JP5023599B2 - 有機ｅｌ表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ 以下ＥＬ）表示装置の構造と製造方法に関するものである。

有機ＥＬ素子は、陽極電極（以下アノード電極）と陰極電極（以下カソード電極）との間に有機材料からなる正孔輸送層や発光層、電子注入層を積層させた有機ＥＬ層を備えており、これに低電圧直流電流を印加することで発光する。直流電流印加から発光までの応答速度が速く動画表示に優れ、自発光素子であるためＬＣＤの様な補助光源が不要であり薄型表示装置として注目されている。

有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置は、低電圧直流を印加・駆動する方式でパッシブマトリックス駆動型と各画素にスイッチ素子を備えたアクティブマトリックス駆動型がある。さらに有機ＥＬ素子からの発光を取り出す方向で有機ＥＬ素子が積層される基板側へ取り出すボトムエミッション型と、積層される基板と逆方向へ取り出すトップエミッション型とに分けられる。

有機ＥＬ素子を用いた表示装置には、通常、素子の発光を制御する薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ以下ＴＦＴ）が有機ＥＬ素子とともに形成される。有機ＥＬ素子がＴＦＴの上に形成される有機ＥＬ表示装置では、ＴＦＴの表面の凹凸を平坦化する平坦化膜がＴＦＴと有機ＥＬ層との間に形成される。また有機ＥＬ素子どうしは分離膜によって相互に分断されている。通常、これらの平坦化膜、分離膜は樹脂を塗布、加工することで形成される。一方、有機ＥＬ層は、水分に弱く、劣化して発光強度の低下や非発光を生じる。有機ＥＬ表示装置の長寿命化には水分低減、対策が必須であり様々な方法が提案されている。平坦化膜と分離膜の水分低減についても、材料や製造方法の工夫がなされている。

特許文献１には、平坦化膜と分離膜ともにポジ型感光性を有するポリベンゾオキサゾールまたはポリイミド樹脂で形成する方法が示されている。ポリベンゾオキサゾールは含有水分が少なく、半導体表面保護にも使用される材料である。

特許文献２には、平坦化膜と分離膜ともにポジ型感光性のアクリル樹脂で形成し、加熱脱水処理を実施して含有水分量を低減して有機ＥＬ劣化の少ないパネルを得る方法が提案されている。

特開２００５−３３２５６４号公報 特開２００３−３３２０５８号公報

特許文献１では、平坦化膜、分離膜ともポリベンゾオキサゾールまたはポリイミド樹脂で形成している。これらの樹脂は含有水分が少ないが、塗布時の平滑性が、特許文献２のアクリル樹脂に比べて劣る。このため、ポリベンゾオキサゾールまたはポリイミド樹脂で平滑膜を作製すると、平滑膜の下のＴＦＴによる凹凸の影響を受けて平滑膜の表面に凹凸が残り、このためアノード電極や有機ＥＬ層に凹凸ができて、素子の寿命が低下するなどの問題がある。

一方、特許文献２の平坦化膜と分離膜ともにポジ型感光性のアクリル樹脂で形成する構成では、アクリル樹脂の平滑性が良好であるため、平坦化膜の表面を十分に平坦、平滑とすることができる。しかし、アクリル樹脂は真空脱水処理時に含有水分を除去しづらい材料であるため、有機ＥＬ素子の劣化を抑制するまで脱水するためには２００℃以上で数時間の真空脱水処理が必要である。特許文献１では２００℃〜２７０℃の温度で１時間から３時間の熱処理、特に２２０℃で２時間の処理を行うことが好ましいことが記載されている。しかし、アクリル系樹脂は２００℃〜２７０℃の熱処理により、徐々に変質し脱離水分、ガスが増加するため樹脂のダメージの観点から真空脱水処理はより低温でおこなわれることが望ましい。しかし、低温で真空脱水処理すると処理時間が長時間を要する問題があった。

そこで、本発明は、低温での真空脱水を速めることができる有機ＥＬ表示装置を実現することを目的とする。

本発明の有機ＥＬ表示装置は、薄膜トランジスタを有する基板上に形成された第１の樹脂層と、前記第１の樹脂層上に薄膜トランジスタと電気的に接続された電極および有機ＥＬ層を有する有機ＥＬ層部と、前記第１の樹脂層上に前記有機ＥＬ層部の外周部を囲む第２の樹脂層とを備えた有機ＥＬ表示装置において、第１の樹脂層の材料はアクリル系樹脂またはエポキシ樹脂であって、かつ、第２の樹脂層の材料は第１の樹脂層の材料よりも真空中での水分の放出速度が大きいポリイミド系樹脂であり、第１の樹脂層は側面を有するように基板の一部に形成され、第２の樹脂層は第１の樹脂層の側面を覆い、かつ、第２の樹脂層は第１の樹脂層の側面から基板の外縁方向であって表示領域と基板の外縁との間の表示領域外周部まで延在し、表示領域が第１の樹脂層と積層しない第２の樹脂層で囲まれることを特徴とする有機ＥＬ表示装置とした。

本発明の有機ＥＬ表示装置は、上記のように構成されているので、脱水が容易となり、低温で真空脱水処理を行っても信頼性が高く、長寿命の有機ＥＬ表示装置を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明は繰り返さず省略する。

（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置の断面図である。この有機ＥＬ表示装置はアクティブマトリックス駆動型であり、トップエミッション型の有機ＥＬ表示装置である。図１のように、有機ＥＬ表示装置には基板１上の画素領域４１に、有機ＥＬ層に駆動電流を流すためのＴＦＴ３０、及びＴＦＴ３０の上にＴＦＴ３０表面の凹凸を平坦化する平坦化膜１５が形成されている。また平坦化膜１５の上にはアノード電極１６が形成され、平坦化膜１５の一部に開けられた接続孔１４でアノード電極１６とＴＦＴ３０のドレイン電極１２とが電気的に接続されている。またアノード電極１６上に開口部を有しアノード電極１６の外周を覆うように分離膜１７が平坦化膜１５の上に形成され、その分離膜１７の開口部には有機発光材料層（以下有機ＥＬ層）１８がアノード電極１６上に形成されている。有機ＥＬ層１８を挟んでアノード電極１６と反対側にはカソード電極１９が形成されている。分離膜１７およびカソード電極１９の上部は、封止材２１で密閉され、カソード電極１９と封止材２１との間の空間には不活性ガス２０が封入されている。画素領域４１と基板の外縁との間には表示領域外周部４２があり、この部分には有機ＥＬ層の形成されないが下層に平坦化膜１５、上層に分離膜１７が積層された多層膜を有している。

