(57)【要約】【課題】樹脂基板等と無機膜との間に、適切な応力緩和膜を形成することにより、樹脂基板等に対して前記無機膜が剥がれ難くした画像表示装置の提供。【解決手段】薄膜トランジスタが形成されている樹脂基板あるいは樹脂層を有する画像表示装置であって、  前記樹脂基板あるいは樹脂層の前記薄膜トランジスタが形成されている側の面に、第１無機膜および第２無機膜が順次積層されて形成され、  前記第２無機膜は第１の方向に応力を有するのに対し、前記第１無機膜は前記第１の方向と反対の方向に応力を有するように形成され、  前記第１無機膜の応力をσ1、前記第２無機膜の応力をσ2、前記第１無機膜の膜厚をt1、前記第２無機膜の膜厚をt2とした場合、  σtotal = σ1・t1 / (t1 + t2) + σ2・t2 / (t1 + t2)    ……  （１）  -２00 MPa ≦ σtotal ≦ 0MPa  ……  （２）  上式（１）、（２）の関係を有する。【選択図】図１
2011103341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタが形成されている樹脂基板あるいは樹脂層を有する画像表示装置であって、
前記樹脂基板あるいは樹脂層の前記薄膜トランジスタが形成されている側の面に、第１無機膜および第２無機膜が順次積層されて形成され、
前記第２無機膜は第１の方向に応力を有するのに対し、前記第１無機膜は前記第１の方向と反対の方向に応力を有するように形成され、
前記第１無機膜の応力をσ1、前記第２無機膜の応力をσ2、前記第１無機膜の膜厚をt1、前記第２無機膜の膜厚をt2とした場合、
σtotal = σ1・t1 / (t1 + t2) + σ2・t2 / (t1 + t2)    ……  （１）
-２00 MPa ≦ σtotal ≦ 0MPa  ……  （２）
上式（１）、（２）の関係にあることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記第１無機膜は、膜厚t1が100nm以上1500nm以下で、応力σ1が50MPa以上1500MPa以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記第１無機膜は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記第１無機膜は、前記樹脂基板あるいは樹脂層内の不純物が前記薄膜トランジスタへ侵入するのを回避するバリア層であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記樹脂基板あるいは樹脂層は、前記第１無機膜の形成によって湾曲された状態となっていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項６】
薄膜トランジスタが形成されている樹脂基板あるいは樹脂層を有する画像表示装置であって、
前記樹脂基板あるいは樹脂層の前記薄膜トランジスタが形成されている側の面に、第１無機膜および第２無機膜が順次積層されて形成され、
前記第１無機膜は、その膜厚方向に連続的あるいは断続的に応力が変化するように形成されているとともに、
前記第２無機膜の応力は第１の方向に働き、前記第１無機膜の平均応力は前記第１の方向と反対の方向に働くように形成され、
前記第１無機膜の平均応力をσ1、前記第２無機膜の応力をσ2、前記第１無機膜の膜厚をt1、前記第２無機膜の膜厚をt2とした場合、
σtotal = σ1・t1 / (t1 + t2) + σ2・t2 / (t1 + t2)    ……  （１）
-２00 MPa ≦ σtotal ≦ 0MPa  ……  （２）
