(57)【要約】【課題】  本発明は、表示装置の特性を劣化させる原因である、封止領域より侵入する水分や酸素を遮断する構造を有する信頼性の高い表示装置と、その作製方法を提供する。【解決手段】  本発明は、一対の基板間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、表示部は、一方の基板に形成した絶縁層上に形成され、一対の基板は、表示部の外周を囲んで、絶縁層上に形成されたシール材により固着され、絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成され、外周は第１の領域と第２の領域を有し、第１の領域における絶縁層は保護膜により被覆された開口部を有し、かつシール材は開口部及び保護膜に接して形成され、第２の領域における絶縁層の外端部は、保護膜またはシール材により被覆されていることを特徴とする表示装置及び表示装置の作製方法である。【選択図】  図１
2005038842.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の基板間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、
前記表示部は、一方の基板に形成した絶縁層上に形成され、
前記一対の基板は、前記表示部の外周を囲んで、前記絶縁層上に形成されたシール材により固着され、
前記絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成され、
前記外周は第１の領域と第２の領域を有し、
前記第１の領域における前記絶縁層は保護膜により被覆された開口部を有し、かつ前記シール材は前記開口部及び前記保護膜に接して形成され、
前記第２の領域における前記絶縁層の外端部は、前記保護膜またはシール材により被覆されていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
一対の基板間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、
前記表示部は、一方の基板に形成した絶縁層上に形成され、
前記一対の基板は、前記表示部の外周を囲んで、前記絶縁層上に形成されたシール材により固着され、
前記絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成され、
前記外周は第１の領域と第２の領域を有し、
前記第１の領域における前記絶縁層は、保護膜により被覆された複数の凹凸部を有し、かつ前記シール材は前記凹凸部及び前記保護膜に接して形成され、
前記第２の領域における前記絶縁層の外端部は、前記保護膜またはシール材により被覆されていることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
第１基板と第２基板との間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、
前記表示部は、前記第１基板に形成した絶縁層上に形成され、
前記第１基板と前記第２基板とは、前記表示部の外周を囲んで、前記絶縁層上に形成されたシール材により固着され、
前記絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成され、
前記外周は第１の領域と第２の領域を有し、
前記第１の領域における前記絶縁層及び前記第２基板は、複数の凹凸部を有し、前記絶縁層の複数の凹凸部は保護膜により被覆され、前記第１の領域において前記シール材は前記保護膜により被覆された前記絶縁層の複数の凹凸部、及び前記第２基板の複数の凹凸部に接して形成され、
前記第２の領域における前記絶縁層の外端部は、前記保護膜またはシール材により被覆されていることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
第１基板と第２基板との間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、
前記表示部は、前記第１基板に形成した絶縁層上に形成され、
前記第１基板と前記第２基板とは、前記表示部の外周を囲んで、前記絶縁層上に形成されたシール材により固着され、
前記絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成され、
前記外周は第１の領域と第２の領域を有し、
前記絶縁層及び前記第２基板は保護膜により被覆された複数の凹凸部を有し、
前記第１の領域の前記シール材は前記絶縁層及び前記第２基板の複数の凹凸部及び前記保護膜に接して形成され、
前記第２の領域における前記絶縁層の外端部は、前記保護膜またはシール材により被覆されていることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項において、
前記第１の領域における前記絶縁層の外端部は、前記保護膜またはシール材により被覆されていることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項において、前記保護膜は導電性薄膜または絶縁性薄膜から選ばれた一種、または複数種からなることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項６において、前記導電性薄膜はＡｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、ＷもしくはＳｉの元素から選ばれた一種、または複数種からなることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７において、前記絶縁性薄膜は窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、または窒素含有炭素膜から選ばれた一種、または複数種からなることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項において、前記有機樹脂材料はアクリル、ポリアミド、ポリイミド、またはアルキル基を含む酸化珪素から選ばれた一種、または複数種からなることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
一対の基板間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、
前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、
前記一対の基板を、前記表示部の外周を囲んで前記絶縁層上に形成したシール材により固着し、
前記絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成し、
前記外周は第１の領域と第２の領域を有し、
前記第１の領域における前記絶縁層に保護膜により被覆した開口部を形成し、かつ前記シール材を前記開口部及び前記保護膜に接して形成し、
前記第２の領域における前記絶縁層の外端部を、前記保護膜またはシール材により被覆することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１１】
一対の基板間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、
前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上にし、
前記一対の基板を、前記表示部の外周を囲んで前記絶縁層上に形成したシール材により固着し、
前記絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成し、
前記外周は第１の領域と第２の領域を有し、
前記第１の領域における前記絶縁層に、保護膜により被覆した複数の凹凸部を形成し、かつ前記シール材を前記凹凸部及び前記保護膜に接して形成し、
前記第２の領域における前記絶縁層の外端部を、前記保護膜またはシール材により被覆することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１２】
第１基板と第２基板との間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成した表示部を有し、
前記表示部を、前記第１基板に形成した絶縁層上に形成し、
前記第１基板と前記第２基板とを、前記表示部の外周を囲んで前記絶縁層上に形成したシール材により固着し、
前記絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成し、
前記第１の領域における前記絶縁層及び前記第２基板に、複数の凹凸部を  形成し、前記絶縁層の複数の凹凸部を保護膜により被覆し、
前記第１の領域において前記シール材を前記保護膜により被覆した前記絶  縁層の複数の凹凸部、及び前記第２基板の複数の凹凸部に接して形成し、
前記第２の領域における前記絶縁層の外端部を、前記保護膜またはシール材によりすることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１３】
第１基板と第２基板との間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成した表示部を有し、
前記表示部を、前記第１基板に形成した絶縁層上に形成し、
前記第１基板と前記第２基板とを、前記表示部の外周を囲んで前記絶縁層上に形成したシール材により固着し、
前記絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成し、
前記外周は第１の領域と第２の領域を有し、
前記絶縁層及び前記第２基板に、保護膜により被覆した複数の凹凸部を形成し、
前記第１の領域の前記シール材を、前記絶縁層及び前記第２基板の複数の凹凸部及び前記保護膜に接して形成し、
前記第２の領域における前記絶縁層の外端部を、前記保護膜またはシール材により被覆することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１４】
請求項１０乃至１３のいずれか一項において、
前記第１の領域における前記絶縁層の外端部を、前記保護膜または前記シール材により被覆することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４のいずれか一項において、前記保護膜は導電性薄膜または絶縁性薄膜から選ばれた一種、または複数種からなることを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１６】
請求項１５において、前記導電性薄膜はＡｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、ＷもしくはＳｉの元素から選ばれた一種、または複数種から形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１７】
請求項１５または請求項１６において、前記絶縁性薄膜は窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜、または窒素含有炭素膜から選ばれた一種、または複数種から形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【請求項１８】
