(57)【要約】 【課題】信頼性の高い有機半導体素子および有機半導体素子の製造方法を提供する。【解決手段】支持基板１０と、支持基板１０上に画素ＰＸ毎に形成された複数の有機ＥＬ発光素子１２、１３、１４と、複数の画素ＰＸにわたって有機ＥＬ発光素子１２、１３、１４上を覆う第１バリア層Ｌ１と、第１バリア層Ｌ１上において、第１バリア層Ｌ１表面の段差部分の傾斜を緩やかにするように断続的に配置された平坦化層Ｌ２と、平坦化層Ｌ２上において複数の画素ＰＸに渡って配置された第２バリア層Ｌ３と、を含むアレイ基板ＡＲを備え、第１バリア層Ｌ１および第２バリア層Ｌ２は、水分透過を妨げる材料により形成されている有機半導体素子。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板と、
前記支持基板上に画素毎に形成された複数の有機ＥＬ発光素子と、
複数の前記画素にわたって前記有機ＥＬ発光素子上を覆う第１バリア層と、
前記第１バリア層上において、前記第１バリア層表面の段差部分の傾斜を緩やかにするように断続的に配置された平坦化層と、
前記平坦化層上において複数の前記画素に渡って配置された第２バリア層と、を含むアレイ基板を備え、
前記第１バリア層および前記第２バリア層は、水分透過を妨げる材料により形成されている有機半導体素子。
【請求項２】
複数の前記画素がマトリクス状に配列したアクティブエリアを囲む領域において、前記第１バリア層の下地層は凹部を有し、前記平坦化層は前記凹部による段差部分の傾斜を緩やかにするように断続的に配置している請求項１記載の有機半導体素子。
【請求項３】
前記凹部の深さは、１乃至１０μｍである請求項２記載の有機半導体素子。
【請求項４】
前記アクティブエリアを囲むように配置されたシール剤により前記アレイ基板と対向して固定された対向基板をさらに備え、
前記凹部は、前記アクティブエリアと前記シール剤との間に配置している請求項２又は請求項３記載の有機半導体素子。
【請求項５】
前記アクティブエリアを囲むように配置されたシール剤により前記アレイ基板と対向して固定された対向基板をさらに備え、
前記凹部は、前記シール剤と対向する位置に配置している請求項２又は請求項３記載の有機半導体素子。
【請求項６】
前記アクティブエリアを囲むように配置されたシール剤により前記アレイ基板と対向して固定された対向基板をさらに備え、
前記凹部は、前記シール剤よりも外側に配置している請求項２又は請求項３記載の有機半導体素子。
【請求項７】
複数の前記画素がマトリクス状に配列したアクティブエリアを囲む領域において、前記第１バリア層の下地層は凸部を有し、前記平坦化層は前記凸部による段差部分の傾斜を緩やかにするように断続的に配置している請求項１又は請求項２記載の有機半導体素子。
【請求項８】
前記凸部の高さは、１乃至１０μｍである請求項７記載の有機半導体素子。
【請求項９】
前記アクティブエリアを囲むように配置されたシール剤により前記アレイ基板と対向して固定された対向基板をさらに備え、
前記凸部は、前記アクティブエリアと前記シール剤との間に配置している請求項７又は請求項８記載の有機半導体素子。
【請求項１０】
前記アクティブエリアを囲むように配置されたシール剤により前記アレイ基板と対向して固定された対向基板をさらに備え、
前記凸部は、前記シール剤と対向する位置に配置している請求項７又は請求項８記載の有機半導体素子。
【請求項１１】
前記アクティブエリアを囲むように配置されたシール剤により前記アレイ基板と対向して固定された対向基板をさらに備え、
前記凸部は、前記シール剤よりも外側に配置している請求項７又は請求項８記載の有機半導体素子。
【請求項１２】
前記第１バリア層及び前記第２バリア層の少なくとも１層は、窒化シリコンにより形成されている請求項１乃至請求項１１のいずれか１項記載の有機半導体素子。
【請求項１３】
前記第１バリア層及び前記第２バリア層の少なくとも１層は、酸化シリコンにより形成されている請求項１乃至請求項１１のいずれか１項記載の有機半導体素子。
【請求項１４】
