(57)【要約】【課題】  薄くて軽く、しかも、酸素や水などの外部物質の侵入を阻止する封止性能に優れた封止部材を備えた、カラ−ディスプレイなどに好適な機能性有機物素子及び機能性有機物装置を提供すること。【解決手段】  まず、絶縁性基板１の上に、有機半導体層４を有する有機薄膜トランジスタを形成する。次に、有機半導体層４への外部物質の侵入を阻止する第１の封止層３１を、形成時に有機半導体層４にダメージを与えることが少ない蒸着法や塗布法などで、有機薄膜トランジスタを被覆するように形成する。これとは別に、プラズマＣＶＤ法などによって、封止性能の高い第２の封止層３３を有機高分子樹脂材３２に形成する。次に、第１の封止層３１が設けられた基板１に、第２の封止層３３が設けられた有機高分子樹脂材３２を、防湿性樹脂３４によって貼り付ける。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体に機能性有機物層が設けられている機能性有機物素子において、
前記機能性有機物層への外部物質の侵入を阻止する第１の封止層が、前記機能性有機  物層を直接又は間接的に被覆するように設けられ、
前記機能性有機物層への外部物質の侵入を阻止する第２の封止層を少なくとも一方の  主面に備えた有機高分子樹脂材が、少なくとも前記第１の封止層の前記基板側とは反対  側の面に防湿性樹脂によって貼り付けられており、前記機能性有機物層及び前記第１の  封止層が前記有機高分子樹脂材と前記第２の封止層と前記防湿性樹脂とによって封止さ  れている
ことを特徴とする、機能性有機物素子。
【請求項２】
前記基体が、少なくとも一方の主面に、前記機能性有機物層への外部物質の侵入を阻止する第３の封止層が設けられている有機高分子樹脂基板からなる、請求項１に記載した機能性有機物素子。
【請求項３】
前記基体及び前記有機高分子樹脂板が、薄くて変形可能なフィルム状又はシート状である、請求項１又は２に記載した機能性有機物素子。
【請求項４】
前記第２の封止層及び／又は前記第３の封止層は、単層又は複数層からなり、その、少なくとも１層は無機化合物からなる緻密な層である、請求項１又は２に記載した機能性有機物素子。
【請求項５】
前記無機化合物からなる緻密な層が、窒化シリコンＳiＮ、酸化シリコンＳiＯ2、酸化窒化シリコンＳiＯＮ、酸化炭化シリコンＳiＯＣ、窒化炭化シリコンＳiＣＮ、又は酸化アルミニウム（アルミナ）Ａl2Ｏ3からなる、請求項４に記載した機能性有機物素子。
【請求項６】
前記第１の封止層は単層又は複数層からなり、その、前記機能性有機物層に最も近い層は、蒸着法、塗布法、又は印刷法によって形成された層である、請求項１又は２に記載した機能性有機物素子。
【請求項７】
前記した前記機能性有機物層に最も近い層が、フッ化リチウムＬiＦからなる、請求項６に記載した機能性有機物素子。
【請求項８】
前記防湿性樹脂は紫外線硬化樹脂からなる、請求項１又は２に記載した機能性有機物素子。
【請求項９】
前記防湿性樹脂はエポキシ樹脂又はアクリル樹脂からなる、請求項８に記載した機能性有機物素子。
【請求項１０】
前記機能性有機物層が半導体層であり、半導体素子として構成されている、請求項１又は２に記載した機能性有機物素子。
【請求項１１】
前記機能性有機物層をチャネル層とする有機薄膜トランジスタとして構成されている、請求項１０に記載した機能性有機物素子。
【請求項１２】
前記有機薄膜トランジスタがセンサとして構成されている、請求項１１に記載した機能性有機物素子。
【請求項１３】
前記機能性有機物層を発光層とする有機発光素子として構成されている、請求項１０に記載した機能性有機物素子。
【請求項１４】
前記機能性有機物層が複数の半導体層からなり、そのうちの一部の層を発光層とする有機発光素子と、別の層をチャネル層とする有機薄膜トランジスタとが積層して形成され、前記有機発光素子の発光が前記有機薄膜トランジスタによって駆動され制御されるように構成されている、請求項１０に記載した機能性有機物素子。
【請求項１５】
前記機能性有機物層を光電変換層とする受光素子として構成されている、請求項１０に記載した機能性有機物素子。
【請求項１６】
太陽電池として構成されている、請求項１５に記載した機能性有機物素子。
【請求項１７】
前記有機高分子樹脂板及び／又は前記有機高分子樹脂基板は、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、又はポリエチレンナフタラート樹脂からなる、請求項１３〜１６のいずれか１項に記載した機能性有機物素子。
【請求項１８】
前記機能性有機物層が液晶層であり、液晶素子として構成されている、請求項１又は２に記載した機能性有機物素子。
【請求項１９】
請求項１〜請求項１８のいずれか１項に記載した機能性有機物素子が配置されている、機能性有機物装置。
【請求項２０】
複数個の前記機能性有機物素子がアレイ状に配置されている、請求項１９に記載した機能性有機物装置。
【請求項２１】
前記した複数個の前記機能性有機物素子を一括して封止するように、前記有機高分子樹脂材と前記第２の封止層と前記防湿性樹脂とが設けられている、請求項２０に記載した機能性有機物装置。
【請求項２２】
フルカラーの画像表示装置として構成されている、請求項２０に記載した機能性有機物装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機能性有機物素子及び機能性有機物装置に関わり、詳しくは、カラ−ディスプレイなどに好適な機能性有機物素子及び機能性有機物装置の封止構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化に伴い、表示装置にも大画面化、薄型化、軽量化、低消費電力化、および低コスト化など、様々な要求が寄せられている。従来、薄型の表示装置として主に液晶ディスプレイが用いられてきた。液晶素子には、さらに、低電圧で駆動でき、低消費電力であるという特徴がある。しかしながら、液晶ディスプレイは光透過型の表示装置であり、バックライト光源を必要とするので、薄型化や軽量化に限界がある。
【０００３】
一方、１９８７年にＴangらは、有機薄膜を発光層とし、高輝度発光が可能な発光素子を提案した（C. W. Tang and S. A. VanSlyke, Appl. Phys. Lett., 51, 913 (1987)；本明細書では、この発光素子を有機ＥＬ（Electroluminescence）素子と呼ぶことにする。）。Ｔangらが発表した有機ＥＬ素子は、陽極であるＩＴＯ透明電極上に、１,１-ビス(４-ビス(４-トリル)アミノフェニル)シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）およびトリス(８-キノリノラト)アルミニウム(III)（Ａlｑ3）からなる２層の有機半導体層を積層し、その上に陰極を蒸着したものである。ＴＡＰＣ層は正孔（ホール）輸送層として機能する。Ａlｑ3 層は二通りの機能をもち、ＴＡＰＣ層との界面付近のＡlｑ3層は電子輸送性を有する緑色光発光層として機能し、陰極側のＡlｑ3 層は電子輸送層として機能する。このように、有機ＥＬ素子は、実質的には正孔輸送層／発光層／電子輸送層の３層構造を有する有機半導体層からなる。その後、様々な素子構造が提案されているが、この基本構造は変わっていない。
【０００４】
有機ＥＬ素子を表示素子として用いた有機ＥＬディスプレイは、応答速度が速く、また、自発光型であるため、視野角依存性のない、高輝度、高コントラストで、鮮明な画像を形成できるなど、高い表示性能を有している。さらに、構造が簡単であり、バックライト光源が不要であるため、液晶ディスプレイに比べて薄型化や軽量化や低コスト化に有利であり、また、低電圧駆動が可能であるため、プラズマディスプレイに比べて低消費電力化に有利である。このように、有機ＥＬディスプレイは、表示装置に求められているほとんどすべての要求を、高いレベルで満たすことができる。
【０００５】
さて、有機ＥＬディスプレイの駆動方法には、パッシブ型とアクティブ型とがある。パッシブ型ディスプレイは、画素トランジスタがないため、構造が簡単である利点があるが、画素数が多くなると駆動電圧が高くなり、種々の不利が生じる。従って、画素数が多い場合には、各画素に画素トランジスタが設けられ、低電圧駆動が可能で、低消費電力化や長寿命化に有利なアクティブ型ディスプレイが適している。
【０００６】
従来、液晶ディスプレイも含めて、表示装置の画素トランジスタとしては、電界効果トランジスタとして構成された薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）が用いられており、そのチャネル層としては、多結晶シリコン層やアモルファスシリコン層などの無機半導体層が用いられてきた。しかしながら、無機半導体層の形成には真空装置などの高価な半導体製造装置が必要であるため、無機半導体層の形成は、表示装置の製造コストが増加したり、大画面化が制限されたりする原因になる。
【０００７】
これに対し、有機半導体層は、真空装置などの大型の設備を用いることなく、塗布法や浸漬法などで形成することも可能であるため、無機半導体層に比べて低コストで形成でき、容易に大画面化にも対応できると期待されている。また、有機半導体層は、比較的低い温度下で形成できるので、有機高分子樹脂基板（プラスチック基板）などの耐熱性の低い基板に直接作り込むこともできる。また、機械的な衝撃に対しても安定である。
【０００８】
