(57)【要約】【課題】信頼性の低下を抑制する。【解決手段】第１基材と、第２基材と、前記第１基材と前記第２基材との間に位置する金属層を含む中間層と、前記第２基材の上に位置する回路部及び表示素子部と、を備えた、表示装置。【選択図】      図２
2018205568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基材と、
第２基材と、
前記第１基材と前記第２基材との間に位置する金属層を含む中間層と、
前記第２基材の上に位置する回路部及び表示素子部と、
を備えた、表示装置。
【請求項２】
前記中間層は、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）のいずれかの金属層である、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記中間層は、不透明である、請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記中間層は、前記第１基材に接触した第１層と、前記第２基材に接触した第２層と、前記第１層及び前記第２層に接触した第３層とを備え、
前記第１層及び前記第２層の各々の窒素含有量は、前記第３層の窒素含有量よりも高い、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第３層の膜厚は、前記第１層及び前記第２層の各々の膜厚よりも厚い、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１基材及び前記第２基材は、樹脂材料によって形成されている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１基材及び前記第２基材の各々の膜厚は、前記中間層の膜厚よりも厚い、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記中間層と前記第１基材との間、及び、前記中間層と前記第２基材との間には、いずれも接着剤が介在しない、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項９】
支持基板上に、ポリイミドをワニス状態で塗布した後に焼成して第１基材を形成し、
前記第１基材上に、金属層を含む中間層を形成し、
前記中間層上に、ポリイミドをワニス状態で塗布した後に焼成して第２基材を形成し、
前記第２基材の上に回路部及び表示素子部を形成する、表示装置の製造方法。
【請求項１０】
前記中間層を形成する工程は、
チタンを成膜する際に窒素ガスを添加する第１工程と、
前記第１工程に続いて、窒素ガスを添加することなくチタンを成膜する第２工程と、
前記第２工程に続いて、チタンを成膜する際に窒素ガスを添加する第３工程と、を備える、請求項９に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１１】
前記ポリイミドを焼成する工程は、３５０℃以上の温度で行う、請求項９または１０に記載の表示装置の製造方法。
【請求項１２】
前記表示素子部を形成した後に、前記第１基材から前記支持基板を剥離する、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、シートディスプレイが注目されている。シートディスプレイは、ポリイミド膜などのフレキシブルな材料の基材を備え、出来上がった表示素子を曲げるなどの特徴を有する。シートディスプレイにおける表示素子としては、主に、有機エレクトロルミネッセンス（以下単に有機ＥＬと称する）素子などが用いられている。  
有機ＥＬ素子に含まれる発光層は、水分の影響により劣化しやすい。発光層の劣化は、有機ＥＬ素子における発光量の減少や非発光などの不具合の原因となり得る。このため、外部から有機ＥＬ素子への水分侵入を阻止する構造が重要となる。一例では、耐熱性を有するポリイミド等で形成されたプラスチック基板に、ポリイミド等で形成された封止層を接着する技術が提案されている。封止層は、プラスチック基板の下部から酸素または水分が侵入することを防止するものである。  
近年では、水素原子の影響が懸念されている。特に、有機ＥＬ素子を駆動するためのトランジスタが低温多結晶シリコンを用いたＭＯＳ型である場合、そのチャネル層やゲート絶縁膜に水素原子が拡散することにより、トランジスタ特性の変化、さらには、表示品位の変化を招くおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−８８４５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本実施形態の目的は、信頼性の低下を抑制することが可能な表示装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態によれば、  
第１基材と、第２基材と、前記第１基材と前記第２基材との間に位置する金属層を含む中間層と、前記第２基材の上に位置する回路部及び表示素子部と、を備えた、表示装置が提供される。  
一実施形態によれば、  
