表示装置
【課題】封止領域より侵入する水分や酸素の量を減らした信頼性の高い表示装置を提供する。
【解決手段】第１の基板３１に接して設けられた下地膜と、前記下地膜上に設けられた積層された絶縁層３３と、前記絶縁層上に設けられた、発光素子を有する表示部と、前記絶縁層上で且つ前記表示部の外側に設けられたシール材３７と、前記シール材の外側で、前記下地膜及び前記絶縁層の外端部側面を被覆する積層された封止膜３６と、前記シール材により前記第１の基板に固着された第２の基板３２と、を有し、前記絶縁層の少なくとも一層は有機樹脂材料を有し、前記外端部側面は前記第１の基板上に設けられ、前記シール材は前記封止膜に接し、前記封止膜のそれぞれの膜は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合金であり、前記封止膜は前記第１の基板上で、且つ前記第１の基板に接して設けられていることを特徴とする表示装置。
【解決手段】第１の基板３１に接して設けられた下地膜と、前記下地膜上に設けられた積層された絶縁層３３と、前記絶縁層上に設けられた、発光素子を有する表示部と、前記絶縁層上で且つ前記表示部の外側に設けられたシール材３７と、前記シール材の外側で、前記下地膜及び前記絶縁層の外端部側面を被覆する積層された封止膜３６と、前記シール材により前記第１の基板に固着された第２の基板３２と、を有し、前記絶縁層の少なくとも一層は有機樹脂材料を有し、前記外端部側面は前記第１の基板上に設けられ、前記シール材は前記封止膜に接し、前記封止膜のそれぞれの膜は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合金であり、前記封止膜は前記第１の基板上で、且つ前記第１の基板に接して設けられていることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極間に発光材料を挟んだ素子（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（以下、ＥＬ材料という）を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光材料の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、ＥＬ素子を密閉空間に閉じ込め外気から遮断し、さらにその密閉空間に、ＥＬ素子から隔離して乾燥剤をもうける方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【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。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１４８０６６号公報
【特許文献２】特開平１３−２０３０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献においては、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形成している。この封止工程は不活性ガス雰囲気下で行うので、水や酸素は始めから表示装置内部に多く存在するわけではなく、封止直後は表示装置内部には微量な水や酸素しか存在しない。
【００１２】
つまり、ダークスポット等劣化の原因となる水分は主に封止後に表示装置内部に侵入する。また、絶縁体とカバー材は金属やガラスである場合が多いので、水や酸素は主にシール材から侵入する。
【００１３】
図１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１のような従来のＥＬ表示装置の断面図を図２７に示す（第２のシール材４０６は図示しない）。図２７で示すように、封止領域の領域Ａにおいて、シール材によりＥＬ素子を内部に封入している。
【００１４】
上記特許文献１および特許文献２は、このように図２７における封止領域中の領域Ａ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。
【００１５】
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。さらに、乾燥剤（乾燥剤入りの保護層）が直接ＥＬ素子に積層することによって生じる悪影響を防ぐために、乾燥剤をＥＬ素子と隔離して配置するので、気密性容器はより大型化する。しかし、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。さらに、特許文献１の構造では、気密性容器内部で乾燥剤により水分を吸着するので、気密性容器内部に侵入した水分がＥＬ素子に触れ、ＥＬ素子の劣化をまねくおそれがある。
【００１６】
特許文献２では、ＥＬ素子は樹脂等の充填材により、外部の水分と遮断されているが、やはりシール材を図２７の領域Ａ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。
【００１７】
上記のように、発光する画素部以外の表示装置面積（図２７における領域Ａ）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。
【００１８】
この問題を解決するために、シール材を、層間膜や保護膜などの絶縁層の上に塗布するという方法がある。このようなＥＬ表示装置を図１７に示し、端部である封止領域の端（エッジ）部分を拡大したものを図２に示す。図２において、２１は基板、２２は対向基板、２３はゲート絶縁膜、２４、２５は層間膜、２６は配線、２７はシール材である。
【００１９】
図２のように封止領域では、基板２１上のゲート絶縁膜２３、層間膜２４、２５や配線２６が積層され、その絶縁層（積層膜）の上にシール材２７が塗布されている。この構造だと、発光しない図２７における領域Ａを小さくすることができる。なお図２は一例であって、ＴＦＴ基板側に積層されている膜の材料や積層の順番はこの例に限定されない。ここでは例としてガラス基板上に下地膜、ゲート絶縁膜、保護膜や層間膜、１番上に配線が積層している構造となっている。
【００２０】
しかし、図２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パネル外部の大気と直接接することになる。このため、パネル外部の水や酸素は積層されている膜を通し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する。
【００２１】
この層間膜のアクリルやアクリルの上下界面から水分や酸素が侵入し、コンタクトホールにおいてソース、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、ＥＬ素子と直接接している層間膜にまで侵入する。そして、ＥＬ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引き起こす。
【００２２】
よって、本発明は、ＥＬ表示装置を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】
本発明は、表示装置の端部の封止領域において、前記表示装置を構成している膜によって表示装置内部と外部を遮断し、表示装置外部の水や酸素等の汚染物質の侵入を防ぐものである。また本明細書中において、表示装置の内部と外部を遮断し、発光素子を汚染物質より保護する保護膜のことを封止膜と記す。
【００２４】
本発明の表示装置は、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する表示装置であって、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、前記表示部の外側に形成し外周を囲んで、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、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、封止膜により被覆されていることを特徴としている。
【００２５】
本発明の表示装置は、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する表示装置であって、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、前記表示部の外側に形成し外周を囲んで、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、前記絶縁層は開口部を有し、前記開口部は封止膜により被覆され、前記シール材は前記封止膜に接して形成されていることを特徴としている。
【００２６】
本発明の表示装置は、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する表示装置であって、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、前記表示部の外側に形成し外周を囲んで、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、前記絶縁層は開口部を有し、前記開口部は封止膜により被覆され、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、前記封止膜により被覆されていることを特徴としている。
【００２７】
本発明の表示装置は、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する表示装置であって、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、前記表示部の外側に形成し外周を囲んで、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、前記絶縁層は複数の開口部を有し、前記複数の開口部は封止膜により被覆され、前記シール材は前記封止膜に接して形成されていることを特徴としている。
【００２８】
本発明の表示装置は、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する表示装置であって、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、前記表示部の外側に形成し外周を囲んで、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、前記絶縁層は複数の開口部を有し、前記複数の開口部は封止膜により被覆され、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、前記封止膜により被覆されていることを特徴としている。
【００２９】
上記構成において、前記絶縁層は複数開口部を設けて封止膜で覆ってもよいし、表示装置内部において、どの部分で開口部を設けてもよい。画素領域と周辺駆動回路領域の間で封止されていてもよいし、封止領域で封止されていてもよい。しかし、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、封止膜で被覆されている必要がある。よって、開口部がシール材より外側に位置した場合、図４のように前記外端部は開口部であってもよい。
【００３０】
上記構成において、前記封止膜は導電性薄膜、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膜を用いてもよい。
【００３１】
上記構成において、前記有機樹脂材料はアクリル、ポリアミドまたはポリイミドから選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いることができる。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料で形成してもよい。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【００３２】
本発明の表示装置の作製方法は、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する表示装置の作製方法であって、前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、前記一対の基板は、前記表示部の外側に外周を囲んで形成し、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、前記シール材の外側に形成する前期絶縁層の外端部を、封止膜により被覆することを特徴としている。
【００３３】
本発明の表示装置の作製方法は、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する表示装置の作製方法であって、前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、前記一対の基板は、前記表示部の外側に外周を囲んで形成し、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、前記絶縁層に開口部を形成し、前記開口部を封止膜により被覆し、前記シール材を前記封止膜に接して形成することを特徴としている。
【００３４】
本発明の表示装置の作製方法は、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する表示装置の作製方法であって、前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、前記一対の基板は、前記表示部の外側に外周を囲んで形成し、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、前記絶縁層に開口部を形成し、前記開口部を封止膜により被覆し、前記シール材の外側に形成する前期絶縁層の外端部を、封止膜により被覆することを特徴としている。
【００３５】
本発明の表示装置の作製方法は、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する表示装置の作製方法であって、前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、前記一対の基板は、前記表示部の外側に外周を囲んで形成し、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、前記絶縁層に複数の開口部を形成し、前記複数の開口部をそれぞれ封止膜により被覆し、前記シール材を前記封止膜に接して形成することを特徴としている。
【００３６】
本発明の表示装置の作製方法は、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する表示装置の作製方法であって、前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、前記一対の基板は、前記表示部の外側に外周を囲んで形成し、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、前記絶縁層に複数の開口部を形成し、前記複数の開口部をそれぞれ封止膜により被覆し、前記シール材の外側に形成する前期絶縁層の外端部を、封止膜により被覆することを特徴としている。
【００３７】
上記構成において、前記絶縁層は複数開口部を設けて封止膜で覆ってもよいし、表示装置内部において、どの部分で開口部を設けてもよい。画素領域と周辺駆動回路領域の間で封止されていてもよいし、封止領域で封止されていてもよい。しかし、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、封止膜で被覆されている必要がある。よって、開口部がシール材より外側に位置した場合、図４のように前記外端部は開口部であってもよい。
【００３８】
上記構成において、前記封止膜は導電性薄膜、絶縁性薄膜から選ばれた一種、または複数種から形成してもよい。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、または複数種から形成してもよい。絶縁性薄膜としては窒化珪素膜、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してもよい。
【００３９】
上記構成において、前記有機樹脂材料はアクリル、ポリアミドまたはポリイミドから選ばれた一種、または複数種から形成することができる。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料で形成してもよい。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【００４０】
本発明のように封止膜を有することにより、表示装置の有機樹脂材料を含んだ絶縁層は表示装置（パネル）外部の大気と直接接しなくなる。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に侵入することを防止することができる。よって、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、本発明は表示装置を構成している膜を封止膜（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】
封止膜（保護膜）を有することにより、表示装置の有機樹脂材料を含んだ絶縁層は表示装置（パネル）外部の大気と直接接しなくなる。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に侵入することを防止することができる。よって、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。
