極１４０は複数の画素１０２に亘る共通の電極として配設される。

第２絶縁層１３０上には、第１電極１３２の周縁部を覆い内側領域を露出する開口部を有する第３絶縁層１３４が設けられる。有機ＥＬ層１３８は、第３絶縁層１３４から露出する第１電極１３２上面から第３絶縁層１３４にかけて設けられる。詳細には、有機ＥＬ層１３８は、第３絶縁層１３４の開口部において第１電極１３２と接するように設けられ、さらに第３絶縁層１３４の表面に沿って設けられる。第２電極１４０は、有機ＥＬ層１３８及び第３絶縁層１３４の上面を覆うように設けられる。第３絶縁層１３４は、第１電極１３２を露出する開口部の端部が滑らかな段差を形成するために、有機樹脂材料を用いて形成される。有機樹脂材料としては、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等が用いられる。

有機ＥＬ素子１１６は、有機ＥＬ層１３８で発光した光を、第１電極１３２側に出射するボトムエミッション型と、第２電極１４０側に出射するトップエミッション型の構造が知られている。ボトムエミッション型では、第１電極１３２が透明導電膜で形成され、第２電極１４０が金属電極で形成される。一方、トップエミッション型では、第１電極が有機ＥＬ層１３８で発光した光を反射するように金属膜又は金属膜と透明導電膜とを含む積層体で形成され、第２電極１４０は透明導電膜又は透光性の金属膜で形成される。

例えば、トップエミッション型における第１電極１３２は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の光反射性の金属層によって構成される。また、第１電極１３２は、酸化インジウムスズ（以下、「ＩＴＯ」ともいう。）、酸化インジウム亜鉛（以下、「ＩＺＯ」ともいう。）、アルミニウムが添加された酸化亜鉛（以下、「ＡＺＯ」ともいう。）、ガリウムが添加された酸化亜鉛（以下、「ＧＺＯ」ともいう。）等の透明導電膜と金属膜との積層体で形成される。一方、第２電極１４０は、有機ＥＬ層１３８で発光した光を外側へ出射させるため、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ等の透明導電膜、又はリチウムを含むアルミニウム膜（ＡｌＬｉ）、マグネシウムを含む銀膜（ＭｇＡｇ）等の金属膜であって透光性を有する膜厚で形成される。

有機ＥＬ層１３８は、低分子系又は高分子系の有機ＥＬ材料を含む。有機ＥＬ層１３８は、低分子系の有機ＥＬ材料で形成される場合、有機ＥＬ材料を含む発光層に加え、当該発光層を挟むようにキャリア注入層（正孔注入層、電子注入層）、キャリア輸送層（正孔輸送層、電子輸送層）、キャリアブロック層（正孔ブロック層、電子ブロック層）等が適宜設けられる。例えば、有機ＥＬ層１３８は、発光層を正孔注入層と電子注入層とで挟んだ構造を有する。他の形態として、有機ＥＬ層１３８は、さらに正孔輸送層、電子輸送層、正孔ブロック層、電子ブロック層などを適宜付加される。有機ＥＬ層１３８は、これら複数の層が積層される場合でも、合計膜厚は１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。

有機ＥＬ層１３８の内、発光層は、ホスト材料とゲスト材料を組み合わせて形成することができる。ホスト材料とゲスト材料の組み合わせを用いると、励起状態のホスト分子のエネルギーがゲスト分子へ移動してゲスト分子がエネルギーを放出して発光する。ホスト化合物として、電子輸送材料、正孔輸送材料を用いることができる。例えば、Ａｌｑ３等のキノリノール金属錯体に４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）、４−（ジシアノメチレン）−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルユロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）等のピラン系誘導体、２，３−キナクリドン等のキナクリドン誘導体や、３−（２'−ベンゾチアゾール）−７−ジエチルアミノクマリン等のクマリン誘導体をドープしたもの、ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノリン）−４−フェニルフェノール−アルミニウム錯体に、ペリレン等の縮合多環芳香族をドープしたもの、あるいは４，４'−ビス（ｍ−トリルフェニルアミノ）ビフェニル（ＴＰＤ）にルブレン等をドープしたもの、４，４´−ビスカルバゾリルビフェニル（ＣＢＰ）、４，４´−ビス（９−カルバゾリル）−２，２´−ジメチルビフェニル（ＣＤＢＰ）等のカルバゾール系化合物に、トリス−（２フェリニルピリジン）イリジウム（Ｉｒ（ｐｐｙ）３）（緑色）、ビス（４,６-ジ-フルオロフェニル）-ピリジネート−Ｎ，Ｃ２）イリジウム（ピコリネート）（ＦＩｒ（ｐｉｃ））（青色）、ビス（２−２’−ベンゾチエニル）−ピリジネート−Ｎ，Ｃ３イリジウム（アセチルアセトネート）（Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ））（赤色）、トリス−（ピコリネート）イリジウム（Ｉｒ（ｐｉｃ）３）（赤色）、ビス（２−フェニルベンゾチオゾラト−Ｎ，Ｃ２）イリジウム（アセチルアセトネート）（Ｂｔ２Ｉｒ（ａｃａｃ））（黄色）等のイリジウム錯体や白金錯体をドープしたもの等が用いられる。

