CN110709918B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

具备：反射型液晶显示元件(30)，其在TFT基板(20)的第一区域(R)中形成于绝缘层(25)的上方，并具有反射电极(31)、液晶层(32)以及对置电极(33)；和有机EL显示元件(40)，其在TFT基板(20)的绝缘层(25)上的第二区域(T)形成，并具有第一电极(41)、有机层(43)以及第二电极(44)。而且，为了包覆有机EL显示元件(40)的第二电极(44)以及有机层(43)，至少在有机EL显示元件(40)的表面形成有被覆层(45)，被覆层(45)的一部分与绝缘层(25)接合。作为其结果，得到不产生有机层的劣化且可靠性高的复合型的显示装置。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及将反射型液晶显示元件与有机EL显示元件组合的复合型(混合型)的显示装置。
背景技术
近年来，以移动电话为起始，便携式信息终端(PDA)等便携式设备广泛普及。在这样的便携式设备中，特别要求电池的消耗少。因此，例如在液晶显示元件中，有时使用不具有背光源而利用外光的反射型的液晶显示元件。但是，如反射型液晶显示元件那样，在利用外光的显示元件中，存在夜间等外光少的室内无法显示这样的问题。因此，考虑并用了反射型液晶显示元件和耗电量少的有机EL显示元件的显示装置(例如参照专利文献1)。
该显示装置成为例如图5其剖视图所示那样的构造。即，在绝缘性基板81形成有液晶显示元件用TFT82、有机EL显示元件用TFT83、未图示的总线等，且在其表面形成有平坦化膜84。而且，如图5所示那样，区分为反射区域P和透过区域Q，在透过区域Q的平坦化膜84上形成有有机EL显示元件90用的光反射性的阳极电极91。而且，通过形成有绝缘层92、有机层93、阴极电极94以及透明绝缘层95，从而形成有机EL显示元件90。另外，在反射区域P中，在透明绝缘层95上设置有反射电极(像素电极)85、液晶层86、对置电极87以及对置基板88，在其外表面形成有偏振板89，由此形成反射型的液晶显示元件80。在该例子中，偏振板89通过在直线偏振板89a重叠有1/4波长的相位差板89b而成为圆偏振板。此时，有机EL显示元件90的阴极电极94、透明绝缘层95也形成于反射区域P，液晶显示元件80用的液晶层86、对置电极87、对置基板88以及偏振板89等也保持原样延长地形成于透过区域Q。另外，在对置电极87与对置基板88之间形成有彩色滤光片层88a。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3898012号公报
发明内容
本发明所要解决的技术问题
如前述那样，在将以往的反射型液晶显示元件80与有机EL显示元件90组合的复合型的显示装置中，有机EL显示元件90的阴极电极94、透明绝缘层95、液晶显示元件80用的液晶层86、对置电极87、对置基板88以及偏振板89也分别在对象方的区域延伸而形成。这认为是基于即便分别延长至对象方的区域而形成也不带来负面影响、以及难以将液晶层86仅形成于液晶显示元件80的反射区域P、优选液晶层86的厚度在反射区域P以及透过区域Q几乎相同、需要使其下的层的高度几乎相同等而产生的。因此，考虑有机EL显示元件90用的阴极电极94、形成于其表面的透明绝缘层95也形成于液晶显示元件80的反射区域P。
但是，在这样的复合型的显示装置中，存在有机EL显示元件90的寿命短、在短时间内有机EL显示元件90的输出等性能容易劣化这样的问题。作为本发明人等反复认真研究并调查了其原因的结果，发现是由于虽在有机EL显示元件90的最表面形成有由五氧化钽等构成的无机膜的绝缘层95而谋求水分浸入的防止，但该水分浸入的防止不充分。
本发明是为了解决这样的问题而完成的，目的在于提供在具有液晶显示元件和有机EL显示元件的复合型的显示装置中有机EL显示元件的阴极电极以及有机层由保护膜被覆而能够遮挡水分向有机层的浸入的构造的复合型的显示装置。
解决问题的方案
本发明的一个实施方式的显示装置具有：TFT基板，其在驱动元件上形成绝缘层；液晶层，其包含液晶组成物；对置基板，其经由上述液晶层与上述TFT基板对置并具备透明电极；以及偏振板，其在上述对置基板的与上述液晶层对置的面的背面设置，在上述显示装置中，上述显示装置具有由在显示区域内相互邻接的第一区域和第二区域构成的多个像素，上述第一区域在上述TFT基板的上述绝缘层的上方具备反射电极，上述第二区域在上述TFT基板的上述绝缘层上具备层叠第一电极、有机层以及第二电极而成的发光元件，上述发光元件具有以各像素的发光区域为单位覆盖整体的被覆层，上述被覆层的边缘与上述绝缘层接合。
发明效果
根据本发明的一个实施方式，有机EL显示元件的第二电极以及有机层的部分由被覆层被覆，因此阻止水分向有机层的浸入。
附图说明
图1A是本发明的一个实施方式的显示装置的剖视图。
图1B是表示图1A的被覆层与绝缘层的接合部的变形例的局部放大图。
图2是形成于图1的TFT基板的TFT、布线的等效电路图。
图3A是表示图1的显示装置的制造工序的剖视图。
图3B是表示图1的显示装置的制造工序的剖视图。
图3C是表示图1的显示装置的制造工序的剖视图。
图3D是表示图1的显示装置的制造工序的剖视图。
图3E是表示图1的显示装置的制造工序的剖视图。
图3F是表示图1的显示装置的制造工序的剖视图。
图3G是表示图1的显示装置的制造工序的剖视图。
图4A是表示图1的显示装置的制造工序的俯视图。
图4B是表示图1的显示装置的制造工序的俯视图。
图4C是表示图1的显示装置的制造工序的俯视图。