【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、封止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、前記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。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、従来の表示装置の上面図である。
【図２】図２は、従来の構成を示した図である。
【図３】図３は、本発明の構成を示した図である。
【図４】図４は、本発明の構成を示した図である。
【図５】図５は、本発明の構成を示した図である。
【図６】図６は、アクティブマトリクスマトリクス基板の作製工程を示した断面図である。
【図７】図７は、アクティブマトリクスマトリクス基板の作製工程を示した断面図である。
【図８】図８は、アクティブマトリクスマトリクス基板の作製工程を示した断面図である。
【図９】図９は、アクティブマトリクスマトリクス基板の断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の表示装置の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の表示装置の断面図である。
【図１２】図１２は、表示装置の例を示した図である。
【図１３】図１３は、表示装置の例を示した図である。
【図１４】図１４は、表示装置の例を示した図である。
【図１５】図１５は、従来の表示装置の信頼性評価の結果を示した図である。
【図１６】図１６は、本発明の表示装置の信頼性評価の結果を示した図である。
【図１７】図１７は、従来のＥＬ表示装置の断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の表示装置の断面図である。
【図１９】図１９は、従来の表示装置の上面図である。
【図２０】図２０は、本発明の表示装置の断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の表示装置の断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の表示装置の上面図である。
【図２３】図２３は、本発明の表示装置の信頼性評価の結果を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の表示装置の信頼性評価の結果を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の表示装置の信頼性評価の結果を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の表示装置を示す図である。
【図２７】図２７は、従来のＥＬ表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【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】
表示装置の封止領域では、ＴＦＴ基板上のゲート絶縁膜や層間膜や配線が積層され、絶縁層となっている。図３において、３１は基板、３２は対向基板、３３は絶縁膜、３４、３５は層間膜、３６は保護膜である封止膜、３７はシール材である。なお図３の積層例は一例であって、ＴＦＴ基板側に積層されている膜の材料や積層の順番はこの例に限定されない。ここでは例としてガラス基板上に下地膜（図示しない）、ゲート絶縁膜、保護膜や層間膜、１番上に封止膜が積層している構造となっている。
【００４８】
前述のように、発光しない画素部以外の表示装置面積を減らすため、シール材は前記積層された絶縁層の上に塗布され、絶縁層を含む基板と対向基板と接着（固着）している。本実施の形態では、図３で示すように、１番上に積層された封止膜は配線と同じ材料の膜で配線と同時に形成され、それより前に積層された下地膜（図示しない）、絶縁膜、層間膜、保護膜などを覆う構造になっている。
【００４９】
この封止膜により、層間膜などの膜は表示装置外部の大気と直接接しなくなる。このため、表示装置外部の水や酸素が、層間膜などや、膜と膜の隙間から通って表示装置内に侵入することを防止することができる。よって、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、本発明は表示装置を構成している膜と同じ材料の膜を封止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。
【００５０】
水や酸素などを遮断する封止膜は、保護膜として機能するので、この封止膜は緻密な構造のものが望ましい。
【００５１】
また、封止膜は導電性薄膜、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膜を用いることができる。
【００５２】
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。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料を用いても良い。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【００５３】
また、図５のように、封止膜を一層だけでなく、２層以上設けてもよい。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ため、図５の（Ｂ）のように、表示装置内部領域とは分断して、封止領域のみに積層する必要がある。このように表示装置端部を積層して遮断すると、封止膜単層よりさらに汚染物質の遮断効果があがる。
【００５４】
また、図３の側面図で示すように、封止膜で覆うとき、覆われる下の層の膜の形状は、傾斜面が曲率半径が連続的に変化する形状（なだらか）であると、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。下の層の膜の傾斜面は下の層の膜表面がなだらかでない場合、下層膜の表面上で封止膜の膜厚が薄くなり、破壊されてしまう。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。また、覆われる下層膜の表面の平坦性がよいほうが、重ねて形成される封止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、下層膜として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。
【００５５】
以上のように、発光しない画素部以外の表示装置面積を増やすことなく、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。
【００５６】
（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。
【００５７】
表示装置の封止領域では、ＴＦＴ基板上の絶縁膜や層間膜や配線が積層され、絶縁層となっている。図４において、４１は基板、４２は対向基板、４３は絶縁膜、４４、４５は層間膜、４６は保護膜である封止膜、４７はシール材である。なお、図４の積層例は一例であって、ＴＦＴ基板側に積層されている膜の材料や積層の順番はこの例に限定されない。ここでは例としてガラス基板上に下地膜（図示しない）、絶縁膜、保護膜や層間膜、１番上に封止膜が積層している構造となっている。
【００５８】
前述のように、画素部以外のパネル面積を減らすため、シール剤は前記積層された絶縁層の上に塗布され、絶縁層を含む基板と対向基板と接着している。本実施の形態では、図４で示すように、積層された下地膜（図示しない）、絶縁膜、層間膜、保護膜などに開口部を設け、その開口部に封止膜を積層された膜を覆うように形成した構造になっている。この封止膜は配線と同じ材料で同時に形成される。
【００５９】
この封止膜によって、封止膜より下の有機樹脂材料などを含んだ絶縁層は表示装置内で内側の領域と外側の領域に切り離される。表示装置内側の領域のそれらの膜は表示装置外部の大気と直接接しない。このため、切り離された表示装置内の外側の絶縁層が大気に曝され、層間膜や膜と膜の隙間から表示装置外部の水や酸素が、外側の領域の層間膜などや膜と膜の間を通してパネル内に侵入したとしても、封止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封止膜を形成するので、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。
【００６０】
水や酸素などを遮断する封止膜は、保護膜として機能するので、この封止膜は緻密な構造のものが望ましい。
【００６１】
また、封止膜は導電性薄膜、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膜を用いることができる。
【００６２】
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。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料で形成してもよい。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【００６３】
また、パネル内部で封止膜で分断し、かつ、実施の形態１のようにパネル端部を封止膜が覆う構造でもよい。多層膜は複数回分断されていてもよいし、表示装置内部において、どの部分で分断されていてもよい。つまり、画素領域と周辺駆動回路領域の間で分断されていてもよいし、封止領域で分断されていてもよい。
【００６４】
絶縁層は複数開口部を設けて封止膜で覆ってもよいし、表示装置内部において、どの部分で開口部を設けてもよい。画素領域と周辺駆動回路領域の間で封止されていてもよいし、封止領域で封止されていてもよい。しかし、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、封止膜で被覆されている必要がある。よって、開口部がシール材より外側に位置した場合、図４のように前記外端部は開口部であってもよい。
【００６５】
また、本実施の形態の図４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封止膜で覆うことができればよいので、窒化珪素膜など封止膜として用いることのできる膜に達するまで開口部を形成し、封止膜で覆ってもよい。
【００６６】
また、図５のように、封止膜を一層だけでなく、２層以上設けてもよい。図５（Ａ）において、５０１は基板、５０２は対向基板、５０３は絶縁膜、５０４、５０５は層間膜、５０６、５０８は保護膜である封止膜、５０７はシール材である。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ため、図５の（Ｂ）のように、表示装置内部領域とは分断して、封止領域のみに積層する必要がある。図５（Ｂ）において、５１１は基板、５１２は対向基板、５１３は絶縁膜、５１４、５１５は層間膜、５１６、５１８は保護膜である封止膜、５１７はシール材である。このように表示装置内部での分断回数を増加させたり、端部を覆う構造と組み合わせたり、表示装置端部を積層したりして遮断すると、封止膜単層よりさらに汚染物質の遮断効果があがる。
【００６７】
本実施の形態は実施の形態１と自由に組み合わすことができる。
【００６８】
以上のように、発光しない画素部以外の表示装置面積を増やすことなく、劣化の原因となる水や酸素などの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】
【００６９】
本実施例ではアクティブマトリクス基板の作製方法について図６〜図９を用いて説明する。アクティブマトリクス基板は複数のＴＦＴを有しているが、それぞれｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴとを有する駆動回路部と画素部とを有する場合で説明する。
【００７０】
絶縁表面を有する基板２００の上に下地膜３００として、プラズマＣＶＤ法により窒化酸化珪素膜１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）ｎｍを形成し、酸化窒化水素化珪素膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０ｎｍ）積層する。本実施例ではプラズマＣＶＤ法により窒化酸化珪素膜を５０ｎｍ、窒化水素化珪素膜を１００ｎｍ形成し、基板２００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、前記下地（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。
【００７１】
次いで、下地膜上に半導体膜３０１を形成する（図６（Ａ））。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。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。
【００７２】
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。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。
【００７３】
その後５００〜５５０℃で８〜２０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３０２を形成し非晶質珪素膜３０１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３０３を得た（図６（Ｂ）（Ｃ））。
【００７４】
次に第１の結晶性珪素膜３０３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３０４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、前記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、前記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、前記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。前記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。前記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。前記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。前記半導体膜としては、非晶質半導体膜や微結晶半導体膜、結晶性半導体膜などがあり、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。
【００７５】
このようにして得られた結晶性半導体膜３０４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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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７（Ａ））。
【００７９】
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３１２〜３１６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。
【００８０】
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３１７〜３２１（第１の導電層３１７ａ〜３２１ａと第２の導電層３１７ｂ〜３２１ｂ）を形成した（図７（Ｂ））。
【００８１】
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。
【００８２】
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、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３２７〜３３０が形成される。不純物領域３２７〜３３０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（図７（Ｃ））。
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３３１ａ〜３３１ｃ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って図８（Ａ）の状態を得る。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、３４１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、３４０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。
【００８３】
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。
【００８４】