請求項１０乃至１７のいずれか一項において、前記有機樹脂材料はアクリル、ポリアミド、ポリイミド、またはアルキル基を含む酸化珪素から選ばれた一種、または複数種から形成することを特徴とする表示装置の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極間に発光性材料を挟んだ素子（以下、発光素子という）を有する表示装置（以下、表示装置という）及びその作製方法に関する。特に、ＥＬ(エレクトロルミネッセンス：Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ)が得られる発光性材料を用いた表示装置の封止構造及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光性材料のＥＬ現象を利用した発光素子（以下、ＥＬ素子という）を用いた表示装置（ＥＬ表示装置）の開発が進んでいる。ＥＬ表示装置は発光素子自体に発光能力があるため、液晶ディスプレイのようなバックライトが不要である、またさらに視野角が広い、コントラストが高いなどの利点を備えている。
【０００３】
ＥＬ素子は、一対の電極間に有機化合物層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入された正孔が有機化合物層中の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。
【０００４】
また、ＥＬ素子に用いられる発光性材料には無機発光材料と有機発光材料とがあるが、駆動電圧が低い有機発光材料が注目されている。
【０００５】
しかし、ＥＬ素子に有機材料を用いた有機ＥＬ素子は、一定期間駆動すると、発光輝度、発光の均一性等の発光特性が初期に比べて著しく劣化するという問題がある。この信頼性の低さは実用化の用途が限られている要因である。
【０００６】
信頼性を悪化させる要因の一つに、外部から有機ＥＬ素子に侵入する水分や酸素などがあげられる。
【０００７】
ＥＬ素子を用いたＥＬ表示装置（パネル）においては、内部に侵入する水分は、深刻な信頼性低下を招いており、ダークスポットやシュリンク、発光表示装置周辺部からの輝度劣化を引き起こす。ダークスポットは発光輝度が部分的に低下（発光しなくなるものも含む）する現象であり、上部電極に穴が開いた場合などに発生する。またシュリンクとは、画素の端（エッジ）から輝度が劣化する現象である。
【０００８】
上記のようなＥＬ素子の劣化を防ぐ構造を有する表示装置の開発がなされている。ＥＬ素子を気密性容器に収納し、さらに密閉空間中に、乾燥剤をもうける方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９-１４８０６６号公報
【０００９】
また、ＥＬ素子の形成された絶縁体の上にシール材を形成し、シール材を用いてカバー材およびシール材で囲まれた密閉空間を樹脂などから成る充填材で充填し、外部から遮断する方法もある（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献２】特開平１３-２０３０７６号公報
【００１０】
図５に、特許文献２に記載のＥＬ表示装置の上面図を示す。点線で示された４０１はソース側駆動回路、４０２はゲート側駆動回路、４０３は画素部、４０９はＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）である。また、４０４はカバー材、４０５は第１のシール材、４０６は第２のシール材である。図５のような従来のＥＬ表示装置の断面図を図６に示す（第２のシール材４０６は図示しない）。図６において、８００は基板、８０１は電極、８１１は画素電極、８１２は絶縁物、８１３は発光層、８１４は陰極、８１５は発光素子である。図６で示すように、封止領域において、シール材８１７によりＥＬ素子を内部に封入している。
【００１１】
上記特許文献１および特許文献２は、このように図６における封止領域において、シール材によりＥＬ素子と外部の水分とを遮断している。
【００１２】
特許文献１のようにＥＬ素子を気密性容器に収納する構造であると、容器の大きさだけ、ＥＬ表示装置が大型化してしまう。ＥＬ表示装置は大型化するが、発光部分の大きさは変わらない。これでは、せっかくのＥＬ表示装置のバックライト不要という薄型化の利点が生かされない。
【００１３】
特許文献２でも、やはり封止領域において、シール材を基板に塗布し、密閉空間を作製しているため、ＥＬ表示装置の大型化はまぬがれない。
【００１４】
上記のように、封止領域が広いと、発光しない部分が増加してしまい、同面積の発光部分を得るには表示装置も大型化しなければならなくなる。
【００１５】
このような問題を鑑みて、封止領域を、なるべく狭くした狭額縁の表示装置も開発されている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献３】特開２００２−３２９５７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記特許文献３においては、封止に用いられるシールパターンを、凹部を有する基板の上に形成する。狭額縁化のために封止領域におけるシールパターンの幅を狭くしても、シールパターンと基板との接触する表面積が大きいので、接着の強度の減少を抑えることができる。
【００１７】
しかし、特許文献３においても、封止領域において、基板上にシール材を塗布することは同じなので、狭額縁化には限界がある。
【００１８】
シール材を基板の上でなく、層間膜や保護膜などの膜の上に直接塗布し、シール材塗布のための封止領域を無くすという方法がある。このようなＥＬ表示装置を図７に、端部である封止領域の端（エッジ）部分Ｃ−Ｃ'を拡大したものを図１４に示す。
【００１９】
図１４のように表示装置端部では、基板５０上に第１の被膜５３、第２の被膜５４、第３被膜５５及び第４の被膜５６が積層され、それらの膜の上にシール材５２が塗布されている。この構造だと、封止領域を小さくすることができる。第１の被膜５３、第２の被膜５４、第３被膜５５及び第４の被膜５６は下地膜、ゲート絶縁膜、保護膜、層間膜、または導電膜などである。
【００２０】
しかし、図１４のように封止のためのシール材が積層された膜の上にある場合、積層されているすべての膜が表示装置外部の外気と直接接することになる。このため、表示装置外部の水や酸素は、積層されている膜を通って表示装置内に侵入する。さらに層間膜としてアクリルなどのような透湿性の高い材料を用いる場合、侵入する水や酸素はより増加してしまう。
【００２１】
この層間膜のアクリルやアクリルの上下界面から、アクリルを通り道として水分や酸素が侵入する。侵入した水分や酸素はコンタクトホールに存在するソース、ドレイン電極の成膜性の悪さから生じる断線部分などを経由し、最終的にＥＬ素子にまで達する。これらは、ＥＬ表示装置の内部およびＥＬ素子の汚染し、電気特性の劣化、ダークスポットやシュリンクなど様々な劣化を引き起こす。
【００２２】
よって、本発明は、ＥＬ表示装置の大型化することなく、ＥＬ素子の特性を劣化させる原因である侵入する水分や酸素を遮断し、信頼性の高いＥＬ表示装置と、その作製方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明において、表示装置内へ侵入する汚染物質を遮断し、表示素子を保護し、劣化を防止する機能を持つ膜のことを保護膜と記す。
【００２４】
本発明の表示装置の一は、一対の基板間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、表示部は、一方の基板に形成した絶縁層上に形成され、一対の基板は、表示部の外周を囲んで、絶縁層上に形成されたシール材により固着され、絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成され、外周は第１の領域と第２の領域を有し、第１の領域における絶縁層は保護膜により被覆された開口部を有し、かつシール材は開口部及び保護膜に接して形成され、第２の領域における絶縁層の外端部は、保護膜またはシール材により被覆されている。
【００２５】
本発明の表示装置の一は、一対の基板間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、表示部は、一方の基板に形成した絶縁層上に形成され、一対の基板は、表示部の外周を囲んで、絶縁層上に形成されたシール材により固着され、絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成され、外周は第１の領域と第２の領域を有し、第１の領域における絶縁層は、保護膜により被覆された複数の凹凸部を有し、かつシール材は凹凸部及び保護膜に接して形成され、第２の領域における絶縁層の外端部は、保護膜またはシール材により被覆されている。
【００２６】
本発明の表示装置の一は、第１基板と第２基板との間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、表示部は、第１基板に形成した絶縁層上に形成され、第１基板と第２基板とは、表示部の外周を囲んで、絶縁層上に形成されたシール材により固着され、絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成され、外周は第１の領域と第２の領域を有し、第１の領域における絶縁層及び第２基板は、複数の凹凸部を有し、絶縁層の複数の凹凸部は保護膜により被覆され、第１の領域においてシール材は保護膜により被覆された絶縁層の複数の凹凸部、及び第２基板の複数の凹凸部に接して形成され、第２の領域における絶縁層の外端部は、保護膜またはシール材により被覆されている。
【００２７】
本発明の表示装置の一は、第１基板と第２基板との間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、表示部は、第１基板に形成した絶縁層上に形成され、第１基板と第２基板とは、表示部の外周を囲んで、絶縁層上に形成されたシール材により固着され、絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成され、外周は第１の領域と第２の領域を有し、絶縁層及び第２基板は保護膜により被覆された複数の凹凸部を有し、第１の領域のシール材は絶縁層及び第２基板の複数の凹凸部及び保護膜に接して形成され、第２の領域における絶縁層の外端部は、保護膜またはシール材により被覆されている。
【００２８】
絶縁層を有する第１基板と第２基板の凹凸がかみ合うように接着されているため、挟まれたシール材は凹凸部の隙間に圧着され広がって接着する。よって、シール材からわずかな水分及び酸素が侵入してくることがあっても、水分は凹凸部による曲がりくねった長い距離を進まねばならず、より表示装置内部に侵入することが困難になる。よって、汚染物質の遮断効果がより向上し、信頼性の高い表示装置を得ることができる。
【００２９】
上記構造において、第１の領域における絶縁層の外端部も、保護膜またはシール材により被覆されていてもよい。絶縁層の外端部も被覆すると、絶縁層は外部の大気に曝されないので、より汚染物質の遮断効果は向上する。また、外端部をシール材で被覆してもよいが、狭額縁化の効果を損なわない程度の膜厚、幅で被覆する方が望ましい。
【００３０】
