JP6609495B2 - 表示装置及び表示装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の一実施形態は、端子部及び画素部を含む表示装置及び表示装置の製造方法に関する。
電気器具及び電子機器に用いられる表示装置として、液晶の電気光学効果を利用した液晶表示装置や、有機エレクトロルミネセンス素子を用いた有機エレクトロルミネセンス表示装置が開発されている。これらの表示装置は、基板上に設けられた複数の画素によって表示画面が形成される。表示装置の各画素には、表示素子として、液晶素子又は有機エレクトロルミネセンス素子が設けられる。表示装置は、このような画素が配列する画素部を、トランジスタによって構成される画素回路及び駆動回路によって駆動することで、動画及び静止画を表示する。表示装置には映像信号、回路の動作を制御するタイミング信号、電力等が印加される端子部を含んでいる。
表示装置は、絶縁膜、半導体膜及び導電膜を積層し、またこれらの薄膜を所定の形状に成形することにより、トランジスタを始め、回路を形成する配線のパターンが作製される。この場合、端子部における各端子電極は、表示装置の外部に露出させる必要がある。そのため、画素部に設けられるトランジスタや表示素子とは異なる工程が必要とされる。具体的には、端子部における各端子電極の表面を、外面に露出させる工程が必要となる。
例えば、特許文献１には、表示装置の製造工程において、端子部の上にレーザ除去層として機能する有機絶縁層を設け、基板の全面を覆うパッシベーション膜を形成した後、パッシベーション膜で覆われた端子部の有機絶縁層にレーザ光を照射し、有機絶縁層にアブレーションを発生させて、端子領域の端子電極を露出させる方法が開示されている。
しかしながら、レーザ光を照射して端子電極を露出させる方法では、深さ方向の加工制御が難しいために、確実に端子電極を露出させようとすると、レーザ光によって端子電極の表面がダメージを受けてしまう。一方、エッチングにより端子電極を露出させる方法では、工程が煩雑となり、生産性の低下、製造コストの増加といった問題がある。例えば、表示装置の端子部には、製造工程によって材質の異なる複数の被膜が堆積されるため、層ごとにエッチング方法やエッチング液又はエッチングガスを変える必要があり、さらに端子電極を露出させるための製造設備が必要となる。
このような課題に鑑み、本発明の一実施形態は、表示装置の製造工程を簡略化させることを目的の一つとする。
本発明の一実施形態に係る表示装置の製造方法は、第１基板の端子部に端子電極を形成し、第１基板の画素部に各画素に対応して画素電極を形成し、端子部の端子電極を含む領域に第１の中間層を形成し、画素部において画素電極上に有機層を形成し、画素部及び端子部を含む第１基板上に対向電極層を形成し、対向電極層上にパッシベーション層を形成し、画素部に対向して第２基板を配置し、第１基板と第２基板とを画素部を囲むシール材により貼り合わせ、端子部において、第１の中間層、対向電極層及びパッシベーション層を除去することを含む。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、複数の画素が配列する画素部と、複数の端子電極が配列する端子部とを有し、端子部は、端子電極が露出する領域と、画素部から端子電極上に延びる絶縁層、対向電極層及びパッシベーション層が積層される領域と、を有し、対向電極層及びパッシベーション層は、テーパー状の端面を有している。
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、第１基板に対して第２基板が配置される側を「上」又は「上方」といい、その逆を「下」又は「下方」として説明する。
本明細書において説明される第１基板は、少なくとも平面状の一主面を有し、この一主面上に絶縁層、半導体層及び導電層の各層、あるいはトランジスタ及び表示素子等の各素子が設けられる。以下の説明では、断面視において、第１基板の一主面を基準とし、第１基板に対して「上」、「上層」、「上方」又は「上面」として説明する場合には、特に断りのない限り、第１基板の一主面を基準にして述べるものとする。
図１は、本発明の一実施形態に係る表示装置１００の斜視図を示す。表示装置１００は、第１基板１０２と封止材１１８を含む。第１基板１０２の第１面には、画素部１０４、駆動回路部１０６（ドライバＩＣ１０５ａ、走査線駆動回路１０５ｂ、スイッチ回路１０５ｃ）及び端子部１１０が設けられる。画素部１０４は、複数の画素１１２が行方向及び列方向に配列される。端子部１１０は、複数の端子電極１１４が配置される。封止材１１８は、第１基板１０２の第１面側において、画素部１０４を覆うように配置される。封止材１１８は、第１基板１０２と同様にガラス基板、有機樹脂基板によって形成される。また、封止材１１８は、第１基板のような板状の部材に代えて、有機樹脂層と無機層を交互に積層させた積層体によって形成される。端子部１１０は、第１基板１０２の端部に設けられ、封止材１１８の外側に配置される。また、駆動回路部１０６のうち、ドライバＩＣ１０５ａは、封止部材の外側に配置される。
