JP2010117549A - 表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水分の残留を抑制し、かつ、画素電極下の無機絶縁膜が有機平坦化膜から剥がれてしまうのを抑制することが可能な表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】このＥＬ装置（表示装置）１００の製造方法は、低温パッシベーション膜２６のうち有機平坦化膜２４に接触する第１部分２６ａとパッシベーション膜２３に接触する第２部分２６ｂとを、それぞれ、ウェットエッチングすることによって水分除去用開口部２６ｄとコンタクトホール２６ｃとを形成する工程と、水分除去用開口部２６ｄをマスクした状態で、コンタクトホール２６ｃによって露出されたパッシベーション膜２３をドライエッチングすることによってコンタクトホール２６ｃと連結するコンタクトホール２３ａを形成してドレイン電極２２を露出させる工程と、ドレイン電極２２に接続するように画素電極２８を形成する工程とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置の製造方法に関し、特に、有機平坦化膜および無機絶縁膜を形成する工程を備えた表示装置の製造方法に関する。

携帯電話機、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータや携帯情報端末などの電子機器に使用される表示装置として、有機エレクトロルミネッセンス装置のように発光層を有する表示装置が注目されている。この種の表示装置は、水分の影響により表示不良を起こしやすい。たとえば、エレクトロルミネッセンス装置の場合、製造時の残留水分により発光層が劣化し、ダークスポットの発生などの点灯不良を発生する。

従来、製造時の水分を残留させないために、有機平坦化膜上に形成される無機絶縁膜に水分除去用の開口部を形成する工程を備えたエレクトロルミネッセンス装置の製造方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記特許文献１に開示されているエレクトロルミネッセンス装置の製造方法では、画素に設けられる薄膜トランジスタの表面上にシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）からなるパッシベーション膜（第１無機絶縁膜）を形成する工程と、第１無機絶縁膜上に有機平坦化膜を形成する工程と、有機平坦化膜にコンタクトホールを形成する工程と、有機平坦化膜上にシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）からなる保護層（第２無機絶縁膜）を形成する工程とを備えている。そして、有機平坦化膜のコンタクトホールに対応する部分の第１無機絶縁膜と第２無機絶縁膜とには、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極と画素電極とを接続するためのコンタクトホールが設けられる。また、有機平坦化膜上の第２無機絶縁膜には、有機平坦化膜に含まれる水分を除去するための開口部が設けられている。

特開２００７−２５０２４４号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のエレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、第１無機絶縁膜および第２無機絶縁膜のコンタクトホールと、第２無機絶縁膜の開口部とが同一のエッチング工程で形成される場合には、第２無機絶縁膜のコンタクトホールが形成された後、第１無機絶縁膜のコンタクトホールが形成されている間に、開口部に対応する第２無機絶縁膜だけでなく第２無機絶縁膜下の有機平坦化膜もオーバエッチングにより削られてしまうという不都合がある。これにより、第２無機絶縁膜上に画素電極を形成する際に、第２無機絶縁膜が有機平坦化膜から剥がれやすいという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、水分の残留を抑制し、かつ、画素電極下の無機絶縁膜が有機平坦化膜から剥がれてしまうのを抑制することが可能な表示装置の製造方法を提供することである。

上記目的を達成するために、この発明の一の局面における表示装置の製造方法は、第１導電層上に第１無機絶縁膜を形成する工程と、第１無機絶縁膜上に有機平坦化膜を形成する工程と、第１導電層上の有機平坦化膜に第１コンタクトホールを形成して第１無機絶縁膜の表面を露出させる工程と、有機平坦化膜上および第１コンタクトホールによって露出された第１無機絶縁膜上に第２無機絶縁膜を形成する工程と、第２無機絶縁膜のうち有機平坦化膜に接触する第１部分と第１無機絶縁膜に接触する第２部分とを、それぞれ、ウェットエッチングすることによって開口部と第２コンタクトホールとを形成する工程と、開口部をマスクした状態で、第２コンタクトホールによって露出された第１無機絶縁膜をドライエッチングすることによって第２コンタクトホールと連結する第３コンタクトホールを形成して第１導電層を露出させる工程と、第１導電層に接続するように第２導電層を形成する工程とを備える。