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３４２ａ、３４２ｂ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前記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１及び第２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（図８（Ｂ））。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３４２ａ、３４２ｂ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３３２、３４０、３４１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。
【００８５】
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。
【００８６】
次いで、レジストからなるマスク３４２ａ、３４２ｂを除去して第１の層間絶縁膜３４９を形成する。この第１の層間絶縁膜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（Ｃ））。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚１５０ｎｍの酸化窒化珪素膜を形成する。勿論、第１の層間絶縁膜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。
【００８７】
次いで、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う。また、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。
【００８８】
第１の層間絶縁膜３４９上に無機絶縁膜材料または有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜３５０を形成する。本実施例では、膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形成するが、粘度が１０〜１０００ｃｐ、好ましくは４０〜２００ｃｐのものを用いる。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料を用いても良い。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。この後、第２の層間絶縁膜３５０上に窒化絶縁膜（代表的には、窒化珪素膜又は窒化酸化珪素膜又は窒素含有炭素膜（ＣＮ））からなるパッシベーション膜３５１を形成する。
【００８９】
次いで金属膜を形成し、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及びドレイン電極、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／チタンーアルミニウム合金膜／チタン膜（Ｔｉ／Ａｌ−Ｓｉ／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、ドレイン電極３５２及び各配線（図示しない）を形成する。よって、周辺回路部１にｐチャネル型ＴＦＴ１１、ｎチャネル型ＴＦＴ１２、画素部２にｎチャネル型ＴＦＴ１３、ｐチャネル型ＴＦＴ１４が形成される。
【００９０】
この配線を形成する際、本発明に基づいて封止領域となる基板端部で、配線と同じ材料の膜が封止膜となり、下層の膜を覆いこむように形成してもよい。発光素子が外部の大気に接しなければよいので、端部の封止の方法は実施の形態１または２、またはそれらを組み合わせて用いればよい。
【００９１】
この封止膜により、層間膜などの絶縁層は表示装置外部の大気と直接接しなくなる。このため、表示装置外部の水や酸素が、絶縁層や、膜と膜の隙間から通って表示装置内に侵入することを防止することができる。よって、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、本発明は表示装置を構成している膜と同じ材料の膜を封止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。
【００９２】
その後、電極（ＥＬ表示装置の場合は陽極又は陰極となり、液晶表示装置の場合は画素電極となる）を形成する。電極には、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２等の透明導電膜を用いたり、反射型の液晶表示装置の場合はＡｌ等の金属膜を用いたりすることができる。なお本実施例では、ＩＴＯを成膜し、所望の形状にエッチングすることで電極３５３を形成する（図９）。
【００９３】
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。
【００９４】
なお、本発明は、本実施例で示したトップゲート型（プレーナー型）ＴＦＴの作製方法に限らず、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。
【実施例２】
【００９５】
本実施例では、実施例１で示したアクティブマトリクス基板を作製するときのＴＦＴの作製方法を用いて、表示装置を作製した例について説明する。本明細書において、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、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）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。
【００９６】
なお、本明細書中では、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。
【００９７】
図１１は本実施例の表示装置の断面図である。図１１において、周辺回路部６００１にｐチャネル型ＴＦＴ６００３、ｎチャネル型ＴＦＴ６００４、画素部６００２にｎチャネル型ＴＦＴ６００５、ｐチャネル型ＴＦＴ６００６が形成され、封止領域６０００において封止されている。なお、本実施例で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。
【００９８】
基板７００上に設けられた駆動回路は図９のＣＭＯＳ回路を用いて形成される。従って、構造の説明はｎチャネル型ＴＦＴ１１とｐチャネル型ＴＦ１２の説明を参照すれば良い。なお、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。
【００９９】
なお、７１１は、透明導電膜からなる画素電極（発光素子の陽極）である。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、前記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７１１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。
【０１００】
配線７０１を形成後、図１１に示すようにバンク７１２を形成する。バンク７１２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。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料を用いても良い。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【０１０１】
なお、バンク７１２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。本実施例ではバンク７１２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。
【０１０２】
画素電極７１１の上には発光層７１３が形成される。なお、図１１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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
次に、発光層７１３の上には導電膜からなる陰極７１４が設けられる。本実施例の場合、導電膜としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿論、公知のＭｇＡｇ膜（マグネシウムと銀との合金膜）を用いても良い。陰極材料としては、周期表の１族もしくは２族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの元素を添加した導電膜を用いれば良い。
【０１０５】
この陰極７１４まで形成された時点で発光素子７１５が完成する。なお、ここでいう発光素子７１５は、画素電極（陽極）７１１、発光層７１３及び陰極７１４で形成されたダイオードを指す。
【０１０６】
発光素子７１５を完全に覆うようにしてパッシベーション膜を設けることは有効である（図示せず）。パッシベーション膜としては、炭素膜、窒化珪素膜、窒素含有炭素膜（ＣＮ）もしくは窒化酸化珪素膜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で用いる。
【０１０７】
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７１３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７１３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７１３が酸化するといった問題を防止できる。
【０１０８】
さらに、パッシベーション膜（図示せず）上にシール材７１７を設け、カバー材７２０を貼り合わせる。シール材７１７としては紫外線硬化樹脂を用いれば良く、内部に吸湿効果を有する物質もしくは酸化防止効果を有する物質を設けることは有効である。また、本実施例においてカバー材７２０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）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。
【０１０９】
こうして図１１に示すような構造の表示装置が完成する。なお、バンク７１２を形成した後、パッシベーション膜（図示せず）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７２０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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
本実施例では、配線を形成する際、本発明に基づいて封止領域となる基板端部で、配線と同じ材料を用いた封止膜７１８を形成する。封止膜はより下層の膜を覆いこむ（被膜する）ように形成する。絶縁層、特に吸湿性のある有機材料を含む絶縁膜が外部の大気に接しなければよいので、端部の被膜、遮断の方法は実施の形態１または２、またはそれらを組み合わせて用いればよく、図１１の構造に限定されない。よって配線より上層に積層する画素電極、バンク、パッシベーション膜、陰極などでパネル端部を覆ってもよいし、２層以上で覆ってもそれがどの膜の組み合わせでもよい。
また、図４に示すように、開口部に封止膜を形成して、下層の膜を表示装置内で内側の領域と外側の領域に切り離し、汚染物質の侵入を防ぐ構造でもよい。配線と同時に、同材料で形成される封止膜により表示装置端部の絶縁層が剥き出しになっている部分を覆い、かつ絶縁層に形成した開口部を同封止膜で覆った構造を図２０に示す。図２０において、９０００は封止領域、９００１は周辺回路部、９００２は画素部、９００３、９００６はｐチャネル型ＴＦＴ、９００４、９００５はｎチャネル型ＴＦＴ、２０００は基板、２００１は配線、２０１１、２０１４は電極（陽極または陰極）、２０１２はバンク、２０１３は発光層、２０１５は発光素子、２０１８は開口部、２０１９は開口部２０１８と側端部を覆う封止膜（保護膜）、２０１７はシール材である。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ため、図５の（Ｂ）のように、表示装置内部領域とは分断して、封止領域のみに積層する必要がある。また、図４で示すように、封止膜を積層構造にして遮断すると、封止膜単層よりさらに汚染物質の遮断効果があがる。図２１に封止膜として配線と同材料の膜と、ＩＴＯと同材料の膜の積層構造を用いた例を示す。図２１において、９５００は封止領域、９５０１は周辺回路部、９５０２は画素部、９５０３、９５０６はｐチャネル型ＴＦＴ、９５０４、９５０５はｎチャネル型ＴＦＴ、２１００は基板、２１０１は配線、２１１１、２１１４は電極（陽極または陰極）、２１１２はバンク、２１１３は発光層、２１１５は発光素子、２１１８は開口部、２１１９ａ、２１１９ｂは開口部２１１８と側端部を覆う封止膜（保護膜）、２１１７はシール材である。
【０１１３】
また、表示装置を構成している膜を、どの膜をどのように組み合わせて封止膜として利用しても、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。しかし、封止膜として最も外側に形成され、外部の水分や酸素などを含んだ外気にさらされる封止膜は、水分や酸素などを遮断できる緻密な膜である必要がある。また、図２０、図２１においてはシール材は封止膜の一部に形成されているが、封止膜全部を覆うように形成してもよい。
【０１１４】
従来の構造を有する表示装置と本実施例を用いた構造を有する表示装置との信頼性評価を行った。なお、封止膜には配線と同様な材料の膜を用い、実施の形態１の構造とした。
【０１１５】
信頼性の評価は温度６５℃、湿度９５％で１９０時間保存し、発光輝度の変化を調べた。図１５に従来の構造を有する表示装置の、図１６に本実施例を用いた構造の表示装置の、それぞれ上述の条件で保存してから１９０時間後の発光の様子を示す。図１５及び図１６の写真は、それぞれ発光している画素領域内の９箇所の発光の様子である。
【０１１６】
図１５からわかるように、従来の構造を有する表示装置では、表示装置端部から中心部に向かって、非発光の領域が広がっている。これは前述のようにシュリンクと呼ばれる劣化であり、水や酸素といった汚染物質が表示装置内部に侵入したためである。それと比較して、図１６ではそのような劣化がほとんど見られなかった。これは本発明により、水や酸素などの汚染物質が遮断され、表示装置内部に侵入できなかったことを意味する。
本実施例の構造を持つ表示装置においては、この封止膜により、層間膜などの膜は表示装置外部の大気と直接接しなくなる。このため、表示装置外部の水や酸素が、層間膜などや、膜と膜の隙間から通って表示装置内に侵入することを防止することができた。よって、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た。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封止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た。
【０１１７】
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、前記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、このような表示装置は各種電子機器の表示部として用いることができる。
【実施例３】
【０１１８】
本実施例では、実施例２で作製した表示装置において、封止膜の構造が異なる例を図１０を用いて説明する。よって実施例２と同様な構造の部分は、実施例２の方法で作製すればよい。
【０１１９】
本実施例でも実施例２と同様実施例１で示したアクティブマトリクス基板を作製するときのＴＦＴの作製方法を用いて、表示装置を作製する。
【０１２０】
図１０は、本実施例の表示装置の断面図である。図１０において、５０００は封止領域、５００１は周辺回路部、５００２は画素部、５００３、５００６はｐチャネル型ＴＦＴ、５００４、５００５はｎチャネル型ＴＦＴ、１０００は基板、１００１は配線、１０１１、１０１４は電極（陽極または陰極）、１０１２はバンク（隔壁）、１０１３は発光層、１０１５は発光素子、１０１８は開口部、１０１９は開口部１０１８と側端部を覆う封止膜（保護膜）、１０１７はシール材である。
【０１２１】
本実施例において、電極１０１１は、透明導電膜からなる。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、前記透明導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。
【０１２２】
図１０のように、電極１０１１を形成するとき、ソース電極、ドレイン電極の上に電極１０１１と同材料の膜を封止膜として形成してもよい。ソース電極、ドレイン電極の下の層間絶縁膜には、非感光性アクリルや感光性アクリル、無機材料を用いることができる。非感光性アクリルや無機材料からなる層間膜にコンタクトを開口する際、ドライエッチングを用いる必要がある。ドライエッチングによるエッチングによってエッチング断面の凹凸が生じ、ソース電極、ドレイン電極の成膜性を低下させる可能性がある。図１０のように、ソース電極、ドレイン電極に封止膜を形成することによって、ソース電極、ドレイン電極の成膜性の不良から生じる可能性のある断線部分（膜の穴）などから、侵入する水分や酸素を遮断することができる。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。
【０１２３】
発光層１０１３の上には導電膜からなる電極１０１４が設けられる。本実施例の場合、導電膜としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿論、公知のＭｇＡｇ膜（マグネシウムと銀との合金膜）を用いても良い。陰極材料としては、周期表の１族もしくは２族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの元素を添加した導電膜を用いれば良い。