駆動回路部１０６の各回路（ドライバＩＣ１０５ａ、走査線駆動回路１０５ｂ、スイッチ回路１０５ｃ）を動作させる信号は、端子部１１０の端子電極１１４を介して入力される。端子電極１１４導電性の電極表面が露出し、異方性導電層によってフレキシブルプリント回路基板１１６と接続される。フレキシブルプリント回路基板１１６は、表示装置１００と他の機能回路又は外部機器とを接続する。
第１基板１０２は、ガラス基板、有機樹脂基板が用いられる。有機樹脂基板は、例えば、ポリイミド基板が用いられる。有機樹脂基板は、板厚を数マイクロメートルから数十マイクロメートルにすることができ、可撓性を有するシートディスプレイを実現することが可能となる。封止材１１８は、第１基板１０２と同様にガラス基板、有機樹脂基板によって形成される。また、封止材１１８は、第１基板のような板状の部材に代えて、有機樹脂層と無機層を交互に積層させた積層体によって形成される。
第１基板１０２上に設けられる画素部１０４及び端子部１１０は、各領域を個別に作製するのではなく、同じ工程の中で作製される。例えば、画素部１０４に含まれるある配線を形成する導電層と、端子部１１０の端子電極１１４の少なくとも一部を構成する導電層とは、同じ導電膜を加工することによって作製される。
図２は、表示装置１００の断面構造を示す。また、図３は画素部１０４における画素１１２の詳細を説明する断面図を示す。以下の説明では、図２及び図３を適宜参照して説明する。
図２で示すように、表示装置１００は、画素部１０４、駆動回路部１０６、封止部１０８及び端子部１１０を含む。駆動回路部１０６は、回路領域１０７ａ及び配線領域１０７ｂが含まれる。画素部１０４は、第１基板１０２上に、トランジスタ１２０、発光素子１２２、第１容量素子１２４、第２容量素子１２６が設けられる。これらの素子の詳細は、図３に示される。
図３で示すように、発光素子１２２はトランジスタ１２０と電気的に接続される。トランジスタ１２０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が制御され、この電流によって発光素子１２２の発光輝度が制御される。第１容量素子１２４はトランジスタ１２０のゲート電圧を保持し、第２容量素子１２６は発光素子１２２に流れる電流量を調整するために設けられる。
第１基板１０２上の第１面には下地絶縁層１２８が設けられる。トランジスタ１２０は、下地絶縁層１２８上に設けられる。トランジスタ１２０は、半導体層１３０、ゲート絶縁層１３２、ゲート電極１３４が積層された構造を有する。半導体層１３０は、非晶質又は多結晶のシリコン、若しくは酸化物半導体等である。ソース・ドレイン電極１３８は、第１絶縁層１３６を介して、ゲート電極１３４の上層に設けられる。ソース・ドレイン電極１３８の上層には平坦化層としての第２絶縁層１４０が設けられる。第１絶縁層１３６は、酸化シリコン、窒化シリコン等の無機絶縁材料で形成され、第２絶縁層１４０は、ポリイミド、アクリル等の有機絶縁材料で形成される。
第２絶縁層１４０の上面に発光素子１２２が設けられる。発光素子１２２は、トランジスタ１２０と電気的に接続される画素電極１４４と、中間層１４６、有機層１４８及び対向電極層１５０とが積層された構造を有する。発光素子１２２は２端子素子であり、画素電極１４４と対向電極層１５０との間の電位を制御することで発光が制御される。また、第２絶縁層１４０上には、画素電極１４４の周縁部を覆い内側領域を露出するように、有機絶縁材料によるバンク層１５４が設けられる。対向電極層１５０は、有機層１４８の上面に設けられ、画素電極１４４上からバンク層１５４の上面部にかけて設けられる。なお、バンク層１５４は、画素電極１４４の周縁部を覆うと共に、画素電極１４４の端部で滑らかな段差を形成するために、有機樹脂材料で形成される。有機樹脂材料としては、アクリルやポリイミドなどが用いられる。
有機層１４８は、有機エレクトロルミネセンス材料などの発光材料を含む層である。有機層１４８は、低分子系又は高分子系の有機材料を用いて形成される。低分子系の有機材料を用いる場合、有機層１４８は発光性の有機材料を含む発光層に加え、当該発光層を挟むように正孔注入層や電子注入層、さらに正孔輸送層や電子輸送層等含んで構成されていてもよい。例えば、有機層１４８は、発光層をホール注入層と電子注入層とで挟んだ構造とすることができる。また、有機層１４８は、ホール注入層と電子注入層に加え、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を適宜付加されていていてもよい。なお図示していないが、前記有機層の形成端は前記端子部に至るまで延伸される設計であっても良い。
画素電極１４４と有機層１４８との間に設けられる中間層１４６は、カーボンを含む材料で形成される。例えば、中間層１４６は、アモルファスカーボンにより形成される。中間層１４６は、画素電極１４４から有機層１４８へのキャリア注入性を高めるために設けられる。中間層１４６の厚さは、１ｎｍ〜１０ｎｍ、例えば、３ｎｍの膜厚で形成される。