この一の局面による表示装置の製造方法では、上記のように、第２無機絶縁膜のうち有機平坦化膜に接触する第１部分と第１無機絶縁膜に接触する第２部分とを、それぞれ、ウェットエッチングすることによって開口部と第２コンタクトホールとを形成した後、開口部をマスクした状態で、第２コンタクトホールによって露出された第１無機絶縁膜をドライエッチングすることによって第２コンタクトホールと連結する第３コンタクトホールを形成する。これにより、第１無機絶縁膜の第３コンタクトホールと、第２無機絶縁膜の第２コンタクトホールおよび開口部とを同一の工程で形成する場合と異なり、第１無機絶縁膜の第３コンタクトホールを形成している間に、開口部下の有機平坦化膜が削られてしまうことが抑制される。また、第２無機絶縁膜のうち有機平坦化膜上に位置する第１部分を、たとえば、有機平坦化膜のエッチング耐性の高い溶液を用いてウェットエッチングすることによって、開口部下の有機平坦化膜が削られてしまうのをより抑制することができるので、第２無機絶縁膜上に第２導電層を形成する際に、第２無機絶縁膜が剥がれてしまうのを抑制することができる。

上記一の局面による表示装置の製造方法において、好ましくは、第１導電層は、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極の一方であるとともに、第２導電層は、画素電極であり、第２導電層上に有機発光層を形成する工程と、有機発光層上に対向電極を形成する工程とをさらに備える。このように構成すれば、たとえば、画素電極および対向電極に電圧を印加することにより、有機発光層から光を出射させることができるので、容易に、エレクトロルミネッセンス装置を形成することができる。

上記一の局面による表示装置の製造方法において、好ましくは、第１導電層を露出させる工程は、異方性の強さの異なる複数のエッチングガスを切り替えながらドライエッチングする工程を含む。このように構成すれば、たとえば、第１無機絶縁膜に第３コンタクトホールの上部を形成する場合には、異方性の強いエッチングガスを用いることにより、第１無機絶縁膜の表面に対して略垂直方向に第３コンタクトホールの上部を形成することができる。また、第１無機絶縁膜に第３コンタクトホールの下部を形成する場合には、異方性の弱いエッチングガスを用いることにより、異方性の強い場合に比べて、垂直方向にエッチングされる度合いが弱くなるので、その分、第１無機絶縁膜の下部の第１導電層が削られるのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、第１導電層を露出させる工程は、異方性の強いエッチングガスにより第３コンタクトホールの上部を形成した後に、異方性の弱いエッチングガスにより第３コンタクトホールの下部を形成する工程を含む。このように構成すれば、第１無機絶縁膜に第３コンタクトホールの上部を形成する際に、異方性の強いエッチングガスを用いることにより、容易に、第１無機絶縁膜の表面に対して略垂直方向に第３コンタクトホールの上部を形成することができる。また、第１無機絶縁膜に第３コンタクトホールの下部を形成する際に、異方性の弱いエッチングガスを用いることにより、異方性の強い場合に比べて、垂直方向にエッチングされる度合いが弱くなるので、その分、容易に、第１無機絶縁膜の下部の第１導電層が削られるのを抑制することができる。

上記一の局面による表示装置の製造方法において、好ましくは、開口部と第２コンタクトホールとを形成する工程は、画素の境界近傍に、開口部を形成する工程を含む。このように構成すれば、画素が形成される領域を避けて開口部を形成することができるので、画素が形成される領域に開口部を設ける場合と異なり、画素の開口率が小さくなるのを抑制することができる。

上記一の局面による表示装置の製造方法において、好ましくは、開口部と第２コンタクトホールとを形成する工程は、第２導電層の近傍に、開口部を形成する工程を含む。このように構成すれば、画素に形成される第２導電層を避けて開口部を形成することができるので、第２導電層が形成される領域に開口部を設ける場合と異なり、画素の開口率が小さくなるのを抑制することができる。

上記一の局面による表示装置の製造方法において、好ましくは、アニール処理工程を行うことによって、有機平坦化膜に含まれる水分を第２無機絶縁膜の開口部から除去する工程をさらに備える。このように構成すれば、有機平坦化膜に含まれる水分を除去した状態で表示装置の発光層（有機発光層）が形成されることにより、表示装置の寿命が短くなるのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、開口部の表面上に、有機平坦化膜と同じ部材から形成され、画素間を区分するための隔壁を形成する工程をさらに備え、アニール処理工程は、隔壁を形成する工程を行った後に行われる。このように構成すれば、隔壁が有機平坦化膜と同じ部材から形成されているので、有機平坦化膜と隔壁との接触部分を介して、有機平坦化膜に含まれる水分が隔壁に拡散される。これにより、隔壁の形成後にアニール処理を行うことにより、有機平坦化膜に含まれる水分を隔壁を介して除去することができる。

上記一の局面による表示装置の製造方法において、好ましくは、第２無機絶縁膜を形成する工程に先立って、有機平坦化膜上に反射層を形成する工程と、第２無機絶縁膜の反射層に対応する第３部分上に第２導電層および有機発光層を形成する工程とをさらに備え、第２無機絶縁膜を形成する工程は、第２無機絶縁膜を有機発光層から出射した光が第２導電層と反射層との間で共振する膜厚に形成する工程を含む。このように構成すれば、第２無機絶縁膜が有機発光層から出射した光と反射層により反射される光とが共振するような膜厚に形成されることにより、表示装置から出射される光をより明るくすることができる。