上式（１）、（２）の関係にあることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記第１無機膜の応力は、前記樹脂基板あるいは樹脂層の側において小さく、前記第２無機膜の側において大きいことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記第１無機膜は、膜厚t1が100nm以上1500nm以下で、応力σ1が50MPa以上1500MPa以下であることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記第１無機膜は、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜であることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記第１無機膜は、前記樹脂基板あるいは樹脂層内の不純物が前記薄膜トランジスタへ侵入するのを回避するバリア層であることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記樹脂基板あるいは樹脂層は、前記第１無機膜の形成によって湾曲された状態となっていることを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示装置に係り、特に、樹脂基板あるいは樹脂層上に薄膜トランジスタが形成されている画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示装置は、その基板をガラスに代えて樹脂で形成したものが知られるに至っている。そして、このような画像表示装置は、軽量、耐衝撃性、および可とう性に優れたものとして構成される。
【０００３】
たとえば液晶表示装置の場合、液晶を挟持した一対の基板を有し、これらの基板を樹脂基板で構成するようにしている。この場合、一方の樹脂基板の液晶側の面には、パターン化された導電膜、半導体膜、絶縁膜等を所定の順序で積層させ、これにより、ゲート信号線、ドレイン信号線、薄膜トランジスタ、画素電極等を形成するようになっている。
【０００４】
ここで、薄膜トランジスタがアモルファスシリコンを半導体層としたいわゆるボトムゲート型の場合、樹脂基板には、前記薄膜トランジスタのゲート絶縁膜が大部分の領域にわたって形成されることになる。また、薄膜トランジスタがポリシリコンを半導体層としたいわゆるトップゲート型の場合、前記樹脂基板には、前記薄膜トランジスタとの直接の接触を回避し、樹脂基板内の不純物が前記薄膜トランジスタへ侵入するのをブロックするバリア層が形成されることになる。
【０００５】
ゲート絶縁膜はたとえばシリコン酸化膜によって形成され、バリア層はたとえばシリコン窒化膜によって形成され、いずれも緻密に形成された無機膜となっている。そして、このような無機膜が樹脂基板において比較的広い面積であるいは全域的に当接して形成されることになる。
【０００６】
なお、本願に関連する文献としては、たとえば下記特許文献１がある。特許文献１は、プラスチック基材上に金属電極あるいは半導体薄膜を形成する際に、界面で起こるクラックや剥離を防止するため、プラスチック基材と金属電極あるいは半導体薄膜の間に応力緩和膜を介在させた記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１４７２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述したように、樹脂基板に無機膜が広い面積にわたって形成されている場合、無機膜には、樹脂基板を圧縮させる大きな応力（この圧力を無機膜の圧縮応力と称し、たとえば数１００〜１０００ＭＰａ）が作用し、この圧縮応力によって樹脂基板との間に剥離が生じやすいという不都合が生じる。
【０００９】
この場合において、樹脂基板と無機膜との間に、特許文献１に開示される応力緩和膜を介在させることが考えられる。しかし、たとえばゲート絶縁膜のような緻密な無機膜は、数１００〜１０００ＭＰａの圧縮応力が作用するとともに、前記応力緩和膜も圧縮応力が作用するため、この圧力緩和膜によって圧力を相殺できなくなってしまう。
【００１０】
本発明の目的は、樹脂基板等と無機膜との間に、適切な応力緩和膜を形成することにより、樹脂基板等に対して前記無機膜が剥がれ難くした画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の構成は、たとえば、以下のようなものとすることができる。
【００１２】
（１）本発明は、薄膜トランジスタが形成されている樹脂基板あるいは樹脂層を有する画像表示装置であって、
