(57)【要約】【課題】画素電極の駆動素子として酸化物ＴＦＴを用いた表示装置の信頼性を向上させつつ、製造コストの低減を図ることを可能にした表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】画素電極および薄膜トランジタを有する複数の画素と、薄膜トランジタを駆動する信号線および走査線と、共通電極と、複数の画素と共通電極との間に配置される表示層とを備える表示部４を、第１のガラス基板２と第２のガラス基板３との間の間隙に設けた後、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料の焼成層からなる枠状の封着材料層１０にレーザ光１１を照射することによって、表示部４を封止する封着層９を形成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の封止領域と、第１の表示領域とを備える第１の表面を有する第１のガラス基板を用意する工程と、
第２の封止領域と、第２の表示領域と、前記第２の封止領域上に形成され、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料の焼成層からなる枠状の封着材料層とを備える第２の表面を有する第２のガラス基板を用意する工程と、
前記第１の表示領域側に配置される画素電極および薄膜トランジタを有する複数の画素と、前記薄膜トランジタを駆動する信号線および走査線と、前記第２の表示領域側に配置される共通電極と、前記複数の画素と前記共通電極との間に配置される表示層とを備える表示部を、前記第１のガラス基板の前記第１の表示領域と前記第２のガラス基板の前記第２の表示領域との間に設ける工程と、
前記第１の表面と前記第２の表面とを対向させつつ、前記封着材料層を介して前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とを積層する工程と、
レーザ光を前記第１のガラス基板または前記第２のガラス基板を通して前記封着材料層に沿って走査しながら照射し、前記封着材料層を溶融および固化させて、前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板との間に設けられた前記表示部を封止する封着層を形成する工程とを具備し、
前記薄膜トランジタは活性層として酸化物半導体層を有することを特徴とする表示装置の製造方法。
【請求項２】
前記第１のガラス基板の前記第１の表面は、前記信号線および前記走査線を外部に取り出す取り出し電極が前記第１の封止領域を横切るように設けられた電極領域を備え、
前記レーザ光が前記電極領域を通過する際の走査速度をＶ［ｍｍ／秒］、前記レーザ光のビーム径をＤ［ｍｍ］、前記取り出し電極の前記電極領域内に存在する前記封着材料層から前記薄膜トランジタまでの最短距離をＬ［ｍｍ］としたとき、前記レーザ光は前記電極領域を通過する際に、０．１≦Ｖ×Ｌ2／Ｄ≦２５００の条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の表示装置の製造方法。
【請求項３】
前記レーザ光が前記電極領域を通過する際の前記封着材料層の加熱温度が５００℃以上７００℃以下の範囲となるように、前記レーザ光を前記封着材料層に照射することを特徴とする請求項２記載の表示装置の製造方法。
【請求項４】
前記薄膜トランジタは厚さが１００ｎｍ以下のパッシベーション膜で覆われているか、もしくはパッシベーション膜で覆われていないことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の表示装置の製造方法。
【請求項５】
前記パッシベーション膜は１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲の膜厚を有することを特徴とする請求項４記載の表示装置の製造方法。
【請求項６】
前記表示部は、前記表示層の表示面側に配置されたカラーフィルタ層を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の表示装置の製造方法。
【請求項７】
前記表示層として液晶層を備える前記表示部を具備する液晶ディスプレイを製造することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の表示装置の製造方法。
【請求項８】
前記表示層として有機ＥＬ層を備える前記表示部を具備する有機ＥＬディスプレイを製造することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の表示装置の製造方法。
【請求項９】
前記封着用ガラス材料は、低融点ガラスからなる封着ガラスを含有し、かつ０．１〜４０体積％のレーザ吸収材と０〜５０体積％の低膨張充填材とを、前記レーザ吸収材と前記低膨張充填材との合計量として０．１〜５０体積％の範囲で含有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項記載の表示装置の製造方法。
【請求項１０】
第１の封止領域と、第１の表示領域とを備える第１の表面を有する第１のガラス基板と、
第２の封止領域と、第２の表示領域とを備える第２の表面を有し、前記第２の表面が前記第１の表面と対向するように、前記第１のガラス基板上に所定の間隙を持って配置された第２のガラス基板と、
前記第１のガラス基板の前記第１の表示領域と前記第２のガラス基板の前記第２の表示領域との間に設けられた表示部であって、前記第１の表示領域側に配置される画素電極および薄膜トランジタを有する複数の画素と、前記薄膜トランジタを駆動する信号線および走査線と、前記第２の表示領域側に配置される共通電極と、前記複数の画素と前記共通電極との間に配置される表示層とを備える表示部と、
前記表示部を封止するように、前記第１の封止領域と前記第２の封止領域との間に形成され、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料の溶融固着層からなる封着層とを具備し、
前記薄膜トランジタは活性層として酸化物半導体層を有し、かつ前記薄膜トランジタは厚さが１００ｎｍ以下のパッシベーション膜で覆われているか、もしくはパッシベーション膜で覆われていないことを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
前記パッシベーション膜は１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲の膜厚を有することを特徴とする請求項１０記載の表示装置。
【請求項１２】
前記表示部は、前記表示層の表示面側に配置されたカラーフィルタ層を備えることを特徴とする請求項１０または１１記載の表示装置。
【請求項１３】
前記表示層として液晶層を備える前記表示部を具備する液晶ディスプレイであることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項１４】
前記表示層として有機ＥＬ層を備える前記表示部を具備する有機ＥＬディスプレイであることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項記載の表示装置。
【請求項１５】
前記封着用ガラス材料は、低融点ガラスからなる封着ガラスを含有し、かつ０．１〜４０体積％のレーザ吸収材と０〜５０体積％の低膨張充填材とを、前記レーザ吸収材と前記低膨張充填材との合計量として０．１〜５０体積％の範囲で含有することを特徴とする請求項１０ないし１４のいずれか１項記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＯＥＬＤ）等の表示装置においては、画素電極の駆動素子として、活性層にアモルファスのＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ系複合酸化物のような酸化物半導体を適用した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を使用することが検討されている。酸化物半導体層を有するＴＦＴ（以下、酸化物ＴＦＴとも記す。）は、従来のアモルファスシリコンを活性層として用いたＴＦＴに比べて電子移動度が大きく、さらに成膜性等に優れるため、例えば表示装置の高解像度化や大型化等が期待されている。