【０１２４】
本実施例では、発光層１０１３の上に設けられる陰極を形成するときに、電極１０１４と同材料で封止膜１０１９を形成する。基板まで達する開口部１０１８を形成し、封止膜１０１９をその開口部を覆うように形成する。陰極と封止膜の機能を兼ね備えた導電膜を周辺回路の外側まで連続して成膜し、内部のＥＬ素子やＴＦＴを保護することによって、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を通って水分や酸素が侵入したとしても、本発明の封止膜によってそれらを遮断することができる。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、電極１０１４と封止膜１０１９はつながっていてもよいし、マスク等を用いて離して形成してもよい。
【０１２５】
本実施例では陰極と同材料の膜を封止膜に用いたが、陰極（第２電極）の上にパッシベーション膜を形成し、パッシベーション膜と同行程、同材料で封止膜を形成してもよい。
【０１２６】
本実施例は、実施の形態１、２、実施例１、２を組み合わせてもよく、またはそれらを複数組み合わせて用いてもよい。
【実施例４】
【０１２７】
本実施例では、実施例２または実施例３で作製した表示装置において、画素電極とソース、ドレイン電極の接続構成、封止膜の構造が異なる例を、図１８を用いて説明する。図１８において、８０００は封止領域、８００１は周辺回路部、８００２は画素部、８００３、８００６はｐチャネル型ＴＦＴ、８００４、８００５はｎチャネル型ＴＦＴ、１１００は基板、１１０１は配線、１１１１、１１１４は電極（陽極または陰極）、１１１２は平坦化層、１１１３は発光層、１１１５は発光素子、１１１６はバンク、１１１８は開口部、１１１９は開口部１１１８と側端部を覆う封止膜（保護膜）、１１１７はシール材である。
【０１２８】
図１８に示すように、ソース電極及びドレイン電極である配線１１０１上に平坦化層１１１２を設け、その平坦化層１１１２上に電極１１１１を設けている。このとき、平坦化層１１１２は無機絶縁膜であっても有機絶縁膜であっても良い。平坦化層を用いるとより平坦性の向上に有効である。平坦化層１１１２には、非感光性アクリルや感光性アクリル、無機材料などを用いることができる。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料を用いても良い。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【０１２９】
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電極（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。
【０１３０】
発光層１１１３の上には導電膜からなる電極１１１４が設けられる。本実施例の場合、導電膜としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿論、公知のＭｇＡｇ膜（マグネシウムと銀との合金膜）を用いても良い。陰極材料としては、周期表の１族もしくは２族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの元素を添加した導電膜を用いれば良い。
【０１３１】
本実施例では、発光層１１１３の上に設けられる電極１１１４を形成するときに、電極１１１４と同材料で封止膜１１１９を形成する。基板まで達する開口部１１１８を形成し、封止膜１１１９をその開口部を覆うように形成する。陰極と封止膜の機能を兼ね備えた導電膜を周辺回路の外側まで連続して成膜し、内部のＥＬ素子やＴＦＴを保護することによって、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を通って水分や酸素が侵入したとしても、本発明の封止膜によってそれらを遮断することができる。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、電極１１１４と封止膜１１１９はつながっていてもよいし、マスク等を用いて離して形成してもよい。
【０１３２】
本実施例では陰極と同材料の膜を封止膜に用いたが、陰極（第２電極）の上にパッシベーション膜を形成し、パッシベーション膜と同行程、同材料で封止膜を形成してもよい。
【０１３３】
また、この平坦化層は、周辺回路などの平坦化が必要のない場所では、吸湿性のあるアクリルなどを材料として用いる場合、水分の通り道になってしまう可能性があるので、取り除いてしまうことも有効である。しかし、取り除くときのドライエッチング等によるプラズマなどの膜に与えるダメージを防ぐため、平坦化層を取り除かない場合、前記電極、パッシベーション膜と同材料の封止膜を用いて実施の形態１のように、絶縁層外端部を被覆すればよい。
【０１３４】
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、実施例１や本実施例の平坦化膜を用いた構造を有する液晶表示装置に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。
【０１３５】
本実施例は、実施の形態１または２、実施例１、２、３と組み合わせてもよく、またはそれらを複数組み合わせて用いてもよい。
【実施例５】
【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）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、図１３及び図１４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）はフロント型プロジェクターであり、投射装置３６０１、スクリーン３６０２等を含む。本発明により作製される表示装置を投射装置３６０１の一部を構成する液晶表示装置３８０８やその他の駆動回路に適用することで、本発明のフロント型プロジェクターが完成する。
【０１４５】
図１３（Ｂ）はリア型プロジェクターであり、本体３７０１、投射装置３７０２、ミラー３７０３、スクリーン３７０４等を含む。本発明により作製される表示装置を投射装置３７０２の一部を構成する液晶表示装置３８０８やその他の駆動回路に適用することで、本発明のリア型プロジェクターが完成する。
【０１４６】
なお、図１３（Ｃ）は、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）中における投射装置３６０１、３７０２の構造の一例を示した図である。投射装置３６０１、３７０２は、光源光学系３８０１、ミラー３８０２、３８０４〜３８０６、ダイクロイックミラー３８０３、プリズム３８０７、液晶表示装置３８０８、位相差板３８０９、投射光学系３８１０で構成される。投射光学系３８１０は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単板式であってもよい。また、図１３（Ｃ）中において矢印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィルム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。
【０１４７】
また、図１３（Ｄ）は、図１３（Ｃ）中における光源光学系３８０１の構造の一例を示した図である。本実施例では、光源光学系３８０１は、リフレクター３８１１、光源３８１２、レンズアレイ３８１３、３８１４、偏光変換素子３８１５、集光レンズ３８１６で構成される。なお、図１３（Ｄ）に示した光源光学系は一例であって特に限定されない。例えば、光源光学系に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するフィルム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。
【０１４８】
ただし、図１３に示したプロジェクターにおいては、透過型の電気光学装置を用いた場合を示しており、反射型の電気光学装置及び表示装置での適用例は図示していない。
【０１４９】
図１４（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。
【０１５０】
図１４（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。
【０１５１】
図１４（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。
【０１５２】
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６】
【０１５３】
本実施例では、実施例２または実施例３で作製した表示装置において、封止膜の構造が異なる例を、図２０、図２１を用いて説明する。
【０１５４】
図２０において、２０００は基板、２００１は配線、２０１１は電極（陽極または陰極）、２０１３は発光層、２０１４は電極（陽極または陰極）、２１１５は発光素子、２０１７はシール材である。図２０では、配線２００１と同行程、同材料で封止膜２０１９を形成する。封止領域に基板２０００まで達する開口部２０１８を形成し、封止膜２０１９により開口部２０１８を覆い、かつ、表示装置端部の絶縁層が剥き出しになっている部分を覆った構造である。
図２１において、２１００は基板、２１０１は配線、２１１１は電極（陽極または陰極）、２０１３は発光層、２１１４は電極（陽極または陰極）、２１１５は発光素子、２１１７はシール材である。図２１では、配線２１０１と同材料で形成される封止膜２１１９ａと、画素電極２１１１と同材料で形成される封止膜２１１９ｂを用いる。封止膜２１１９ａ、２１１９ｂはそれぞれ配線２１０１、画素電極２１１１と同行程において同時に形成することができる。封止領域に基板２１００まで達する開口部２１１８を形成し、封止膜２１１９ａ、２１１９ｂにより開口部２１１８を覆い、かつ、表示装置端部の絶縁層が剥き出しになっている部分を覆っている。
【０１５５】
本実施例では、封止領域の開口部２１１８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。本実施例は本発明の一例であり、本発明は本実施例に限定されない。
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や平坦化層２０１２を通って水分や酸素が侵入したとしても、封止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、図２１のように封止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。
本発明の表示装置を作製し、信頼性の評価を行った。信頼性の評価は温度６５℃、湿度９５％で約５００時間保存し、発光輝度の変化を調べた。図２３に本実施例図２０の構造を有する表示装置、図２４に図２１の構造を有する表示装置を、それぞれ上述の条件で保存してから５００時間後の発光の様子を示す。図２３、図２４の写真は、それぞれ発光している画素領域内の９箇所の発光の様子である。
【０１５６】
図２３の封止膜によってＥＬ素子やＴＦＴを保護したものは、右上、左下の隅からわずかに輝度劣化が始まっているが、激しい劣化は見られない。また、図２４のさらに封止膜を積層構造にしたものではそのような劣化がほとんど見られなかった。これは、封止膜により開口部と端部を覆ったことで、水分は多重に遮断され、さらに表示装置内部に侵入できなかったことを意味する。また、さらに封止膜を複数積層することで、遮断能力は向上し、表示装置の劣化を防げることが確認できた。
本発明の表示装置においては封止膜により、層間膜などの膜は表示装置外部の大気と直接接しなくなる。このため、表示装置外部の水や酸素が、層間膜などや、膜と膜の隙間から通って表示装置内に侵入することを防止することができた。また、封止膜によって、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た。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封止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た。
【実施例７】
【０１５７】
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が異なる表示装置を図１、図１９、図２２及び図２５を用いて示す。
【０１５８】
図１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。４１１の部分の拡大図を図１９に示す。図１９は従来の配線の配置であり、１９０１は陰極、１９０２は第１の陽極、１９０３は第２の陽極、１９０４は第３の陽極である。従来の配置では、最外周の配線である陰極１９０１が、一番内部にＦＰＣの接続部分がある。そのため、最外周の配線で、完全に表示装置の端部を覆うことができない。よって、その隙間から水分等が侵入し、表示装置の劣化を防ぎきれない。
本発明の表示装置の配線の配置を図２２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１９０２を最も外側に配置し、陰極１９０１を内側に配置する。よって最外周の配線が、ＦＰＣ接続部分以外隙間なく完全に表示装置端部を覆うことが可能となり、水分を十分に遮断できる。
【０１５９】
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。
【０１６０】
図２２の配線の配置であって、図２０の構造を有する表示装置を作製し、信頼性の評価を行った。信頼性の評価は温度６５℃、湿度９５％で約５７０時間保存し、発光輝度の変化を調べた。図２５に図２０と図２２の構造を有する表示装置を、上述の条件で保存してから５００時間後の発光の様子を示す。
【０１６１】
図２５に示すように、左の上下にわずかなシュリンクと見られる輝度劣化が生じているが、ほとんど劣化はしていない。また図２３の、配線の配置が図１９である従来のものと比較すると若干劣化の程度が軽い。よって本発明により、表示装置の劣化を防ぐ効果が向上することが確認できた。
本発明の構造により、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より向上させることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極間に発光材料を挟んだ素子（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（以下、ＥＬ材料という）を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、発光材料の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、ＥＬ素子を密閉空間に閉じ込め外気から遮断し、さらにその密閉空間に、ＥＬ素子から隔離して乾燥剤をもうける方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【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。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平９−１４８０６６号公報
【特許文献２】特開平１３−２０３０７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献においては、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形成している。この封止工程は不活性ガス雰囲気下で行うので、水や酸素は始めから表示装置内部に多く存在するわけではなく、封止直後は表示装置内部には微量な水や酸素しか存在しない。
【００１２】
つまり、ダークスポット等劣化の原因となる水分は主に封止後に表示装置内部に侵入する。また、絶縁体とカバー材は金属やガラスである場合が多いので、水や酸素は主にシール材から侵入する。
【００１３】
図１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１のような従来のＥＬ表示装置の断面図を図２７に示す（第２のシール材４０６は図示しない）。図２７で示すように、封止領域の領域Ａにおいて、シール材によりＥＬ素子を内部に封入している。
【００１４】
上記特許文献１および特許文献２は、このように図２７における封止領域中の領域Ａ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。
【００１５】
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。さらに、乾燥剤（乾燥剤入りの保護層）が直接ＥＬ素子に積層することによって生じる悪影響を防ぐために、乾燥剤をＥＬ素子と隔離して配置するので、気密性容器はより大型化する。しかし、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。さらに、特許文献１の構造では、気密性容器内部で乾燥剤により水分を吸着するので、気密性容器内部に侵入した水分がＥＬ素子に触れ、ＥＬ素子の劣化をまねくおそれがある。
【００１６】
特許文献２では、ＥＬ素子は樹脂等の充填材により、外部の水分と遮断されているが、やはりシール材を図２７の領域Ａ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。
【００１７】
上記のように、発光する画素部以外の表示装置面積（図２７における領域Ａ）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。