前記第１バリア層及び前記第２バリア層の少なくとも１層は、酸窒化シリコンにより形成されている請求項１乃至請求項１１のいずれか１項記載の有機半導体素子。
【請求項１５】
前記平坦化層は、重合反応による硬化する高分子有機膜を含む請求項１乃至請求項１４のいずれか１項記載の有機半導体素子。
【請求項１６】
前記平坦化層は、アクリル樹脂層を含む請求項１乃至請求項１４のいずれか１項記載の有半導体素子。
【請求項１７】
前記平坦化層は、エポキシ樹脂層を含む請求項１乃至請求項１４のいずれか１項記載の有機半導体素子。
【請求項１８】
前記平坦化層は、ポリイミド樹脂層を含む請求項１乃至請求項１４のいずれか１項記載の有機半導体素子。
【請求項１９】
支持基板上に陽極および発光層を含む有機層を画素毎に形成する工程と、
前記有機層上に複数の前記画素に渡る陰極を形成する工程と、
複数の前記画素に渡って、前記陰極上に水分透過を妨げる材料により第１バリア層を形成する工程と、
前記第１バリア層上に断続的な平坦化層を形成する工程と、
前記平坦化層上に水分透過を妨げる材料により第２バリア層を形成する工程と、を備え、
前記平坦化層を形成する工程は、ポリマー樹脂と重合開始剤とを混合した溶剤を真空環境下において基板に霧状噴霧する工程と、噴霧した溶剤に紫外光を照射する工程と、エッチングによりポリマー樹脂層の薄膜部分を除去する工程と、を備える有機半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、有機半導体素子および有機半導体素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ（organic electro luminescent）発光素子を備える有機ＥＬ表示装置が開発されている。有機ＥＬ表示装置は、視野角が広く、バックライトを必要としないため薄型化および軽量化が可能であり、消費電力が抑えられ、且つ応答速度が速いといった特徴を有している。
【０００３】
このような有機ＥＬ表示装置は、表示素子として、ガラス等の支持基板上において陽極と陰極との間に挟持された有機層を含む有機ＥＬ素子を備えている。有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等を含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１８４２５１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７２２７０号公報
【特許文献３】特許第４３０３５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態は、信頼性の高い有機半導体素子および有機半導体素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、支持基板と、前記支持基板上に画素毎に形成された複数の有機ＥＬ発光素子と、複数の前記画素にわたって前記有機ＥＬ発光素子上を覆う第１バリア層と、前記第１バリア層上において、前記第１バリア層表面の段差を緩やかにするように断続的に配置された平坦化層と、前記平坦化層上において複数の前記画素に渡って配置された第２バリア層と、を含むアレイ基板を備え、前記第１バリア層および前記第２バリア層は、水分透過を妨げる材料により形成されている有機半導体素子が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態の有機半導体素子の一構成例を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す有機半導体素子の画素の一構成例を説明するための断面図である。
【図３】図３は、本実施形態の有機半導体素子の製造方法の一例を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、上述の有機半導体素子のアクティブエリアの周囲の領域の断面の一例を示す図である。