【０００３】
ＴＦＴの活性層（チャネル層）として用いられる酸化物半導体層は、酸素や水分を吸収することで特性が劣化しやすいという難点を有している。具体的には、酸化物半導体層が酸素や水分を吸収すると酸化物ＴＦＴのしきい値電圧（Ｖth）が変化し、これにより酸化物ＴＦＴを所定の低電圧で駆動させることができなくなるため、表示装置の表示特性が劣化してしまう。ＬＣＤやＯＥＬＤ等の表示装置では、多数の画素電極をマトリクス状に設けた基板と共通電極を設けた基板とを対向させ、これら基板間の外周部を封止すると共に、封止空間に液晶層や有機ＥＬ層を配置する構造が一般的である。このため、封止部に近い画素電極に設けられた酸化物ＴＦＴが酸素や水分で劣化しやすいという問題がある。
【０００４】
このような点に対して、ゲート絶縁膜、酸化物半導体層を覆うチャネル保護膜、酸化物ＴＦＴ全体を覆うパッシベーション膜等の膜構造や材質等の改良が行われている。特許文献１には、ゲート絶縁膜、チャネル保護膜、パッシベーション膜等としての積層膜や、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔａの酸窒化物や窒化物等からなるパッシベーション膜が記載されている。特許文献２には、ゲート絶縁膜となる第１の絶縁膜とチャネル保護膜としての第２の絶縁膜とで酸化物半導体層を挟み込むことが記載されている。特許文献３には、フッ素、シリコンおよび酸素を含む材料からなるチャネル保護膜が記載されている。いずれの場合にも、酸化物ＴＦＴの製造コストの上昇が避けられないため、酸化物ＴＦＴやそれを用いた表示装置の製造コストを低減しつつ、表示特性の信頼性を高めることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１１４４１３号公報
【特許文献２】特開２０１１−００９７１９号公報
【特許文献３】特開２０１１−１１９３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、画素電極の駆動素子として酸化物ＴＦＴを用いた表示装置の表示特性の信頼性を向上させつつ、製造コストの低減を図ることを可能にした表示装置と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】
【０００７】
本発明の表示装置の製造方法は、第１の封止領域と、第１の表示領域とを備える第１の表面を有する第１のガラス基板を用意する工程と、第２の封止領域と、第２の表示領域と、前記第２の封止領域上に形成され、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料の焼成層からなる枠状の封着材料層とを備える第２の表面を有する第２のガラス基板を用意する工程と、前記第１の表示領域側に配置される画素電極および薄膜トランジタを有する複数の画素と、前記薄膜トランジタを駆動する信号線および走査線と、前記第２の表示領域側に配置される共通電極と、前記複数の画素と前記共通電極との間に配置される表示層とを備える表示部を、前記第１のガラス基板の前記第１の表示領域と前記第２のガラス基板の前記第２の表示領域との間に設ける工程と、前記第１の表面と前記第２の表面とを対向させつつ、前記封着材料層を介して前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板とを積層する工程と、レーザ光を前記第１のガラス基板または前記第２のガラス基板を通して前記封着材料層に沿って走査しながら照射し、前記封着材料層を溶融および固化させて、前記第１のガラス基板と前記第２のガラス基板との間に設けられた前記表示部を封止する封着層を形成する工程とを具備し、前記薄膜トランジタは活性層として酸化物半導体層を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明の表示装置は、第１の封止領域と、第１の表示領域とを備える第１の表面を有する第１のガラス基板と、第２の封止領域と、第２の表示領域とを備える第２の表面を有し、前記第２の表面が前記第１の表面と対向するように、前記第１のガラス基板上に所定の間隙を持って配置された第２のガラス基板と、前記第１のガラス基板の前記第１の表示領域と前記第２のガラス基板の前記第２の表示領域との間に設けられた表示部であって、前記第１の表示領域側に配置される画素電極および薄膜トランジタを有する複数の画素と、前記薄膜トランジタを駆動する信号線および走査線と、前記第２の表示領域側に配置される共通電極と、前記複数の画素と前記共通電極との間に配置される表示層とを備える表示部と、前記表示部を封止するように、前記第１の封止領域と前記第２の封止領域との間に形成され、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料の溶融固着層からなる封着層とを具備し、前記薄膜トランジタは活性層として酸化物半導体層を有し、かつ前記薄膜トランジタは厚さが１００ｎｍ以下のパッシベーション膜で覆われているか、もしくはパッシベーション膜で覆われていないことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の表示装置とその製造方法においては、表示部の形成領域となる第１のガラス基板と第２のガラス基板との間の間隙を封着用ガラス材料で封止しているため、チャネル保護膜やパッシベーション膜の膜構造、膜厚、材質等によらずに、画素電極の駆動素子として用いられる、活性層として酸化物半導体層を有する薄膜トランジタ（酸化物ＴＦＴ）の酸素や水分による特性劣化を再現性よく抑制することができる。従って、表示装置の製造コストを低減しつつ、表示特性の信頼性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態による表示装置を示す断面図である。
【図２】図１に示す表示装置における表示部の一例を示す断面図である。
【図３】図１に示す表示装置における表示部の他の例を示す断面図である。
【図４】図２および図３に示す表示部における画素電極の駆動素子としての酸化物ＴＦＴの構成例を示す断面図である。
【図５】図２および図３に示す表示部における画素電極の駆動素子としての酸化物ＴＦＴの他の構成例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施形態による表示装置の製造工程を示す断面図である。
【図７】図６に示す表示装置の製造工程で使用する第１のガラス基板を示す平面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図９】図６に示す表示装置の製造工程で使用する第２のガラス基板を示す平面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図１１】図７に示す第１のガラス基板の表面の一部を拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施形態による表示装置を示す図、図２および図３は図１に示す表示装置における表示部の例を示す図、図４および図５は図２および図３に示す表示部における画素電極の駆動素子としての酸化物ＴＦＴの構成例を示す図である。図６は本発明の実施形態による表示装置の製造工程を示す図、図７ないし図１０は表示装置の製造工程に用いる第１および第２のガラス基板の構成を示す図、図１１は図１に示す表示装置における第１のガラス基板の表面の一部を拡大して示す図である。
【００１２】
図１に示す表示装置１は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ）等を構成するものである。表示装置１は、所定の間隙を持って対向配置された第１のガラス基板２と第２のガラス基板３とを具備している。第１および第２のガラス基板２、３は、各種公知の組成を有する無アルカリガラスやソーダライムガラス等で構成される。第１のガラス基板２の表面２ａとそれと対向する第２のガラス基板３の表面３ａとの間には、表示装置１に応じた表示部４が設けられる。表示部４は、ＬＣＤであれば液晶表示素子を、またＯＥＬＤであれば有機ＥＬ（ＯＥＬ）素子を備えている。
【００１３】