图4D是表示图1的显示装置的制造工序的俯视图。
图4E是表示图1的显示装置的制造工序的俯视图。
图4F是表示图1的显示装置的制造工序的俯视图。
图4G是表示图1的显示装置的制造工序的俯视图。
图5是以往的液晶显示元件和有机EL显示元件的复合型显示装置的剖视图。
具体实施方式
接下来，参照附图对本发明的第一个实施方式的显示装置进行说明。图1A示出一个实施方式的显示装置的一个像素的量的概略的剖视图，图2示出图1A的驱动元件部的等效电路，图3A至3G以及图4A至4G示出其制造工序的剖视图以及俯视图。
如图1A以及图1B其剖面的说明图所示那样，本发明的一个实施方式的显示装置具有：在驱动元件13上形成了绝缘层(所谓的平坦化膜)25的TFT基板20、包含液晶组成物的液晶层32、经由液晶层32而与TFT基板20对置的具备透明电极33的对置基板50、以及在对置基板50的与液晶层32对置的面的背面设置的偏振板34。而且，在显示区域内具有由相互邻接的第一区域R和第二区域T构成的多个像素，第一区域R在TFT基板20的绝缘层25的上方具备反射电极31，第二区域T在TFT基板20的绝缘层25上具备层叠第一电极41、有机层43以及第二电极44而成的发光元件40。发光元件40具有以各像素的发光区域为单位覆盖整体的被覆层45，被覆层45的边缘与绝缘层25接合。
即，本实施方式的显示装置在一个像素的第一区域R形成有反射型的液晶显示元件30，在与一个像素的第一区域R邻接的第二区域T形成有例如有机EL显示元件等发光元件40。反射型的液晶显示元件30由反射电极31、液晶层32、透明电极33以及偏振板34构成。包含该液晶层32、透明电极33的对置基板50、以及偏振板34延伸至第二区域T为止，形成于显示装置的整体。另外，发光元件40包括：对第一电极41和发光区域进行划分的被称为所谓的绝缘堤的第二绝缘层42、有机层43、第二电极44、以及被覆其周围的被覆层45。第二绝缘层42在第一区域R的绝缘层25上也以相同材料且几乎相同厚度形成，但与第二区域T的被称为所谓的绝缘堤的第二绝缘层42分离，因此第一区域R中的第二绝缘层称为第三绝缘层42a。在本实施方式中，其特征在于，该发光元件40的被覆层45以包覆发光元件40的有机层43、第二电极44的方式被覆并使其边缘与绝缘层25接合。
此处边缘是指为了与绝缘层25接合而向绝缘层25侧延伸的面的边缘部，例如图1A所示那样，被覆层45的端部等虽未图示但该被覆层45还在第一区域R的第三绝缘层42a上延伸形成，在其中途如图1A所示那样还包括与绝缘层25接合的中间部。总之，是指朝向绝缘层25的露出部的被覆层45的部分。
如前述那样，本发明人等发现，在图5所示的以往的显示装置中，尽管由无机膜构成的透明绝缘层95形成于表面，仍由于水分的浸入而使有机层93劣化。而且，本发明人等进一步反复认真研究进行了调查的结果，发现在图5所示的以往的构造中，在对用于将液晶显示元件80的反射电极(像素电极)85与液晶显示元件80用的TFT82的漏极连接的接触部85a进行形成时水分浸入。即，为了形成接触部85a，在透明绝缘层95以及阴极电极94也形成有接触孔。因此，发现在该接触孔形成时水分浸入，该水分到达至有机层93而使有机层93劣化。特别是，作为阴极电极94，代表性地使用使光透过的Mg-Ag，但发光元件40的阴极电极94不局限于Mg-Ag，本发明人等发现容易被水分腐蚀、接触孔的形成时产生的腐蚀在阴极电极94的层整体扩张并引起有机层93的劣化。
发光元件40(以下，也称为有机EL显示元件40)的结构后面将详述，但在本实施方式中，如图1A所示那样，有机EL显示元件40的第二电极(阴极电极)44形成在第二区域T内的有机EL显示元件40的上层，与有机层43一起由被覆层(TFE；Thin Film Encapsulation)45包覆。被覆层(TFE)45包覆第二电极44以及有机层43，至少一部分(边缘)与绝缘层25接合。即，该被覆层45如后述那样，由氮化硅膜、氧化硅膜等无机绝缘膜形成，与绝缘层25接合。总之，有机层43、第二电极44由被覆层45包覆是指由被覆层45完全包围，如前述的专利文献1所示那样，是指也未形成用于接触的贯通孔。因此，本实施方式的特征在于，本实施方式的有机EL显示元件40的有机层43以及第二电极44完全与外部空气隔断而被保护。
如图1A所示那样，也可以是，该被覆层45与绝缘层25的接合形成为与绝缘层25的表面紧密接触。特别是如后述那样，在绝缘层25由无机绝缘膜形成的情况下，被覆层45也是无机绝缘膜，因此即便仅为绝缘层25的表面的接合，也完全紧贴，可防止水分的浸入，从而优选。即便绝缘层25为聚酰亚胺等有机膜，若其接合面积较大，则有机EL显示元件40可充分防水。
但是，如图1B局部放大图所示那样，通过形成为在绝缘层25形成有槽(沟)、在该槽内也埋入被覆层45的一部分的构造，使该接合面积变大，从而优选。即，通过在这样的槽内埋入被覆层45的一部分，从而被覆层45和绝缘层25通过槽的内壁而接合。因此，接合部的距离变长。该被覆层45的一部分的埋入的深度越深则接合面的路径越长，从而优选。特别优选如图1B所示那样，形成为与作为绝缘层25的下层的金属膜(接触12d1或者布线用的金属膜)或者无机绝缘膜(钝化膜24)接触。进一步优选形成在例如辅助电容14的电极14d的上的钝化膜24等平坦部较广的场所。如前述那样，由于若为无机膜彼此的接合，则其紧贴性优异，防湿效果好。为了使该无机膜彼此接触，也可以是例如与第一区域R侧的辅助电容电极14d(参照图1A)上的钝化膜24接触的构造。即，即便向反射电极31的下侧延伸，只要为未形成有接触孔的场所则也没有问题。制造方法如后述那样，被覆层45在反射电极31的形成前形成。
