JP4608921B2 - 表示装置の製造方法および表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置の製造方法およびこれによって得られる表示装置に関し、特に、有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）を備えた表示装置の製造方法および表示装置に関するものである。

有機ＥＬ素子は、下部電極と上部電極との間に、発光層を含む有機層を挟持してなり、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子として注目されている。

このような有機ＥＬ素子を備えたアクティブマトリクス型の表示装置（すなわち、有機ＥＬディスプレイ）は、基板上の各画素に薄膜トランジスタ（Thin film Transistor（ＴＦＴ）を備えている。そして、各画素となる有機ＥＬ素子は、このＴＦＴに接続された状態で画素毎にパターン形成された下部電極と、下部電極上に設けられた有機層と、この有機層を覆う状態で設けられた上部電極で構成されている。このうち上部電極は、例えば複数の画素を覆うベタ膜として形成され、複数の画素間に共通の上部電極として用いられている。

このようなアクティブマトリクス型の表示装置においては、有機ＥＬ素子の開口率を確保するために、基板の反対側から光を取り出す上面発光型として構成することが有効になる。このため、上部電極は、光透過性を確保するために、酸化インジウム錫（Indium Tin Oxide（ＩＴＯ））、酸化インジウム亜鉛（Indium Zinc Oxide（ＩＺＯ））などの透明導電性酸化物あるいはＡｌ，ＭｇＡｇなどを光透過性を有する程度に薄膜化したものが用いられるが、これらはシート抵抗が高いために電圧降下が増加する。また、有機ＥＬディスプレイの大型化、高輝度化を図るための駆動電流の増加によっても、電圧降下が増加し易い傾向にあった。

上述したような電圧降下の増加による、有機ＥＬディスプレイの輝度の低下や表示ムラ等の面内輝度の不均一を防止するため、画素開口間の絶縁膜上および画素領域の外側の絶縁膜上に金属材料からなる補助配線を形成し、この補助電極に上部電極を接続させる表示装置の例が報告されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−３１８５５６号公報

このような補助配線が設けられた表示装置の例を図８に示す。この表示装置１０は、上面発光型の有機ＥＬディスプレイであり、基板１１上に画素、すなわち有機ＥＬ素子（図示省略）が配列された画素領域Ａを有している。ここでは、補助配線として、この画素領域Ａの外側の周辺領域Ｂに、画素領域Ａを囲う額縁状に導電膜３１が配置された例について説明する。この導電膜３１は、基板１１の端部に設けられた駆動回路１２に接続されるとともに、画素共通の上部電極（図示省略）と接続されるものである。

また、この表示装置１０の製造方法について、図９（ａ）のＸ-Ｘ’断面図を用いて説明する。まず、ガラスなどの絶縁材料からなる基板１１上に、複数のＴＦＴが配列形成されたＴＦＴアレイ１３を形成する。次に、このＴＦＴアレイ１３が形成された基板１１上に、スピンコート法によりポジ型感光性ポリベンゾオキサゾールからなる第１絶縁膜１４を塗布形成する。その後、露光を行い、現像することで、第１絶縁膜１４にＴＦＴと接続するためのコンタクトホール１５を形成する。次に、この基板１１にベーク処理を行い、ポリベンゾオキサゾールからなる第１絶縁膜１４を硬化させる。

次に、スパッタ法により、コンタクトホール１５を埋め込む状態で、第１絶縁膜１４上に、ＩＴＯ膜、Ａｇ合金膜、ＩＴＯ膜が基板１１側から順次積層された導電材料層（図示省略）を成膜する。続いて、通常のリソグラフィ技術によって形成したレジストパターン（図示省略）をマスクに用いたエッチングにより、この導電材料層をパターニングする。これにより、画素領域Ａ内の第１絶縁膜１４上に、コンタクトホール１５を介してＴＦＴに接続され、各画素に対応する下部電極１６を配列形成するとともに、画素領域Ａの外側の周辺領域Ｂに、導電膜３１を形成する。この導電膜３１は、画素領域Ａを囲う額縁状であり、駆動回路１２（前記図８参照）と接続させる。ここで、この導電膜３１は、後工程で形成する上部電極と接続し、補助配線として機能させることで、表示装置における面内輝度および輝度の均一性を向上させるため、５００μｍ程度以上の幅で設けられる。この導電膜３１の幅の上限に関しては、輝度および輝度の均一性のみを考慮する場合には幅は広ければ広いほど好ましい。その後、レジストパターンを除去する。

次に、下部電極１６が設けられた第１絶縁膜１４上に、再びスピンコート法によりポジ型感光性ポリベンゾオキサゾールからなる第２絶縁膜１７を塗布形成する。その後、露光を行い、現像することで、第２絶縁膜１７に、各画素、すなわち、有機ＥＬ素子を形成するための画素開口１８を形成し、下部電極１６の表面を露出するとともに、周辺領域Ｂの導電膜３１の表面も露出する。次に、窒素（Ｎ₂）雰囲気下でこの基板１１にベーク処理を行うことでポリベンゾオキサゾールからなる第２絶縁膜１７を硬化させた後、酸素（Ｏ₂）プラズマにより、基板１１の前処理を行う。

次いで、図９（ｂ）に示すように、真空雰囲気下で、蒸着法により、各色の有機ＥＬ素子３２（赤色有機ＥＬ素子３２Ｒ、緑色有機ＥＬ素子３２Ｇ、青色有機ＥＬ素子３２Ｂ）を形成する画素開口１８（前記図９（ａ）参照）内の下部電極１６上に、各色の有機層１９、すなわち、赤色有機層１９Ｒ、緑色有機層１９Ｇ、青色有機層１９Ｂをそれぞれ形成する。