支持基板上に、ポリイミドをワニス状態で塗布した後に焼成して第１基材を形成し、前記第１基材上に、金属層を含む中間層を形成し、前記中間層上に、ポリイミドをワニス状態で塗布した後に焼成して第２基材を形成し、前記第２基材の上に回路部及び表示素子部を形成する、表示装置の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの外観を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示した第１基板ＳＵＢ１の一構成例を示す断面図である。
【図３】図３は、図２に示した第１基板ＳＵＢ１の表示領域ＤＡにおける構造例を示す断面図である。
【図４】図４は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの製造方法を説明するための図である。
【図５】図５は、比較実験１を説明するための図である。
【図６】図６は、比較実験２におけるしきい値の測定結果を示す図である。
【図７】図７は、比較実験３における酸素濃度の測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、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一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。
【０００８】
図１は、本実施形態の表示装置ＤＳＰの外観を示す斜視図である。ここでは、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙは互いに交差し、第３方向Ｚは第１方向Ｘ及び第２方向Ｙと交差している。一例では、第１方向Ｘ、第２方向Ｙ、及び、第３方向Ｚは、互いに直交しているが、９０度以外の角度で互いに交差していてもよい。本明細書において、第３方向Ｚを示す矢印の先端に向かう方向を「上」と称し、矢印の先端から逆に向かう方向を「下」と称する。「第１部材の上の第２部材」及び「第１部材の下の第２部材」とした場合、第２部材は、第１部材に接していてもよいし、第１部材から離間していてもよい。また、第３方向Ｚを示す矢印の先端側に表示装置ＤＳＰを観察する観察位置があるものとし、この観察位置から、第１方向Ｘ及び第２方向Ｙによって規定されるＸ−Ｙ平面に向かってみることを平面視という。
【０００９】
本実施形態においては、表示装置の一例として、有機ＥＬ表示装置について説明する。なお、本実施形態にて開示する主要な構成は、液晶表示装置、電気泳動素子等を有する電子ペーパ型の表示装置、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を応用した表示装置、或いはエレクトロクロミズムを応用した表示装置などにも適用可能である。
【００１０】
表示装置ＤＳＰは、平板状の表示パネルＰＮＬ、表示パネルＰＮＬに接続されたＩＣチップ２及びフレキシブルプリント回路基板３などを備えている。表示パネルＰＮＬは、第１基板ＳＵＢ１と、第２基板ＳＵＢ２と、を備えている。第２基板ＳＵＢ２は、第１基板ＳＵＢ１に対向している。第１基板ＳＵＢ１と第２基板ＳＵＢ２との間には、充填材が充填されていてもよいし、真空状態あるいは不活性ガス雰囲気の空間が形成されていてもよい。  
第１基板ＳＵＢ１は、表示素子として、後述する有機ＥＬ素子を備えている。また、第１基板ＳＵＢ１は、第２基板ＳＵＢ２と対向する側とは反対側に、絶縁基板１０を備えている。絶縁基板１０は、第１基材１０１と、第２基材１０２と、金属層を含む中間層として水素トラップ層１０３とを備えている。これらの詳細については、後述するが、図示した例では、第１基材１０１、第２基材１０２、及び、水素トラップ層１０３は、第１基板ＳＵＢ１において、Ｘ−Ｙ平面の全域に亘って形成されている。  
第２基板ＳＵＢ２は、有機ＥＬ素子を封止する封止体であってもよいし、表示装置ＤＳＰを組み込んだ電子機器のカバーガラスであってもよいし、偏光板、位相差板、透明保護板等のフィルム部材などであってもよい。
【００１１】
表示パネルＰＮＬは、画像を表示する表示領域ＤＡ、及び、表示領域ＤＡを囲む額縁状の非表示領域ＮＤＡを備えている。表示領域ＤＡは、マトリクス状に配置された複数の画素ＰＸによって構成されている。各画素ＰＸは、後述するように、赤色画素、緑色画素、及び、青色画素の３種類のサブピクセルによって構成されてもよいし、上記の３種類のサブピクセルに加えて、白色画素などを加えた４種類以上のサブピクセルによって構成されてもよい。各サブピクセルは、有機ＥＬ素子を備えている。非表示領域ＮＤＡは、ＩＣチップ２及びフレキシブルプリント回路基板３が実装される実装領域ＭＡを含んでいる。一例では、フレキシブルプリント回路基板３は表示領域ＤＡの外側で第１基板ＳＵＢ１に実装され、ＩＣチップ２はフレキシブルプリント回路基板３に実装されている。なお、図示した例に限らず、ＩＣチップ２は、実装領域ＭＡに実装されていてもよい。ＩＣチップ２及びフレキシブルプリント回路基板３は、画素ＰＸの駆動に必要な信号を供給する信号供給源として機能する。上記の水素トラップ層１０３は、表示領域ＤＡ及び非表示領域ＮＤＡの全域に亘って配置されている。
【００１２】
図２は、図１に示した第１基板ＳＵＢ１の一構成例を示す断面図である。ここでは、説明に必要な主要部のみを図示している。第１基板ＳＵＢ１は、絶縁基板１０、アンダーコート層１１、回路部２０、表示素子部３０、封止膜４０などを備えている。
【００１３】
