(57)【要約】      （修正有）【課題】温度変化による基材の伸縮等によるクラックや剥がれ、ピンホール等の微小欠陥等の発生による、ガスバリア性の劣化を抑制可能なガスバリア性積層体の提供。【解決手段】基材１１と、基材１１の少なくとも一方の面に形成されたバリア層１２と、を有し、バリア層１２は、Ｓｉとアルカリ土類金属とを含む複合酸化物を含有し、好ましくは、前記複合酸化物は、Ａｌ、Ｂの少なくとも一方を含み、基材１１は可撓性を有するガスバリア性積層体１０。ガスバリア性積層体の上にゲート電極、ソース電極及びドレイン電極と、ソース電極とドレイン電極との間にチャンネルを形成する活性層を備え、前記活性層と前記ゲート電極の間に位置するゲート絶縁層をを更に備えた半導体装置。【選択図】図１
2017105013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材の少なくとも一方の面に形成されたバリア層と、
を有し、
前記バリア層は、シリコンとアルカリ土類金属とを含む複合酸化物を含有するガスバリア性積層体。
【請求項２】
前記複合酸化物は、Ａｌ、Ｂの少なくとも一方を含む請求項１に記載のガスバリア性積層体。
【請求項３】
前記基材は可撓性を有する請求項１又は２に記載のガスバリア性積層体。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のガスバリア性積層体の前記バリア層上に、
ゲート電圧を印加するためのゲート電極と、
前記ゲート電圧の印加に応じて電流を取り出すためのソース電極及びドレイン電極と、
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間にチャネルを形成する活性層と、
前記活性層と前記ゲート電極の間に位置するゲート絶縁層と、
を備えた半導体装置。
【請求項５】
前記バリア層と前記ゲート絶縁層とは同一組成である請求項４に記載の半導体装置。
【請求項６】
駆動回路と、
前記駆動回路からの駆動信号に応じて光出力が制御される光制御素子と、
を有し、
前記駆動回路は、請求項４又は５に記載の半導体装置により前記光制御素子を駆動する表示素子。
【請求項７】
前記光制御素子は、エレクトロルミネッセンス素子、エレクトロクロミック素子、液晶素子、電気泳動素子、又はエレクトロウェッティング素子である請求項６に記載の表示素子。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の表示素子を複数個マトリクス状に配置した表示器と、
夫々の前記表示素子を個別に制御する表示制御装置と、
を有する表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の表示装置と、
前記表示装置に画像データを供給する画像データ作成装置と、
を有するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスバリア性積層体、半導体装置、表示素子、表示装置、システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイ、照明、太陽電池等の電子デバイスの分野における基材としては、透明性、耐熱性、耐溶剤性、層間密着性等の多くの物性に加え、高度のガスバリア性が求められている。そのため、基材と半導体素子等との間に、ガスバリア性を備えたバリア層を設ける検討がなされている。
【０００３】
ガスバリア性を得る技術の一例としては、プラスチックフィルムの少なくとも一方の面に、ポリオルガノシルセスキオキサンを主成分とする樹脂層を積層してなり、この樹脂層へ、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、酸化炭化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、二酸化ケイ素の何れかの無機化合物層を形成してガスバリア性積層体を得る技術を挙げることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかしながら、上記のガスバリア性積層体では、二酸化ケイ素等からなる無機化合物層をバリア層としているが、二酸化ケイ素等からなる無機化合物層は、温度変化による基材の伸縮等により、クラックや剥がれ、ピンホール等の微小欠陥等が発生し、ガスバリア性が劣化する問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ガスバリア性の劣化を抑制可能なガスバリア性積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本ガスバリア性積層体は、基材と、前記基材の少なくとも一方の面に形成されたバリア層と、を有し、前記バリア層は、シリコンとアルカリ土類金属とを含む複合酸化物を含有することを要件とする。
【発明の効果】
【０００７】
開示の技術によれば、ガスバリア性の劣化を抑制可能なガスバリア性積層体を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施の形態に係るガスバリア性積層体を例示する断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。
【図３】第１の実施形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図である。