前記樹脂基板あるいは樹脂層の前記薄膜トランジスタが形成されている側の面に、第１無機膜および第２無機膜が順次積層されて形成され、
前記第２無機膜は第１の方向に応力を有するのに対し、前記第１無機膜は前記第１の方向と反対の方向に応力を有するように形成され、
前記第１無機膜の応力をσ1、前記第２無機膜の応力をσ2、前記第１無機膜の膜厚をt1、前記第２無機膜の膜厚をt2とした場合、
σtotal = σ1・t1 / (t1 + t2) + σ2・t2 / (t1 + t2)     ……  （１）
-２00 MPa ≦ σtotal ≦ 0MPa  ……  （２）
上式（１）、（２）の関係にあることを特徴とする。
【００１３】
（２）本発明は、薄膜トランジスタが形成されている樹脂基板あるいは樹脂層を有する画像表示装置であって、
前記樹脂基板あるいは樹脂層の前記薄膜トランジスタが形成されている側の面に、第１無機膜および第２無機膜が順次積層されて形成され、
前記第１無機膜は、その膜厚方向に連続的あるいは断続的に応力が変化するように形成されているとともに、
前記第２無機膜の応力は第１の方向に働き、前記第１無機膜の平均応力は前記第１の方向と反対の方向に働くように形成され、
前記第１無機膜の平均応力をσ1、前記第２無機膜の応力をσ2、前記第１無機膜の膜厚をt1、前記第２無機膜の膜厚をt2とした場合、
σtotal = σ1・t1 / (t1 + t2) + σ2・t2 / (t1 + t2)     ……  （１）
-２00 MPa ≦ σtotal ≦ 0MPa  ……  （２）
上式（１）、（２）の関係にあることを特徴とする。
【００１４】
なお、上記した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、上記した構成以外の本発明の構成の例は、本願明細書全体の記載または図面から明らかにされる。
【発明の効果】
【００１５】
このように構成した画像表示装置は、樹脂基板等と無機膜との間に、適切な応力緩和膜を形成することにより、樹脂基板等に対して前記無機膜が剥がれ難くすることができる。
【００１６】
本発明のその他の効果については、明細書全体の記載から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】石英基板上に形成した樹脂層の上面に無機膜を単層または積層で形成し加熱した際の、無機膜の膜厚と前記無機膜に発生する応力との関係を示したグラフである。
【図２】本発明の画像表示装置の概略を示す要部断面図である。
【図３】本発明を適用しない場合の不都合を示した説明図である。
【図４】樹脂基板とゲート絶縁膜との間に応力調整膜ＰＣＬを介在させた構成図である。
【図５】液晶表示装置を示す概略構成図である。
【図６】本発明の画像表示装置の他の実施例の概略を示す要部断面図である。
【図７】液晶表示装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【図８】有機ＥＬ表示装置を示す概略構成図である。
【図９】有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す概略構成図である。
【図１０】本発明の画像表示装置の他の実施例を示す要部断面図である。
【図１１】組成変化膜の膜厚方向に対する組成比、応力を示すグラフである。
【図１２】本発明の画像表示装置の他の実施例を示す要部断面図である。
【図１３】組成変化膜の膜厚方向に対する組成比、応力を示すグラフである。
【図１４】本発明の他の実施例を示す説明図である。
【図１５】無機膜を形成する装置の一実施例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。なお、各図および各実施例において、同一または類似の構成要素には同じ符号を付し、説明を省略する。
【実施例１】
【００１９】
〈画像表示装置の要部構成〉