絶縁基板１０は、上面１０Ｕ及び下面１０Ｌを有している。絶縁基板１０において、第２基材１０２は、第１基材１０１の上側に位置している。下面１０Ｌは第１基材１０１の下面に相当し、上面１０Ｕは第２基材１０２の上面に相当する。第１基材１０１及び第２基材１０２は、樹脂基板であり、ポリイミドなどの樹脂材料によって形成されている。本実施形態では、第１基材１０１及び第２基材１０２は、３５０℃以上の高温（例えば５００℃）で焼成したポリイミドによって形成されており、高い耐熱性を有している。第１基材１０１及び第２基材１０２は、不透明であり、例えば茶色である。
【００１４】
水素トラップ層１０３は、第１基材１０１と第２基材１０２との間に位置している。水素トラップ層１０３は、上面１０３Ｕ及び下面１０３Ｌを有している。図示した例では、下面１０３Ｌは第１基材１０１に接触しており、上面１０３Ｕは第２基材１０２に接触している。第１基材１０１と水素トラップ層１０３との間、及び、第２基材１０２と水素トラップ層１０３との間には、いずれも接着剤が介在していない。つまり、絶縁基板１０は、層間に接着剤が存在しない多層体によって構成されている。
【００１５】
水素トラップ層１０３は、第１基材１０１及び第２基材１０２よりも、水素を吸蔵する機能を有しており、第１基材１０１から第２基材１０２に向かう水素をトラップする。これにより、第２基材１０２よりも上側への水素の拡散を抑制することができる。一例では、水素トラップ層１０３は、チタン（Ｔｉ）、パラジウム（Ｐｄ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、アルミニウム（Ａｌ）のいずれかの金属層である。水素トラップ層１０３は、不透明であり、例えば銀色である。
【００１６】
水素トラップ層１０３は、第１基材１０１に接触した第１層Ｌ１、第２基材１０２に接触した第２層Ｌ２、及び、第１層Ｌ１と第２層Ｌ２との間に位置し第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２の双方に接触した第３層Ｌ３を備えている。第１層Ｌ１は、下面１０３Ｌを有している。第２層Ｌ２は、上面１０３Ｕを有している。第３層Ｌ３は、第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２と比較して、異なる組成を有している。例えば、第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２の各々の窒素含有量は、第３層Ｌ３の窒素含有量よりも高い。水素トラップ層１０３は、例えば単一の金属材料をベースとして形成されている。つまり、第１層Ｌ１、第２層Ｌ２、及び、第３層Ｌ３は、いずれも同系の金属層である。一例では、水素トラップ層１０３は、チタンをベースとして形成された、チタン系の金属層である。第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２は、窒素ドープチタン、あるいは、チタン窒化物によって形成されている。第３層Ｌ３は、チタン層であり、第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２の各々よりも窒素含有量が低い。第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２は、第３層Ｌ３の酸化を防止する酸化防止層としての機能を有している。
【００１７】
第３層Ｌ３の膜厚Ｔ３は、第１層Ｌ１の膜厚Ｔ１及び第２層Ｌ２の膜厚Ｔ２の各々よりも厚い。例えば、膜厚Ｔ３は、膜厚Ｔ１の３倍〜１０倍である。一例では、膜厚Ｔ１及びＴ２は、それぞれ１０ｎｍであり、膜厚Ｔ３は５０ｎｍである。なお、水素トラップ層１０３の膜厚Ｔ１３は、膜厚Ｔ１、Ｔ２、及び、Ｔ３の総和に相当する。
【００１８】
また、第１基材１０１及び第２基材１０２の各々の膜厚Ｔ１１及びＴ１２は、いずれも水素トラップ層１０３の膜厚Ｔ１３よりも厚い。例えば、膜厚Ｔ１１は、膜厚Ｔ１３の１００倍以上である。一例では、膜厚Ｔ１１及びＴ１２は、７〜１０μｍであり、膜厚Ｔ１３は７０ｎｍである。なお、ここでの膜厚とは第３方向Ｚに沿った距離である。
【００１９】
アンダーコート層１１は、上面１０Ｕを覆っている。アンダーコート層１１は、シリコン窒化物（ＳｉＮ）やシリコン酸化物（ＳｉＯ）やシリコン酸窒化物（ＳｉＯＮ）などの無機系材料によって形成され、単層体もしくは多層体によって形成されている。このようなアンダーコート層１１は、主に表示素子部３０への水分の侵入を抑制するバリア機能を有する。
【００２０】
回路部２０は、アンダーコート層１１の上に形成されている。回路部２０は、後述するが、有機ＥＬ素子を駆動するための駆動回路などを備えている。  
表示素子部３０は、回路部２０の上に形成されている。表示素子部３０は、後述するが、有機ＥＬ素子などを備えている。  
封止膜４０は、表示素子部３０を覆っている。封止膜４０は、透明であり、表示素子部３０から出射された光を透過する。封止膜４０は、表示素子部３０への水分の侵入を抑制するバリア機能を有することが望ましい。
【００２１】
図３は、図２に示した第１基板ＳＵＢ１の表示領域ＤＡにおける構造例を示す断面図である。  