表示部４は、第１のガラス基板２側に配置され、画素電極とその駆動素子であるＴＦＴとを有する複数の画素と、ＴＦＴを駆動する信号線および走査線と、第２のガラス基板３側に配置される共通電極と、複数の画素と共通電極との間に配置される表示層とを備えている。表示部４に液晶表示素子を適用した場合、表示部４は表示層として液晶層を備えており、さらに液晶層の表示面側、すなわち第２のガラス基板３側に配置されたカラーフィルタ層を備えている。表示部４に有機ＥＬ素子を適用した場合、表示部４は表示層（発光層）として有機ＥＬ層を備えている。有機ＥＬ素子を適用した際の表示部４は、有機ＥＬ層の表示面側に必要に応じてカラーフィルタ層を備えていてもよい。
【００１４】
図２は液晶表示素子４１の一例を示している。図２に示す液晶表示素子４１において、第１のガラス基板２の表面２ａには各画素に応じてＴＦＴ４１１が形成されている。ＴＦＴ４１１は第１のガラス基板２の表面２ａにマトリクス状に形成されており、それぞれ図示を省略した信号線および走査線と電気的に接続されている。第１のガラス基板２はＴＦＴ基板を構成している。ＴＦＴ４１１上には絶縁膜４１２を介して画素電極４１３が形成されている。画素電極４１３はＴＦＴ４１１と電気的に接続されている。第２のガラス基板３の表面３ａには、カラーフィルタ層４１４と共通電極４１５としての透明電極とが順に形成されている。そして、画素電極４１３と共通電極４１５との間に液晶層４１６が設けられており、これらによって液晶表示素子４１が構成されている。
【００１５】
図３は有機ＥＬ素子４２の一例を示している。図３に示す有機ＥＬ素子４２において、第１のガラス基板２の表面２ａには各画素に応じてＴＦＴ４２１が形成されている。ＴＦＴ４２１は第１のガラス基板２の表面２ａにマトリクス状に形成されており、それぞれ図示を省略した信号線および走査線と電気的に接続されている。第１のガラス基板２はＴＦＴ基板を構成している。ＴＦＴ４２１上には絶縁膜４２２を介して画素電極４２３が形成されている。画素電極４２３はＴＦＴ４２１と電気的に接続されている。画素電極４２３上には、発光層として有機ＥＬ層４２４が形成されている。さらに、有機ＥＬ層４２４上には複数の画素に対応するように、共通電極４２５としての透明電極が形成されており、これらによって有機ＥＬ素子４２が構成されている。第２のガラス基板３の表面３ａには、必要に応じてカラーフィルタ層４２６や絶縁膜４２７が形成される。
【００１６】
図３は封止用の第２のガラス基板３を表示面とするトップエミッション型の有機ＥＬ素子４２を示しているが、表示方向はこれに限られるものではなく、ＴＦＴ基板である第１のガラス基板２を表示面とするボトムエミッション型の有機ＥＬ素子であってもよい。また、有機ＥＬ素子４２によるカラー表示方法には、白色発光の有機ＥＬ層４２４とＢＧＲのカラーフィルタ層４２６とを組合せた方式（カラーフィルタ方式）や、青色発光層と緑色発光層と赤色発光層とを有する有機ＥＬ層４２４を用いた方式（塗り分け方式）等、各種公知の方式を適用することができる。塗り分け方式においてもカラーフィルタ層４２６を併用することができる等、カラー表示方法は特に限定されるものではない。
【００１７】
図２に示す液晶表示素子４１や図３に有機ＥＬ素子４２において、画素電極の駆動素子であるＴＦＴ４１１、４２１は、活性層（チャネル層）として酸化物半導体層を有している。活性層としての酸化物半導体層には、例えばＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｉｎ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｓｎ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体、Ｇａ−Ｓｎ−Ｏ系酸化物半導体等が用いられる。酸化物半導体の状態は、アモルファス状態やアモルファスと多結晶とが混在する微結晶状態であることが好ましい。特に、アモルファス状態のＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系酸化物半導体（ａ−ＩＧＺＯ）は、エネルギーギャップが大きいことから好適である。
【００１８】
活性層（チャネル層）として酸化物半導体層を有するＴＦＴ（酸化物ＴＦＴ）４１１、４２１の具体的な構造は、特に限定されるものではなく、各種公知のＴＦＴ構造を適用することができる。酸化物ＴＦＴ４１１、４２１の構造としては、逆スタガ構造（ボトムゲート型）、スタガ構造（トップゲート型）、ボトムゲート型やトップゲート型のコプレーナ構造等が挙げられる。酸化物ＴＦＴ４１１、４２１の構造例として、図４に逆スタガ構造（ボトムゲート型）を、また図５はボトムゲート型のコプレーナ構造を示す。
【００１９】
図４に示す酸化物ＴＦＴ４３は、第１のガラス基板２の表面２ａ上に形成されたゲート電極４３１を有している。ゲート電極４３１は図示を省略した走査線（アドレス線）と電気的に接続されている。ゲート電極４３１上には、ゲート絶縁膜４３２を介して、酸化物半導体層４３３が活性層（チャネル層）として形成されている。酸化物半導体層４３３上には、ソース電極４３４およびドレイン電極４３５が形成されている。ソース電極４３４とドレイン電極４３５とは、酸化物半導体層４３３を介して電気的に接続されている。ソース電極４３４は図示を省略した信号線（データ線）と電気的に接続されており、ドレイン電極４３５は画素電極４１３、４２３と電気的に接続されている。酸化物ＴＦＴ４３は、パッシベーション膜４３６で覆われている。なお、後述するように、場合によってはパッシベーション膜４３６の形成を省くことができる。
【００２０】
図５に示す酸化物ＴＦＴ４４は、第１のガラス基板２の表面２ａ上に形成されたゲート電極４４１を有している。ゲート電極４４１は図示を省略した走査線（アドレス線）と電気的に接続されている。ゲート電極４４１上にはゲート絶縁膜４４２が形成されている。ゲート絶縁膜４４２上には、ソース電極４４３と活性層（チャネル層）として酸化物半導体層４４４とドレイン電極４４５とが、同一平面内に配置されるように形成されている。ソース電極４４３とドレイン電極４４５とは、酸化物半導体層４４４を介して電気的に接続されている。ソース電極４４３は図示を省略した信号線（データ線）と電気的に接続されており、ドレイン電極４４５は画素電極４１３、４２３と電気的に接続されている。酸化物ＴＦＴ４４は、パッシベーション膜４４６で覆われている。なお、後述するように、場合によってはパッシベーション膜４４６の形成を省くことができる。
【００２１】
表示装置１の作製に用いられる第１のガラス基板２の表面２ａは、図７および図８に示すように、表示部４が形成される第１の表示領域５と、その外周に沿って設けられた枠状の第１の封止領域６とを備えている。第２のガラス基板３の表面３ａは、図９および図１０に示すように、第１の表示領域５に対応する第２の表示領域７と、その外周に沿って設けられ、かつ第１の封止領域６と対応する枠状の第２の封止領域８とを備えている。第１および第２の封止領域６、８は、後述する封着層の形成領域（第２の封止領域８については後述する封着材料層の形成領域）となる。表示部４を構成する素子構造体は、第１および第２のガラス基板２、３の表示領域５、７の少なくとも一方に形成される。
【００２２】
表示部４に液晶表示素子４１を適用する場合には、第１および第２のガラス基板２、３の各表示領域５、７に、それぞれ液晶表示素子４１を構成する素子構造体の一部（４Ａ、４Ｂ）が形成される。すなわち、第１のガラス基板２の表示領域５には、ＴＦＴ４１１、走査線や信号線、絶縁膜４１２、画素電極４１３等が形成される。第２のガラス基板３の表示領域７には、カラーフィルタ層４１４、共通電極４１５等が形成される。液晶表示素子４１を構成する液晶層４１６は、第１のガラス基板２と第２のガラス基板３との間の間隙を後述する封着層で封止する前に充填される。
【００２３】
表示部４に有機ＥＬ素子４２を適用する場合、第１のガラス基板２は素子用ガラス基板を構成し、その表面２ａに設けられた表示領域５に有機ＥＬ素子４２を構成する素子構造体（４Ａ）が形成される。第２のガラス基板３は第１のガラス基板２の表面２ａに形成された表示部４を封止する封止基板を構成する。なお、第２のガラス基板３の表示領域３ａにも、必要に応じて素子構造体の一部（４Ｂ）が形成される。第１のガラス基板２の表示領域５には、ＴＦＴ４２１、走査線や信号性、絶縁膜４２２、画素電極４２３、有機ＥＬ層４２４、共通電極４２５等が形成される。第２のガラス基板３の表示領域７には、必要に応じてカラーフィルタ層４２６や絶縁膜４２７等が形成される。