【図４】第１の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図（その１）である。
【図５】第１の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図（その２）である。
【図６】第１の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図（その３）である。
【図７】第２の実施の形態におけるテレビジョン装置の構成を示すブロック図である。
【図８】第２の実施の形態におけるテレビジョン装置の説明図（その１）である。
【図９】第２の実施の形態におけるテレビジョン装置の説明図（その２）である。
【図１０】第２の実施の形態におけるテレビジョン装置の説明図（その３）である。
【図１１】第２の実施の形態における表示素子の説明図である。
【図１２】第２の実施の形態における有機ＥＬの説明図である。
【図１３】第２の実施の形態におけるテレビジョン装置の説明図（その４）
【図１４】第２の実施の形態における他の表示素子の説明図（その１）である。
【図１５】第２の実施の形態における他の表示素子の説明図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１０】
［ガスバリア性積層体］
図１は、第１の実施の形態に係るガスバリア性積層体を例示する断面図である。図１を参照するに、ガスバリア性積層体１０は、基材１１と、バリア層１２とを有する。
【００１１】
基材１１は、バリア層１２を形成する基体となる絶縁性の部材である。基材１１の形状、構造、及び大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。基材１１の材料としては、特に制限はなく、リジットな材料であっても可撓性（フレキシブル性）を有する材料であっても構わず、目的に応じて適宜選択することができる。以下に具体例を挙げる。
【００１２】
基材１１の材料としては、例えば、ガラス基材やプラスチック基材等を用いることができる。ガラス基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、無アルカリガラス、シリカガラス等が挙げられる。又、プラスチック基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等が挙げられる。
【００１３】
バリア層１２は、基材１１の少なくとも一方の面に形成されている。バリア層１２は、基材１１の両方の面に形成されてもよい。バリア層１２は、酸素や水蒸気等のガス（気体）をバリアする層である。例えば、バリア層上に半導体素子等を搭載した場合に、基材１１側から半導体素子側に酸素や水蒸気が達することを防止できる。バリア層１２の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００１４】
バリア層１２は、シリコンとアルカリ土類金属とを含む複合酸化物を含有する。これにより、従来のＳｉＯ２等からなるバリア層と比べて線膨張係数が大幅に向上する。そのため、温度変化による基材１１の伸縮等により、クラックや剥がれ、ピンホール等の微小欠陥等が生じ難いバリア層を実現できる。又、シリコンとアルカリ土類金属とを含む複合酸化物は、透明性及び耐熱性にも優れていることから、薄膜トランジスタ等の半導体装置に適用すると好適である。
【００１５】
複合酸化物に含まれるアルカリ土類金属は、例えば、Ａｌ、Ｂ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａのうちの１つとすることができる。或いは、これらのうちの複数（全てであってもよい）を含んでもよい。特に、複合酸化物は、Ａｌ及びＢの少なくとも一方を含むことが好ましい。
【００１６】
［電界効果型トランジスタ］
ここでは、ガスバリア性積層体の使用方法の一例として、ガスバリア性積層体上に作製された電界効果型トランジスタの例を示す。
【００１７】
図２は、第１の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。図２を参照するに、電界効果型トランジスタ２０は、ガスバリア性積層体１０と、活性層２１と、ソース電極２２と、ドレイン電極２３と、ゲート絶縁層２４と、ゲート電極２５とを有するトップゲート／トップコンタクトの電界効果型トランジスタである。なお、電界効果型トランジスタ２０は、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
【００１８】
電界効果型トランジスタ２０では、ガスバリア性積層体１０の絶縁性のバリア層１２上に活性層２１が形成され、活性層２１においてチャネルが形成されるように、活性層２１上にソース電極２２及びドレイン電極２３が形成されている。更に、活性層２１、ソース電極２２、及びドレイン電極２３を覆うように、ゲート絶縁層２４が形成され、ゲート絶縁層２４上にゲート電極２５が形成されている。以下、電界効果型トランジスタ２０の各構成要素について、詳しく説明する。
【００１９】