なお、本発明の一実施形態において、発光素子１２２は、有機層１４８で発光した光を対向電極層１５０側に放射する、いわゆるトップエミッション型の構造を有する。そのため、画素電極１４４は光反性を有することが好ましい。画素電極１４４は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の光反射性の金属材料によって形成されることの他、正孔注入性に優れるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム・スズ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム・亜鉛）による透明導電層と、光反射性の金属層とが積層された構造を有していてもよい。
対向電極層１４８は、有機層１４６で発光した光を透過させるため、透光性を有しかつ導電性を有するＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電膜で形成されていることが好ましい。
第１容量素子１２４は、ゲート絶縁層１３２を誘電体層として、半導体層１３０と第１容量電極１３５が重畳する領域に形成される。また、第２容量素子１２６は、画素電極１４４と、画素電極に重畳して設けられる第２容量電極１４１、及び画素電極１４４と第２容量電極１４１の間に設けられる第３絶縁層１４２を誘電体層として形成される。
発光素子１２２の上にはパッシベーション層１５２が設けられる。パッシベーション層１５２は、発光素子１２２に水分等が浸入することを防ぐために設けられる。パッシベーション層１５２としては、窒化シリコンや酸化アルミニウムなどの無機絶縁膜により透光性を有するものとすることが好ましい。また、パッシベーション層１５２は、当該無機絶縁膜と有機絶縁膜が積層された構造を有していてもよい。
封止材１１８には、カラーフィルタ層１６０及び遮光層１６２が設けられていてもよい。発光素子１２２から白色光が出射されるとき、カラーフィルタ層１６０を設けることによって、特定の波長帯域の光を画素１１２の出射光とすることができる。また、発光素子１２２から出射される光が特定の波長帯域の光（例えば、青色帯域、緑色帯域、赤色帯域）である場合、カラーフィルタ層１６０を、出射光に合わせて配置することで、画素１１２から出射される光の色純度を高めることができる。
図２において、駆動回路部１０６の回路領域１０７ａは、トランジスタ１２１ａ、１２１ｂによって走査線駆動回路１０５ｂ、スイッチ回路１０５ｃが形成される。例えば、トランジスタ１２１ａはｎチャネル型トランジスタであり、トランジスタ１２１ｂはｐチャネル型トランジスタである。また、配線領域１０７ｂには、画素部１０４から対向電極層１５０が延伸している。
配線領域１０７ｂにおいて、第２絶縁層１４０を貫通する開口部１６４が設けられる。開口部１６４は、画素部１０４の少なくとも一辺に沿って設けられている。第２絶縁層１４０は、開口部１６４によって、画素部１０４側と第１基板１０２の端部側とに分断されている。また、バンク層１５４も開口部１６４によって、同様に分断されている。第２絶縁層１４０上の第３絶縁層１４２と、バンク層１５４の上面に設けられる対向電極層１５０は開口部１６４に沿って設けられる。すなわち、第３絶縁層１４２は、開口部１６４の側面（第２絶縁層１４０の側面）及び開口部１６４の底面（第１絶縁層１３６の上面）に沿って設けられる。
このように、配線領域１０７ｂにおいて、有機絶縁材料で形成される第２絶縁層１４０及びバンク層１５４を開口部１６４によって分断し、開口部１６４の側面及び底面を被覆するように無機材料で形成される第３絶縁層１４２及び対向電極層１５０が配設されることで、封止構造が形成される。第３絶縁層１４２は、開口部１６４の底部において密接するように設けられる。このように有機絶縁材料で形成される第２絶縁層１４０及びバンク層１５４を、無機材料の層により挟み込むことで、封止部１０８側から画素部１０４への水分等の浸入を防ぐことができる。すなわち、この封止構造により、有機絶縁材料で形成される第２絶縁層１４０やバンク層１５４を通って、水分等が画素部１０４に領域に浸入することを防止している。第２絶縁層１４０及びバンク層１５４を分離する開口部１６４が設けられた領域は水分遮断領域１７２として機能させることができ、その構造を「水分遮断構造」ということができる。
駆動回路部１０６には、対向電極層１５０が下層の配線１６８と電気的に接続されるコンタクト部１７０が含まれていてもよい。対向電極層１５０は配線１６８接続されることで、所定の電位に制御される。なお、コンタクト部１７０において、第２絶縁層１４０上に設けられる配線１６８ｂ及び第１絶縁層１３６上に設けられる配線１６８ａによって接続を形成する場合には、第２絶縁層１４０にコンタクトホール１６７を設ける。
封止部１０８にはシール材１５８が設けられる。シール材１５８は第１基板１０２と封止材１１８とを接着している。シール材１５８により第１基板１０２と封止材１１８とで挟まれる領域は大気と遮断される。画素部１０４は、第１基板１０２、封止材１１８及びシール材１５８に挟まれた密閉空間に設けられる。なお、第１基板１０２と封止材１１８との間隙部には、充填材１５６が設けられていてもよい。