【００２４】
第１のガラス基板２と第２のガラス基板３とは、表示部４の構造体４Ａ、４Ｂが形成された表面２ａ、３ａが対向するように所定の間隙を持って配置されている。第１のガラス基板２と第２のガラス基板３との間の間隙は、封着層９で封止されている。封着層９は表示部４を封止するように、第１のガラス基板２の封止領域６と第２のガラス基板３の封止領域８との間に形成されている。言い換えると、表示部４はＴＦＴが形成された第１のガラス基板（ＴＦＴ基板）２と第２のガラス基板（封止基板）３と封着層９とで構成された表示装置用パッケージ（ガラスパッケージ）で気密封止されている。
【００２５】
この実施形態の表示装置１においては、ガラス基板２、３間を封止する封着層９にレーザ吸収能を有する封着用ガラス材料を適用している。すなわち、表示装置１の作製に用いられる第２のガラス基板３の封止領域８には、図９および図１０に示すように、封着用ガラス材料の焼成層からなる枠状の封着材料層１０が形成されている。第２のガラス基板３の封止領域８に形成された封着材料層１０は、後述するレーザ光による加熱工程で加熱、溶融され、第１のガラス基板２の封止領域６に固着される。このように、第１のガラス基板２と第２のガラス基板３との間の間隙（表示部４の形成空間）は、レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料の溶融固着層からなる封着層９で封止されている。
【００２６】
第１および第２のガラス基板２、３と封着用ガラス材料の溶融固着層からなる封着層９とで表示装置用気密パッケージを構成することによって、気密パッケージ内への水分や酸素の侵入等を抑制することができる。すなわち、気密パッケージの耐湿性等を向上させることができる。このような気密パッケージで表示部４を封止することによって、水分等を吸収することによる酸化物半導体層の特性劣化を抑制することができる。すなわち、酸化物ＴＦＴのしきい値電圧（Ｖth）の変動が抑制されるため、酸化物ＴＦＴを有する表示部４の経時的な劣化を再現性よく抑制することが可能となる。
【００２７】
前述したように、酸化物ＴＦＴのしきい値電圧（Ｖth）の経時的な変動による変化量（ΔＶth）が大きいと、酸化物ＴＦＴを所定の電圧で駆動させることができなくなるため、表示装置１の表示特性が劣化してしまう。このようなしきい値電圧（Ｖth）の変化量（ΔＶth）を、ガラス基板２、３と封着用ガラス材料の溶融固着層からなる封着層９とで構成した気密パッケージで小さくすることによって、酸化物ＴＦＴを用いた表示装置１の信頼性を向上させることができる。
【００２８】
一方、水分や酸素等による酸化物ＴＦＴの劣化を抑制するために、バリア層（パッシベーション膜）が設けられる。十分なバリア性を確保するために、パッシベーション膜の膜厚を大きくしたり、緻密な膜にしたりする等の工夫がなされてきた。酸化物半導体層を保護するパッシベーション膜の膜厚の増大は、酸化物ＴＦＴの生産性を低下させる。
【００２９】
このような点に対して、酸化物ＴＦＴの経時的な劣化を気密パッケージ自体で抑制することで、水分等のバリア性は低いものの、生産性が高いパッシベーション膜、例えば膜厚が薄いパッシベーション膜を適用した場合においても、表示装置１の信頼性を維持することができる。具体的には、膜厚が１００ｎｍ以下のパッシベーション膜を適用した場合においても、表示装置１の信頼性を維持することができるため、酸化物ＴＦＴを有する表示部４の製造コストを低減することが可能となる。
【００３０】
さらに、パッシベーション膜の膜厚を５０ｎｍ以下とした場合においても、表示装置１の信頼性が維持されるため、表示部４の製造コストをより一層低減することができる。また場合によっては、パッシベーション膜で酸化物ＴＦＴを覆うことなく、表示装置１の信頼性を維持することができる。ただし、酸化物ＴＦＴを有する表示部４の製造工程等における酸化物半導体層の特性劣化を抑制する上で、酸化物ＴＦＴは膜厚が１０ｎｍ以上のパッシベーション膜で覆うことが好ましい。このように、酸化物ＴＦＴは膜厚が１０〜５０ｎｍの範囲のパッシベーション膜で覆われていることが好ましい。
【００３１】
また、パッシベーション膜の膜構造や膜材質等も、酸化物ＴＦＴの生産性を低下させる要因となる。このような点に対して、酸化物ＴＦＴの経時的な劣化を気密パッケージ自体で抑制することで、一般的な膜材質や膜構造（単層構造等）を有するパッシベーション膜を適用した場合においても、表示装置１の信頼性を維持することができる。具体的には、パッシベーション膜を酸化ケイ素（シリカ）や窒化ケイ素等の低コスト材料で形成し、かつ上記したような膜厚を有する単層構造を適用した場合においても、表示装置１の信頼性を維持することができる。このような点からも酸化物ＴＦＴを有する表示部４の製造コストを低減することが可能となる。
【００３２】
次に、実施形態の表示装置１の製造工程について、図６を参照して説明する。まず、封着層９の形成材料となる封着用ガラス材料を用意する。封着用ガラス材料は、低融点ガラスからなる封着ガラスに、レーザ吸収材や必要に応じて低膨張充填材のような充填材を配合したものである。なお、黒色系の色調を有する封着ガラスのように、封着ガラス自体がレーザ吸収能を有する場合には、レーザ吸収材を配合することなく、封着ガラスと必要に応じて添加される低膨張充填材とで封着用ガラス材料を構成することができる。また、封着用ガラス材料はこれら以外の添加材を含有していてもよい。
【００３３】
封着ガラス（ガラスフリット）としては、例えばビスマス系ガラス、錫−リン酸系ガラス、バナジウム系ガラス、鉛系ガラス等が用いられる。これらのうち、ガラス基板２、３に対する接着性やその信頼性、さらに環境や人体に対する影響等を考慮して、ビスマス系ガラスや錫−リン酸系ガラスからなる封着ガラスを使用することが好ましい。
【００３４】
ビスマス系ガラス（ガスフリット）は、７０〜９０質量％のＢｉ2Ｏ3、１〜２０質量％のＺｎＯ、および２〜１２質量％のＢ2Ｏ3（基本的には合計量を１００質量％とする）の組成を有することが好ましい。Ｂｉ2Ｏ3はガラスの網目を形成する成分である。Ｂｉ2Ｏ3の含有量が７０質量％未満であると低融点ガラスの軟化点が高くなり、低温での封着が困難になる。Ｂｉ2Ｏ3の含有量が９０質量％を超えるとガラス化しにくくなると共に、熱膨張係数が高くなりすぎる傾向がある。
【００３５】
ＺｎＯは熱膨張係数等を下げる成分である。ＺｎＯの含有量が１質量％未満であるとガラス化が困難になる。ＺｎＯの含有量が２０質量％を超えると低融点ガラス成形時の安定性が低下し、失透が発生しやすくなる。Ｂ2Ｏ3はガラスの骨格を形成してガラス化が可能となる範囲を広げる成分である。Ｂ2Ｏ3の含有量が２質量％未満であるとガラス化が困難となり、１２質量％を超えると軟化点が高くなりすぎて、封着時に荷重をかけたとしても低温で封着することが困難となる。
【００３６】
上記した３成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、Ａｌ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＳｉＯ2、Ａｇ2Ｏ、ＭｏＯ3、Ｎｂ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、Ｇａ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｃｓ2Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＷＯ3、Ｐ2Ｏ5、ＳｎＯx（ｘは１又は２である）等の任意成分を含有していてもよい。ただし、任意成分の含有量が多すぎるとガラスが不安定となって失透が発生したり、またガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は３０質量％以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には１００質量％となるように調整される。
【００３７】