【００１８】
この問題を解決するために、シール材を、層間膜や保護膜などの絶縁層の上に塗布するという方法がある。このようなＥＬ表示装置を図１７に示し、端部である封止領域の端（エッジ）部分を拡大したものを図２に示す。図２において、２１は基板、２２は対向基板、２３はゲート絶縁膜、２４、２５は層間膜、２６は配線、２７はシール材である。
【００１９】
図２のように封止領域では、基板２１上のゲート絶縁膜２３、層間膜２４、２５や配線２６が積層され、その絶縁層（積層膜）の上にシール材２７が塗布されている。この構造だと、発光しない図２７における領域Ａを小さくすることができる。なお図２は一例であって、ＴＦＴ基板側に積層されている膜の材料や積層の順番はこの例に限定されない。ここでは例としてガラス基板上に下地膜、ゲート絶縁膜、保護膜や層間膜、１番上に配線が積層している構造となっている。
【００２０】
しかし、図２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パネル外部の大気と直接接することになる。このため、パネル外部の水や酸素は積層されている膜を通し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する。
【００２１】
この層間膜のアクリルやアクリルの上下界面から水分や酸素が侵入し、コンタクトホールにおいてソース、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、ＥＬ素子と直接接している層間膜にまで侵入する。そして、ＥＬ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引き起こす。
【００２２】
よって、本発明は、ＥＬ表示装置を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】
本発明は、表示装置の端部の封止領域において、前記表示装置を構成している膜によって表示装置内部と外部を遮断し、表示装置外部の水や酸素等の汚染物質の侵入を防ぐものである。また本明細書中において、表示装置の内部と外部を遮断し、発光素子を汚染物質より保護する保護膜のことを封止膜と記す。
【００２４】
本発明の表示装置は、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する表示装置であって、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、前記表示部の外側に形成し外周を囲んで、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、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、封止膜により被覆されていることを特徴としている。
【００２５】
本発明の表示装置は、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する表示装置であって、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、前記表示部の外側に形成し外周を囲んで、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、前記絶縁層は開口部を有し、前記開口部は封止膜により被覆され、前記シール材は前記封止膜に接して形成されていることを特徴としている。
【００２６】
本発明の表示装置は、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する表示装置であって、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、前記表示部の外側に形成し外周を囲んで、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、前記絶縁層は開口部を有し、前記開口部は封止膜により被覆され、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、前記封止膜により被覆されていることを特徴としている。
【００２７】
本発明の表示装置は、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する表示装置であって、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、前記表示部の外側に形成し外周を囲んで、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、前記絶縁層は複数の開口部を有し、前記複数の開口部は封止膜により被覆され、前記シール材は前記封止膜に接して形成されていることを特徴としている。
【００２８】
本発明の表示装置は、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する表示装置であって、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、前記表示部の外側に形成し外周を囲んで、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、前記絶縁層は複数の開口部を有し、前記複数の開口部は封止膜により被覆され、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、前記封止膜により被覆されていることを特徴としている。
【００２９】
上記構成において、前記絶縁層は複数開口部を設けて封止膜で覆ってもよいし、表示装置内部において、どの部分で開口部を設けてもよい。画素領域と周辺駆動回路領域の間で封止されていてもよいし、封止領域で封止されていてもよい。しかし、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、封止膜で被覆されている必要がある。よって、開口部がシール材より外側に位置した場合、図４のように前記外端部は開口部であってもよい。
【００３０】
上記構成において、前記封止膜は導電性薄膜、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膜を用いてもよい。
【００３１】
上記構成において、前記有機樹脂材料はアクリル、ポリアミドまたはポリイミドから選ばれた一種、または複数種からなる膜を用いることができる。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料で形成してもよい。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【００３２】
本発明の表示装置の作製方法は、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する表示装置の作製方法であって、前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、前記一対の基板は、前記表示部の外側に外周を囲んで形成し、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、前記シール材の外側に形成する前期絶縁層の外端部を、封止膜により被覆することを特徴としている。
【００３３】
本発明の表示装置の作製方法は、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する表示装置の作製方法であって、前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、前記一対の基板は、前記表示部の外側に外周を囲んで形成し、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、前記絶縁層に開口部を形成し、前記開口部を封止膜により被覆し、前記シール材を前記封止膜に接して形成することを特徴としている。
【００３４】
本発明の表示装置の作製方法は、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する表示装置の作製方法であって、前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、前記一対の基板は、前記表示部の外側に外周を囲んで形成し、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、前記絶縁層に開口部を形成し、前記開口部を封止膜により被覆し、前記シール材の外側に形成する前期絶縁層の外端部を、封止膜により被覆することを特徴としている。
【００３５】
本発明の表示装置の作製方法は、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する表示装置の作製方法であって、前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、前記一対の基板は、前記表示部の外側に外周を囲んで形成し、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、前記絶縁層に複数の開口部を形成し、前記複数の開口部をそれぞれ封止膜により被覆し、前記シール材を前記封止膜に接して形成することを特徴としている。
【００３６】
本発明の表示装置の作製方法は、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する表示装置の作製方法であって、前記表示部を、一方の基板に形成した絶縁層上に形成し、前記一対の基板は、前記表示部の外側に外周を囲んで形成し、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、前記絶縁層に複数の開口部を形成し、前記複数の開口部をそれぞれ封止膜により被覆し、前記シール材の外側に形成する前期絶縁層の外端部を、封止膜により被覆することを特徴としている。
【００３７】
上記構成において、前記絶縁層は複数開口部を設けて封止膜で覆ってもよいし、表示装置内部において、どの部分で開口部を設けてもよい。画素領域と周辺駆動回路領域の間で封止されていてもよいし、封止領域で封止されていてもよい。しかし、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、封止膜で被覆されている必要がある。よって、開口部がシール材より外側に位置した場合、図４のように前記外端部は開口部であってもよい。
【００３８】
上記構成において、前記封止膜は導電性薄膜、絶縁性薄膜から選ばれた一種、または複数種から形成してもよい。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、または複数種から形成してもよい。絶縁性薄膜としては窒化珪素膜、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してもよい。
【００３９】
上記構成において、前記有機樹脂材料はアクリル、ポリアミドまたはポリイミドから選ばれた一種、または複数種から形成することができる。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料で形成してもよい。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【００４０】
本発明のように封止膜を有することにより、表示装置の有機樹脂材料を含んだ絶縁層は表示装置（パネル）外部の大気と直接接しなくなる。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に侵入することを防止することができる。よって、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、本発明は表示装置を構成している膜を封止膜（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】
封止膜（保護膜）を有することにより、表示装置の有機樹脂材料を含んだ絶縁層は表示装置（パネル）外部の大気と直接接しなくなる。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に侵入することを防止することができる。よって、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。
【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、封止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、前記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。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、従来の表示装置の上面図である。
【図２】図２は、従来の構成を示した図である。
【図３】図３は、本発明の構成を示した図である。
【図４】図４は、本発明の構成を示した図である。
【図５】図５は、本発明の構成を示した図である。
【図６】図６は、アクティブマトリクスマトリクス基板の作製工程を示した断面図である。
【図７】図７は、アクティブマトリクスマトリクス基板の作製工程を示した断面図である。
【図８】図８は、アクティブマトリクスマトリクス基板の作製工程を示した断面図である。
【図９】図９は、アクティブマトリクスマトリクス基板の断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の表示装置の断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の表示装置の断面図である。
【図１２】図１２は、表示装置の例を示した図である。
【図１３】図１３は、表示装置の例を示した図である。
【図１４】図１４は、表示装置の例を示した図である。
【図１５】図１５は、従来の表示装置の信頼性評価の結果を示した図である。
【図１６】図１６は、本発明の表示装置の信頼性評価の結果を示した図である。
【図１７】図１７は、従来のＥＬ表示装置の断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の表示装置の断面図である。
【図１９】図１９は、従来の表示装置の上面図である。
【図２０】図２０は、本発明の表示装置の断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の表示装置の断面図である。
【図２２】図２２は、本発明の表示装置の上面図である。
【図２３】図２３は、本発明の表示装置の信頼性評価の結果を示す図である。
【図２４】図２４は、本発明の表示装置の信頼性評価の結果を示す図である。
【図２５】図２５は、本発明の表示装置の信頼性評価の結果を示す図である。
【図２６】図２６は、本発明の表示装置を示す図である。
【図２７】図２７は、従来のＥＬ表示装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【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】
表示装置の封止領域では、ＴＦＴ基板上のゲート絶縁膜や層間膜や配線が積層され、絶縁層となっている。図３において、３１は基板、３２は対向基板、３３は絶縁膜、３４、３５は層間膜、３６は保護膜である封止膜、３７はシール材である。なお図３の積層例は一例であって、ＴＦＴ基板側に積層されている膜の材料や積層の順番はこの例に限定されない。ここでは例としてガラス基板上に下地膜（図示しない）、ゲート絶縁膜、保護膜や層間膜、１番上に封止膜が積層している構造となっている。
【００４８】
前述のように、発光しない画素部以外の表示装置面積を減らすため、シール材は前記積層された絶縁層の上に塗布され、絶縁層を含む基板と対向基板と接着（固着）している。本実施の形態では、図３で示すように、１番上に積層された封止膜は配線と同じ材料の膜で配線と同時に形成され、それより前に積層された下地膜（図示しない）、絶縁膜、層間膜、保護膜などを覆う構造になっている。
【００４９】
この封止膜により、層間膜などの膜は表示装置外部の大気と直接接しなくなる。このため、表示装置外部の水や酸素が、層間膜などや、膜と膜の隙間から通って表示装置内に侵入することを防止することができる。よって、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、本発明は表示装置を構成している膜と同じ材料の膜を封止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。
【００５０】
水や酸素などを遮断する封止膜は、保護膜として機能するので、この封止膜は緻密な構造のものが望ましい。
【００５１】
また、封止膜は導電性薄膜、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膜を用いることができる。
【００５２】
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。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料を用いても良い。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【００５３】
また、図５のように、封止膜を一層だけでなく、２層以上設けてもよい。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ため、図５の（Ｂ）のように、表示装置内部領域とは分断して、封止領域のみに積層する必要がある。このように表示装置端部を積層して遮断すると、封止膜単層よりさらに汚染物質の遮断効果があがる。
