JP5151576B2 - 有機発光素子の製造方法および有機発光表示装置、並びに自発光素子の製造方法および自発光表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機発光素子の製造方法および有機発光表示装置、並びに自発光素子の製造方法および自発光表示装置に関する。

有機発光素子などの自発光素子は、基板に、第１電極，発光層を含む層および第２電極を順に有し、第１電極と第２電極との間に直流電圧を印加すると発光層において正孔−電子再結合が起こり、光を発生するものである。発生した光は、第１電極および基板の側から取り出される場合もあるが、第２電極の側から、つまり開口率を上げるためにＴＦＴ（Thin Film Transistor；薄膜トランジスタ）や配線を含む回路とは反対側から取り出される場合もある。第２電極の側から光を取り出す場合には、第１電極として高反射の金属電極を用いることが一般的である。また、各画素の第１電極の間には、それらを隔てるための絶縁膜（バンク）が設けられる。

第１電極のパターニング工程または絶縁膜の形成などの加工工程では、ウェットプロセスが用いられる。第１電極は金属電極を用いているので、一般的にウェットプロセスで使用される現像液あるいは剥離液、または水分などと容易に反応し、腐蝕や酸化膜の形成が見られる。そのため、第１電極とその上に形成される発光層を含む層とが直列に接合する面において接触抵抗が発し、駆動電圧の上昇、場合によっては寿命の低下を起こしやすい。

この問題を解決するため、例えば、光反射層上に、腐蝕防止膜として透光性の絶縁膜を形成し、光反射層の腐蝕による反射率の低下などを抑制することが提案されている（例えば特許文献１，２参照。）
特開２００７−２６９７２号公報 特開２００７−４８６４４号公報

しかしながら、この従来構造では、光反射層を腐蝕防止膜で覆ってしまうので、腐蝕防止膜の上に透光性電極を設ける必要がある。よって、光反射層，腐蝕防止膜および透光性電極の各層で加工工程が必要となり、工程が複雑になってしまうという問題があった。また、透光性電極を電気的に配線と接続させる必要があるので、光反射層の面積を大きくすることが難しくなり、開口率が制限されてしまっていた。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、工程を複雑化することなく、第１電極の腐蝕や表面酸化を抑え、駆動電圧の上昇を抑制可能な有機発光素子の製造方法および有機発光表示装置、並びに自発光素子の製造方法および自発光表示装置を提供することにある。

本発明による有機発光素子の製造方法は、以下の（Ａ）〜（Ｅ）の工程を含むものである。
（Ａ）基板に、第１電極および第１電極の上面を覆う無機材料よりなる被覆層を形成する工程
（Ｂ）第１電極の側面および被覆層の側面、並びに被覆層の上面の周縁部を覆う絶縁膜を形成する工程
（Ｃ）絶縁膜を形成したのち、被覆層のうち絶縁膜から露出している部分をドライエッチングにより除去する工程
（Ｄ）被覆層のうち絶縁膜から露出している部分を除去したのち、少なくとも第１電極の上に、発光層を含む有機層を形成する工程
（Ｅ）有機層の上に第２電極を形成する工程
第１電極をアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金により構成し、被覆層をチタンあるいはチタンを含む合金により構成する。

本発明による有機発光表示装置は、基板に、第１電極，発光層を含む有機層および第２電極を順に有する有機発光素子を備えたものであって、有機発光素子は、第１電極の側面および第１電極の上面の周縁部に絶縁膜を有し、絶縁膜と第１電極の上面との間に被覆層が設けられているものである。第１電極はアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金により構成され、被覆層はチタンあるいはチタンを含む合金により構成されている。

本発明による自発光素子の製造方法は、以下の（Ａ）〜（Ｅ）の工程を含むものである。
（Ａ）基板に、第１電極および第１電極の上面を覆う無機材料よりなる被覆層を形成する工程
（Ｂ）第１電極の側面および被覆層の側面、並びに被覆層の上面の周縁部を覆う絶縁膜を形成する工程
（Ｃ）絶縁膜を形成したのち、被覆層のうち絶縁膜から露出している部分をドライエッチングにより除去する工程
（Ｄ）被覆層のうち絶縁膜から露出している部分を除去したのち、少なくとも第１電極の上に、発光層を含む層を形成する工程
（Ｅ）発光層を含む層の上に第２電極を形成する工程
第１電極をアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金により構成し、被覆層をチタンあるいはチタンを含む合金により構成する。