本実施の形態１では平坦化膜１５をアクリル樹脂として、分離膜１７をアクリル樹脂よりも真空での水分の放出速度が大きいポリイミド樹脂を使用した。以上のように本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置は、ＴＦＴ３０を有する基板１上に形成された平坦化膜１５と、平坦化膜１５上にＴＦＴ３０と電気的に接続されたアノード電極１６および有機ＥＬ層１８を有する有機ＥＬ層部と、平坦化膜１５上に有機ＥＬ層部の外周部を囲む分離膜１７とを備え、分離膜１７の材料は平坦化膜１５の材料よりも真空中での水分の放出速度が大きい。

接続孔１４でドレイン電極１２と接続するアノード電極１６は、平坦膜１５側を反射金属膜１６ａ、有機ＥＬ層１８側を透明導電膜１６ｂとする２層構造で、反射金属膜１６ａにはＡｌ合金膜を用いた。またカソード電極１９は透明導電膜からなり、有機ＥＬ層１８の上から開口部内側側面を経て分離膜１７の上面も覆うように形成されている。分離膜１７の開口部は底面のアノード電極１６側から上面方向に近づくにつれて開口面積が広くなるように形成されているため、開口部と有機ＥＬ層１８の接する部分が鈍角となり、その部分でカソード電極１９が断線することを防いでいる。また、アノード電極１６側とカソード電極１９とに挟まれた有機ＥＬ層１８は、アノード電極１６側から順にホール輸送層１８ａ、発光層１８ｂ、電子輸送層１８ｃが積層した構成となっている。

ＴＦＴ３０は、基板１上に窒化珪素膜２、酸化珪素膜３を順次積層した膜の上に、パターン加工されたポリシリコン膜７、その上を覆うゲート絶縁膜５、その上に形成されたゲート電極６、その上に形成された第１層間絶縁膜８を有している。ポリシリコン膜７のゲート絶縁膜５をはさんでゲート電極６の反対側に位置する領域はチャネル領域７ａとなり、その一方側がソース領域７ｂ、他方側がドレイン領域７ｃとなる。第１層間絶縁膜８にあけられた開口部を通じてソース領域７ｂはソース電極１１と、ドレイン領域７ｃはドレイン電極１２と接続している。第１層間絶縁膜８、ソース電極１１、ドレイン電極１２の上は第２層間絶縁膜１３が覆っている。なお、第２層間絶縁膜１３は平坦化膜１５にあけられた接続孔１４とおなじ位置に開口部が形成されている。なお、ソース電極１１は他の回路や走査線に接続されるが図１には図示していない。上記のようにＴＦＴ３０は平面の基板１上に、トランジスタ構造や電極が形成された部分と形成されない部分ができるため、上部に凹凸が生じることになる。

図２、図３はそれぞれ有機ＥＬ表示装置の表示領域最外部周辺を拡大した平面図である。有機ＥＬ表示装置は画素領域４１がマトリックス上に配置された表示領域２５と、表示領域２５の外側にあり画素領域４１のない表示領域外周部４２とを有している。なお図１は表示領域２５の最外周部に位置する画素の断面を示しており、図２、図３に記載の点線Ａ―Ａ‘の部分の断面図に相当する。表示領域においては図１の画素領域４１の断面を有する構造が基板面に平行な方向に周期的に並んでいる。図２は画素領域４１が縦横ともに揃ったマトリックスの配置になっている。図３は画素領域４１が奇数行と偶数行で１画素の半分のピッチずれたマトリックスのデルタ配置になっている。本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置は画素の配列が図２の縦横ともに揃った配置でも図３の奇数行と偶数行で１画素の半分のピッチずれたデルタ配置のどちらでも良い。

図４は、本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置の構成を基板に垂直な方向から見た平面図である。基板１の上にデータライン３７と電源ライン３６が並行に周期的に並び、それらと垂直方向に選択ライン３８が周期的に並んでいる。画素領域４１にはそれら周期的に並ぶラインと接続されたＴＦＴ３０、３０ｂ、保持容量３５などを含む回路が形成される。スイッチ用ＴＦＴ３０ｂのソース／ドレイン電極の一方はデータライン３７、ゲート電極は選択ライン３８に接続され、ソース／ドレイン電極の他方は保持容量３５およびＴＦＴ３０のゲート電極に接続されている。また、電極の一方がＴＦＴ３０ｂのソース／ドレイン電極に接続された保持容量３５の他方の電極は、有機ＥＬの発光を駆動する電流を調節する駆動用のＴＦＴ３０のソース電極とともに電源ライン３６に接続される。駆動用のＴＦＴ３０のドレイン電極は接続孔１４で、平坦化膜１５を介してこれらの回路の上にあるアノード電極１６に接続される。アノード電極１６は、隣あう画素領域４１間で相互に接続されず表示領域に島状に配列されている。アノード電極１６の外周部は分離膜１７が覆い、アノード電極１６上の分離膜１７の開口部４０には、有機ＥＬ層１８が形成され、さらに有機ＥＬ層１８の上部及び分離膜１７の上部はカソード電極１９によって覆われている。分離膜１７の開口部４０には、アノード電極１６、有機ＥＬ層１８、カソード電極１９が積層した有機ＥＬ部３３となっている。カソード電極１９は、表示領域にわたって繋がっており、接地電極に接続される。なお、図４では有機ＥＬ部３３をダイオードの記号で示した。なお、図４には示していないが、データライン３７の一方にはデータライン３７に有機ＥＬ部３３の発光強度を調節する信号を与える制御回路があり、また選択ライン３８の一方には選択ライン３８に発光させる画素を順次選択するための信号を与える走査回路があり、また電源ライン３６の一方には、電源ライン３６に有機ＥＬ部３３が発光する際に必要な電流を流すための電源回路がある。