端子部１１０は、端子電極１１４が設けられる。端子電極１１４は、第１端子層１１５ａ及び第２端子層１１５ｂを含む。第１端子層１１５ａは、例えば、ソース・ドレイン電極１３８を形成する導電層と同じ層により設けられる。ソース・ドレイン電極１３８が、アルミニウム（Ａｌ）の上層側及び下層側にチタン（Ｔｉ）層を設けた積層構造を有する場合、第１端子層１１５ａも同じ層構造を有する。また、第１端子層１１５ａは、ゲート電極１３４と同じ導電層によって形成されていてもよい。第２端子層１１５ｂは、導電性の金属酸化物の被膜で形成される。例えば、第２端子層１１５ｂは、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電膜で形成される。このような第２端子層１１５ｂは、第１端子層１１５ａに比べて硬質であり、酸化しても導電性を有するので、端子電極１１４の表面層として好適に設けられる。
第１基板１０２上には、下地絶縁層１２８、ゲート絶縁層１３２、第１絶縁層１３６、第２絶縁層１４０、第３絶縁層１４２、対向電極層１５０及びパッシベーション層１５２が略全面に設けられるが、端子部１１０においては、少なくとも端子電極１１４の上層側に配置される、第２絶縁層１４０、第３絶縁層１４２、対向電極層１５０及びパッシベーション層１５２が除去された領域を含む。このような除去領域により、端子電極１１４は外面に露出される。
従来、端子電極１１４の上面を露出するには、第２絶縁層１４０、第３絶縁層１４２、対向電極層１５０及びパッシベーション層１５２の各層を、ウェットエッチングやドライエッチング等による処理により行われている。一方、本発明の一実施形態においては、このようなエッチング処理によらず、より簡便な方法で端子電極１１４を露出させている。以下、その詳細を表示装置１００の製造工程に従って説明する。
図４は、第１基板１０２の第１面に、下地絶縁層１２８、画素部１０４のトランジスタ１２０（半導体層１３０、ゲート絶縁層１３２及びゲート電極１３４を含んで形成される）及び第１容量素子１２４（第１容量電極１３５、ゲート絶縁層１３２、ソース・ドレイン電極１３８によって形成される）、駆動回路部１０６のトランジスタ１２１ａ、１２１ｂ、端子部１１０の第１端子層１１５ａ、第１絶縁層１３６、ソース・ドレイン電極１３８、第２絶縁層１４０が形成された段階を示す。画素部１０４のトランジスタ１２０と、駆動回路部１０６のトランジスタ１２１ａ、１２１ｂとは同じ構造を有している。また、端子部１１０の第１端子層１１５ａは、第１絶縁層１３６上に、ソース・ドレイン電極１３８と同じ導電層で形成されている。第１端子層１１５ａは、例えば、下層側かチタン（Ｔｉ）層、アルミニウム（Ａｌ）層、チタン層（Ｔｉ）の３層が積層された構造を有する。
図４で示すように、第１絶縁層１３６は、単層又は複数の層で形成される。例えば、第１絶縁層１３６は、窒化シリコン膜と酸化シリコン膜とを積層して形成される。このような第１絶縁層１３６は、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法によって作製される。第１絶縁層１３６上に形成される第２絶縁層１４０は有機絶縁材料で形成される。有機絶縁材料としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリシロキサンなどの高分子材料を含むことが好ましい。第２絶縁層１４０は、このような有機絶縁材料を用い、スピンコート法、インクジェット法、ラミネート法、印刷法、ディップコーティング法、蒸着重合法等を用いて第１基板１０２の略全面に形成される。第２絶縁層１４０は、１マイクロメートル以上の厚みで形成することが好ましい。これにより、第２絶縁層１４０によってトランジスタ１２０等による凹凸が埋設され、平坦な表面を第１基板１０２上に形成することができる。
図５は、画素部１０４において、第２絶縁層１４０上に第２容量電極１４１を形成し、第２絶縁層１４０を貫通しソース・ドレイン電極１３８に達するコンタクトホール１６６、開口部１６４を設ける段階を示す。なお、第１絶縁層１３６上に配線１６８ａが設けられる場合には、第２絶縁層１４０にコンタクトホール１６７を形成する。第２絶縁層１４０は、コンタクトホール１６６の形成と同時に、端子部１１０において、第１端子層１１５ａの上面を覆う部位も除去される。なお、第２絶縁層１４０が感光性の有機絶縁材料で形成される場合には、第２絶縁層１４０の成膜後に、光露光工程行われ、現像及び焼成によってコンタクトホール１６６及び端子部１１０の除去パターンの形成が行われる。
第３絶縁層１４２は、窒化シリコン膜又は酸化シリコン膜で作製される。第３絶縁層１４２は、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法により、成膜時にシャドーマスクを用いずに第１基板１０２の略全面に作製される。コンタクトホールの形成後に第３絶縁層１４２を形成すると、コンタクトホール１６６の底面が第３絶縁層１４２によって被覆されてしまう。この場合、第３絶縁層１４２にもコンタクトホール１６６と重畳する開口部１６９を設けることが好ましい。この開口部１６９の形成と同時に、第１端子層１１５ａの上面に形成された第３絶縁層１４２を除去することができる。