上記構成において、保護膜は導電性薄膜、絶縁性薄膜から選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いてもよい。導電性薄膜としてはＡｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、ＷもしくはＳｉの元素から選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いてもよい。絶縁性薄膜としては窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮ）、シロキサン系ポリマーから選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いてもよい。
【００３１】
上記構成において、有機樹脂材料はアクリル、ポリアミドまたはポリイミド、レジスト、ベンゾシクロブテン、シロキサンポリマーから選ばれた一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。シロキサンポリマーとは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成され、置換基に水素、フッ素、アルキル基、または芳香族炭化水素のうち少なくとも１種を有する材料であり、その塗布、焼成し、形成した後の膜は、アルキル基を含む酸化珪素膜（ＳｉＯｘ）と呼べる。
【００３２】
本発明の表示装置の作製方法の一は、一対の基板間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、一対の基板を、表示部の外周を囲んで絶縁層上に形成したシール材により固着し、絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成し、外周は第１の領域と第２の領域を有し、第１の領域における絶縁層に保護膜により被覆した開口部を形成し、かつシール材を開口部及び保護膜に接して形成し、第２の領域における絶縁層の外端部を、保護膜またはシール材により被覆する。
【００３３】
本発明の表示装置の作製方法の一は、一対の基板間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成された表示部を有し、表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上にし、一対の基板を、表示部の外周を囲んで絶縁層上に形成したシール材により固着し、絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成し、外周は第１の領域と第２の領域を有し、第１の領域における絶縁層に、保護膜により被覆した複数の凹凸部を形成し、かつシール材を凹凸部及び保護膜に接して形成し、第２の領域における絶縁層の外端部を、保護膜またはシール材により被覆する。
【００３４】
本発明の表示装置の作製方法の一は、第１基板と第２基板との間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成した表示部を有し、表示部を、第１基板に形成した絶縁層上に形成し、第１基板と第２基板とを、表示部の外周を囲んで絶縁層上に形成したシール材により固着し、絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成し、第１の領域における絶縁層及び第２基板に、複数の凹凸部を形成し、絶縁層の複数の凹凸部を保護膜により被覆し、第１の領域においてシール材を保護膜により被覆した絶縁層の複数の凹凸部、及び第２基板の複数の凹凸部に接して形成し、第２の領域における絶縁層の外端部を、保護膜またはシール材により被覆する。
【００３５】
本発明の表示装置の作製方法の一は、第１基板と第２基板との間に有機発光材料を用いた発光素子を配列して形成した表示部を有し、表示部を、第１基板に形成した絶縁層上に形成し、第１基板と第２基板とを、表示部の外周を囲んで絶縁層上に形成したシール材により固着し、絶縁層の少なくとも一層は、有機樹脂材料で形成し、外周は第１の領域と第２の領域を有し、絶縁層及び第２基板に、保護膜により被覆した複数の凹凸部を形成し、第１の領域のシール材を、絶縁層及び第２基板の複数の凹凸部及び保護膜に接して形成し、第２の領域における絶縁層の外端部を、保護膜またはシール材により被覆する。
【００３６】
絶縁層を有する第１基板と第２基板の凹凸がかみ合うように接着するため、挟まれたシール材は凹凸部の隙間に圧着され広がって接着する。よって、シール材からわずかな水分及び酸素が侵入してくることがあっても、水分は凹凸部による曲がりくねった長い距離を進まねばならず、より表示装置内部に侵入することが困難になる。よって、汚染物質の遮断効果がより向上し、信頼性の高い表示装置を得ることができる。
【００３７】
上記構成において、シール材の外側に位置する絶縁層の外端部は、保護膜により被覆されていてもよい。絶縁層の外端部も被覆すると、絶縁層は外部の大気に曝されないので、より汚染物質の遮断効果は向上する。また、外端部をシール材で被覆してもよいが、狭額縁化の効果を損なわない程度の膜厚で被覆する方が望ましい。
【００３８】
上記構成において、保護膜は導電性薄膜、絶縁性薄膜から選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いてもよい。導電性薄膜としてはＡｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、ＷもしくはＳｉの元素から選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いてもよい。絶縁性薄膜としては窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮ）、シロキサン系ポリマーから選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いてもよい。
【００３９】
上記構成において、有機樹脂材料はアクリル、ポリアミドまたはポリイミド、レジスト、ベンゾシクロブテン、シロキサンポリマーから選ばれた一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。
【００４０】
本発明により、表示装置の有機樹脂材料を含んだ絶縁層の水分の通り道は遮断される。このため、表示装置外部の水や酸素が、吸湿性のあるような有機材料を含んだ絶縁膜などを通して表示装置内の表示素子まで侵入することを防止することができる。よって、そして水や酸素などが引き起こしていた表示装置の内部の汚染、電気特性の劣化、ダークスポットやシュリンクなど様々な劣化を防止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。また、本発明は表示装置を構成している膜を保護膜として利用することから、工程数を増やすことなく、信頼性の高い表示装置を作製することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の構成を採用することにより、以下に示すような効果を得ることが出来る。
【００４２】
本発明により、表示装置外部の水や酸素が、吸湿性のあるような有機材料を含んだ絶縁膜などを通して表示装置内の表示素子まで侵入することを防止することができる。よって、そして水や酸素などが引き起こしていた表示装置の内部の汚染、電気特性の劣化、ダークスポットやシュリンクなど様々な劣化を防止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【００４３】
また、本発明は表示装置を構成している膜と同じ材料の膜を同時に形成し、保護膜として利用することから、工程数を増やすことなく、信頼性の高い表示装置を作製することができる。
【００４４】
以上のようにして作製される表示装置は表示装置端部の封止領域において、汚染物質を遮断する構造を有していることから、表示装置の動作特性や信頼性は十分なものとなり得る。そして、本発明の表示装置を用いた電子機器も高い信頼性を有することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
【００４６】
［実施の形態１］
本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００４７】
図１７は、本発明における表示装置の上面図である。図１７における表示装置の端部Ａ−Ａ'を図１に示す。図１においては、有機樹脂材料を含む絶縁層１２に開口部を設け、その開口部を保護膜１４で覆っている。そしてその保護膜１４の上に、開口部によって生じた凹部を埋めるようにシール材１３が塗布され、凹部を有する基板１０と対向基板１１とを接着（固着）している。本実施の形態において保護膜１４は、配線と同じ材料で、同工程で形成される。
【００４８】
本実施の形態では、有機樹脂材料を含む絶縁層のみに開口部を設けたが、その他ゲート絶縁膜や層間膜が積層された絶縁層に開口部を設けて、保護膜で覆い、シール材を形成してもよい。もちろん絶縁層を形成している積層膜に導電膜を含んでいてもよく、本発明では有機樹脂材料を含むという意味で絶縁層という呼び方をする。絶縁層の上に有機発光性材料を用いた表示素子が形成されている。
【００４９】
この保護膜によって、汚染物質の通り道となりうる有機樹脂材料を含む絶縁層は表示装置内で、分断される。このため、表示装置内の絶縁層の外端部が大気に曝され、層間膜や膜と膜の隙間から表示装置外部の水や酸素が、表示装置内に侵入したとしても、シール材と保護膜によって遮断され、表示装置内部に侵入することができない。従って、水や酸素などが引き起こしていた表示装置の内部の汚染、電気特性の劣化、ダークスポットやシュリンクなど様々な劣化を防止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。また、表示装置を構成している膜と同じ材料で同時に保護膜を形成するので、工程数を増やすことなく作製する表示装置の信頼性を向上させることができる。
【００５０】
保護膜は導電性薄膜、絶縁性薄膜から選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いてもよい。導電性薄膜としてはＡｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、ＷもしくはＳｉの元素から選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いてもよい。絶縁性薄膜としては窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮ）、シロキサン系ポリマーから選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いることができる。
【００５１】
絶縁層は、無機材料（酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など）、感光性または非感光性の有機樹脂材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト、ベンゾシクロブテン、シロキサンポリマーなど）の一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。シロキサンポリマーとしてはシロキサン系材料を出発材料として形成された珪素、酸素、水素からなる化合物のうちＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む無機シロキサン、珪素上の水素がメチルやフェニルのような有機基によって置換された有機シロキサン系の絶縁材料で形成することができる。
【００５２】
また、絶縁層に設ける開口部は、複数設けてもよく、保護膜とシール材で全ての開口部を覆っても一部分だけ覆ってもよい。また、開口部は表示装置内部において、どの部分で設けてもよい。