錫−リン酸系ガラス（ガラスフリット）は、５５〜６８モル％のＳｎＯ、０．５〜５モル％のＳｎＯ2、および２０〜４０モル％のＰ2Ｏ5（基本的には合計量を１００モル％とする）の組成を有することが好ましい。ＳｎＯはガラスを低融点化させるための成分である。ＳｎＯの含有量が５５モル％未満であるとガラスの粘性が高くなって封着温度が高くなりすぎ、６８モル％を超えるとガラス化しなくなる。
【００３８】
ＳｎＯ2はガラスを安定化するための成分である。ＳｎＯ2の含有量が０．５モル％未満であると封着作業時に軟化溶融したガラス中にＳｎＯ2が分離、析出し、流動性が損なわれて封着作業性が低下する。ＳｎＯ2の含有量が５モル％を超えると低融点ガラスの溶融中からＳｎＯ2が析出しやすくなる。Ｐ2Ｏ5はガラス骨格を形成するための成分である。Ｐ2Ｏ5の含有量が２０モル％未満であるとガラス化せず、その含有量が４０モル％を超えるとリン酸塩ガラス特有の欠点である耐候性の悪化を引き起こすおそれがある。
【００３９】
上記した３成分で形成されるガラスはガラス転移点が低く、低温用の封着材料に適したものであるが、ＳｉＯ2等のガラスの骨格を形成する成分やＺｎＯ、Ｂ2Ｏ3、Ａｌ2Ｏ3、ＷＯ3、ＭｏＯ3、Ｎｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｃｓ2Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等のガラスを安定化させる成分等を任意成分として含有していてもよい。ただし、任意成分の含有量が多すぎるとガラスが不安定となって失透が発生したり、またガラス転移点や軟化点が上昇するおそれがあるため、任意成分の合計含有量は３０モル％以下とすることが好ましい。この場合のガラス組成は基本成分と任意成分との合計量が基本的には１００モル％となるように調整される。
【００４０】
レーザ吸収材としては、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、ＮｉおよびＣｕからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属、または前記金属を含む酸化物等の化合物を用いることが好ましい。レーザ吸収材はこれら以外の顔料であってもよい。レーザ吸収材の含有量は、封着用ガラス材料に対して０．１〜４０体積％の範囲とすることが好ましい。レーザ吸収材の含有量が０．１体積％未満であると、レーザの照射時に封着材料層１０を十分に溶融させることができないおそれがある。レーザ吸収材の含有量が４０体積％を超えると第２のガラス基板３との界面近傍で局所的に発熱してガラス基板２、３や封着層９が破損するおそれがあり、また封着用ガラス材料の溶融時の流動性が劣化して第１のガラス基板２との接着性が低下するおそれがある。
【００４１】
低膨張充填材としては、シリカ、アルミナ、ジルコニア、珪酸ジルコニウム、チタン酸アルミニウム、ムライト、コージェライト、ユークリプタイト、スポジュメン、リン酸ジルコニウム系化合物、酸化錫系化合物、石英固溶体、およびマイカからなる群より選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましい。リン酸ジルコニウム系化合物としては、（ＺｒＯ）2Ｐ2Ｏ7、ＮａＺｒ2（ＰＯ4）3、ＫＺｒ2（ＰＯ4）3、Ｃａ0.5Ｚｒ2（ＰＯ4）3、ＮｂＺｒ（ＰＯ4）3、Ｚｒ2（ＷＯ3）（ＰＯ4）2、これらの複合化合物が挙げられる。低膨張充填材とは封着ガラスより低い熱膨張係数を有するものである。
【００４２】
低膨張充填材の含有量は、封着用ガラス材料の熱膨張係数がガラス基板２、３のそれに近づくように適宜に設定される。低膨張充填材は封着ガラスやガラス基板２、３の熱膨張係数にもよるが、封着用ガラス材料に対して５０体積％以下の範囲で含有させることが好ましい。低膨張充填材の含有量が５０質量％を超えると、封着用ガラス材料の流動性が劣化して接着強度が低下するおそれがある。低膨張充填材は必要に応じて配合されるものであり、必ずしも封着用ガラス材料に配合しなければならないものではない。従って、封着用ガラス材料における低膨張充填材の含有量は零を含むが、実用的には０．１質量％以上とすることが好ましい。低膨張充填材の含有量はレーザ吸収材との合計含有量として影響するため、これらの合計含有量を０．１〜５０体積％の範囲とすることが好ましい。
【００４３】
レーザ吸収能を有する封着用ガラス材料によるガラス基板２、３間の封止工程は、封止領域６、８間にレーザ光を吸収する封着用ガラス材料の焼成層（封着材料層１０）を配置し、これにレーザ光を照射して局所的に加熱することにより実施される。レーザ光による局所加熱によれば、表示部４（４Ａ、４Ｂ）を有するガラス基板２、３全体を加熱する場合に比べて、封止工程における表示部４の特性劣化を抑制することができる。以下に、レーザ光による局所加熱を適用した封止工程について詳述する。
【００４４】
まず、封着用ガラス材料とビヒクルとを混合して封着材料ペーストを調製する。ビヒクルは、バインダ成分である樹脂を溶剤に溶解したものである。ビヒクル用の樹脂としては、例えばメチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、オキシエチルセルロース、ベンジルセルロース、プロピルセルロース、ニトロセルロース等のセルロース系樹脂、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、ブチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート等のアクリル系モノマーの１種以上を重合して得られるアクリル系樹脂等の有機樹脂が用いられる。溶剤としては、セルロース系樹脂の場合にはターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等が、またアクリル系樹脂の場合にはメチルエチルケトン、ターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート等が用いられる。
【００４５】
第２のガラス基板３の封止領域８に封着材料ペーストを塗布し、これを乾燥させて封着材料ペーストの塗布層を形成する。封着材料ペーストは、例えばスクリーン印刷やグラビア印刷等の印刷法を適用して第２の封止領域８上に塗布したり、あるいはディスペンサ等を用いて第２の封止領域８に沿って塗布する。封着材料ペーストの塗布層は、例えば１２０℃以上の温度で１０分以上乾燥させることが好ましい。乾燥工程は塗布層内の溶剤を除去するために実施するものである。塗布層内に溶剤が残留していると、その後の焼成工程でバインダ成分を十分に除去することができないおそれがある。
【００４６】
次いで、封着材料ペーストの塗布層を焼成して封着材料層１０を形成する。焼成工程は、塗布層を封着用ガラス材料の主成分である封着ガラス（ガラスフリット）のガラス転移点以下の温度に加熱し、塗布層内のバインダ成分を除去した後、封着ガラスの軟化点以上の温度に加熱し、封着ガラスを溶融してガラス基板３に焼き付ける。このようにして、図６（ａ）に示すように第２のガラス基板３の表面３ａに封着用ガラス材料の焼成層からなる封着材料層１０を形成する。なお、表示装置１や表示部４の構造によっては、封着材料層１０を第１のガラス基板２の封止領域６に形成してもよい。
【００４７】
次に、図６（ｂ）に示すように、第１のガラス基板２と第２のガラス基板３とを、それらの表面２ａ、３ａ同士が対向するように封着材料層１０を介して積層する。次いで、図６（ｃ）に示すように、第２のガラス基板３（または第１のガラス基板２）を通して封着材料層１０にレーザ光１１を照射する。レーザ光１１は枠状の封着材料層１０に沿って走査しながら照射される。レーザ光は特に限定されず、半導体レーザ、炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ、ＹＡＧレーザ、ＨｅＮｅレーザ等からのレーザ光が使用される。
【００４８】
封着材料層１０はそれに沿って走査されるレーザ光１１が照射された部分から順に溶融し、レーザ光１１の照射終了と共に急冷固化されて第１のガラス基板２に固着する。そして、封着材料層１０の全周にわたってレーザ光１１を照射することによって、図６（ｄ）に示すように第１のガラス基板２と第２のガラス基板３との間の間隙、すなわち第１のガラス基板２と第２のガラス基板３との間に設けられた表示部４を封止する封着層９が形成される。このような各工程を経て、目的とする表示装置１が作製される。