図２は、本発明の画像表示装置の概略を示す要部断面図である。図において、樹脂基板ＳＵＢがあり、この樹脂基板ＳＵＢの上面には薄膜トランジスタＴＦＴが形成されている。前記薄膜トランジスタＴＦＴは、マトリックス状に配置された各画素の画素列を選択するためのスイッチング素子として、あるいは、各画素の集合によって形成される表示部の周辺に形成される画素駆動用回路のスイッチング素子として形成されるようになっている。薄膜トランジスタＴＦＴは、パターン化された導電層、半導体層、絶縁層を所定の順序で積層させた積層体によって形成されている。すなわち、樹脂基板ＳＵＢの表面にゲート電極ＧＴが形成され、このゲート電極ＧＴをも被ってゲート絶縁膜ＧＩが形成されている。ゲート絶縁膜ＧＩの上面には、ゲート電極ＧＴを跨ぐようにしてアモルファスシリコンからなる半導体層ＡＳが形成されている。半導体層ＡＳの上面には、ゲート電極ＧＴと重畳するチャネル領域を間に互いに対向配置されたドレイン電極ＤＴおよびソース電極ＳＴが形成されている。半導体層ＡＳとドレイン電極ＤＴとの界面、半導体層ＡＳとソース電極ＳＴとの界面には、半導体層ＡＳにたとえば高濃度のｎ型不純物がドープされたコンタクト層ＣＮが形成されている。そして、このように構成された薄膜トランジスタＴＦＴは、保護膜ＰＡＳによって被われている。この保護膜ＰＡＳはたとえばシリコン窒化膜あるいは樹脂等で形成されている。
【００２０】
この場合、樹脂基板ＳＵＢと薄膜トランジスタＴＦＴのゲート絶縁膜ＧＩは比較的広い面積で当接しているが、一方が有機材、他方が無機材であることから、それらの密着性は充分でない上に、たとえば図３に示すように、ゲート絶縁膜ＧＩには数100〜1000MPa程度の大きな圧縮応力（図中矢印で示し、樹脂基板ＳＵＢに対して圧縮させようとする応力）が生じるようになる。そして、この圧縮応力によって、ゲート絶縁膜ＧＩが樹脂基板ＳＵＢに対して剥がれが生じるようになってしまう。
【００２１】
このため、本発明は、図４に示すように、樹脂基板ＳＵＢと前記ゲート絶縁膜ＧＩ（以下、第２無機膜と称する場合がある）との間に応力調整膜ＰＣＬ（以下、第１無機膜と称する場合がある）を介在させた構成としている。応力調整膜ＰＣＬは、ゲート絶縁膜ＧＩに生じる圧縮応力と反対方向に作用する引っ張り応力の発生する無機膜が選定されている。このため、応力調整膜ＰＣＬとゲート絶縁膜ＧＩの順次積層体ＰＬは、互いの応力が相殺され、前記積層体ＰＬの応力は、たとえば-200以上、100MPa未満に調整された膜として構成されている。
【００２２】
また、図１は、たとえば石英基板上に形成した樹脂層の上面に無機膜(SiN、 SiO、SiON)を単層または積層で形成し加熱した際の、無機膜の膜厚と前記無機膜に発生する応力との関係を示したグラフである。横軸に膜厚（ｎｍ）を、縦軸に応力（ＭＰａ）をとっている。順次積層した無機膜（第１無機膜、第２無機盤）には無機膜全体の応力σtotalを以下の式（１）に従い計算した。
【００２３】
σtotal = σ1・t1 / (t1 + t2) + σ2・t2 / (t1 + t2)   ……  （１）
ここで、σ1は第１無機膜の応力、σ2は第２無機２の応力、t1は第１無機膜の膜厚、t2は第２無機膜の膜厚である。無機膜の応力、膜厚と不具合（クラック、しわ）の関係を図1に示している。図中、黒菱形で示したプロットにおいて無機膜にクラックが生じ、黒矩形で示したプロットにおいて無機膜にしわが生じていることを示している。また、白丸で示したプロットにおいて問題がないことを示している。ここで、無機膜の応力が正の符号の場合、その応力を引っ張り応力と称し、無機膜自身が収縮し前記樹脂層を引っ張るような応力が働く。無機膜の応力が負の符号の場合、その応力は圧縮応力と称し、無機膜自身が膨張し前記樹脂層を圧縮するような応力が働く。
【００２４】
図１から明らかとなるように、無機膜の応力が100MPa以上の引っ張り応力の場合、各試料で無機膜にクラックが発生し、無機膜の応力が-200MPa未満の圧縮応力の場合、各試料においてしわが発生した。ここでしわは剥離と同様の原因により発生すると考えられる。無機膜の応力が-200MPa以上、0MPa未満の試料はクラックやしわのような不具合は発生しなかった。このことは、樹脂層上に形成する無機膜の応力を-200MPa以上、0MPa以下に調整することで無機膜にはクラックや剥離が発生し難くなることを意味する。
【００２５】