【００５３】
また、本実施の形態の図１では開口部をガラス基板に達するように形成しているが、本発明の構造はこれに限定されない。つまり、吸湿性のあるような有機材料を含む絶縁膜を保護膜で覆い、その凹部をシール材で埋めて密閉できればよいので、窒化珪素膜など緻密な構造を有する膜に達するまで開口部を形成してもよい。
【００５４】
また、図３のように、保護膜を第１の保護膜３４、第２の保護膜３５のように、１層だけでなく、２層以上設けてもよい。図３において、基板３０はシール材３３によって対向基板３１と固着され、基板３０上の絶縁層３２は、保護膜３４、保護膜３５によって分断されている。よって絶縁表示装置内部でのショートなどを避けるように、マスク等で保護膜の被膜場所を設計する必要がある。このように積層して遮断すると、単層からなる保護膜よりさらに汚染物質の遮断効果があがる。
【００５５】
また、開口部の形状は、覆われる傾斜面がなだらかであることが望ましい。開口部の膜の傾斜面は膜表面があれていると、その表面を覆う保護膜にもその形状が影響し、膜厚が薄いところでは、破壊が生じる。破壊された膜では汚染物質を十分に遮断することができず、本発明の効果が減少してしまう。よって、開口部の表面の平坦性がよいほうが、重ねて形成される保護膜のカバレッジがよく、より本発明の効果は向上する。  従って、開口部を設ける膜に感光性材料を用いてウェットエッチングを行うことは、膜表面の荒れが少なく、平坦性がよくなるので好ましい。
【００５６】
以上のように、表示装置を狭額縁化をし、なおかつ劣化の原因となる汚染物質を遮断した信頼性の高い表示装置を得ることができる。
【００５７】
［実施の形態２］
本発明の実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００５８】
図１７は、本発明における表示装置の上面図である。図１７における表示装置の端部Ａ−Ａ'を図２に示す。図２においては、有機樹脂材料を含む絶縁層２２には、複数の開口部が設けられており、凹凸部を有している。複数の開口部は保護膜２４で覆われている。本実施の形態では、張り合わされる対向基板２１にも基板２０側に向かって凹凸部が設けられている。お互いの凹凸部がかみ合うように、対向基板２１と基板２０はシール材２３によって接着（固着）されている。
【００５９】
絶縁層を有する基板２０と対向基板２１の凹凸がかみ合うように接着されているため、挟まれたシール材は凹凸部の隙間に圧着され広がって接着している。よって、シール材からわずかな水分及び酸素が侵入してくることがあっても、水分は凹凸部による曲がりくねった長い距離を進まねばならず、より表示装置内部に侵入することが困難になる。よって、汚染物質の遮断効果がより向上し、信頼性の高い表示装置を得ることができる。本実施の形態において保護膜は、配線と同じ材料で、同工程で形成される。
【００６０】
絶縁層を有する基板２０及び対向基板２１に設けられる凹凸部の数は限定されない。また、凹凸部のかみ合わせ方も、本実施の形態に限定されず、凹部同士、凸部同士の向き合わせでもよいし、ずらして向き合わせてもよい。
【００６１】
対向基板２１の凹凸部は、基板を加工して、形成してもよいし、対向基板２１上に凹凸部を有するように膜を形成してもよい。凹凸部の膜の材料は汚染物質を遮断できるような保護膜と同様な物質が好ましい。
【００６２】
保護膜２４は導電性薄膜、絶縁性薄膜から選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いてもよい。導電性薄膜としてはＡｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、ＷもしくはＳｉの元素から選ばれた一種、または複数種からなる合金膜などの膜を用いてもよい。絶縁性薄膜としては窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮ）、シロキサン系ポリマーから選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いることができる。
【００６３】
絶縁層は、無機材料（酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など）、感光性または非感光性の有機樹脂材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト、ベンゾシクロブテン、シロキサンポリマーなど）の一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。
【００６４】
本実施の形態では、有機樹脂材料を含む膜のみに開口部を設けたが、その他ゲート絶縁膜や層間膜が積層された絶縁層に開口部を設けて、保護膜で覆い、シール材を形成してもよい。もちろん絶縁層を形成している積層膜に導電膜を含んでいてもよく、本発明では少なくとも有機樹脂材料を含むという意味で絶縁層という呼び方をする。絶縁層の上に有機発光性材料を用いた表示素子が形成される。
【００６５】
この保護膜によって、汚染物質の通り道となりうる有機樹脂材料を含む絶縁層は表示装置内で、分断される。このため、表示装置内の絶縁層の外端部が大気に曝され、層間膜や膜と膜の隙間から表示装置外部の水や酸素が、表示装置内に侵入したとしても、シール材と保護膜によって遮断され、表示装置内部に侵入することができない。従って、水や酸素などが引き起こしていた表示装置の内部の汚染、電気特性の劣化、ダークスポットやシュリンクなど様々な劣化を防止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。また、表示装置を構成している膜と同じ材料で同時に保護膜を形成するので、工程数を増やすことなく作製する表示装置の信頼性を向上させることができる。
【００６６】
また絶縁層に用いる有機樹脂材料は、アクリル、ポリアミドまたはポリイミドなどを用いることができ、材料に限定されない。
【００６７】
また、絶縁層に設ける開口部は、複数設けてもよく、保護膜とシール材で全ての開口部を覆っても一部分だけ覆ってもよい。また、開口部は表示装置内部において、どの部分で設けてもよい。
【００６８】
また、本実施の形態の図２では開口部をガラス基板に達するように形成しているが、本発明の構造はこれに限定されない。つまり、吸湿性のあるような有機材料を含む絶縁膜を保護膜で覆い、その凹部をシール材で埋めて密閉できればよいので、窒化珪素膜など緻密な構造を有する膜に達するまで開口部を形成してもよい。
【００６９】
また、図４のように、保護膜を１層だけでなく、２層以上設けてもよい。図４において、基板４０はシール材４３によって対向基板４１と固着され、基板４０上の絶縁層４２は、保護膜４４、保護膜４５によって分断されている。その時、導電性のある膜で覆うときは、表示装置内部でのショートなどを避けるように、マスク等で保護膜の被膜場所を設計する必要がある。このように積層して遮断すると、保護膜単層よりさらに汚染物質の遮断効果があがる。
【００７０】
また、開口部の形状は、覆われる傾斜面がなだらかであることが望ましい。開口部の膜の傾斜面は膜表面があれていると、その表面を覆う保護膜にもその形状が影響し、膜厚が薄いところでは、破壊が生じる。破壊された膜では汚染物質を十分に遮断することができず、本発明の効果が減少してしまう。よって、開口部の表面の平坦性がよいほうが、重ねて形成される保護膜のカバレッジがよく、より本発明の効果は向上する。  従って、開口部を設ける膜に感光性材料を用いてウェットエッチングを行うことは、膜表面の荒れが少なく、平坦性がよくなるので好ましい。
【００７１】
以上のように、表示装置を狭額縁化し、なおかつ劣化の原因となる汚染物質を遮断した信頼性の高い表示装置を得ることができる。
【実施例１】
【００７２】
本実施例では、本発明を用いた両面出射構造の表示装置の作製例について説明する。本発明において、表示装置とは、基板上に形成された発光素子を該基板とカバー材の間に封入した表示用パネルおよび該表示用パネルにＴＦＴを備えた表示用モジュールを総称したものである。なお、発光素子は、ＥＬが得られる有機化合物を含む層（発光層）と陽極層と、陰極層とを有する。また、有機化合物におけるルミネッセンスには、一重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（蛍光）と三重項励起状態から基底状態に戻る際の発光（リン光）がある。本発明に用いることのできるＥＬ材料は、一重項励起もしくは三重項励起、もしくは両者の励起を経由して発光するすべての発光性材料を含む。
【００７３】
なお、本発明では、発光素子において陽極と陰極の間に形成された全ての層を有機発光層と定義する。有機発光層には具体的に、発光層、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層等が含まれる。基本的に発光素子は、陽極層、発光層、陰極層が順に積層された構造を有しており、この構造に加えて、陽極層、正孔注入層、発光層、陰極層や、陽極層、正孔注入層、発光層、電子輸送層、陰極層等の順に積層した構造を有していることもある。
【００７４】
絶縁表面を有する基板３００の上に下地膜３０１として、プラズマＣＶＤ法により酸化窒化珪素膜１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）ｎｍを形成し、酸化窒化珪素膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０ｎｍ）積層する。本実施例ではプラズマＣＶＤ法により酸化窒化珪素膜を５０ｎｍ、酸化窒化珪素膜を１００ｎｍ形成する。基板３００としてはガラス基板、石英基板やシリコン基板、金属基板またはステンレス基板の表面に絶縁膜を形成したものを用いて良い。また、本実施例の処理温度に耐えうる耐熱性が有するプラスチック基板を用いてもよいし、可撓性基板を用いても良い。また、下地膜として２層構造を用いてもよいし、下地（絶縁）膜の単層膜又は２層以上積層させた構造を用いてもよい。
【００７５】
次いで、下地膜上に半導体膜を形成する。半導体膜は２５〜２００ｎｍ（好ましくは３０〜１５０ｎｍ）の厚さで公知の手段（スパッタ法、ＬＰＣＶＤ法、またはプラズマＣＶＤ法等）により成膜すればよい。半導体膜の材料に限定はないが、好ましくはシリコン又はシリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）合金などで形成すると良い。
【００７６】
本実施例では半導体膜として、プラズマＣＶＤ法により非晶質珪素膜を５４ｎｍ形成した。本実施例ではこの非晶質珪素膜に結晶化を助長する金属元素を用いた熱結晶化法およびレーザ結晶化法を行うが、あるいは、非晶質珪素膜に金属元素を導入せず、窒素雰囲気下５００℃で１時間加熱することによって非晶質珪素膜の含有水素濃度を１×１０20ａｔｏｍｓ／ｃｍ3以下にまで放出させ、レーザ結晶化を行ってもよい。これは水素を多く含んだ非晶質珪素膜にレーザ光を照射すると膜が破壊されてしまうからである。
【００７７】
金属元素としてニッケルを用い、溶液塗布法により非晶質珪素膜上に導入する。非晶質珪素膜への金属元素の導入の仕方としては、当該金属元素を非晶質珪素膜の表面又はその内部に存在させ得る手法であれば特に限定はなく、例えばスパッタ法、ＣＶＤ法、プラズマ処理法（プラズマＣＶＤ法も含む）、吸着法、金属塩の溶液を塗布する方法を使用することができる。このうち溶液を用いる方法は簡便であり、金属元素の濃度調整が容易であるという点で有用である。また、このとき非晶質半導体膜の表面の濡れ性を改善し、非晶質珪素膜の表面全体に水溶液を行き渡らせるため、酸素雰囲気中でのＵＶ光の照射、熱酸化法、ヒドロキシラジカルを含むオゾン水又は過酸化水素による処理等により、酸化膜を成膜することが望ましい。