第１基板ＳＵＢ１は、絶縁基板１０の上面１０Ｕ側に、第１絶縁膜１１、第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、第４絶縁膜１４、バンク１５、スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３、反射板ＲＰ、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３、封止膜４０などを備えている。第１絶縁膜１１は、図２に示したアンダーコート層に相当する。第２絶縁膜１２、第３絶縁膜１３、第４絶縁膜１４、及び、スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３は、図２に示した回路部２０に含まれる。バンク１５、反射板ＲＰ、及び、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３は、図２に示した表示素子部３０に含まれる。図示した例では、画素ＰＸは、青色を表示する青色画素ＰＸＢ、緑色を表示する緑色画素ＰＸＧ、赤色を表示する赤色画素ＰＸＲを含む。
【００２２】
スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３は、第１絶縁膜１１の上に形成されている。スイッチング素子ＳＷ１は青色画素ＰＸＢに配置され、スイッチング素子ＳＷ２は緑色画素ＰＸＧに配置され、スイッチング素子ＳＷ３は赤色画素ＰＸＲに配置されている。スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３は、例えば、それぞれ半導体層ＳＣを備えた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）である。スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３は、いずれも同一構造であるが、ここでは、スイッチング素子ＳＷ１に着目してその構造をより具体的に説明する。
【００２３】
図示した例では、スイッチング素子ＳＷ１は、トップゲート型であり、多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）によって形成された半導体層ＳＣを備えている。なお、半導体層ＳＣは、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）や酸化物半導体などによって形成されてもよい。また、スイッチング素子ＳＷ１は、ボトムゲート型であってもよい。
【００２４】
半導体層ＳＣは、チャネル領域ＳＣＣと、チャネル領域ＳＣＣより多くの不純物を含む不純物領域ＳＣ１及びＳＣ２と、を有している。チャネル領域ＳＣＣは、不純物領域ＳＣ１及びＳＣ２の間に位置している。また、チャネル領域ＳＣＣは、不純物領域ＳＣ１及びＳＣ２よりも高抵抗の領域に相当する。半導体層ＳＣは、第１絶縁膜１１の上に形成され、第２絶縁膜１２によって覆われている。第２絶縁膜１２は、第１絶縁膜１１の上にも配置されている。このような第２絶縁膜１２は、シリコン酸化物などの無機系材料によって形成されている。
【００２５】
ゲート電極ＷＧは、第２絶縁膜１２の上に形成され、チャネル領域ＳＣＣの直上に位置している。このようなゲート電極ＷＧは、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）などの金属材料或いはこれらの金属材料を含む合金等によって形成され、一例では、モリブデン・タングステン（ＭｏＷ）によって形成されている。ゲート電極ＷＧは、第３絶縁膜１３によって覆われている。第３絶縁膜１３は、第２絶縁膜１２の上にも配置されている。このような第３絶縁膜１３は、シリコン窒化物やシリコン酸化物などの無機系材料によって形成されている。
【００２６】
第１電極ＷＥ１及び第２電極ＷＥ２は、第３絶縁膜１３の上に形成されている。第１電極ＷＥ１は不純物領域ＳＣ１に電気的に接続され、第２電極ＷＥ２は不純物領域ＳＣ２に電気的に接続されている。このような第１電極ＷＥ１及び第２電極ＷＥ２は、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）などの金属材料或いはこれらの金属材料を含む合金等によって形成され、一例では、アルミニウム及びチタンの積層体によって形成されている。第１電極ＷＥ１及び第２電極ＷＥ２は、第４絶縁膜１４によって覆われている。第４絶縁膜１４は、第３絶縁膜１３の上にも配置されている。このような第４絶縁膜１４は、例えばアクリル樹脂などの樹脂材料によって形成されている。
【００２７】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３は、第４絶縁膜１４の上に形成されている。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１は、青色画素ＰＸＢに配置され、スイッチング素子ＳＷ１と電気的に接続されている。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２は、緑色画素ＰＸＧに配置され、スイッチング素子ＳＷ２と電気的に接続されている。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３は、赤色画素ＰＸＲに配置され、スイッチング素子ＳＷ３と電気的に接続されている。これらの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３は、封止膜４０の側に向かって発光するトップエミッションタイプの自発光素子であり、例えばそれぞれ異なる色に発光する。