次に、真空雰囲気を維持し、有機層１９上、第２絶縁膜１７上および導電膜３１上を覆う状態で、例えばフッ化リチウム（ＬｉＦ）からなる電子注入層(図示省略)を形成する。その後、真空蒸着法により、電子注入層上に半透過性のＭｇＡｇ合金からなる上部電極２０を形成する。これにより、電子注入層を介して、導電膜３１と上部電極２０とが接続される。

次いで、スパッタ法により、上部電極２０上に、例えば酸化インジウム亜鉛（Indium Zinc Oxide（ＩＺＯ））からなる透明導電層（図示省略）を形成する。

その後、化学的気相成長（Chemical Vapor Deposition(ＣＶＤ)）法により、透明導電層上に窒化シリコン（ＳｉＮ_x）からなる保護膜２１を成膜する。次に、保護膜２１上および基板１１の周縁部上に、熱硬化性の樹脂２２を塗布し、この樹脂２２上にガラスからなる基板２３を貼り合わせた状態で、加熱することで樹脂封止を行う。

上述したような表示装置の製造方法では、第１絶縁膜１４および第２絶縁膜１７は、通常、ポリベンゾオキサゾール等の有機系絶縁膜で形成されるため、水分などを含有した状態となり易いことから、成膜後のベーク処理によって硬化させるとともにこれらの膜中に含まれる水分など等を除去している。しかし、基板１１の周辺領域Ｂにおける第１絶縁膜１４上に、補助配線として導電膜３１を形成する場合には、第２絶縁膜１７を成膜した後のベーク処理の際に、第１絶縁膜１４上が導電膜３１で覆われた状態となる。このため、第１絶縁膜１４中に残存している水分などの脱ガスが抑制される傾向にあった。このため、第１絶縁膜１４中の水分などにより、画素領域Ａの周縁の有機ＥＬ素子３２から徐々に劣化が進行し、非発光欠陥が生じたり、発光寿命が短くなるといった問題が生じていた。また、有機ＥＬ素子３２の劣化にともない、駆動電圧が高くなるといった問題も生じていた。

さらに、導電膜３１で覆われた第１絶縁膜１４からの水分などを確実に除去するためには、高温条件または長時間のベーク処理を行う必要があり、生産性の点でも問題があった。

このため、駆動電圧の低い状態で、各有機ＥＬ素子における非発光欠陥が低減可能であるとともに、発光寿命も長く、生産性にも優れた有機ＥＬディスプレイが望まれていた。

上述したような課題を解決するために、本発明における表示装置の第１の製造方法は、基板上に下部電極と上部電極とで有機層を挟持してなる複数の画素が配列形成された画素領域を有する表示装置の製造方法であって、次のような工程を順次行うことを特徴としている。まず、基板上に絶縁膜を形成する工程を行う。次に、画素領域内の絶縁膜上に各画素に対応する複数の下部電極を形成するとともに、画素領域の外側の絶縁膜上に補助配線としての導電膜を形成し、この導電膜に絶縁膜に達する孔部を形成する工程を行う。その後、下部電極および導電膜が設けられた基板にベーク処理を行う。更に、下部電極上に有機層を設け、有機層および導電膜を覆う状態で上部電極を形成する。

また、このような製造方法により得られる本発明の第１の表示装置は、基板上に、下部電極と上部電極とで有機層を挟持してなる複数の画素が配列形成された画素領域を有する表示装置であって、基板上に設けられた絶縁膜と、画素領域内の絶縁膜上に設けられた各画素に対応する複数の下部電極と、画素領域の外側の絶縁膜上に設けられた導電膜と、下部電極上に設けられた有機層と、有機層および導電膜を覆う状態で設けられた上部電極とを備え、導電膜は上部電極と接続され補助配線として機能すると共に、当該膜内に前記絶縁膜に達する孔部を有することを特徴としている。

このような表示装置の第１の製造方法およびこれによって得られる第１の表示装置によれば、導電膜に絶縁膜に達する孔部を形成した後、ベーク処理を行うことにより、ベーク処理の際に、この孔部から、導電膜の下層の絶縁膜に含有される水分などが放出され、除去される。このため、例えば上記導電膜が補助配線として設けられており、この導電膜が広い面積を有して形成されたとしても、導電膜の下層の絶縁膜に水分などが残存することが防止され、この水分などに起因する画素、すなわち有機ＥＬ素子の劣化が防止される。

また、本発明における表示装置の第２の製造方法は、基板上に、下部電極と上部電極とで有機層を挟持してなる複数の画素が配列形成された画素領域を有する表示装置の製造方法であって、次のような工程を順次行うことを特徴としている。まず、画素領域内の基板上に、各画素に対応する複数の下部電極を形成する工程を行う。次に、この下部電極を覆う状態で、基板上に絶縁膜を形成し、絶縁膜に下部電極の表面を露出する画素開口を形成する工程を行う。次いで、画素領域の外側の絶縁膜上に補助配線としての導電膜を形成するとともに、導電膜に絶縁膜に達する孔部を形成する工程を行う。その後、導電膜が設けられた基板にベーク処理を行う。更に、下部電極上に有機層を設け、有機層、絶縁膜および導電膜を覆う状態で上部電極を形成する。

また、このような製造方法により得られる本発明の第２の表示装置は、基板上に、下部電極と上部電極とで有機層を挟持してなる複数の画素が配列された画素領域を有する表示装置であって、画素領域内の基板上に設けられた各画素に対応する複数の下部電極と、基板上に設けられるとともに、下部電極を露出する画素開口が設けられた絶縁膜と、画素領域の外側の絶縁膜上に設けられた導電膜と、下部電極上に設けられた有機層と、有機層、絶縁膜および導電膜を覆う状態で設けられた上部電極とを備え、導電膜は上部電極と接続され補助配線として機能すると共に、当該膜内に絶縁膜に達する複数の孔部を有することを特徴としている。