したがって、図４において、応力調整膜ＰＣＬ（第１無機膜ＩＯ１）とゲート絶縁膜ＧＩ（第２無機膜ＩＯ２）は、一方の無機膜に第１の方向に応力が働き、他方の無機膜に前記第１の方向と逆方向の第２の方向に応力が働くことを前提に、前記第１無機膜ＩＯ１の平均応力をσ1、前記第２無機膜ＩＯ２の応力をσ2、前記第１無機膜ＩＯ１の膜厚をt1、前記第２無機膜ＩＯ２の膜厚をt2とした場合、
σtotal = σ1・t1 / (t1 + t2) + σ2・t2 / (t1 + t2)    ……  （１）
-２00 MPa ≦ σtotal ≦ 0MPa  ……  （２）
上式（１）、（２）の関係にあるように設定され、これにより、第１無機膜ＩＯ１と第２無機膜ＩＯ２の順次積層体ＰＬが樹脂膜から剥離するのを回避させた構成となっている。
【００２６】
ここで、前記第１無機膜ＩＯ１、第２無機膜ＩＯ２は、たとえば図１５に示す誘導結合型プラズマＣＶＤ装置によって形成することができる。図１５において、反応ガスＲＧが供給されるチャンバＶＳがあり、このチャンバＶＳ内には無機膜を形成する基板を基板台ＰＤＳ上に載置できるようになっている。チャンバＶＳには該チャンバＶＳ内にプラズマを発生させるための誘導コイルＩＮＣおよび高周波窓ＷＤが備えられ、誘導コイルＩＮＣはＲＦ電源（１３．５６ＭＨｚ）ＲＦＰによって駆動されるようになっている。このような装置において、高密度プラズマによって多くの励起種が発生し、低温での成膜が可能となっている。この装置を用いて、無機膜を形成する際に、必要時において、ＤＣ電源ＤＣＰによって前記基板台ＰＤＳにバイアスを印加できるようになっている。これにより、イオンの照射が制御できるようになり、応力が調整された無機膜を形成することができるようになる。
【００２７】
そして、ＲＦ電源のパワー、基板台ＰＤＳの電圧、反応ガスＲＧの流量を調整することで、第１無機膜、第２無機膜の組成、応力を所望の通りに得ることができるようになっている。
【００２８】
図１に示したグラフは、石英基板上に形成した樹脂層の上面に無機膜を形成したものを試料としたものである。しかし、樹脂からなる基板の上面に無機膜を形成したものであっても同様の結果が得られることが確かめられている。
【００２９】
図５は、液晶表示装置を示す概略構成図である。液晶表示装置は、液晶ＬＣを挟持して配置されるいわゆるＴＦＴ基板ＴＳＢとフィルタ基板ＦＳＢを備える。ＴＦＴ基板ＴＳＢは樹脂からなる第１基板ＳＵＢ１を備える。第１基板ＳＵＢの液晶ＬＣの側の面には、第１無機膜ＩＯ１、第２無機膜ＩＯ２、保護膜ＰＡＳ、画素電極ＰＸ、第１配向膜ＯＲＩ１が順次積層されている。第１無機膜ＩＯ１は応力調整膜として機能し、第２無機膜ＩＯ２はゲート絶縁膜となっている。薄膜トランジスタＴＦＴは、この図において示されていない。画素電極ＰＸはたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透光性導電膜から構成されている。この画素電極ＰＸは後述の対向電極ＣＴとの間に電界を生じせしめ、液晶ＬＣの分子を挙動させるようになっている。第１配向膜ＯＲＩ１は後述の第２配向膜ＯＲＩ２とともに液晶ＬＣの分子の初期配向方向を決定するようになっている。また、第１基板ＳＵＢ１の液晶ＬＣと反対側の面には第１偏光板ＰＯＬ１が配置されている。この第1偏光板ＰＯＬ１は後述の第２偏光板ＰＯＬ２とともに液晶ＬＣの分子の挙動を可視化させるようになっている。フィルタ基板ＣＳＢは樹脂からなる第２基板ＳＵＢ２を備える。第２基板ＳＵＢ２の液晶ＬＣの側の面には、反りバランス膜ＢＢＬ、カラーフィルタＣＦ、対向電極ＣＴ、第２配向膜ＯＲＩ２が順次積層されている。反りバランス膜ＢＢＬは、応力調整膜からなる第１無機膜ＩＯ１とたとえば同様の材料からなる膜で、この第１無機膜ＩＯ１の形成によってＴＦＴ基板ＴＳＢに反りが生じる場合において、フィルタ基板ＣＳＢにもたとえば同様の反りをとるために設けられている。従って、この反りバランス膜ＢＢＬを不要とする場合にはなくてもよい。対向電極ＣＴはたとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透光性導電膜から構成されている。また、フィルタ基板ＣＳＢの液晶ＬＣと反対側の面には第２偏光板ＰＯＬ２が配置されている。