本発明による自発光表示装置は、基板に、第１電極，発光層を含む層および第２電極を順に有する自発光素子を備えたものであって、自発光素子は、第１電極の側面および第１電極の上面の周縁部に絶縁膜を有し、絶縁膜と第１電極の上面との間に被覆層が設けられているものである。第１電極はアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金により構成され、被覆層はチタンあるいはチタンを含む合金により構成されている。

本発明の有機発光表示装置、または本発明の自発光表示装置では、絶縁膜と第１電極の上面との間に、チタンあるいはチタンを含む合金よりなる被覆層が設けられており、この被覆層により、製造工程においてアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなる第１電極の腐蝕や表面酸化膜の生成が抑えられている。よって、第１電極と発光層を含む有機層または発光層を含む層とが直列に接合する面において、接触抵抗が小さくなり、駆動電圧の上昇が抑えられる。また、被覆層は、第１電極の絶縁膜から露出した部分には設けられていないので、第１電極の反射率低下による発光効率への影響が抑えられる。

本発明の有機発光素子の製造方法、または本発明の自発光素子の製造方法によれば、アルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなる第１電極の上面をチタンあるいはチタンを含む合金よりなる被覆層で覆い、絶縁膜を形成したのち、発光層を含む有機層または発光層を含む層を形成する前に、被覆層のうち絶縁膜から露出している部分をドライエッチングにより除去するようにしたので、第１電極の腐蝕や表面酸化を抑えることができる。また、被覆層を加工するための新たなフォトリソグラフィ工程などを追加する必要はなく、工程の複雑化は起こらない。よって、この方法により有機発光表示装置または自発光表示装置を製造すれば、駆動電圧の上昇ひいては寿命の低下を抑え、高い信頼性および優れた電気特性を得ることが可能となる。また、被覆層を、絶縁膜と第１電極の上面との間に設けて、第１電極の絶縁膜から露出した部分には設けないようにしたので、第１電極の反射率の低下による発光効率への影響を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る表示装置の構成を表すものである。この表示装置は、極薄型の有機発光カラーディスプレイ装置などとして用いられるものであり、例えば、ガラス，シリコン（Ｓｉ）ウェハあるいは樹脂などよりなる基板１１の上に、後述する複数の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂがマトリクス状に配置されてなる表示領域１１０が形成されると共に、この表示領域１１０の周辺に、映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が形成されたものである。

表示領域１１０内には画素駆動回路１４０が形成されている。図２は、画素駆動回路１４０の一例を表したものである。この画素駆動回路１４０は、後述する第１電極１３の下層に形成され、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、その間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、第１の電源ライン（Ｖｃｃ）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において駆動トランジスタＴｒ１に直列に接続された有機発光素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）とを有するアクティブ型の駆動回路である。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、一般的な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により構成され、その構成は例えば逆スタガー構造（いわゆるボトムゲート型）でもよいしスタガー構造（トップゲート型）でもよく特に限定されない。

画素駆動回路１４０において、列方向には信号線１２０Ａが複数配置され、行方向には走査線１３０Ａが複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差点が、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか一つ（サブピクセル）に対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。

図３は、表示領域１１０の断面構成を表したものである。表示領域１１０には、赤色の光を発生する有機発光素子１０Ｒと、緑色の光を発生する有機発光素子１０Ｇと、青色の光を発生する有機発光素子１０Ｂとが、順に全体としてマトリクス状に形成されている。なお、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは短冊形の平面形状を有し、隣り合う有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの組み合わせが一つの画素（ピクセル）を構成している。

有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、それぞれ、基板１１の側から、上述した画素駆動回路１４０の駆動トランジスタＴｒ１、平坦化層１２、陽極としての第１電極１３、絶縁膜１４、後述する発光層１５Ｃを含む有機層１５、および陰極としての第２電極１６がこの順に積層された構成を有している。また、基板１１には、第１電極１３とは電気的に絶縁された補助配線１７が形成されており、この補助配線１７と第２電極１６とが電気的に接続されている。

このような有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、必要に応じて、窒化ケイ素（ＳｉＮ）または酸化ケイ素（ＳｉＯ）などの保護膜１８により被覆され、更にこの保護膜１８上に、熱硬化型樹脂または紫外線硬化型樹脂などの接着層２０を間にしてガラスなどよりなる封止用基板３１が全面にわたって貼り合わされることにより封止されている。封止用基板３１には、必要に応じてカラーフィルタ３２およびブラックマトリクスとしての光遮蔽膜（図示せず）が設けられていてもよい。