この場合、第１無機絶縁膜を形成する工程は、第１無機絶縁膜を、第２無機絶縁膜の膜厚よりも大きい膜厚に形成する工程を含んでもよい。

上記第１無機絶縁膜の厚みを第２無機絶縁膜の膜厚よりも大きい膜厚で形成する工程を含む表示装置の製造方法において、好ましくは、第１導電層を露出させる工程は、開口部と第２コンタクトホールとを形成する工程よりも長い時間ドライエッチングする工程を含む。このように構成すれば、第２無機絶縁膜の膜厚よりも膜厚の大きい第１無機絶縁膜に、容易に、ドライエッチングにより第３コンタクトホールを形成することができる。

上記一の局面による表示装置の製造方法において、好ましくは、第２無機絶縁膜を形成する工程は、第１無機絶縁膜を形成する工程よりも、低い温度条件下において第２無機絶縁膜を形成する工程を含む。このように構成すれば、第２無機絶縁膜下の有機平坦化膜にダメージを与えることなく、第２無機絶縁膜を形成することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による表示装置の一例であるエレクトロルミネッセンス装置（ＥＬ装置）の平面図である。図２は、本発明の一実施形態による表示装置の一例であるエレクトロルミネッセンス装置（ＥＬ装置）の画素の断面図である。図１および図２を参照して、本発明の一実施形態による表示装置の一例であるエレクトロルミネッセンス装置（ＥＬ装置）１００の構成について説明する。なお、本発明の一実施形態では、ＥＬ装置１００の一例として、トップエミッション型のＥＬ装置１００について説明する。

本発明の一実施形態によるＥＬ装置１００では、図１に示すように、基板１の表面上には、複数の画素２がマトリクス状に配置された表示領域１０１と、表示領域１０１を囲むように配置される非表示領域１０２とが設けられている。非表示領域１０２には、２つの走査線駆動回路３と、１つのデータ線駆動回路４とが設けられている。走査線駆動回路３には、複数のゲート線５が接続されるとともに、データ線駆動回路４には、複数の信号線６が接続されている。表示領域１０１に配置される複数の画素２は、ゲート線５と信号線６とが交差する位置に配置されている。

画素２は、駆動電流制御用のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）７と、画素選択用のＴＦＴ８と、保持容量９と、有機ＥＬ素子１０とから構成されている。なお、ＴＦＴ７は、本発明の「薄膜トランジスタ」の一例である。ＴＦＴ８のゲートは、ゲート線５に接続されている。また、ＴＦＴ８のソース／ドレイン電極の一方は、信号線６に接続されるとともに、他方は、ＴＦＴ７のゲートに接続されている。また、ＴＦＴ７のソース／ドレイン電極の一方は、有機ＥＬ素子１０に接続されるとともに、他方は、共通給電線１１に接続されている。また、ＴＦＴ８のソース／ドレイン電極の他方（ＴＦＴ７のゲート）と共通給電線１１との間には、保持容量９が設けられている。

図２に示すように、ＥＬ装置１００の画素２では、基板１の表面上には、バッファ膜１２およびバッファ膜１３が形成されている。このバッファ膜１２は、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）からなるとともに、バッファ膜１３は、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜）からなる。バッファ膜１３の表面上の駆動電流制御用のＴＦＴ７と、画素選択用のＴＦＴ８とが形成される領域には、ポリシリコンなどからなる能動層１４が形成されている。また、ＴＦＴ７１およびＴＦＴ８１は、非表示領域１０２に形成され、図１に示した走査線駆動回路３およびデータ線駆動回路４を構成している。

また、バッファ膜１３の表面上には、能動層１４を覆うように絶縁膜１５が形成されている。なお、絶縁膜１５の能動層１４上に位置する部分は、ゲート絶縁膜として機能する。この絶縁膜１５は、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜からなる。ゲート絶縁膜として機能する絶縁膜１５の表面上には、ゲート電極として機能するゲート線５が形成されている。このゲート線５は、クロムやモリブデンなどからなる。絶縁膜１５およびゲート線５の表面上には、ＳｉＯ_２などからなる層間絶縁膜１６が形成されている。

層間絶縁膜１６には、能動層１４のソース領域１７を露出するためのコンタクトホール１８、および、ドレイン領域１９を露出するためのコンタクトホール２０が形成されている。コンタクトホール１８には、能動層１４のソース領域１７に接続するようにソース電極２１が形成されているとともに、コンタクトホール２０には、能動層１４のドレイン領域１９に接続するようにドレイン電極２２が形成されている。なお、ドレイン電極２２は、本発明の「第１導電層」の一例である。