【００７８】
その後５００〜５５０℃で４〜２０時間かけて熱処理を行い、非晶質珪素膜を結晶化する。本実施例では金属元素としてニッケルを用い、溶液塗布法により金属含有層を形成し非晶質珪素膜上に導入した後、５５０℃で４時間の熱処理を行って第１の結晶性珪素膜を得た。
【００７９】
次に第１の結晶性珪素膜にレーザ光を照射し結晶化を助長し、第２の結晶性珪素膜を得る。レーザ結晶化法は、レーザ光を半導体膜に照射する。用いるレーザは、連続発振の固体レーザまたは気体レーザまたは金属レーザが望ましい。なお、固体レーザとしては連続発振のＹＡＧレーザ、ＹＶＯ4レーザ、ＹＬＦレーザ、ＹＡｌＯ3レーザ、ガラスレーザ、ルビーレーザ、アレキサンドライドレーザ、Ｔｉ：サファイアレーザ等があり、気体レーザとしては連続発振のＡｒレーザ、Ｋｒレーザ、ＣＯ2レーザ等があり、金属レーザとしては連続発振のヘリウムカドミウムレーザ、銅蒸気レーザ、金蒸気レーザが挙げられる。また、連続発光のエキシマレーザも適用できる。レーザビームは非線形光学素子により高調波に変換されていてもよい。非線形光学素子に使われる結晶は、例えばLBOやBBOやKDP、KTPやKB5、CLBOと呼ばれるものを使うと変換効率の点で優れている。これらの非線形光学素子をレーザの共振器の中に入れることで、変換効率を大幅に上げることができる。高調波のレーザには、一般にNd、Yb、Crなどがドープされており、これが励起しレーザが発振する。ドーパントの種類は適宜実施者が選択すればよい。
【００８０】
半導体膜を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製されるアモルファス半導体（以下「ＡＳ」ともいう。）、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう。）半導体などを用いることができる。
【００８１】
ＳＡＳは、非晶質と結晶構造（単結晶、多結晶を含む）の中間的な構造を有し、自由エネルギー的に安定な第３の状態を有する半導体であって、短距離秩序を持ち格子歪みを有する結晶質な領域を含んでいる。少なくとも膜中の一部の領域には、０．５〜２０ｎｍの結晶領域を観測することが出来、珪素を主成分とする場合にはラマンスペクトルが５２０ｃｍ-1よりも低波数側にシフトしている。Ｘ線回折では珪素結晶格子に由来するとされる（１１１）、（２２０）の回折ピークが観測される。未結合手（ダングリングボンド）の中和剤として水素またはハロゲンを少なくとも１原子％またはそれ以上含ませている。ＳＡＳは、珪化物気体をグロー放電分解（プラズマＣＶＤ）して形成する。珪化物気体としては、ＳｉＨ4、その他にもＳｉ2Ｈ6、ＳｉＨ2Ｃｌ2、ＳｉＨＣｌ3、ＳｉＣｌ4、ＳｉＦ4などを用いることが可能である。またＧｅＦ4を混合させても良い。この珪化物気体をＨ2、又は、Ｈ2とＨｅ、Ａｒ、Ｋｒ、Ｎｅから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈しても良い。希釈率は２〜１０００倍の範囲。圧力は概略０．１Ｐａ〜１３３Ｐａの範囲、電源周波数は１ＭＨｚ〜１２０ＭＨｚ、好ましくは１３ＭＨｚ〜６０ＭＨｚ。基板加熱温度は３００℃以下でよい。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は１×１０20cm-1以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は５×１０19/cm3以下、好ましくは１×１０19/cm3以下とする。また、非晶質珪素ゲルマニウム膜、非晶質珪素カーバイト膜などの非晶質構造を有する化合物半導体膜を適用しても良い。
【００８２】
このようにして得られた結晶性半導体膜をフォトリソグラフィ法を用いたパターニング処理により、半導体層３０５〜３０８を形成する。
【００８３】
また、半導体層３０５〜３０８を形成した後、ＴＦＴのしきい値を制御するために微量な不純物元素（ボロンまたはリン）のドーピングを行ってもよい。
【００８４】
次いで、半導体層３０５〜３０８を覆うゲート絶縁膜３０９を形成する。ゲート絶縁膜３０９はプラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを４０〜１５０ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により１１５ｎｍの厚さで酸化窒化珪素膜を形成した。勿論、ゲート絶縁膜は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。
【００８５】
次いで、ゲート絶縁膜上に膜厚２０〜１００nmの第１の導電膜と、膜厚１００〜４００nmの第２の導電膜とを積層して形成する。第１の導電膜及び第２の導電膜はＴａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕから選ばれた元素、又は前記元素を主成分とする合金材料もしくは化合物材料で形成すればよい。また、第１の導電膜及び第２の導電膜としてリン等の不純物元素をドーピングした多結晶シリコン膜に代表される半導体膜や、ＡｇＰｄＣｕ合金を用いてもよい。また、２層構造に限定されず、例えば、膜厚５０nmのタングステン膜、膜厚５００nmのアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜、膜厚３０nmの窒化チタン膜を順次積層した３層構造としてもよい。また、３層構造とする場合、第１の導電膜のタングステンに代えて窒化タングステンを用いてもよいし、第２の導電膜のアルミニウムとシリコンの合金（Ａｌ−Ｓｉ）膜に代えてアルミニウムとチタンの合金膜（Ａｌ−Ｔｉ）を用いてもよいし、第３の導電膜の窒化チタン膜に代えてチタン膜を用いてもよい。また、単層構造であってもよい。なお、本実例では、ゲート絶縁膜３０９上に膜厚３０nmの窒化タンタル膜３１０、膜厚３７０nmのタングステン膜３１１を順次積層して形成した（図８（A））。
【００８６】
次に、フォトリソグラフィ法を用いてレジストからなるマスクを形成し、電極及び配線を形成するための第１のエッチング処理を行う。ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma：誘導結合型プラズマ）エッチング法を用い、エッチング条件（コイル型の電極に印加される電力量、基板側の電極に印加される電力量、基板側の電極温度等）を適宜調節することにより、第１の導電膜及び第２の導電膜を所望のテーパー形状にエッチングすることができる。なお、エッチング用ガスとしては、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4もしくはＣＣｌ4などを代表とする塩素系ガス、ＣＦ4、ＳＦ6もしくはＮＦ3などを代表とするフッ素系ガス又はＯ2を適宜用いることができる。
【００８７】
第１のエッチング処理により第１の導電層と第２の導電層から成る第１の形状の導電層（第１の導電層と第２の導電層）を形成する。
【００８８】
次いで、レジストからなるマスクを除去せずに第２のエッチング処理を行う。ここでは、Ｗ膜を選択的にエッチングする。この時、第２のエッチング処理により第２の導電層３２２ｂ〜３２６ｂを形成する。一方、第１の導電層３２２ａ〜３２６ａは、ほとんどエッチングされず、第２の形状の導電層３２２〜３２６を形成する（図８（Ｂ））。
【００８９】
そして、レジストからなるマスクを除去せずに第１のドーピング処理を行い、半導体層にｎ型を付与する不純物元素を低濃度に添加する。ドーピング処理はイオンドープ法、若しくはイオン注入法で行えば良い。ｎ型を付与する不純物元素として１５族に属する元素、典型的にはリン（Ｐ）または砒素（Ａｓ）を用いるが、ここではリン（Ｐ）を用いる。この場合、第２の形状の導電層３２２〜３２６がｎ型を付与する不純物元素に対するマスクとなり、自己整合的に不純物領域が形成される。不純物領域には１×１０18〜１×１０20／cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加する。
【００９０】
レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスクを形成して第１のドーピング処理よりも高い加速電圧で第２のドーピング処理を行う。ドーピング処理は第２の導電層３２３ｂ、３２６ｂを不純物元素に対するマスクとして用い、第１の導電層のテーパー部の下方の半導体層に不純物元素が添加されるようにドーピングする。続いて、第２のドーピング処理より加速電圧を下げて第３のドーピング処理を行う。第２のドーピング処理および第３のドーピング処理により、第１の導電層と重なる低濃度不純物領域３３５には１×１０18〜５×１０19/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加され、高濃度不純物領域３３４、３３７には１×１０19〜５×１０21/cm3の濃度範囲でｎ型を付与する不純物元素を添加される。
【００９１】
もちろん、適当な加速電圧にすることで、第２のドーピング処理および第３のドーピング処理は１回のドーピング処理で、低濃度不純物領域および高濃度不純物領域を形成することも可能である。
【００９２】
次いで、レジストからなるマスクを除去した後、新たにレジストからなるマスクを形成して第４のドーピング処理を行う。この第４のドーピング処理により、ｐチャネル型ＴＦＴの活性層となる半導体層に一導電型とは逆の導電型を付与する不純物元素が添加された不純物領域３４３、３４４、３４７、３４８を形成する。第２の形状の導電層３２２、３２６を不純物元素に対するマスクとして用い、ｐ型を付与する不純物元素を添加して自己整合的に不純物領域を形成する。本実施例では、不純物領域３４３、３４４、３４７、３４８はジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いたイオンドープ法で形成する。この第４のドーピング処理の際には、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する半導体層はレジストからなるマスクで覆われている。第１乃至３のドーピング処理によって、不純物領域にはそれぞれ異なる濃度でリンが添加されているが、そのいずれの領域においてもｐ型を付与する不純物元素の濃度を１×１０19〜５×１０21atoms/cm3となるようにドーピング処理することにより、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域およびドレイン領域として機能するために何ら問題は生じない。
【００９３】
以上までの工程で、それぞれの半導体層に不純物領域が形成される（図８（Ｃ））。
【００９４】
次いで、レジストからなるマスクを除去してパッシベーション膜として絶縁膜３４９を形成する。この絶縁膜３４９としては、プラズマＣＶＤ法またはスパッタ法を用い、厚さを１００〜２００ｎｍとして珪素を含む絶縁膜で形成する（図８（Ｄ））。勿論、絶縁膜３４９は酸化窒化珪素膜に限定されるものでなく、他の珪素を含む絶縁膜を単層または積層構造として用いても良い。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚１５０ｎｍの窒化酸化珪素膜を形成する。