【図５】図５は、上述の有機半導体素子のアクティブエリアの周囲の領域の断面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態の有機半導体素子および有機半導体素子の製造方法について、図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本実施形態の有機半導体素子の一構成例を概略的に示す図である。  
本実施形態の有機半導体素子は、マトリクス状に配置された画素ＰＸを含むアクティブエリアＡＣＴと、アレイ基板ＡＲと、対向基板ＣＴと、駆動回路ＤＲＶと、フレキシブル基板ＦＲＣと、を備えている。
【００１０】
アレイ基板ＡＲと対向基板ＣＴとは対向して配置され、アクティブエリアＡＣＴを囲むように配置したシール剤ＳＬにより固定されている。
【００１１】
アレイ基板ＡＲの対向基板ＣＴの端から延びた領域には、複数の画素ＰＸを駆動する駆動回路ＤＲＶが配置されている。駆動回路ＤＲＶは、アレイ基板ＡＲの端部に接続されたフレキシブル基板ＦＲＣを介して外部から入力された制御信号および映像信号に従って、図示しないソース配線およびゲート配線等へ制御信号および映像信号を出力する。
【００１２】
図２は、図１に示す有機半導体素子の画素の一構成例を説明するための断面図である。
【００１３】
アレイ基板ＡＲや、支持基板１０と、スイッチング素子１１と、補助容量コンデンサＣと、陽極１２と、有機層１３と、陰極１４と、第１バリア層Ｌ１と、平坦化層Ｌ２と、第２バリア層Ｌ３と、を備えている。
【００１４】
支持基板１０は、ガラス等により形成された透明の絶縁性の基板であって、その上面に後述するスイッチング素子１１、補助容量コンデンサＣ、陽極１２、有機層１３、及び、陰極１４等が形成される部材である。
【００１５】
スイッチング素子１１は、支持基板１０上に形成された複数の導電層および絶縁層により形成された薄膜トランジスタを備える。すなわち、スイッチング素子は、図示しないソース配線やゲート配線などの各種配線と同時に形成される。
【００１６】
補助容量コンデンサＣは、支持基板１０上に形成された複数の導電層および絶縁層により形成される。補助容量は、陽極１２と陰極１４との間に形成される画素容量に結合する。
【００１７】
パッシベーション膜ＬＰは、スイッチング素子及び補助容量コンデンサＣを覆うように形成されている。パッシベーション膜ＬＰをスイッチング素子１１及び補助容量コンデンサＣ上に配置することにより、スイッチング素子１１及び補助容量コンデンサＣの隣接した導電体間や、スイッチング素子１１と陽極１２との間が電気的に絶縁される。パッシベーション膜ＬＰには、スイッチング素子１１と陽極１２とを電気的に接続するコンタクトホール（図示せず）が画素ＰＸ毎に形成されている。パッシベーション膜ＬＰは、例えばＳｉＯ２やＳｉＮ、アクリル、ポリイミド等の絶縁性を有する材料により形成され、スイッチング素子１１や補助容量コンデンサＣの表面に生じる凹凸を平坦化する。
【００１８】
陽極１２は、パッシベーション膜ＬＰ上において画素ＰＸ毎に配置されている。陽極１２は、有機層１３で発光した光を陰極１４側へ反射するように構成されている。例えば、陽極１２は、パッシベーション膜ＬＰ上に配置された反射層と、反射層上に配置された透明電極とを備えている。
【００１９】
陽極１２の反射層は画素ＰＸ毎に配置されてもよく、複数の画素ＰＸに共有されてもよい。反射層は、光反射率が高いほど好ましく、例えばアルミニウムや銀（Ａｇ）等からなる金属膜を用いることができる。
【００２０】
陽極１２の透明電極はパッシベーション膜ＬＰに設けられたコンタクトホール（図示せず）においてスイッチング素子１１と電気的に接続している。陽極１２の透明電極には、スイッチング素子１１を介して駆動回路ＤＲＶから駆動電流が供給される。
【００２１】
陽極１２の透明電極は透光性及び導電性を有する材料からなる。陽極１２の透明電極は、例えば、ＩＴＯ（indium tin oxide）や、ＩＺＯ（indium zinc oxide）等の透光性及び導電性を有する材料により形成することができる。
【００２２】