有機ＥＬ素子１１６は、第１電極１３２と第２電極１４０との間に設けられる有機ＥＬ層１３８が極めて薄い層であるため、電極間の短絡が問題となる。具体的には、何らかの原因で電極間に所定の大きさ以上（例えば、有機ＥＬ層１３８の膜厚以上の大きさ）の異物が存在すると、有機ＥＬ層１３８は当該異物を十分に被覆することができず、第１電極１３２と第２電極１４０とが短絡する。別言すれば、第１電極１３２上に異物が付着していると、有機ＥＬ層１３８は異物による段差を十分に被覆できず、その後第２電極１４０を形成することで、段差部分に第２電極１４０が回り込み第１電極１３２と接触してしまう。短絡が発生した有機ＥＬ素子１１６は非発光となるので、有機ＥＬ表示装置の表示画面には滅点不良が発生する。

これに対し、本実施形態に係る表示装置では、異物による段差を有機層によって緩和するようにしている。図１は、第１電極１３２上に異物１５０が存在し、有機層１３６によって異物１５０による段差が緩和されている態様を示す。有機層１３６は異物１５０の周辺を埋めるように設けられ、なだらかな傾斜面を有することで、第１電極１３２上に異物１５０が存在しても急峻な段差が形成されないようにされている。有機層１３６によって異物１５０の周辺部はなだらかな傾斜面とされているので、有機ＥＬ層１３８はその傾斜面に沿って設けられる。これにより、異物１５０は、有機層１３６と有機ＥＬ層１３８によって埋設されることとなり、この上に第２電極１４０を設けても、第１電極１３２との短絡は防止することができる。

図２は、第２絶縁層１３０の上に異物１５０が付着している態様を示す。この場合、第１電極１３２は異物１５０を被覆して形成されず、異物１５０の周辺領域に段差が形成される。通常であれば、この上に有機ＥＬ層１３８を形成しても、この段差部分を十分に被覆することができない。しかしながら、図２で示すように、段差部分を埋めるように有機層１３６を設けることで、急峻な段差は緩和される。有機ＥＬ層１３８は、第１電極１３２から有機層１３６の表面に沿って設けられることで、段差部分を十分に被覆することが可能となる。これにより、有機ＥＬ層１３８の上に第２電極１４０を形成しても、第１電極１３２と短絡することが防止することができる。

異物１５０の周辺部分に設けえられる有機層１３６は、絶縁性を有していることが好ましい。有機層１３６が絶縁性を有していることで、第１電極１３２と第２電極１４０の短絡を防止することができる。絶縁性を有する有機材料としては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の有機樹脂材料を用いることができる。

また、有機層１３６は、有機ＥＬ層１３８を形成する材料と同じ材料を用いることができる。例えば、有機層１３６として、正孔輸送層又は正孔注入層を形成する材料と同じ材料を用いることができる。異物１５０の周辺に設けられる有機層１３６を、有機ＥＬ層１３８と同じ材料を用いることで、第１電極１３２と有機ＥＬ層１３８との界面に異種材料が介在することを防ぎ、界面特性を良好なものとすることができる。

有機層１３６として正孔輸送材料を用いる場合には、有機層１３６として正孔注入材料を用いる場合には、例えば、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、２−ＴＮＡＴＡ、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＤＦＬＤＰＢｉ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（ＢＳＰＢ）から選ばれたいずれか一種を用いることができる。