そこで、画素トランジスタとして、有機半導体層をチャネル層とする有機薄膜トランジスタ（有機ＴＦＴ）を設けたアクティブ型有機ＥＬディスプレイが提案されている（(a) H. Sirringhaus et al., Science, 280, 1741 (1998)、(b) A. Bodabalapur et al., Appl. Phys. Lett., 73, 142 (1998)、(c) M. Kitamura et al., Appl. Phys. Lett., 83, 3410 (2003)）。この場合、電極以外のすべての構成部材を有機材料で構成することも可能で、有機ＥＬディスプレイを大画面化、薄型化、軽量化、および低コスト化する上でメリットが大きい。
【０００９】
上記のように、現在、シリコンなどの無機半導体材料に代えて有機半導体材料を用いる有機半導体素子は、表示性能が高く、薄型化や軽量化が可能な有機ＥＬ素子や、画素トランジスタとして大画面化および低コスト化を可能にする有機ＴＦＴなどに関する研究開発が注目を集めている。さらに、有機半導体素子を、薄くて軽く、しかも、割れにくく、フレキシブルな有機高分子樹脂基板上に形成すれば、曲面上に配置したり、丸めて収納したりするなど、様々な形状をとらせることができる電子回路装置や表示装置を実現することができ、従来には想像すらできなかった使用形態をとり得るフレキシブルデバイスの可能性が開けてくると期待されている。
【００１０】
しかしながら、有機ＴＦＴ素子や有機ＥＬ素子では、有機半導体層や、仕事関数の小さい金属材料からなる陰極が、空気中の酸素や水分によって酸化され、特性が著しく低下してしまうことが知られており、酸素や水を透過させにくい封止部材によって素子を保護する必要がある。
【００１１】
そこで、後述の特許文献１には、基板上に陽極と、有機材料からなる発光層と、陰極とが積層され、この積層体の少なくとも基板側とは反対側（陰極側）の面が、内側の第１封止層と外側の第２封止層とからなる２層構造の封止部材によって封止されている有機ＥＬ素子が提案されている。
【００１２】
図１０は、特許文献１で提案されている有機ＥＬ素子１００の構造を示す断面図である。有機ＥＬ素子１００では、透明なガラス基板１０１の上に、透明な陽極１０２、正孔注入輸送層１０３、発光層１０４、および陰極１０５が積層されている。陰極１０５は、仕事関数が小さい材料からなる第１陰極層１０５ａと、それより仕事関数の大きい材料からなる第２陰極層１０５ｂとで構成されている。第１陰極層１０５ａの材料としてはカルシウムＣaまたはマグネシウムＭgを用い、第２陰極層１０５ｂの材料としてはアルミニウムＡl、銀Ａg、または金Ａuを用いるのが好ましい。この積層体の各層は、陽極１０２の端子部分１０２ａを除き、同じ平面形状で、同じ大きさ、同じ位置に積層されている。
【００１３】
そして、上記積層体の上面（基板側とは反対側の面）と側面には第１封止層１０６が形成されており、この第１封止層１０６の外側全体に第２封止層１０７が形成されている。さらに、第２封止層１０７の上面に封止用のガラス板１０８が固定されている。特許文献１では、これらの封止部材について下記のように説明されている。
【００１４】
第１封止層１０６は、フッ化リチウムＬiＦなどのアルカリ金属元素またはアルカリ土類金属元素のハロゲン化物からなる緻密な無機膜であり、水や酸素の透過を阻止して、陰極１０５の酸化を防止する。第１封止層１０６を、酸化シリコンなどの酸化物ではなく、アルカリ金属元素またはアルカリ土類金属元素のハロゲン化物で形成することによって、陰極１０５が著しく酸化されやすい金属材料で形成されている場合であっても、陰極１０５の酸化を効果的に防止することができる。特に、フッ化リチウムＬiＦからなる層は、適切な膜厚に形成することによって、可視光領域での透過率をガラス以上に高くすることができるので好適である（特許文献１には、ＬiＦからなる第１封止層１０６を真空蒸着法で形成する際に発光層などが熱で劣化するのを防止するための成膜条件についても、記載されている。）。
【００１５】
第２封止層１０７は、防湿性の樹脂材料、例えばアクリル樹脂やエポキシ樹脂からなり、第１封止層１０６にクラックが発生するのを防止する。特にエポキシ樹脂は、防湿性が高く、可視光の透過率も高いため好ましい。エポキシ樹脂からなる第２封止層１０７は、液状の熱硬化性エポキシ樹脂または光硬化性エポキシ樹脂を塗布した後に硬化させることで、容易に形成することができる。
【００１６】
また、第１封止層１０６を設けることによって、第２封止層１０７の形成時に、液状のエポキシ樹脂に含まれる有機溶剤や酸素や水が発光層１０４に混入することが防止される。その結果、発光層１０４の経時劣化が低減される。
【００１７】
また、後述の特許文献２には、基板上に積層された有機薄膜ＥＬ素子において、基板とは反対側の素子面上に封止層が設けられ、この封止層がさらに接着剤によって気密性の板または箔に接着されて密封されている有機ＥＬ素子が提案されている。
【００１８】
図１１は、特許文献２で提案されている有機ＥＬ素子２００の構造の一例を示す断面図である。有機ＥＬ素子２００では、ガラスなどの透明基板２０１の上に透明な陽極２０２、正孔注入輸送層２０３、電子輸送発光層２０４、陰極層２０５、および無機封止層２０６が積層されており、無機封止層２０６が接着剤２０７によってガラス板などの気密性の板または箔２０８に接着され、密封されている。特許文献２では、これらの封止部材について下記のように説明されている。
【００１９】
無機封止層２０６は、酸化シリコンＳiＯ2などの酸化物、フッ化リチウムＬiＦなどの金属フッ化物、硫化ゲルマニウムＧeＳや硫化スズＳnＳなどの硫化物など、バリア性の高い無機化合物によって、陰極２０５の形成後、直ちに形成される。接着剤２０７は、低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤などである。気密性の板または箔２０８は、ガラス板以外に金属板やプラスチック板を用いることもできる。
【００２０】
【特許文献１】特開２００１−３３８７５５号公報（第３及び４頁、図１）
【特許文献２】特開平４−３３８７５５号公報（第４−６頁、図１））
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
上述したように、特許文献１および特許文献２で提案されている有機ＥＬ素子の封止構造には本質的な違いはなく、いずれも実質的には３層構造を有し、ＬiＦなどからなる封止層が有機ＥＬ素子要部を被覆するように形成され、この封止層に防湿性樹脂によって気密性の封止板や封止箔が貼り付けられている。
【００２２】
有機ＥＬ素子や有機ＴＦＴ素子の要部をこのような３層構造の封止構造で封止する場合、気密性の封止部材として無機ガラス板を用いると、ガラス板は気密性には優れているものの、ガラスの密度が大きく、ガラス板の割れを防止するために板の厚さも比較的厚くせざるを得ないので、封止構造が厚く、重くなる。また、フレキシブルな形状の素子を形成することも不可能になる。このように、封止部材としてガラス板を用いると、有機ＥＬ素子や有機ＴＦＴ素子の特徴のかなりを損なうことになる。
【００２３】
一方、気密性の封止部材として有機高分子樹脂材を用いると、樹脂の密度が小さく、樹脂材の厚さを薄くしても割れが生じるおそれがないので、封止構造を薄く、軽くすることができ、フレキシブルな形状の素子を形成するのにも適している。しかし、有機高分子樹脂材の気密性は十分ではないので、空気中の酸素や水分の侵入を阻止する封止性能は、主として基板側に形成される封止層に頼らざるを得なくなる。しかしながら、この封止層は、有機ＥＬ素子や有機ＴＦＴ素子を被覆するように形成されるため、封止層の形成の際に有機半導体層を損なうことがないように、形成方法や材料や厚さなどが制限され、完全な封止性能をもたせることが難しい。このため、封止部材に有機高分子樹脂材を用いると、封止性能が不十分になり、外部物質の侵入による素子特性の劣化を完全には防止できず、素子の信頼性や耐環境性が低下する。
【００２４】
なお、特許文献２で封止部材として示されている金属箔は、気密性は優れているものの、光を透過させないため、光透過性が必要な場合には用いることができない。また、化学的に安定で、有機高分子樹脂材と同程度に薄く、軽く、容易に、低コストで封止構造を形成することができ、フレキシブルな形状の素子を形成するのにも適した金属材料は、現状では存在しない。従って、金属箔を封止部材として用いる利点は大きくない。
【００２５】
以上のように、機能性有機物素子及び機能性有機物装置の特徴を損なうことのない封止構造であって、しかも、封止部材の形成工程において機能性有機物素子及び機能性有機物装置の特性の劣化を招くことがなく、かつ、外部物質の侵入を防止する封止性能の高い封止構造を開発することが、機能性有機物素子及び機能性有機物装置の有用性および信頼性を高める上で大きな課題になっている。
【００２６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、薄くて軽く、しかも、酸素や水などの外部物質の侵入を阻止する封止性能に優れた封止部材を備えた、カラ−ディスプレイなどに好適な機能性有機物素子及び機能性有機物装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２７】
即ち、本発明は、基体に機能性有機物層が設けられている機能性有機物素子において、
前記機能性有機物層への外部物質の侵入を阻止する第１の封止層が、前記機能性有機  物層を直接又は間接的に被覆するように設けられ、
前記機能性有機物層への外部物質の侵入を阻止する第２の封止層を少なくとも一方の  主面に備えた有機高分子樹脂材が、少なくとも前記第１の封止層の前記基板側とは反対  側の面に防湿性樹脂によって貼り付けられており、前記機能性有機物層及び前記第１の  封止層が前記有機高分子樹脂材と前記第２の封止層と前記防湿性樹脂とによって封止さ  れている
ことを特徴とする、機能性有機物素子に係わるものである。
【００２８】