【００５４】
また、図３の側面図で示すように、封止膜で覆うとき、覆われる下の層の膜の形状は、傾斜面が曲率半径が連続的に変化する形状（なだらか）であると、上層の薄膜が段切れせずに形成されるため好ましい。下の層の膜の傾斜面は下の層の膜表面がなだらかでない場合、下層膜の表面上で封止膜の膜厚が薄くなり、破壊されてしまう。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。また、覆われる下層膜の表面の平坦性がよいほうが、重ねて形成される封止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、下層膜として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。
【００５５】
以上のように、発光しない画素部以外の表示装置面積を増やすことなく、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。
【００５６】
（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。
【００５７】
表示装置の封止領域では、ＴＦＴ基板上の絶縁膜や層間膜や配線が積層され、絶縁層となっている。図４において、４１は基板、４２は対向基板、４３は絶縁膜、４４、４５は層間膜、４６は保護膜である封止膜、４７はシール材である。なお、図４の積層例は一例であって、ＴＦＴ基板側に積層されている膜の材料や積層の順番はこの例に限定されない。ここでは例としてガラス基板上に下地膜（図示しない）、絶縁膜、保護膜や層間膜、１番上に封止膜が積層している構造となっている。
【００５８】
前述のように、画素部以外のパネル面積を減らすため、シール剤は前記積層された絶縁層の上に塗布され、絶縁層を含む基板と対向基板と接着している。本実施の形態では、図４で示すように、積層された下地膜（図示しない）、絶縁膜、層間膜、保護膜などに開口部を設け、その開口部に封止膜を積層された膜を覆うように形成した構造になっている。この封止膜は配線と同じ材料で同時に形成される。
【００５９】
この封止膜によって、封止膜より下の有機樹脂材料などを含んだ絶縁層は表示装置内で内側の領域と外側の領域に切り離される。表示装置内側の領域のそれらの膜は表示装置外部の大気と直接接しない。このため、切り離された表示装置内の外側の絶縁層が大気に曝され、層間膜や膜と膜の隙間から表示装置外部の水や酸素が、外側の領域の層間膜などや膜と膜の間を通してパネル内に侵入したとしても、封止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封止膜を形成するので、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。
【００６０】
水や酸素などを遮断する封止膜は、保護膜として機能するので、この封止膜は緻密な構造のものが望ましい。
【００６１】
また、封止膜は導電性薄膜、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膜を用いることができる。
【００６２】
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。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料で形成してもよい。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【００６３】
また、パネル内部で封止膜で分断し、かつ、実施の形態１のようにパネル端部を封止膜が覆う構造でもよい。多層膜は複数回分断されていてもよいし、表示装置内部において、どの部分で分断されていてもよい。つまり、画素領域と周辺駆動回路領域の間で分断されていてもよいし、封止領域で分断されていてもよい。
【００６４】
絶縁層は複数開口部を設けて封止膜で覆ってもよいし、表示装置内部において、どの部分で開口部を設けてもよい。画素領域と周辺駆動回路領域の間で封止されていてもよいし、封止領域で封止されていてもよい。しかし、前記シール材の外側に位置する前期絶縁層の外端部は、封止膜で被覆されている必要がある。よって、開口部がシール材より外側に位置した場合、図４のように前記外端部は開口部であってもよい。
【００６５】
また、本実施の形態の図４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封止膜で覆うことができればよいので、窒化珪素膜など封止膜として用いることのできる膜に達するまで開口部を形成し、封止膜で覆ってもよい。
【００６６】
また、図５のように、封止膜を一層だけでなく、２層以上設けてもよい。図５（Ａ）において、５０１は基板、５０２は対向基板、５０３は絶縁膜、５０４、５０５は層間膜、５０６、５０８は保護膜である封止膜、５０７はシール材である。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ため、図５の（Ｂ）のように、表示装置内部領域とは分断して、封止領域のみに積層する必要がある。図５（Ｂ）において、５１１は基板、５１２は対向基板、５１３は絶縁膜、５１４、５１５は層間膜、５１６、５１８は保護膜である封止膜、５１７はシール材である。このように表示装置内部での分断回数を増加させたり、端部を覆う構造と組み合わせたり、表示装置端部を積層したりして遮断すると、封止膜単層よりさらに汚染物質の遮断効果があがる。
【００６７】
本実施の形態は実施の形態１と自由に組み合わすことができる。
【００６８】
以上のように、発光しない画素部以外の表示装置面積を増やすことなく、劣化の原因となる水や酸素などの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】
【００６９】
本実施例ではアクティブマトリクス基板の作製方法について図６〜図９を用いて説明する。アクティブマトリクス基板は複数のＴＦＴを有しているが、それぞれｎチャネル型ＴＦＴ及びｐチャネル型ＴＦＴとを有する駆動回路部と画素部とを有する場合で説明する。
【００７０】
絶縁表面を有する基板２００の上に下地膜３００として、プラズマＣＶＤ法により窒化酸化珪素膜１０〜２００ｎｍ（好ましくは５０〜１００ｎｍ）ｎｍを形成し、酸化窒化水素化珪素膜を５０〜２００ｎｍ（好ましくは１００〜１５０ｎｍ）積層する。本実施例ではプラズマＣＶＤ法により窒化酸化珪素膜を５０ｎｍ、窒化水素化珪素膜を１００ｎｍ形成し、基板２００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、前記下地（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。
【００７１】
次いで、下地膜上に半導体膜３０１を形成する（図６（Ａ））。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。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。
【００７２】
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。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。
【００７３】
その後５００〜５５０℃で８〜２０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３０２を形成し非晶質珪素膜３０１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３０３を得た（図６（Ｂ）（Ｃ））。
【００７４】
次に第１の結晶性珪素膜３０３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３０４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、前記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、前記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、前記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。前記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。前記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。前記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。前記半導体膜としては、非晶質半導体膜や微結晶半導体膜、結晶性半導体膜などがあり、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。
【００７５】
このようにして得られた結晶性半導体膜３０４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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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７（Ａ））。
【００７９】
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３１２〜３１６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。
【００８０】
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３１７〜３２１（第１の導電層３１７ａ〜３２１ａと第２の導電層３１７ｂ〜３２１ｂ）を形成した（図７（Ｂ））。
【００８１】
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。
【００８２】
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、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３２７〜３３０が形成される。不純物領域３２７〜３３０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（図７（Ｃ））。
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３３１ａ〜３３１ｃ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って図８（Ａ）の状態を得る。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、３４１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、３４０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。
【００８３】
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。
【００８４】
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３４２ａ、３４２ｂ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前記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１及び第２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（図８（Ｂ））。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３４２ａ、３４２ｂ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３３２、３４０、３４１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。
【００８５】
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。
【００８６】
次いで、レジストからなるマスク３４２ａ、３４２ｂを除去して第１の層間絶縁膜３４９を形成する。この第１の層間絶縁膜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（Ｃ））。本実施例では、プラズマＣＶＤ法により膜厚１５０ｎｍの酸化窒化珪素膜を形成する。勿論、第１の層間絶縁膜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。
【００８７】
次いで、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う。また、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。
【００８８】
第１の層間絶縁膜３４９上に無機絶縁膜材料または有機絶縁物材料から成る第２の層間絶縁膜３５０を形成する。本実施例では、膜厚１．６μｍのアクリル樹脂膜を形成するが、粘度が１０〜１０００ｃｐ、好ましくは４０〜２００ｃｐのものを用いる。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料を用いても良い。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。この後、第２の層間絶縁膜３５０上に窒化絶縁膜（代表的には、窒化珪素膜又は窒化酸化珪素膜又は窒素含有炭素膜（ＣＮ））からなるパッシベーション膜３５１を形成する。
【００８９】
次いで金属膜を形成し、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及びドレイン電極、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／チタンーアルミニウム合金膜／チタン膜（Ｔｉ／Ａｌ−Ｓｉ／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、ドレイン電極３５２及び各配線（図示しない）を形成する。よって、周辺回路部１にｐチャネル型ＴＦＴ１１、ｎチャネル型ＴＦＴ１２、画素部２にｎチャネル型ＴＦＴ１３、ｐチャネル型ＴＦＴ１４が形成される。
【００９０】
この配線を形成する際、本発明に基づいて封止領域となる基板端部で、配線と同じ材料の膜が封止膜となり、下層の膜を覆いこむように形成してもよい。発光素子が外部の大気に接しなければよいので、端部の封止の方法は実施の形態１または２、またはそれらを組み合わせて用いればよい。
【００９１】
この封止膜により、層間膜などの絶縁層は表示装置外部の大気と直接接しなくなる。このため、表示装置外部の水や酸素が、絶縁層や、膜と膜の隙間から通って表示装置内に侵入することを防止することができる。よって、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、本発明は表示装置を構成している膜と同じ材料の膜を封止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。
【００９２】
その後、電極（ＥＬ表示装置の場合は陽極又は陰極となり、液晶表示装置の場合は画素電極となる）を形成する。電極には、インジウム錫酸化物と酸化珪素からなるＩＴＳＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２等の透明導電膜を用いたり、反射型の液晶表示装置の場合はＡｌ等の金属膜を用いたりすることができる。なお本実施例では、ＩＴＯを成膜し、所望の形状にエッチングすることで電極３５３を形成する（図９）。
【００９３】
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。
【００９４】
なお、本発明は、本実施例で示したトップゲート型（プレーナー型）ＴＦＴの作製方法に限らず、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。
【実施例２】
【００９５】
本実施例では、実施例１で示したアクティブマトリクス基板を作製するときのＴＦＴの作製方法を用いて、表示装置を作製した例について説明する。本明細書において、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、電場を加えることで発生するルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）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。
【００９６】
なお、本明細書中では、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。
【００９７】
図１１は本実施例の表示装置の断面図である。図１１において、周辺回路部６００１にｐチャネル型ＴＦＴ６００３、ｎチャネル型ＴＦＴ６００４、画素部６００２にｎチャネル型ＴＦＴ６００５、ｐチャネル型ＴＦＴ６００６が形成され、封止領域６０００において封止されている。なお、本実施例で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。
【００９８】