【００４９】
レーザ光１１による封着材料層１０の加熱温度は、封着ガラスの軟化点温度Ｔ（℃）に対して（Ｔ＋１００℃）以上で（Ｔ＋４００℃）以下の範囲とすることが好ましく、さらに５００〜７００℃の範囲とすることがより好ましい。封着材料層１０の加熱温度が５００℃未満であると、封着ガラスの流動が不十分となって、ガラス基板２、３と封着層９との接着強度が低下するおそれがある。封着材料層１０の加熱温度が７００℃を超えると、ガラス基板２、３や封着層９に割れ等が生じやすくなるおそれがある。
【００５０】
なお、本明細書における封着ガラスの軟化点は、示唆熱分析（ＤＴＡ）の第４変曲点で定義されるものである。また、レーザ光１１を照射した際の封着材料層１０の温度（加熱温度）は、正確な封着温度を測定するために、放射温度計で測定することが好ましく、さらに二色放射温度計で測定することがより好ましい。二色放射温度計の特徴は、被測定物ごとの放射率の設定をせずに測定できる点にある。
【００５１】
ところで、第１のガラス基板２の表示領域５には、図１１に示すように、複数の酸化物ＴＦＴ１２がマトリクス状に形成されていると共に、これら酸化物ＴＦＴ１２を駆動する信号線１３および走査線１４が形成されている。酸化物ＴＦＴ１２を駆動するにあって、信号線１３や走査線１４は封止層９により形成された気密空間の外部に取り出す必要がある。このため、第１のガラス基板２の表面２ａは、信号線１３および走査線１４を気密空間の外部に取り出す取り出し電極１５が第１の封止領域６を横切るように設けられた電極領域１６を備えている。レーザ光１１は枠状の封着材料層１０の全周にわたって走査しながら照射されるため、電極領域１６内も通過することになる。
【００５２】
封着後の電極領域１６は、取り出し電極１５と封着層９とが存在する複雑な構造になっているため、電極構造や封着条件が最適でない場合には、気密性が不十分になりやすい。特に、電極領域１６内に存在する封着層９に近い列の酸化物ＴＦＴ１２が水分等で劣化しやすい。一方、電極領域１６内の封着層９に近い列の酸化物ＴＦＴ１２は、レーザ光１１が電極領域１６内を通過する際に取り出し電極１５を介して加熱される。すなわち、レーザ光１１が電極領域１６内を通過する際に、電極領域１６内に位置する封着材料層１０が加熱されると同時に、電極領域１６内の取り出し電極１５も加熱されることになる。レーザ光１１の照射により取り出し電極１５に生じた熱は、取り出し電極１５や信号線１３等を介して酸化物ＴＦＴ１２、特に封着層９に近い酸化物ＴＦＴ１２に伝熱される。
【００５３】
ここで、酸化物半導体層は加熱（アニール）により特性が改善されるという性質を有している。このため、レーザ光１１が電極領域１６内を通過する際に取り出し電極１５に生じる熱を有効に利用することによって、特に電極領域１６内の封着層９に近い酸化物ＴＦＴ１２の特性を向上させることができる。すなわち、ガラス基板２、３間の封止にレーザ封着、すなわち封着用ガラス材料（封着材料層１０）へのレーザ光１１の照射による加熱封着を適用することによって、酸化物ＴＦＴ１２の特性劣化を抑制できるだけでなく、酸化物ＴＦＴ１２の特性を積極的に改善することが可能となる。
【００５４】
このように、第１および第２のガラス基板２、３間の封止に、レーザ光１１による封着用ガラス材料の局所加熱を適用することによって、酸化物ＴＦＴ１２の特性を向上させることが可能となる。ただし、レーザ光１１による酸化物半導体層の加熱温度が高くなりすぎると、逆に酸化物半導体層の特性が損なわれるおそれがある。すなわち、酸化物半導体層はアモルファス状態やそれに近い状態で特性を発揮する。従って、レーザ光１１による酸化物半導体層の加熱温度が高くなりすぎて、酸化物半導体層が結晶化してしまうと特性が損なわれてしまう。このため、レーザ光１１による酸化物半導体層の加熱は、酸化物半導体層が結晶化しない程度の適度な温度で実施することが好ましい。酸化物半導体層の加熱温度は２５０〜６００℃の範囲とすることが好ましい。
【００５５】
レーザ光１１による酸化物半導体層の加熱温度は、レーザ光１１が電極領域１６を通過する際の封着材料層１０の加熱温度に加えて、レーザ光１１が電極領域１６を通過する際の走査速度Ｖ［ｍｍ／秒］、レーザ光のビーム径Ｄ［ｍｍ］、取り出し電極１５の電極領域１６内に存在する封着材料層１０から酸化物ＴＦＴ１２Ａまでの最短距離Ｌ［ｍｍ］等に影響される。レーザ光１１が電極領域１６を通過する際の封着材料層１０の加熱温度は、前述したように封着性等を考慮して５００〜７００℃の範囲とすることが好ましい。これに加えて、レーザ光１１の走査速度Ｖが遅ければ酸化物半導体層の加熱温度が上昇し、逆に早ければ加熱温度が低下する。また、電極領域１６内に存在する封着材料層１０から酸化物ＴＦＴ１２までの取り出し電極１５の最短距離Ｌが短ければ酸化物半導体層の加熱温度が上昇し、逆に最短距離Ｌが長ければ加熱温度が低下する。
【００５６】
このような点から、レーザ光１１が電極領域１６を通過する際の各条件（走査速度Ｖ［ｍｍ／秒］、ビーム径Ｄ［ｍｍ］、取り出し電極１５の最短距離Ｌ［ｍｍ］）を、下記の式（１）で表されるパラメータＡが０．１以上２５００以下の範囲となるように設定することが好ましい。
パラメータＡ＝Ｖ×Ｌ2／Ｄ    …（１）
パラメータＡが０．１未満になるということは、レーザ光１１による酸化物半導体層の加熱温度が高くなりすぎることを意味し、酸化物半導体層が結晶化して特性が損なわれるおそれが強まる。従って、パラメータＡは０．１以上とすることが好ましい。
【００５７】
パラメータＡの上限値は必ずしも限定されるものではないが、酸化物半導体層の加熱による特性向上効果を有効に得る上で、パラメータＡは２５００以下とすることが好ましい。これによって、酸化物半導体層の特性向上効果を再現性よく得ることが可能となる。パラメータＡは１５００以下とすることがより好ましく、さらに１０００以下とすることが特に好ましい。このような場合に、酸化物半導体層の特性向上効果をより効果的に得ることができる。さらに、パラメータＡの下限値は０．５以上とすることがより好ましい。このように、レーザ光１１が電極領域１６を通過する際の条件をパラメータＡに基づいて制御することによって、酸化物ＴＦＴ１２の特性を向上させることが可能となる。
【実施例】
【００５８】
次に、本発明の具体的な実施例およびその評価結果について述べる。なお、以下の説明は本発明を限定するものではく、本発明の趣旨に沿った形での改変が可能である。
【００５９】
［実施例１］
（ＴＦＴ基板の製造工程）
無アルカリガラスからなる第１のガラス基板（旭硝子社製、ＡＮ１００（熱膨張係数：３８×１０-7／℃）、寸法：１００×１００×０．７ｍｍｔ）の表示領域に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、酸化物半導体層、およびソース・ドレイン電極を、この順に以下示す工程で形成した。
【００６０】
無アルカリガラスからなるガラス基板上に、スパッタ法を用いてスズドープ酸化インジウムを成膜し、ゲート電極（膜厚１５０ｎｍ）を形成した。次に、原子層堆積法（Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＡＬＤ）でアルミナとチタニアとを交互に積層したＡＴＯ膜を成膜し、ゲート絶縁膜（膜厚１５０ｎｍ）を形成した。続いて、チャネル形成領域以外の領域がレジストで覆われるようにフォトリソグラフィでレジストパターンを形成した。この後、スパッタ法でインジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）の各元素を含む酸化物を成膜した（膜厚３５ｎｍ）。レジストを剥離して不要な膜を取り除くことによって、チャネル層（酸化物半導体層）を形成した。
【００６１】
次に、ソース・ドレイン電極の形成領域以外の領域がレジストで覆われるようにフォトリソグラフィでレジストパターンを形成した。この後、蒸着法で膜厚５ｎｍのチタン（Ｔｉ）を成膜した後、膜厚５００ｎｍの金（Ａｕ）を成膜した。レジストを剥離して不要な膜を取り除くことによって、ソース・ドレイン電極を形成した。このようにして、１枚のガラス基板あたりに２５個（５個×５個）の酸化物ＴＦＴを作製した。なお、酸化物ＴＦＴ上にパッシベーション膜は形成していない。