ソース電極２１、ドレイン電極２２および層間絶縁膜１６の表面上には、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）からなり、約３００ｎｍの厚みを有するパッシベーション膜２３が形成されている。なお、パッシベーション膜２３は、本発明の「第１無機絶縁膜」の一例である。

パッシベーション膜２３の表面上には、感光性のアクリル樹脂からなる有機平坦化膜２４が形成されている。パッシベーション膜２３および有機平坦化膜２４には、それぞれ、コンタクトホール２３ａおよびコンタクトホール２４ａが形成されている。なお、コンタクトホール２３ａおよび２４ａは、それぞれ、本発明の「第３コンタクトホール」および「第１コンタクトホール」の一例である。このコンタクトホール２３ａおよび２４ａは、ドレイン電極２２を露出させるために形成されている。表示領域１０１の有機平坦化膜２４の表面上には、アルミニウム膜やアルミニウム合金膜からなる反射層２５が形成されている。

反射層２５およびコンタクトホール２４ａを含む有機平坦化膜２４の表面上には、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）からなり、約５０ｎｍの厚みを有する低温パッシベーション膜２６が形成されている。パッシベーション膜２６には、コンタクトホール２６ｃが形成されている。なお、低温パッシベーション膜２６は、本発明の「第２無機絶縁膜」の一例であり、コンタクトホール２６ｃは、本発明の「第２コンタクトホール」の一例である。なお、低温パッシベーション膜２６の後述する隔壁２７に対応する領域には、有機平坦化膜２４に含まれる水分を除去するための水分除去用開口部２６ｄが設けられている。この水分除去用開口部２６ｄは、隣接する画素２の間に設けられているとともに、非表示領域１０２に対応する領域の有機平坦化膜２４上にも設けられている。なお、水分除去用開口部２６ｄは、本発明の「開口部」の一例である。

ＴＦＴ７のドレイン電極２２、パッシベーション膜２３のコンタクトホール２３ａおよび低温パッシベーション膜２６の表面を覆うように、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）などの透明電極からなる画素電極２８が形成されている。なお、画素電極２８は、本発明の「第２導電層」の一例である。この画素電極２８は、コンタクトホール２３ａ、２４ａおよび２６ｃを介してドレイン電極２２と接続されている。この画素電極２８は、画素２毎に設けられており、表示信号に応じた電圧が印加されるように構成されている。

また、隣接する画素２の間の領域には、低温パッシベーション膜２６の水分除去用開口部２６ｄと、水分除去用開口部２６ｄの近傍の画素電極２８の表面上を覆うように、隔壁２７が形成されている。

隔壁２７および画素電極２８を覆うように、有機発光層３０が形成されている。なお、有機発光層３０は、非表示領域１０２に対応する領域の有機平坦化膜２４上には形成されない。また、有機発光層３０の表面上には、対向電極３１が形成されている。なお、対向電極３１は、表示領域１０１に一体で形成されるが、非表示領域１０２に対応する領域の有機平坦化膜２４上には形成されない。また、画素電極２８、有機発光層３０および対向電極３１により、有機エレクトロルミネッセンス素子層３２が構成される。この有機エレクトロルミネッセンス素子層３２は、低温パッシベーション膜２６の反射層２５に対応する第３部分２６ｅ上に形成されている。また、非表示領域１０２に対応する領域の有機平坦化膜２４上および対向電極３１上には、封止膜３３が形成されている。封止膜３３の表面上には、接着層３４を介して封止基板３５が貼り合わされている。たとえば、有機発光層３０に対して、画素電極２８を陽極、対向電極３１を陰極とした場合、共通給電線１１に正電源、対向電極３１に負電源を接続し、ＴＦＴ８により選択された画素２は、信号線６の電圧に応じてＴＦＴ７を制御することにより共通給電線１１の電圧を画素電極２８に印加し、有機発光層３０から光を出射させることができる。また、対向電極３１を半反射膜とすることにより、有機発光層３０からの光を対向電極３１と反射層２５との間で共振させることが可能となり、光強度を強めた状態で対向電極３１の側から光を出射させることができる。

図３は、本発明の一実施形態によるエレクトロルミネッセンス装置（ＥＬ装置）の製造プロセスを説明するためのフロー図である。図４〜図１４は、本発明の一実施形態によるエレクトロルミネッセンス装置（ＥＬ装置）の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図２〜図１４を参照して、本発明の一実施形態によるＥＬ装置１００の製造プロセスについて説明する。

まず、図３に示すように、本発明の一実施形態によるＥＬ装置１００の製造プロセスでは、工程Ｓ１において、図４に示すように、基板１の表面上に形成されたバッファ膜１２および１３の表面上に、ＴＦＴ７および８ならびにＴＦＴ７１および８１（図２参照）を形成する。