【実施例２】
【００３０】
実施例１では、樹脂基板ＳＵＢ上に形成されている薄膜トランジスタＴＦＴは、その半導体層がアモルファスシリコンで形成されたものである。しかし、薄膜トランジスタＴＦＴは、その半導体層がポリシリコンからなるものであってもよい。
【００３１】
この場合、いわゆるトップゲート型であって、半導体層がポリシリコンからなる薄膜トランジスタＴＦＴは、たとえば図６に示すように構成されている。図６において、まず、樹脂基板ＳＵＢがあり、この樹脂基板ＳＵＢの表面にはたとえばシリコン窒化膜からなるバリア層ＢＬが形成されている。このバリア層ＢＬは樹脂基板ＳＵＢ内の金属原子が後述の半導体層ＰＳに侵入するのを回避するために設けられている。そして、バリア層ＢＬの表面には、ポリシリコンからなる半導体層ＰＳが形成され、この半導体層ＰＳをも被ってゲート絶縁膜ＧＩが形成されている。ゲート絶縁膜ＧＩの上面には半導体層ＰＳを跨ぐようにしてゲート電極ＧＴが形成されている。なお、前記半導体層ＰＳには、ゲート電極ＧＴの形成後に前記ゲート電極ＧＴをマスクとして不純物がドープされ、ドレイン領域ＤＤおよびソース領域ＳＤが形成されるようになっている。ゲート電極ＧＴをも被ってゲート絶縁膜ＧＩ上には保護膜ＰＡＳが形成され、この保護膜ＰＡＳおよびゲート絶縁膜ＧＩに形成された開口を通して、ドレイン領域ＤＤに接続されたドレイン電極ＤＴ、およびソース領域ＳＤに接続されたソース電極ＳＴが形成されている。
【００３２】
この場合、樹脂基板ＳＵＢとバリア層ＢＬはそれらの全域にわたって当接しており、一方が有機材、他方が無機材であることから、それらの密着性は充分でなく、図３に示したように、剥がれが生じる原因となる。したがって、前記バリア層ＢＬを第２無機膜として、樹脂基板ＳＵＢと第２無機膜との間に前記第１無機膜（応力緩和膜）を介在させ、これら第１無機膜、第２無機膜において、前記式（１）、（２）を満足するように構成するようにしてもよい。これにより、バリア層ＢＬは樹脂基板ＳＵＢに対して剥がれ難い構成とすることができる。
【００３３】
図７は、液晶表示装置を示す概略構成図で、図５に対応づけて描画した図となっている。液晶表示装置は、図５と同様に、液晶ＬＣを挟持して配置されるいわゆるＴＦＴ基板ＴＳＢとフィルタ基板ＣＳＢを備える。第１基板ＳＵＢ１の液晶ＬＣの側の面には、第１無機膜ＩＯ１、第２無機膜ＩＯ２、ゲート絶縁膜ＧＩ、保護膜ＰＡＳ、画素電極ＰＸ、第１配向膜ＯＲＩ１が順次積層されている。第１無機膜ＩＯ１は応力調整膜ＰＣＬとして機能し、第２無機膜ＩＯ２はバリア層ＢＬとなっている。薄膜トランジスタＴＦＴは、この図において示されていないが、前記ゲート絶縁膜ＧＩが薄膜トランジスタＴＦＴの構成材料の一つとなっている。前記ゲート絶縁膜ＧＩはバリア層ＧＬと比べて層厚が小さく、樹脂基板ＳＵＢとの剥がれはバリア層ＢＬとの間に生じることから、前記第１無機膜ＩＯ１を応力調整膜ＰＣＬとして機能させている。その他の構成は、図５の場合と同様となっている。
【実施例３】
【００３４】
上述した実施例では、液晶表示装置に本発明を適用したものである。ししかし、これに限らず、有機ＥＬ表示装置のように他の画像表示装置にも本発明を適用することができる。
【００３５】
図８は、有機ＥＬ表示装置を示す概略構成図で、図７に対応づけて描画した図となっている。
【００３６】
樹脂基板ＳＵＢがあり、この樹脂基板ＳＵＢの主面に第１無機膜ＩＯ１、第２無機膜ＩＯ２、保護膜ＰＡＳ、第１電極ＴＭ１、発光層ＥＬ、第２電極ＴＭ２、封止層ＥＮＣが順次積層されている。第１無機膜ＩＯ１は応力調整膜ＰＣＬとして機能し、第２無機膜ＩＯ２はゲート絶縁膜ＧＩとなっている。薄膜トランジスタＴＦＴは、この図において示されておらず、前記ゲート絶縁膜ＧＩである第２無機膜ＩＯ２を構成材料の一つとしている。発光層ＥＬは第１電極ＴＭ１と第２電極ＴＭ２によって挟持され、第１電極ＴＭ１と第２電極ＴＭ２を通して発光層ＥＬに流れる電流に応じた発光がなされるようになっている。
【００３７】
なお、第１電極ＴＭ１および第２電極ＴＭ２のうち少なくとも一方の電極はたとえばＩＴＯ等のような透光性導電膜で構成され、発光層ＥＬから発生した光は、前記一方の電極を通して外部に照射させるようになっている。