なお、本実施の形態では、便宜上、ゲート電極２５側を上側又は一方の側、基材１１側を下側又は他方の側とする。又、各部位のゲート電極２５側の面を上面又は一方の面、基材１１側の面を下面又は他方の面とする。但し、電界効果型トランジスタ２０は天地逆の状態で用いることができ、又は任意の角度で配置することができる。又、平面視とは対象物を基材１１の上面の法線方向から視ることを指し、平面形状とは対象物を基材１１の上面の法線方向から視た形状を指すものとする。又、基材１１上の各部位の積層方向に切った断面を縦断面、基材１１上の各部位の積層方向に垂直な方向（基材１１の上面に平行な方向）に切った断面を横断面とする。
【００２０】
活性層２１は、バリア層１２上の所定領域に形成されている。活性層２１は、例えば、酸化物半導体からなる層とすることができる。酸化物半導体としては、例えば、ｎ型酸化物半導体を用いることができる。この場合、ｎ型酸化物半導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、Ｍｇ−Ｉｎ系酸化物半導体やＩｎ系酸化物半導体等が挙げられる。活性層２１の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜１００ｎｍがより好ましい。
【００２１】
ソース電極２２及びドレイン電極２３は、バリア層１２上に形成されている。ソース電極２２及びドレイン電極２３は、活性層２１の一部を被覆し、チャネル領域となる所定の間隔を隔てて形成されている。ソース電極２２及びドレイン電極２３は、ゲート電極２５へのゲート電圧の印加に応じて電流を取り出すための電極である。なお、ソース電極２２及びドレイン電極２３と共に、ソース電極２２及びドレイン電極２３と接続される配線が同一層に形成される。
【００２２】
ソース電極２２、ドレイン電極２３、及び配線の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウム、金、白金、パラジウム、銀、銅、亜鉛、ニッケル、クロム、タンタル、モリブデン、チタン等の金属、これらの合金、これら金属の混合物等を用いることができる。又、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ガリウム、酸化ニオブ等の導電性酸化物、これらの複合化合物、これらの混合物等を用いてもよい。
【００２３】
ソース電極２２、ドレイン電極２３、及び配線の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４０ｎｍ〜２μｍが好ましく、７０ｎｍ〜１μｍがより好ましい。
【００２４】
ゲート絶縁層２４は、活性層２１、ソース電極２２、及びドレイン電極２３を被覆してバリア層１２上に形成されている。ゲート絶縁層２４は、ソース電極２２及びドレイン電極２３とゲート電極２５とを絶縁するための層である。ゲート絶縁層２４の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、無機絶縁材料、有機絶縁材料等を用いることができる。
【００２５】
無機絶縁材料としては、例えば、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ランタン、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、これらの混合物等が挙げられる。又、有機絶縁材料としては、例えば、ポリイミド、ポリアミド、ポリアクリレート、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂等が挙げられる。ゲート絶縁層２４の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０ｎｍ〜３μｍが好ましく、１００ｎｍ〜１μｍがより好ましい。
【００２６】
なお、ガスバリア性積層体１０を構成するバリア層１２は絶縁層であるから、ゲート絶縁層２４をバリア層１２と同一組成としてもよい。つまり、ゲート絶縁層２４を、シリコンとアルカリ土類金属とを含む複合酸化物を含有する層としてもよい。
【００２７】
バリア層１２とゲート絶縁層２４とは接する部分を有するため、両層を同一組成とすることにより、両層の密着性を向上できる。又、両層の界面に欠陥等が生じるおそれを低減できる。特に、トップゲートの電界効果型トランジスタの場合には、バリア層１２とゲート絶縁層２４で活性層２１を完全に被覆する構造となるため、活性層２１に対するガスバリア性を向上できる点で好適である。
【００２８】
ゲート電極２５は、活性層２１上にゲート絶縁層２４を介して積層されている。ゲート電極２５は、ゲート電圧を印加するための電極である。ゲート電極２５の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ソース電極２２及びドレイン電極２３と同様の材料を用いることができる。ゲート電極２５の平均膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、４０ｎｍ〜２μｍが好ましく、７０ｎｍ〜１μｍがより好ましい。
【００２９】
［電界効果型トランジスタの製造方法］
次に、図２に示す電界効果型トランジスタの製造方法について説明する。図３は、第１の実施の形態に係る電界効果型トランジスタの製造工程を例示する図である。
【００３０】
まず、図３（ａ）に示す工程では、ガスバリア性積層体１０を作製する。具体的には、まず、ガラス基材やプラスチック基材等からなる基材１１を準備する。そして、基材１１上に、シリコンとアルカリ土類金属とを含む複合酸化物を含有するバリア層１２を形成する。バリア層１２は、例えば、シリコンとアルカリ土類金属とを含む複合酸化物の塗布液を作製し、基材１１上に塗布し、所定温度で乾燥及び焼成を行うことにより形成できる。なお、基材１１の表面の清浄化及び密着性向上の点で、バリア層１２を形成する前に、酸素プラズマ、ＵＶオゾン、ＵＶ照射洗浄等の前処理が行われることが好ましい。