このような表示装置の第２の製造方法およびこれによって得られる第２の表示装置によれば、導電膜に絶縁膜に達する孔部を形成した後、ベーク処理を行うことにより、ベーク処理の際に、導電膜の下層の絶縁膜に含有される水分などが、この孔部から脱ガスされる。このため、例えば上記導電膜が補助配線として設けられており、この導電膜が広い面積を有して形成されたとしても、導電膜の下層の絶縁膜に水分などが残存することが防止され、この水分などに起因する有機ＥＬ素子の劣化が防止される。

以上説明したように、本発明における表示装置の製造方法およびこれにより得られる表示装置によれば、絶縁膜に残存した水分などに起因する有機ＥＬ素子の劣化が防止されるため、有機ＥＬ素子の非発光欠陥を低減することができるとともに発光寿命を向上させることができ、駆動電圧を低く維持することができる。また、高温条件下または長時間のベーク処理を行わなくても、絶縁膜に含まれる水分などが確実に除去されるため、生産性を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

（第１実施形態）
ここでは、上面発光型の有機ＥＬディスプレイを例にとり、各部材の詳細な構成を製造工程順に説明する。なお、背景技術で説明したものと同様の構成には同一の番号を付して説明する。

まず、図１（ａ）に示すように、例えばガラスなどの絶縁材料からなる基板１１上に、複数のＴＦＴが配列形成されたＴＦＴアレイ１３を形成する。次に、このＴＦＴアレイ１３が形成された基板１１上に、例えばスピンコート法によりポジ型感光性ポリベンゾオキサゾールからなる第１絶縁膜１４を塗布形成する。この第１絶縁膜１４は、基板１１の表面側に生じた凹凸を平坦化する平坦化膜として機能する。そして、この第１絶縁膜１４が、請求項１および請求項６の絶縁膜に相当する。なお、ここでは第１絶縁膜１４にポリベンゾオキサゾールを使用したが、他にもポジ型感光性ポリイミドなどの絶縁材料を使用しても良い。

その後、この第１絶縁膜１４に露光を行い、現像することで、第１絶縁膜１４にＴＦＴと接続するためのコンタクトホール１５を形成する。続いて、この状態の基板１１に、Ｎ₂等の不活性ガス雰囲気下でベーク処理を行うことで、ポリベンゾオキサゾールからなる第１絶縁膜１４を硬化するとともに、第１絶縁膜１４中に含まれる水分などを除去する。

次いで、コンタクトホール１５を埋め込む状態で、第１絶縁膜１４上に、ＩＴＯ膜、Ａｇ合金膜、ＩＴＯ膜が基板１１側から順次積層された導電材料層（図示省略）を成膜する。この導電材料層の膜厚は、例えば基板１１側から、ＩＴＯ膜／Ａｇ合金膜／ＩＴＯ膜＝約３０ｎｍ／約１００ｎｍ／約１０ｎｍであることとする。ここで、Ａｇ合金膜が、後工程でこの導電材料層をパターニングして形成する下部電極の反射層となる。

続いて、通常のリソグラフィ技術によって形成したレジストパターン（図示省略）をマスクに用いたエッチングにより、この導電材料層をパターニングする。これにより、画素領域Ａ内の第１絶縁膜１４上に、コンタクトホール１５を介してＴＦＴに接続され、各画素に対応する下部電極１６を配列形成するとともに、画素領域Ａの外側の周辺領域Ｂの第１絶縁膜１４上に、導電膜３１を形成する。この導電膜３１は、約３ｍｍの幅で画素領域Ａを囲う額縁状に形成するとともに、駆動回路（図示省略）と接続させる。ここで、この導電膜３１は、補助配線として機能し、後工程で形成する上部電極と接続して、配線抵抗を低下させることで、輝度を向上させるとともに、良好な面内輝度分布を得るために設けられるものである。このため、導電性に優れた材料で形成されることが好ましく、その幅は広い方が好ましい。

そして、この導電膜３１に、第１絶縁膜１４に達する状態の複数の孔部３１ａを形成する。ここでは、図１（ｂ）に示すように、導電膜３１に、例えば２０μｍ×２０μｍの矩形状の孔部３１ａを幅方向および長さ方向にそれぞれ１００μｍの間隔を有して形成することとする。

ここで、孔部３１ａは、後工程で、第１絶縁膜１４（前記図１（ａ）参照）上にパターン形成される第２絶縁膜１７（前記図１（ａ）参照）にベーク処理を行う際、導電膜３１の下層の第１絶縁膜１４に残存する水分などを放出して除去するものである。ここでは、複数の孔部３１ａが導電膜３１に配列形成されることとしたが、例えば２０μｍ×２０μｍの矩形状の孔部３１ａが１つであったとしても、その孔部３１ａ周囲の第１絶縁膜１４における水分などは除去される。ただし、第１絶縁膜１４に残存する水分などを確実に除去するためには、後工程で形成する上部電極と導電膜３１とを接続させた後の電圧降下を許容範囲内で抑えられる範囲で、孔部３１ａの開口面積が広く、また、開口数が多いほど好ましい。さらに、導電膜３１の全域にわたって、孔部３１ａが均等に配置されることが好ましい。また、孔部３１ａの形状については、特に限定されることなく、図２に示すように、導電膜３１にスリット状の孔部３１ａを形成してもよい。