以上のように表面が凹凸のＴＦＴ３０、３０ｂがアノード電極１６の下にあるため、平坦化膜１５はこれらの凹凸を吸収し、アノード電極１６はその表面が平坦化膜１５の上に形成されることが望ましい。平滑膜の表面に凹凸が残った場合は、アノード電極や有機ＥＬ層に凹凸ができて、素子の寿命が低下するなどの問題が発生する。本実施の形態１では平坦化膜１５は、アクリル樹脂を主成分とする材料の樹脂を塗布することで形成されたため、表面の平坦性に優れた平坦化膜１５となった。

次に、以上の構成の有機ＥＬ表示装置の動作について簡単に説明する。図４において、選択ライン３８の信号によって、スイッチ用ＴＦＴ３０ｂが通電状態になると、保持容量３５にデータライン３７から発光強度に応じた電流が流れ充電される。この電圧により駆動用ＴＦＴ３０のゲート電圧が調節され、駆動用ＴＦＴ３０のソース電極側に接続された電源ライン３６からドレイン電極側に接続された有機ＥＬ部３３に流れる電流が調節される。有機ＥＬ層１８を上下方向から挟むカソード電極１９とアノード電極１６との間に電界を印加して有機ＥＬ層１８に電流が流れると発光する。一般に発光強度は流れる電流量が多くなるほど大きくなる。スイッチ用ＴＦＴ３０ｂが遮断状態になっても保持容量３５により駆動用ＴＦＴ３０のゲート電圧が維持されるので、有機ＥＬ部３３は次に選択ライン３８の信号でスイッチ用ＴＦＴ３０ｂが通電状態になるまでの期間は一定の発光強度が保たれる。以上のように、各画素の発光強度を調整した有機ＥＬ部がマトリックス状に配列されているので、２次元の表示が可能な有機ＥＬ表示装置として機能する。マトリックス状に並んだ画素を、赤、青、緑等の各色表示用の有機ＥＬ部とすることによりカラー表示が可能な有機ＥＬ表示装置とすることもできる。

図５は、本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置の製造方法を説明する断面図である。本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置は、基板にＴＦＴ３０を形成する工程、平坦化膜１５を形成する工程、アノード電極１６を形成する工程、分離膜１７を形成する工程、有機ＥＬ層１８を形成する工程、カソード電極１９を形成する工程、封止材２１で封止する工程が順次行われて製造される。

図５（ａ）は基板にＴＦＴ３０を形成する工程の断面図である。基板にＴＦＴ３０を形成する工程では、基板１上にＣＶＤ法などにより窒化珪素膜２、酸化珪素膜３、ポリシリコン膜７を順次形成する。ポリシリコン膜７には成膜時の不純物ガス導入や、成膜後のイオン注入などにより不純物を適量導入して導電性を付与する。ポリシリコン膜７はアモルファスシリコン膜を堆積後に、レーザアニールで結晶化したポリシリコン膜７でもよい。ポリシリコン膜７はドライエッチングなどの方法によりトランジスタのソース領域７ｂ、チャネル領域７ａ、ドレイン領域７ｃの形状に加工する。これらの領域のポリシリコン膜７および酸化珪素膜３の上部に、酸化珪素からなるゲート絶縁膜５をＣＶＤ法などで形成し、その上にポリシリコン膜を形成する。このポリシリコン膜にも不純物を適量導入して導電性を付与しておく。少なくともゲート絶縁膜５をはさんでチャネル領域７ａの反対側の領域にある膜を残すように、このポリシリコン膜をドライエッチングで加工することにより、ゲート電極６が形成される。つぎにゲート電極６とゲート絶縁膜５とを覆うように酸化珪素やホウ素、リンなどを添加した酸化珪素からなる第１層間絶縁膜８を成膜する。第１層間絶縁膜８はポリシリコン膜７のソース領域７ｂ、ドレイン領域７ｃの部分をエッチングにより開口し、その開口部を通じてソース領域７ｂ、ドレイン領域７ｃに達するソース電極１１、ドレイン電極１２を形成する。それらの電極、第１層間絶縁膜８を覆うように、窒化珪素などからなる第２層間絶縁膜１３を形成する。第２層間絶縁膜１３はドレイン電極１２部分に開口部を有するようにエッチング加工する。この開口部はアノード電極１６とドレイン電極１２とが接続するための接続孔１４となる。ＴＦＴ３０は以上のようにポリシリコン膜７、ゲート電極６ソース電極１１、ドレイン電極１２などの厚みを有するパターンが積層されるため、ＴＦＴの上の面には凹凸が生じる。

図５（ｂ）は平坦化膜１５を形成する工程の断面図である。平坦化膜１５を形成する工程では、感光性のアクリル樹脂を塗布した後、接続孔１４と重なる位置に開口部が形成されるように露光と現像とを行う。その後、アクリル樹脂を２３０℃で焼成する。アクリル樹脂は熱可塑性を有し、焼成時にアクリル樹脂の表面は平滑となり、ＴＦＴ３０の凹凸の表面形状の影響を低減することができる。

図５（ｃ）はアノード電極１６を形成する工程の断面図である。アノード電極１６を形成する工程ではＡｌ合金膜などの反射金属膜１６ａ、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明導電膜１６ｂをスパッタ法などで順次平坦化膜１５上に成膜する。反射金属膜１６ａ、透明導電膜１６ｂは、接続孔１４内にも付着して、ドレイン電極１２と電気的に接続される。平坦化膜１５の上の所定の領域に膜が残るように反射金属膜１６ａ、透明導電膜１６ｂは写真製版とウエットエッチング法により加工することで、ドレイン電極１２と電気的に接続したアノード電極１６が形成できる。

図５（ｄ）は分離膜１７を形成する工程の断面図である。分離膜１７を形成する工程では、感光性のポリイミド樹脂を塗布した後、アノード電極１６上に開口部を有しアノード電極１６の外周および平坦化膜１５を覆うような形状に露光と現像を行いパターン化する。その後、２３０℃で焼成してポリイミド樹脂を硬化させる。ポリイミド樹脂は画素と画素との間に配置され、アノード電極１６とカソード電極１９とを電気的に絶縁する。