また、前記機能性有機物素子が配置されている、機能性有機物装置に係わるものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の機能性有機物素子の封止構造は４層の封止層によって構成されている。すなわち、まず、前記機能性有機物層への外部物質の侵入を阻止する第１の封止層が、前記機能性有機物層を被覆するように設けられている。そして、この第１の封止層を封止するように、前記機能性有機物層への外部物質の侵入を阻止する第２の封止層を少なくとも一方の主面に備えた有機高分子樹脂材が、少なくとも前記第１の封止層の前記基板側とは反対側の面に、防湿性樹脂によって貼り付けられている。
【００３０】
特許文献１及び特許文献２で提案されている封止構造との主たる違いは、前記第１の封止層に貼り付けられる封止部材が、前記第２の封止層と前記有機高分子樹脂材との２層構造になっている点であり、これによって特許文献１及び特許文献２で提案されている封止構造の問題点が解消されている。すなわち、封止部材としてガラス板を用いる場合の、封止構造が厚く、重くなり、フレキシブルな形状の素子を形成することが不可能になる問題点は、前記有機高分子樹脂材を用いることによって解消されている。また、封止部材として有機高分子樹脂材を用いる場合の、封止性能が不十分になり、素子の信頼性や耐環境性が低下する問題点は、前記有機高分子樹脂材に前記第２の封止層を設けることによって解消されている。
【００３１】
前記第２の封止層は、前記機能性有機物層が設けられていない前記有機高分子樹脂材に形成されるため、前記第１の封止層と異なり、形成の際に前記機能性有機物層の特性を損なうおそれがなく、形成方法や材料や厚さなどが制限されることがない。従って、最良の形成方法や材料や厚さを選択することによって、高い封止性能を有する封止層を前記第２の封止層として形成することができる。一方、前記第１の封止層は、前記第２の封止層が高い封止性能を備えているため、前記第２の封止層を備えた前記有機高分子樹脂材が貼り付けられるまでの間、前記機能性有機物層を一時的に保護できるものであればよい。それ以外には、貼り付け工程中やその後に、前記防湿性樹脂から前記機能性有機物層へ侵入しようとする酸素や水分や溶媒などを阻止できるものであればよい。従って、前記第１の封止層は、前記第２の封止層ほどの高い封止性能を備える必要はない。このため、前記第１の封止層の形成方法や材料や厚さなどは、形成の際に前記機能性有機物層を損なうことがないことを第一の要点として選択することができる。
【００３２】
以上のように、本発明の機能性有機物素子の封止構造は、封止部材として前記有機高分子樹脂材を用いることにより、封止構造を薄く、軽くすることができ、また、フレキシブルな形状の素子を形成するのにも適しているため、機能性有機物素子の特徴を損なうことのない封止構造である。しかも、封止部材の形成工程において機能性有機物素子及び機能性有機物装置の特性の劣化を招くことが少なく、かつ、外部物質の侵入を防止する高い封止性能によって、機能性有機物素子の信頼性や耐環境性を向上させることができる。
【００３３】
また、本発明の機能性有機物装置は、前記機能性有機物素子が配置されている装置であるので、その封止構造は前記機能性有機物素子の封止構造と同様の特徴を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の機能性有機物素子及び機能性有機物装置では、前記基体が、少なくとも一方の主面に、前記機能性有機物層への外部物質の侵入を阻止する第３の封止層が設けられている有機高分子樹脂基板からなるのがよい。この際、この有機高分子樹脂基板及び前記有機高分子樹脂材が、薄くて変形可能なフィルム状又はシート状であるのがよい。このようにすれば、曲面上に配置したり、丸めて収納したりするなど、様々な形状をとらせることができる電子回路装置や有機ＥＬディスプレイなどの機能性有機物装置を実現することができ、従来には想像すらできなかった使用形態をとり得るフレキシブルデバイスの可能性が開けてくる。
【００３５】
また、前記第２の封止層及び／又は前記第３の封止層は、単層又は複数層からなり、その、少なくとも１層は無機化合物からなる緻密な層であるのがよい。この際、前記無機化合物からなる緻密な層が、窒化シリコンＳiＮ、酸化シリコンＳiＯ2、酸化窒化シリコンＳiＯＮ、酸化炭化シリコンＳiＯＣ、窒化炭化シリコンＳiＣＮ、又は酸化アルミニウム（アルミナ）Ａl2Ｏ3からなる層であるのがよい。このうち、窒化シリコン層、酸化シリコン層及び酸化窒化シリコン層はプラズマを用いた化学気相成長法（プラズマＣＶＤ法）によって形成されるのがよく、酸化アルミニウム（アルミナ）層はスパッタリング法によって形成されるのがよい。特に、プラズマＣＶＤ法によって形成される窒化シリコン層は、緻密性が高く、高い封止性能を示す。また、上記の無機化合物層にパリレン層、ＳiＮＣＨ層、およびＳiＮＣＯＨ層などの有機系化合物からなる、柔軟性があり、割れを生じにくい層が積層されているのがよい。この有機系化合物層は無機化合物層に割れが生じるのを防止し、割れが生じた場合でも、その割れが前記第２の封止層又は前記第３の封止層を貫通するのを防止して、封止性能を向上させる働きをする。
【００３６】
また、前記第１の封止層は単層又は複数層からなり、その、前記機能性有機物層に最も近い層は、蒸着法、塗布法、又は印刷法によって形成された層であるのがよい。蒸着法によって形成される層の材料は、フッ化リチウムＬiＦ、酸化スズ(IV)ＳnＯ2、又は酸化アルミニウムＡl2Ｏ3がよい。また、塗布法によって形成される層の材料は、フッ素系樹脂、例えば、FS-1010（商品名；フロロテクノロジー社）及びFS-7010（商品名；フロロテクノロジー社）がよい。フッ素系樹脂層は、オフセット印刷法又はスクリーン印刷法などの印刷法によっても形成することができる。
【００３７】
また、前記防湿性樹脂は紫外線硬化性樹脂からなるのがよい。この場合、光照射によって硬化を簡易に制御することができる。紫外線硬化性樹脂として、出ガスが少なく、硬化時の収縮率の小さい樹脂、例えば、エポキシ樹脂又はアクリル樹脂を用いることで、貼り合わせ工程における前記機能性有機物素子の特性の劣化を抑制することができる。エポキシ樹脂は、硬化後の材料安定性に優れているので特に好ましい。なお、前記防湿性樹脂は紫外線硬化性樹脂に限定されるものではなく、熱硬化性樹脂を用いることもできる。
【００３８】
また、前記機能性有機物層が半導体層であり、半導体素子として構成されているのがよい。この前記半導体素子は、前記機能性有機物層をチャネル層とする有機薄膜トランジスタとして構成されているのがよい。この際、前記有機薄膜トランジスタがセンサとして構成されているのもよい。例えば、光センサはフォトダイオードにより構成することができる。また、圧力センサは、有機ＴＦＴと感圧ゴムとを組み合わせることで、フレキシブルな圧力センサを実現することができる（http://techon.nikkeibp.co.jp/article/NEWS/20031121/60293/参照。）。
【００３９】
或いはまた、前記半導体素子が、前記機能性有機物層を発光層とする有機発光素子として構成されているのがよい。また、前記機能性有機物層が複数の半導体層からなり、そのうちの一部の層を発光層とする有機発光素子と、別の層をチャネル層とする有機薄膜トランジスタとが積層して形成され、前記有機発光素子の発光が前記有機薄膜トランジスタによって駆動され制御されるように構成されているのがよい。この有機発光素子を多数個、面上に配置することで、アクティブ型の有機ＥＬディスプレイパネルを形成することができる。上記の構造をもつ有機発光素子では、有機発光素子を構成する前記機能性有機物層及び陰極ばかりでなく、前記有機薄膜トランジスタを構成する前記機能性有機物層も、本発明に基づく封止構造によって保護されるので、封止部材の形成工程において前記有機薄膜トランジスタに生じるダメージが少なく、前記有機薄膜トランジスタの特性、例えば相互コンダクタンスｇｍの劣化が小さく抑えられる。この結果、前記有機薄膜トランジスタによって高輝度、高コントラストで駆動される前記有機発光素子（有機ＥＬ素子）を実現することができる。しかも、本発明に基づく封止構造の高い封止性能によって、高い信頼性や耐環境性も得られる。
【００４０】
或いはまた、前記半導体素子が、前記機能性有機物層を光電変換層とする受光素子として構成されているのがよい。この際、太陽電池として構成されているのがよい。この場合、前記機能性有機物層を、ペンタセンやポリチオフェンなどからなるｐ型層と、フラーレンなどからなるｎ型層とで構成するのがよい（例えば、特開２００７−２８８１６１号公報参照。）。
【００４１】
また、前記機能性有機物層が液晶層であり、液晶素子として構成されているのがよい。
【００４２】
前記有機物素子が、発光素子、受光素子、又は偏光を用いない表示素子であり、前記有機高分子樹脂材を介して前記機能性有機物層と外部との間で光を出入りさせる場合には、前記有機高分子樹脂材は、封止部材の形成工程や貼り合わせ工程で問題が生じない程度の耐熱性を有する材料からなるばかりでなく、光透過性に優れた材料からなることが必要である。このような材料として、例えば、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、又はポリエチレンナフタラート樹脂を挙げることができる。また、前記有機物素子が発光素子や受光素子や偏光を用いない表示素子であり、前記基体を介して前記機能性有機物層と外部との間で光を出入りさせる場合には、前記基体は、封止部材の形成工程や貼り合わせ工程で問題が生じない程度の耐熱性を有する材料からなるばかりでなく、光透過性に優れた材料からなることが必要である。このような基体として、例えば、上述した有機高分子樹脂からなる基板や、ガラス基板などを挙げることができる。
【００４３】