駆動トランジスタＴｒ１は、平坦化層１２に設けられた接続孔１２Ａを介して第１電極１３に電気的に接続されている。

平坦化層１２は、画素駆動回路１４０が形成された基板１１の表面を平坦化するためのものであり、微細な接続孔１２Ａが形成されるためパターン精度が良い材料により構成されていることが好ましい。平坦化層１２の構成材料としては、例えば、ポリイミド等の有機材料、あるいは酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）などの無機材料が挙げられる。

第１電極１３は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの各々に対応して形成されている。また、第１電極１３は、発光層で発生した光を反射させる反射電極としての機能を有しており、できるだけ高い反射率を有するようにすることが発光効率を高める上で望ましい。第１電極１３は、例えば、厚みが１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、具体的には５０ｎｍ程度であり、アルミニウム（Ａｌ）あるいはアルミニウム（Ａｌ）を含む合金、または、銀（Ａｇ）あるいは銀（Ａｇ）を含む合金により構成されている。また、第１電極１３は、クロム（Ｃｒ），チタン（Ｔｉ），鉄（Ｆｅ），コバルト（Ｃｏ），ニッケル（Ｎｉ），モリブデン（Ｍｏ），銅（Ｃｕ），タンタル（Ｔａ），タングステン（Ｗ），白金（Ｐｔ）あるいは金（Ａｕ）などの他の金属元素の単体または合金により構成されていてもよい。

絶縁膜１４は、第１電極１３と第２電極１６との絶縁性を確保すると共に発光領域を正確に所望の形状にするためのものであり、例えば、感光性のアクリル，ポリイミド，ポリベンズオキサゾールなどの有機材料、または酸化シリコン（ＳｉＯ₂ ）などの無機絶縁材料により構成されている。絶縁膜１４は、第１電極１３の側面および第１電極１３の上面の周縁部と、補助配線１７の側面および補助配線１７の上面の周縁部とに設けられており、第１電極１３の発光領域および補助配線１７に対応して開口部１４Ａ，１４Ｂをそれぞれ有している。なお、有機層１５および第２電極１６は、発光領域だけでなく絶縁膜１４の上にも連続して設けられていてもよいが、発光が生じるのは絶縁膜１４の開口部１４Ａだけである。

図４は、有機層１５の断面構成を表したものである。有機層１５は、例えば、第１電極１３の側から順に、正孔注入層１５Ａ，正孔輸送層１５Ｂ，発光層１５Ｃおよび電子輸送層１５Ｄを積層した構成を有するが、これらのうち発光層１５Ｃ以外の層は必要に応じて設ければよい。また、有機層１５は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの発光色によってそれぞれ構成が異なっていてもよい。正孔注入層１５Ａは、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔輸送層１５Ｂは、発光層１５Ｃへの正孔輸送効率を高めるためのものである。発光層１５Ｃは、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、光を発生するものである。電子輸送層１５Ｄは、発光層１５Ｃへの電子輸送効率を高めるためのものである。なお、電子輸送層１５Ｄと第２電極１６との間には、ＬｉＦ，Ｌｉ₂ Ｏなどよりなる電子注入層（図示せず）を設けてもよい。

有機発光素子１０Ｒの正孔注入層１５Ａは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）あるいは４，４’，４”−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（２−ＴＮＡＴＡ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの正孔輸送層１５Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ビス［（Ｎ−ナフチル）−Ｎ−フェニル］ベンジジン（α−ＮＰＤ）により構成されている。有機発光素子１０Ｒの発光層１５Ｃは、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、８−キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ₃ ）に２，６−ビス［４−［Ｎ−（４−メトキシフェニル）−Ｎ−フェニル］アミノスチリル］ナフタレン−１，５−ジカルボニトリル（ＢＳＮ−ＢＣＮ）を４０体積％混合したものにより構成されている。有機発光素子１０Ｒの電子輸送層１５Ｄは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ₃ により構成されている。

有機発光素子１０Ｇの正孔注入層１５Ａは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの正孔輸送層１５Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの発光層１５Ｃは、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ₃ にクマリン６（Ｃｏｕｍａｒｉｎ６）を３体積％混合したものにより構成されている。有機発光素子１０Ｇの電子輸送層１５Ｄは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ₃ により構成されている。

有機発光素子１０Ｂの正孔注入層１５Ａは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、ｍ−ＭＴＤＡＴＡあるいは２−ＴＮＡＴＡにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの正孔輸送層１５Ｂは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、α−ＮＰＤにより構成されている。有機発光素子１０Ｂの発光層１５Ｃは、例えば、厚みが１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、スピロ６Φ（ｓｐｉｒｏ６Φ）により構成されている。有機発光素子１０Ｂの電子輸送層１５Ｄは、例えば、厚みが５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、Ａｌｑ₃ により構成されている。