次に、再び図１（ａ）に示すように、下部電極１６および導電膜３１が設けられた第１絶縁膜１４上に、例えば再びスピンコート法によりポジ型感光性ポリベンゾオキサゾールからなる第２絶縁膜１７を塗布形成する。その後、露光を行い、現像、硬化することで、画素領域Ａ内に各画素、すなわち、有機ＥＬ素子を形成するための画素開口１８を形成して、下部電極１６の表面を露出するとともに、周辺領域Ｂの導電膜３１の表面も露出する。この際、導電膜３１の端部は、第２絶縁膜１７で覆われた状態とする。これにより、第２絶縁膜１７は画素間を分離するための素子分離膜として機能するとともに、導電膜３１の端部を覆う保護膜としても機能する。ここで、第２絶縁膜１７が、請求項４および請求項９の素子分離絶縁膜に相当する。なお、ここでは第２絶縁膜１７にポリベンゾオキサゾールを使用したが、他にもポジ型感光性ポリイミドなどの絶縁材料を使用しても良い。

ここで、導電膜３１が酸化し易い材料で形成されている場合には、導電膜３１の端部の酸化を防ぐため、第２絶縁膜１７で導電膜３１の端部を覆うことが好ましい。本実施形態では、導電膜３１がＩＴＯ膜／Ａｇ合金膜／ＩＴＯ膜からなる積層膜で形成されているため、導電膜３１の端部が覆われることにより、酸化され易いＡｇ合金膜の酸化が防止される。ただし、導電膜３１が酸化され難い材料である場合には、この導電膜３１の端部は露出されていても構わない。

続いて、この状態の基板１１に、Ｎ₂等の不活性ガス雰囲気下でベーク処理を行うことで、ポリベンゾオキサゾールを硬化するとともに、第１絶縁膜１４および第２絶縁膜１７に含まれる水分などを除去する。この際、周辺領域Ｂの第１絶縁膜１４上を覆う導電膜３１には、複数の孔部３１ａが設けられているため、これらの孔部３１ａから、第１絶縁膜１４に残存する水分などが放出されて、除去される。

この後、微小異物を除去するために純水でスピン洗浄を行った後、真空雰囲気下でベーク処理を行う。これにより、第１絶縁膜１４および第２絶縁膜１７に吸着した水分が除去される。続いて、真空雰囲気を維持した状態で前処理室に搬送し、Ｏ₂プラズマによって基板１１の前処理を行い、次に、真空雰囲気を維持した状態で、後述するように次の工程である有機層の蒸着を行う。上記のようなプロセスにすることで、ベーク処理後の工程は真空雰囲気に維持されることから、大気中の水分などの基板１１上への吸着が防止されるため、好ましい。

次に、真空雰囲気を維持した状態で、図３に示すように、画素開口１８（前記図１（ａ）参照）内の下部電極１６上に、各色の有機ＥＬ素子３２（赤色有機ＥＬ素子３２Ｒ、緑色有機ＥＬ素子３２Ｇ、青色有機ＥＬ素子３２Ｂ）における有機層１９、すなわち、赤色有機層１９Ｒ、緑色有機層１９Ｇ、青色有機層１９Ｂをそれぞれ形成する。

この場合には、例えば真空雰囲気下で、青色有機層１９Ｂを蒸着するためのチャンバーに基板１１を搬送し、基板１１上に蒸着マスク（図示省略）をアライメントして、底部に下部電極１６が露出された画素開口１８の内壁を覆う状態で、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層を順次蒸着することで、青色有機層１９Ｂを、約２００ｎｍの膜厚で形成する。

次いで、真空雰囲気を維持した状態で、赤色有機層１９Ｒを蒸着するためのチャンバーに基板１１を搬送し、基板１１上に蒸着マスク（図示省略）をアライメントして、青色の有機層１９Ｂと同様に、赤色有機層１９Ｒを約１５０ｎｍの膜厚で形成する。

その後、真空雰囲気を維持した状態で、緑色有機層１９Ｇを蒸着するためのチャンバーに基板１１を搬送し、基板１１上に蒸着マスク（図示省略）をアライメントして、青色有機層１９Ｂと同様に、緑色有機層１９Ｇを約１００ｎｍの膜厚で形成する。

以上のように、各有機層１９を形成した後、真空雰囲気を維持した状態で、基板１１上に蒸着マスク（図示省略）をアライメントして、例えば蒸着法により、有機層１９上、第２絶縁膜１７上および導電膜３１上に、例えばＬｉＦからなる電子注入層（図示省略）を約１ｎｍの膜厚で形成する。その後、この蒸着マスクを用いた真空蒸着法により、電子注入層上に例えば半透過性のＭｇＡｇ合金からなる上部電極２０を約１０ｎｍの膜厚で形成する。これにより、電子注入層を介して導電膜３１と上部電極２０とが接続される。

次いで、例えばスパッタ法により、上部電極２０を蒸着する際に用いた蒸着マスクを基板１１上にアライメントして、上部電極２０上に、例えばＩＺＯからなる透明導電層（図示省略）を１００ｎｍの膜厚で形成する。

その後、ＣＶＤ法により、マスクをアライメントした状態で、透明導電層上に窒化シリコン（ＳｉＮ_x）からなる保護膜２１を１μｍの膜厚で形成する。次に、保護膜２１上および基板１１の周縁部上に、熱硬化性の樹脂２２を塗布し、この樹脂２２上に例えばガラスからなる基板２３を貼り合わせた状態で、加熱することで樹脂封止を行う。

以上のような製造方法により、有機層１９の発光層で生じた光を、Ａｇ合金膜を含む下部電極１６側で反射させ、半透過性のＭｇＡｇ合金で形成された上部電極２０側から取り出す、上面発光型の有機ＥＬディスプレイを得ることができる。