【００２８】
バンク１５は、第４絶縁膜１４の上に形成され、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３を区画している。バンク１５については、詳述していないが、例えば、第４絶縁膜１４の上において格子状またはストライプ状に形成されている。
【００２９】
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１は、画素電極ＰＥ１と、画素電極ＰＥ１と対向する共通電極ＣＥと、画素電極ＰＥ１と共通電極ＣＥとの間に配置された有機発光層ＯＲＧ（Ｂ）と、を備えている。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２は、画素電極ＰＥ２と、画素電極ＰＥ２と対向する共通電極ＣＥと、画素電極ＰＥ２と共通電極ＣＥとの間に配置された有機発光層ＯＲＧ（Ｇ）と、を備えている。有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３は、画素電極ＰＥ３と、画素電極ＰＥ３と対向する共通電極ＣＥと、画素電極ＰＥ３と共通電極ＣＥとの間に配置された有機発光層ＯＲＧ（Ｒ）と、を備えている。
【００３０】
画素電極ＰＥ１は、スイッチング素子ＳＷ１と電気的に接続されている。画素電極ＰＥ２は、スイッチング素子ＳＷ２と電気的に接続されている。画素電極ＰＥ３は、スイッチング素子ＳＷ３と電気的に接続されている。画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３のそれぞれのエッジは、バンク１５によってカバーされている。このような画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３は、例えば、インジウム・ティン・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・ジンク・オキサイド（ＩＺＯ）などの透明な導電材料によって形成されている。
【００３１】
反射板ＲＰは、絶縁基板１０と画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３との間に配置されている。図示した例では、反射板ＲＰは、第４絶縁膜１４の上に形成され、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３のそれぞれと重なっている。このような反射板ＲＰは、例えばアルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）などの高反射率の金属材料によって形成されている。なお、反射板ＲＰは、絶縁基板１０と画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３との間の何れの位置に配置されてもよいが、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３からの放射光がスイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３に到達することによるスイッチング素子ＳＷ１乃至３の誤動作等を防止するためには、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３により近い位置に配置されることが望ましく、スイッチング素子ＳＷ１乃至ＳＷ３をカバーするように配置されることがより望ましい。また、反射板ＲＰと画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３との間には、絶縁層が介在していてもよい。
【００３２】
有機発光層ＯＲＧ（Ｂ）は、青色に発光するドーパント材料を含んでいる。有機発光層ＯＲＧ（Ｇ）は、緑色に発光するドーパント材料を含んでいる。有機発光層ＯＲＧ（Ｒ）は、赤色に発光するドーパント材料を含んでいる。有機発光層ＯＲＧ（Ｂ）、有機発光層ＯＲＧ（Ｇ）、及び、有機発光層ＯＲＧ（Ｒ）は、いずれもバンク１５の上で途切れている。
【００３３】
共通電極ＣＥは、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３に亘って途切れることなく連続的に形成され、有機発光層から露出したバンク１５の上も覆っている。このような共通電極ＣＥは、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどの透明な導電材料によって形成されている。また、共通電極ＣＥは、マグネシウム（Ｍｇ）、銀（Ａｇ）などの半透過膜として形成されてもよい。
【００３４】
なお、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３において、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３の各々と有機発光層ＯＲＧ（Ｂ）、有機発光層ＯＲＧ（Ｇ）、及び、有機発光層ＯＲＧ（Ｒ）との間には、さらに、ホール注入層やホール輸送層などが介在していてもよいし、また、有機発光層ＯＲＧ（Ｂ）、有機発光層ＯＲＧ（Ｇ）、及び、有機発光層ＯＲＧ（Ｒ）と共通電極ＣＥとの間には、さらに、電子注入層や電子輸送層などが介在していてもよい。