这样，最优选通过无机膜彼此的紧贴来密封。但是，在本实施方式中，这样的无机膜彼此的接合不局限于，被覆层45与绝缘层25的接合、被覆层45的端部等埋入至形成于绝缘层25的槽的内部为止(在槽的侧面接合)也是本实施方式的方式。此外，在向槽内的埋入中，不限定于该槽的深度尽可能越深则效果越好。
如前述那样，液晶层32优选在第一区域R和第二区域T中其厚度几乎没有不同。因此，如图1A所示那样，在形成对有机EL显示元件40的发光区域进行划分的第二绝缘层42时，也在第一区域R形成与第二绝缘层42相同的材料的绝缘层。但是，在图1A所示的例子中，该第二绝缘层42在第一区域R与第二区域T的边界部处断开，在该边界部处绝缘层25露出。在该露出的绝缘层25的表面接合有被覆层45。此外，第一区域R侧的与第二绝缘层42相同的材料的层被称为第三绝缘层42a。这样，通过在第一区域R也形成有第三绝缘层42a，从而使液晶层32的下层的高度在两个区域R、T间接近并且(严格来说被覆层45的厚度、存在约1μm之差)通过第二绝缘层42与第三绝缘层42a的断开，使绝缘层25露出，被覆层45与绝缘层25的接合变容易。作为其结果，通过被覆层45，有机层43以及第二电极44可容易密封。该第二绝缘层42与第三绝缘层42a的边界不限定于第一区域R与第二区域T的边界部。如前述那样，例如若以形成接触部13d3用的接触孔的部分成为第三绝缘层42a侧的方式断开，则哪里都可以。
(TFT基板20)
TFT基板20在由例如玻璃基板或者聚酰亚胺等树脂膜等构成的绝缘基板21的一表面上形成有驱动用TFT(薄膜晶体管、以下仅称为TFT)11、电流供给用TFT12、开关用TFT13(参照图2)等驱动用TFT、总线等布线，形成使其表面平坦的被称为所谓的平坦化膜的绝缘层25。目的为绝缘层25使形成有TFT等的部分和未形成有TFT等的部分的凹凸消失而使表面平坦，因此优选由聚酰亚胺等有机材料形成。但是，如前述那样，若为了密封考虑与被覆层45的接合，则绝缘层25也可以由无机材料形成。在绝缘层25由SiOy、SiNx等无机材料通过CVD法等形成的情况下，为了平坦化需要数μm的厚度，因此成膜时间长。但是，能够通过SOG(旋涂玻璃)等而容易平坦化。此外，在图1A所示的图中，概念性地示出元件的构造，各元件全部未正确记载。
液晶显示元件30以及有机EL显示元件40的驱动用的电路成为例如图2等效电路图所示那样的结构。即，通过驱动用TFT11的栅极连接于栅极总线16并在栅极总线16施加栅极信号(选择信号)，从而可选择横向排列的一行像素。另外，可成为驱动用TFT11的源极与源极总线15连接而在纵向排列的一列像素输入有数据信号的状态。而且，仅被给予了选择信号的栅极总线16和被给予了数据信号的源极总线15的交叉的像素能够基于被给予的数据信号来显示。驱动用TFT11的漏极与电流供给用TFT12的栅极连接，与显示信息对应地控制在有机EL显示元件40流动的电流。另外，驱动用TFT11的漏极经由开关用TFT13与液晶层32以及液晶用辅助电容14连接。液晶层32在并列电连接有电容器和电阻的等效电路中如图2那样示出。此外，与该液晶层32并联连接的辅助电容14形成为保持在有源矩阵显示中扫描时的反射电极31的电压。
第二栅极总线19与开关用TFT13的栅极连接，控制开关用TFT13的动作的接通断开。开关用TFT13的源极与驱动用TFT11的漏极即电流供给用TFT12的栅极连接。电流供给用TFT12的漏极与电流总线17连接，该源极与有机EL显示元件40的阳极电极连接。该有机EL显示元件40的阴极电极44通过接触部H(18c1、18c2)与阴极总线18连接。
开关用TFT13为了切换基于液晶显示元件30的显示和基于有机EL显示元件40的显示而设置。即，若通过驱动用TFT11选择其像素，通过向与开关用TFT13的栅极连接的第二栅极总线19给予的信号使开关用TFT13接通，则源极总线15与液晶层32连接，通过液晶显示元件30显示有图像。在该开关用TFT13接通的情况下，为了防止电流流过电流供给用TFT12，电流总线17断开。在选择驱动用TFT11、开关用TFT13断开的情况下，驱动用TFT11未连接于液晶层32，使电流供给用TFT12接通，通过有机EL显示元件40而显示有图像。
该开关用TFT13用于可独立驱动液晶显示元件30与有机EL显示元件40。即，有机EL显示元件40多具有NTSC比为100％这样的较广的色再现范围。但是，反射型液晶显示元件30多设计为色再现范围窄且能够进行明亮的显示。因此，若同时显示液晶显示元件30和有机EL显示元件40则导致阻碍有机EL显示元件40的显示。因此，在有机EL显示元件40的动作时，液晶显示元件30未动作。
(液晶显示元件30)
液晶显示元件30通过在一个像素中的一半左右的第一区域R的整个面形成的反射电极31、液晶层32、对置电极33和偏振板34，作为反射型的液晶显示元件而形成。液晶层32难以仅形成于第一区域R，与对置电极33一起形成于还包含第二区域T的整个面。在图1A所示的例子中，彩色滤光片35形成于对置基板50的绝缘基板51与对置电极33之间。虽未图示，但在该对置基板50的与液晶层32相接的面形成有液晶取向层。
该反射电极31在所谓的像素电极中形成于第一区域R的几乎整个面。该反射电极31在后述的有机EL显示元件40的各像素中，在通过与成为对有机EL显示元件40的发光区域进行划分的绝缘堤的第二绝缘层42相同的材料同时形成的第一区域R侧的第三绝缘层42a上形成。反射电极31经由形成于该第三绝缘层42a的通孔接触部13d3以及形成于绝缘层25的通孔接触部13d2与前述的开关用TFT13的漏极13d经由接触部13d1而连接。反射电极31由例如0.05μm以上且0.2μm以下的Al(铝)和0.01μm以上且0.05μm以下的IZO(氧化铟锌)的层叠膜形成。