【００６２】
続いて、取り出し電極の形成領域（電極領域）以外の領域がレジストで覆われるようにフォトリソグラフィでレジストパターンを形成した。この後、スパッタ法で膜厚２００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）を成膜した。レジストを剥離して不要な膜を取り除くことによって、線幅０．５ｍｍの取り出し電極を形成した。このようにして、逆スタガ構造の酸化物ＴＦＴを有するＴＦＴ基板（第１のガラス基板）を作製した。
【００６３】
（封止基板の製造工程）
質量割合でＢｉ2Ｏ3８３％、Ｂ2Ｏ3５％、ＺｎＯ１１％、Ａｌ2Ｏ3１％の組成を有するビスマス系ガラスフリット（軟化点：４１０℃）と、低膨張充填材として平均粒径（Ｄ50）が２．０μｍ、比表面積が４．３ｍ2／ｇのコージェライト粉末と、質量割合でＦｅ2Ｏ3１６．０％、ＭｎＯ４３．０％、ＣｕＯ２７．３％、Ａｌ2Ｏ3８．５％、ＳｉＯ2５．２％の組成を有し、平均粒径（Ｄ50）が１．２μｍ、比表面積が６．１ｍ2／ｇのレーザ吸収材とを用意した。
【００６４】
コージェライト粉末の粒度分布は、粒度分析計（日機装社製、マイクロトラックＨＲＡ）を用いて測定した。測定条件は、測定モード：ＨＲＡ−ＦＲＡモード、Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ：ｙｅｓ、Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ：ｎｏ、Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ：１．７５、Ｆｌｕｉｄ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ：１．３３とした。粉末を水に分散させたスラリーを超音波で分散させた後に測定した。レーザ吸収材の粒度分布は、粒度分析計（日機装社製、マイクロトラックＨＲＡ）を用いて測定した。測定条件は、測定モード：ＨＲＡ−ＦＲＡモード、Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｃｙ：ｙｅｓ、Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ：ｎｏ、Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ：１．８１、Ｆｌｕｉｄ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｉｎｄｅｘ：１．３３とした。粉末を水に分散させたスラリーを超音波で分散させた後に測定した。
【００６５】
コージェライト粉末およびレーザ吸収材の比表面積は、ＢＥＴ比表面積測定装置（マウンテック社製、Ｍａｃｓｏｒｂ  ＨＭ  ｍｏｄｅｌ−１２０１）を用いて測定した。測定条件は、吸着質：窒素、キャリアガス：ヘリウム、測定方法：流動法（ＢＥＴ１点式）、脱気温度：２００℃、脱気時間：２０分、脱気圧力：Ｎ2ガスフロー／大気圧、サンプル質量：１ｇとした。以下の例も同様である。
【００６６】
ビスマス系ガラスフリット６５．８体積％とコージェライト粉末２７．２体積％とレーザ吸収材７．０体積％とを混合して封着材料（熱膨張係数（５０〜３５０℃）：７１×１０-7／℃）を作製した。封着材料８３質量％を、バインダ成分としてエチルセルロース５質量％を２，２，４−トリメチル−１，３ペンタンジオールモノイソブチレート９５質量％に溶解して作製したビヒクル１７質量％と混合して封着材料ペーストを調製した。
【００６７】
次いで、無アルカリガラスからなる第２のガラス基板（旭硝子社製、ＡＮ１００（熱膨張係数：３８×１０-7／℃）、寸法：９５×９５×０．７ｍｍｔ））を用意し、このガラス基板の封止領域に封着材料ペーストをスクリーン印刷法で塗布した。スクリーン版のパターンは、線幅が０．５ｍｍで８０ｍｍ×８０ｍｍの額縁状パターンとし、コーナー部の曲率半径Ｒは０．５ｍｍとした。封着材料ペーストの塗布層を１２０℃×１０分の条件で乾燥させた後、４８０℃×１０分の条件で焼成し、膜厚が８μｍ、線幅が０．５ｍｍの封着材料層を形成することによって、封止基板（第２のガラス基板）を作製した。
【００６８】
（ＴＦＴ基板と封止基板との封着工程）
上述したＴＦＴ基板と封止基板とを、酸化物ＴＦＴを有する表面と封着材料層を有する表面とが対向するように、封着材料層を介して積層した。このとき、電極領域内に存在する封着材料層から最も近い酸化物ＴＦＴまでの距離（取り出し電極の最短距離Ｌ）が０．５ｍｍとなるようにした。次いで、封止基板を通して封着材料層に対して、スポット径１．５ｍｍ、出力１３．５Ｗ（出力密度：７６４Ｗ／ｃｍ2）のレーザ光（半導体レーザ）を、５ｍｍ／秒の走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、ＴＦＴ基板と封止基板とを封着した。レーザ光の強度分布は一定に整形せず、突形状の強度分布を有するレーザ光を使用した。このときのスポット径は、レーザ強度が１／ｅ2となる等高線の半径を用いた。
【００６９】
レーザ光を封着材料層に沿って照射するにあたって、電極領域を除く領域（非電極領域）については上記した条件を選択した。レーザ光が電極領域を通過する際の条件は、出力を２．５Ｗ（出力密度：１４２Ｗ／ｃｍ2）、走査速度を１ｍｍ／秒に変更した。これら以外は非電極領域を通過する際の条件と同一とした。この条件におけるパラメータＡは０．１７である。レーザ光を照射した際の封着材料層の加熱温度は、非電極領域および電極領域共に６５０℃であった。また、電極領域内に存在する封着材料層に最も近い酸化物ＴＦＴは封着時に６００℃まで加熱されていた。レーザ光を照射した際の封着材料層の加熱温度および酸化物ＴＦＴの加熱温度は放射温度計で測定した。
【００７０】
（信頼性の評価）
レーザ封着後にガラス基板、封着層、取り出し電極の状態を観察したところ、クラックや割れの発生は認められず、ＴＦＴ基板と封止基板とが良好に封着されていることが確認された。次に、以下のようにして酸化物ＴＦＴの特性信頼性を評価した。
【００７１】
まず、ＴＦＴ基板と封止基板との封着体（気密パッケージ）の取り出し電極を、電圧電流発生／測定装置（横河電機社製、装置名：ＧＳ８２０（５０Ｖレンジモデル））と配線で接続した。恒温恒湿槽を用いて、高温・高湿度環境下で一定電流を印加する信頼性試験を実施した。信頼性試験における条件は、温度６０℃、湿度９０％（相対湿度）、ドレイン電流５μＡとし、ストレス時間を２４時間まで実施した。信頼性試験後のしきい値電圧の変化量（ΔＶth）は０．１Ｖ以下であり、十分に高い信頼性を示した。
【００７２】
［実施例２〜１８、比較例１〜４］
レーザ封着工程において、レーザ光が電極領域を通過する際の条件を表１に示す各条件に変更する以外は、実施例１と同様にしてＴＦＴ基板と封止基板との封着体（気密パッケージ）を作製した。レーザ封着後にガラス基板、封着層、取り出し電極の状態を観察したところ、いずれの例においてもクラックや割れの発生は認められず、ＴＦＴ基板と封止基板とが良好に封着されていることが確認された。次に、実施例１と同様にして酸化物ＴＦＴの特性信頼性を評価した。評価結果を表１に示す。信頼性の評価結果は、しきい値電圧の変化量（ΔＶth）が０．１Ｖ以下の場合は◎、０．１Ｖを超えて０．３Ｖ以下の場合は○、０．３Ｖを超えて０．５Ｖ以下の場合は△、ＴＦＴが駆動しなかった場合やしきい値電圧の変化量（ΔＶth）が０．５Ｖを超える場合は×として示す。
【００７３】
【表１】
2013097195.tif 000003
【００７４】
表１から明らかなように、実施例１〜１８の気密パッケージとその製造工程によれば、酸化物ＴＦＴの信頼性を維持することができる。さらに、実施例１〜７、１０〜１６の気密パッケージの製造工程によれば、酸化物ＴＦＴの信頼性が向上することが分かる。比較例１〜４では、封着時のＴＦＴの温度が６００℃を超えたため、酸化物半導体層が結晶化を起こし、トランジスタとして駆動しなかった。従って、パラメータＡは０．１以上とすることが好ましいことが分かる。さらに、実施例１〜７、１０〜１６と実施例８〜９、１７〜１８との比較から、パラメータＡが２５００以下となるように電極領域の封着条件を選択することによって、酸化物ＴＦＴの信頼性を向上させることができる。