図５（ｅ）は有機ＥＬ層１８を形成する工程の断面図である。有機ＥＬ層１８を形成する工程では、まず、分離膜１７の開口部にあるアノード電極１６の表面の清浄度を高めるために、ＵＶ処理やキレート、オゾン水などによる洗浄処理を実施する。次いで、真空加熱脱水処理を２００℃以下、例えば１９０℃の温度で実施した後、真空雰囲気を維持したまま有機ＥＬ層１８を成膜する。その成膜時には、分離膜１７の開口部にあわせた位置に開口部を有するメタルマスクを分離膜１７の上部にかぶせた状態で成膜して、有機ＥＬ層１８が分離膜１７の開口部の内部のみに付着するようにする。分離膜１７は、真空蒸着法で有機ＥＬ層１８を形成する際に用いるメタルマスクと有機ＥＬ層１８が形成されるアノード電極１６の表面が接触しないようにするリブ材の役割も果たしている。有機ＥＬ層１８は、ホール輸送層１８ａ、発光層１８ｂおよび電子輸送層１８ｃを含む有機材料の層であり、電圧を印加することにより発光する性質を有する。ホール輸送層１８ａとして芳香族アミン誘導体は、発光層１８ｂとしてはキナクリドン誘導体、電子輸送層１８ｃとしてはキノリン系錯体、例えばアルミニウム錯体であるＡｌｑ３、などの既知の材料を用いることができる。

図５（ｆ）はカソード電極１９を形成する工程、および封止する工程の断面図である。カソード電極１９を形成する工程では、有機ＥＬ層１８を形成する工程が終了後に、真空雰囲気を維持したまま、透明導電膜からなるカソード電極１９を、分離膜１７の内部の有機ＥＬ層１８の上部および分離膜１７の上部に形成する。分離膜１７の開口部はアノード電極１６から離れるにつれて面積が大きくなるようにテーパ形状の断面を有し、分離膜１７の開口部の側面が傾斜しているので、その側面にもカソード電極１９が付着する。従って、有機ＥＬ層１８の上部のカソード電極１９と分離膜１７の上のカソード電極１９とは電気的に接続されている。

封止材２１で封止する工程では、マトリックス上に配列した画素をカバーガラスなどからなる封止材２１によって覆い、カソード電極１９および分離膜１７と封止材２１との間に不活性ガスを導入する。その後に封止材２１の周辺部を密着固定すれば、図１のような有機ＥＬ表示装置が得られる。

有機ＥＬ層１８を形成する工程において真空加熱脱水処理を行うが、この処理が不十分となり平坦化膜１５や分離膜１７に水分が残ったままになると、その水分は後に封止される空間に水蒸気となって放出され、この水蒸気の影響で有機ＥＬ表示装置の寿命は著しく短くなることが知られている。従って、真空加熱脱水処理で平坦化膜１５や分離膜１７の水分を充分除去しておくことが、有機ＥＬ表示装置の信頼性を高め、寿命を長くするのに重要である。

本実施の形態１の分離膜１７が平坦化膜１５よりも真空中で水分の放出速度が大きい構成によれば、低温でも高速に脱水することが容易となり、信頼性が高く長寿命の有機ＥＬ表示装置を実現することができる。以下では、本実施の形態１における樹脂の吸水率および真空中での水分の放出速度の説明および、本実施の形態１の効果を確認した実験について説明する。

プラスチックの吸水率は日本工業規格のＪＩＳＫ７２０９において、一定寸法の試験片を液に浸漬して重量の増加比率で測定する方法が示されているが、質量の増加によって吸湿率を測定するためには被測定材料に充分な体積が必要である。しかしながら有機ＥＬやＬＣＤなどの表示装置に使用される有機樹脂材料は数ミクロンの薄膜での使用が前提であり、質量変化を得るほどの体積を得るためには大面積もしくは、積層により厚膜を得る必要がある。大面積サンプルでの質量測定や積層による物性変動などの諸問題があり、実際使用している状態での吸水率の測定は難しい。また、質量変化量では、昇温真空脱水による効果の検証も難しい。水分の放出の速さについても、同様に重量変化で規定することは難しい。

そこで本発明では樹脂の材料の真空中での水分の放出速度の大きさを相対的に比較するのに、昇温脱離分析法で得られる水分検出強度を比較する方法を用いた。

昇温脱離分析法で得られる水分検出強度は被測定試料のサイズや形状に依存するので以下のように、被測定の樹脂サンプル形状を統一した。被測定樹脂を基準となる基板（本発明ではシリコン基板）に形成する。基板上に形成する樹脂層の膜厚は、単一の樹脂層を形成する場合は膜厚を２ミクロンとして、樹脂を二層に積層する場合は各層の膜厚２ミクロンとして合計膜厚を４ミクロンとした。被測定樹脂サンプルのサイズは１平方センチメートルに統一した。基板は、ガラス基板でも可能であるが、シリコン基板に形成することが望ましい。なお、樹脂の膜厚、試料の大きさは変更可能であるが、比較すべき樹脂では統一する必要がある。

樹脂の材料の吸水率の相対的な比較を行うには、被測定樹脂１種につき後記の吸湿処理を行わない吸湿前のサンプルと吸湿処理を行った吸湿後のサンプルとの２サンプルを作製する。吸湿前のサンプルは、基板に樹脂を塗布、各樹脂の所定の温度で焼成後に乾燥窒素中にて保管したものである。吸湿後のサンプルは、吸湿させないサンプルと同じ手順で作製した後に、２５℃の超純水に２４時間浸漬させ、その後スピンドライヤーにて水切りを行う吸湿処理を経たものである。

昇温脱離分析装置の測定条件は、測定装置、昇温レート、保持時間は任意に変更しても良いが、比較する樹脂同士は同じ測定条件にしなければならない。また、測定上の誤差を低減するために吸湿前後の測定、比較すべき樹脂の測定は同日測定が望ましい。本実施の形態１で昇温脱離分析装置の測定条件は、測定開始真空度は３×１０^−９ｔｏｒｒ、昇温レートは２０℃／分、到達温度は１５０℃、昇温脱離分析装置内で真空中に設置されてから昇温が始まるまでの昇温前期間は３分、昇温時間は２．５分、１５０℃での保持時間は１０分と設定した。なお、測定装置には電子科学株式会社製のＥＭＤ−ＷＡ１０００Ｓを使用した。