液晶层32包括含有所希望的液晶材料的液晶组成物，可使用例如用于ECB(Electrically Controlled Birefringence)模式等各种显示模式的液晶材料。在不设置偏振板而进行显示的情况下，可使用宾主型的液晶材料。液晶层32通过与偏振板34的配合，根据反射电极31与对置电极33的两电极之间的电压的接通断开使入射光按每个像素隔断/通过。若为ECB模式，则优选在光透过液晶层32并到达反射电极31为止，在电压接通时，形成为产生1/4波长的相位差的厚度。液晶层32的两面，即，在TFT基板20的面向液晶层32的最表面以及对置基板50的面向液晶层32的最表面形成有未图示的液晶取向层。该液晶取向层对液晶分子的取向进行限制，并通过紫外线照射、摩擦加工来限制其取向方向。
通过该液晶取向层，控制液晶层的取向，但例如在液晶层32的两面未施加电压的状态下，控制液晶取向层，以使得液晶分子垂直排列。通过成为，如后述那样，在反射电极31与对置电极33之间未施加有阈值以上的电压的状态下外光的反射光未向外射出，而成为黑色显示即常黑。在这种情况下，TFT基板20侧的液晶取向层形成有有机EL显示元件40，因此难以进行摩擦加工、紫外线照射。因此，未形成预倾(倾斜)角，呈实质性垂直取向，但优选在对置基板50侧的液晶取向层形成有80°～89.9°的预倾角。通过形成该程度的预倾角，容易在两电极之间施加有电压时单元厚度方向的中央附近的液晶分子主要向水平取向转移。
在图1A所示的例子中，偏振板34使用圆偏振板。圆偏振板通过直线偏振板和1/4波长的相位差板的组合而形成。并且，为了相对于宽度宽的波长示出1/4波长条件，也有时并用1/2波长板。相位差板由一轴拉伸的光学膜构成。对于在该圆偏振板通过的光而言，直线偏振光的相位偏离1/4波长，例如成为右偏振光。如前述那样，若在设置于液晶层32的两面的反射电极31和对置电极33未施加阈值以上的电压，且液晶层32为垂直取向，则外光保持原样在液晶层32通过，通过由反射电极31反射而使偏振光从右圆偏振光反转为左圆偏振光。因此，使入射方向反向而返回了圆偏振板34的外光成为与直线偏振板的透过轴以90°正交的角度的直线偏振光，无法在偏振板34通过，成为黑色显示。另一方面，通过在液晶层32的两面的电极施加阈值以上的电压，从而液晶分子成为水平取向，外光在液晶层32进一步偏离1/4波长的相位，因此在到达反射电极31时，成为1/2波长的相位差，作为直线偏振光反射。在反射后，外光经由与入射反向的路径，因此透过偏振板而成为白色显示。此外，偏振板34不限定于圆偏振板，也可以根据显示模式而为直线偏振板。
如前述那样，对置电极33是用于以液晶层32的像素为单位施加或不施加电压的所有像素所共用的电极。因此，形成于显示画面的整个面，也形成于后述的形成有有机EL显示元件40的第二区域T。该对置电极33需要使光透过，因此通过透光性(透明)的导电膜形成。例如，通过ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)等形成。
(有机EL显示元件)
如图1A所示那样，有机EL显示元件40由形成于一个像素的第二区域T并在绝缘层25的第二区域T的表面形成的第一电极41、形成于其周围的第二绝缘层42、在由该第二绝缘层42围起的第一电极(阳极电极)41上形成的有机层43、在其上的有机EL显示元件的几乎整个面形成的第二电极(阴极电极)44、以及被覆其周围的被覆层45形成。
第一电极41作为例如阳极电极而形成。在本实施方式的情况下，由于从图1A的上侧观察显示画面，所以第一电极41作为反射电极而形成，成为将发出的光全部向上方辐射的构造。因此，以光反射性的材料，根据与和该电极41相接的有机层43等之间的功函数的关系等来选定其材料。例如，通过ITO/APC/ITO的层叠膜形成。
第二绝缘层42也被称为绝缘堤或者隔壁，为了对有机EL显示元件40的发光区域进行划分、并且防止阳极电极41与阴极电极44接触并导通而形成。在由该第二绝缘层42围起的第一电极41上层叠有有机层43。该第二绝缘层42由例如聚酰亚胺、丙烯酸树脂等树脂形成。如前述那样，从使第一区域R与第二区域T的高度匹配的意思出发，该第二绝缘层42也形成于液晶显示元件30的区域。即，液状的树脂涂覆于整个面，其后被图案化而形成有机EL显示元件40的第一电极41的周围的第二绝缘层42以及第一区域R的第三绝缘层42a。此时，本实施方式的特征为有机EL显示元件40侧的第二绝缘层42与液晶显示元件30侧的第三绝缘层42a断开而使绝缘层25露出。方便的是，有机EL显示元件40的有机层43、第二电极(阴极电极)44由被覆层45完全被覆。如前述那样，该断开的场所不需要是第一区域R与第二区域T的边界，是第二绝缘层42不包含接触孔的位置即可。例如图1A所示的例子中，也可以是在辅助电容14用的电极14d的上方断开而可使钝化膜24露出的位置。在这种情况下，绝缘层25也可以被蚀刻而使直接钝化膜24露出，也可以在断开而露出的绝缘层形成槽。在任一个情况下，被覆层45均与绝缘层25的被蚀刻的侧面接合。
有机层43在被第二绝缘层42包围并露出的第一电极41上层叠。该有机层43在图1A等中示出一层，但层叠有各种材料而以多层形成。另外，该有机层43耐水性差并且形成于整个面后无法进行图案化，因此通过使用蒸镀掩模而仅对选择性地需要蒸发或者升华的有机材料的部分进行蒸镀而形成。