一方、前記有機物素子が前記液晶素子のように偏光を用いる素子である場合には、偏光を透過させる前記有機高分子樹脂材及び／又は前記基体の材料として、複屈折性の大きな材料、例えばポリエチレンナフタラートを用いることはできない。これは、複屈折性の大きな材料を用いると、直線偏光が楕円偏光になり、表示画像のコントラストが低下したり、表示画像がぼけたりする問題が生じるからである。複屈折性がない樹脂材料として、例えば、ポリエーテルスルホン樹脂を挙げることができる。また、複屈折性を有する有機高分子樹脂中に逆の複屈折性を有する無機微粒子を添加して、有機高分子樹脂の複屈折性を減殺するようにした、結晶ドープ法による複合体材料を用いることもできる。
【００４４】
光透過性が必要でない場合には、前記有機高分子樹脂材及び／又は前記基体の材料は、封止部材の形成工程や貼り合わせ工程で問題が生じない程度の耐熱性を有するものであること以外に制限はない。例えば、前記有機高分子樹脂材の材料として、上述した有機高分子樹脂以外に、ポリイミド樹脂や液晶ポリマー樹脂を用いることができる。液晶ポリマー樹脂には、吸水性が極めて小さく、吸水による寸法変化が小さいという優れた特性がある。また、前記基体として、上述した有機高分子樹脂基板やガラス基板以外に、ポリイミド樹脂基板や、液晶ポリマー樹脂基板や、表面が絶縁膜で被覆されたステンレスなどの金属基板を用いることができる。
【００４５】
本発明の機能性有機物装置では、前記機能性有機物素子がアレイ状に配置されているのがよい。例えば、前記有機発光素子が各画素に設けられ、その発光が、前記基体と前記第１の封止層との間に設けられた有機薄膜トランジスタによって制御される、フルカラーの画像表示装置として構成されているのがよい。この場合、前述したように、前記有機発光素子ばかりでなく前記有機薄膜トランジスタも、本発明に基づく封止構造によって保護されるので、前記有機薄膜トランジスタによって前記有機発光素子を高輝度、高コントラストで駆動できるフルカラーの画像表示装置（有機ＥＬディスプレイ）を実現することができる。しかも、この画像表示装置は、高い信頼性や耐環境性をも実現することができ、また、曲面上に配置したり、丸めて収納したりするなど、様々な形状をとらせることができるフレキシブルディスプレイとすることもできる。
【００４６】
この際、前記した複数個の前記機能性有機物素子を一括して封止するように、前記有機高分子樹脂材と前記第２の封止層と前記防湿性樹脂とが設けられているのが、簡便でよい。前記第１の封止層は、配線形成などとのかね合いで、個々の前記機能性有機物素子ごとに設けてもよいし、前記した複数個の前記機能性有機物素子に対し一括して設けてもよい。
【００４７】
次に、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下に具体的かつ詳細に説明する。ただし、本発明は下記の例に限定されるものではない。
【００４８】
実施の形態１
実施の形態１では、請求項１および４〜１１に記載した機能性有機物素子の例として、本発明に基づく封止構造が設けられた有機ＴＦＴ素子について説明する。
【００４９】
図１は、実施の形態１に基づく有機ＴＦＴの構造を示す断面図である。この有機ＴＦＴ素子はトップゲート型の電界効果トランジスタとして構成されており、前記基体である絶縁性基板１の上にソース電極２およびドレイン電極３が形成され、これらの電極に接し、少なくとも電極間を連続的に被覆するように有機半導体層４が設けられている。そして、有機半導体層４の上部にゲート絶縁膜５を介してゲート電極６が形成されている。
【００５０】
これらの部材を構成する材料はとくに限定されるものではない。絶縁性基板１は、例えばガラス基板などである。また、絶縁性基板１は表面が絶縁性であればよく、基板全体が絶縁性である必要はないので、表面が絶縁膜で被覆された、ステンレスなどの金属基板であってもよい。金属基板には放熱性がよいことなどの利点がある。
【００５１】
ソース電極２およびドレイン電極３の材料は、例えば金Ａu、白金Ｐt、パラジウムＰd、銀Ａg、およびこれらの合金などである。また、これらの材料からなる複数種の層を積層した積層膜を電極として用いてもよい。ソース電極２およびドレイン電極３を積層構造にすることで、下地の絶縁性基板１に対する密着性と、有機半導体層４に対するオーミック接触性とを実現することができる。
【００５２】
有機半導体層４の材料は、例えばペンタセンなどである。ゲート絶縁膜５の材料は、例えばパリレンなどである。パリレンとは、パラキシリレン系樹脂の総称で、ポリパラキシリレンの骨格を有し、ポリパラキシリレンの他に、一部の水素原子が塩素原子やフッ素原子によって置換された、いくつかの種類の材料、例えばポリ(モノクロロパラキシリレン)が実用化されている。パリレンは低ダメージで有機半導体層４上に直接形成できる数少ない絶縁膜の１つである。また、ＣＶＤ法で形成するため、基板上に凸凹が存在していても、カバレージ性よくゲート絶縁膜５を形成することができる。
【００５３】
ゲート電極６の材料は、クロムＣr、アルミニウムＡl、金Ａu、白金Ｐt、チタンＴi、パラジウムＰd、およびこれらの合金などである。また、ソース電極２およびドレイン電極３と同様に、これらの材料からなる複数種の層を積層した積層膜をゲート電極１１として用いてもよい。
【００５４】
ゲート絶縁膜５およびゲート電極６の上には、本実施の形態の特徴である封止構造３０が形成されている。封止構造３０は４層構造を有する。酸素や水分などの外部物質が前記機能性有機物層である有機半導体層４へ侵入するのを阻止する第１の封止層３１は、ゲート絶縁膜５およびゲート電極６の上部から、間接的に有機半導体層４を被覆するように形成されている。この第１の封止層３１に、一方の主面に外部物質の侵入を阻止する第２の封止層３３が設けられている有機高分子樹脂材３２が、防湿性樹脂３４によって貼り付けられている。
【００５５】
第１の封止層３１は単層または複数層からなり、その、有機半導体層４に最も近い層は、蒸着法、塗布法または印刷法によって形成された層であるのがよい。これは、第１の封止層３１を形成するときに有機半導体層４に与えるダメージを、できるだけ小さくするためである。これ以外に第１の封止層３１を構成する材料にとくに制限はない。蒸着法によって形成される層の材料としては、フッ化リチウムＬiＦ、酸化スズ(IV)ＳnＯ2、または酸化アルミニウムＡl2Ｏ3などがよい。ＬiＦ層は、抵抗加熱蒸着法によって成膜でき、形成時に有機半導体層４に与えるダメージが小さい。しかも、適切な膜厚に形成することによって、可視光領域での透過率をガラス以上に高くすることができるので、光透過性が優れていることが必要な場合に好適である。また、塗布法によって形成される層の材料としては、フッ素系樹脂、例えば、FS-1010（商品名；フロロテクノロジー社）及びFS-7010（商品名；フロロテクノロジー社）などがよい。フッ素系樹脂層は、オフセット印刷法又はスクリーン印刷法などの印刷法によっても形成することもできる。
【００５６】
有機高分子樹脂材３２は、第２の封止層３３の形成工程や貼り合わせ工程で問題が生じない程度の耐熱性を有するものであることが必要である。これ以外に有機高分子樹脂材３２の材料に制限はなく、例えば、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、ポリエチレンナフタラート樹脂、ポリイミド樹脂、または液晶性ポリマー樹脂を用いることができる。
【００５７】
第２の封止層３３は、単層または複数層からなり、その、少なくとも１層は無機化合物からなる緻密な層であるのがよい。この無機化合物からなる緻密な層が、例えば、窒化シリコンＳiＮ、酸化シリコンＳiＯ2、酸化窒化シリコンＳiＯＮ、酸化炭化シリコンＳiＯＣ、窒化炭化シリコンＳiＣＮ、又は酸化アルミニウム（アルミナ）Ａl2Ｏ3からなる層であるのがよい。このうち、窒化シリコン層、酸化シリコン層及び酸化窒化シリコン層はプラズマＣＶＤ法によって形成されるのがよく、酸化アルミニウム（アルミナ）層はスパッタリング法によって形成されるのがよい。特に、プラズマＣＶＤ法によって形成される窒化シリコン層は、緻密性が高く、高い封止性能を示す。また、上記の無機化合物層にパリレン層、ＳiＮＣＨ層、およびＳiＮＣＯＨ層などの有機系化合物からなる、柔軟性があり、割れを生じにくい層が積層されているのがよい。この有機系化合物層は無機化合物層に割れが生じるのを防止し、割れが生じた場合でも、その割れが第２の封止層３３を貫通するのを防止して、封止性能を向上させる働きをする。
【００５８】
防湿性樹脂３４は紫外線硬化性樹脂からなるのがよい。この場合、光照射によって硬化を簡易に制御することができる。紫外線硬化性樹脂として、出ガスが少なく、硬化時の収縮率の小さい樹脂、例えば、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を用いることで、貼り合わせ工程における有機ＴＦＴ素子の特性の劣化を抑えることができる。エポキシ樹脂は、硬化後の材料安定性に優れているので特に好ましい。なお、防湿性樹脂３４は紫外線硬化性樹脂に限られるものではなく、熱硬化性樹脂を用いることもできる。
【００５９】
第２の封止層３３を形成する有機高分子樹脂材３２の面は、有機高分子樹脂材３２の主面のどちらでもよく、両主面に設けてもよい。ただし、図１に示すように、有機半導体層４に近い側の主面に設ける方が、有機高分子樹脂材３２中を通って入ってくる外部物質や、有機高分子樹脂材３２から放出される物質の侵入を阻止できるので、反対側の主面に設けるより効果が高い。また、内側に第２の封止層３３があり、外側に有機高分子樹脂材３２がある配置の方が、外力による第２の封止層３３の機械的な損傷が有機高分子樹脂材３２によって防止されるので好ましい。同様の理由から、本実施の形態の、外力による衝撃に耐え得る強力な有機高分子樹脂材３２を含む封止構造は、封止材料の薄い層が積層されているだけの封止構造や、割れやすいガラス板で封止された構造に比べて、外力による衝撃に対しより安定である。