【００３５】
封止膜４０は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３を封止している。封止膜４０は、水分や酸素などから有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３を保護する。このような封止膜４０は、例えば、無機系材料によって形成された無機薄膜と、有機系材料によって形成された有機薄膜とを交互に積層した積層体によって形成されている。
【００３６】
このような表示装置ＤＳＰにおいて、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３のそれぞれが発光した際、それぞれの放射光が封止膜４０を介して外部に出射される。青色画素ＰＸＢにおいては有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１からは青色光が出射され、緑色画素ＰＸＧにおいては有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ２からは緑色光が出射され、赤色画素ＰＸＲにおいては有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ３からは赤色光が出射される。これにより、カラー表示が実現される。
【００３７】
なお、第１基板ＳＵＢ１は、上記の構造例に限定されるものではない。例えば、画素ＰＸがサブピクセルとしてさらに白色画素を備える場合には、白色画素は、白色に発光する有機層を有する有機ＥＬ素子を備えていてもよいし、上記の３種類の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３を備えた構成であってもよい。また、第１基板ＳＵＢ１は、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３に亘って途切れることなく連続的に形成され且つ白色に発光する有機発光層を適用してもよい。このような第１基板ＳＵＢ１に対しては、有機ＥＬ素子ＯＬＥＤ１乃至ＯＬＥＤ３に対向するカラーフィルタを組み合わせることでカラー表示が実現可能となる。
【００３８】
次に、上記の表示装置ＤＳＰの製造方法について、図４を参照しながら説明する。
【００３９】
まず、図４の（Ａ）に示すように、支持基板１００の上にポリイミドをワニス状態で塗布し、乾燥させた後に、ポリイミド層を焼成することにより、第１基材１０１を形成する。なお、ポリイミド層の焼成温度は、３５０℃以上であることが望ましく、一例では、５００℃である。
【００４０】
続いて、図４の（Ｂ）に示すように、第１基材１０１の上に、水素トラップ層１０３を形成する。水素トラップ層１０３を形成する工程においては、一例として、スパッタリングによりチタン層を形成する。より具体的には、まず第１工程として、第１基材１０１の上に、チタンを成膜する際に窒素ガスを添加することで、窒素を含有する第１層Ｌ１を形成する。続いて、第２工程として、窒素ガスを添加することなくチタンを成膜することで窒素含有量の少ない第３層Ｌ３を形成する。続いて、第３工程として、チタンを成膜する際に窒素ガスを添加することで、窒素を含有する第２層Ｌ２を形成する。すなわち、水素トラップ層１０３を形成するに際しては、第１工程から第３工程に亘ってチタンを連続的に成膜する一方で、第１工程及び第３工程のみに窒素ガスを添加することで、第３層Ｌ３の上下に窒素含有量の高い第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２を形成することができる。
【００４１】
続いて、図４の（Ｃ）に示すように、水素トラップ層１０３の上にポリイミドをワニス状態で塗布し、乾燥させた後に、ポリイミド層を焼成することにより、第２基材１０２を形成する。なお、ポリイミド層の焼成温度は、３５０℃以上であることが望ましく、一例では、５００℃である。第２基材１０２を形成するに際しては、酸素雰囲気で焼成が行われるが、水素トラップ層１０３の酸化を抑制することができる。すなわち、窒素ドープチタン層である第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２は、酸化防止層として機能し、第３層Ｌ３を挟持している。このため、酸素雰囲気の焼成工程において、第３層Ｌ３の酸化が抑制され、水素トラップ性能の低減を抑制することができる。
【００４２】
続いて、図４の（Ｄ）に示すように、第２基材１０２の上に、アンダーコート層１１を形成し、アンダーコート層１１の上に回路部２０を形成し、回路部２０の上に表示素子部３０を形成する。回路部２０を形成する工程は、例えば、図３に示したように、アンダーコート層１１の上に半導体層ＳＣを形成し、第２絶縁膜１２を形成し、ゲート電極ＷＧを形成し、第３絶縁膜１３を形成し、第１電極ＷＥ１及び第２電極ＷＥ２を形成し、第４絶縁膜１４を形成する工程などを含む。表示素子部３０を形成する工程は、例えば、図３に示したように、第４絶縁膜１４の上に反射板ＲＰを形成し、画素電極ＰＥ１乃至ＰＥ３を形成し、バンク１５を形成し、有機発光層ＯＲＧを形成し、共通電極ＣＥを形成する工程などを含む。これにより、第１基板ＳＵＢ１が製造される。