【００３１】
次に、図３（ｂ）に示す工程では、ガスバリア性積層体１０のバリア層１２上に活性層２１を形成する。活性層２１を形成するには、まず、バリア層１２上に、例えばスパッタ法等により、酸化物半導体からなる層を形成する。酸化物半導体としては前述の通り適宜選択することができるが、例えば、Ｍｇ−Ｉｎ系酸化物半導体等を用いることができる。酸化物半導体としてＭｇ−Ｉｎ系酸化物半導体を用いる場合には、例えば、ターゲットにＩｎ２ＭｇＯ４の組成を有する多結晶焼成体を用いることができる。又、スパッタチャンバー内の到達真空度や、スパッタ時に流すアルゴンガスと酸素ガスの流量を調整し、全圧を適切な値に調整することが好ましい。基材１１上に酸化物半導体を形成後、例えば、酸化物半導体をフォトリソグラフィとエッチングによりパターニングすることにより、所定形状の活性層２１を形成することができる。
【００３２】
次に、図３（ｃ）に示す工程では、活性層２１上に、ソース電極２２及びドレイン電極２３を形成する。ソース電極２２及びドレイン電極２３を形成するには、まず、真空蒸着法等により、バリア層１２上に活性層２１を被覆する金属膜を形成する。そして、形成した金属膜をフォトリソグラフィとエッチングによりパターニングすることにより、所定形状のソース電極２２及びドレイン電極２３を形成することができる。
【００３３】
ソース電極２２及びドレイン電極２３となる金属の材料や、ソース電極２２及びドレイン電極２３の厚さは、前述の通り適宜選択することができる。なお、この工程では、活性層２１上に、ソース電極２２及びドレイン電極２３と共に、ソース電極２２及びドレイン電極２３と接続される配線も形成される。
【００３４】
次に、図３（ｄ）に示す工程では、バリア層１２上に、活性層２１、ソース電極２２、及びドレイン電極２３を被覆するゲート絶縁層２４を形成する。ゲート絶縁層２４は、例えば、プラズマＣＶＤ法等により形成することができる。ゲート絶縁層２４の材料や厚さは、前述の通り適宜選択することができる。
【００３５】
次に、図３（ｅ）に示す工程では、ゲート絶縁層２４上に、ゲート電極２５を形成する。ゲート電極２５を形成するには、まず、真空蒸着法等により、ゲート絶縁層２４上に金属膜を形成する。そして、形成した金属膜をフォトリソグラフィとエッチングによりパターニングすることにより、所定形状のゲート電極２５を形成することができる。ゲート電極２５となる金属の材料や厚さは、前述の通り適宜選択することができる。
【００３６】
以上の工程により、図２に示すトップゲート／トップコンタクトの電界効果型トランジスタ２０を作製できる。
【００３７】
このように、第１の実施の形態に係る電界効果型トランジスタ２０では、ガスバリア性積層体１０上に活性層２１を含む各層を形成するため、基材１１側から活性層２１側に酸素や水蒸気が達することを防止できる。その結果、電界効果型トランジスタ２０の性能劣化を防止できる。
【００３８】
又、バリア層１２は、シリコンとアルカリ土類金属とを含む複合酸化物を含有する。これにより、従来のＳｉＯ２等からなるバリア層と比べて線膨張係数が大幅に向上する。そのため、温度変化による基材１１の伸縮等により、クラックや剥がれ、ピンホール等の微小欠陥等が生じ難いバリア層を実現できる。その結果、バリア層１２の継時的なガスバリア性の劣化が抑制され、電界効果型トランジスタ２０の性能を長期的に維持することができる。
【００３９】
又、基材１１が可撓性を有するフィルム状の基材の場合でも、バリア層１２は高い線膨張係数により、基材１１の伸縮等に追従する。その結果、バリア層１２に微小欠陥等が生じ難いため、バリア層１２の継時的なガスバリア性の劣化が抑制され、電界効果型トランジスタ２０の性能を長期的に維持することができる。
【００４０】
〈第１の実施の形態の変形例〉
第１の実施の形態の変形例では、第１の実施の形態とは層構造の異なる電界効果型トランジスタの例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００４１】
図４〜６は、第１の実施の形態の変形例に係る電界効果型トランジスタを例示する断面図である。
【００４２】
図４に示す電界効果型トランジスタ２０Ａは、トップゲート／ボトムコンタクトの電界効果型トランジスタである。図５に示す電界効果型トランジスタ２０Ｂは、ボトムゲート／トップコンタクトの電界効果型トランジスタである。図６に示す電界効果型トランジスタ２０Ｃは、ボトムゲート／ボトムコンタクトの電界効果型トランジスタである。なお、電界効果型トランジスタ２０Ａ、２０Ｂ、及び２０Ｃは、本発明に係る半導体装置の代表的な一例である。
【００４３】
このように、ガスバリア性積層体１０上に形成するのはトップゲート／トップコンタクトの電界効果型トランジスタには限らず、トップゲート／ボトムコンタクト、ボトムゲート／トップコンタクト、又はボトムゲート／ボトムコンタクトの電界効果型トランジスタであってもよい。この場合にも第１の実施の形態と同様の効果を奏する。
【００４４】
〈実施例１〜４〉
実施例１〜４では、図１に示すガスバリア性積層体１０のバリア層１２を異なる組成で作製した。なお、以下の実施例において、「％」は、特に明示しない限り「質量％」を表す。