基板７００上に設けられた駆動回路は図９のＣＭＯＳ回路を用いて形成される。従って、構造の説明はｎチャネル型ＴＦＴ１１とｐチャネル型ＴＦ１２の説明を参照すれば良い。なお、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。
【００９９】
なお、７１１は、透明導電膜からなる画素電極（発光素子の陽極）である。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、前記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７１１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。
【０１００】
配線７０１を形成後、図１１に示すようにバンク７１２を形成する。バンク７１２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。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料を用いても良い。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【０１０１】
なお、バンク７１２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。本実施例ではバンク７１２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。
【０１０２】
画素電極７１１の上には発光層７１３が形成される。なお、図１１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。
【０１０３】
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。
【０１０４】
次に、発光層７１３の上には導電膜からなる陰極７１４が設けられる。本実施例の場合、導電膜としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿論、公知のＭｇＡｇ膜（マグネシウムと銀との合金膜）を用いても良い。陰極材料としては、周期表の１族もしくは２族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの元素を添加した導電膜を用いれば良い。
【０１０５】
この陰極７１４まで形成された時点で発光素子７１５が完成する。なお、ここでいう発光素子７１５は、画素電極（陽極）７１１、発光層７１３及び陰極７１４で形成されたダイオードを指す。
【０１０６】
発光素子７１５を完全に覆うようにしてパッシベーション膜を設けることは有効である（図示せず）。パッシベーション膜としては、炭素膜、窒化珪素膜、窒素含有炭素膜（ＣＮ）もしくは窒化酸化珪素膜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で用いる。
【０１０７】
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７１３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７１３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７１３が酸化するといった問題を防止できる。
【０１０８】
さらに、パッシベーション膜（図示せず）上にシール材７１７を設け、カバー材７２０を貼り合わせる。シール材７１７としては紫外線硬化樹脂を用いれば良く、内部に吸湿効果を有する物質もしくは酸化防止効果を有する物質を設けることは有効である。また、本実施例においてカバー材７２０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）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。
【０１０９】
こうして図１１に示すような構造の表示装置が完成する。なお、バンク７１２を形成した後、パッシベーション膜（図示せず）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７２０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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【０１１２】
本実施例では、配線を形成する際、本発明に基づいて封止領域となる基板端部で、配線と同じ材料を用いた封止膜７１８を形成する。封止膜はより下層の膜を覆いこむ（被膜する）ように形成する。絶縁層、特に吸湿性のある有機材料を含む絶縁膜が外部の大気に接しなければよいので、端部の被膜、遮断の方法は実施の形態１または２、またはそれらを組み合わせて用いればよく、図１１の構造に限定されない。よって配線より上層に積層する画素電極、バンク、パッシベーション膜、陰極などでパネル端部を覆ってもよいし、２層以上で覆ってもそれがどの膜の組み合わせでもよい。
また、図４に示すように、開口部に封止膜を形成して、下層の膜を表示装置内で内側の領域と外側の領域に切り離し、汚染物質の侵入を防ぐ構造でもよい。配線と同時に、同材料で形成される封止膜により表示装置端部の絶縁層が剥き出しになっている部分を覆い、かつ絶縁層に形成した開口部を同封止膜で覆った構造を図２０に示す。図２０において、９０００は封止領域、９００１は周辺回路部、９００２は画素部、９００３、９００６はｐチャネル型ＴＦＴ、９００４、９００５はｎチャネル型ＴＦＴ、２０００は基板、２００１は配線、２０１１、２０１４は電極（陽極または陰極）、２０１２はバンク、２０１３は発光層、２０１５は発光素子、２０１８は開口部、２０１９は開口部２０１８と側端部を覆う封止膜（保護膜）、２０１７はシール材である。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ため、図５の（Ｂ）のように、表示装置内部領域とは分断して、封止領域のみに積層する必要がある。また、図４で示すように、封止膜を積層構造にして遮断すると、封止膜単層よりさらに汚染物質の遮断効果があがる。図２１に封止膜として配線と同材料の膜と、ＩＴＯと同材料の膜の積層構造を用いた例を示す。図２１において、９５００は封止領域、９５０１は周辺回路部、９５０２は画素部、９５０３、９５０６はｐチャネル型ＴＦＴ、９５０４、９５０５はｎチャネル型ＴＦＴ、２１００は基板、２１０１は配線、２１１１、２１１４は電極（陽極または陰極）、２１１２はバンク、２１１３は発光層、２１１５は発光素子、２１１８は開口部、２１１９ａ、２１１９ｂは開口部２１１８と側端部を覆う封止膜（保護膜）、２１１７はシール材である。
【０１１３】
また、表示装置を構成している膜を、どの膜をどのように組み合わせて封止膜として利用しても、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。しかし、封止膜として最も外側に形成され、外部の水分や酸素などを含んだ外気にさらされる封止膜は、水分や酸素などを遮断できる緻密な膜である必要がある。また、図２０、図２１においてはシール材は封止膜の一部に形成されているが、封止膜全部を覆うように形成してもよい。
【０１１４】
従来の構造を有する表示装置と本実施例を用いた構造を有する表示装置との信頼性評価を行った。なお、封止膜には配線と同様な材料の膜を用い、実施の形態１の構造とした。
【０１１５】
信頼性の評価は温度６５℃、湿度９５％で１９０時間保存し、発光輝度の変化を調べた。図１５に従来の構造を有する表示装置の、図１６に本実施例を用いた構造の表示装置の、それぞれ上述の条件で保存してから１９０時間後の発光の様子を示す。図１５及び図１６の写真は、それぞれ発光している画素領域内の９箇所の発光の様子である。
【０１１６】
図１５からわかるように、従来の構造を有する表示装置では、表示装置端部から中心部に向かって、非発光の領域が広がっている。これは前述のようにシュリンクと呼ばれる劣化であり、水や酸素といった汚染物質が表示装置内部に侵入したためである。それと比較して、図１６ではそのような劣化がほとんど見られなかった。これは本発明により、水や酸素などの汚染物質が遮断され、表示装置内部に侵入できなかったことを意味する。
本実施例の構造を持つ表示装置においては、この封止膜により、層間膜などの膜は表示装置外部の大気と直接接しなくなる。このため、表示装置外部の水や酸素が、層間膜などや、膜と膜の隙間から通って表示装置内に侵入することを防止することができた。よって、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た。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封止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た。
【０１１７】
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、前記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、このような表示装置は各種電子機器の表示部として用いることができる。
【実施例３】
【０１１８】
本実施例では、実施例２で作製した表示装置において、封止膜の構造が異なる例を図１０を用いて説明する。よって実施例２と同様な構造の部分は、実施例２の方法で作製すればよい。
【０１１９】
本実施例でも実施例２と同様実施例１で示したアクティブマトリクス基板を作製するときのＴＦＴの作製方法を用いて、表示装置を作製する。
【０１２０】
図１０は、本実施例の表示装置の断面図である。図１０において、５０００は封止領域、５００１は周辺回路部、５００２は画素部、５００３、５００６はｐチャネル型ＴＦＴ、５００４、５００５はｎチャネル型ＴＦＴ、１０００は基板、１００１は配線、１０１１、１０１４は電極（陽極または陰極）、１０１２はバンク（隔壁）、１０１３は発光層、１０１５は発光素子、１０１８は開口部、１０１９は開口部１０１８と側端部を覆う封止膜（保護膜）、１０１７はシール材である。
【０１２１】
本実施例において、電極１０１１は、透明導電膜からなる。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、前記透明導電膜にガリウムを添加したものを用いても良い。
【０１２２】
図１０のように、電極１０１１を形成するとき、ソース電極、ドレイン電極の上に電極１０１１と同材料の膜を封止膜として形成してもよい。ソース電極、ドレイン電極の下の層間絶縁膜には、非感光性アクリルや感光性アクリル、無機材料を用いることができる。非感光性アクリルや無機材料からなる層間膜にコンタクトを開口する際、ドライエッチングを用いる必要がある。ドライエッチングによるエッチングによってエッチング断面の凹凸が生じ、ソース電極、ドレイン電極の成膜性を低下させる可能性がある。図１０のように、ソース電極、ドレイン電極に封止膜を形成することによって、ソース電極、ドレイン電極の成膜性の不良から生じる可能性のある断線部分（膜の穴）などから、侵入する水分や酸素を遮断することができる。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。
【０１２３】
発光層１０１３の上には導電膜からなる電極１０１４が設けられる。本実施例の場合、導電膜としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿論、公知のＭｇＡｇ膜（マグネシウムと銀との合金膜）を用いても良い。陰極材料としては、周期表の１族もしくは２族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの元素を添加した導電膜を用いれば良い。
【０１２４】
本実施例では、発光層１０１３の上に設けられる陰極を形成するときに、電極１０１４と同材料で封止膜１０１９を形成する。基板まで達する開口部１０１８を形成し、封止膜１０１９をその開口部を覆うように形成する。陰極と封止膜の機能を兼ね備えた導電膜を周辺回路の外側まで連続して成膜し、内部のＥＬ素子やＴＦＴを保護することによって、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を通って水分や酸素が侵入したとしても、本発明の封止膜によってそれらを遮断することができる。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、電極１０１４と封止膜１０１９はつながっていてもよいし、マスク等を用いて離して形成してもよい。
【０１２５】
本実施例では陰極と同材料の膜を封止膜に用いたが、陰極（第２電極）の上にパッシベーション膜を形成し、パッシベーション膜と同行程、同材料で封止膜を形成してもよい。
【０１２６】
本実施例は、実施の形態１、２、実施例１、２を組み合わせてもよく、またはそれらを複数組み合わせて用いてもよい。
【実施例４】
【０１２７】
本実施例では、実施例２または実施例３で作製した表示装置において、画素電極とソース、ドレイン電極の接続構成、封止膜の構造が異なる例を、図１８を用いて説明する。図１８において、８０００は封止領域、８００１は周辺回路部、８００２は画素部、８００３、８００６はｐチャネル型ＴＦＴ、８００４、８００５はｎチャネル型ＴＦＴ、１１００は基板、１１０１は配線、１１１１、１１１４は電極（陽極または陰極）、１１１２は平坦化層、１１１３は発光層、１１１５は発光素子、１１１６はバンク、１１１８は開口部、１１１９は開口部１１１８と側端部を覆う封止膜（保護膜）、１１１７はシール材である。
【０１２８】
図１８に示すように、ソース電極及びドレイン電極である配線１１０１上に平坦化層１１１２を設け、その平坦化層１１１２上に電極１１１１を設けている。このとき、平坦化層１１１２は無機絶縁膜であっても有機絶縁膜であっても良い。平坦化層を用いるとより平坦性の向上に有効である。平坦化層１１１２には、非感光性アクリルや感光性アクリル、無機材料などを用いることができる。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料を用いても良い。珪素と酸素との結合で骨格構造が形成された材料としては、シロキサン系ポリマーが代表例として挙げられ、詳しくは、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され置換基に少なくとも水素を含む材料、又は、置換基にフッ素、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る。
【０１２９】
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電極（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。
【０１３０】
発光層１１１３の上には導電膜からなる電極１１１４が設けられる。本実施例の場合、導電膜としてアルミニウムとリチウムとの合金膜を用いる。勿論、公知のＭｇＡｇ膜（マグネシウムと銀との合金膜）を用いても良い。陰極材料としては、周期表の１族もしくは２族に属する元素からなる導電膜もしくはそれらの元素を添加した導電膜を用いれば良い。
【０１３１】
本実施例では、発光層１１１３の上に設けられる電極１１１４を形成するときに、電極１１１４と同材料で封止膜１１１９を形成する。基板まで達する開口部１１１８を形成し、封止膜１１１９をその開口部を覆うように形成する。陰極と封止膜の機能を兼ね備えた導電膜を周辺回路の外側まで連続して成膜し、内部のＥＬ素子やＴＦＴを保護することによって、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を通って水分や酸素が侵入したとしても、本発明の封止膜によってそれらを遮断することができる。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、電極１１１４と封止膜１１１９はつながっていてもよいし、マスク等を用いて離して形成してもよい。
【０１３２】
本実施例では陰極と同材料の膜を封止膜に用いたが、陰極（第２電極）の上にパッシベーション膜を形成し、パッシベーション膜と同行程、同材料で封止膜を形成してもよい。
【０１３３】
また、この平坦化層は、周辺回路などの平坦化が必要のない場所では、吸湿性のあるアクリルなどを材料として用いる場合、水分の通り道になってしまう可能性があるので、取り除いてしまうことも有効である。しかし、取り除くときのドライエッチング等によるプラズマなどの膜に与えるダメージを防ぐため、平坦化層を取り除かない場合、前記電極、パッシベーション膜と同材料の封止膜を用いて実施の形態１のように、絶縁層外端部を被覆すればよい。
【０１３４】
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、実施例１や本実施例の平坦化膜を用いた構造を有する液晶表示装置に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。
【０１３５】
本実施例は、実施の形態１または２、実施例１、２、３と組み合わせてもよく、またはそれらを複数組み合わせて用いてもよい。
【実施例５】
【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）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、図１３及び図１４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）はフロント型プロジェクターであり、投射装置３６０１、スクリーン３６０２等を含む。本発明により作製される表示装置を投射装置３６０１の一部を構成する液晶表示装置３８０８やその他の駆動回路に適用することで、本発明のフロント型プロジェクターが完成する。