なお、この段階で、第１端子層１１５ａに上には、第２端子層１１５ｂを形成しておくことが好ましい。第２端子層１１５ｂは、第２容量電極１４１と同じ導電層で形成されてもよいし、画素部１０４又は駆動回路部１０６に形成される他の配線又は電極と同じ導電層によって形成されてもよい。第２端子層１１５ｂは、ＩＴＯやＩＺＯ等の透明導電膜で形成されることが好ましい。
以上までの段階によって、第１基板１０２上には、画素部１０４及び駆動回路部１０６にトランジスタを含む回路が形成され、端子部１１０においては端子電極１１４が形成される。以降の工程は、図１１で示すように、画素電極１４４の形成（Ｓ２０１）、中間層の成膜（Ｓ２０２）、有機層の成膜（Ｓ２０３）、対向電極層の成膜（Ｓ２０４）、パッシベーション層の形成（Ｓ２０５）、封止材の取り付け（Ｓ２０６）、端子電極の露出処理（Ｓ２０８）が行われる。マザーガラス基板（大面積基板）を用いて表示パネルが多面取りされる場合には、ステップＳ２０６とＳ２０８との間に、マザーガラス基板の分断工程（Ｓ２０７）が行われる。
図６は、画素電極１４４を形成する段階（Ｓ２０１）を示す。画素電極１４４は、発光素子１２２からの発光を第１基板１０２側に出射させる場合には透明導電膜として、ＩＴＯやＩＺＯ等により形成する。また、本実施形態におけるように、発光素子１２２からの光を対向電極層１５０側に出射させる場合には、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）などの金属、あるいはこれらの合金を用いる。あるいは、これらの金属層と、導電性金属酸化物層との積層によって画素電極１４４を形成する。例えば、金属層を導電性金属酸化物層で挟んだ積層構造（例えばＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯ等）で画素電極１４４を作製する。また、画素電極１４４と第２容量電極１４１、及びこれらに挟まれる第３絶縁層１４２によって第２容量素子１２６が形成される。
この段階では、駆動回路部１０６において、対向電極層１５０のコンタクト部１７０を形成するために、第２絶縁層１４０に形成されたコンタクトホール１６７において、配線１６８ａと接続する配線１６８ｂを形成する。配線１６８ｂは、画素電極１４４と同じ導電層によって形成することができる。
画素電極１４４を形成後、有機絶縁材料によってバンク層１５４を形成する。バンク層１５４は、画素電極１４４の端部及び第２絶縁層１４０に形成されたコンタクトホール１６６、１６７に起因する段差を埋設する。なお、このようなバンク層１５４は、隔壁又はリブとも呼ばれることがある。バンク層１５４は、アクリル樹脂、ポイミド樹脂等の第２絶縁層１４０で使用可能な材料を用いて形成することができる。バンク層１５４は、画素電極１４４、開口部１６４の底部、配線１６８ｂの上面を露出するように開口部が形成される。バンク層１５４の開口部の端部は、なだらかなテーパー形状となるのが好ましい。バンク層１５４の開口部の端部が急峻な勾配を有すると、後に形成される有機層１４８等の段差被覆性が悪くなり、不良の原因となりやすいためである。また、バンク層１５４は、端子部１１０において、端子電極１１４の上面には設けられないように形成する。すなわち、前述したように、バンク層１５４の開口部を形成するときに、端子電極１１４の上面部も開口されるようにバンク層１５４を形成する。
図７は、中間層を形成する段階（Ｓ２０２）を示す。中間層１４６は、例えば、アモルファスカーボン膜によって形成される。このような中間層１４６は、第１基板１０２の被成膜面（第１面）にシャドーマスク（開口部を有する薄板）を用いて、所定の領域に被膜が形成されるようにして作製される。具体的には、中間層１４６ａは、画素部１０４の画素電極１４４上及びバンク層１５４上に形成される。また、これと同時に、端子電極１１４上にも中間層１４６ｂが形成される。中間層１４６ｂは、第２端子層１１５ｂの上に形成される。中間層１４６は、スパッタリング法で成膜される。このとき、第１基板１０２の第１面側にシャドーマスクを配置して成膜することで、画素部１０４の中間層１４６ａと、端子部１１０の中間層１４６ｂを同時に作製することができる。中間層１４６の厚さは、前述のように、１ｎｍ〜１０ｎｍ、例えば、３ｎｍの膜厚で形成される。