このような表示装置の製造方法およびこれにより得られる表示装置によれば、画素領域Ａの外側の周辺領域Ｂに配置される導電膜３１に、第１絶縁膜１４に達する孔部３１ａを形成した後、ベーク処理を行うことにより、孔部３１ａから第１絶縁膜１４に含有される水分などが放出され、除去される。このため、第１絶縁膜１４に水分などが残存することが防止され、水分などに起因する有機ＥＬ素子３２の劣化が防止される。

したがって、有機ＥＬ素子３２の非発光欠陥を低減することができるとともに発光寿命を向上させることができ、駆動電圧を低く維持することができる。また、高温条件下または長時間のベーク処理を行わなくても、第１絶縁膜１４に含まれる水分などが確実に除去されるため、生産性を向上させることができる。

また、本実施形態では、下部電極１６と導電膜３１とが同一材料で形成されることから、下部電極１６および導電膜３１を同一工程で形成することができるとともに、導電膜３１に形成する孔部３１ａも同一工程で形成することから、製造工程が増えることなく、生産性に優れている。

なお、ここでは、導電膜３１が画素領域Ａを囲う額縁状に形成される例について説明したが、導電膜３１の形状は上記に限定されるものではなく、例えば周辺領域Ｂにおいて、画素領域Ａを挟む状態で、ある程度の幅を有する長尺状の導電膜３１が駆動回路と接続された状態で配置されたような構成であってもよい。

また、周辺領域Ｂにのみ導電膜３１が設けられた例について説明したが、図４に示すように、配列形成された有機ＥＬ素子３２からなる各画素間の第１絶縁膜１４上に格子状に導電膜３１が設けられた構成であってもよい。この場合には、図１（ａ）を用いて説明したように、第１絶縁膜１４上に導電材料層を成膜し、画素領域Ａに下部電極１６を配列形成するとともに、周辺領域Ｂに導電膜３１を形成する際に、各画素間に格子状に配置される状態で、周辺領域Ｂの導電膜３１と接続されるように、導電材料層をパターニングする。

（第２実施形態）
第１実施形態では、上面発光型の有機ＥＬディスプレイを例にとり説明したが、本実施形態では、有機層で生じた光を下部電極側から取り出す下面発光型の有機ＥＬディスプレイについて図５（ａ）および図５（ｂ）を用いて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成には、同一の番号を付して説明することとする。

また、図５（ａ）に示すように、ＴＦＴアレイ１３が形成された基板１１上に、第１絶縁膜１４を塗布形成し、第１絶縁膜１４にＴＦＴと接続するためのコンタクトホール１５を形成した後、基板１１にベーク処理を行うまでの工程は、第１実施形態と同様に行うこととする。

次に、例えばスパッタ法により、コンタクトホール１５を埋め込む状態で、第１絶縁膜１４上に、例えばＩＴＯ膜からなる導電材料層（図示省略）を、約１００ｎｍの膜厚で成膜する。続いて、通常のリソグラフィ技術によって形成したレジストパターン（図示省略）をマスクに用いたエッチングにより、この導電材料層をパターニングする。これにより、画素領域Ａ内の第１絶縁膜１４上に、コンタクトホール１５を介してＴＦＴに接続され、各画素に対応する下部電極１６を配列形成する。

次いで、例えばスパッタ法により、この下部電極１６を覆う状態で、第１絶縁膜１４上に、下部電極１６を形成するＩＴＯよりも導電性の良好なアルミニウムネオジウム（ＡｌＮｄ）からなる導電材料層（図示省略）を、約３００ｎｍの膜厚で成膜する。続いて、通常のリソグラフィ技術によって形成したレジストパターン（図示省略）をマスクに用いたエッチングにより、この導電材料層をパターニングする。この際、下部電極１６上にも導電材料層が成膜されるが、ＡｌＮｄはＩＴＯに対して十分にエッチング選択比がとれる材料であるため、問題ない。

これにより、画素領域Ａの外側の周辺領域Ｂに、第１実施形態と同様に、画素領域Ａを囲う形状に、約３ｍｍの幅の導電膜３１を形成するとともに、この導電膜３１に、第１絶縁膜１４に達する状態の複数の孔部３１ａを形成する。

次に、下部電極１６が設けられた第１絶縁膜１４上に、例えば再びスピンコート法によりポジ型感光性ポリベンゾオキサゾールからなる第２絶縁膜１７を塗布形成する、その後、露光を行い、現像することで、画素領域Ａ内に各画素、すなわち、有機ＥＬ素子を形成するための画素開口１８を形成して、下部電極１６の表面を露出するとともに、周辺領域Ｂの導電膜３１の表面も露出する。この際、第１実施形態では、導電膜３１の端部を第２絶縁膜１７で覆うこととしたが、本実施形態で導電膜３１に用いられるＡｌＮｄは酸化し易い材料ではないことから、導電膜３１の端部は、露出された状態とする。なお、ここでは第２絶縁膜１７にポリベンゾオキサゾールを使用したが、他にもポジ型感光性ポリイミドなどの絶縁材料を使用しても良い。

続いて、この状態の基板１１に、第１実施形態と同様に、Ｎ₂等の不活性ガス雰囲気下でベーク処理を行うことで、ポリベンゾオキサゾールを硬化するとともに、第１絶縁膜１４および第２絶縁膜１７に含まれる水分などを除去する。この際、周辺領域Ｂの第１絶縁膜１４上を覆う導電膜３１には、複数の孔部３１ａが設けられているため、これらの孔部３１ａから、第１絶縁膜１４に残存する水分などが放出されて、除去される。