【０１４５】
図１３（Ｂ）はリア型プロジェクターであり、本体３７０１、投射装置３７０２、ミラー３７０３、スクリーン３７０４等を含む。本発明により作製される表示装置を投射装置３７０２の一部を構成する液晶表示装置３８０８やその他の駆動回路に適用することで、本発明のリア型プロジェクターが完成する。
【０１４６】
なお、図１３（Ｃ）は、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）中における投射装置３６０１、３７０２の構造の一例を示した図である。投射装置３６０１、３７０２は、光源光学系３８０１、ミラー３８０２、３８０４〜３８０６、ダイクロイックミラー３８０３、プリズム３８０７、液晶表示装置３８０８、位相差板３８０９、投射光学系３８１０で構成される。投射光学系３８１０は、投射レンズを含む光学系で構成される。本実施例は三板式の例を示したが、特に限定されず、例えば単板式であってもよい。また、図１３（Ｃ）中において矢印で示した光路に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するためのフィルム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。
【０１４７】
また、図１３（Ｄ）は、図１３（Ｃ）中における光源光学系３８０１の構造の一例を示した図である。本実施例では、光源光学系３８０１は、リフレクター３８１１、光源３８１２、レンズアレイ３８１３、３８１４、偏光変換素子３８１５、集光レンズ３８１６で構成される。なお、図１３（Ｄ）に示した光源光学系は一例であって特に限定されない。例えば、光源光学系に実施者が適宜、光学レンズや、偏光機能を有するフィルムや、位相差を調節するフィルム、ＩＲフィルム等の光学系を設けてもよい。
【０１４８】
ただし、図１３に示したプロジェクターにおいては、透過型の電気光学装置を用いた場合を示しており、反射型の電気光学装置及び表示装置での適用例は図示していない。
【０１４９】
図１４（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。
【０１５０】
図１４（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。
【０１５１】
図１４（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。
【０１５２】
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６】
【０１５３】
本実施例では、実施例２または実施例３で作製した表示装置において、封止膜の構造が異なる例を、図２０、図２１を用いて説明する。
【０１５４】
図２０において、２０００は基板、２００１は配線、２０１１は電極（陽極または陰極）、２０１３は発光層、２０１４は電極（陽極または陰極）、２１１５は発光素子、２０１７はシール材である。図２０では、配線２００１と同行程、同材料で封止膜２０１９を形成する。封止領域に基板２０００まで達する開口部２０１８を形成し、封止膜２０１９により開口部２０１８を覆い、かつ、表示装置端部の絶縁層が剥き出しになっている部分を覆った構造である。
図２１において、２１００は基板、２１０１は配線、２１１１は電極（陽極または陰極）、２０１３は発光層、２１１４は電極（陽極または陰極）、２１１５は発光素子、２１１７はシール材である。図２１では、配線２１０１と同材料で形成される封止膜２１１９ａと、画素電極２１１１と同材料で形成される封止膜２１１９ｂを用いる。封止膜２１１９ａ、２１１９ｂはそれぞれ配線２１０１、画素電極２１１１と同行程において同時に形成することができる。封止領域に基板２１００まで達する開口部２１１８を形成し、封止膜２１１９ａ、２１１９ｂにより開口部２１１８を覆い、かつ、表示装置端部の絶縁層が剥き出しになっている部分を覆っている。
【０１５５】
本実施例では、封止領域の開口部２１１８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。本実施例は本発明の一例であり、本発明は本実施例に限定されない。
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や平坦化層２０１２を通って水分や酸素が侵入したとしても、封止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、図２１のように封止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。
本発明の表示装置を作製し、信頼性の評価を行った。信頼性の評価は温度６５℃、湿度９５％で約５００時間保存し、発光輝度の変化を調べた。図２３に本実施例図２０の構造を有する表示装置、図２４に図２１の構造を有する表示装置を、それぞれ上述の条件で保存してから５００時間後の発光の様子を示す。図２３、図２４の写真は、それぞれ発光している画素領域内の９箇所の発光の様子である。
【０１５６】
図２３の封止膜によってＥＬ素子やＴＦＴを保護したものは、右上、左下の隅からわずかに輝度劣化が始まっているが、激しい劣化は見られない。また、図２４のさらに封止膜を積層構造にしたものではそのような劣化がほとんど見られなかった。これは、封止膜により開口部と端部を覆ったことで、水分は多重に遮断され、さらに表示装置内部に侵入できなかったことを意味する。また、さらに封止膜を複数積層することで、遮断能力は向上し、表示装置の劣化を防げることが確認できた。
本発明の表示装置においては封止膜により、層間膜などの膜は表示装置外部の大気と直接接しなくなる。このため、表示装置外部の水や酸素が、層間膜などや、膜と膜の隙間から通って表示装置内に侵入することを防止することができた。また、封止膜によって、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た。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封止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た。
【実施例７】
【０１５７】
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が異なる表示装置を図１、図１９、図２２及び図２５を用いて示す。
【０１５８】
図１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。４１１の部分の拡大図を図１９に示す。図１９は従来の配線の配置であり、１９０１は陰極、１９０２は第１の陽極、１９０３は第２の陽極、１９０４は第３の陽極である。従来の配置では、最外周の配線である陰極１９０１が、一番内部にＦＰＣの接続部分がある。そのため、最外周の配線で、完全に表示装置の端部を覆うことができない。よって、その隙間から水分等が侵入し、表示装置の劣化を防ぎきれない。
本発明の表示装置の配線の配置を図２２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１９０２を最も外側に配置し、陰極１９０１を内側に配置する。よって最外周の配線が、ＦＰＣ接続部分以外隙間なく完全に表示装置端部を覆うことが可能となり、水分を十分に遮断できる。
【０１５９】
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。
【０１６０】
図２２の配線の配置であって、図２０の構造を有する表示装置を作製し、信頼性の評価を行った。信頼性の評価は温度６５℃、湿度９５％で約５７０時間保存し、発光輝度の変化を調べた。図２５に図２０と図２２の構造を有する表示装置を、上述の条件で保存してから５００時間後の発光の様子を示す。
【０１６１】
図２５に示すように、左の上下にわずかなシュリンクと見られる輝度劣化が生じているが、ほとんど劣化はしていない。また図２３の、配線の配置が図１９である従来のものと比較すると若干劣化の程度が軽い。よって本発明により、表示装置の劣化を防ぐ効果が向上することが確認できた。
本発明の構造により、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より向上させることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の基板に接して設けられた下地膜と、
前記下地膜上に設けられた積層された絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた、発光素子を有する表示部と、
前記絶縁層上で且つ前記表示部の外側に設けられたシール材と、
前記シール材の外側で、前記下地膜及び前記絶縁層の外端部側面を被覆する積層された封止膜と、
前記シール材により前記第１の基板に固着された第２の基板と、を有し、
前記絶縁層の少なくとも一層は有機樹脂材料を有し、
前記外端部側面は前記第１の基板上に設けられ、
前記シール材は前記封止膜に接し、
前記封止膜のそれぞれの膜は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合金であり、
前記封止膜は前記第１の基板上で、且つ前記第１の基板に接して設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１の基板に接して設けられた下地膜と、
前記下地膜上に設けられた積層された絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた、発光素子を有する表示部と、
前記絶縁層上で且つ前記表示部の外側に設けられたシール材と、
前記下地膜及び前記絶縁層に設けられた開口部を被覆し、且つ前記開口部内で前記第１の基板と接する積層された封止膜と、
前記シール材により前記第１の基板に固着された第２の基板と、を有し、
前記絶縁層の少なくとも一層は有機樹脂材料を有し、
前記シール材は前記封止膜に接し、
前記封止膜のそれぞれの膜は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合金であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
第１の基板に接して設けられた下地膜と、
前記下地膜上に設けられた積層された絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた、発光素子を有する表示部と、
前記絶縁層上で且つ前記表示部の外側に設けられたシール材と、
前記下地膜及び前記絶縁層に設けられた複数の開口部を被覆し、且つ前記開口部内で前記第１の基板と接する積層された封止膜と、
前記シール材により前記第１の基板に固着された第２の基板と、を有し、
前記絶縁層の少なくとも一層は有機樹脂材料を有し、
前記シール材は前記封止膜に接し、
前記封止膜のそれぞれの膜は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合金であることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記下地膜上に設けられたＴＦＴを有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記封止膜は、前記ＴＦＴのソース電極及びドレイン電極と同じ配線層で形成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、
前記封止膜は、引き回し配線に用いられることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記封止膜は、ＦＰＣの最も外側の端子と電気的に接続していることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７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９】
請求項１乃至８のいずれか一項において、
前記発光素子は有機発光材料を用いることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一項において、
前記発光素子の代わりに液晶を用いることを特徴とする表示装置。
【請求項１】
第１の基板に接して設けられた下地膜と、
前記下地膜上に設けられた積層された絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた、発光素子を有する表示部と、
前記絶縁層上で且つ前記表示部の外側に設けられたシール材と、
前記シール材の外側で、前記下地膜及び前記絶縁層の外端部側面を被覆する積層された封止膜と、
前記シール材により前記第１の基板に固着された第２の基板と、を有し、
前記絶縁層の少なくとも一層は有機樹脂材料を有し、
前記外端部側面は前記第１の基板上に設けられ、
前記シール材は前記封止膜に接し、
前記封止膜のそれぞれの膜は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合金であり、
前記封止膜は前記第１の基板上で、且つ前記第１の基板に接して設けられていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
第１の基板に接して設けられた下地膜と、
前記下地膜上に設けられた積層された絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた、発光素子を有する表示部と、
前記絶縁層上で且つ前記表示部の外側に設けられたシール材と、
前記下地膜及び前記絶縁層に設けられた開口部を被覆し、且つ前記開口部内で前記第１の基板と接する積層された封止膜と、
前記シール材により前記第１の基板に固着された第２の基板と、を有し、
前記絶縁層の少なくとも一層は有機樹脂材料を有し、
前記シール材は前記封止膜に接し、
前記封止膜のそれぞれの膜は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合金であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
第１の基板に接して設けられた下地膜と、
前記下地膜上に設けられた積層された絶縁層と、
前記絶縁層上に設けられた、発光素子を有する表示部と、
前記絶縁層上で且つ前記表示部の外側に設けられたシール材と、
前記下地膜及び前記絶縁層に設けられた複数の開口部を被覆し、且つ前記開口部内で前記第１の基板と接する積層された封止膜と、
前記シール材により前記第１の基板に固着された第２の基板と、を有し、
前記絶縁層の少なくとも一層は有機樹脂材料を有し、
前記シール材は前記封止膜に接し、
前記封止膜のそれぞれの膜は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合金であることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項において、
前記下地膜上に設けられたＴＦＴを有することを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記封止膜は、前記ＴＦＴのソース電極及びドレイン電極と同じ配線層で形成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、
前記封止膜は、引き回し配線に用いられることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項において、
前記封止膜は、ＦＰＣの最も外側の端子と電気的に接続していることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７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９】
請求項１乃至８のいずれか一項において、
前記発光素子は有機発光材料を用いることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至８のいずれか一項において、
前記発光素子の代わりに液晶を用いることを特徴とする表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２７】
【図１５】
【図１６】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２７】
【図１５】
【図１６】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１２−９４５２４（Ｐ２０１２−９４５２４Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５５６２０（Ｐ２０１１−２５５６２０）
【出願日】平成２３年１１月２３日（２０１１．１１．２３）
【分割の表示】特願２００５−５０２６１３（Ｐ２００５−５０２６１３）の分割
【原出願日】平成１５年１２月１０日（２００３．１２．１０）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２３日（２０１１．１１．２３）
【分割の表示】特願２００５−５０２６１３（Ｐ２００５−５０２６１３）の分割
【原出願日】平成１５年１２月１０日（２００３．１２．１０）
【出願人】（０００１５３８７８）株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Ｆターム（参考）】
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