リブ層ＬＩＢは、隣接する陽極１２間に配置されている。リブ層ＬＩＢは、隣接した陽極１２同士が接触することと、陽極１２と陰極１４との間の漏れ電流を防止している。リブ層ＬＩＢは、例えば画素ＰＸ同士の境界に沿って形成され陽極１２の外周を覆っている。リブ層ＬＩＢの高さは略２０００ｎｍである。リブ層ＬＩＢは絶縁性を有する材料により形成され、例えば、感光性の樹脂材料により形成することができる。
【００２３】
有機層１３は、陽極１２上に配置されている。有機層１３は光を発する機能を有しており、その発光は、白色でも、その他の色であってもよい。有機層１３は、画素ＰＸ毎に形成されていてもよく、また、アクティブエリアＡＣＴの画素ＰＸの配置されている領域全面を覆うように形成されていてもよい。
【００２４】
有機層１３は、例えば、陽極１２側から順に、図示しないホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層が積層されてなる。なお、有機層１３の積層構造はここに挙げたものに限られず、少なくとも発光層を含むものであれば、その積層構造は特定されない。
【００２５】
発光層は、例えば、陽極１２を介して駆動電流が供給されることにより、正孔と電子とが結合して発光する有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）物質から構成されている。このような有機エレクトロルミネッセンス物質としては例えば、一般に有機発光材料として用いられているものを用いてよく、具体的には例えば、クマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’―ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’―ジアリール置換ピロロピロール系等、一重項状態から発光可能な公知の蛍光性低分子材料や、希土類金属錯体系の三重項状態から発光可能な公知の燐光性低分子材料を用いることができる。
【００２６】
陰極１４は、有機層１３上に配置されている。陰極１４は、複数の画素ＰＸで共有されている。すなわち、陰極１４は複数の画素ＰＸに渡って配置され、例えばアクティブエリアＡＣＴの画素ＰＸの配置されている領域全面を覆うように形成される。
【００２７】
陰極１４は透明な電極材料により形成される。陰極１４は、具体的には例えば、ＩＴＯやＩＺＯ等の透光性及び導電性を有する材料により形成することができる。
【００２８】
上記陽極１２と、有機層１３と、陰極１４とは、発光源として機能する有機ＥＬ発光素子である。
【００２９】
第１バリア層Ｌ１は陰極１４上に配置されている。第１バリア層Ｌ１は、水分透過を妨げる材料により形成されている。すなわち、第１バリア層Ｌ１は、有機層１３及び各層への酸素や水分の侵入を防止することにより保護する透明の絶縁膜である。第１バリア層Ｌ１は、例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）からなり、アクティブエリアＡＣＴの全面を覆うように形成されている。
【００３０】
平坦化層Ｌ２は、第１バリア層Ｌ１上に配置されている。平坦化層Ｌ２は、下層の構成により生じる段差部分にのみ配置され、段差部分の傾斜を緩やかにする。したがって、平坦化層Ｌ２を配置することにより、第２バリア層Ｌ３を配置する面の段差が緩やかになり、第２バリア層Ｌ３が切れたりすることを回避することができる。平坦化層Ｌ２の材料としては有機物が好ましく、具体的にはアクリル等のポリマー樹脂を用いることができる。また、平坦化層Ｌ２の材料はアクリルに限られない。
【００３１】
例えば、リブ層ＬＩＢは他の層よりも高いため、リブ層ＬＩＢと陽極１２との境界には段差が生じる。したがって、リブ層ＬＩＢと陽極１２との境界の上層には、直角に近い角度で傾斜した第１バリア層Ｌ１の傾斜面が生じる。平坦化層Ｌ２は、液状ポリマーの表面張力により上記の傾斜面により生じる段差部分に凝集させ、その後に紫外線硬化することにより形成される。
【００３２】
また、例えば第１バリア層Ｌ１上に混入した異物ＬＸにより段差が形成された場合、上記のように平坦化層Ｌ２を形成すると、液状ポリマーがその表面張力により異物ＬＸによる段差部分に凝集し、異物ＬＸの周囲に生じる段差部分の傾斜を緩やかにする。