この後、微小異物を除去するために純水でスピン洗浄を行った後、真空雰囲気下でベーク処理を行う。これにより、第１絶縁膜１４および第２絶縁膜１７に吸着した水分が除去される。続いて、真空雰囲気を維持した状態で前処理室に搬送し、Ｏ₂プラズマによって基板１１の前処理を行い、次に、真空雰囲気を維持した状態で、後述するように次の工程である有機層の蒸着を行う。上記のようなプロセスにすることで、ベーク処理後の工程は真空雰囲気に維持されることから、大気中の水分などの基板１１上への吸着が防止されるため、好ましい。

次に、真空雰囲気を維持した状態で、図５（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様の方法により、画素開口１８内の下部電極１６上に、各色の有機ＥＬ素子３２（赤色有機ＥＬ素子３２Ｒ、緑色有機ＥＬ素子３２Ｇ、青色有機ＥＬ素子３２Ｂ）における有機層１９（赤色有機層１９Ｒ、緑色有機層１９Ｇ、青色有機層１９Ｂ）をそれぞれ形成する。

次いで、真空雰囲気を維持した状態で、基板１１上に蒸着マスク（図示省略）をアライメントして、例えば蒸着法により、各有機層１９上、第２絶縁膜１７上および導電膜３１上に、例えばＬｉＦからなる電子注入層（図示省略）を約１ｎｍの膜厚で形成する。その後、この蒸着マスクを用いた真空蒸着法により、電子注入層上に例えばアルミニウム（Ａｌ）からなる反射性を有する上部電極２０を約１００ｎｍの膜厚で形成する。これにより、電子注入層を介して導電膜３１と上部電極２０とが接続される。

その後、ＣＶＤ法により、マスクをアライメントした状態で、上部電極２０上にＳｉＮ_xからなる保護膜２１を１μｍの膜厚で形成する。次に、保護膜２１上および基板１１の周縁部上に、熱硬化性の樹脂２２を塗布し、この樹脂２２上に例えばガラスからなる基板２３を貼り合わせた状態で、加熱することで樹脂封止を行う。

以上のような製造方法により、有機層１９の発光層で生じた光を、Ａｌからなる上部電極２０側で反射させ、透過性のＩＴＯ膜からなる下部電極１６側から取り出す、有機ＥＬディスプレイを得ることができる。

このような製造方法およびこれによって得られる表示装置であっても、画素領域Ａの外側の周辺領域Ｂに配置される導電膜３１に、第１絶縁膜１４に達する孔部３１ａを形成することから、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、本実施形態によれば、導電膜３１を下部電極１６よりも導電性の良好な材料で形成することにより、この導電膜３１を上部電極２０と接続して、配線抵抗を低下させることで、輝度を向上させるとともに、良好な面内輝度分布を得ることができる。

なお、本実施形態のように、導電膜３１を下部電極１６とは異なる材料で形成する製造方法は、第１実施形態で説明した上面発光型の表示装置でも適用可能である。ただし、特に、下面発光型の表示装置であって、下部電極１６が陽極となる構成の場合には、下部電極１６に透過性を有するＩＴＯ膜が用いられることが多く、ＩＴＯ膜は比較的抵抗の高い材料であることから、下部電極１６よりも高い導電性を有する材料で、導電膜３１を形成することが好ましい。

（変形例）
上述したように、下部電極１６よりも高い導電性を有する材料で導電膜３１を形成する場合には、第２絶縁膜１７上に導電膜３１を形成してもよい。この場合の表示装置の製造方法について、第２実施形態と同様に、下面発光型の表示装置を例にとり、図６を用いて説明する。ここで、ＴＦＴアレイ１３が形成された基板１１上に、第１絶縁膜１４を塗布形成し、第１絶縁膜１４にＴＦＴと接続するためのコンタクトホール１５を形成した後、基板１１にベーク処理を行うまでの工程は、図５（ａ）を用いて説明した第２実施形態と同様の方法で行うこととする。また、ここまでの構成が、請求項１１および請求項１４の基板に相当する。

次に、図６に示すように、第２実施形態と同様の方法により、画素領域Ａ内の第１絶縁膜１４上に、コンタクトホール１５を介してＴＦＴに接続され、各画素に対応する下部電極１６を配列形成する。次いで、下部電極１６が設けられた第１絶縁膜１４上に、例えば再びスピンコート法によりポジ型感光性ポリベンゾオキサゾールからなる第２絶縁膜１７を塗布形成する。この第２絶縁膜１７が、請求項１１および請求項１４の絶縁膜に相当する。なお、ここでは第２絶縁膜１７にポリベンゾオキサゾールを使用したが、他にもポジ型感光性ポリイミドなどの絶縁材料を使用しても良い。

その後、露光を行い、現像することで、画素領域Ａ内に各画素、すなわち、有機ＥＬ素子３２を形成するための画素開口１８を形成して、下部電極１６の表面を露出する。続いて、この状態の基板１１に、Ｎ₂等の不活性ガス雰囲気下でベーク処理を行うことで、ポリベンゾオキサゾールを硬化するとともに、第１絶縁膜１４および第２絶縁膜１７に含まれる水分などを除去する。

次に、例えばスパッタ法により、下部電極１６上および第２絶縁膜１７上に、下部電極１６を形成するＩＴＯよりも導電性の良好なＡｌＮｄからなる導電材料層（図示省略）を、約３００ｎｍの膜厚で成膜する。この際、画素開口１８内に露出された下部電極１６上にも導電材料層が成膜されるが、ＡｌＮｄはＩＴＯに対して十分にエッチング選択比がとれる材料であるため、問題ない。