【００６０】
なお、図１では図示省略したが、有機ＴＦＴ素子の側部においても、ゲート絶縁膜５の側部から間接的に有機半導体層４を被覆する第１の封止層３１が形成されており、さらに、有機半導体層４および封止層３１全体を封止するように有機高分子樹脂材３２と第２の封止層３３と防湿性樹脂３４とからなる封止構造とが設けられている。封止構造のさらに詳しい説明は、作製方法とともに実施の形態２で行う。
【００６１】
実施の形態２
実施の形態２では、請求項１、４〜１０、１４、および１７に記載した機能性有機物素子、および、請求項１９〜２１に記載した機能性有機物装置の例として、有機ＴＦＴが画素トランジスタとして設けられた有機ＥＬ素子からなる有機ＥＬディスプレイに、本発明に基づく封止構造が設けられた例について説明する。
【００６２】
図２（ａ）は、実施の形態２に基づく有機ＥＬディスプレイパネルの１画素の構造を示す部分断面図であり、図２（ｂ）は、１個のサブピクセル４０の拡大断面図である。
【００６３】
図２（ａ）に示すように、この有機ＥＬディスプレイは、フルカラーの画像表示装置として構成されており、有機ＥＬディスプレイパネルの１画素には、赤色光、緑色光および青色光をそれぞれ発光する有機ＥＬ素子２０Ｒ、２０Ｇおよび２０Ｂが、３つのサブピクセル４０に配置されている。３つの有機ＥＬ素子２０Ｒ〜２０Ｂは、有機半導体層２３を構成する有機半導体材料などが発光色に対応して異なるのみで、他の構成は同じである。
【００６４】
図２（ｂ）に示すように、各サブピクセル４０では、下部に画素トランジスタである有機ＴＦＴ１０が配置され、中間部に有機ＥＬ素子２０が積層して配置されている。この場合、前記機能性有機物層は複数の半導体層からなり、そのうちの前記一部の層である有機半導体層２３を発光層として有機ＥＬ素子２０が形成され、別の層である有機半導体層１５をチャネル層として有機ＴＦＴ１０が形成されている。有機ＥＬ素子２０の発光は、有機ＴＦＴ１０によって駆動され制御されるように構成されている。有機ＴＦＴ１０は、スイッチング用トランジスタ１０Ｓと駆動トランジスタ１０Ｄとで構成されている（以下、Ｓはスイッチング用トランジスタに関わることを示し、Ｄは駆動トランジスタに関わることを示すものとする。）。
【００６５】
有機ＴＦＴ素子１０はボトムゲート型の電界効果トランジスタとして構成されている。前記基体である絶縁性基板１の上にゲート電極１１が形成され、この上部にゲート絶縁膜１２を介してソース電極１３およびドレイン電極１４が形成され、これらの電極に接し、少なくとも電極間を連続的に被覆するように有機半導体層１５が設けられている。さらに、ソース電極１３、ドレイン電極１４および有機半導体層１５の上には、これらを被覆するように保護膜１８が設けられている。また、スイッチング用トランジスタ１０Ｓのドレイン電極１４Ｓを駆動トランジスタ１０Ｄのゲート電極１１Ｄに電気的に接続するための接続プラグ１７および配線１６が形成されている。
【００６６】
これらの部材を構成する材料はとくに限定されるものではなく、実施の形態１で説明した有機ＴＦＴ素子の場合と同様である。保護膜１８の材料は、例えばパリレンなどである。パリレンは、前述したようにパラキシリレン系樹脂の総称で、水蒸気に対するバリア性を有する材料である。また、低ダメージで有機ＴＦＴ上に直接形成できる数少ない保護膜の１つであり、ＣＶＤ法で形成するため、基板上に凸凹が存在していても、カバレージ性よく保護膜１８を形成することができる。また、保護膜１８が、パリレン膜などの有機膜と窒化シリコンＳiＮ膜などの無機膜との積層膜であってもよい。保護膜１８を積層構造にすることによって、パリレンなどの有機膜の特徴に加えて、緻密な無機膜の高い保護作用を合わせて実現することができる。また、窒化シリコン膜の代わりに酸化シリコンＳiＯ2膜や酸化窒化シリコンＳiＯＮ膜を形成してもよい。
【００６７】
保護膜１８の上には、有機ＥＬ素子２０としてアノード（陽極）２１、ウインドウ付き絶縁膜２２、有機半導体層２３、およびカソード（陰極）２４が形成されている。アノード（陽極）２１は、保護膜１８に設けられた接続プラグ１９によって駆動トランジスタ１０Ｄのドレイン電極１４Ｄに電気的に接続されている。有機ＥＬ素子２０は、トップエミッション型の有機ＥＬ素子として構成されている。
【００６８】
ウインドウ付き絶縁膜２２は、有機ＥＬ素子２０間の短絡を防止するためのものであり、アノード電極２１を形成した保護膜１８の上にフォトリソグラフィ法などで形成する。ウインドウ付き絶縁膜２２の材料として低温焼成が可能なレジスト材料を用いることによって、ウインドウ付き絶縁膜２２の形成時における有機ＴＦＴ１０の特性の劣化を防止することができる。ウインドウ付き絶縁膜２２の開口部のエッジはベークにより十分になだらかなテーパー形状に形成されているため、カソード２４が薄い場合でも段切れすることなく、電気的に接続を保つことができる。
【００６９】
その他の部材を構成する材料はとくに限定されるものではない。ただし、アノード２１の、有機半導体層２３と接する最上部の材料は、有機ＥＬ素子２０のホール注入層と電気的に良好な界面を形成でき、かつ、反射率が高く、しかもその波長依存性が小さい金属材料、例えば、銀Ａg、アルミニウムＡl、クロムＣr、ニッケルＮi、またはアルミニウムネオジウム合金ＡlＮdなどであるのがよい。また、歩留まりを向上させるには、加熱時に凝集が起こらないことや、ヒロックの発生がないことも重要で、これらの要素を総合的に考慮すると、特にＡlＮdが好ましい。さらに、この材料の下層に展性の高い金Ａuまたは銅Ｃuを配置することで、フレキシブルディスプレイに対応できるアノード電極構造を形成できる。
【００７０】
また、カソード２４は、仕事関数が小さく、光透過性が良好で、かつ、有機ＥＬ素子２０の電子注入層と電気的に良好な界面を形成できる材料を用いて構成される。例えば、下層に酸化リチウムＬi2Ｏ、酸化セシウムＣs2Ｏ、フッ化リチウムＬiＦやフッ化カルシウムＣaＦ2等のアルカリ金属元素またはアルカリ土類金属元素の酸化物またはフッ化物を配置し、上層に薄膜のマグネシウム銀合金ＭgＡg電極やカルシウムＣa電極などの、光透過性を有し、かつ導電性が良好な材料を配置する積層構造を適用することができる（特開２００８−６６４９９参照。）。
【００７１】
カソード（陰極）２４の上には、本実施の形態の特徴である封止構造３５が形成されている。封止構造３５は実施の形態１で説明した封止構造３０と基本的には同様で、４層構造を有する。酸素や水分などの外部物質が、前記機能性有機物層である有機半導体層１５と有機半導体層２３、およびカソード電極２４へ侵入するのを阻止するのを阻止する第１の封止層３１は、カソード電極２４の上部から間接的に有機半導体層２３を被覆するように形成されている。この第１の封止層３１に、一方の主面に外部物質の侵入を阻止する第２の封止層３３が設けられている有機高分子樹脂材３６が、防湿性樹脂３４によって貼り付けられている。
【００７２】
実施の形態２の封止構造３５が実施の形態１で説明した封止構造３０と異なるのは、有機高分子樹脂材３２の代わりに有機高分子樹脂材３６が用いられていることである。有機高分子樹脂材３６は、これを通じて有機ＥＬ素子２０Ｒ〜２０Ｂの発光光を取り出すために、前述した耐熱性を有するばかりでなく、可視光に対する光透過性に優れていることが必要である。このような樹脂材料として、例えば、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタラート樹脂、またはポリエチレンナフタラートなどを挙げることができる。シクロオレフィン系樹脂としては、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）であるゼオノア樹脂（商品名；日本ゼオン社製）や、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）であるアペル樹脂（商品名；三井化学社製）などがある。
【００７３】
第１の封止層３１、第２の封止層３３および防湿性樹脂３４については変わるところがないので、これらについては実施の形態１で説明した材料を用いることができる。
【００７４】
図２に示した例では、第１の封止層３１、および、有機高分子樹脂材３２と第２の封止層３３と防湿性樹脂３４が、複数の有機ＥＬ素子２０Ｒ〜２０Ｂおよび有機ＴＦＴ１０Ｓ、１０Ｄを一括して封止するように、設けられている。素子数が多い場合には、この構造が簡便でよい。ただし、第１の封止層３１は、配線形成などとのかね合いで、個々の有機ＥＬ素子２０ごとに設けてもよい。
【００７５】
図３は、有機ＥＬディスプレイパネルの画素に設けられたサブピクセル１個分の等価回路およびその駆動方法を示す説明図である。有機ＥＬディスプレイパネルには、スイッチング用トランジスタ１０Ｓ、駆動トランジスタ１０Ｄ、輝度信号保持用コンデンサ２５、および有機ＥＬ素子２０からなるサブピクセル４０がマトリクス状に配置されており、各行のスイッチング用トランジスタ１０Ｓを選択するための垂直選択線４３と、各列のスイッチング用トランジスタ１０Ｓに輝度信号を送り込むための各水平選択線４４とが設けられている。垂直選択線４３はスイッチング用トランジスタ１０Ｓのゲート電極に接続され、水平選択線４４はスイッチング用トランジスタ１０Ｓのソース電極に接続されている。
【００７６】