【００４３】
続いて、図４の（Ｅ）に示すように、封止膜４０を形成した後に、封止膜４０の上に第２基板ＳＵＢ２を接着する。その後、第１基材１０１から支持基板１００を剥離する。第１基材１０１から支持基板１００を剥離する手法として、レーザーアブレーションやサーマルラピッドアニールなどの手法が適用可能であるが、これらの手法に限定されるものではない。これにより、表示装置ＤＳＰが製造される。
【００４４】
このような本実施形態によれば、絶縁基板１０は、第１基材１０１と第２基材１０２との間に水素トラップ層１０３を備えている。このため、第１基材１０１から第２基材１０２に向かう水素を低減することができ、さらには、第２基材１０２の上に位置する半導体層ＳＣへの水素拡散を抑制することができる。したがって、スイッチング素子ＳＷにおけるトランジスタ特性の変化を抑制することができ、信頼性の低下を抑制することが可能となる。  
また、水素トラップ層１０３は、第１基材１０１と接触する第１層Ｌ１及び第２基材１０２と接触する第２層Ｌ２の間に第３層Ｌ３を備え、第１層Ｌ１及び第２層Ｌ２の各々の窒素含有量は、第３層Ｌ３の窒素含有量よりも高い。このため、第２基材１０２を形成する際の焼成工程において、第３層Ｌ３の酸化を抑制することができ、水素トラップ機能の低減を抑制することが可能となる。  
さらに、絶縁基板１０は、水素トラップ層１０３に相当する金属層を備えている。このため、表示装置ＤＳＰの製造過程において、絶縁基板１０の帯電を抑制することができ、静電気放電による断線や短絡による製造歩留りの低下を抑制することが可能となる。
また、第１基材１０１と第１層Ｌ１の間に酸化シリコン、或いは酸化シリコン、窒化シリコン及び酸化シリコンの３層構成を備えていてもよい。同様に、第２基材１０２と第２層Ｌ２の間に酸化シリコン、或いは酸化シリコン、窒化シリコン及び酸化シリコンの３層構成を備えていてもよい。
【００４５】
次に、本実施形態の水素トラップ層１０３による水素トラップ性能について説明する。発明者は、水素トラップ層１０３を設けることによる水素トラップ効果を検証すべく、以下に説明する比較実験１を行った。
【００４６】
図５の（Ａ）は、比較実験１の概要を説明するための図である。比較実験１は、重水素雰囲気にサンプル２００を３日間放置し、サンプルの各層における重水素濃度を測定するものである。まず、支持基板２０１の上にポリイミド層２０２、中間層２０３、及び、ポリイミド層２０４を順に形成したサンプル２００を用意する。このサンプル２００は、重水を滴下した気密の容器３００の中にセットされる。容器３００の内部は、温度８５℃、相対湿度８５％の条件に設定される。容器３００にセットされたサンプル２００は、３日間放置された後に、重水素濃度を測定した。  
図５の（Ｂ）は、比較対象のサンプル２００における重水素濃度の測定結果を示す図である。比較対象のサンプル２００において、中間層２０３はシリコン酸化物（ＳｉＯ２）によって形成され、ポリイミド層２０２及び２０４はそれぞれ図４の（Ａ）及び（Ｃ）に示した工程によって形成される。図示した測定結果は、その横軸がサンプル２００の厚さ方向の位置を示し、縦軸が重水素濃度を示している。ポリイミド層２０２の重水素濃度は、最も雰囲気に晒されたポリイミド層２０４の重水素濃度よりも低いが、極めて高レベルである。  
図５の（Ｃ）は、本実施形態に対応したサンプル２００の重水素濃度の測定結果を示す図である。本実施形態に対応したサンプル２００においては、ポリイミド層２０４は第１基材１０１に対応し、ポリイミド層２０２は第２基材１０２に対応し、中間層２０３は水素トラップ層１０３に対応する。中間層２０３は、第１層Ｌ１、第３層Ｌ３、及び、第２層Ｌ２を有している。図示した測定結果によれば、比較対象のサンプルよりもポリイミド層２０２の重水素濃度が極めて低レベルであった。これにより、本実施形態の水素トラップ層１０３は、シリコン酸化物の中間層２０３よりも水素トラップ性能が高く、ポリイミド層２０４からポリイミド層２０２に向かう水素の拡散を抑制できることが確認された。
【００４７】
次に、水素の拡散に起因したトランジスタ特性の影響について説明する。スイッチング素子において、半導体層に水素が拡散する以前の第１段階（ｉｎｉ）においては、スイッチング素子に電流が流れ始めるゲート電圧のしきい値は所定の値となる。半導体層に水素が拡散し始める第２段階（ｍｉｄ）においては、キャリアが増加するため、しきい値は低下する傾向にある。半導体層にさらに水素が拡散した第３段階（ｆｉｎａｌ）においては、半導体層の絶縁層との界面が拡散した水素の影響を受けて劣化するため、しきい値は上昇する傾向にある。このように、水素の半導体層への拡散に起因して、ゲート電圧のしきい値が変化するとともに、同一のゲート電圧が印加された場合には、スイッチング素子を流れる電流が変化する。  
そこで、発明者は、本実施形態の水素トラップ層１０３を設けることによるトランジスタ特性の安定性を検証すべく、以下に説明する比較実験２を行った。比較実験２は、図３に示したように絶縁基板１０の上に半導体層ＳＣを含むスイッチング素子ＳＷ１を形成したサンプルを用意し、図５の（Ａ）を参照して説明したように、重水素雰囲気で３日間放置し、スイッチング素子ＳＷ１のしきい値を測定するものである。
【００４８】
図６は、比較実験２におけるしきい値の測定結果を示す図である。  