続いて、通常のリソグラフィ技術によって形成したレジストパターン（図示省略）をマスクに用いたエッチングにより、この導電材料層をパターニングする。これにより、画素領域Ａの外側の周辺領域Ｂに、画素領域Ａを囲う形状に、約３ｍｍの幅の導電膜３１を形成するとともに、この導電膜３１に、第２絶縁膜１４に達する状態の複数の孔部３１ａを形成する。ここでは、第１実施形態と同様に、この導電膜３１に、例えば２０μｍ×２０μｍの矩形状の孔部３１ａを幅方向および長さ方向にそれぞれ１００μｍの間隔を有して形成することとする。その後、レジストパターンを除去する。

この後、微小異物を除去するために純水でスピン洗浄を行った後、真空雰囲気下でこの状態の基板１１にベーク処理を行う。これにより、第１絶縁膜１４および第２絶縁膜１７に吸着した水分が除去される。この際、周辺領域Ｂの第２絶縁膜１７上を覆う導電膜３１には、複数の孔部３１ａが設けられているため、これらの孔部３１ａから第１絶縁膜１４および第２絶縁膜１７に残存する水分などが放出されて、除去される。続いて、真空雰囲気を維持した状態で前処理室に搬送し、Ｏ₂プラズマによって基板１１の前処理を行い、次に、真空雰囲気を維持した状態で、後述するように次の工程である有機層の蒸着を行う。上記のようなプロセスにすることで、ベーク処理後の工程は真空雰囲気に維持されることから、大気中の水分などの基板１１上への吸着が防止されるため、好ましい。

この後の工程は、真空雰囲気を維持した状態で、図３（ｂ）を用いて説明した第２実施形態と同様の方法により行うこととする。

このような表示装置の製造方法およびこれによって得られる表示装置であっても、画素領域Ａの外側の周辺領域Ｂに配置される導電膜３１に、第２絶縁膜１７に達する孔部３１ａを形成した後、この状態の基板１１にベーク処理を行うことから、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。

なお、上述したような第２絶縁膜１７上に導電膜３１が配置された構成の変形例については、第１実施形態で説明した上面発光型の表示装置においても適用可能である。また、このような構成の表示装置において、図４を用いて説明したような、画素間に補助配線が形成された構成をとる場合には、第２絶縁膜１４上に導電材料層を成膜し、パターニングして、周辺領域Ｂに画素領域Ａを囲う状態の導電膜３１を形成する際に、各画素間に格子状に配置される状態で、周辺領域Ｂの導電膜３１と接続されるように、導電材料層をパターニングする。

以上説明した表示装置については、下部電極１６を陽極とし、上部電極２０を陰極とした構成について説明したが、下部電極１６が陰極であり、上部電極２０が陽極であってもよい。この場合には、下部電極１６が露出された画素開口１８内に、電子注入層を介して、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層の順に積層された有機層１９を形成し、この状態の基板１１の全面を覆う状態で、上部電極２０を形成する。

また、第１実施形態では上面発光型の表示装置、第２実施形態では下面発光型の表示装置について説明したが、下部電極１６と上部電極２０を半透過性の材料で形成した、両面から発光光を取り出すような両面発光型の表示装置であっても、本発明は適用可能である。

さらに、本発明の具体的な実施例について説明する。

（実施例１）
上記第１実施形態と同様の方法により、図３に示す上面発光型の表示装置を製造した。また、これに対する比較例１として、第１絶縁膜１４の周辺領域Ｂに、孔部３１ａが設けられていない状態の導電膜３１を、画素領域Ａを囲う形状で約３ｍｍの幅で形成した表示装置を製造した。

これらの表示装置について、８０℃の恒温機内に約１０００ｈ保存した場合の非点灯画素数の経時的変化について、図７のグラフに示す。このグラフは、横軸に保存時間、縦軸に非点灯画素数を示している。このグラフに示すように、実施例１の表示装置については、約１０００ｈ経過した後も非点灯画素数が増加することなく良好な画像表示が得られたが、比較例１の表示装置は、経時的に非点灯画素数が増加し、画像表示が悪化することが確認された。

（実施例２）
上記第２実施形態と同様の方法により、図５（ｂ）に示す下面発光型の表示装置を製造した。また、これに対する比較例２として、第１絶縁膜１４の周辺領域Ｂに、孔部３１ａが設けられていない状態の導電膜３１を、画素領域Ａを囲う形状で約３ｍｍの幅で形成した表示装置を製造した。

これらの表示装置について、８０℃の恒温機内に約１０００ｈ保存した場合の非点灯画素数の経時的変化について、図７のグラフに示す。このグラフに示すように、実施例２の表示装置については、約１０００ｈ経過後も非点灯画素数が増加することなく良好な画像表示が得られたが、比較例２の表示装置は、経時的に非点灯画素数が増加し、画像表示が悪化することが確認された。

これらの結果から、実施例１、２の表示装置は比較例１、２の表示装置と比較して、非点灯画素数の増加が防止されるため、非発光欠陥が少なく、発光寿命も長いことが示唆された。

本発明の表示装置の製造方法に係る第１実施形態を説明するための断面図（ａ）および上面図（ｂ）である。 本発明の表示装置の製造方法に係る第１実施形態を説明するための上面図である。 本発明の表示装置の製造方法に係る第１実施形態を説明するための断面図である。 本発明の表示装置の製造方法に係る第１実施形態を説明するための上面図である。 本発明の表示装置の製造方法に係る第２実施形態を説明するための断面図である。 本発明の表示装置の製造方法に係る第２実施形態の変形例を説明するための断面図である。 本発明の実施例および比較例における非点灯画素数の経時変化を示すグラフである。 従来の表示装置の製造方法を説明するための上面図である。 従来の表示装置の製造方法を説明するための断面図である。