また、有機層１３６として、正孔注入材料を用いる場合には、フタロシアニン（Ｈ₂Ｐｃ）、銅（ＩＩ）フタロシアニン（略称：ＣｕＰｃ）、バナジルフタロシアニン（ＶＯＰｃ）、４，４’，４’’−トリス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＤＰＡＢ）、４，４’−ビス（Ｎ−｛４−［Ｎ’−（３−メチルフェニル）−Ｎ’−フェニルアミノ］フェニル｝−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（ＤＮＴＰＤ）、３−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（９−フェニルカルバゾール−３−イル）アミノ］−９−フェニルカルバゾール（ＰＣｚＰＣＮ１）、２，３，６，７，１０，１１−ヘキサシアノ−１，４，５，８，９，１２−ヘキサアザトリフェニレン（ＨＡＴ−ＣＮ）、ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）等から選ばれたいずれか一種を用いることができる。

なお、ここに例示される正孔輸送材料、正孔注入材料は一例であり、これらに限定されるものではない。また、本実施形態では、第１電極１３２が陽極であり第２電極１４０が陰極である場合を例示するが、第１電極１３２が陰極である場合には有機層１３６として電子輸送材料を用いることができる。いずれにしても、異物１５０の周辺に設ける有機層１３６を、有機ＥＬ材料で形成することで、有機ＥＬ素子１１６に与える影響を抑えつつ、短絡不良の発生を抑制することができる。

第２電極１４０の上層側には封止層１４２が設けられる。封止層１４２は、有機ＥＬ素子１１６への水分の浸入を防ぐ保護膜として設けられる。図１及び図２は、封止層１４２が第１無機絶縁膜１４４、有機樹脂膜１４６第２無機絶縁膜１４８が積層された構造を示す。第１無機絶縁膜１４４及び第２無機絶縁膜１４８は水蒸気透過率の低い無機絶縁膜が用いられる。例えば、第１無機絶縁膜１４４及び第２無機絶縁膜１４８は窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等の無機絶縁膜が用いられる。有機樹脂膜としては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。封止層１４２を、無機絶縁膜と有機樹脂膜とを組み合わせて形成することで、封止性能を高め、水蒸気の浸入を防止することができる。

なお、図１及び図２は、画素１０２に異物が含まれる態様を例示するものであり、表示装置１００の全ての画素に異物１５０が含まれるものではない。表示装置１００は、図３に示すように、基板１１２の第１面に複数の画素１０２が配列する画素部１０４、走査信号を出力する第１駆動回路１０６、映像信号を出力する第２駆動回路１０８、及び映像信号等が入力される端子部１１０が設けられる。画素部１０４に配列される画素の数は、フルＨＤ対応であれば、１０８０×１９２０個の画素が配列される。各画素はＲＧＢに対応した副画素から構成されるとすると、副画素の総数は１０８０×１９２０×３個となる。このような多数の画素の中で、非発光画素があると滅点欠陥となって視認される。滅点欠陥は製品歩留まりを低下させる要因となるため、極力低減することが望ましい。本実施形態によれば、異物の周辺に有機層１３６を設けることで、第１電極１３２と第２電極１４０との短絡を防止することができるので、滅点欠陥の発生を抑制することができる。

１−２．製造方法１
図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図５（Ａ）、及び図５（Ｂ）を参照して、本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法を説明する。

図４（Ａ）は、第２絶縁層１３０の上面に、トランジスタ１１４と電気的に接続される第１電極１３２、及び第１電極１３２の周辺部を覆い、内側領域を露出させる開口部を有する第３絶縁層１３４までが形成された段階を示す。なお、トランジスタ１１４は、下地絶縁層１１８の上に、半導体層１２０、ゲート絶縁層１２２、ゲート電極１２４を形成することで作製される。ゲート電極１２４の上層には第１絶縁層１２６が形成される。第１絶縁層１２６の上面には、トランジスタ１１４のソース領域、ドレイン領域と接続されるソース・ドレイン電極１２８が形成される。下地絶縁層１１８及び第１絶縁層１２６は、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜等の無機絶縁膜で形成される。

第１絶縁層１２６の上層には、平坦化膜として機能する第２絶縁層１３０が形成される。第２絶縁層１３０は、有機絶縁材料を用いて形成される。有機絶縁材料としては、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が用いられる。第２絶縁層１３０は、これらの有機材料を用いて蒸着重合法で作製することができる。