【００４５】
（バリア層１２の塗布液の作製）
表１に示す分量にて、テトラブトキシシラン（Ｔ５７０２−１００Ｇ、Ａｌｄｒｉｃｈ社製）、アルミニウム（ｓ−ブトキシド）ジアセト酢酸エステルキレート（Ａｌ含量８．４％、Ａｌｆａ８９３４９、Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ社製）、ホウ酸トリイソプロピル（Ｗａｋｏ３２０−４１５３２、株式会社ワコーケミカル製）、２−エチルヘキサン酸カルシウムミネラルスピリット溶液（Ｃａ含量５％、Ｗａｋｏ３５１−０１１６２、株式会社ワコーケミカル製）、及び２−エチルヘキサン酸ストロンチウムトルエン溶液（Ｓｒ含量２％、Ｗａｋｏ１９５−０９５６１、和光純薬工業株式会社製）をトルエンで希釈し、バリア層１２の塗布液を得た。バリア層１２の塗布液によって形成される複合酸化物は表１に示す組成となる。
【００４６】
（外観検査）
バリア層１２の塗布液０．４ｍＬを基材１１上に塗布した。続いて、大気中で１２０℃１時間の乾燥処理後、Ｏ２雰囲気下で４００℃３時間の焼成を行い、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＣａＯ−ＳｒＯ複合酸化物膜からなるバリア層１２を形成した。バリア層１２の平均膜厚は約３０ｎｍであった。最後に、加熱処理として、３２０℃３０分間の熱処理を行った後、外観の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４７】
（比誘電率測定用キャパシタの作成）
まず、基材上に下部電極を形成した。具体的には、メタルマスクを介してＤＣスパッタリングによりＭｏ（モリブデン）膜を平均膜厚１００ｎｍとなるよう成膜した。次に、各実施例のバリア層１２の塗布液を用いて上記と同様のプロセスで誘電層を形成した。最後に、下部電極と同様のプロセスで誘電層上に上部電極を形成し、キャパシタを作成した。誘電層の平均膜厚は約３０ｎｍであった。作製したキャパシタの比誘電率を、ＬＣＲメータ（４２８４Ａ、Ａｇｉｌｅｎｔ社製）を用いて測定した。結果を表１に示す。
【００４８】
（線膨張係数測定用サンプルの作製）
各実施例のバリア層１２の塗布液を１Ｌ作製し、溶媒除去した後、白金坩堝に入れて１６００℃に加熱及び溶融後、フロート法により直径５ｍｍ、高さ１０ｍｍの円柱状物を作製した。作製した円柱状物について、２０℃〜３００℃の温度範囲における平均線膨張係数を、熱機械分析装置（８３１０シリーズ、株式会社リガク製）を用いて測定した。作製した円柱状物は、各実施例のバリア層１２の塗布液を基材のどちらか一方の面に積層した場合と同じ組成であり、線膨張係数に関しても同じ値をとる。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2017105013.tif 000003
〈比較例〉
（外観検査）
基材１１に、ＳｉＣｌ４を原料としてＰＥＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ  ｅｎｈａｎｃｅｄ  ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｖａｐｏｒ  ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によりＳｉＯ２層を形成した。形成されたＳｉＯ２層の平均膜厚は約３０ｎｍであった。最後に、加熱処理として、３２０℃３０分間の熱処理を行った後、外観の評価を行った。結果を表２に示す。
【００５０】
（比誘電率測定用キャパシタの作成）
まず、基材上に下部電極を形成した。具体的には、メタルマスクを介してＤＣスパッタリングによりＭｏ（モリブデン）膜を平均膜厚１００ｎｍとなるよう成膜した。次に、比較例と同様のプロセスでＳｉＯ２層からなる誘電層を形成した。最後に、下部電極と同様のプロセスで誘電層上に上部電極を形成し、キャパシタを作成した。誘電層の平均膜厚は約３０ｎｍであった。作製したキャパシタの比誘電率を、ＬＣＲメータ（４２８４Ａ、Ａｇｉｌｅｎｔ社製）を用いて測定した。結果を表２に示す。
【００５１】
（線膨張係数測定用サンプルの作製）
ＳｉＣｌ４を原料として、酸水素炎中で加水分解させてシリカ粉末を成長させてＳｉＯ２多孔質体を得た後、１６００℃の高温で溶融させることで、直径５ｍｍ、高さ１０ｍｍの円柱状のＳｉＯ２ガラスを作製した。作製した円柱状のＳｉＯ２ガラスについて、２０℃〜３００℃の温度範囲における平均線膨張係数を、熱機械分析装置（８３１０シリーズ、株式会社リガク製）を用いて測定した。結果を表２に示す。
【００５２】
【表２】
2017105013.tif 000004
表１及び表２より、比較例では線膨張係数が５×１０−７／Ｋであり剥離が生じたのに対して、実施例１〜４では線膨張係数が最低でも２４．７×１０−７／Ｋであり剥離が生じなかった。
【００５３】
つまり、実施例１〜４のシリコンとアルカリ土類金属とを含む複合酸化物を含有するバリア層１２は、比較例のＳｉＯ２層に比べて、約５倍以上の線膨張係数を有する。この結果から、実施例１〜４に係るバリア層１２は、温度変化による基材の伸縮等により、クラックや剥がれ、ピンホール等の微小欠陥等が生じ難い層であるといえる。つまり、ガスバリア性の劣化を抑制可能な層であるといえる。
【００５４】
〈第２の実施の形態〉