第２電極１６は、例えば、厚みが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属元素の単体または合金により構成されている。中でも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）、またはアルミニウム（Ａｌ）とリチウム（Ｌｉ）との合金（ＡｌＬｉ合金）が好ましい。また、第２電極１６は、ＩＴＯ（インジウム・スズ複合酸化物）またはＩＺＯ（インジウム・亜鉛複合酸化物）により構成されていてもよい。

補助配線１７は、第２電極１６における電圧降下を抑制するものであり、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの隙間に形成されている。補助配線１７は、例えば、基板１１上の第１電極１３と同層に、第１電極１３と同一の材料により構成されている。補助配線１７を第１電極１３と同一の材料により構成することにより、後述する製造工程で補助配線１７と第１電極１３とを同一工程で形成することができる。なお、補助配線１７の材料および構成は必ずしも第１電極１３と同一でなくてもよい。

絶縁膜１４と第１電極１３の上面との間、および絶縁膜１４と補助配線１７の上面との間には、無機材料よりなる被覆層４０が設けられている。この被覆層４０は、後述するように、製造工程において第１電極１３および補助配線１７の上面を覆うことにより第１電極１３および補助配線１７の腐蝕や表面酸化膜の生成を抑えるものであり、第１電極１３および補助配線１７の絶縁膜１４から露出した部分には設けられていない。これにより、第１電極１３を構成するアルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）などの金属材料の高い反射率を活かすことができ、発光効率を高めることが可能となる。また、従来のように光反射層と透光性電極とを別々に形成する必要もなく、透光性電極を配線と接続する必要もなくなるので、開口率が制限されるおそれをなくすことができる。

被覆層４０は、第１電極１３および補助配線１７を残して被覆層４０のみを選択的に除去可能な材料により構成されている。具体的には、第１電極１３および補助配線１７がアルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム（Ａｌ）を含む合金により構成されている場合には、被覆層４０は、チタン（Ｔｉ）あるいはチタン（Ｔｉ）を含む合金、またはモリブデン（Ｍｏ）あるいはモリブデン（Ｍｏ）を含む合金により構成されていることが好ましい。被覆層４０の厚みＴは、例えば３０ｎｍ以下とすることが好ましく、具体的には１０ｎｍ程度が好ましい。３０ｎｍ以上とした場合、後述するように被覆層４０を除去する工程の際、完全に被覆層４０を除去することが難しくなり、第１電極１３の反射率低下のおそれがあるからである。

この表示装置は、例えば次のようにして製造することができる。

図５ないし図８は、この表示装置の製造方法を工程順に表すものである。まず、図５（Ａ）に示したように、上述した材料よりなる基板１１の上に駆動トランジスタＴｒ１を含む画素駆動回路１４０を形成する。次いで、図５（Ｂ）に示したように、例えば、基板１１の全面に感光性樹脂を塗布し、露光および現像することにより、平坦化層１２および接続孔１２Ａを形成し、焼成する。

続いて、図６（Ａ）に示したように、例えばスパッタ法により、第１電極１３および補助配線１７を形成するための金属膜５０Ａを、例えば５０ｎｍの厚みで形成し、そののち、被覆層４０を形成するための無機膜４０Ａを、例えば１０ｎｍの厚みで形成する。金属膜５０Ａおよび無機膜４０Ａは、連続して形成することが好ましい。アルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）など腐蝕性の高い金属よりなる金属膜５０Ａの表面を、無機膜４０Ａで直ちに覆うことにより、金属膜５０Ａまたは第１電極１３あるいは補助配線１７の上面を、有機層１５の形成前にウェット工程や大気に晒すことなく保持することが可能となるからである。

そののち、無機膜４０Ａの上にフォトレジスト（図示せず）を塗布し、フォトリソグラフィにより露光および現像する。続いて、このフォトレジストをマスクとしたウェットエッチングにより、無機膜４０Ａおよび金属膜５０Ａを同時にパターニングする。これにより、図６（Ｂ）に示したように、第１電極１３および補助配線１７を形成すると共に、第１電極１３の上面および補助配線１７の上面を覆う被覆層４０を形成する。このように無機膜４０Ａおよび金属膜５０Ａを同時に加工することにより、被覆層４０を形成するための新たなフォトリソグラフィ工程などを追加する必要をなくし、工程を複雑化させることなく、簡素な工程で被覆層４０を形成することができる。