比較対象のサンプルＡは、絶縁基板１０の第１基材１０１及び第２基材１０２がいずれもポリイミド層であり、第１基材１０１及び第２基材１０２の間に、水素トラップ層１０３の代わりにシリコン酸化物（ＳｉＯ２）の中間層２０３を配置したものである。図示したように、しきい値は、第２段階（ｍｉｄ）において第１段階（ｉｎｉ）より低下した後、第３段階（ｆｉｎａｌ）において大幅に上昇した。  
比較対象のサンプルＢは、第１基材１０１及び第２基材１０２がいずれもポリイミド層であり、水素トラップ層１０３の代わりにモリブデン（Ｍｏ）の中間層２０３を配置したものである。図示したように、しきい値は、第１段階及び第２段階に亘って変化が少ないものの、第２段階においてばらつきが大きくなり、また、第３段階において上昇する傾向が確認された。  
サンプルＣは、本実施形態に相当するものであり、第１基材１０１及び第２基材１０２がいずれもポリイミド層であり、第１基材１０１及び第２基材１０２の間に、チタン系の水素トラップ層１０３を配置したものである。図示したように、しきい値は、第１段階、第２段階、及び、第３段階に亘ってほとんど変化しないことが確認された。本実施形態によれば、水素トラップ層１０３を設けることにより、トランジスタ特性を第１段階のまま保持することができる。したがって、信頼性の低下を抑制することが可能となる。
【００４９】
次に、発明者は、水素トラップ層１０３として、チタン層を窒素ドープチタン層で挟んだ積層体を適用したことによるチタン層の酸化防止効果を検証すべく、以下に説明する比較実験３を行った。比較実験３は、図５の（Ａ）を参照して説明したように、支持基板２０１の上にポリイミド層２０２、中間層２０３、及び、ポリイミド層２０４を順に形成したサンプル２００を用意し、各層の酸素濃度をするものである。
【００５０】
図７は、比較実験３における酸素濃度の測定結果を示す図である。  
図７の（Ａ）は、比較対象のサンプルＤにおける酸素濃度の測定結果を示す図である。比較対象のサンプルＤにおいて、中間層２０３はチタンによって形成された単層体であり、ポリイミド層２０２及び２０４はそれぞれ図４の（Ａ）及び（Ｃ）に示したような焼成工程を経て形成される。図示した測定結果は、その横軸がサンプルＤの厚さ方向の位置を示し、縦軸が酸素濃度を示している。中間層２０３は、その全体に亘って高い酸素濃度を有している。しかも、中間層２０３は、ポリイミド層２０２及び２０４とのそれぞれの界面付近で高い酸素濃度を有しており、酸化が進行していることが確認された。  
図７の（Ｂ）は、本実施形態に対応したサンプルＥにおける酸素濃度の測定結果を示す図である。サンプルＥにおいては、ポリイミド層２０４は第１基材１０１に対応し、ポリイミド層２０２は第２基材１０２に対応し、中間層２０３は水素トラップ層１０３に対応する。中間層２０３は、第１層（窒素ドープチタン層）Ｌ１、第３層（チタン層）Ｌ３、及び、第２層（窒素ドープチタン層）Ｌ２を有している。図示した測定結果によれば、比較対象のサンプルＤよりも中間層２０３の酸素濃度が低レベルであった。しかも、第３層Ｌ３の酸素濃度は、極めて低レベルであることが確認された。これにより、本実施形態の水素トラップ層１０３は、チタン層単層体よりも酸化防止効果が高く、水素トラップ性能を維持できることが確認された。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、信頼性の低下を抑制することが可能な表示装置及びその製造方法を提供することができる。
【００５２】
なお、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。これらの新規な実施形態は、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。これらの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。
【００５３】
上記した実施形態では、表示装置の一例として、有機ＥＬ表示装置について説明したが、表示素子として液晶素子を備えた液晶表示装置であってもよい。本実施形態の表示装置ＤＳＰは、不透明な絶縁基板１０を適用することから、液晶表示装置は、第２基板ＳＵＢ２を介して入射する外光を選択的に反射することで画像を表示する反射型が好適である。  
また、水素トラップ層１０３は、半導体層への水素拡散を抑制することでスイッチング素子のトランジスタ特性の変化を抑制するものであるから、絶縁基板１０のうち、少なくとも半導体層ＳＣの直下に配置されていればよい。つまり、水素トラップ層１０３は、図１に示したように、第１基板ＳＵＢ１における全面に配置されていなくてもよく、スイッチング回路が設けられる駆動回路及び表示領域の直下に配置されていればよい。
【符号の説明】
【００５４】
ＤＳＰ…表示装置  ＳＵＢ１…第１基板  １０…絶縁基板
１０１…第１基材  １０２…第２基材  １０３…水素トラップ層
Ｌ１…第１層  Ｌ２…第２層  Ｌ３…第３層
１１…アンダーコート層  ２０…回路部  ３０…表示素子部  ４０…封止膜
【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７】
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