【００７５】
［実施例１９］
（ＴＦＴ基板の製造工程）
無アルカリガラスからなる第１のガラス基板（旭硝子社製、ＡＮ１００（熱膨張係数：３８×１０-7／℃）、寸法：１００×１００×０．７ｍｍｔ）の表示領域に、ゲート電極、ゲート絶縁膜、酸化物半導体層、およびソース・ドレイン電極を、この順に以下示す工程で形成した。
【００７６】
無アルカリガラスからなるガラス基板上に、スパッタ法を用いてスズドープ酸化インジウムを成膜し、ゲート電極（膜厚１５０ｎｍ）を形成した。次に、原子層堆積法（ＡＬＤ）でアルミナとチタニアとを交互に積層したＡＴＯ膜を成膜し、ゲート絶縁膜（膜厚１５０ｎｍ）を形成した。続いて、チャネル形成領域以外の領域がレジストで覆われるようにフォトリソグラフィでレジストパターンを形成した。この後、スパッタ法でインジウム（Ｉｎ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）の各元素を含む酸化物を成膜した（膜厚３５ｎｍ）。レジストを剥離して不要な膜を取り除くことによって、チャネル層（酸化物半導体層）を形成した。
【００７７】
次に、ソース・ドレイン電極の形成領域以外の領域がレジストで覆われるようにフォトリソグラフィでレジストパターンを形成した。この後、蒸着法で膜厚５ｎｍのチタン（Ｔｉ）を成膜した後、膜厚５００ｎｍの金（Ａｕ）を成膜した。レジストを剥離して不要な膜を取り除くことによって、ソース・ドレイン電極を形成した。さらに、スパッタ法で膜厚１００ｎｍのシリカ膜を成膜することによって、パッシベーション膜を形成した。このようにして、１枚のガラス基板あたりに２５個（５個×５個）の逆スタガ構造の酸化物ＴＦＴを形成したＴＦＴ基板（第１のガラス基板）を作製した。
【００７８】
（ＴＦＴ基板と封止基板との封着工程）
上述したＴＦＴ基板と実施例１と同様に作製した封止基板とを、酸化物ＴＦＴを有する表面と封着材料層を有する表面とが対向するように、封着材料層を介して積層した。次いで、封止基板を通して封着材料層にスポット径１．５ｍｍ、出力１３．５Ｗ（出力密度：７６４Ｗ／ｃｍ2）のレーザ光（半導体レーザ）を、５ｍｍ／秒の走査速度で照射し、封着材料層を溶融並びに急冷固化することによって、ＴＦＴ基板と封止基板とを封着した。レーザ光の強度分布は一定に整形せず、突形状の強度分布を有するレーザ光を使用した。レーザ光を照射した際の封着材料層の加熱温度は６５０℃であった。
【００７９】
（信頼性の評価）
レーザ封着後にガラス基板、封着層、取り出し電極の状態を観察したところ、クラックや割れの発生は認められず、ＴＦＴ基板と封止基板とが良好に封着されていることが確認された。また、ＴＦＴ基板と封止基板との封着体（気密パッケージ）の気密性をヘリウムリークテストで評価したところ、良好な気密性が得られていることが確認された。さらに、実施例１と同様にして酸化物ＴＦＴの信頼性試験を実施した。その結果、信頼性試験後のしきい値電圧の変化量（ΔＶth）は０．０１Ｖであった。
【００８０】
［実施例２０］
パッシベーション膜の膜厚を５０ｎｍとする以外は、実施例１９と同様にしてＴＦＴ基板と封止基板とを封着した。得られたＴＦＴ基板と封止基板との封着体（気密パッケージ）を用いて、実施例１と同様にして酸化物ＴＦＴの信頼性試験を実施した。その結果、信頼性試験後のしきい値電圧の変化量（ΔＶth）は０．０５Ｖであった。
【００８１】
［実施例２１］
パッシベーション膜を形成しないこと以外は、実施例１９と同様にしてＴＦＴ基板と封止基板とを封着した。得られたＴＦＴ基板と封止基板との封着体（気密パッケージ）を用いて、実施例１と同様にして酸化物ＴＦＴの信頼性試験を実施した。その結果、信頼性試験後のしきい値電圧の変化量（ΔＶth）は０．５Ｖであった。
【００８２】
［比較例５］
無アルカリガラスからなる第２のガラス基板（旭硝子社製、ＡＮ１００（熱膨張係数：３８×１０-7／℃）、寸法：９５ｍｍ×９５ｍｍ×０．７ｍｍｔ）を用意し、このガラス基板の封止領域にエポキシ樹脂（スリーボンド社製、ＴｈｒｅｅＢｏｎｄ  ３１２４Ｂ）をスクリーン印刷法で塗布した。スクリーン版のパターンは、線幅が０．５ｍｍで８０ｍｍ×８０ｍｍの額縁状パターンとし、コーナー部の曲率半径Ｒは０．５ｍｍとした。
【００８３】
封止領域にエポキシ樹脂が塗布された封止基板（第２のガラス基板）と、実施例１９と同様にして、第１のガラス基板上に膜厚が１００ｎｍのパッシベーション膜を有する酸化物ＴＦＴを形成して作製したＴＦＴ基板とを積層した後、ＴＦＴの作製領域を遮光した上で紫外線を照射し、続いて８０℃で１時間アニールしてエポキシ樹脂を硬化させた。このようにして、ＴＦＴ基板と封止基板とを樹脂封止したパッケージを作製した。得られたＴＦＴ基板と封止基板との樹脂封止パッケージを用いて、実施例１と同様にして酸化物ＴＦＴの信頼性試験を実施した。その結果、信頼性試験後のしきい値電圧の変化量（ΔＶth）は０．７Ｖであった。
【００８４】
［比較例６］
パッシベーション膜の膜厚を５０ｎｍとする以外は、比較例５と同様にしてＴＦＴ基板と封止基板とを樹脂封止した。得られたＴＦＴ基板と封止基板との樹脂封止パッケージを用いて、実施例１と同様にして酸化物ＴＦＴの信頼性試験を実施した。その結果、信頼性試験後のしきい値電圧の変化量（ΔＶth）は１．０Ｖであった。
【００８５】
［比較例７］
パッシベーション膜を形成しないこと以外は、比較例５と同様にしてＴＦＴ基板と封止基板とを樹脂封止した。得られたＴＦＴ基板と封止基板との樹脂封止パッケージを用いて、実施例１と同様にして酸化物ＴＦＴの信頼性試験を実施した。その結果、信頼性試験後のしきい値電圧の変化量（ΔＶth）は２Ｖであった。
【００８６】
［比較例８］
実施例１９と同様にして、第１のガラス基板上に膜厚が１００ｎｍのパッシベーション膜を有する酸化物ＴＦＴを形成してＴＦＴ基板を作製した。このＴＦＴ基板を封止基板で封止することなく、実施例１と同様の酸化物ＴＦＴの信頼性試験を実施した。その結果、信頼性試験後のしきい値電圧の変化量（ΔＶth）は０．８Ｖであった。
【００８７】
［比較例９］
パッシベーション膜の膜厚を５０ｎｍとする以外は、比較例８と同様にしてＴＦＴ基板を作製した。このＴＦＴ基板を封止基板で封止することなく、実施例１と同様の酸化物ＴＦＴの信頼性試験を実施した。その結果、信頼性試験後のしきい値電圧の変化量（ΔＶth）は１．５Ｖであった。
【００８８】
［比較例１０］
パッシベーション膜を形成しないこと以外は、比較例８と同様にしてＴＦＴ基板を作製した。このＴＦＴ基板を封止基板で封止することなく、実施例１と同様の酸化物ＴＦＴの信頼性試験を実施した。その結果、信頼性試験後のしきい値電圧の変化量（ΔＶth）は３Ｖであった。
【００８９】
実施例１９〜２１および比較例５〜１０の結果を表２にまとめて示す。
【表２】
2013097195.tif 000004
【符号の説明】
【００９０】
１…表示装置、２…第１のガラス基板、２ａ…表面、３…第２のガラス基板、３ａ…表面、４…表示部、５…第１の表示領域、６…第１の封止領域、７…第２の表示領域、８…第２の封止領域、９…封着層、１０…封着材料層、１１…レーザ光、１２，４１１，４２１，４３，４４…酸化物ＴＦＴ、１３…信号線、１４…走査線、１５…取り出し電極、１６…電極領域、４１３，４２３…画素電極、４１４，４２６…カラーフィルタ層、４１５，４２４…共通電極、４１６…液晶層、４２４…有機ＥＬ層、４３１，４４１…ゲート電極、４３２，４４２…ゲート絶縁膜、４３３，４４４…酸化物半導体層、４３４，４４３…ソース電極、４３５，４４５…ドレイン電極。
【図１】
2013097195.tif 000005
【図２】
2013097195.tif 000006
【図３】
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【図４】
2013097195.tif 000008
【図５】
2013097195.tif 000009
【図６】
2013097195.tif 000010
【図７】
2013097195.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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