無機膜４０Ａおよび金属膜５０Ａを同時に加工するためには、例えば、金属膜５０Ａをアルミニウム（Ａｌ）合金、無機膜４０Ａをチタン（Ｔｉ）により構成する場合には、硝酸・硫酸・過塩素酸を任意の量で混合したエッチャントを用いて、液温４０℃で３分間ウェットエッチングを行う。また、例えば、金属膜５０Ａをアルミニウム（Ａｌ）合金、無機膜４０Ａをモリブデン（Ｍｏ）により構成する場合には、硝酸・酢酸・リン酸を任意の量で混合したエッチャントを用いる。

第１電極１３および補助配線１７と、被覆層４０とを形成したのち、基板１１の全面にわたり感光性樹脂を塗布し、露光および現像処理により開口部１４Ａ，１４Ｂを設けたのち、熱硬化させるために焼成する。これにより、図７（Ａ）に示したように、第１電極１３の側面，補助配線１７の側面および被覆層４０の側面、並びに被覆層１８の上面の周縁部を覆う絶縁膜１４を形成する。熱硬化の温度および時間は、例えば、２５０℃６０分間とする。

絶縁膜１４を形成したのち、基板１１を水洗し、真空で加熱後冷却する。そののち、図７（Ｂ）に示したように、例えば、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching；反応性イオンエッチング）により、被覆層４０のうち絶縁膜１４から露出している部分、すなわち開口部１４Ａ，１４Ｂ内の部分を除去する。その際、エッチングガスとしては、被覆層４０のみがエッチングされ、第１電極１３および補助配線１７が反応しないものが好ましい。パーティクルの発生を抑えることができるからである。具体的には、塩素またはフッ素を含むハロゲンガスが挙げられる。例えば、第１電極１３をアルミニウム（Ａｌ）合金、被覆層１８をチタン（Ｔｉ）により構成する場合にはＮＦ₃ を用いる。また、例えば、第１電極１３をアルミニウム（Ａｌ）合金、被覆層１８をモリブデン（Ｍｏ）により構成する場合にはＳＦ₆ を用いる。

被覆層４０を除去したのち、例えば、絶縁膜１４と第２電極１６との密着性を向上させるため、アルゴン（Ａｒ）プラズマ処理を行う。

そののち、図８（Ａ）に示したように、例えば蒸着法により、上述した材料よりなる有機層１５を形成する。その際、有機層１５は、各色別のシャドウマスク６０を用いて補助配線１７上を回避して形成する。このとき、第１電極１３の上面は、被覆層４０により覆われていたので、腐蝕や表面酸化膜の生成が抑えられている。よって、第１電極１３と有機層１５とが直列に接合する面において、接触抵抗が小さくなり、駆動電圧の上昇ひいては寿命の低下を抑えることが可能となる。

続いて、図８（Ｂ）に示したように、例えば蒸着法により、電子注入層および第２電極１６を成膜し、第２電極１６と補助配線１７とを電気的に接続する。なお、電子注入層および第２電極１６は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ共通に形成する。以上により、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが形成される。ここでは、補助配線１７の上面は、被覆層４０により覆われていたので、腐蝕や表面酸化膜の生成が抑えられている。よって、補助配線１７と第２電極１６とが直列に接合する面において、接触抵抗が小さくなり、駆動電圧の上昇を抑えることが可能となる。

そののち、同じく図８（Ｂ）に示したように、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを、上述した材料よりなる保護膜１８で覆い、この保護膜１８の上に、接着層２０を形成する。続いて、カラーフィルタ３２が設けられ、上述した材料よりなる封止用基板３１を用意し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが形成された基板１１と封止用基板３１とを接着層２０を間にして貼り合わせる。以上により、図１ないし図５に示した表示装置が完成する。

この表示装置では、各画素に対して走査線駆動回路１３０から書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路１２０から画像信号が書き込みトランジスタＴｒ２を介して保持容量Ｃｓに保持される。すなわち、この保持容量Ｃｓに保持された信号に応じて駆動トランジスタＴｒ１がオンオフ制御され、これにより、各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに駆動電流Ｉｄが注入されることにより、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、第２電極１６，カラーフィルタ３２および封止用基板３１を透過して取り出される。ここでは、被覆層４０により、製造工程において第１電極１３および補助配線１７の腐蝕や表面酸化膜の生成が抑えられている。よって、第１電極１３と有機層１５とが直列に接合する面、および補助配線１７と第２電極１６とが直列に接合する面において、接触抵抗が小さくなり、駆動電圧の上昇ひいては寿命の低下が抑えられる。また、被覆層４０は、絶縁膜１４と第１電極１３の上面との間に設けられているが、第１電極１３の絶縁膜１４から露出した発光領域には設けられていないので、第１電極１３の反射率の低下が抑えられており、発光効率が向上する。