【００３３】
なお、平坦化層Ｌ２は、第１バリア層Ｌ１の段差を緩和するとともに、断続的に配置されることが望ましい。したがって、平坦化層Ｌ２が連続して形成された場合には、エッチングにより平坦化層Ｌ２の薄膜部分を除去して断続的に形成することが望ましい。
【００３４】
第２バリア層Ｌ３は、水分透過を妨げる材料により形成されている。すなわち、第２バリア層Ｌ３は、第１バリア層Ｌ１や平坦化層Ｌ２など、第２バリア層Ｌ３よりも支持基板１０側の各層への酸素や水分の侵入を防止する。第２バリア層Ｌ３は例えば窒化シリコン（ＳｉＮ）からなり、平坦化層Ｌ２の上面及び、平坦化層Ｌ２から露出した第１バリア層Ｌ１の表面を覆うように形成されている。平坦化層Ｌ２により第１バリア層Ｌ１の表面に生じる傾斜面が緩やかになっているため、第２バリア層Ｌ３を平坦化層Ｌ２上に配置したときに第２バリア層Ｌ３が途切れることなく連続的に配置可能である。なお、第２バリア層Ｌ３が途切れることがないように、第１バリア層Ｌ１上の平坦化層Ｌ２の表面に生じる傾斜面は、基板面と所定の角度以下の角度を成していることが望ましい。
【００３５】
上記のように、有機ＥＬ発光素子上に、例えば下層から順に、略４００ｎｍの第１バリア層、所定の厚さの平坦化層、略４００ｎｍの第２バリア層と積層する。バリア膜と平坦化層との多層構造を形成することで、異物の境界部分など第１バリア層の被覆性が不十分な部分があっても、第１バリア層上に配置される平坦化層により異物を被覆するとともに平坦化される。したがって、平坦化されたポリマー樹脂上に第２バリア層Ｌ３が成膜され、水分透過を抑えることができる。なお、上記３層積層構造を最小ユニットとして２ユニット以上の積層構造とした場合も同様の効果が得られる。
【００３６】
第１バリア層Ｌ１と第２バリア層Ｌ３は、窒化シリコン、酸化シリコンに、酸窒化シリコン等の水分透過を妨げる材料により形成することができる。
【００３７】
平坦化層Ｌ２は、重合反応による硬化する高分子有機材料、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂等の材料により形成することができる。
【００３８】
第２バリア層Ｌ３の上面は、例えば充填剤２０を介して対向基板ＣＴによって覆われている。対向基板ＣＴは例えばガラス等の透明な絶縁性基板３０を有し、支持基板１０よりも小さい外周を有する。
【００３９】
続いて、本実施形態の有機半導体素子の製造方法の一例について説明する。  
図３は、本実施形態の有機半導体素子の製造方法の一例を説明するフローチャートである。
【００４０】
支持基板１０上に、導電材料および絶縁材料の製膜およびパタンニングを繰り返して、例えば半導体層としてポリシリコンを用いた薄膜トランジスタを含むスイッチング素子１１、補助容量コンデンサＣ、ゲート配線、データ配線、画素電極（陽極１２）を形成する（ステップＳＴ１）。
【００４１】
続いて、この画素電極上に複数の画素ＰＸに共通のベーキングや蒸着膜形成を行った後、発光層を含む有機層１３を真空蒸着で形成する。このとき、有機層１３を成膜したい各色の画素ＰＸのみに開口部を設けた高精細マスクを用いて真空蒸着を行う（ステップＳＴ２）。
【００４２】
続いて、有機層１３上に共通電極である陰極１４を真空蒸着で形成する（ステップＳＴ３）。
【００４３】
続いて、アクティブエリアＡＣＴ全体を覆うように第１バリア層Ｌ１、平坦化層Ｌ２および第２バリア層Ｌ３を形成し、有機層１３を水分から保護する。（ステップＳＴ４）
ここで、有機ＥＬ発光素子等の有機半導体素子は水分に弱く、水分が有機層に浸入した領域では特性劣化により発光しないダークスポットが生じる。そこで、有機ＥＬ発光素子上には水分を遮断するバリア層を配置している。
【００４４】
水分を遮断するバリア層として、窒化シリコン（ＳｉＮ）膜が採用されることが多い。有機ＥＬ発光素子は熱に弱いため、１００℃以下の低温でバリア膜を形成する必要がある。そのため、特に異物などが無い平坦な膜を形成する際にはプラズマＣＶＤ法によりバリア膜を形成することが適している。