【００９５】
さらに、窒素雰囲気中で、３００〜５５０℃で１〜１２時間の熱処理を行い、半導体層を水素化する工程を行う。好ましくは、４００〜５００℃で行う。この工程は第１の絶縁膜３４９に含まれる水素により半導体層のダングリングボンドを終端する工程である。本実施例では、４１０℃で１時間熱処理を行う。
【００９６】
絶縁膜３４９は窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素（ＳｉＯＮ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮＯ）または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮ）から選ばれた材料で形成する。
【００９７】
なお、本発明では酸化窒化珪素（ＳｉＯＮ）膜としては、Ｓｉが２５〜３５原子％、酸素が５５〜６５原子％、窒素が１〜２０原子％、水素が０．１〜１０原子％で含まれるものを示し。また、窒化酸化珪素（ＳｉＮＯ）膜としては、Ｓｉが２５〜３５原子％、酸素が１５〜３０原子％、窒素が２０〜３５原子％、水素が１５〜２５原子％で含まれるものを示す。
【００９８】
不純物元素を活性化するために加熱処理、強光の照射、又はレーザ光の照射を行ってもよい。活性化と同時にゲート絶縁膜へのプラズマダメージやゲート絶縁膜と半導体層との界面へのプラズマダメージを回復することができる。
【００９９】
そして絶縁膜３４９の上に有機樹脂材料を含む層間膜３５０を形成する。層間膜３５０は、無機材料（酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など）、感光性または非感光性の有機樹材料（有機樹脂材料）（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト、ベンゾシクロブテン、シロキサンポリマーなど）の一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。また、層間膜として、感光性の光によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、或いは光によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれも使用することができる。本実施例では、感光性の有機樹脂材料であるポジ型の感光性アクリルを用いる。この場合、層間膜の上端部のみに曲率半径（０．２μｍ〜３μｍ）を有する曲面を持たせることが好ましい。この後、層間膜３５０上に窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素（ＳｉＯＮ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮＯ）または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮ）、シロキサン系ポリマーからなるパッシベーション膜を形成してもよい。
【０１００】
層間膜３５０、絶縁膜３４９、ゲート絶縁膜３０９をエッチングし、ソース領域、ドレイン領域に達する開口部を形成する。開口部は、層間膜をエッチングした後、再度マスクを形成するか、エッチングされた層間膜３５０をマスクとして、絶縁膜３４９及びゲート絶縁膜をエッチングし、開口部を形成すればよい。金属膜を形成し、金属膜をエッチングして各不純物領域とそれぞれ電気的に接続するソース電極又はドレイン電極３５２、各配線（図示しない）を形成する。金属膜は、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）もしくはシリコン（Ｓｉ）の元素からなる膜又はこれらの元素を用いた合金膜を用いればよい。なお本実施例では、チタン膜／シリコンーアルミニウム合金膜／チタン膜（Ｔｉ/Ｓｉ−Ａｌ/Ｔｉ）をそれぞれ１００／３５０／１００nmに積層したのち、所望の形状にパターニング及びエッチングしてソース電極又はドレイン電極３５２及び各配線（図示しない）を形成する。
【０１０１】
本実施例では、封止領域において、層間膜３５０を形成後、基板３００に達する開口部１０１８を形成する。開口部１０１８を覆うようにして保護膜１０１９を形成する。本実施例では、保護膜１０１９はソース電極又はドレイン電極３５２と同じ材料を用い、同工程で形成する。
【０１０２】
その後、画素電極３５３を形成する。なお本実施の形態では、透明導電膜を成膜し、所望の形状にエッチングすることで画素電極３５３を形成する（図９（Ｅ））。
【０１０３】
透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いることができる。また、透明導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。画素電極３５３は、上記配線を形成する前に平坦な層間絶縁膜上に形成してもよい。樹脂からなる平坦化膜を用いてＴＦＴによる段差を平坦化することは有効である。後に形成される発光層は非常に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起こす場合がある。従って、発光層をできるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する前に平坦化しておくことが望ましい。
【０１０４】
以上のような工程により、ＴＦＴを備えたアクティブマトリクス基板が完成する。本実施例では画素領域のｎチャネル型ＴＦＴはチャネル形成領域が二つ形成されるダブルゲート構造としているが、チャネル形成領域が一つ形成されるシングルゲート構造もしくは三つ形成されるトリプルゲート構造であっても良い。また、駆動回路部のＴＦＴも、本実施例ではシングルゲート構造としているが、ダブルゲート構造もしくはトリプルゲート構造であっても良い。
【０１０５】
なお、本実施例で示したＴＦＴの作製方法に限らず、トップゲート型（プレーナー型）、ボトムゲート型（逆スタガ型）、あるいはチャネル領域の上下にゲート絶縁膜を介して配置された２つのゲート電極を有する、デュアルゲート型やその他の構造においても適用できる。
【０１０６】
画素電極３５３を形成後、図１０に示すように絶縁物１０１２を形成する。絶縁物１０１２は１００〜４００ｎｍの珪素を含む絶縁膜もしくは有機樹脂膜をパターニングして形成すれば良い。
【０１０７】
なお、絶縁物１０１２は絶縁膜であるため、成膜時における素子の静電破壊には注意が必要である。本実施例では絶縁物１０１２の材料となる絶縁膜中にカーボン粒子や金属粒子を添加して抵抗率を下げ、静電気の発生を抑制する。この際、抵抗率は１×１０6〜１×１０12Ωｍ（好ましくは１×１０8〜１×１０10Ωｍ）となるようにカーボン粒子や金属粒子の添加量を調節すれば良い。
【０１０８】
画素電極３５３の上には発光層１０１３が形成される。なお、図１０では一画素しか図示していないが、本実施例ではＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を作り分けている。また、本実施例では蒸着法により低分子系有機発光材料を形成している。具体的には、正孔注入層として２０ｎｍ厚の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）膜を設け、その上に発光層として７０ｎｍ厚のトリス−８−キノリノラトアルミニウム錯体（Ａｌｑ3）膜を設けた積層構造としている。Ａｌｑ3にキナクリドン、ペリレンもしくはＤＣＭ１といった蛍光色素を添加することで発光色を制御することができる。
【０１０９】
但し、以上の例は発光層として用いることのできる有機発光材料の一例であって、これに限定する必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせて発光層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良い。例えば、本実施例では低分子系有機発光材料を発光層として用いる例を示したが、中分子系有機発光材料や高分子系有機発光材料を用いても良い。なお、本明細書中において、昇華性を有さず、かつ、分子数が２０以下または連鎖する分子の長さが１０μｍ以下の有機発光材料を中分子系有機発光材料とする。また、高分子系有機発光材料を用いる例として、正孔注入層として２０ｎｍのポリチオフェン（ＰＥＤＯＴ）膜をスピン塗布法により設け、その上に発光層として１００ｎｍ程度のパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）膜を設けた積層構造としても良い。なお、ＰＰＶのπ共役系高分子を用いると、赤色から青色まで発光波長を選択できる。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これらの有機発光材料や無機材料は公知の材料を用いることができる。
【０１１０】
次に、発光層１０１３の上には導電膜からなる陰極１０１４が設けられる。陰極としては、仕事関数の小さい材料（Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、またはＣａＮ）を用いればよい。本実施例では、発光が透過するように、陰極１０１４として、膜厚を薄くした金属薄膜（ＭｇＡｇ：膜厚１０ｎｍ）と、膜厚１１０ｎｍの透明導電膜（ＩＴＯ（酸化インジウム酸化スズ合金）、酸化インジウム酸化亜鉛合金、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムなど）との積層を用いる。
【０１１１】
この陰極１０１４まで形成された時点で発光素子１０１５が完成する。なお、発光素子１０１５は、画素電極（陽極）３５３、発光層１０１３及び陰極１０１４で形成される。
【０１１２】
発光素子１０１５を完全に覆うようにしてパッシベーション膜１０２２を設けることは有効である。パッシベーション膜としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素（ＳｉＯＮ）、窒化酸化珪素（ＳｉＮＯ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム（ＡｌＮＯ）または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮ）、シロキサン系ポリマーを含む絶縁膜からなり、該絶縁膜を単層もしくは組み合わせた積層を用いることができる。
【０１１３】
この際、カバレッジの良い膜をパッシベーション膜として用いることが好ましく、炭素膜、特にＤＬＣ膜を用いることは有効である。ＤＬＣ膜は室温から１００℃以下の温度範囲で成膜可能であるため、耐熱性の低い発光層１０１３の上方にも容易に成膜することができる。また、ＤＬＣ膜は酸素に対するブロッキング効果が高く、発光層１０１３の酸化を抑制することが可能である。そのため、この後に続く封止工程を行う間に発光層１０１３が酸化するといった問題を防止できる。
【０１１４】
本実施例では、封止領域において、保護膜１０１９の上に、開口部によって生じた凹部を埋めるようにシール材１０１７が塗布され、基板３００とカバー材１０２１とを接着（固着）している。本実施の形態において保護膜１０１９は、配線と同じ材料で、同工程で形成される。
【０１１５】