図６は上記の昇温脱離分析法で測定した樹脂の特性の例を示したグラフである。このうち図６（ｂ）は測定時間ｔと測定温度Ｔｍとの関係を示したグラフである。被測定試料の温度５４は、昇温レートを一定にするための昇温前期間ｔ１、設定温度１５０℃まで一定の昇温レートで昇温する昇温期間ｔ２、１５０℃に到達後保持する１５０℃保持期間ｔ３で設定されている。図６（ａ）は横軸を測定開始からの時間ｔとして縦軸を水分検出強度Ａ（任意単位）としたグラフである。図６（ａ）において一点鎖線がシリコン基板の水分検出強度５１で、実線が樹脂層を形成したシリコン基板の水分検出強度５２を示している。シリコン基板の水分検出強度５１は昇温前期間ｔ１の間にも減少傾向を示し、昇温期間ｔ２でさらに徐々に減少し、１５０℃の保持期間ｔ３においても時間とともにわずかに減少する。一方、樹脂層を形成したシリコン基板の水分検出強度５２は測定開始時の時点でシリコン基板の水分検出強度５１より大きく、昇温前期間ｔ１の間には減少傾向を示すが、昇温期間ｔ２で増加し、保持期間ｔ３に入ってすぐに最大となるがその後保持時間が長くなるにつれて減少する傾向を示している。シリコン基板の水分検出強度５１は、シリコン基板や測定装置に基く水分検出強度と考えられるので、以下の樹脂の水分検出強度では樹脂層を形成したシリコン基板の水分検出強度５２からシリコン基板の水分検出強度５１を差し引いた差分を樹脂の水分検出強度Ａｓとする。水分放出性に優れた樹脂の場合は、試料温度の低い状態から水分検出強度５２が増大して、昇温時間ｔ２の間に水分検出強度５２がピークを経て減少を開始する。水分検出強度５２は、脱離・放出される水分子量と比例しているので、水分検出強度５２の大きさと検出される試料温度５４で水分放出性、吸湿性の判断が可能となる。

以上の方法で、ポリイミドを主成分とする樹脂Ａ（東レ株式会社製ＤＬ−１０００）、アクリルを主成分とする樹脂Ｂ（ＪＳＲ株式会社製ＰＣ−３３５）、アクリルを主成分とする樹脂Ｃ（ＪＳＲ株式会社製ＰＣ−４０３）の３種類の樹脂の吸水率および真空中での水分の放出速度大きさを相対的に比較する実験をおこなった。

図７は上記の樹脂の吸湿前のサンプルと吸湿後のサンプルとで昇温脱離分析法による測定時間ｔと水分検出強度Ａｓの関係を示したグラフである。図７（ａ）は樹脂Ａの特性を示したグラフであり、点線は樹脂Ａの吸湿前の水分検出強度６０、実線は吸湿後の樹脂Ａの吸湿後の水分検出強度６１である。樹脂Ａの水分検出強度は吸湿前、吸湿後とも昇温期間ｔ２中に増加後にピークを経て減少するように変化するが、吸湿後は吸湿前に比べて、昇温前期間ｔ１、昇温期間ｔ２の間で大幅に大きくなっている。吸湿後の水分検出強度と吸湿前の水分検出強度との差は、吸湿処理によって樹脂に吸収された水分量にもとづいた差であり、この差の大きさで吸水率の大小を判断することができる。また、水分検出強度が昇温期間ｔ２中にピークを有することから、そのピークの温度より低い温度で樹脂中から水分の脱離が活発で、ピークの温度にするまでに樹脂表面から真空中への脱離が減少するほど樹脂中の水分濃度が減少したことを示している。

また、図７（ｂ）は樹脂Ｂの特性を示したグラフであり、点線は樹脂Ｂの吸湿前の水分検出強度７０、実線は吸湿後の樹脂Ｂの吸湿後の水分検出強度７１である。樹脂Ｂの水分検出強度は吸湿前、吸湿後とも昇温期間ｔ２中は増加し、１５０℃保持期間ｔ３中でピークを経たのち減少するように変化するが、吸湿後と吸湿前とは、昇温前期間ｔ１から１５０℃保持期間ｔ３までの間で大幅な変化はない。従って樹脂Ｂは樹脂Ａに比べて吸水率が小さく、また高温にならないと水分の脱離が起こらないような水分の放出し難い樹脂である。

また、図７（ｃ）は樹脂Ｃの特性を示したグラフであり、点線は樹脂Ｃの吸湿前の水分検出強度８０、実線は吸湿後の樹脂Ｃの吸湿後の水分検出強度８１である。樹脂Ｃの水分検出強度は吸湿前、吸湿後とも昇温期間ｔ２中は増加し、１５０℃保持期間ｔ３中でピークを経たのち減少するように変化するが、吸湿後と吸湿前とは、昇温前期間ｔ１ではほとんど差がなく、昇温期間ｔ２中に差が大きくなり、１５０℃保持期間ｔ３の間も吸湿後のほうが吸湿前よりも大きい。従って樹脂Ｃは樹脂Ａに比べて高温にならないと水分の脱離が起こらないような水分の放出し難い樹脂である。また樹脂Ｃは樹脂Ｂと比べて、温度と水分検出強度の変化の傾向は似ているが、吸水率がより大きい樹脂である。また、１５０℃保持期間ｔ３では、いずれの樹脂の水分検出強度も減少する傾向を示すが、水分放出速度が大きい樹脂Ａが樹脂Ｂおよび樹脂Ｃに比べて最も小さい値になっている。