【００４５】
しかしながら、このバリア膜に異物などによるピンホールがあると、時間の経過とともに外部から水分が浸入し、進行性の市場不良を引き起こしてしまう。そこで、この不良発生確率を十分小さく抑えるために、異物を十分に覆うことができる厚いバリア膜が必要となる。しかしながら、プラズマＣＶＤ法で、例えば略５μｍ、略１０μｍといった厚い膜を形成することは、生産性・コストの面で困難である。
【００４６】
また、窒化シリコン膜は短波長領域に光吸収があるため、窒化シリコン膜を厚く積むようなバリア膜の構成は、有機ＥＬ発光素子から出射した青色光を有効に取り出すことが困難であった。これらのことから十分な水分遮断性能を持つバリア膜とポリマー樹脂材料などにより異物を被覆する被覆層の積層薄膜が提案されている。しかしながら、異物被覆層となる平坦化層を基板表面全域に成膜させる場合、基板端部より侵入した水分が平坦化層を介してアクティブエリア全体に拡散される恐れがあった。
【００４７】
これらのリスクを回避する為に、平坦化層の端部をマスキング法により基板上に選択的に成膜し平坦化層端部をバリア膜で覆う事により基板端部からの水分拡散を抑制している。しかしながら、昨今の表示デバイスにおいてはデバイス発光部から基板端部までの距離を狭める要求がある。また、一枚のマザーガラス基板からより多くの基板を切り出そうとした場合、マスクの基板間隔は非常に狭くすることが求められる。これらのマスクの製作は技術的困難であることに加えて、実際の運用においてはマスクを洗浄等のコストが発生する事になる。
【００４８】
そこで、本実施形態では、バリア層と平坦化層との積層構造体において平坦化層を断続的な膜とすることにより水分の拡散を抑制している。例えばバリア層としてプラズマＣＶＤ法を用いて、基板温度１００℃以下、例えば６０℃でバリア層を成膜する。
【００４９】
その後、ポリマー樹脂と重合開始剤とを混合した溶剤を真空環境下において基板に霧状噴霧する。この際に溶剤の供給条件（供給時間、基板温度、成膜雰囲気など）の最適化により、ポリマー樹脂が連続的な膜形成が行われない様に調整する。このとき、溶剤の供給量を少なくして断続的に膜が形成されるように調整する。例えば、平坦な領域に平坦化層を形成するときにリブ層ＬＩＢの高さの１／５以下の高さの層となるように溶剤を噴霧することが望ましい。なお、基板上に付着したポリマーは液体としての挙動を示し、表面張力により異物及び段差部分のみ凝集して付着する。逆に段差や異物等が無い平坦部についてはポリマー樹脂の付着が起こらない。
【００５０】
続いて、噴霧した溶剤に紫外光を照射することで異物及び段差部に選択的にポリマー樹脂を付着させる事が可能となる。この様にして成膜したポリマー樹脂膜は断続的な膜として存在する為に水分の拡散経路となり得ず、異物、段差のみを被覆することができる。なお、溶剤を噴霧する条件に応じて、平坦部のポリマー樹脂層の薄膜が形成される場合には、エッチングによりポリマー樹脂層の薄膜部分のみを除去することが望ましい。
【００５１】
このポリマー樹脂膜の上部に再度、バリア膜としてプラズマＣＶＤ法を用いて、基板温度１００℃以下、例えば６０℃でバリア膜を成膜する事で異物及び、段差がある基板においても水分遮断性能を損なわない封止膜を成膜できる。
【００５２】
続いて、充填剤２０として樹脂材料を挟んで対向基板ＣＴを貼り合わせる。（ステップＳＴ５）
上記のように有機半導体素子を形成することにより、有機ＥＬ発光素子に水分が侵入することを回避することができ、ダークスポットの発生による不良を回避することができる。さらに、有機ＥＬ発光素子上に配置するバリア層を厚くすることなく水分の侵入を回避することができるため、有機層１３が発光した光の透過率が低下することもない。すなわち、本実施形態によれば、信頼性の高い有機半導体素子および有機半導体素子の製造方法を提供することができる。
【００５３】
図４は、上述の有機半導体素子のアクティブエリアの周囲の領域の断面の一例を示す図である。
【００５４】