次に、工程Ｓ２において、本実施形態では、図５に示すように、ソース電極２１、ドレイン電極２２および層間絶縁膜１６の表面上に、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により、約３００〜約３５０℃の雰囲気中において、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）からなり、約３００ｎｍの厚みを有するパッシベーション膜２３を形成する。このパッシベーション膜２３は、保護膜として機能する。なお、パッシベーション膜２３の形成では、パッシベーション膜２３の厚み（約３００ｎｍ）が、低温パッシベーション膜２６（図８参照）の厚み（約５０ｎｍ）よりも大きくなるように形成する。

次に、工程Ｓ３において、本実施形態では、図６に示すように、パッシベーション膜２３の表面上に、塗布法により、感光性のアクリル樹脂を塗布することによって約２μｍの厚みの有機平坦化膜２４を形成する。

次に、工程Ｓ４において、本実施形態では、図７に示すように、感光性のアクリル樹脂である有機平坦化膜２４にフォトリソグラフィ技術により、コンタクトホール２４ａを形成する。そして、レジスト膜を除去する。これにより、パッシベーション膜２３の表面を露出させることができる。

次に、工程Ｓ５において、本実施形態では、図８に示すように、有機平坦化膜２４の表面上に、スパッタ法により、アルミニウム膜やアルミニウム合金膜などからなる金属層を形成する。その後、フォトリソグラフィ技術により、アルミニウム膜やアルミニウム合金膜の表面上にレジスト膜（図示せず）を形成した後、そのレジスト膜をマスクとしてエッチングすることによって反射層２５を形成する。そして、レジスト膜を除去する。

次に、工程Ｓ６において、本実施形態では、図８に示すように、コンタクトホール２４ａによって露出されたパッシベーション膜２３、有機平坦化膜２４および反射層２５の表面上に、ＣＶＤ法により、約２００℃の雰囲気中において、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）からなり、約５０ｎｍの厚みを有する低温パッシベーション膜２６を形成する。この低温パッシベーション膜２６は、反射層２５の保護膜として機能する。なお、低温パッシベーション膜２６を有機発光層３０（図２参照）から出射した光が、画素電極２８と反射層２５との間で共振する膜厚に形成する。また、低温パッシベーション膜２６の形成では、パッシベーション膜２３を形成する場合の温度よりも低い温度（約２００℃）の雰囲気中において形成を行う。

次に、工程Ｓ７において、本実施形態では、図９に示すように、フォトリソグラフィ技術により、低温パッシベーション膜２６の表面上に、レジスト膜３６を形成し、その後、低温パッシベーション膜２６のうち有機平坦化膜２４に接触する第１部分２６ａと、パッシベーション膜２３に接触する第２部分２６ｂとを約１０秒間ウェットエッチングする。このウェットエッチングでは、有機平坦化膜２４のエッチング耐性の高い（有機平坦化膜２４がエッチングされにくい）希フッ酸（フッ化水素）などの溶液を用いて行う。また、エッチング溶液の濃度は、０．５ｗｔ％である。これにより、図１０に示すように、低温パッシベーション膜２６のウェットエッチングされた第１部分２６ａは、水分除去用開口部２６ｄとして画素２の境界近傍（画素電極２８の端部近傍）に形成される。また、低温パッシベーション膜２６のウェットエッチングされた第２部分２６ｂは、コンタクトホール２６ｃとして形成されるとともに、パッシベーション膜２３の表面が露出される。そして、レジスト膜３６を除去する。

次に、工程Ｓ８において、本実施形態では、図１１に示すように、水分除去用開口部２６ｄおよび低温パッシベーション膜２６の表面上に、レジスト膜３７を形成することによりマスクした状態で、コンタクトホール２６ｃによって露出されたパッシベーション膜２３の表面部分を、約１５０秒間ドライエッチングすることによって、図１２に示すように、コンタクトホール２３ａを形成する。これにより、コンタクトホール２６ｃとコンタクトホール２３ａとが連結されるとともに、ドレイン電極２２の表面が露出される。このドライエッチングでは、異方性の強さ（垂直方向にエッチングされる度合い）の異なるＳＦ６系およびＣｌ４系のエッチングガスを切り替えながら行う。具体的には、パッシベーション膜２３の表面部分にコンタクトホール２３ａの上部を形成する際には、異方性の強い（パッシベーション膜２３の表面に対して垂直方向にエッチングされる度合いが強い）ＳＦ６系のエッチングガスを用いてドライエッチングを行う。そして、コンタクトホール２３ａの下部を形成する際には、異方性の弱い（パッシベーション膜２３の表面に対して垂直方向にエッチングされる度合いが弱く、水平方向にもある程度エッチングされる）Ｃｌ４系のエッチングガスを用いてドライエッチングを行う。このコンタクトホール２３ａの形成では、水分除去用開口部２６ｄおよびコンタクトホール２６ｃの形成時間（約１０秒間）よりも長い時間（約１５０秒間）ドライエッチングを行う。そして、レジスト膜３７を除去する。