具体而言，有时例如作为与第一电极(阳极电极)41相接的层，设置有由使空穴的注入性提高的离子化能量的匹配性好的材料构成的空穴注入层。在该空穴注入层上，提高空穴的稳定的输送性并且能够将电子向发光层关入(能量障壁)的空穴输送层由例如胺系材料形成。并且，在其上根据发光波长而选择的发光层例如对于红色、绿色而言在Alq3掺杂红色或者绿色的有机物荧光材料而形成。另外，作为蓝色系的材料，使用DSA系的有机材料。另一方面，在彩色滤光片35被着色的情况下，发光层可全部未掺杂而由相同的材料形成。在发光层上，进一步提高电子的注入性并且稳定输送电子的电子输送层由Alq3等形成。通过上述各层分别各以数十nm左右层叠而形成有机层43的层叠膜。此外，也有时在该有机层43与第二电极44之间设置有使LiF、Liq等电子的注入性提高的电子注入层。在本实施方式中，有机层43也包含这些各有机层以及无机层。
如前述那样，有机层43的层叠膜中的发光层也可以堆积有与RGB的各色对应的材料的有机层。在图1A所示的例子中，发光层由相同的有机材料形成，通过彩色滤光片35确定出发光色。另外，若重视发光性能，则优选空穴输送层、电子输送层等以合适的材料分别堆积于发光层。但是，也有时考虑材料成本而与RGB的2色或者3色共用而以相同的材料层叠。
在将包含该LiF层等电子注入层等在内的所有有机层43的层叠膜形成后，在其表面形成有第二电极44。具体而言，第二电极(例如阴极电极)44形成在有机EL显示元件40上。该第二电极44也可以与前述的堤层相同，延伸至第一区域R而形成，但需要还由被覆层45完全被覆，至未形成有接触孔的场所为止。这是因为第二电极44由透光性的材料例如薄膜的Mg-Ag共晶膜形成，容易被水分腐蚀。
在该第二电极44的表面，由例如Si3N4、SiO2等无机绝缘膜构成的被覆层45通过一层或者二层以上的层叠膜形成。例如一层的厚度为0.01μm～0.05μm左右，优选由二层左右的层叠膜形成。优选该被覆层45由不同材料以多层形成。被覆层45由多层形成，由此即便形成针孔等，也不会在多层中针孔完全一致，从而完全隔断外部空气。如前述那样，该被覆层45形成为完全被覆有机层43以及第二电极44。因此，以与比第二绝缘层42靠下的绝缘层25接合的方式形成。
如前述那样，若绝缘层25由无机材料形成，则被覆层45也是无机绝缘膜，因此即便在绝缘层25的表面处接合，该接合也较充分。但是，在绝缘层为聚酰亚胺等有机层的情况下，与被覆层45之间的紧贴性降低。因此，例如图1B所示那样，优选在绝缘层25形成有槽(沟)，且被覆层45的一部分埋入其中为止。被覆层45的一部分是指即便例如被覆层45的端部向第一区域R延伸而其端部未埋入，也可以在其中途的一部分处埋入绝缘层25中这样的主旨。当然需要包覆有第二电极44。向该绝缘层25内的埋入不贯通绝缘层25而至中途也是有效的。但是，如图1B所示那样，通过与绝缘层25的下层的金属膜、无机绝缘膜接合，紧贴性提高，可进一步可靠地进行密封。即便一部分埋入，该埋入的部分的被覆层45也在绝缘层25的槽的内壁处接合。
根据以上形成有机EL显示元件40。如图1A所示那样，在该有机EL显示元件40上也形成有液晶层32、对置电极33。如前述那样，这是由于难以将液晶层32仅形成于第一区域R。但是，电极仅为对置电极，不是与反射电极(像素电极)31对应的电极。因此，成为与在前述的液晶层32的两面施加的电压断开的情况相同的状况。即，虽相对于外光成为常黑，但由有机EL显示元件40发出的光由于液晶层32为垂直取向，所以与没有液晶层32相同，没有任何变化地在圆偏振板34通过。而且通过了圆偏振板34的光保持原样被视认，因此有机EL显示元件通过发光而显示的图像可保持原样从正面侧被视认。
此外，有机EL显示元件40发出的光在圆偏振板34通过，从而在圆偏振板中衰减为一半左右。但是，优选该圆偏振板34也形成于第二区域T。其理由是由于，在外光从正面进入的情况下，有机EL显示元件40的第一电极41如前述那样由光反射性的材料形成，因此若从正面入射的光在有机EL显示元件40内的第一电极41等反射而向外射出，则非常难看到显示画面。但是，若为圆偏振板34，则如前述那样若在第一电极41等反射，则圆偏振光的旋转方向反转，因此反射光无法在圆偏振板通过。作为其结果，能够切断反射光。在外光多时，有机EL显示元件40未动作，但即便在液晶显示元件30动作期间，无论有机EL显示元件40有无动作，均产生反射光，因此即便在液晶显示元件动作期间，若圆偏振板34未处于第二区域T则液晶显示元件的视认特性大幅降低。
(对置基板)
对置基板50例如在玻璃或者透明(透光性)膜等基板形成有彩色滤光片35和对置电极33。在液晶显示元件30中，使显示画面成为彩色有各种方法，但在彩色滤光片35中，为了按每个像素形成红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色的像素而设置。在有机EL显示元件40侧，也如前述那样，可使用彩色滤光片而进行彩色显示，但在通过选择有机层的材料而直接使红(R)、绿(G)、蓝(B)的光发光的情况下，不需要彩色滤光片。虽未图示，但在该对置基板50，且在与液晶层32对置的面形成有液晶取向层，完成摩擦加工等。
该对置基板50和形成有有机EL显示元件40等的TFT基板20以反射电极31与对置电极33对置的方式隔开恒定间隙，且在周围，通过未图示的密封剂层而粘合。而且，通过在该间隙部注入液晶组成物，形成前述的液晶层32。而且，在对置基板50的与液晶层32相反一侧的面设置有前述的圆偏振板34。
(TFT基板以及有机EL显示元件的制造方法)
接下来，参照图3A至3G以及图4A～4G对TFT基板20以及形成在其上的有机EL显示元件40的制造工序说明。