図８は吸湿後の樹脂Ａ、樹脂Ｂ、樹脂Ｃの測定時間ｔに対する水分検出強度Ａｓを比較するグラフである。樹脂Ａ、樹脂Ｂ、樹脂Ｃのそれぞれの水分検出強度Ａｓは、昇温期間ｔ２中または１５０℃保持期間ｔ３中にピークを持つように変化している。これはピークの温度よりも高い温度の領域で水分の放出速度が低下したのではなく、水分の放出速度は温度の上昇とともに速くなるが、それぞれの樹脂中の水分の濃度が低下したために放出される水分が少なくなったためである。図８では樹脂Ａの水分検出強度Ａｓのピークは樹脂Ｂ、樹脂Ｃに比べて低い温度にある。また樹脂Ａはピークの温度よりも低温側で樹脂Ｂや樹脂Ｃよりも水分検出強度が大きく、ピークの温度よりも高温側では樹脂Ｂや樹脂Ｃよりも水分検出強度が小さくなっている。従って、昇温脱離分析法において水分検出強度のピークが低い温度側にある樹脂Ａはピークが高い温度側にある樹脂Ｂ、樹脂Ｃに比べて真空中での水分の放出速度が大きく、このため１５０℃保持期間ｔ３中では樹脂Ｂ、樹脂Ｃに比べて水分濃度が低下していると考えられる。

次にこれらの樹脂を積層構造にした場合の水分放出性について説明する。試料は、樹脂Ａ、樹脂Ｂ、樹脂Ｃ、から２つを選び、それらを上層／下層の２層のサンプルを作成した。上層、下層のそれぞれの膜厚を２ミクロンとし、合計膜厚を４ミクロンとした。図９は積層した樹脂の吸湿後のサンプルについて昇温脱離分析法による測定時間ｔと水分検出強度Ａｓの関係を示したグラフである。図９（ａ）は、下層に樹脂Ａを用いた場合の測定時間ｔに対する水分検出強度Ａｓの関係を示すグラフである。図９（ａ）において実線は上層／下層が樹脂Ａ／樹脂Ａの水分検出強度６２、一点鎖線は上層／下層が樹脂Ｂ／樹脂Ａの水分検出強度６３、点線は上層／下層が樹脂Ｃ／樹脂Ａの上層水分検出強度６４である。図９（ｂ）は、下層に樹脂Ｂを用いた場合の測定時間ｔに対する水分検出強度Ａｓの関係を示すグラフである。図９（ｂ）において実線は上層／下層が樹脂Ａ／樹脂Ｂの水分検出強度７２、一点鎖線は上層／下層が樹脂Ｂ／樹脂Ｂの水分検出強度７３、点線は上層／下層が樹脂Ｃ／樹脂Ｂの水分検出強度７４である。図９（ｃ）は、下層に樹脂Ｃを用いた場合の測定時間ｔに対する水分検出強度Ａｓの関係を示すグラフである。実線は上層／下層が樹脂Ａ／樹脂Ｃの水分検出強度８２、一点鎖線は上層／下層が樹脂Ｂ／樹脂Ｃの水分検出強度８３、点線は上層／下層が樹脂Ｃ／樹脂Ｃの水分検出強度である。

以上の図８のグラフから、いずれの組合せの積層膜でも、水分放出特性の温度変化の傾向が上層の水分放出特性に主に依存することがわかる。樹脂Ｂと樹脂Ｃとは水分検出強度の温度変化が似ているため、上層／下層が樹脂Ｂおよび樹脂Ｃのいずれかの組合せとした積層膜では、その温度変化は樹脂Ｂまたは樹脂Ｃと同様の傾向であり、その大きさは積層膜として膜厚が増加した分、増えている。また水分放出速度が大きい樹脂Ａを下層として樹脂Ｂおよび樹脂Ｃのいずれかを上層とした積層膜では、その水分検出強度の温度変化および大きさは樹脂Ｂおよび樹脂Ｃのいずれかの単層膜とほぼ同じであった。一方、水分放出速度が大きい樹脂Ａを上層とした積層膜では、水分検出強度の温度変化は樹脂Ａのように、昇温期間ｔ２中にピークがあるような変化を示し、１５０℃保持期間ｔ３での水分検出強度の大きさは樹脂Ｂおよび樹脂Ｃのいずれかを上層とした積層膜と比べて小さくなっている。従って、樹脂Ｂまたは樹脂Ｃの上に、樹脂Ｂおよび樹脂Ｃよりも真空中での水分放出速度の大きい樹脂Ａを積層すると、水分の放出が容易となることがわかった。

また、図１０は樹脂Ｂまたは樹脂Ｃの単層膜と下層を樹脂Ｂまたは樹脂Ｃ、上層を樹脂Ａとした２層膜との測定時間ｔに対する水分検出強度Ａｓの関係を示すグラフである。なお、上述したように単層膜の膜厚は２ミクロン、２層膜の膜厚はそれぞれの２ミクロンの膜厚を合計した４ミクロンである。図１０（ａ）は樹脂Ｂの単層膜の水分検出強度７１と上層／下層が樹脂Ａ／樹脂Ｂの水分検出強度７２とを示したグラフであり、樹脂Ｂの単層膜に比べて上層／下層が樹脂Ａ／樹脂Ｂの方が、水分検出強度のピークが低温にあり、真空中での水分の放出速度が大きいことがわかる。従ってピークより高温側の１５０℃保持期間ｔ３では単層膜が樹脂Ｂよりも樹脂Ａ／樹脂Ｂの方が水分濃度が減少し、水分検出強度は小さくなっている。また図１０（ｂ）は樹脂Ｃの単層膜の水分検出強度８１と上層／下層が樹脂Ａ／樹脂Ｃの水分検出強度８２とを示したグラフであり、上記の樹脂Ｂの場合と同様に樹脂Ｃの上に樹脂Ａを積層した方が、水分検出強度のピークが低温にあり、真空中での水分の放出速度が増大し、ピークより高温側の１５０℃保持期間ｔ３で層中に含まれる水分濃度が減少していることがわかる。

以上の結果から、ある樹脂の上に、その樹脂層より昇温脱離分析法で低温側に水分検出強度のピークを有するような真空中での水分放出速度の大きい別の樹脂層を積層することにより、低温でも水分がぬけやすくできることがわかった。本発明はこのような現象を見出した結果なし得たものである。