次に、工程Ｓ９において、図１３に示すように、ＴＦＴ７のドレイン電極２２、パッシベーション膜２３のコンタクトホール２３ａおよび低温パッシベーション膜２６の表面を覆うように、スパッタ法により、ＩＴＯなどの透明電極からなる画素電極２８を形成する。これにより、画素電極２８とドレイン電極２２とが電気的に接続される。

次に、工程Ｓ１０において、本実施形態では、図１４に示すように、隣接する画素２の間の領域に、低温パッシベーション膜２６の水分除去用開口部２６ｄ、および、水分除去用開口部２６ｄの近傍の画素電極２８の表面上を覆うように、塗布法により、感光性のアクリル樹脂からなる隔壁２７を形成する。この隔壁２７は、有機平坦化膜２４と同じ感光性のアクリル樹脂により形成する。

次に、工程Ｓ１１において、本実施形態では、隔壁２７を形成した後に、アニール処理を行う。アニール処理では、たとえば、約２００℃の温度の減圧下において脱水処理を行う。これにより、有機平坦化膜２４および隔壁２７が含んでいた水分を放出させることができる。

次に、工程Ｓ１２において、本実施形態では、図２に示すように、隔壁２７および画素電極２８の表面上を覆うように、有機発光層３０を形成する。なお、有機発光層３０は、低分子材料または高分子材料のいずれか１つから形成してもよい。たとえば、高分子材料により有機発光層を形成する場合では、スピンコート法により液状組成物を塗布した後に、パターニングを行うことにより形成する方法がある。低分子材料により有機発光層を形成する場合では、低分子材料を選択的に蒸着することにより形成する方法や、低分子材料を蒸着した後に、パターニングを行うことにより形成する方法がある。また、有機発光層３０は、単層に形成してもよいし、複数の層から形成してもよい。また、本実施形態では、有機発光層３０の表面上に、スパッタ法により、薄いアルミニウム層（Ａｌ層）やカルシウム層（Ｃａ層）などからなる対向電極３１を形成する。これにより、低温パッシベーション膜２６の反射層２５に対応する第３部分２６ｅ上に有機エレクトロルミネッセンス素子層（画素電極２８、有機発光層３０および対向電極３１）３２が形成される。

次に、工程Ｓ１３において、非表示領域１０２に対応する領域の有機平坦化膜２４上および対向電極３１上に、シリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）からなる封止膜３３を形成する。その後、封止膜３３の表面上に、接着層３４を形成し、封止基板３５を貼り合わせる。このようにして、本実施形態によるＥＬ装置１００が完成される。

本実施形態では、上記のように、低温パッシベーション膜２６のうち有機平坦化膜２４に接触する第１部分２６ａとパッシベーション膜２３に接触する第２部分２６ｂとを、それぞれ、ウェットエッチングすることによって水分除去用開口部２６ｄとコンタクトホール２６ｃとを形成した後、水分除去用開口部２６ｄをマスクした状態で、コンタクトホール２６ｃによって露出されたパッシベーション膜２３をドライエッチングすることによってコンタクトホール２６ｃと連結するコンタクトホール２３ａを形成する。これにより、パッシベーション膜２３のコンタクトホール２３ａと低温パッシベーション膜２６のコンタクトホール２６ｃおよび水分除去用開口部２６ｄとを同一の工程で形成する場合と異なり、パッシベーション膜２３のコンタクトホール２３ａを形成している間に、水分除去用開口部２６ｄ下の有機平坦化膜２４が削られてしまうことが抑制される。また、低温パッシベーション膜２６のうち有機平坦化膜２４上に位置する第１部分２６ａを、たとえば、有機平坦化膜２４のエッチング耐性の高い希フッ酸（フッ化水素）などの溶液を用いてウェットエッチングすることによって、水分除去用開口部２６ｄ下の有機平坦化膜２４が削られてしまうのをより抑制することができるので、低温パッシベーション膜２６上に画素電極２８を形成する際に、低温パッシベーション膜２６が剥がれてしまうのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、画素電極２８上に有機発光層３０を形成するとともに、有機発光層３０上に対向電極３１を形成することによって、たとえば、画素電極２８および対向電極３１に電圧を印加することにより、有機発光層３０から光を出射させることができるので、容易に、ＥＬ装置１００を形成することができる。