このように本実施の形態では、第１電極１３の上面および補助配線１７の上面を被覆層４０で覆い、絶縁膜１４を形成したのち、有機層１５を形成する前に、被覆層４０のうち絶縁膜１４から露出している部分を除去するようにしたので、第１電極１３および補助配線１７の腐蝕や表面酸化を抑えることができる。よって、駆動電圧の上昇ひいては寿命の低下を抑えることができ、高い信頼性および優れた電気特性を得ることが可能となる。また、被覆層４０を、絶縁膜１４と第１電極１３の上面との間に設けて、第１電極１３の絶縁膜１４から露出した発光領域には設けないようにしたので、第１電極１３の反射率の低下を抑え、発光効率を高めることができる。

（モジュールおよび適用例）
以下、上記実施の形態で説明した表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。

（モジュール）
上記実施の形態の表示装置は、例えば、図９に示したようなモジュールとして、後述する適用例１〜５などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板１１の一辺に、封止用基板５０および接着層４０から露出した領域２１０を設け、この露出した領域２１０に、信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０の配線を延長して外部接続端子（図示せず）を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）２２０が設けられていてもよい。

（適用例１）
図１０は、上記実施の形態の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有しており、この映像表示画面部３００は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。

（適用例２）
図１１は、上記実施の形態の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有しており、その表示部４２０は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。

（適用例３）
図１２は、上記実施の形態の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有しており、その表示部５３０は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。

（適用例４）
図１３は、上記実施の形態の表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有しており、その表示部６４０は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。

（適用例５）
図１４は、上記実施の形態の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記各実施の形態に係る表示装置により構成されている。

更に、本発明の具体的な実施例について説明する。

（実施例１）
上記実施の形態と同様にして表示装置を作製した。まず、ガラスよりなる基板１１を用意し、この基板１１の上に駆動トランジスタＴｒ１を含む画素駆動回路１４０を形成した（図５（Ａ）参照。）。次いで、基板１１の全面に感光性樹脂を塗布し、露光および現像することにより、平坦化層１２および接続孔１２Ａを形成し、焼成した（図５（Ｂ）参照。）。

続いて、スパッタ法により、第１電極１３および補助配線１７を形成するための金属膜５０Ａと、被覆層４０を形成するための無機膜４０Ａとを、大気に晒すことなく連続して形成した（図６（Ａ）参照。）。その際、金属膜５０Ａはアルミニウム（Ａｌ）を含む合金により構成し、厚みは５０ｎｍとした。無機膜４０Ａはチタン（Ｔｉ）により構成し、厚みは１０ｎｍとした。

そののち、無機膜４０Ａの上にフォトレジスト（図示せず）を塗布し、フォトリソグラフィにより露光および現像した。続いて、このフォトレジストをマスクとしたウェットエッチングにより、無機膜４０Ａおよび金属膜５０Ａをパターニングし第１電極１３および補助配線１７を形成すると共に、第１電極１３の上面および補助配線１７の上面を覆う被覆層４０を形成した（図６（Ｂ）参照。）。

その際、エッチャントとしては、無機膜４０Ａおよび金属膜５０Ａを同時に加工するため、硝酸・硫酸・過塩素酸を任意の量で混合したエッチャントを用いて、液温４０℃で３分間ウェットエッチングを行った。

第１電極１３および補助配線１７と、被覆層４０とを形成したのち、基板１１の全面にわたり感光性のポリイミド樹脂を塗布し、露光および現像処理により開口部１４Ａ，１４Ｂを設けたのち、熱硬化させるために２５０℃の温度で６０分間焼成した。これにより、第１電極１３の側面，補助配線１７の側面および被覆層４０の側面、並びに被覆層１８の上面の周縁部を覆う絶縁膜１４を形成した（図７（Ａ）参照。）。

絶縁膜１４を形成したのち、基板１１を水洗し、真空で加熱後冷却した。そののち、ＲＩＥにより、被覆層４０のうち絶縁膜１４から露出している部分、すなわち開口部１４Ａ，１４Ｂ内の部分を除去した（図７（Ｂ）参照。）。その際、エッチングガスとしては、被覆層４０のみがエッチングされ、第１電極１３および補助配線１７が反応しないものとして、ＮＦ₃ を用いた。

被覆層４０を除去したのち、絶縁膜１４と第２電極１６との密着性を向上させるため、アルゴン（Ａｒ）プラズマ処理を行った。

そののち、蒸着法により、上述した材料よりなる有機層１５を形成した（図８（Ａ）参照。）その際、有機層１５は、各色別のシャドウマスクを用いて補助配線１７上を回避して形成した。