第２絶縁層１３０の上面には第１電極１３２が形成される。第１電極１３２は、第２絶縁層１３０に形成されたコンタクトホール１３１によってソース・ドレイン電極１２８と接続するように形成される。第２絶縁層１３０及び第１電極１３２の上層側には第３絶縁層１３４が形成される。第３絶縁層１３４は、第１電極１３２の周縁部を覆い、周縁部の内側領域を露出させる開口部が形成される。第３絶縁層１３４は、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等の感光性の有機樹脂材料を用いて作製される。

なお、第１電極１３２が陽極である場合、有機ＥＬ層１３８にホールを注入するため、仕事関数の大きい（具体的には４．０ｅＶ以上）導電性材料で形成される。例えば、陽極としての第１電極１３２は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等の導電性金属酸化物材料を用いて形成される。第１電極１３２は導電性金属酸化物材料を用い、スパッタリング法、真空蒸着法により作製される。なお、有機ＥＬ素子１１６がトップエミッション型である場合には、第１電極１３２で光を反射させるために、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）膜や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）膜に重ねてアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）などの金属膜が形成される。

図４（Ａ）は、第１電極１３２の上面に異物１５０が付着している態様を模式的に示す。異物１５０は、意図しないで付着するものであり、第１電極１３２の形成時にスパッタリング装置内部で、あるいは有機ＥＬ層１３８を成膜するときの真空蒸着装置の内部で付着することが考えられる。第１電極１３２上に異物１５０が付着していると、有機ＥＬ層１３８が均一に成膜されず、第１電極１３２と第２電極１４０が短絡することが問題となる。しかしながら、以下に述べるように、本実施形態の製造方法によれば、異物１５０による第１電極１３２と第２電極１４０との短絡を防ぐことができる。

図４（Ｂ）は、第１電極１３２及び第３絶縁層１３４の上から有機層１３６を形成する段階を示す。有機層１３６は、真空蒸着法により形成される。有機層１３６の膜厚は適宜設定されればよいが、例えば、１００ｎｍ〜１０００ｎｍの厚さで形成される。このとき、有機層１３６は、正孔輸送材料と同じ材料を用いて形成することができる。なお、有機層１３６を正孔輸送材料で形成し、厚膜化することで異物１５０を埋設することもできる。しかしながら、正孔輸送層を必要以上に厚膜化すると駆動電圧が上昇し、また発光層で発生した光が第１電極で反射されて出射されるまでの光学距離が変化するので（光学設計ができなくなるので）、好ましくない。

そこで、本実施形態では、有機層１３６を成膜した後、加熱して流動化させ、さらに気体化させて除去させている。図５（Ａ）は、有機層１３６が形成された基板を加熱する段階を示す。加熱処理により有機層１３６は流動化し、異物１５０の周辺部をカバーする。その後、さらに加熱することで有機層１３６は気体化し、図５（Ｂ）に示すように異物１５０の周辺部分を除いて除去される。

図６（Ａ）は、加熱処理の一例を示し、加熱時間と温度の関係をグラフで示す。加熱処理は、クリーンオーブン、ホットプレート等で行うことができる。最初に、時刻Ｔ０において室温（ＴＥ０）から基板の加熱を開始し、時刻Ｔ１で有機層１３６が流動化する温度（ＴＥ１）まで加熱する。この状態で時刻Ｔ２まで一定時間保持し、さらに有機層１３６が気体化（蒸発又は昇華）する温度（ＴＥ２）まで加熱する。有機層１３６が気体化する温度（ＴＥ２）で一定時間保持した後、時刻Ｔ４で冷却をする。このように２段階の加熱処理をすることで、確実に有機層１３６を流動化させ、さらに気体化させて除去することができる。

図６（Ｂ）は、有機層１３６に対する一段階の加熱処理を示す。最初に、時刻Ｔ０において室温（ＴＥ０）から基板の加熱を開始し、時刻Ｔ１で有機層１３６が流動化する温度（ＴＥ１）に達し、さらに時刻Ｔ２で有機層１３６が気体化（蒸発又は昇華）する温度（ＴＥ２）まで連続的に加熱する。そして、有機層１３６が気体化する温度（ＴＥ２）で一定時間保持した後、時刻Ｔ４で冷却をする。この場合、有機層は、時刻Ｔ１〜Ｔ２の間で流動化し、時刻Ｔ２以降は気体化する温度（ＴＥ２）で加熱されることにより気体化される。このように一段階の加熱処理をすることで、加熱処理の時間を短縮することができる。