首先，如图3A所示那样，在绝缘基板21上形成有半导体层22以及阴极总线18，在其上形成有由SiO2等构成的栅极绝缘膜23。而且，在半导体层22的规定区域掺杂杂质而分别形成开关用TFT13的源极13s、漏极13d(参照图1A)、电流供给用TFT12的漏极12d、源极12s(参照图1A)。而且，在栅极绝缘膜23上形成有开关用TFT13的栅电极13g、电流供给用TFT12的栅电极12g以及辅助电容14用的电极14d。在其表面形成有由SiNx等构成的钝化膜24。而且，形成开关用TFT13的源极接触部13s1、漏极接触部13d1、电流供给用TFT12的源极接触12s1、漏极接触12d1以及阴极接触18c1等，使其表面平坦的绝缘层25由例如聚酰亚胺等形成。该绝缘层25也可以如前述那样由SOG等无机膜形成。表示该TFT、总线的配置的俯视图如图4A所示。
接下来，如图3B所示那样，与开关用TFT13的漏极连接的接触部13d2以及有机EL显示元件40的第一电极41分别形成于绝缘层的表面。该液晶用的接触部13d2形成接触孔并通过导电层等的埋入而形成，但有机EL用的第一电极(阳极电极)如前述那样，与有机层43相关，通过ITO/APC(Ag-Pd-Cu合金)/ITO的层叠膜形成。此时的俯视图如图4B所示。
接下来，如图3C所示那样，通过聚酰亚胺、丙烯酸树脂等形成第二绝缘层42。第二绝缘层42对有机EL显示元件40的各像素进行区分，以在第一电极41的周围具有凸部的方式形成。该第二绝缘层42由前述的树脂形成。因此，在液状的状态下在整个面形成有树脂膜，其后，通过图案化，在所希望的位置以所希望的形状形成。在本实施方式中，在TFT基板20的整个面，以与在第一电极41的周围形成的凸部的高度匹配的厚度涂覆，并通过图案化使第一电极41、第三绝缘层42a的边界部等露出。此时，在第一区域R也形成有第三绝缘层42a，但以至少用于与第一区域R的像素电极31连接的接触部13d3成为第一区域R侧的第三绝缘层42a的方式使第二绝缘层42与第三绝缘层42a分离，并形成绝缘层25在其间露出。如前述那样，是由于形成在其上的被覆层45可完全被覆有机EL显示元件40的有机层43、其上的第二电极44。
在该第二绝缘层42的图案化时，形成与第一区域R的接触部13d2连接的接触孔，形成第三接触部13d3。作为其结果，该第二绝缘层42以及第三绝缘层42a例如图4C所示那样，第二绝缘层42形成于第一电极41的周围，并在其外周与第二绝缘层42分离地形成第三绝缘层42a。而且，在第三绝缘层42a的一部分露出与开关用TFT13的漏极13d连接的第三接触部13d3。
其后，如图3D以及图4D所示那样，形成有机层43。该有机层43对水分、氧的耐受性较弱而无法图案化，因此使用蒸镀掩模仅在需要的区域蒸镀。即，在图3D的第二绝缘层42的凸部上匹配地配置有蒸镀掩模，从坩埚等升华或者汽化的有机材料仅在由第二绝缘层42围起的第一电极41上层叠。如前述那样，该有机材料由各种材料层叠。
接下来，如图3E以及图4E所示那样，成为阴极电极的第二电极44在包含有机层43以及第二绝缘层42的凸部在内的有机EL显示元件40的几乎整个面形成。该第二电极44使用例如Mg-Ag合金，通过使用了蒸镀掩模的蒸镀形成。如图4E俯视图所示那样，该第二电极44以第二绝缘层42残留在周围的方式形成，但一部分越过第二绝缘层42而形成。即便在这种情况下，也形成为在与第三绝缘层42a之间具有恒定的间隔(绝缘层25露出)。
其后，如图3F以及图4F所示那样，形成有被覆层45。该被覆层45是用于保护有机层43免受水分、氧的影响的层，由SiNx、SiOy等无机膜形成。并且，有时在成膜时形成有针孔，因此优选由至少具有二层的多层膜形成。该被覆层45通过CVD法或者ALD(Atomic LayerDeposition)法等形成。优选被覆层45通过不同材料以多层层叠。该被覆层45例如图4F所示那样形成在有机EL显示元件40上，但也可以向第一区域的液晶显示元件30侧延伸而形成。其中，需要不跨越接触部13d3。若也形成在接触部13d3上，则需要在被覆层45形成用于接触的贯通孔。这是由于若在被覆层45形成接触孔，则导致水分的浸入，在其内表面传递而使水分向第二电极44、有机层43侧浸入。
也可以是，该被覆层45形成于整个面后，通过蚀刻而图案化。这是由于被覆层45与绝缘层25接合而阻止水分的浸入。但是，也能够使用掩模而仅堆积在所希望的场所。从防止水分的浸入这一观点更优选后者。如前述的图1B所示那样，在该被覆层45的一部分埋入至形成于绝缘层25的沟的内部的情况下，在前述的图3C中将第二绝缘层42图案化后，并且对绝缘层25进行蚀刻而形成沟，形成前述的被覆层45，由此能够将其一部分埋入沟内。优选使形成于该绝缘层25的沟的深度成为供处于其下层的钝化膜24、接触部12d1等无机的绝缘膜、金属膜露出的深度。这是由于被覆层45如前述那样为无机绝缘膜，通过无机膜彼此接触，可强力接合。
其后，如图3G以及图4G所示那样，在第一区域R的第三绝缘层42a的表面形成有液晶显示元件30用的反射电极(像素电极)31。作为其结果，反射电极31也与接触部13d3电连接。该反射电极31由例如Al和IZO形成。该反射电极31也在除去有机EL显示元件40的整个面之外的一个像素的几乎整个面形成。在这种情况下，也可以通过图案化来形成利用蒸镀等形成于整个面的反射膜。这是由于通过被覆层45完全被覆有机层43等。但是，也可以覆盖掩模而仅形成于所希望的区域。由此，形成TFT基板20侧的第一区域R、第二区域T的元件。此后，虽未图示，但在该表面的整个面形成有液晶取向层。