また、本実施形態では、異方性の強いＳＦ６系のエッチングガスによりコンタクトホール２３ａの上部を形成した後に、異方性の弱いＣｌ４系のエッチングガスによりコンタクトホール２３ａの下部を形成することによって、パッシベーション膜２３にコンタクトホール２３ａの上部を形成する際に、異方性の強いＳＦ６系のエッチングガスを用いることにより、容易に、パッシベーション膜２３の表面に対して略垂直方向にコンタクトホール２３ａの上部を形成することができる。また、パッシベーション膜２３にコンタクトホール２３ａの下部を形成する際に、異方性の弱いＣｌ４系のエッチングガスを用いることにより、異方性の強いＳＦ６系のエッチングガスを用いる場合に比べて、垂直方向にエッチングされる度合いが弱くなるので、その分、容易に、パッシベーション膜２３の下方のドレイン電極２２が削られるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、画素２の境界近傍に、水分除去用開口部２６ｄを形成することによって、画素２が形成される領域を避けて水分除去用開口部２６ｄを形成することができるので、画素電極２８が形成される領域に水分除去用開口部２６ｄを設ける場合と異なり、画素２の開口率が小さくなるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、画素電極２８の近傍に、水分除去用開口部２６ｄを形成することによって、画素２に形成される画素電極２８を避けて水分除去用開口部２６ｄを形成することができるので、画素２が形成される領域に水分除去用開口部２６ｄを設ける場合と異なり、画素２の開口率が小さくなるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、アニール処理を行うことによって、有機平坦化膜２４に含まれる水分を低温パッシベーション膜２６の水分除去用開口部２６ｄから除去することにより、有機平坦化膜２４に含まれる水分が除去された状態でＥＬ装置１００の発光層（有機発光層３０）が形成されることにより、ＥＬ装置１００の寿命が短くなるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、アニール処理を、隔壁２７を形成した後に行うことによって、隔壁２７が有機平坦化膜２４と同じアクリル系樹脂から形成されているので、有機平坦化膜２４と隔壁２７との接触部分を介して、有機平坦化膜２４に含まれる水分が隔壁２７に拡散される。これにより、隔壁２７の形成後にアニール処理を行うことにより、有機平坦化膜２４に含まれる水分を隔壁２７を介して除去することができる。

また、本実施形態では、上記のように、低温パッシベーション膜２６を、有機エレクトロルミネッセンス素子層３２から出射した光と反射層２５により反射される光とが共振するような膜厚に形成することによって、ＥＬ装置１００から出射される光をより明るくすることができる。

また、本実施形態では、上記のように、ドレイン電極２２を露出させる工程において、水分除去用開口部２６ｄとコンタクトホール２６ｃとを形成する工程よりも長い時間ドライエッチングすることによって、低温パッシベーション膜２６の膜厚よりも膜厚の大きいパッシベーション膜２３に、容易に、ドライエッチングによりコンタクトホール２３ａを形成することができる。

また、本実施形態では、上記のように、パッシベーション膜２３の形成よりも、低い温度条件下において低温パッシベーション膜２６を形成することによって、低温パッシベーション膜２６下の有機平坦化膜２４にダメージを与えることなく、低温パッシベーション膜２６を形成することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、本発明をトップエミッション型のＥＬ装置に適用する例を示したが、本発明はこれに限らず、トップエミッション型以外のＥＬ装置にも適用可能である。さらに、ＥＬ装置に限らず、有機平坦化膜、無機絶縁膜および発光層を有した表示装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、ウェットエッチングに使用するエッチング溶液の一例として、有機平坦化膜のエッチング耐性の高い希フッ酸（フッ化水素）などの溶液を使用する例を示したが、本発明はこれに限らず、有機平坦化膜のエッチング耐性の高い（有機平坦化膜がエッチングされにくい）溶液であれば、希フッ酸（フッ化水素）以外のエッチング溶液を使用してもよい。

また、上記実施形態では、ドライエッチングに使用するエッチングガスの一例として、ＳＦ６系またはＣｌ４系のエッチングガスを使用する例を示したが、本発明はこれに限らず、ＳＦ６系またはＣｌ４系以外のエッチングガスを使用してもよい。また、パッシベーション膜２３にコンタクトホール２３ａを形成する際のドライエッチングをＳＦ６系およびＣｌ４系の２つの異方性の強さの異なるエッチングガスを用いて行う例を示したが、ＳＦ６系のエッチングガスのみを用いてパッシベーション膜２３をドライエッチングすることによりコンタクトホール２３ａを形成してもよい。

また、上記実施形態では、第１導電層の一例としてドレイン電極を示したが、本発明はこれに限らず、第１導電層がソース電極であってもよい。

また、上記実施形態では、低温パッシベーション膜を約５０ｎｍの厚みに形成し、パッシベーション膜を約３００ｎｍの厚みに形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、低温パッシベーション膜の厚みが、パッシベーション膜の厚みよりも小さい厚みであればよい。