なお、有機層１３６として有機ＥＬ層１３８に形成される正孔輸送層と同じ材料を用いる場合、加熱処理によって有機層１３６を完全に除去しなくてもよい。すなわち、有機層１３６の一部を第１電極１３２上に残存させ、正孔輸送層として用いてもよい。有機層１３６を、有機ＥＬ層１３８の正孔輸送層と同じ材料を用いて形成することで、有機層１３６を薄膜化して正孔輸送層の一部として用いることができる。

このように、本実施形態によれば、有機ＥＬ層１３８を形成する前段階で、画素１０２に異物が付着していても、第１電極１３２と第２電極１４０との短絡を防ぐことができる。それにより、有機ＥＬ素子１１６の短絡を防止し、非発光画素が形成されることを防ぐことができる。この場合において、有機ＥＬ素子１１６は、有機ＥＬ層１３８の膜厚を増加させる必要がないので、駆動電圧が高くなることを防ぐことができる。

第２実施形態：
本実施形態は、有機層１３６の形成及び除去する工程において、第１実施形態とは異なる方法について例示する。なお、本実施形態では第１実施形態と相違する部分について説明するものとし、特段に言及の無い部材、工程については第１実施形態と同様である。

２−１．製造方法２
第１実施形態において、図５（Ａ）に示すように、有機層１３６を流動化させ、異物１５０の周辺部をカバーさせた後、プラズマ処理により有機層１３６を除去してもよい。例えば、図５（Ａ）に示す状態の基板を基板ステージに配置させ、酸素ガスを用いて酸素プラズマを生成し、基板に酸素イオンが照射されるようにバイアスを印加し、基板ステージを冷却することで、有機層１３６を異方性エッチングすることができる。

異方性エッチングを行うことで、図５（Ｂ）に示すように、第１電極１３２の上面に残存する有機層１３６は除去され、異物の周辺部をカバーする有機層１３６を残存させることができる。これにより、異物１５０による急峻な段差を緩和してなだらかな傾斜面を形成することができる。この上面に形成される有機ＥＬ層は異物１５０を含む段差に沿って形成されるので、第１電極１３２と第２電極１４０との短絡を防止することができる。なお、有機層１３６として正孔輸送材料又は正孔注入材料を用いて形成する場合は、異方性エッチングにより有機層１３６を第１電極１３２上から完全に除去する必要はなく、薄く残存させて良い。

２−２．製造方法３
有機層１３６を、ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）を用いて、塗布法で形成してもよい。図７（Ａ）は、ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳのような有機層１３６塗布法で形成する段階を示す。塗布された有機樹脂は加熱処理により焼成され、有機層１３６が形成される。有機層１３６は、異物１５０が埋め込まれる程度の厚さに形成されてもよい。すなわち、有機層１３６を塗布した後、レベリング処理を行い、異物１５０が有機層１３６に埋設するようにしてもよい。レベリング処理により、有機層１３６の表面が平坦化し、後の工程で行われるプラズマ処理（異方性エッチング）により、均一に有機層１３６を除去することができる。

その後、図７（Ｂ）に示すように異方性エッチングにより第１電極１３２の表面が露出するまで有機層１３６を除去する。このとき、異物１５０の周辺部には有機層１３６が残存するようにエッチング条件を制御する。異方性エッチングは、酸素ガスを用いて酸素プラズマを生成し、基板に酸素イオンが照射されるようにバイアスを印加し、基板ステージを冷却することで行うことができる。

また、有機層１３６として、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性の有機樹脂を用いてもよい。この場合も、図７（Ａ）と同様に、絶縁性の有機樹脂を用いて有機層１３６塗布法で形成することができる。塗布された有機樹脂は加熱処理により焼成され、有機層１３６が形成される。異物１５０の周囲に残存する有機層１３６は絶縁性を有するので、第１電極１３２と第２電極１４０の短絡を確実に防止することができる。

このように、本実施形態によれば、有機層１３６を異方性エッチングにより除去することによっても、第１実施形態と同様に第１電極１３２と第２電極１４０との短絡を防ぐことができる。それにより、有機ＥＬ素子１１６の短絡を防止し、非発光画素が形成されることを防ぐことができる。この場合において、有機ＥＬ素子１１６は、有機ＥＬ層１３８の膜厚を増加させる必要がないので、駆動電圧が高くなることを防ぐことができる。