更に、本実施形態ではアクティブエリアの周囲において、第１バリア層Ｌ１の下地に凹部（あるいは凸部）を形成してもよい。図４に示す例では、第１バリア層Ｌ１の下地となるリブ層ＬＩＢに凹部４０を設けている。凹部４０は、図１に示すように、アクティブエリアＡＣＴの周囲を囲むように、アクティブエリアＡＣＴとシール剤ＳＬとの間に形成されている。凹部のＬ／Ｓは例えば１０乃至１００μｍ、更には２０乃至５０μｍとすることが望ましく、凹部４０の深さは例えば１乃至１０μｍとすることが望ましい。
【００５５】
このようにアクティブエリアＡＣＴの周囲を囲む凹部４０を設けると、凹部４０上に配置される第１バリア層Ｌ１表面に段差が生じる。第１バリア層Ｌ１上に形成される平坦化層Ｌ２は、第１バリア層Ｌ１の段差部分にのみポリマー樹脂が凝集して形成され、平坦部に配置されないため、凹部４０の上層において平坦化層Ｌ２は途切れることになる。したがって、平坦化層Ｌ２は、凹部４０の上層においてアクティブエリアＡＣＴ側と外部環境側とが非連続となり、アクティブエリアＡＣＴへ水分が侵入し拡散することを回避することができ、さらに、マスクを用いて非連続な平坦化層を形成する必要がないため設備、運用上の低コスト化を実現するとともに表示装置の狭額縁化を実現することができる。
【００５６】
図５は、上述の有機半導体素子のアクティブエリアの周囲の領域の断面の一例を示す図である。
【００５７】
図５に示す例では、第１バリア層Ｌ１の下地となるリブ層ＬＩＢに凸部５０を設けている。凸部５０は、図１に示すようにアクティブエリアＡＣＴの周囲を囲むように、アクティブエリアＡＣＴとシール剤ＳＬとの間に形成されている。凸部のＬ／Ｓは例えば１０乃至１００μｍとし、凸部５０の高さは例えば１乃至１０μｍとすることが望ましい。
【００５８】
このようにアクティブエリアＡＣＴの周囲を囲む凸部５０を設けると、凸部５０上に配置される第１バリア層Ｌ１表面に段差が生じる。第１バリア層Ｌ１上に形成される平坦化層Ｌ２は、第１バリア層Ｌ１の段差部分にのみポリマー樹脂が凝集して形成され、平坦部に配置されないため、凸部５０の上層において平坦化層Ｌ２は途切れることになる。したがって、平坦化層Ｌ２は、凸部５０の上層においてアクティブエリアＡＣＴ側と外部環境側とが非連続となり、アクティブエリアＡＣＴへ水分が侵入し拡散することを回避することができ、さらに、マスクを用いて非連続な平坦化層を形成する必要がないため設備、運用上の低コスト化を実現するとともに表示装置の狭額縁化を実現することができる。
【００５９】
なお、図４および図５に示す例では、全周の凹部４０あるいは凸部５０のパターンは少なくとも１パターンであるが、２パターン以上に増やしても同様の効果が見込まれる。例えば、アクティブエリアＡＣＴの周囲において、シール剤ＳＬと対向する位置に凹部４０あるいは凸部５０のパターンを更に設けてもよく、シール剤ＳＬよりも外部環境側の位置に凹部４０あるいは凸部５０のパターンを更に設けてもよい。アクティブエリアＡＣＴの周囲に少なくとも１パターンの凹部４０あるいは凸部５０を設けることにより、上述の効果を得ることができる。
【００６０】
すなわち、本実施形態によれば、信頼性の高い有機半導体素子および有機半導体素子の製造方法を提供することができる。
【００６１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００６２】
例えば、上記実施形態は有機半導体素子として有機ＥＬ素子を備えた表示装置について説明したが、有機半導体素子は、有機トランジスタや有機太陽電池であってもよい。
【符号の説明】
【００６３】
ＰＸ…画素、ＡＣＴ…アクティブエリア、ＡＲ…アレイ基板、ＣＴ…対向基板、ＳＬ…シール剤、Ｌ１…第１バリア層、Ｌ２…平坦化層、Ｌ３…第２バリア層、ＬＩＢ…リブ層、１０…支持基板、１２…陽極、１３…有機層、１４…陰極、４０…凹部、５０…凸部。
【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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