次に樹脂の平坦性について説明する。図１１は樹脂の平坦性を求めた試料の断面図である。ガラス基板１上に形成したＳｉＯ２などの厚膜をパターン加工して、少なくとも２本のライン状パターンを有する段差部９２を形成する。段差部９２は幅Ｌ＝１０ミクロンであるライン状のパターンが段差物間距離Ｓ＝１０ミクロンの間隔をおいて平行に並んだ形状で、段差部９２の厚み、すなわち段差９０は１ミクロンとした。初期値として段差９０を触針式段差計で測定する。この試料上に、スピンコート法で樹脂ＡからＤのそれぞれの樹脂９３をそれぞれ平面上に２ミクロンになるように塗布して２３０℃で６０分焼成した。その後平坦化された段差６１を触針式段差計で測定し、段差部９２のラインの上の樹脂９３の表面の高さと、段差部９２の２本の平行なラインの中間での樹脂９３の表面の高さの差を段差９１として測定した。段差９０と段差９１とから、平坦化率（％）＝（（段差９０−段差９１）／段差９０）×１００、という算式により平坦化率を求めた。平坦化率は数字が大きいほうがより平坦であることを示している。

樹脂９２を樹脂Ａ、樹脂Ｂ、樹脂Ｃ、樹脂Ｄで置き換えて平坦化率を測定した結果、樹脂Ａで５１．０％、樹脂Ｂで８２．０％、樹脂Ｃで７８．８％、樹脂Ｄで８０．７％であった。従って、樹脂Ａに比べて樹脂Ｂ、樹脂Ｃ、樹脂Ｄは平坦性の点で優れている。

以上の知見から、上層／下層が樹脂Ａ／樹脂Ｂ、樹脂Ａ／樹脂Ｃ、樹脂Ａ／樹脂Ｄのようにすれば、下層は上層よりも平坦性に優れ、上層に下層よりも真空中で低温で水分放出速度が速い構成となる。本実施の形態１にあてはめれば、平坦化膜１５は、アクリルを主成分とする樹脂（例えば樹脂Ｂや樹脂Ｃ）またはエポキシを主成分とする樹脂（例えば樹脂Ｄ）として、分離膜１７をポリイミドを主成分とする樹脂（例えば樹脂Ａ）とすることにより、平坦化膜１５の表面の平坦性が優れることにより、アノード電極１６の断線が生じにくく、また分離膜１７の水分放出を促進する効果により、低温で速く脱水することができるようになる。

脱水処理を低温でも高速にする有機ＥＬ表示装置として、平坦化膜１５を、水分放出速度の速いポリイミドを主成分とする樹脂やポリベンゾオキサゾールを主成分とする樹脂とする方法も考えられる。感光性のポリベンゾオキサゾールまたはポリイミドは、含有水分は少ないが、他の樹脂材料に比べ吸湿しやすい性質を有し、凹凸の平坦化度がアクリル樹脂に比べ劣る。そのため、平坦化度をポリイミドを主成分とする樹脂やポリベンゾオキサゾールを主成分とする樹脂とすると、凹凸の大きい部位で十分な平坦性が得られず有機ＥＬ層が断線しアノード電極とカソード電極が電気的に短絡、発光不良を生じやすくなる。

また、これらの材料は、平坦化膜上に形成するアノード電極をエッチングで形成した後レジスト除去する際に用いる有機アミンなどのレジスト剥離液に溶解してしまうため、剥離能力の弱いレジスト剥離液で処理する必要があり、アノード電極上でのレジスト残渣が懸念される。アノード電極上のレジスト残渣は有機ＥＬ層への電流供給を妨げ、部分的な暗発光部＝ダークスポットや非発光画素の発生を生じる可能性がある。アクリル樹脂は有機アミンなどのレジスト剥離液の耐性もあるので、レジスト残渣が残りにくい。

以上のような実験結果と有機ＥＬ層の長寿命化に関する検討から見出した結果、本実施の形態１のように、ＴＦＴを有する基板上に形成された平坦化膜１５と、平坦化膜１５上にアノード電極１６および有機ＥＬ層１８を有する有機ＥＬ層部と、平坦化膜１５上に有機ＥＬ層部の外周部を囲む分離膜１７とを備えた有機ＥＬ表示装置において、分離膜１７の材料は平坦化膜１５の材料よりも真空中での水分の放出速度が低温で大きいことを特徴とする有機ＥＬ表示装置とした。これによって低温での脱水が速くなり、低温で真空脱水処理を行っても信頼性が高く、長寿命の有機ＥＬ表示装置を実現することができるという顕著な効果がある。

また平坦化膜１５には分離膜１７よりも塗布によって平坦性に優れた表面が得られる材料を用いたので、有機ＥＬ層部の断線の問題も起こりにくい。

また、アクリルを主成分とする樹脂Ｂまたは樹脂Ｃの代わりにエポキシを主成分とする樹脂を用いても良い。エポキシを主成分とする樹脂Ｄの水分放出速度について昇温脱離分析法を用いて評価すると、測定時間ｔに対する水分検出強度Ａｓの関係は樹脂Ｂまたは樹脂Ｃと同様に、水分検出強度Ａｓは昇温期間ｔ２中は増加し、１５０℃保持期間ｔ３中でピークを経たのち減少するように変化した。従って、樹脂Ｂまたは樹脂Ｃの替わりに樹脂Ｄを下層として上層を樹脂Ａとしても真空中で低温での脱水を容易とすることができる。

以下では、本実施の形態１に係る実施例および比較例について説明する。
＜実施例１＞
スイッチ素子である薄膜トランジスタ１００上に、第２層間絶縁膜１３として窒化珪素膜をＣＶＤ法で成膜し、既存の写真製版技術とエッチング技術にて薄膜トランジスタ１００のドレイン電極１２と電気的に接続するための接続孔１４を形成する。

その上部にＴＦＴ部の凹凸を平坦化、平滑化するために樹脂からなる平坦化膜１５を形成する。平坦化膜１５は感光性を有したアクリルを主体とする樹脂：樹脂Ｂを用いており、既存の写真製版技術により前記接続孔１４を形成し、２３０℃で焼成を行う。

アノード電極１６は、反射金属膜１６ａとしてＡｌ合金膜と透明導電膜１６ｂからなり、これらはスパッタ法にて連続して成膜され、既存の写真製版とエッチング技術により島状のアノード電極１６を形成する。