図８は、有機層１４８、対向電極層１５０及びパッシベーション層１５２を形成する段階を示す。有機層１４８の形成は、中間層１４６の形成後に行われる（Ｓ２０３）。有機層１４８は、少なくとも画素電極１４４上で中間層１４６ａと重なるように形成する。例えば、有機層１４８は、真空蒸着法により、中間層１４６を形成するときと同じシャドーマスクを用いて成膜する。有機層１４８は、有機エレクトロルミネセンス材料を含む層であり、単層又は複数の層により形成される。例えば、有機層１４８は、キャリア注入層、キャリア輸送層、発光層、キャリア阻止層、励起子阻止層など適宜を組み合わせて形成される。なお、有機層１４８は、隣接する画素と発光層に含まれる材料が異なり、キャリア輸送層等の他の層が同じ構造を有するように形成してもよい。これにより、隣接する画素同士で異なる発光色を得ることができ、フルカラー表示が可能となる。この場合は、図８に示すようなカラーフィルタ層１６２及び遮光層１６４は不要となる（図示せず）。逆に全ての画素において同一の有機層１４８を用いてもよい。この場合、例えば白色光を出射する有機層１４８を全ての画素に共有されるように形成してもよく、カラーフィルタなどを用いて各画素から取り出す光の波長を選択すればよい。
有機層１４８を形成した後、対向電極層１５０を形成する（Ｓ２０４）。対向電極層１５０は、透光性を有する導電層をスパッタリング法により成膜する。本実施形態において、発光素子１２２は対向電極層１５０側から光を出射するトップエミッション型であるため、対向電極層１５０の膜厚は均一であることが好ましい。本実施形態では、対向電極層１５０の膜厚の均一性を高めるために、スパッタリング法による導電膜の成膜時にシャドーマスクを用いない方式を採用する。
スパッタリング装置において、金属製のシャドーマスクは、基板ホルダーに埋設された磁石により吸着される。この場合、吸着用の磁石からの漏洩磁場により基板近傍のプラズマ密度に変化すると、基板上に堆積される被膜の膜厚が吸着用磁石の配置に依存してばらついてしまう。すなわち、スパッタリングで成膜される被膜の均一性が低下してしまう。
このような問題に対し、本実施形態では、上述のようにシャドーマスクを用いない成膜をすることで、対向電極層１５０の膜厚の均一性を高めている。なお、対向電極層１５０としては、可視光を透過する程度の膜厚を有するアルミニウム（Ａｌ）や金（Ａｕ）等の金属膜、ＩＴＯやＩＺＯのような導電性金属酸化物の被膜が用いられる。この場合、キャリア注入性を高めるために、Ｌｉ−Ａｌ、Ｍｇ−Ａｇ、Ｍｇ−Ａｌ等の薄膜を有機層１４８との間に設けてもよい。
対向電極層１５０は、画素部１０４から駆動回路部１０６に設けられるコンタクト部１７０まで設けられることで、コンタクト部１７０において、配線１６８ｂと電気的な接続が形成される。
対向電極層１５０を形成後、パッシベーション層１５２を形成する（Ｓ２０５）。パッシベーション層１５２は、発光素子１２２に対し外部からの水分の侵入を防止することを機能の一つとしている。パッシベーション層１５２としては水蒸気に対してバリア性の高い膜を用いて形成することが好ましい。例えば、パッシベーション層１５２は、窒シリコンや酸化シリコン、窒化酸化シリコン、酸化窒化シリコンなどの無機絶縁材料を用いてパッシベーション層１５２を形成することが好ましい。また、パッシベーション層１５２は、アクリル樹脂、ポリシロキサン、ポリイミド、ポリエステルなどを含む有機絶縁材料を、前述の無機絶縁材料による層と組み合わせて用いてもよい。例えば、パッシベーション層１５２を、前述の有機絶縁材料による有機絶縁層の下層側と上層側に、前述の無機絶縁材料の層を設けた３層構造としてもよい。このように、水蒸気バリア性を有する無機絶縁層を、有機絶縁層を介して複数層設けることで、一部の無機絶縁層にピンホール等の欠陥が出来てしまったとしても、他の無機絶縁層がその欠陥を補って、水蒸気バリア性を高めることができる。
パッシベーション層１５２は、無機絶縁層であればスパッタリング法やプラズマＣＶＤ法により成膜する。また、有機絶縁層であれば、塗布法及び蒸着重合法等により成膜することができる。このようなパッシベーション層１５２は、シャドーマスク等を用いずに、第１基板１０２の略全面に形成する。
ここで、第２絶縁層１４０の開口部１６４では、底面において第１絶縁層１３６と第３絶縁層１４２が接する領域に、さらにパッシベーション層１５２が形成されることで、水蒸気に対するバリア性をさらに高めることができる。また、パッシベーション層１５２は、コンタクト部１７０を覆うように設けられることで、対向電極層１５０と配線１６８ｂとの電気的な接続状態の信頼性を高めることができる。
その後、図９で示すように、パッシベーション層１５２の上から、封止材１１８を第１基板１０２に設ける（Ｓ２０６）。封止材１１８は、透光性を有するガラス又はプラスチックの板状部材である場合には、シール材１５８により第１基板１０２に取り付けられる。封止材１１８には、画素の配置に合わせて、カラーフィルタ層１６０や遮光層１６２が設けられていてもよい。遮光層１６２は、クロムやモリブデンなど比較的反射率の低い金属、あるいは樹脂材料に黒色又はそれに準ずる着色材を含有させたものを用いて形成することが好ましい。これにより、発光素子１２２から出射される光以外の散乱光や外光反射等を遮断する機能を有する。カラーフィルタ層１６０は、隣接する画素毎に異ならせ、例えば赤色、緑色、青色の発光を取り出すように形成することができる。遮光層１６２とカラーフィルタ層１６０とは下地膜を介して対向基板に設けても良いし、また、遮光層１６２及びカラーフィルタ層１６０を覆うようにオーバーコート層をさらに設けても良い。