シール材１０１７としては特に限定されず、代表的には可視光硬化性、紫外線硬化性または熱硬化性の樹脂を用いるのが好ましい。本実施例では熱硬化性のエポキシ樹脂を用いる。また、本実施例においてカバー材１０２１はガラス基板や石英基板やプラスチック基板（プラスチックフィルムも含む）や可撓性基板の両面に炭素膜（好ましくはＤＬＣ膜またはＣＮ膜）を形成したものを用いる。炭素膜以外にもアルミ膜（ＡｌＯＮ、ＡｌＮ、ＡｌＯなど）、ＳｉＮなどを用いることができる。
【０１１６】
こうして図１０に示すような構造の両面出射型の表示装置が完成する。また、本実施例の表示装置端部の絶縁層が剥き出しになっている部分を、保護膜１０１９で覆う構造を図１５に示す。図１５において、１５００は基板、１５５０は層間膜、１５５２は電極、１５１２は絶縁物、１５１５は画素電極、１５１３は発光層、１５１４は陰極、１５５３は発光素子、１５３０はパッシベーション膜である。封止領域には、基板１５００側に開口部１５１８が形成されており、保護膜１５１９により開口部１５１８は覆われている。基板１５００と、カバー材１５２１は、シール材１５１７により接着されている。本実施例では、保護膜１５１９一枚の膜で開口部から絶縁層端部まで覆っているが、開口部を覆う保護膜と、絶縁層端部を覆う保護膜は別々の膜でもよい。図１５の構造であると、さらに汚染物質は表示装置内に侵入することができず、表示装置の信頼性もより向上する。
【０１１７】
なお、絶縁物１０１２を形成した後、パッシベーション膜を形成するまでの工程をマルチチャンバー方式（またはインライン方式）の成膜装置を用いて、大気解放せずに連続的に処理することは有効である。また、さらに発展させてカバー材１０２１を貼り合わせる工程までを大気解放せずに連続的に処理することも可能である。
【０１１８】
さらに、ゲート電極に絶縁膜を介して重なる不純物領域を設けることによりホットキャリア効果に起因する劣化に強いｎチャネル型ＴＦＴを形成することができる。そのため、信頼性の高い表示装置を実現できる。
【０１１９】
また、本実施例では画素部と駆動回路の構成のみ示しているが、本実施例の製造工程に従えば、その他にも信号分割回路、Ｄ／Ａコンバータ、オペアンプ、γ補正回路などの論理回路を同一の絶縁体上に形成可能であり、さらにはメモリやマイクロプロセッサをも形成しうる。
【０１２０】
本実施例は、有機樹脂材料を有する絶縁層に開口部１０１８を形成し、その上を保護膜１０１９で被膜する。よって、汚染物質の通り道となる絶縁層は保護膜により分断され、汚染物質が表示素子まで侵入することを防ぐことができる。保護膜１０１９が導電性のある膜であるときは、表示装置内部でのショートなどを避けるように、マスク等で保護膜の被覆場所を設計する必要がある。また、図４で示すように、開口部を覆う保護膜を積層構造にして遮断すると、単層よりさらに汚染物質の遮断効果があがる。
【０１２１】
本発明により、表示装置の有機樹脂材料を含んだ絶縁層である水分の通り道は遮断される。このため、表示装置外部の水や酸素が、吸湿性のあるような有機材料を含んだ絶縁膜などを通して表示装置内の表示素子まで侵入することを防止することができる。よって、そして水や酸素などが引き起こしていた表示装置の内部の汚染、電気特性の劣化、ダークスポットやシュリンクなど様々な劣化を防止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。また、本発明は表示装置を構成している膜と同じ材料の膜を開口部を覆う保護膜として利用することから、工程数を増やすことなく、信頼性の高い表示装置を作製することができる。
【実施例２】
【０１２２】
本実施例では、実施例１で作製した表示装置において、封止領域の構造が異なる例を、図１１を用いて説明する。
【０１２３】
図１１において、１１００は基板、１１０１は電極、１１１１は画素電極、１１１２は絶縁物、１１１３は発光層、１１１４は陰極、１１１５は発光素子、１１３０はパッシベーション膜である。封止領域には、基板１１００側に開口部１１２５ａ、１１２５ｂ及び１１２５ｃと、開口部は覆う保護膜１１１８により、凹部１１２１ａ、１１２１ｂ及び１１２１ｃが形成されている。カバー材１１２３側には、絶縁物１１２０ａ、１１２０ｂ及び１１２０ｃと、絶縁物を覆う保護膜１１１７により凸部１１２２ａ、１１２２ｂ及び１１２２ｃが形成されている。凹部を有する基板１１００と、凸部を有するカバー材１１２３は、シール材１１１９により、凹部と凸部とが向かい合うように接着されている。
【０１２４】
本実施例では、保護膜１１１８は、電極１１０１と同工程で同材料により形成する。保護膜１１１８及び１１１７は、導電性薄膜、絶縁性薄膜から選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いてもよい。導電性薄膜としてはＡｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、ＷもしくはＳｉの元素から選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いてもよい。絶縁性薄膜としては窒化珪素、酸化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒化酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素膜（ＣＮ）、シロキサン系ポリマーから選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いることができる。
【０１２５】
また層間膜１１２４は、無機材料（酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素など）、感光性または非感光性の有機樹脂材料（ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト、ベンゾシクロブテン、シロキサンポリマーなど）の一種、もしくは複数種からなる膜、またはこれらの膜の積層などを用いることができる。本実施例では、層間膜１１２４に感光性アクリルを用いる。
【０１２６】
本実施例では、カバー材側に凸部を有するために、絶縁物（バンク、隔壁、障壁、土手などと呼ばれる）１１２０ａ、１１２０ｂ及び１１２０ｃと保護膜１１１７との積層構造を形成するが、本発明はこれに限定されない。単層構造や、さらに多くの複数の膜で積層構造で凸部を形成してもよいし、カバー材を加工して凸部を形成してもよい。加工は、カバー材の材質に合わせて機械的に削ってもよいし、ドライもしくはウェットエッチングで行ってもよい。カバー材側に凸部を膜により形成する場合、凸部の材料は特に限定されず、前述の保護膜や層間膜で用いたような材料でよい。本実施例では絶縁物１１２０ａ、１１２０ｂ、１１２０ｃには、有機樹脂材料である感光性アクリルを用い、保護膜１１１７には窒化珪素膜を用いる。
【０１２７】
本実施例では、封止領域の凹部１１２１ａ、１１２１ｂ及び１１２１ｃを基板に達するまで形成するが、緻密な下地膜まででもよい。水分の通り道になる親水性の膜に開口部を形成すればよいので、開口部の形成深さは適宜設定すればよい。開口部を覆う保護膜も本実施例では単層だが、複数重ねて積層してもよい。
【０１２８】
基板１１００とカバー材１１２３の凹部と凸部が、シール材を介してかみ合うように接着されているため、挟まれたシール材は凹凸部の隙間に圧着され広がって接着している。よって、シール材からわずかな水分及び酸素が侵入してくることがあっても、水分は凹凸部による曲がりくねった長い距離を進まねばならず、より表示装置内部に侵入することが困難になる。
【０１２９】
また、本実施例の表示装置端部の絶縁層が剥き出しになっている部分を、保護膜１１１８で覆う構造を図１６に示す。図１６において、１６００は基板、１６０１は電極、１６１１は画素電極、１６１２は絶縁物、１６１３は発光層、１６１４は陰極、１６１５は発光素子、１６３０はパッシベーション膜である。封止領域には、基板１６００側に開口部１６２５ａ、１６２５ｂ及び１６２５ｃと、開口部を覆う保護膜１６１８により、凹部１６２１ａ、１６２１ｂ及び１６２１ｃが形成されている。カバー材１６２３側には、絶縁物１６２０ａ、１６２０ｂ及び１６２０ｃと、絶縁物を覆う保護膜１６１７により凸部１６２２ａ、１６２２ｂ及び１６２２ｃが形成されている。凹部を有する基板１６００と、凸部を有するカバー材１６２３は、シール材１６１９により、凹部と凸部とが向かい合うように接着されている。本実施例では、保護膜１６１７、１６１８一枚の膜で開口部から絶縁層端部まで覆っているが、開口部を覆う保護膜と、絶縁層端部を覆う保護膜は別々の膜でもよい。図１６の構造であると、さらに汚染物質は表示装置内に侵入することができず、表示装置の信頼性もより向上する。
【０１３０】
本発明により、シール材や外気にさらされているアクリルなどの層間膜１１２４を通って水分や酸素が侵入したとしても、保護膜により水分や酸素が遮断されるので、表示装置内部のＥＬ素子やＴＦＴを保護することができる。よってＥＬ表示装置の水分や酸素による劣化を防ぐことができる。また、保護膜を複数積層すると、水分などの汚染物質を遮断する能力がより向上する。よって、汚染物質の遮断効果がより向上し、信頼性の高い表示装置を得ることができる。
【０１３１】
本実施例では、ＥＬ表示装置の場合について封止構造を適用したが、液晶表示装置においても本発明の封止構造は適用できる。その場合は、本発明の封止構造を用いて、表示部を発光素子ではなく液晶を用いた表示装置を作製すればよい。
【実施例３】
【０１３２】
本実施例では、表示装置の端部を引き回されている配線の配置について図１７を用いて説明する。本実施例では、保護膜を配線と同材料、同工程で形成する。
【０１３３】
図５において、４１１の部分で画素部の配線は、ＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）に接続される。本発明の表示装置の配線の配置を図１７に示す。ＦＰＣとの接続が最も装置の外側に存在する第１の陽極２２０２を最も外側に配置し、陰極２２０１を内側に配置する。そして、最外周の第１の陽極２２０２と、ＦＰＣとの接続部分を覆うようにシール材を形成する。表示装置の外周は第１の陽極２２０２が形成されている第１の領域と、ＦＰＣの接続部分である第２の領域を有している。本実施例では、第２の領域は４辺からなる表示装置の外周部分の一辺であり、他の３辺が第１の領域となる。
【０１３４】
図１８に図１７の表示装置Ｂ−Ｂ'における断面図を示す。基板６０の上にＦＰＣと接続している電極６２が設けられ、その上にシール材６３が形成されている。ＦＰＣと接続している電極の下の有機樹脂材料を有する層間膜などの膜はエッチング等により除かれており、有機樹脂材料等を有する絶縁層は外部に曝されない。よって表示装置端部において、シール材の下の有機樹脂材料を含む絶縁層は、陽極と同材料の保護膜とシール材によって、外部の大気と完全に遮断される。本実施例の表示装置は、周辺部端部を隙間なく完全に覆うことが可能となり、水分を十分に遮断できる。
【０１３５】
なお、配線の配置は、最外周の配線が最も外側で他のＦＰＣなどの配線に接続していればよく、配線の種類や極性、数などは適宜設定すればよい。
【実施例４】
【０１３６】
本発明を適用して、様々な表示装置（アクティブマトリクス型表示装置、アクティブマトリクス型ＥＣ表示装置）を作製することができる。即ち、それら表示装置を表示部に組み込んだ様々な電子機器に本発明を適用できる。
【０１３７】
その様な電子機器としては、ビデオカメラ、デジタルカメラ、プロジェクター、ヘッドマウントディスプレイ（ゴーグル型ディスプレイ）、カーナビゲーション、カーステレオ、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話または電子書籍等）などが挙げられる。それらの例を図１２及び図１３に示す。