続いて、蒸着法により、電子注入層および第２電極１６を成膜し、第２電極１６と補助配線１７とを電気的に接続し（図８（Ｂ）参照。）、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを形成した。

そののち、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを、上述した材料よりなる保護膜１８で覆い、この保護膜１８の上に、接着層２０を形成した。続いて、カラーフィルタ３２が設けられ、上述した材料よりなる封止用基板３１を用意し、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂが形成された基板１１と封止用基板３１とを接着層２０を間にして貼り合わせた。以上により、図１ないし図５に示した表示装置を完成した。

（比較例１）
被覆層のうち絶縁膜から露出している部分を除去しなかったことを除いては、上記実施例１と同様にして表示装置を形成した。

（比較例２）
被覆層を設けなかったことを除いては、上記実施例１と同様にして表示装置を形成した。すなわち、まず、アルミニウム（Ａｌ）を含む合金よりなる金属膜を形成し、硝酸・酢酸・リン酸を任意の量で混合したエッチャントを用いたウェットエッチングにより金属膜をパターニングし、第１電極を形成した。次いで、絶縁膜を形成し、基板を真空加熱したのちＯ₂ プラズマ処理を行った。続いて、有機層および第２電極を形成した。

得られた実施例１および比較例１，２の表示装置について、反射率、スペクトル強度、および駆動電圧と電流との関係を調べた。その結果を図１５ないし図１７に示す。

図１５ないし図１７から分かるように、第１電極１３の上面および補助配線１７の上面を被覆層４０で覆い、絶縁膜１４を形成したのち、有機層１５を形成する前に、被覆層４０のうち絶縁膜１４から露出している部分を除去するようにした実施例１では、反射率、スペクトル強度、および駆動電圧と電流との関係のいずれについても良好な結果が得られた。これに対して、比較例１では、被覆層のうち絶縁膜から露出している部分を除去しなかったので、被覆層による反射率の低下および発光効率の低下が見られた。一方、被覆層を設けず、真空加熱後の基板にＯ₂ プラズマ処理のみを施した比較例２では、実施例１に比べて駆動電圧が高くなっていた。これは、第１電極を構成するアルミニウム（Ａｌ）合金に表面酸化膜が生じてしまったことを表している。

すなわち、第１電極１３の上面および補助配線１７の上面を被覆層４０で覆い、絶縁膜１４を形成したのち、有機層１５を形成する前に、被覆層４０のうち絶縁膜１４から露出している部分を除去するようにすれば、駆動電圧の上昇を小さくすることができると共に、第１電極１３の反射率の低下を抑え、発光効率を高めることができることが分かった。

（実施例２）
金属膜５０Ａをアルミニウム（Ａｌ）を含む合金、無機膜４０Ａをモリブデン（Ｍｏ）によりそれぞれ構成したことを除いては、上記実施例１と同様にして表示装置を形成した。その際、無機膜４０Ａおよび金属膜５０Ａをパターニングする際のエッチャントとしては、硝酸・酢酸・リン酸を任意の量で混合したエッチャントを用いた。また、被覆層４０のうち絶縁膜１４から露出している部分、すなわち開口部１４Ａ，１４Ｂ内の部分を除去する際のエッチングガスとしては、ＳＦ₆ を用いた。得られた実施例２の表示装置についても、反射率、スペクトル強度、および駆動電圧と電流との関係を計測したところ、実施例１と同様の結果が得られた。

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態および実施例において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。

更にまた、上記実施の形態では、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｂ，１０Ｇの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。例えば、本発明は、図１８に示したように、補助配線１７を設けない場合にも適用可能である。

加えてまた、本発明は、有機発光素子のほか、無機エレクトロルミネッセンス素子などの他の自発光素子を用いた表示装置にも適用可能である。

本発明の一実施の形態に係る表示装置の構成を表す図である。 図１に示した画素駆動回路の一例を表す等価回路図である。 図１に示した表示領域の構成を表す断面図である。 図３に示した有機層の構成を表す断面図である。 図１ないし図３に示した表示装置の製造方法を工程順に表した断面図である。 図５に続く工程を表す断面図である。 図５に続く工程を表す断面図である。 図５に続く工程を表す断面図である。 上記実施の形態の表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。 上記実施の形態の表示装置の適用例１の外観を表す斜視図である。 （Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。 適用例３の外観を表す斜視図である。 適用例４の外観を表す斜視図である。 （Ａ）は適用例５の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。 本発明の実施例の結果を表す図である。 本発明の実施例の結果を表す図である。 本発明の実施例の結果を表す図である。 本発明の変形例を表す断面図である。