なお、封止材１１８は、第１基板１０２上において、画素部１０４と、駆動回路部１０６の少なくとも一部を覆うように設け、その一方、端子部１１０とは重畳しないように配設される。また、第１基板１０２と封止材１１８とは間隙をもって配設される。第１基板１０２と封止材１１８の間隙部には、充填材１５６が設けられていてもよい。また、当該間隙部には、不活性ガスが充填されていてもよい。充填材を用いる場合には、可視光に対して高い透明性を有することが好ましい。封止材１１８を第１基板１０２に固定する際、スペーサーが介在するようにして、ギャップを調整しても良い。
マザーガラス基板（大面積ガラス基板）によって、表示パネルが多面取りされる場合には、この段階で個々の表示パネルに分断する工程を行う（Ｓ２０７）。これにより、第１基板１０２において、少なくとも端子部１１０の端部が露出する構造となる。また、マザーガラス基板ではなく、個々の基板に表示パネルを製造する場合であっても、端子部１１０の端部を分断して、端面を露出させる処理を行う。
最後に、端子部１１０において、端子電極１１４を露出させる処理を行う（Ｓ２０８）。これまでの工程で、端子電極１１４上には、少なくとも対向電極層１５０及びパッシベーション層１５２が形成されている。したがって、従来の工程と同様に、これらの層を除去して、端子電極１１４を露出させる処理が必要となる。
本実施形態においては、この処理を純水処理によって行う。すなわち、酸性やアルカリ性の薬液を用いるウェットエッチングや、真空装置にエッチングガスを導入して行われるドライエッチングによる処理を行うこと無しに、純水によるウェット処理によって端子電極１１４を露出させる。
図１０（Ａ）は、端子部１１０の部分拡大図を示す。端子部１１０においては、例えば、下地絶縁層１２８、ゲート絶縁層１３２及び第１絶縁層１３６の上に、端子電極１１４（第１端子層１１５ａ、第２端子層１１５ｂを含む構造）が形成され、この端子電極１１４を覆って対向電極層１５０及びパッシベーション層１５２が形成されている。また、端子電極１１４の第２端子層１１５ｂと、対向電極層１５０との間には、中間層１４６ｂが設けられている。
ここで、純水によるウェット処理を行う。これにより、端子部１１０の端面において露出する中間層１４６ｂに純水が浸入し剥離が生じる。中間層１４６ｂの剥離は第２端子層１１５ｂとの界面から生じる。これにより、中間層１４６ｂより上層にある対向電極層１５０及びパッシベーション層１５２も、中間層１４６ｂが存在する領域において同時に除去される。これにより、端子電極１１４が露出されることとなる。なお、有機層１４８の形成端が端子部１００に至るまで延伸される設計であった場合は同様にこの部分の有機層も除去される。
この処理は、リフトオフ処理と同様であるが、本実施形態では中間層１４６が浸漬性（水がしみ通る性質）を有し、それにより少なくとも中間層１４６ｂの付着力が低下する性質を利用している。具体的には、本実施形態において、中間層１４６はアモルファスカーボンにより形成される。この場合、アモルファスカーボン層は、水が浸入し得る程度に低密度の膜となるように形成することが好ましい。
図１０（Ｂ）は、純水処理後の端子部の態様を示す。端子部１１０においては、中間層１４６ｂを、端子電極１１４の上面（第２端子層１１５ｂの上面）のみならず、端子部１１０の一部にまで延びる第３絶縁層１４２とも重なるように設けておくことが好ましい。すなわち、端子電極１１４の外端部（別言すれば、第２端子層１１５ｂの外端部）から内側の領域に端部が位置するように第３絶縁層１４２を設け、中間層１４６ｂは、第２端子層１１５ｂと、第３絶縁層１４２の一部に重なるように設ける。それにより、図１０（Ｂ）で示すように、対向電極層１５０及びパッシベーション層１５２の端部を第３絶縁層１４２上に設けることができる。その結果、対向電極層１５０と端子電極１１４との短絡を確実に防止することができる。また、中間層１４６ｂを浸漬性の層として用いて、対向電極層１５０及びパッシベーション層１５２をリフトオフすることで、対向電極層１５０及びパッシベーション層１５２の端部をテーパー状にすることができる。これにより、端子電極１１４上に設けられる異方性導電層との接着性を高めることができる。
なお、画素部１０４に設けられる中間層１４６ａは、パッシベーション層１５２で封止され、また封止材１１８によっても封止されているので、純水処理によっては何ら影響を受けないものとなる。したがって、発光素子１２２の発光特性には何ら影響を与えることなく、端子部１１０の処理を行うことができる。本実施形態においては、画素部１０４における中間層１４６ａ及び端子部１１０における中間層１４６ｂの一方又は双方を、浸漬性の層（例えば、アモルファスカーボン）で形成することができ、ウェット処理によって、端子部１１０における中間層１４６ｂの付着力を低下させることができる。
なお、端子電極１１４を露出させる処理において、中間層１４６ｂの残渣の一部が、端子電極１１４上又は第３絶縁層１４２上、あるいは対向電極層１５０の端面に残存していてもよい。中間層１４６の厚さは、１ｎｍ〜１０ｎｍ、例えば、３ｎｍの膜厚であるので、微量のカーボンが残存していても、異方性導電層との導通に影響を与えることはない。すなわち、中間層１４６ｂを完全に除去する必要がないので、端子電極１１４を露出させる処理条件に余裕を与え、工程の容易性（マージン）を高めることができる。