【０１３８】
図１２（Ａ）はパーソナルコンピュータであり、本体３００１、画像入力部３００２、表示部３００３、キーボード３００４等を含む。本発明により作製される表示装置を表示部３００３に適用することで、本発明のパーソナルコンピュータが完成する。
【０１３９】
図１２（Ｂ）はビデオカメラであり、本体３１０１、表示部３１０２、音声入力部３１０３、操作スイッチ３１０４、バッテリー３１０５、受像部３１０６等を含む。本発明により作製される表示装置を表示部３１０２に適用することで、本発明のビデオカメラが完成する。
【０１４０】
図１２（Ｃ）はモバイルコンピュータ（モービルコンピュータ）であり、本体３２０１、カメラ部３２０２、受像部３２０３、操作スイッチ３２０４、表示部３２０５等を含む。本発明により作製される表示装置を表示部３２０５に適用することで、本発明のモバイルコンピュータが完成する。
【０１４１】
図１２（Ｄ）はゴーグル型ディスプレイであり、本体３３０１、表示部３３０２、アーム部３３０３等を含む。表示部３３０２は基板として可撓性基板を用いており、表示部３３０２を湾曲させてゴーグル型ディスプレイを作製している。また軽量で薄いゴーグル型ディスプレイを実現している。本発明により作製される表示装置を表示部３３０２に適用することで、本発明のゴーグル型ディスプレイが完成する。
【０１４２】
図１２（Ｅ）はプログラムを記録した記録媒体（以下、記録媒体と呼ぶ）を用いるプレーヤーであり、本体３４０１、表示部３４０２、スピーカ部３４０３、記録媒体３４０４、操作スイッチ３４０５等を含む。なお、このプレーヤーは記録媒体としてＤＶＤ（Ｄｉｇiｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）、ＣＤ等を用い、音楽鑑賞や映画鑑賞やゲームやインターネットを行うことができる。本発明により作製される表示装置を表示部３４０２に適用することで、本発明の記録媒体が完成する。
【０１４３】
図１２（Ｆ）はデジタルカメラであり、本体３５０１、表示部３５０２、接眼部３５０３、操作スイッチ３５０４、受像部（図示しない）等を含む。本発明により作製される表示装置を表示部３５０２に適用することで、本発明のデジタルカメラが完成する。
【０１４４】
図１３（Ａ）は携帯電話であり、本体３９０１、音声出力部３９０２、音声入力部３９０３、表示部３９０４、操作スイッチ３９０５、アンテナ３９０６等を含む。本発明により作製される表示装置を表示部３９０４に適用することで、本発明の携帯電話が完成する。
【０１４５】
図１３（Ｂ）は携帯書籍（電子書籍）であり、本体４００１、表示部４００２、４００３、記憶媒体４００４、操作スイッチ４００５、アンテナ４００６等を含む。本発明により作製される表示装置は表示部４００２、４００３に適用することで、本発明の携帯書籍が完成する。
【０１４６】
図１３（Ｃ）はディスプレイであり、本体４１０１、支持台４１０２、表示部４１０３等を含む。表示部４１０３は可撓性基板を用いて作製されており、軽量で薄いディスプレイを実現できる。また、表示部４１０３を湾曲させることも可能である。本発明により作製される表示装置を表示部４１０３に適用することで、本発明のディスプレイが完成する。
【０１４７】
以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、さまざまな分野の電子機器に適用することが可能である。
【実施例５】
【０１４８】
本実施例では、実施例１で作製した表示装置において、片面出射型の例を、図１９（Ａ）及び（Ｂ）を用いて説明する。
【０１４９】
図１９（Ａ）において、１９００は基板、１９５６は電極、１９５３は画素電極、１９１３は発光層、１９１４、１９２３は陰極、１９１５は発光素子、１９２２はパッシベーション膜、１９２１はカバー材である。封止領域には、基板１９００側に開口部１９１８が形成され、開口部は保護膜１９１９により覆われている。カバー材１９２１側と、基板１９００は開口部及び保護膜の上に形成されるシール材１９１７によって固着されている。
【０１５０】
図１９（Ａ）の表示装置は、片面出射型であり、矢印の方向に上面照射する構造である。この場合、画素電極１９５３は陽極に相当し反射性を有する金属膜であり、反射性を有する金属膜としては、陽極として機能させるために白金（Ｐｔ）や金（Ａｕ）といった仕事関数の高い金属膜を用いる。また、これらの金属は、高価であるため、アルミニウム膜やタングステン膜といった適当な金属膜上に積層し、少なくとも最表面に白金もしくは金が露出するような画素電極としても良い。また、陰極１９１４は膜厚の薄い（好ましくは１０〜５０ｎｍ）金属膜であり、陰極として機能させるために金属膜仕事関数の小さい周期表の１族もしくは２族に属する元素を含む材料（例えば、Ａｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉ、ＣａＦ2、またはＣａＮなど）を用いる。さらに、陰極１９１４に積層して陰極１９２３である酸化物導電膜（代表的にはＩＴＯ膜）を設け、その上にパッシベーション膜１９２２を設ける。
【０１５１】
図１９（Ａ）に示した構造とした場合、発光素子から発した光は、画素電極１９５３で反射され、陰極１９１４、１９２３等を透過して出射される。
【０１５２】
図１９（Ｂ）において、１８００は基板、１８５６は電極、１８５３は画素電極、１８１３は発光層、１８１４は陰極、１８１５は発光素子、１８２２はパッシベーション膜、１８２１はカバー材である。封止領域には、基板１８５０側に開口部１８１８が形成され、開口部は保護膜１８１９により覆われている。カバー材１８２１側と、基板１８００は開口部及び保護膜の上に形成されるシール材１８１７によって固着されている。
【０１５３】
図１９（Ｂ）の表示装置も、片面出射型であり、矢印の方向に下面照射する構造である。本実施例では、透明導電膜を成膜し、所望の形状にエッチングすることで陽極に相当する画素電極１８５３を形成する。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物、酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物、酸化亜鉛、酸化スズまたは酸化インジウムを用いることができる。また、陰極１８１４はＡｌ、Ａｇ、Ｌｉ、Ｃａ、またはこれらの合金ＭｇＡｇ、ＭｇＩｎ、ＡｌＬｉからなる金属膜（膜厚５０ｎｍ〜２００ｎｍ）を用いることが好ましい。陰極１８１４の上にパッシベーション膜１８２２を設ける。
【０１５４】
図１９（Ｂ）に示した構造とした場合、発光素子から発した光は、画素電極１８５３を透過して基板１８００側から出射される。
【０１５５】
本発明により、表示装置の有機樹脂材料を含んだ絶縁層である水分の通り道は遮断される。このため、表示装置外部の水や酸素が、吸湿性のあるような有機材料を含んだ絶縁膜などを通して表示装置内の表示素子まで侵入することを防止することができる。よって、表示装置の劣化を防止することができ、表示装置の信頼性を向上させることができる。
【実施例６】
【０１５６】
本発明を適用して、表示装置を作製し、信頼性の評価行った。詳しくは、本発明を適用することで、表示装置内部に進入する水を遮断し、発光素子の輝度の低下などの劣化を防ぐ効果を確認した。
【０１５７】
実施例３で示したように、表示装置は表示パネル外周部に配線が引き回されるように形成されている。そして、その配線上にシール材が形成され、ＴＦＴ基板と対向基板を固着している。本発明を用いた表示パネル外周部のシール材による封止領域の断面図を図２０（Ａ）に、その表示パネルの信頼性評価の結果を図２０（Ｂ）に示す。
【０１５８】
本発明を適用した表示パネルは、絶縁層７０の一部を除去し、凹部を形成し、その凹部を覆うように配線、及び画素電極と同材料からなる保護膜７１ａ、７２ａを同工程で形成している。また絶縁層７０の外端部も同じように配線、及び画素電極と同材料からなる保護膜７１ｂ、７２ｂを覆うように形成し、その上にシール材７３を形成している。シール材７３によってＴＦＴ基板７５と対向基板７６とは固着されている。材料としては、配線はＡｌ、画素電極はＩＴＯ、絶縁層はアクリルを用いた。
【０１５９】
図２０（Ａ）にように作製された表示パネルを、温度６５度、湿度９５％の雰囲気下で１０００時間保存した後、電圧を印加することで発光させた。図２０（Ｂ）は本発明を適用した表示パネルの画素部内における、周辺部分４個所と中央部分との５個所の観察写真である。写真が示す画素部は、顕微鏡によって拡大されており、個々に発光し、画素部を構成する複数の画素を確認することができる。いずれの個所においても画素に輝度低下、あるいは非発光となるような発光不良は見られず、発光に寄与する発光素子の劣化も起こっていないことが確認できた。本発明を適用することにより、発光素子の劣化を引き起こす表示パネル外の水の表示パネル内への進入を遮断する効果があったことがわかる。
【０１６０】
比較例として、絶縁層に凹部を形成せず、絶縁層８０上に配線と画素電極からなる配線８１ａ、８１ｂ、８２ａ、８２ｂを形成し、その上に形成されたシール材８３によってＴＦＴ基板８５と対向基板８６とは固着されている。比較例の表示パネルの断面図を図２１（Ａ）に、その表示パネルの信頼性評価の結果を図２１（Ｂ）に示す。絶縁層８０は外部の大気に露出されており、曝されている状態である。
【０１６１】
図２１（Ａ）にように作製された表示パネルを、温度６５度、湿度９５％の雰囲気下で１９０時間保存した後、電圧を印加することで発光させた。図２１（Ｂ）は比較例の表示パネルの画素部内における、周辺部分８個所と中央部分との９個所の観察写真である。写真が示す画素部は、顕微鏡によって拡大されており、個々に発光し、画素部を構成する複数の画素を確認することができる。１９０時間しか経過していないのにかかわらず、周辺部分の画素において、パネルの四隅からおよそ３行７列の画素あたりまで、非発光、あるいは輝度低下およその領域が広がっている。これは、周辺部から、絶縁層８０中を通過して水分が侵入し、発光素子を構成する発光材料等が劣化したためと考えられる。
【０１６２】
このように、本発明を適用すると、発光素子の劣化から生じる輝度低下を防ぎ、信頼性の高い表示パネルを作製できることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【０１６３】
【図１】本発明の構成を示す図。
【図２】本発明の構成を示す図。
【図３】本発明の構成を示す図。
【図４】本発明の構成を示す図。
【図５】従来の構成を示す図。
【図６】従来のＥＬ表示装置の断面図。
【図７】従来のＥＬ表示装置の断面図。
【図８】アクティブマトリクスマトリクス基板の作製工程を示す断面図。
【図９】アクティブマトリクスマトリクス基板の作製工程を示す断面図。
【図１０】本発明の表示装置の断面図。
【図１１】本発明の表示装置の断面図。
【図１２】表示装置の例を示す図。
【図１３】表示装置の例を示す図。
【図１４】従来の構成を示す図。
【図１５】本発明の表示装置の断面図。
【図１６】本発明の表示装置の断面図。
【図１７】本発明の表示装置の上面図。
【図１８】本発明の表示装置の断面図。
【図１９】本発明の表示装置の断面図。
【図２０】本発明の表示装置の信頼性評価。
【図２１】比較例の表示装置の信頼性評価。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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