符号の説明

１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機発光素子、１１…基板、１２…平坦化層、１３…第１電極、１４…絶縁膜、１５…有機層、１６…第２電極、１７…補助配線、１８…保護膜、２０…接着層、３１…封止用基板、３２…カラーフィルタ、４０…被覆層、１１０…表示領域、１４０…画素駆動回路、Ｃｓ…キャパシタ、Ｔｒ１…駆動トランジスタ、Ｔｒ２…書き込みトランジスタ

Claims (8)

1. 基板に、第１電極および前記第１電極の上面を覆う無機材料よりなる被覆層を形成する工程と、
   前記第１電極の側面および前記被覆層の側面、並びに前記被覆層の上面の周縁部を覆う絶縁膜を形成する工程と、
   前記絶縁膜を形成したのち、前記被覆層のうち前記絶縁膜から露出している部分をドライエッチングにより除去する工程と、
   前記被覆層のうち前記絶縁膜から露出している部分を除去したのち、少なくとも前記第１電極の上に、発光層を含む有機層を形成する工程と、
   前記有機層の上に第２電極を形成する工程と
   を含み、
   前記第１電極をアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金により構成し、
   前記被覆層をチタンあるいはチタンを含む合金により構成する
   有機発光素子の製造方法。
2. 前記第１電極および前記被覆層を形成する工程において、前記第１電極を形成するための金属膜と、前記被覆層を形成するための無機膜とを連続して形成したのち、前記無機膜および前記金属膜を同時にウェットエッチングによりパターニングする
   請求項１記載の有機発光素子の製造方法。
3. 前記有機層として、正孔注入層，正孔輸送層，前記発光層および電子輸送層を順に形成し、
   前記被覆層の厚みを、前記正孔注入層の厚みよりも小さくする
   請求項１または２記載の有機発光素子の製造方法。
4. 前記第１電極および被覆層を形成する工程において、前記基板に、前記第１電極および前記第１電極とは電気的に絶縁された補助配線を形成し、前記被覆層を、前記第１電極の上面および前記補助配線の上面に形成し、
   前記絶縁膜を形成する工程において、前記第１電極の側面，前記補助配線の側面および前記被覆層の側面と、前記被覆層の上面の周縁部とを前記絶縁膜により覆い、
   前記有機層の上に前記第２電極を形成する工程において、前記第２電極と前記補助配線とを電気的に接続する
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載の有機発光素子の製造方法。
5. 基板に、第１電極，発光層を含む有機層および第２電極を順に有する有機発光素子を備えた有機発光表示装置であって、
   前記有機発光素子は、前記第１電極の側面および前記第１電極の上面の周縁部に絶縁膜を有し、前記絶縁膜と前記第１電極の上面との間に被覆層が設けられ、
   前記第１電極はアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金により構成され、
   前記被覆層はチタンあるいはチタンを含む合金により構成されている
   有機発光表示装置。
6. 前記基板に、前記第１電極とは電気的に絶縁されると共に前記第２電極に電気的に接続された補助配線が形成されており、
   前記絶縁膜は、前記補助配線の側面および前記補助配線の上面の周縁部を覆い、
   前記被覆層は、前記絶縁膜と前記補助配線の上面との間に設けられている
   請求項５記載の有機発光表示装置。
7. 基板に、第１電極および前記第１電極の上面を覆う無機材料よりなる被覆層を形成する工程と、
   前記第１電極の側面および前記被覆層の側面、並びに前記被覆層の上面の周縁部を覆う絶縁膜を形成する工程と、
   前記絶縁膜を形成したのち、前記被覆層のうち前記絶縁膜から露出している部分をドライエッチングにより除去する工程と、
   前記被覆層のうち前記絶縁膜から露出している部分を除去したのち、少なくとも前記第１電極の上に、発光層を含む層を形成する工程と、
   前記発光層を含む層の上に第２電極を形成する工程と
   を含み、
   前記第１電極をアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金よりなる単層により構成し、
   前記被覆層をチタンあるいはチタンを含む合金よりなる単層により構成する
   自発光素子の製造方法。
8. 基板に、第１電極，発光層を含む層および第２電極を順に有する自発光素子を備えた自発光表示装置であって、
   前記自発光素子は、前記第１電極の側面および前記第１電極の上面の周縁部に絶縁膜を有し、前記絶縁膜と前記第１電極の上面との間に被覆層が設けられ、
   前記第１電極はアルミニウムまたはアルミニウムを含む合金により構成され、
   前記被覆層はチタンあるいはチタンを含む合金により構成されている
   自発光表示装置。

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