第２の実施の形態では、第１の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを用いた表示素子、表示装置、及びシステムの例を示す。なお、第２の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００５５】
（表示素子）
第２の実施の形態に係る表示素子は、少なくとも、光制御素子と、光制御素子を駆動する駆動回路とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。光制御素子としては、駆動信号に応じて光出力を制御する素子である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、エレクトロクロミック（ＥＣ）素子、液晶素子、電気泳動素子、エレクトロウェッティング素子等が挙げられる。
【００５６】
駆動回路としては、第１の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００５７】
第２の実施の形態に係る表示素子は、第１の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを有しているため、継時的なガスバリア性の劣化が少なく、電界効果型トランジスタの性能を長期的に維持することができる。その結果、高品質の表示を継続的に行うことが可能となる。
【００５８】
（表示装置）
第２の実施の形態に係る表示装置は、少なくとも、第２の実施の形態に係る複数の表示素子と、複数の配線と、表示制御装置とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。複数の表示素子としては、マトリックス状に配置された複数の第２の実施の形態に係る表示素子である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００５９】
複数の配線は、複数の表示素子における各電界効果型トランジスタにゲート電圧と画像データ信号とを個別に印加可能である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００６０】
表示制御装置としては、画像データに応じて、各電界効果型トランジスタのゲート電圧と信号電圧とを複数の配線を介して個別に制御可能である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。その他の部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００６１】
第２の実施の形態に係る表示装置は、第１の実施の形態に係る電界効果型トランジスタを備えた表示素子を有しているため、高品質の表示を継続的に行うことが可能となる。
【００６２】
（システム）
第２の実施の形態に係るシステムは、少なくとも、第２の実施の形態に係る表示装置と、画像データ作成装置とを有する。画像データ作成装置は、表示する画像情報に基づいて画像データを作成し、画像データを前記表示装置に出力する。
【００６３】
システムは、第２の実施の形態に係る表示装置を備えているため、画像情報を高精細に表示することが可能となる。
【００６４】
以下、第２の実施の形態に係る表示素子、表示装置、及びシステムについて、具体的に説明する。
【００６５】
図７には、第２の実施の形態に係るシステムとしてのテレビジョン装置５００の概略構成が示されている。なお、図７における接続線は、代表的な信号や情報の流れを示すものであり、各ブロックの接続関係の全てを表すものではない。
【００６６】
第２の実施の形態に係るテレビジョン装置５００は、主制御装置５０１、チューナ５０３、ＡＤコンバータ（ＡＤＣ）５０４、復調回路５０５、ＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｔｒｅａｍ）デコーダ５０６、音声デコーダ５１１、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）５１２、音声出力回路５１３、スピーカ５１４、映像デコーダ５２１、映像・ＯＳＤ合成回路５２２、映像出力回路５２３、表示装置５２４、ＯＳＤ描画回路５２５、メモリ５３１、操作装置５３２、ドライブインターフェース（ドライブＩＦ）５４１、ハードディスク装置５４２、光ディスク装置５４３、ＩＲ受光器５５１、及び通信制御装置５５２等を備えている。
【００６７】
主制御装置５０１は、テレビジョン装置５００の全体を制御し、ＣＰＵ、フラッシュＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成されている。フラッシュＲＯＭには、ＣＰＵにて解読可能なコードで記述されたプログラム、及びＣＰＵでの処理に用いられる各種データ等が格納されている。又、ＲＡＭは、作業用のメモリである。
【００６８】
チューナ５０３は、アンテナ６１０で受信された放送波の中から、予め設定されているチャンネルの放送を選局する。ＡＤＣ５０４は、チューナ５０３の出力信号（アナログ情報）をデジタル情報に変換する。復調回路５０５は、ＡＤＣ５０４からのデジタル情報を復調する。
【００６９】
ＴＳデコーダ５０６は、復調回路５０５の出力信号をＴＳデコードし、音声情報及び映像情報を分離する。音声デコーダ５１１は、ＴＳデコーダ５０６からの音声情報をデコードする。ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）５１２は、音声デコーダ５１１の出力信号をアナログ信号に変換する。