【００３８】
有機ＥＬ表示装置においても、樹脂基板ＳＵＢ上に直接ゲート絶縁膜ＧＩ（第２無機膜ＩＯ２）を形成した場合に剥がれが生じることから、樹脂基板ＳＵＢと第２無機膜ＩＯ２との間に、第１無機膜ＩＯ１である応力調整膜ＰＣＬを介在させて形成することによって、剥がれを回避させた構成とすることができる。
【実施例４】
【００３９】
図９は、有機ＥＬ表示装置の他の実施例を示す概略構成図で、図８に対応づけて描画した図となっている。
【００４０】
図５の場合と比較して異なる構成は、樹脂基板ＳＵＢの主面には第１無機膜ＩＯ１である応力調整膜ＰＣＬを介して第２無機膜ＩＯ２であるバリア層ＢＬが形成されていることにある。このため、このバリア層ＧＬの上面には、図示しない薄膜トランジスタの一構成部材であるゲート絶縁膜ＧＩが形成されるようになっている。その他の構成は図８の場合と同様である。
【００４１】
このような有機ＥＬ表示装置においても、樹脂基板ＳＵＢ上に直接バリア層ＢＬ（第２無機膜ＩＯ２）を形成した場合に剥がれが生じることから、樹脂基板ＳＵＢと第２無機膜ＩＯ２との間に、第１無機膜ＩＯ１である応力調整膜ＰＣＬを介在させて形成することによって、剥がれを回避させた構成とすることができる。
【実施例５】
【００４２】
図１０は、本発明の画像表示装置の他の実施例を示す要部断面図である。図１０は、樹脂基板ＳＵＢとゲート絶縁膜ＧＩとの間に、前記応力調整膜ＰＣＬと構成の異なる層（組成変化膜ＰＶＬと称する）を形成し、この組成変化膜ＰＶＬによって前記応力調整膜ＰＣＬと同様の機能を持たせるようにしたものである。ここで組成変化膜ＰＶＬは、その膜厚方向に材料（たとえばＳｉＯｘＮｙ）の組成を異ならしめる構成とすることによって、やはり膜厚方向になだらかな圧力変化を持たせた膜となっている。
【００４３】
図１１の左側のグラフは、前記組成変化膜ＰＶＬの膜厚方向に対する組成比を示している。同グラフは横軸に組成比（Ｏ／Ｏ＋Ｎ）を縦軸に膜厚ｔをとっている。図中Z = 0は樹脂基板／組成変化膜の界面となり、Z = tは組成変化膜／ゲート絶縁膜の界面となっている。同グラフから明らかなように、組成変化膜ＰＶＬは樹脂基板ＳＵＢ側からゲート絶縁膜ＧＩ側へ至るに従ってＯ（酸素）の割合が多くなっている。
【００４４】
そして、このように構成される組成変化膜ＰＶＬは、図１１の右側のグラフに示すように、膜厚方向に対して圧力（引っ張り圧力）が変化するように形成される。同グラフは横軸に引っ張り圧力を縦軸に膜厚ｔをとっている。図１１の左側のグラフと同様に、図中Z = 0は樹脂基板／組成変化膜の界面となり、Z = tは組成変化膜／ゲート絶縁膜の界面となっている。同グラフから明らかなように、組成変化膜ＰＶＬは樹脂基板ＳＵＢとの界面において引っ張り応力が０であり、ゲート絶縁膜側へ至るに従って引っ張り応力が大きくなっている。このように、図中Z = 0では有機／無機界面での密着性の悪さを考慮し、応力を0とすることで界面での応力集中を防ぐことができるようになる。また、図中Z = tではゲート絶縁膜の応力を相殺するような圧縮応力としており、組成変化膜とゲート絶縁膜からなる無機膜全体の応力を緩和することができる。ここで、図１１の右側のグラフにおいて、点線に示す応力σ1は、組成変化膜の平均応力であり、上述の式（１）、（２）に示すσ1に一致づけられるようになっている。
【００４５】
すなわち、図１０に示したような構成の組成変化膜ＰＶＬを応力調整膜として用いる場合、前記ゲート絶縁膜ＧＩ（第２無機膜ＩＯ２）の応力は第１の方向に働き、前記組成変化膜ＰＶＬ（第１無機膜ＩＯ１）の平均応力は前記第１の方向と反対の方向に働くように形成され、
前記第１無機膜ＩＯ１の平均応力をσ1、前記第２無機膜ＩＯ２の応力をσ2、前記第１無機膜ＩＯ１の膜厚をt1、前記第２無機膜ＩＯ２の膜厚をt2とした場合、
σtotal = σ1・t1 / (t1 + t2) + σ2・t2 / (t1 + t2)    ……  （１）
-２00 MPa ≦ σtotal ≦ 0MPa  ……  （２）
上式（１）、（２）の関係にあるように設定することによって、本願発明の目的を達成できる構成とすることができる。
【実施例６】
【００４６】