１００・・・表示装置、１０２・・・画素、１０４・・・画素部、１０６・・・第１駆動回路、１０８・・・第２駆動回路、１１０・・・端子部、１１２・・・基板、１１４・・・トランジスタ、１１６・・・有機ＥＬ素子、１１８・・・下地絶縁層、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、１３１・・・コンタクトホール、１３２・・・第１電極、１３４・・・第３絶縁層、１３６・・・有機層、１３８・・・有機ＥＬ層、１４０・・・第２電極、１４２・・・封止層、１４４・・・第１無機絶縁膜、１４６・・・有機樹脂膜、１４８・・・第２無機絶縁膜、１５０・・・異物

Claims (19)

1. 第１電極を形成し、
   前記第１電極の周縁部を覆い、前記周縁部の内側領域を露出させる開口部を有する第１絶縁層を形成し、
   前記第１電極上に、有機材料を用いて有機層を形成し、
   前記有機層を気体化させる加熱処理を行い、
   前記加熱処理により、前記開口部によって露出する前記第１電極の上面から、前記有機層の少なくとも一部を除去した後、前記第１電極の上方に有機エレクトロルミネセンス材料を含む発光層を形成し、
   前記発光層の上方に、前記第１電極と対向する第２電極を形成する、
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
2. 前記加熱処理は、前記有機層を流動化させ、さらに気体化させる処理である、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
3. 前記加熱処理は、前記有機層を流動化させる第１加熱段階と、前記有機層を気体化させる第２加熱段階と、を含む、請求項２に記載の表示装置の製造方法。
4. 前記加熱処理は、前記有機層が流動化する温度から気体化する温度まで連続的に上昇させる、請求項２に記載の表示装置の製造方法。
5. 前記有機層を除去した後、前記有機材料と同じ材料を用いて正孔輸送層を形成し、さらに前記正孔輸送層の上層側に前記発光層を形成する、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
6. 前記有機材料が、正孔輸送材料である、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
7. 前記正孔輸送材料が、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、２−ＴＮＡＴＡ、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＤＦＬＤＰＢｉ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（ＢＳＰＢ）から選ばれた一種である、請求項６に記載の表示装置の製造方法。
8. 前記有機層の一部を前記第１電極上に残存させ、前記有機ＥＬ層を形成する、請求項６に記載の表示装置の製造方法。
9. 第１電極を形成し、
   前記第１電極の周縁部を覆い、前記周縁部の内側領域を露出させる開口部を有する第１絶縁層を形成し、
   前記第１電極上に、有機材料を用いて有機層を形成し、
   前記有機層を形成した後、プラズマ処理を行い、
   前記プラズマ処理により、前記開口部によって露出する前記第１電極の上面から、前記有機層の少なくとも一部を除去した後、前記第１電極の上方に有機エレクトロルミネセンス材料を含む発光層を形成し、
   前記発光層の上方に、前記第１電極と対向する第２電極を形成する、
   ことを特徴とする表示装置の製造方法。
10. 前記プラズマ処理を行う前に、前記有機層を流動化させる熱処理を行う、請求項９に記載の表示装置の製造方法。
11. 前記プラズマ処理は、酸素プラズマによって行われる、請求項９に記載の表示装置の製造方法。
12. 前記プラズマ処理により、前記有機層を異方性エッチングする、請求項９に記載の表示装置の製造方法。
13. 前記有機層を除去した後、前記有機材料と同じ材料を用いて正孔輸送層を形成し、さらに前記正孔輸送層の上層側に前記発光層を形成する、請求項９に記載の表示装置の製造方法。
14. 前記有機材料が、正孔輸送材料である、請求項９に記載の表示装置の製造方法。
15. 前記正孔輸送材料が、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、２−ＴＮＡＴＡ、４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’−ビス［Ｎ−（９，９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＤＦＬＤＰＢｉ）、４，４’−ビス［Ｎ−（スピロ−９，９’−ビフルオレン−２−イル）−Ｎ―フェニルアミノ］ビフェニル（ＢＳＰＢ）から選ばれた一種である、請求項１４に記載の表示装置の製造方法。
16. 前記有機層を塗布法で形成する、請求項９に記載の表示装置の製造方法。
17. 前記有機層を塗布形成した後、レベリング処理を行う、請求項１６に記載の表示装置の製造方法。
18. 前記有機材料が、ポリエチレンジオキシチオフェン・ポリスチレンスルホン酸の混合物（ＰＥＤＯＴ−ＰＤＳＳ）である、請求項１６に記載の表示装置の製造方法。
19. 前記有機材料が、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂から選ばれた一種である、請求項１６に記載の表示装置の製造方法。

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