符号の説明

１１…基板、１４…第１絶縁膜、１６…下部電極、１７…第２絶縁膜、１９…有機層、２０…上部電極、３１…導電膜、３１ａ…孔部、３２…有機ＥＬ素子、Ａ…画素領域

Claims (14)

1. 基板上に下部電極と上部電極とで有機層を挟持してなる複数の画素が配列形成された画素領域を有する表示装置の製造方法であって、
   前記基板上に絶縁膜を形成する第１工程と、
   前記画素領域内の前記絶縁膜上に、前記各画素に対応する複数の前記下部電極を形成するとともに、前記画素領域の外側の前記絶縁膜上に補助配線としての導電膜を形成し、当該導電膜に前記絶縁膜に達する孔部を形成する第２工程と、
   前記下部電極および前記導電膜が設けられた前記基板にベーク処理を行う第３工程と、 前記下部電極上に前記有機層を設け、前記有機層および前記導電膜を覆う状態で上部
   電極を形成する第４工程とを有する
   表示装置の製造方法。
2. 前記下部電極と前記導電膜が同一材料で形成されている
   請求項１記載の表示装置の製造方法。
3. 前記第２工程では、
   前記導電膜の全域に渡って略均等に配置されるように、複数の前記孔部を形成する
   請求項１記載の表示装置の製造方法。
4. 前記第２工程と前記第３工程との間に、
   前記下部電極および前記導電膜を覆う状態で、前記絶縁膜上に素子分離絶縁膜を形成し、
   当該素子分離絶縁膜に前記各下部電極の表面を露出する画素開口を形成するとともに、前記導電膜上の素子分離絶縁膜を除去して前記導電膜の表面を露出する工程を行い、
   前記第４工程では、
   前記有機層、前記素子分離絶縁膜および前記導電膜を覆う状態で、上部電極を形成することで、当該上部電極と前記導電膜とを接続する
   請求項１記載の表示装置の製造方法。
5. 前記導電膜の表面を露出する工程では、
   当該導電膜の端部を前記素子分離絶縁膜で覆う状態で、前記導電膜上の素子分離絶縁膜を除去する
   請求項４記載の表示装置の製造方法。
6. 基板上に、下部電極と上部電極とで有機層を挟持してなる複数の画素が配列形成された画素領域を有する表示装置であって、
   前記基板上に設けられた絶縁膜と、
   前記画素領域内の前記絶縁膜上に設けられた前記各画素に対応する複数の前記下部電極と、
   前記画素領域の外側の前記絶縁膜上に設けられた導電膜と、
   前記下部電極上に設けられた前記有機層と、
   前記有機層および前記導電膜を覆う状態で設けられた上部電極とを備え、
   前記導電膜は前記上部電極と接続され補助配線として機能すると共に、当該膜内に前記絶縁膜に達する孔部を有する
   表示装置。
7. 前記下部電極と前記導電膜が同一材料である
   請求項６記載の表示装置。
8. 前記孔部が複数設けられており、前記導電膜の全域に渡って略均等に配置されている
   請求項６記載の表示装置。
9. 前記絶縁膜上に設けられ、前記導電膜を露出した状態で、前記各下部電極を露出する前記画素開口が設けられた素子分離絶縁膜と、
   前記有機層、前記素子分離絶縁膜および前記導電膜を覆う状態で設けられた上部電極とを備え、
   当該上部電極と前記導電膜とが接続された
   請求項６記載の表示装置。
10. 前記導電膜の端部が前記素子分離絶縁膜で覆われている
    請求項９記載の表示装置。
11. 基板上に、下部電極と上部電極とで有機層を挟持してなる複数の画素が配列形成された画素領域を有する表示装置の製造方法であって、
    前記基板上に、前記各画素に対応する複数の前記下部電極を形成する第１工程と、
    前記下部電極を覆う状態で、前記基板上に絶縁膜を形成し、当該絶縁膜に前記各下部電極の表面を露出する画素開口を形成する第２工程と、
    前記画素領域の外側の前記絶縁膜上に補助配線としての導電膜を形成するとともに、当該導電膜に前記絶縁膜に達する孔部を形成する第３工程と、
    前記導電膜が設けられた前記基板にベーク処理を行う第４工程と、
    前記下部電極上に前記有機層を設け、前記有機層、前記絶縁膜および前記導電膜を覆う状態で上部電極を形成する第５工程とを有する
    表示装置の製造方法。
12. 前記第３工程では、
    前記導電膜の全域に渡って略均等に配置されるように、複数の前記孔部を形成する
    請求項１１記載の表示装置の製造方法。
13. 基板上に、下部電極と上部電極とで有機層を挟持してなる複数の画素が配列形成された画素領域を有する表示装置であって、
    前記画素領域内の前記基板上に設けられた各画素に対応する複数の前記下部電極と、
    前記基板上に設けられるとともに、前記各下部電極を露出する画素開口が設けられた絶縁膜と、
    前記画素領域の外側の前記絶縁膜上に設けられた導電膜と、
    前記下部電極上に設けられた前記有機層と、
    前記有機層、前記絶縁膜および前記導電膜を覆う状態で設けられた上部電極とを備え、前記導電膜は前記上部電極と接続され補助配線として機能すると共に、当該膜内に前記絶縁膜に達する複数の孔部を有する
    表示装置。
14. 前記孔部が複数設けられており、前記導電膜の全域に渡って略均等に配置されている
    請求項１３記載の表示装置。

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