【００７０】
音声出力回路５１３は、ＤＡコンバータ（ＤＡＣ）５１２の出力信号をスピーカ５１４に出力する。映像デコーダ５２１は、ＴＳデコーダ５０６からの映像情報をデコードする。映像・ＯＳＤ合成回路５２２は、映像デコーダ５２１の出力信号とＯＳＤ描画回路５２５の出力信号を合成する。
【００７１】
映像出力回路５２３は、映像・ＯＳＤ合成回路５２２の出力信号を表示装置５２４に出力する。ＯＳＤ描画回路５２５は、表示装置５２４の画面に文字や図形を表示するためのキャラクタ・ジェネレータを備えており、操作装置５３２やＩＲ受光器５５１からの指示に応じて表示情報が含まれる信号を生成する。
【００７２】
メモリ５３１には、ＡＶ（Ａｕｄｉｏ−Ｖｉｓｕａｌ）データ等が一時的に蓄積される。操作装置５３２は、例えばコントロールパネル等の入力媒体（図示省略）を備え、ユーザから入力された各種情報を主制御装置５０１に通知する。ドライブＩＦ５４１は、双方向の通信インターフェースであり、一例としてＡＴＡＰＩ（ＡＴ  Ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ  Ｐａｃｋｅｔ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）に準拠している。
【００７３】
ハードディスク装置５４２は、ハードディスクと、このハードディスクを駆動するための駆動装置等から構成されている。駆動装置は、ハードディスクにデータを記録すると共に、ハードディスクに記録されているデータを再生する。光ディスク装置５４３は、光ディスク（例えば、ＤＶＤ）にデータを記録すると共に、光ディスクに記録されているデータを再生する。
【００７４】
ＩＲ受光器５５１は、リモコン送信機６２０からの光信号を受信し、主制御装置５０１に通知する。通信制御装置５５２は、インターネットとの通信を制御する。インターネットを介して各種情報を取得することができる。
【００７５】
表示装置５２４は、一例として図８に示されるように、表示器７００、及び表示制御装置７８０を有している。表示器７００は、一例として図９に示されるように、複数（ここでは、ｎ×ｍ個）の表示素子７０２がマトリックス状に配置されたディスプレイ７１０を有している。
【００７６】
又、ディスプレイ７１０は、一例として図１０に示されるように、Ｘ軸方向に沿って等間隔に配置されているｎ本の走査線（Ｘ０、Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、・・・・・、Ｘｎ−２、Ｘｎ−１）、Ｙ軸方向に沿って等間隔に配置されているｍ本のデータ線（Ｙ０、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３、・・・・・、Ｙｍ−１）、Ｙ軸方向に沿って等間隔に配置されているｍ本の電流供給線（Ｙ０ｉ、Ｙ１ｉ、Ｙ２ｉ、Ｙ３ｉ、・・・・・、Ｙｍ−１ｉ）を有している。そして、走査線とデータ線とによって、表示素子７０２を特定することができる。
【００７７】
各表示素子７０２は、一例として図１１に示されるように、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子７５０と、この有機ＥＬ素子７５０を発光させるためのドライブ回路７２０とを有している。すなわち、ディスプレイ７１０は、いわゆるアクティブマトリックス方式の有機ＥＬディスプレイである。又、ディスプレイ７１０は、カラー対応の３２インチ型のディスプレイである。なお、大きさは、これに限定されるものではない。
【００７８】
有機ＥＬ素子７５０は、一例として図１２に示されるように、有機ＥＬ薄膜層７４０と、陰極７１２と、陽極７１４とを有している。
【００７９】
有機ＥＬ素子７５０は、例えば、電界効果型トランジスタの横に配置することができる。この場合、有機ＥＬ素子７５０と電界効果型トランジスタとは、同一の基材上に形成することができる。但し、これに限定されず、例えば、電界効果型トランジスタの上に有機ＥＬ素子７５０が配置されても良い。この場合には、ゲート電極に透明性が要求されるので、ゲート電極には、ＩＴＯ、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、Ｇａが添加されたＺｎＯ、Ａｌが添加されたＺｎＯ、Ｓｂが添加されたＳｎＯ２等の導電性を有する透明な酸化物が用いられる。
【００８０】
有機ＥＬ素子７５０において、陰極７１２には、アルミニウム（Ａｌ）が用いられている。なお、マグネシウム（Ｍｇ）−銀（Ａｇ）合金、アルミニウム（Ａｌ）−リチウム（Ｌｉ）合金、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等を用いても良い。陽極７１４には、ＩＴＯが用いられている。なお、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性を有する酸化物、銀（Ａｇ）−ネオジウム（Ｎｄ）合金等を用いても良い。
【００８１】
有機ＥＬ薄膜層７４０は、電子輸送層７４２と発光層７４４と正孔輸送層７４６とを有している。そして、電子輸送層７４２に陰極７１２が接続され、正孔輸送層７４６に陽極７１４が接続されている。陽極７１４と陰極７１２との間に所定の電圧を印加すると発光層７４４が発光する。
【００８２】