以上のようにして、図２で説明した構造の表示装置１００を製造することができる。
本発明の一実施形態によれば、画素部１０４又は駆動回路部１０６を形成する一部の層（本実施形態では中間層１４６ａ）と同じ層（本実施形態では中間層１４６ｂ）を、端子部１１０に設けておき、この層を使って端子電極１１４上に形成される層をリフトオフにより除去することで、端子電極１１４を露出させる工程を容易なものとすることができる。また、この場合において、端子部１１０のみに特別な層を設ける必要がないので、工程が簡略化され、製造コストが増加しないという利点を有する。
なお、本実施形態では、端子部１１０において設けられる中間層１４６としてアモルファスカーボンを用いる例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、水に対して浸漬性を有する被膜であれば、他の素材と置き換えることができる。例えば、スパッタリング法で作製される低密度の酸化亜鉛膜や、プラズマＣＶＤ法で作製される低密度のアモルファスシリコン膜等を適用することができる。
また、本実施形態は、画素に発光素子が設けられる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、例えば液晶表示装置に対して適用することもできる。
１００・・・表示装置、１０２・・・第１基板、１０４・・・画素部、１０５ａ・・・ドライバＩＣ、１０５ｂ・・・走査線駆動回路、１０５ｃ・・・スイッチ回路、１０６・・・駆動回路部、１０７ａ・・・回路領域、１０７ｂ・・・配線領域、１０８・・・封止部、１１０・・・端子部、１１２・・・画素、１１４・・・端子電極、１１５ａ・・・第１端子層、１１５ｂ・・・第２端子層、１１６・・・フレキシブルプリント回路基板、１１８・・・封止材、１２０・・・トランジスタ、１２１・・・トランジスタ、１２２・・・発光素子、１２４・・・第１容量素子、１２６・・・第２容量素子、１２８・・・下地絶縁層、１３０・・・半導体層、１３２・・・ゲート絶縁層、１３４・・・ゲート電極、１３５・・・第１容量電極、１３６・・・第１絶縁層、１３８・・・ソース・ドレイン電極、１４０・・・第２絶縁層、１４１・・・第２容量電極、１４２・・・第３絶縁層、１４４・・・画素電極、１４６・・・中間層、１４８・・・有機層、１５０・・・対向電極層、１５２・・・パッシベーション層、１５４・・・バンク層、１５６・・・充填材、１５８・・・シール材、１６０・・・カラーフィルタ層、１６２・・・遮光層、１６４・・・開口部、１６６・・・コンタクトホール、１６７・・・コンタクトホール、１６８・・・配線、１６９・・・開口部、１７０・・・コンタクト部、
１７２・・・水分遮断領域
１７２・・・水分遮断領域
Claims (7)
- 第１基板の端子部に端子電極を形成し、
前記第１基板の画素部に各画素に対応して画素電極を形成し、
前記端子部の前記端子電極を含む領域に第１の中間層をアモルファスカーボンで形成し、
前記画素部において前記画素電極上に有機層を形成し、
前記画素部及び前記端子部を含む前記第１基板上に対向電極層を形成し、
前記対向電極層上にパッシベーション層を形成し、
前記画素部に対向して第２基板を配置し、前記第１基板と前記第２基板とを前記画素部を囲むシール材により貼り合わせ、
前記端子部において、前記第１の中間層、前記対向電極層及び前記パッシベーション層を純水によるウェット処理で除去すること、を特徴とする表示装置の製造方法。 - 前記画素電極と前記有機層の間に、前記第１の中間層と同じ材料で第２の中間層が形成され、前記第２の中間層は、前記第1の中間層とは分断されて設けられる、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
- 前記端子部の端面を露出させた後、前記端子部において、前記第１の中間層、前記対向電極層及び前記パッシベーション層を除去する、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
- 前記端子電極を金属層と導電性金属酸化物層を積層して形成し、前記第１の中間層を前記導電性金属酸化物層上に形成する、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
- 前記導電性金属酸化物層と前記第１の中間層の界面から、前記対向電極層及びパッシベーション層を剥離する、請求項４に記載の表示装置の製造方法。
- 前記端子部において、前記導電性金属酸化物層の外端部から内側の領域に端部が位置する絶縁層を形成し、前記第１の中間層を前記導電性金属酸化物層と前記絶縁層の上面に形成する、請求項４に記載の表示装置の製造方法。
- 前記対向電極層及び前記パッシベーション層の端部が、前記絶縁層上に位置するように除去する、請求項６に記載の表示装置の製造方法。
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