図１２は、本発明の画像表示装置の他の実施例を示す要部断面図で、図１０に対応づけて描いた図となっている。
【００４７】
図１２において、図１０の場合と異なる構成は、組成変化膜ＰＶＬは、樹脂基板ＳＵＢ側からたとえば４層からなる組成調整膜（ＰＶＬａ、ＰＶＬｂ、ＰＶＬｃ、ＰＶＬｄ）の積層体から構成されていることにある。
【００４８】
そして、これら積層体の組成比、引っ張り応力の関係を図１１と対応づけて描いた図１３に示している。図１１の場合と比較して、積層体の組成比、引っ張り応力は段差的に変化しているにすぎないものとなっている。
【００４９】
この場合においても、実施例５の場合と同様の効果を得ることができる。
【実施例７】
【００５０】
図１４は本発明の実施例7を示す説明図である。実施例7は本発明を曲面ディスプレイに適用した例を示す。一般的に曲面ディスプレイは、平面状のフレキシブルディスプレイを作成後に湾曲させることで形成する。しかし、有機フィルム／ゲート絶縁膜界面のような密着性の悪い界面では、湾曲により応力集中が発生する。この応力集中に起因してクラックや剥離が発生するという問題が生じる。
【００５１】
このため、この実施例７では、たとえば応力調整膜ＰＣＬにより、この問題を解決するようにしたものである。図中上段に示すように、平面状態で保持されている樹脂基板ＳＵＢ上に，圧縮応力の応力調整膜ＰＣＬを成膜した場合、図中中段に示すように、下側に凸状に湾曲するようになる。この曲面状態の曲率は応力調整膜ＰＣＬの圧縮応力に依存する。応力調整膜ＰＣＬには曲面ディスプレイとして使用する際の任意の曲率になるような圧縮応力の膜を用いる。これにより、樹脂基板／ゲート絶縁膜の界面では応力が最も緩和された状態となる。その後、応力調整膜の上に表示層ＤＰＬを形成する。以上により、図中下段に示すように、任意の曲面ディスプレイとして湾曲させて使用する際に樹脂基板／ゲート絶縁膜界面のような密着性の悪い界面での応力集中を抑制することができ，クラックや剥離を防止することが可能となる。
【実施例８】
【００５２】
上述した実施例は、それぞれ、樹脂基板ＳＵＢの表面に形成される無機膜（第２無機膜）の剥がれ等を回避させるため、樹脂基板ＳＵＢと第２無機膜との間に、第１無機膜（応力緩和膜）を形成するようにしたものである。しかし、第１無機膜と第２無機膜の順次積層体は、たとえばガラス基板上に形成された樹脂層の上面に形成するようにしてもよい。このようにした場合でも、樹脂層の上面に形成される第２無機膜の剥がれ等を第１無機膜によって回避できるからである。すなわち、本発明における第１無機膜と第２無機膜の順次積層体は、樹脂基板上であっても、樹脂層上であってもよい。
【００５３】
以上、本発明を実施例を用いて説明してきたが、これまでの各実施例で説明した構成はあくまで一例であり、本発明は、技術思想を逸脱しない範囲内で適宜変更が可能である。また、それぞれの実施例で説明した構成は、互いに矛盾しない限り、組み合わせて用いてもよい。
【符号の説明】
【００５４】
ＳＵＢ……樹脂基板、ＧＴ……ゲート電極、ＧＩ……ゲート絶縁膜、ＡＳ……半導体層（アモルファス）、ＣＮ……コンタクト層、ＤＴ……ドレイン電極、ＳＴ……ソース電極、ＰＡＳ……保護膜、ＴＦＴ……薄膜トランジスタ、ＰＣＬ……応力調整膜、ＩＯ１……第１無機膜、ＩＯ２……第２無機膜、ＰＬ……積層体、ＰＸ……画素電極、ＰＯＬ１……第１偏光板、ＯＲＩ１……第１配向膜、ＬＣ……液晶、ＢＢＬ……反りバランス膜、ＣＦ……カラーフィルタ、ＣＴ……対向電極、ＰＯＬ２……第２偏光板、ＯＲＩ２……第２配向膜、ＴＳＢ……ＴＦＴ基板、ＣＳＢ……フィルタ基板、ＰＳ……半導体層（ポリ）、ＢＬ……バリア層、ＤＤ……ドレイン領域、ＳＤ……ソース領域、ＥＬ……発光層、ＴＭ１……第１電極、ＴＭ２……第２電極、ＥＮＣ……封止層、ＰＶＬ……組成変形層、ＤＰＬ……表示層、ＲＧ……反応ガス、ＶＳ……チャンバ、ＰＤＳ……基板台、ＩＮＣ……誘導コイル、ＷＤ……高周波窓、ＲＦＰ……ＲＦ電源。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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