本発明の一実施形態によるＥＬ装置の平面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の画素の断面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するためのフロー図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。 本発明の一実施形態によるＥＬ装置の製造プロセスを説明するための断面図である。

符号の説明

２ 画素
７ ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）
２１ ソース電極（ソース）
２２ ドレイン電極（第１導電層、ドレイン）
２３ パッシベーション膜（第１無機絶縁膜）
２３ａ コンタクトホール（第３コンタクトホール）
２４ 有機平坦化膜
２４ａ コンタクトホール（第１コンタクトホール）
２５ 反射層
２６ 低温パッシベーション膜（第２無機絶縁膜）
２６ａ 第１部分
２６ｂ 第２部分
２６ｃ コンタクトホール（第２コンタクトホール）
２６ｄ 水分除去用開口部（開口部）
２６ｅ 第３部分
２７ 隔壁
２８ 画素電極（第２導電層）
３０ 有機発光層
３１ 対向電極
１００ ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置（表示装置）

Claims (12)

1. 第１導電層上に第１無機絶縁膜を形成する工程と、
   前記第１無機絶縁膜上に有機平坦化膜を形成する工程と、
   前記第１導電層上の前記有機平坦化膜に第１コンタクトホールを形成して前記第１無機絶縁膜の表面を露出させる工程と、
   前記有機平坦化膜上および前記第１コンタクトホールによって露出された前記第１無機絶縁膜上に第２無機絶縁膜を形成する工程と、
   前記第２無機絶縁膜のうち前記有機平坦化膜に接触する第１部分と前記第１無機絶縁膜に接触する第２部分とを、それぞれ、ウェットエッチングすることによって開口部と第２コンタクトホールとを形成する工程と、
   前記開口部をマスクした状態で、前記第２コンタクトホールによって露出された前記第１無機絶縁膜をドライエッチングすることによって前記第２コンタクトホールと連結する第３コンタクトホールを形成して前記第１導電層を露出させる工程と、
   前記第１導電層に接続するように第２導電層を形成する工程とを備えた、表示装置の製造方法。
2. 前記第１導電層は、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極の一方であるとともに、前記第２導電層は、画素電極であり、
   前記第２導電層上に有機発光層を形成する工程と、
   前記有機発光層上に対向電極を形成する工程とをさらに備える、請求項１に記載の表示装置の製造方法。
3. 前記第１導電層を露出させる工程は、異方性の強さの異なる複数のエッチングガスを切り替えながらドライエッチングすることによって前記第３コンタクトホールを形成して前記第１導電層を露出させる工程を含む、請求項１または２に記載の表示装置の製造方法。
4. 前記第１導電層を露出させる工程は、異方性の強いエッチングガスにより前記第３コンタクトホールの上部を形成した後に、異方性の弱いエッチングガスにより前記第３コンタクトホールの下部を形成する工程を含む、請求項３に記載の表示装置の製造方法。
5. 前記開口部と前記第２コンタクトホールとを形成する工程は、画素の境界近傍に、前記開口部を形成する工程を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
6. 前記開口部と前記第２コンタクトホールとを形成する工程は、前記第２導電層の近傍に、前記開口部を形成する工程を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
7. アニール処理工程を行うことによって、前記有機平坦化膜に含まれる水分を前記第２無機絶縁膜の前記開口部から除去する工程をさらに備える、請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
8. 前記開口部の表面上に、前記有機平坦化膜と同じ部材から形成され、画素間を区分するための隔壁を形成する工程をさらに備え、
   前記アニール処理工程は、前記隔壁を形成する工程を行った後に行われる、請求項７に記載の表示装置の製造方法。
9. 前記第２無機絶縁膜を形成する工程に先立って、
   前記有機平坦化膜上に反射層を形成する工程と、
   前記第２無機絶縁膜の前記反射層に対応する第３部分上に前記第２導電層および前記有機発光層を形成する工程とをさらに備え、
   前記第２無機絶縁膜を形成する工程は、前記第２無機絶縁膜を前記有機発光層から出射した光が前記第２導電層と前記反射層との間で共振する膜厚に形成する工程を含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
10. 前記第１無機絶縁膜を形成する工程は、前記第１無機絶縁膜を、前記第２無機絶縁膜の膜厚よりも大きい膜厚に形成する工程を含む、請求項９に記載の表示装置の製造方法。
11. 前記第１導電層を露出させる工程は、前記開口部と前記第２コンタクトホールとを形成する工程よりも長い時間ドライエッチングする工程を含む、請求項１０に記載の表示装置の製造方法。
12. 前記第２無機絶縁膜を形成する工程は、前記第１無機絶縁膜を形成する工程よりも、低い温度条件下において前記第２無機絶縁膜を形成する工程を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。

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