又、図１１に示すように、ドライブ回路７２０は、２つの電界効果型トランジスタ８１０及び８２０、コンデンサ８３０を有している。電界効果型トランジスタ８１０は、スイッチ素子として動作する。ゲート電極Ｇは、所定の走査線に接続され、ソース電極Ｓは、所定のデータ線に接続されている。又、ドレイン電極Ｄは、コンデンサ８３０の一方の端子に接続されている。
【００８３】
コンデンサ８３０は、電界効果型トランジスタ８１０の状態、すなわちデータを記憶しておくためのものである。コンデンサ８３０の他方の端子は、所定の電流供給線に接続されている。
【００８４】
電界効果型トランジスタ８２０は、有機ＥＬ素子７５０に大きな電流を供給するためのものである。ゲート電極Ｇは、電界効果型トランジスタ８１０のドレイン電極Ｄと接続されている。そして、ドレイン電極Ｄは、有機ＥＬ素子７５０の陽極７１４に接続され、ソース電極Ｓは、所定の電流供給線に接続されている。
【００８５】
そこで、電界効果型トランジスタ８１０が「オン」状態になると、電界効果型トランジスタ８２０によって、有機ＥＬ素子７５０は駆動される。
【００８６】
表示制御装置７８０は、一例として図１３に示されるように、画像データ処理回路７８２、走査線駆動回路７８４、及びデータ線駆動回路７８６を有している。
【００８７】
画像データ処理回路７８２は、映像出力回路５２３の出力信号に基づいて、ディスプレイ７１０における複数の表示素子７０２の輝度を判断する。走査線駆動回路７８４は、画像データ処理回路７８２の指示に応じてｎ本の走査線に個別に電圧を印加する。データ線駆動回路７８６は、画像データ処理回路７８２の指示に応じてｍ本のデータ線に個別に電圧を印加する。
【００８８】
以上の説明から明らかなように、本実施の形態に係るテレビジョン装置５００では、映像デコーダ５２１と映像・ＯＳＤ合成回路５２２と映像出力回路５２３とＯＳＤ描画回路５２５とによって画像データ作成装置が構成されている。
【００８９】
又、上記においては、光制御素子が有機ＥＬ素子の場合について説明したが、これに限定されるものではなく、液晶素子、エレクトロクロミック素子、電気泳動素子、エレクトロウェッティング素子であってもよい。
【００９０】
例えば、光制御素子が液晶素子の場合は、上記ディスプレイ７１０として、液晶ディスプレイ用いる。この場合においては、図１４に示されるように、表示素子７０３における電流供給線は不要となる。
【００９１】
又、この場合では、一例として図１５に示されるように、ドライブ回路７３０は、図１１に示される電界効果型トランジスタ（８１０、８２０）と同様な１つの電界効果型トランジスタ８４０のみで構成することができる。電界効果型トランジスタ８４０では、ゲート電極Ｇが所定の走査線に接続され、ソース電極Ｓが所定のデータ線に接続されている。又、ドレイン電極Ｄが液晶素子７７０の画素電極、及びコンデンサ７６０に接続されている。なお、図１５における符号７６２、７７２は、それぞれコンデンサ７６０、液晶素子７７０の対向電極（コモン電極）である。
【００９２】
又、上記実施の形態では、システムがテレビジョン装置の場合について説明したが、これに限定されるものではない。要するに画像や情報を表示する装置として上記表示装置５２４を備えていれば良い。例えば、コンピュータ（パソコンを含む）と表示装置５２４とが接続されたコンピュータシステムであっても良い。
【００９３】
又、携帯電話、携帯型音楽再生装置、携帯型動画再生装置、電子ＢＯＯＫ、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）等の携帯情報機器、スチルカメラやビデオカメラ等の撮像機器における表示手段に表示装置５２４を用いることができる。又、車、航空機、電車、船舶等の移動体システムにおける各種情報の表示手段に表示装置５２４を用いることができる。更に、計測装置、分析装置、医療機器、広告媒体における各種情報の表示手段に表示装置５２４を用いることができる。
【００９４】
以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００９５】
１０  ガスバリア性積層体
１１  基材
１２  バリア層
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ  電界効果型トランジスタ
２１  活性層
２２  ソース電極
２３  ドレイン電極
２４  ゲート絶縁層
２５  ゲート電極
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９６】
【特許文献１】特開２００６−１２３３０７号公報
【図１】
2017105013.tif 000005
【図２】
2017105013.tif 000006
【図３】
2017105013.tif 000007
【図４】
2017105013.tif 000008
【図５】
2017105013.tif 000009
【図６】
2017105013.tif 000010
【図７】
2017105013.tif 000011
【図８】
2017105013.tif 000012
【図９】
2017105013.tif 000013
【図１０】
2017105013.tif 000014
【図１１】
2017105013.tif 000015
【図１２】
2017105013.tif 000016
【図１３】
2017105013.tif 000017
【図１４】
2017105013.tif 000018
【図１５】
2017105013.tif 000019