另一方面，如图1A所示那样，对置基板50侧在玻璃板或者树脂膜等的绝缘基板51重叠透光性的对置电极33而形成，以及需要时层叠彩色滤光片35、未图示液晶取向层而形成。在绝缘基板51的与对置电极33相反的面设置有偏振板34。在偏振板34为圆偏振板的情况下，在绝缘基板侧重叠1/4波长的相位差板、并在其上重叠直线偏振板而配置。
而且，形成有有机EL显示元件40等的TFT基板20和对置基板50以其电极对置的方式具有恒定间隙并在周围通过密封剂层贴合。其后，通过在该间隙部填充有液晶组成物，从而形成液晶层32。作为其结果，在形成有反射电极31的第一区域形成有反射型的液晶显示元件30，得到在第二区域T形成有有机EL显示元件40构成一个像素的显示装置。
(显示装置的动作)
在该显示装置中，在外光明亮时，向第二栅极总线19发送信号而使开关用TFT13动作，通过向栅极总线16的选择信号和向源极总线15的数据信号，选择驱动用TFT11，由此第一区域R的液晶显示元件30显示与向源极总线15的数据信号对应的图像。另一方面，在夜间或者室内等较暗的场所，向第二栅极总线19的信号断开，开关用TFT13断开。同时连接有电流总线17，在通过驱动用TFT11选择该像素的情况下，电流供给用TFT12接通，根据向源极总线15的数据信号，控制有机EL显示元件40的点亮，通过画面的整体显示图像。
如以上那样，根据本实施方式的显示装置，在白天等外光充分的情况下，作为反射型液晶显示元件而动作，若外光变暗，则通过耗电量比较少的有机EL显示元件显示图像。作为其结果，得到非常省电且电池消耗少的显示装置。因此，可方便地用于移动电话、便携式信息终端(PDA)等便携式设备等。
通常，能够用于显示的面积为从显示面积整体除去了像素间的空间的约80％。有机层43的面积(第二绝缘层42的内侧)在通过蒸镀法使有机层成膜的情况下，不得不约为30％以下，剩余的50％可作为反射显示区域R而利用。此时，反射显示部的反射率约为8％，但若外光照度为3万勒克司(多云天气)，则反射显示部成为800cd/m2，可实现足够明亮的显示。
发光元件40的亮度通常为500cd/m2左右，该理由是为了能够在外光下视认。在本实施方式中，根据反射显示部的效果，不需要成为如此高亮度。另外，也具有能够选定相比亮度而更重视可靠性的有机EL材料这一优点。
(总结)
(1)本发明的一个实施方式所涉及的显示装置具有：
TFT基板，其在驱动元件上形成绝缘层(平坦化膜)；
液晶层，其包含液晶组成物；
对置基板，其经由上述液晶层与上述TFT基板对置并具备透明电极；以及
偏振板，其在上述对置基板的与上述液晶层对置的面的背面设置，
在上述显示装置中，
上述显示装置具有由在显示区域内相互邻接的第一区域和第二区域构成的多个像素，
上述第一区域在上述TFT基板的上述绝缘层的上方具备反射电极，
上述第二区域在上述TFT基板的上述绝缘层上具备将第一电极、有机层以及第二电极层叠而成的发光元件，
上述发光元件具有：以各像素的发光区域为单位覆盖整体的被覆层，
上述被覆层的边缘与上述绝缘层接合。
根据本实施方式，被覆层在未形成有接触孔等的场所，以包覆有机EL显示元件的有机层以及第二电极的方式形成。并且，其一部分与平坦化膜或者无机膜接触。因此，完全阻止水分、氧的浸入。作为其结果，未产生有机层的劣化。因此，长时间未产生有机EL显示元件的输出等特性的劣化。得到有机EL显示元件高的可靠性。
(2)上述TFT基板还具备对上述发光元件的上述发光区域进行划分的第二绝缘层，上述第二绝缘层配置在上述绝缘层上且也配置在上述第一区域，并且在上述第一区域与上述第二区域之间断开。通过这样，第一区域R与第二区域T的层叠的高度几乎相同。作为其结果，配设于其上的液晶层的厚度也几乎均匀，可良好地维持液晶层的特性。另一方面，通过第一区域和第二区域使第三绝缘层与堤层断开，因此被覆层容易完全被覆有机层侧。
(3)上述被覆层的上述边缘埋入至形成于上述绝缘层的槽内。通过这样，水分的浸入路径变长，因此水分经由接合面浸入的可能性降低，从而优选。
(4)优选上述被覆层的上述边缘与处于上述绝缘层下的金属膜或者无机绝缘膜接触。无机膜彼此的接触维持非常强力接合。
(5)形成于上述绝缘层的槽形成于在上述TFT基板的接触部上、或者上述驱动元件上形成的钝化膜的平坦的部分，但可容易使上述被覆层与无机膜接合，从而优选。
(6)优选上述绝缘层由无机膜形成，上述被覆层在上述绝缘层的表面接合。这是由于即便未挖出槽并在其中埋入被覆层的一部分，也紧贴性非常良好地将被覆层与平坦化膜接合。
(7)优选切换上述第一区域的显示和上述第二区域的显示的开关用TFT形成于上述TFT基板。这是由于各自的发光(显示)可不干涉地进行。
(8)优选上述液晶层常黑取向，上述偏振板由圆偏振板构成，并且也形成在上述第二区域上。这是由于可通过圆偏振板切断第二区域中的外光的反射光。
(9)优选上述TFT基板在与上述液晶层对置的表面具有第一液晶取向层，并且上述对置基板在与上述液晶层对置的表面具有第二液晶取向层，上述液晶层的液晶分子在上述TFT基板的附近处呈实质性垂直取向，并且相对于上述对置基板的表面具有预倾。这是由于若为常黑，则即便在有机EL显示元件侧夹设液晶层，有机EL显示元件的发光也不会受到任何影响。
(10)优选上述预倾的角度相对于上述对置基板的表面为80°～89.9°。这是由于向水平取向的转移顺畅。
附图标记说明
11 驱动用TFT
12 电流供给用TFT
13 开关用TFT
14 辅助电容
15 源极总线
16 栅极总线
17 电流总线
18 阴极总线
19 第二栅极总线
20 TFT基板
21 绝缘基板
22 半导体层
23 栅极绝缘膜
24 钝化膜
25 绝缘层(平坦化膜)
30 液晶显示元件
31 反射电极(像素电极)
32 液晶层