画像表示動作時には、各サブピクセル４０は、垂直走査回路４１および水平走査回路４２によって１サイクルの間に１度ずつ、下記のように走査される。すなわち、１サイクルの間の一定期間、垂直走査回路４１から１つの垂直選択線４３に垂直選択パルスが出力され、この垂直選択線４３に対応する行のサブピクセル４０のスイッチング用トランジスタ１０Ｓが導通状態になる。そして、この一定期間の間に水平走査回路４２から各水平選択線４４に輝度信号パルスが順次出力され、対応する各サブピクセル４０の輝度信号保持用コンデンサ２５がスイッチング用トランジスタ１０Ｓを通じて充放電され、輝度信号保持用コンデンサ２５の電圧が輝度信号電圧に設定される。１つの行のサブピクセルの走査が終了すると、次の行の垂直選択線４３に垂直選択パルスが出力され、上記と同様にして新しい行のサブピクセルが走査される。以上の動作を繰り返して、１サイクルの間に全てのサブピクセルが１度ずつ走査される。
【００７７】
上記のようにして、１サイクルの間、各サブピクセル４０の輝度信号保持用コンデンサ２５の電圧は、それぞれの輝度信号電圧に維持される。輝度信号保持用コンデンサ２５の２つの電極は、駆動トランジスタ１０Ｄのソース電極およびゲート電極にそれぞれ接続されているので、輝度信号保持用コンデンサ２５に保持された輝度信号電圧によって、駆動トランジスタ１０Ｄのドレイン電流が制御され、ひいてはこのドレイン電流によって駆動される有機ＥＬ素子２０の輝度が制御される。
【００７８】
図４〜図６は、実施の形態２に基づく有機ＥＬディスプレイパネルの作製工程のフローを示す部分断面図である。以下、図面を参照しながら有機ＥＬディスプレイパネルの作製工程を説明する。
【００７９】
初めに、図４（ａ）〜図４（ｅ）に示す工程によって有機ＴＦＴ１０（スイッチング用トランジスタ１０Ｓおよび駆動トランジスタ１０Ｄ）を形成する。
【００８０】
まず、図４（ａ）に示すように、絶縁性基板１の上にゲート電極１１（１１Ｓおよび１１Ｄ）を形成する。このとき、フォトリソグラフィとリフトオフ法とによって、ゲート電極１１をパターニングして形成するのがよい。すなわち、ゲート電極１１を形成しようとする位置に開口部を有するフォトレジスト層を、フォトリソグラフィによってパターニングして形成し、続いて、フォトレジスト層の上から全面にゲート電極材料層を蒸着法などによって形成し、この後、フォトレジスト層を除去することによって、その上に堆積したゲート電極材料層を除去し、開口部に形成されたゲート電極材料層だけをゲート電極１１として残す。この工程では、ゲート電極１１とともに、スイッチング用トランジスタ１０Ｓのドレイン電極１４Ｓと、駆動トランジスタ１０Ｄのゲート電極１１Ｄとを電気的に接続するための配線１６を、ゲート電極１１と同様にして形成する。
【００８１】
既述したように、ゲート電極１１の材料としては、Ｃr、Ａl、Ａu、Ｐt、Ｔi、Ｐd、およびこれらの合金を用いることができる。また、これらの材料からなる複数種の層を積層した積層膜をゲート電極として用いてもよい。
【００８２】
次に、図４（ｂ）に示すように、所定の位置にｖｉａホール５１を有するゲート絶縁膜１２を形成する。このとき、ゲート電極１１が形成された基板１の上にゲート絶縁膜材料層を形成した後、フォトリソグラフィと反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）とによってパターニングして、ｖｉａホール５１を所定の位置に形成するのがよい。この際、ｖｉａホール５１のテーバー角が順テーパーとなるようにエッチングすることによって、次の工程において接続プラグ１７をｖｉａホール５１内にスムーズに埋め込むことができる。既述したように、ゲート絶縁膜１２の材料としてパリレンなどを用いることができる。
【００８３】
次に、図４（ｃ）に示すように、ソース電極１３（１３Ｓおよび１３Ｄ）およびドレイン電極１４（１４Ｓおよび１４Ｄ）を形成する。このとき、既述したリフトオフ法によってソース電極１３およびドレイン電極１４をパターニングして形成するのがよい。この際、同時にｖｉａホール５１を埋め込むように接続プラグ１７が形成され、スイッチング用トランジスタ１０Ｓのドレイン電極１４Ｓと、駆動トランジスタ１０Ｄのゲート電極１１Ｄとが電気的に接続される。既述したように、ソース電極１３およびドレイン電極１４の材料としては、Ａu、Ｐt、Ｐd、Ａg、およびこれらの合金を用いることができる。また、これらの材料からなる複数種の層を積層した積層膜をソース電極１３およびドレイン電極１４として用いてもよい。
【００８４】
次に、図４（ｄ）に示すように、スイッチング用トランジスタ１０Ｓおよび駆動トランジスタ１０Ｄのチャネル層として有機半導体層１５（１５Ｓおよび１５Ｄ）を形成する。このとき、例えば、シャドウマスクを用いた蒸着法によって有機半導体層１５を形成することによって、各トランジスタの有機半導体層１５間のアイソレーションを行うことができる。また、逆テーパーを有するリブ（土手）をレジスト材料によって形成し、蒸着の際、このリブによって一部の領域における有機半導体材料の堆積を阻止することで、各トランジスタの有機半導体層１５間のアイソレーションを行うこともできる。既述したように、有機半導体層１５の材料としてペンタセンなどを用いることができる。
【００８５】
次に、図４（ｅ）に示すように、有機ＴＦＴ１０の上に、所定の位置にｖｉａホール５２を有する保護膜１８を形成する。このとき、有機ＴＦＴ１０の上に保護膜材料層を形成した後、フォトリソグラフィとＲＩＥとによって保護膜材料層の所定の位置にｖｉａホール５２を形成するのがよい。この際、ｖｉａホール５２のテーバー角が順テーパーとなるようにエッチングすることによって、次の工程においてｖｉａホール５２内に接続プラグ１９をスムーズに埋め込むことができる。既述したように、保護膜１８の材料として、パリレンなどを用いることができる。また、保護膜１８として、パリレン膜と窒化シリコン膜との積層膜を用いることができる。また、窒化シリコン膜の代わりに酸化シリコン膜や酸化窒化シリコン膜を形成してもよい。
【００８６】
続いて、図５（ｆ）〜図５（ｉ）に示す工程によって有機ＥＬ素子２０を形成する。
【００８７】
まず、図５（ｆ）に示すように、保護膜１８の上に蒸着法によって、接続プラグ１９と有機ＥＬ素子２０のアノード２１とを形成する。このとき、シャドウマスクを用いて電極材料を蒸着することによって、所定の領域にアノード２１をパターニングして形成することができる。既述したように、アノード２１の最上部層として、有機ＥＬ素子２０のホール注入層と電気的に良好な界面を形成でき、かつ、反射率が高く、しかもその波長依存性が小さい金属材料の層、例えば、銀Ａg、アルミニウムＡl、クロムＣr、ニッケルＮi、またはアルミニウムネオジウム合金ＡlＮdなどの層を最上部に配置するのがよい。また、歩留まりを向上させるには、加熱時に凝集が起こらないことや、ヒロックの発生がないことも重要で、これらの要素を総合的に考慮すると、特にＡlＮd層が好ましい。さらに、最上部層の下層に展性の大きい金属材料の層、例えば、金Ａuまたは銅Ｃuの層を配置した積層構造とするのがよい。なお、アノード電極のパターニングをより高精細に行う必要がある場合には、フォトリソグラフィによってアノード電極のパターニングを行うのがよい。
【００８８】
次に、図５（ｇ）に示すように、アノード２１を形成した保護膜１８の上に、ウインドウ付き絶縁膜２２を形成する。このとき、ウインドウ付き絶縁膜２２の材料としてポジレジスト系のフォトレジスト材料を用い、このフォトレジスト材料をスピンコート法などによって保護膜１８上に塗布し、フォトリソグラフィによってパターニングすることで、ウインドウ状の開口部を形成するのがよい。この際、ベーキングを行うことで、ウインドウ付き絶縁膜２２を硬化させ、有機溶媒を蒸発させて除去することができる。ベーキングを低酸素濃度かつ低水蒸気濃度の環境下で行ったり、ウインドウ付き絶縁膜２２の材料として、低温焼成が可能なレジスト材料を用いたりすることで、ウインドウ付き絶縁膜２２の形成時における有機ＴＦＴ１０の特性の劣化を防止することができる。
【００８９】
次に、図５（ｈ）に示すように、有機ＥＬ素子２０を構成する４層から５層程度の有機半導体層２３を蒸着法によって形成する。有機半導体層２３は、ホール注入層、発光層、および電子注入層などからなる。このとき、シャドウマスクを用いて有機半導体材料を蒸着することによって、所定の領域に有機半導体層２３をパターニングして形成することができる。また、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）をそれぞれ発光する有機ＥＬ素子２０Ｒ〜２０Ｂをサブピクセルの所定の位置に形成するには、シャドウマスクのアライメントを変更し、堆積させる有機半導体材料を変えて、上記工程を３回繰り返し行えばよい。このようにして簡易にフルカラー表示可能な画素を形成することができる。
【００９０】
次に、図５（ｉ）に示すように、カソード２４を蒸着法によって形成する。このとき、図５（ｉ）ではカソード２４を全面に形成する例を示したが、シャドウマスクを用いて電極材料を蒸着することによって、所定の領域にのみカソード２４をパターニングして形成することもできる。基板１上に、例えば配線形成領域など、カソード２４を形成する必要のない領域が存在する場合がある。このような場合に、シャドウマスクを用いることで、不必要な領域にはカソード２４を形成せず、必要なエリアにのみカソード２４を形成することができる。既述したように、カソード２４の材料としては、有機ＥＬ素子２０の電子注入層と電気的に良好な界面を形成できる導電性材料を用いる。
【００９１】
最後に、図６（ｊ）および図６（ｋ）に示す工程によって、本実施の形態の特徴である封止構造３５を形成する。
【００９２】
まず、図６（ｊ）に示すように、第１の封止層３１としてフッ化リチウムＬiＦ層を形成する。このとき、図６（ｊ）では第１の封止層３１を全面に形成する例を示したが、シャドウマスクを用いてＬiＦを蒸着することによって、所定の領域にパターニングしてＬiＦ層を形成することもできる。図５（ｉ）の説明で補足したように、基板１上にはカソード２４を形成する必要のない領域が存在する場合がある。このような場合に、シャドウマスクを用いることで、不必要な領域にはカソード２４および第１の封止層３１を形成せず、必要なエリアにのみカソード２４および第１の封止層３１を形成するようにすることができる。ＬiＦは、抵抗加熱蒸着法によって成膜できるため、その形成工程で有機ＴＦＴ素子１０の有機半導体層１５に与えるダメージが軽減され、有機ＴＦＴ１０の特性の劣化が抑えられる。