33 对置电极
34 偏振板
35 彩色滤光片
40 有机EL显示元件
41 第一电极
42 第二绝缘层
42a 第三绝缘层
43 有机层
44 第二电极
45 被覆层
50 对置基板
51 绝缘基板
R 第一区域
T 第二区域

Claims (14)

1.一种显示装置，具有：
TFT基板，其在驱动元件上形成绝缘层；
液晶层，其包含液晶组成物；
对置基板，其经由所述液晶层与所述TFT基板对置并具备透明电极；以及
偏振板，其在所述对置基板的与所述液晶层对置的面的背面设置，
所述显示装置的特征在于，
所述显示装置具有由在显示区域内相互邻接的第一区域和第二区域构成的多个像素，
所述第一区域在所述TFT基板的所述绝缘层的上方具备反射电极，
所述第二区域在所述TFT基板的所述绝缘层上具备将第一电极、发光层以及第二电极层叠而成的发光元件，
所述发光元件具有：以各像素的发光区域为单位覆盖整体的被覆层，
所述被覆层的边缘与所述绝缘层接合，
所述TFT基板还具备对所述发光元件的所述发光区域进行划分的第二绝缘层，
所述第二绝缘层也配置在所述绝缘层上的所述第一区域，并且在所述第一区域与所述第二区域之间断开。
2.一种显示装置，具有：
TFT基板，其在包含驱动元件的TFT上形成绝缘层；
液晶层，其包含液晶组成物；
对置基板，其经由所述液晶层与所述TFT基板对置并具备透明电极；以及
偏振板，其在所述对置基板的与所述液晶层对置的面的背面设置，
所述显示装置的特征在于，
所述显示装置具有由在显示区域内非重叠且相互邻接的形成于第一区域的反射电极和形成于第二区域的发光元件构成的多个像素，
所述反射电极在所述TFT基板的所述绝缘层的上方经由接触孔与所述TFT连接，
所述发光元件在所述TFT基板的所述绝缘层上通过层叠第一电极、有机层以及第二电极而形成，
在各像素的每个发光区域中，所述发光元件具有覆盖至少所述有机层以及所述第二电极的被覆层，通过所述被覆层的边缘与所述绝缘层接合，所述有机层以及所述第二电极被所述被覆层和所述绝缘层密封以防止水分或氧气的浸入，在所述被覆层中未形成任何接触孔，并且由所述被覆层与所述绝缘层的接合部包围的所述绝缘层的区域内没有包含连接所述反射电极与所述TFT的所述接触孔。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，
所述被覆层的所述边缘埋入至形成于所述绝缘层的槽内为止。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
所述被覆层的所述边缘与处于所述绝缘层下的无机膜接触。
5.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，
形成于所述绝缘层的槽形成于在所述TFT基板的接触部上、或者所述驱动元件上形成的钝化膜的平坦的部分。
6.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于，
所述绝缘层由无机膜形成，所述被覆层在所述绝缘层的表面接合。
7.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，
所述TFT基板还具备对所述发光元件的所述发光区域进行划分的第二绝缘层，
所述第二绝缘层也以相同材料配置在所述绝缘层上的所述第一区域，并且所述被覆层也密封包含所述发光元件的所述第二区域中的所述第二绝缘层在内。
8.一种显示装置，具有：
TFT基板，其在驱动元件上形成绝缘层；
液晶层，其包含液晶组成物；
对置基板，其经由所述液晶层与所述TFT基板对置并具备透明电极；以及
偏振板，其在所述对置基板的与所述液晶层对置的面的背面设置，
所述显示装置的特征在于，
所述显示装置具有由在显示区域内相互邻接的第一区域和第二区域构成的多个像素，
所述第一区域在所述TFT基板的所述绝缘层的上方具备反射电极，
所述第二区域在所述TFT基板的所述绝缘层上具备将第一电极、有机层以及第二电极层叠而成的发光元件，
所述发光元件具有：以各像素的发光区域为单位覆盖整体的被覆层，
所述被覆层的边缘埋入至所述TFT基板的接触部上或者所述驱动元件上的钝化膜上的、形成于所述绝缘层的槽内为止，并与所述TFT基板的所述接触部上或者所述驱动元件上的所述钝化膜接合。
9.根据权利要求2或8所述的显示装置，其特征在于，
所述TFT基板还具备对所述发光元件的所述发光区域进行划分的第二绝缘层，
所述第二绝缘层也配置在所述绝缘层上的所述第一区域，并且在所述第一区域与所述第二区域之间断开。
10.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，
所述被覆层的所述边缘与处于所述绝缘层下的无机膜接触。
11.根据权利要求1、2或8所述的显示装置，其特征在于，
切换所述第一区域的显示与所述第二区域的显示的开关用TFT形成于所述TFT基板。
12.根据权利要求1、2或8所述的显示装置，其特征在于，
所述液晶层常黑取向，所述偏振板由圆偏振板构成，并且也形成在所述第二区域上。
13.根据权利要求1、2或8所述的显示装置，其特征在于，
所述TFT基板在与所述液晶层对置的表面具有第一液晶取向层，并且，
所述对置基板在与所述液晶层对置的表面具有第二液晶取向层，
所述液晶层的液晶分子在所述TFT基板的附近处呈实质性垂直取向，并且相对于所述对置基板的表面具有预倾。
14.根据权利要求13所述的显示装置，其特征在于，
所述预倾的角度相对于所述对置基板的表面为80°～89.9°。
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