【００９３】
通常、画素トランジスタとしてシリコンＴＦＴを用いる有機ＥＬ素子では、保護層として窒化シリコンＳiＮ層、酸化シリコンＳiＯ2層、または酸化アルミニウム（アルミナ）Ａl2Ｏ3層などが用いられ、特に、プラズマＣＶＤ法によって形成される窒化シリコンＳiＮ層は、緻密性が高く、高い封止性能を示す。しかしながら、画素トランジスタとして有機ＴＦＴ１０を用いる有機ＥＬ素子では、プラズマＣＶＤ法によって保護膜を形成すると、プラズマダメージによって有機ＴＦＴ１０のオン電流が著しく劣化する。
【００９４】
図７は、実施の形態２に基づく有機ＥＬディスプレイパネルにおいて、第１の封止層３１としてＬiＦ層を形成する前後における有機ＴＦＴ１０のドレイン電流の変化を示すグラフ（ａ）、および比較例としてプラズマＣＶＤ法によって窒化シリコンＳiＮ層からなる封止層を形成する前後における有機ＴＦＴ１０のドレイン電流の変化を示すグラフ（ｂ）である。
【００９５】
図７（ａ）に示すように、ＬiＦ層を形成する前後における有機ＴＦＴ１０のドレイン電流の減少率はわずか（１３％）であり、許容できる程度である。一方、プラズマＣＶＤ法によってＳiＮ層からなる封止層を形成する前後における有機ＴＦＴ１０のドレイン電流の減少率は９９％にもなり、許容できない大きさである。
【００９６】
一方、図６（ｋ）に示すように、有機高分子樹脂材３２の少なくとも一方の主面には、別途、第２の封止層３３を形成する。第２の封止層３３は、単層または複数層からなり、その、少なくとも１層は無機化合物からなる緻密な層である。実施の形態１で述べたように、この層は、例えば、窒化シリコンＳiＮ、酸化シリコンＳiＯ2、酸化窒化シリコンＳiＯＮ、酸化炭化シリコンＳiＯＣ、窒化炭化シリコンＳiＣＮ、又は酸化アルミニウム（アルミナ）Ａl2Ｏ3からなる層である。このうち、ＳiＮ層、ＳiＯ2層およびＳiＯＮ層はプラズマＣＶＤ法によって形成するのがよく、Ａl2Ｏ3層はスパッタリング法によって形成するのがよい。特に、プラズマＣＶＤ法によって形成される窒化シリコン層は、緻密性が高く、高い封止性能を示す。また、上記の無機化合物層にパリレン層、ＳiＮＣＨ層、およびＳiＮＣＯＨ層などの有機系化合物からなる、柔軟性があり、割れを生じにくい層が積層されているのがよい。この有機系化合物層は無機化合物層に割れが生じるのを防止し、割れが生じた場合でも、その割れが第２の封止層３３を貫通するのを防止して、封止性能を向上させる働きをする。本実施の形態では、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）樹脂材にプラズマＣＶＤ法によってＳiＮ層を形成するのが特に好ましい。
【００９７】
次に、図６（ｋ）に示すように、第１の封止層３１を形成した基板１と、第２の封止層３３を形成した有機高分子樹脂材３２とを、防湿性樹脂３４によって貼り合わせる。本工程は、第１の封止層３１を形成した後に、第１の封止層３１を形成した基板１を大気に暴露することなく、低酸素濃度かつ低水蒸気濃度が実現できるグローブボックス内や真空容器中で行うことが望ましい。ただし、有機ＴＦＴ素子１０および有機ＥＬ素子２０は、第１の封止層３１によって被覆されているので、本工程を大気中で行うこともできる。
【００９８】
防湿性樹脂３４として、紫外線硬化性樹脂を用いるのがよい。この場合、光照射によって硬化を簡易に制御することができる。紫外線硬化性樹脂として、出ガスが少なく、硬化時の収縮率の小さい樹脂、例えば、エポキシ樹脂またはアクリル樹脂を用いることで、貼り合わせ工程における有機ＥＬ素子２０および有機ＴＦＴ素子１０の特性の劣化を抑えることができる。エポキシ樹脂は、硬化後の材料安定性に優れているので特に好ましい。なお、防湿性樹脂３４はこれに限られるものではなく、熱硬化性樹脂を用いることもできる。
【００９９】
上記紫外線硬化性樹脂として、例えば、波長３６５ｎｍ程度の光に感光性を有するものを用いる。上述したＳiＮ層を形成したＰＥＳ樹脂材は、波長が３６５ｎｍ程度の光を十分によく透過させるため、紫外線硬化性樹脂による貼り合わせを問題なく行うことができる。
【０１００】
以上のようにして、図６（ｌ）に示すように、本実施の形態の特徴である封止構造３５が形成された有機ＥＬディスプレイパネルを得る。図８は、この有機ＥＬディスプレイパネルにおける発光強度の時間変化を示すグラフ（ａ）、および、封止板としてガラス板を用いた参考例の有機ＥＬディスプレイパネルにおける発光強度Ｌの時間変化を示すグラフ（ｂ）である。なお、グラフ（ａ）および（ｂ）において、Ｌ0は初期の発光強度であり、縦軸にはＬ／Ｌ0を示し、横軸には時間を任意単位で示した。
【０１０１】
図８（ｂ）に示す参考例では、ガラス板に第２の封止層に相当する封止層は形成されておらず、基板１側に第１の封止層に相当するＬiＦ層またはＳiＮ層が設けられている。図８（ｂ）に示すように、参考例ではＬiＦ層を設けた場合でも、ＳiＮ層を設けた場合でも、発光強度Ｌの低下は比較的小さく、許容できる大きさである。この結果から、ガラス板の封止性能が高いため、ガラス板の貼り付けで十分な封止性能が得られることがわかる。また、ガラス板の貼り付けまでの一時的な封止層、および防湿性樹脂からの外部物質の侵入に対する封止層としては、ＬiＦ層はＳiＮ層と同程度に有効であることがわかる。
【０１０２】
図８（ａ）には、第１の封止層としてＬiＦ層が設けられている基板１と、第２の封止層としてＳiＮ層が設けられているＰＥＳ樹脂材とが貼り合わせられている本実施の形態の場合のグラフを示している。また、比較例として第２の封止層が設けられていないＰＥＳ樹脂材が貼り合わせられている場合と、参考例としてガラス板が貼り合わせられている上述の場合のグラフを示している。比較例では発光強度Ｌの低下は著しく、許容できない大きさであり、ＰＥＳ樹脂材単独では封止性能が不十分であることを示している。一方、ＳiＮ層が設けられたＰＥＳ樹脂材が貼り合わせられている本実施の形態の場合には、発光強度Ｌは参考例と同等の変化を示しており、ＳiＮ層が設けられたＰＥＳ樹脂材がガラス板と同等の封止性能を有することを示している。
【０１０３】
以上のように、実施の形態２では、絶縁性基板１上に有機ＥＬ素子２０が形成され、その有機ＥＬ素子２０の上部に本発明に基づく封止構造３５が形成され、基板１と第１の封止層３１との間に設けられた有機薄膜トランジスタ１０によって、有機ＥＬ素子２０の発光が制御されるアクティブ型の有機ＥＬディスプレイパネルについて説明した。このような構造をもつ有機ＥＬディスプレイパネルでは、有機ＥＬ素子２０を構成する有機半導体層２３およびカソード（陰極）２４ばかりでなく、有機薄膜トランジスタ１０を構成する有機半導体層１５も、封止構造３５によって保護される。
【０１０４】
封止構造３５は４層構造を有し、有機ＥＬ素子２０および有機薄膜トランジスタ１０を被覆するように形成された第１の封止層３１と、第２の封止層３３が設けられている有機高分子樹脂材３２とが、防湿性樹脂３４によって貼り合わせられている。封止部材としてガラス板ではなく有機高分子樹脂材３２を用いることによって、封止構造３５を薄く、軽くすることができ、また、フレキシブルな形状の素子を形成することも可能になる。
【０１０５】
第２の封止層３３は、有機ＥＬ素子２０および有機薄膜トランジスタ１０が設けられていない有機高分子樹脂材３２に形成されるため、形成の際にこれらの素子の特性を損なうおそれがなく、形成方法や材料や厚さなどが制限されることがない。従って、最良の形成方法や材料や厚さを選択することによって、高い封止性能を有する第２の封止層３３を形成することができる。この結果、第２の封止層３３が設けられた有機高分子樹脂材３２は、ガラス板と同等の高い封止性能を有し、本実施の形態に基づくアクティブ型有機ＥＬディスプレイの高い信頼性や耐環境性を実現することができる。
【０１０６】
一方、第１の封止層３１は、第２の封止層３３が高い封止性能を備えているため、第２の封止層３３が設けられている有機高分子樹脂材３２が貼り付けられるまでの間、有機ＥＬ素子２０および有機薄膜トランジスタ１０を一時的に保護できるものであればよい。それ以外には、貼り付け工程中やその後に、防湿性樹脂３４から侵入しようとする酸素や水分や溶媒などを阻止できるものであればよい。従って、第１の封止層３１は、第２の封止層３３ほどの高い封止性能を備える必要はない。このため、第１の封止層３１の形成方法や材料や厚さなどは、形成の際に有機薄膜トランジスタ１０および有機ＥＬ素子２０を損なうことがないことを第一の要点として選択することができる。このため、封止構造３５の形成工程において有機薄膜トランジスタ１０に生じるダメージが少なく、有機薄膜トランジスタ１０によって高輝度、高コントラストで駆動されるアクティブ型有機ＥＬディスプレイパネルを実現することができる。
【０１０７】
有機ＥＬ素子２０は有機物で構成されているため、１００℃を超える高温領域での処理工程ではダメージが生じる。本実施の形態の作製工程では、有機ＥＬ素子２０にダメージを与える高温領域での処理工程が含まれていないので、有機ＥＬ素子２０に重大なダメージが生じることはない。
【０１０８】
実施の形態３
実施の形態３では、主として、請求項２および３に記載した機能性有機物素子、および、請求項１９〜２１に記載した機能性有機物装置の例として、有機ＴＦＴが画素トランジスタとして設けられた有機ＥＬ素子からなる有機ＥＬディスプレイに、本発明に基づく封止構造が設けられた例について説明する。
【０１０９】
図９は、実施の形態３に基づく有機ＥＬディスプレイパネルの１画素の構造を示す部分断面図である。この有機ＥＬディスプレイパネルは、図２に示した有機ＥＬディスプレイパネルとは、絶縁性基板１の代わりに、第３の封止層６２が設けられた有機高分子樹脂基板６１が用いられていることが異なっている。他の構成は実施の形態２に基づく有機ＥＬディスプレイパネルと同じであるので、以下、重複を避け、相違点のみを説明する。
【０１１０】
第３の封止層６２が設けられた有機高分子樹脂基板６１の作製方法とその封止効果の特徴は、第２の封止層３３が設けられた有機高分子樹脂材３２の作製方法とその封止効果の特徴と同様である。ただし、有機高分子樹脂基板６１は、有機高分子樹脂材３２と異なり、光を透過させる必要はない。従って、その構成材料は、第３の封止層６２の形成工程で問題が生じない程度の耐熱性を有するものであること以外に制限はなく、例えば、有機高分子樹脂材３２と同じ光透過性の材料、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリシクロオレフィン系樹脂（例えば、オプテス社販売；商品名ゼオノアフィルムや、三井化学社製；商品名ＯＰＴＩＣＡ）、ポリエチレンテレフタラート樹脂、またはポリエチレンナフタラートに加えて、ポリイミド樹脂や液晶性ポリマー樹脂などを挙げることができる。なお、図９とは異なり、有機高分子樹脂基板６１を介して有機ＥＬ素子２０の発光光を取り出す場合には、有機高分子樹脂基板６１の材料として上記の光透過性の材料を用いることが必要になる。
【０１１１】
第３の封止層６２は、単層または複数層からなり、そのうち、少なくとも１層は無機化合物からなる緻密な層であるのがよい。この無機化合物からなる緻密な層が、窒化シリコンＳiＮ、酸化シリコンＳiＯ2、酸化窒化シリコンＳiＯＮ、酸化炭化シリコンＳiＯＣ、窒化炭化シリコンＳiＣＮ、又は酸化アルミニウム（アルミナ）Ａl2Ｏ3からなる層であるのがよい。このうち、窒化シリコン層、酸化シリコン層及び酸化窒化シリコン層はプラズマを用いた化学気相成長法（プラズマＣＶＤ法）によって形成されるのがよく、酸化アルミニウム（アルミナ）層はスパッタリング法によって形成されるのがよい。特に、プラズマＣＶＤ法によって形成される窒化シリコン層は、緻密性が高く、高い封止性能を示す。また、上記の無機化合物層にパリレン層、ＳiＮＣＨ層、およびＳiＮＣＯＨ層などの有機系化合物からなる、柔軟性があり、割れを生じにくい層が積層されているのがよい。この有機系化合物層は無機化合物層に割れが生じるのを防止し、割れが生じた場合でも、その割れが第３の封止層６２を貫通するのを防止して、封止性能を向上させる働きをする。
【０１１２】
実施の形態３に基づく有機ＥＬディスプレイパネルでは、有機高分子樹脂基板６１および有機高分子樹脂材３２をともに薄くて変形可能なフィルム状またはシート状にすることができ、これによって曲面状の画面を有していたり、丸めて収納したりするなど、様々な形状をとらせることができるフレキシブル有機ＥＬディスプレイを構成することができる。従来、基板としてフィルム状またはシート状の有機高分子樹脂基板を用いると、封止が不十分で、信頼性や耐環境性に問題が生じることがあったが、本実施の形態に基づく有機高分子樹脂基板６１では、第３の封止層６２が設けられているので封止性能が高く、高い信頼性や耐環境性を有するフレキシブル有機ＥＬディスプレイを実現することができる。
【０１１３】
第３の封止層６２を形成する有機高分子樹脂基板６１の面は、その主面のどちらでもよく、両主面に設けてもよい。ただし、図９に示すように、有機ＴＦＴ１０に近い側の主面に設ける方が、有機高分子樹脂基板６１中を通って入ってくる外部物質や、有機高分子樹脂基板６１から放出される物質の侵入を阻止できるので、反対側の主面に設けるより効果的である。また、内側に第３の封止層６２があり、外側に有機高分子樹脂基板６１がある配置の方が、外力による第３の封止層６２の機械的な損傷が有機高分子樹脂基板６１によって防止されるので好ましい。
【０１１４】
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれらの例に何ら限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。例えば、有機ＥＬディスプレイの駆動方法としてアクティブ型の例を説明したが、駆動方法がパッシブ型であってもよい。
【０１１５】
また、有機ＴＦＴがトップゲート型またはボトムゲート型でボトムコンタクト構造である例を示したが、トップゲート型またはボトムゲート型でトップコンタクト構造であってもよい。なお、トップコンタクト構造およびボトムコンタクト構造とは、それぞれ、ソース・ドレイン電極が半導体層の上面および下面に接触するＴＦＴ構造である。
【０１１６】
また、有機ＴＦＴがｐチャンネル型トランジスタである例を示したが、有機ＴＦＴがｎチャネル型トランジスタであってもよい。この場合には、駆動トランジスタのドレイン電極と、有機ＥＬ素子のカソードとを電気的に接続することによって、有機ＥＬディスプレイパネルの安定した発光特性を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
本発明の有機発光素子は、自発光型のカラ−ディスプレイなどに好適に用いられ、その小型化や薄型化や低コスト化に寄与できる。また、有機電界発光素子が照明装置などとして用いられる分野に新たな応用を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】本発明の実施の形態１に基づく有機ＴＦＴ素子の構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に基づく有機ＥＬディスプレイパネルの構造を示す部分断面図である。
【図３】同、有機ＥＬディスプレイパネルの画素に設けられたサブピクセル１個分の等価回路およびその駆動方法を示す説明図である。
【図４】同、有機ＥＬディスプレイパネルの作製工程のフローを示す断面図である。
【図５】同、有機ＥＬディスプレイパネルの作製工程のフローを示す断面図である。
【図６】同、有機ＥＬディスプレイパネルの作製工程のフローを示す断面図である。
【図７】同、有機ＥＬディスプレイパネルにおいて、第１の封止層としてＬiＦ層を形成する前後における有機ＴＦＴのドレイン電流の変化を示すグラフ（ａ）、および、比較例として、プラズマＣＶＤ法によってＳiＮ層からなる封止層を形成する前後における有機ＴＦＴのドレイン電流の変化を示すグラフ（ｂ）である。
【図８】同、有機ＥＬディスプレイパネルにおける発光強度の時間変化を示すグラフ（ａ）、および、封止板としてガラス板を用いた、参考例の有機ＥＬディスプレイパネルにおける発光強度Ｌの時間変化を示すグラフ（ｂ）である。
【図９】本発明の実施の形態３に基づく有機ＥＬディスプレイパネルの構造を示す部分断面図である。
【図１０】特許文献１で提案されている有機ＥＬ素子の構造を示す断面図である。
【図１１】特許文献２で提案されている有機ＥＬ素子の構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１…基板、２…ソース電極、３…ドレイン電極、４…有機半導体層、５…ゲート絶縁膜、
６…ゲート電極、１０…有機ＴＦＴ、１０Ｓ…スイッチング用トランジスタ、
１０Ｄ…駆動トランジスタ、１１、１１Ｓ、１１Ｄ…ゲート電極、
１２…ゲート絶縁膜、１３、１３Ｓ、１３Ｄ…ソース電極、
１４、１４Ｓ、１４Ｄ…ドレイン電極、１５…有機半導体層、１６…配線、
１７…接続プラグ、１８…保護膜、１９…接続プラグ、
２０、２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ…有機ＥＬ素子、２１…アノード、
２２…ウインドウ付き絶縁膜、２３…有機半導体層、２４…カソード、
２５…輝度信号保持用コンデンサ、３０…封止構造、
３１…第１の封止層（ＬiＦ層など）、３２…有機高分子樹脂材、
３３…第２の封止層（ＳiＮ層など）、３４…防湿性樹脂、３５…封止構造、
３６…有機高分子樹脂材（ＰＥＳ板など）、４０…サブピクセル、４１…垂直走査回路、
４２…水平走査回路、４３…垂直選択線、４４…水平選択線、４５…電源線、
５１、５２…ｖｉａホール、５３…ウインドウ開口部、６１…有機高分子樹脂基板、
６２…第３の封止層（ＳiＮ層など）、１００…有機ＥＬ素子、
１０１…透明基板（ガラス板など）、１０２…透明な陽極、１０２ａ…陽極の端子部分、
１０３…正孔注入輸送層、１０４…発光層、１０５…陰極、
１０５ａ…仕事関数が小さい材料（Ｃaなど）からなる第１陰極層、
１０５ｂ…第１陰極層材料より仕事関数の大きい材料（Ａlなど）からなる第２陰極層、
１０６……第１封止層（ＬiＦなどのアルカリ金属元素またはアルカリ土類金属元素のハロゲン化物）、１０７…第２封止層（アクリル樹脂やエポキシ樹脂などの防湿性樹脂）、
１０８…封止用のガラス板、２００…有機ＥＬ素子、
２０１…透明基板（ガラス板など）、２０２…透明な陽極、２０３…正孔注入輸送層、
２０４…電子輸送発光層、２０５…陰極、
２０６…無機封止層（ＳiＯ2、ＬiＦ、ＧeＳなどのバリア性の高い無機化合物）、
２０７…接着剤（低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤など）、
２０８…気密性の板または箔（ガラス板、金属板、プラスチック板）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図７】
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【図８】
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