次に、樹脂からなる分離膜１７を前記アノード電極の外周部を覆うように形成する。分離膜１７は感光性を有したポリイミドを主体とした樹脂：樹脂Ａを用いており、既存の写真製版技術を用いて形成し、２３０℃で焼成した。分離膜１７は、真空蒸着法で有機ＥＬ層１８を形成する際に用いるメタルマスクと有機ＥＬ層１８が形成されるアノード電極１６の表面が接触しないようにするリブ材の役割も果たしている。

アノード電極１６表面の清浄度を高めるために、ＵＶ処理やキレート、オゾン水などによる洗浄処理を実施する。

真空加熱脱水処理を約１９０℃で３時間実施した後、真空雰囲気を維持したまま有機ＥＬ層１８を成膜する。有機ＥＬ層１８は、ホール輸送層１８ａ、発光層１８ｂおよび電子輸送層１８ｃを含む有機材料の層であり、電圧を印加することにより発光する性質を有する。

次に真空雰囲気を維持したまま、透明導電膜からなるカソード電極１９を形成し、最後にカバーガラスもしくは保護層２１を形成し、有機ＥＬ表示装置を得る。

以上の方法で作製した有機ＥＬ表示装置について以下のような劣化試験（以下、劣化試験Ｒ）を行った。劣化試験Ｒではまずを室温２５℃、湿度５０％、クリーン度：１０００で維持されたクリーンルーム内で、有機ＥＬ表示装置のアノード電極とカソード電極間に５Ｖの電圧を印加させた場合の発光輝度を測定する。次いで炉内温度：６０℃、湿度：４５〜５５度に設定された恒温炉で５００時間保管する。保管後の有機ＥＬ表示装置を前記発光条件にて再度発光輝度を測定し保管前後の輝度低下（劣化）の有無を比較した。発光輝度の測定には、Ｒａｄｉａｎｔ Ｉｍａｇｉｎｇ社製の照度・輝度測定システム：Ｐｒｏｍｅｔｏｒｉｃを用い、撮像カメラは同社のＰｒｏＭｅｔｏｒｉｃ Ｃｏｌｏｒ １４００を用いた。

以上の劣化試験Ｒで、実施例１の有機ＥＬ表示装置は輝度低下が保管前の１０％以下と良好であった。

＜実施例２＞
平坦化膜１５を感光性を有したアクリルを主体とする樹脂Ｂを用いて形成し、分離膜１７は実施例１と同じともに感光性を有したポリイミドを主体とした樹脂Ａを用いて作製した以外は上記の実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。この有機ＥＬ表示装置について上記の劣化試験Ｒを行った結果、保管後の輝度低下は保管前の１０％以下と良好であった。
＜比較例１＞
平坦化膜１５と分離膜１７ともに感光性を有するアクリルを主成分とする樹脂Ｂを用いて作製した以外は上記の実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。この有機ＥＬ表示装置について上記の劣化試験Ｒを行った結果、保管後の輝度低下は保管前の２５％以上５０％以下であった。
＜比較例２＞
平坦化膜１５と分離膜１７ともに感光性を有するアクリルを主成分とする樹脂Ｃを用いて作製した以外は上記の実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。この有機ＥＬ表示装置について上記の劣化試験Ｒを行った結果、保管後の輝度低下は保管前の２５％以上５０％以下であった。
＜比較例３＞
平坦化膜１５と分離膜１７ともに感光性を有するポリイミドを主成分とする樹脂Ａを用いて作製した以外は上記の実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。しかし、アノード電極１６を既存の写真製版とエッチング技術により島状のアノード電極１６を形成した後、レジスト除去処理で平坦化膜が溶解し、アノード電極１６が剥離したため有機ＥＬ表示装置として表示させることができなかった。このため劣化試験Ｒは行えなかった。

（実施の形態２）
図１２は本実施の形態２の有機ＥＬ表示装置の断面図である。本実施の形態２の有機ＥＬ表示装置は本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置の構造を基本とするが、本実施の形態１の表示領域外周部４２が下層を平坦化膜１５、上層を分離膜１７とする２層の樹脂層を有するのに対して、本実施の形態２の表示領域外周部４２は樹脂層として平坦化膜１５が無く分離膜１７のみを有している点で異なっている。本実施の形態２は有機ＥＬ層部を有する表示領域を基板の一部に備えた有機ＥＬ表示装置である。平坦化膜１５は表示領域２５のみ存在し、従って平坦化膜１５は側面を有するように基板の一部に形成されている。また、その表示領域２５の外周は平坦化膜１５と積層しない分離膜１７によって囲まれている。分離膜１７は平坦化膜１５の上だけでなく平坦化膜１５の側面も覆っている。また、分離膜１７は平坦化膜１５の側面から基板の外縁方向に向かって延在している。平坦化膜１５はアクリルを主成分とする樹脂Ｂとして、分離膜１７は樹脂Ｂよりも真空中での水分の放出速度が低温で大きいポリイミドを主成分とする樹脂Ａを用いる。

本実施の形態２の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基本的に本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置と同じであり、平坦化膜１５を形成する工程において表示領域外周部４２に平坦化膜１５が付着しないようにパターン加工を行う点が異なっている。画素領域４１は図１や図２と同様に、表示領域２５にマトリックス状に配置され、基板１上で平坦化膜１５が形成される領域この表示領域２５であり、表示領域外周部４２には平坦化膜１５がなく分離膜１７のみが形成される。

平坦化膜１５を形成する工程では、平坦化膜１５のパターン形成後に２３０℃で焼成するが、アクリルを主成分とする樹脂Ａからなる平坦化膜１５は熱可塑性を有するので、その側面は焼成時に変形して図１２のように基板に近づくほど張り出したような斜面となる。このように平坦化膜１５の側面は斜面となっているので、分離膜１７を形成する工程では分離膜１７を塗布した際に、平坦化膜１５の側面は分離膜１７によって覆われやすくなる。なお、平坦化膜１５の側面は必ずしも傾斜面になっていなくても、分離膜１７の厚さを平坦化膜１５以上とすれば分離膜１７によって平坦化膜１５の側面を覆うことができる。また、分離膜１７を形成する工程において分離膜１７が平坦化膜１５のパターンの外側まで連続するような形状に加工するので、表示領域２５の外周が平坦化膜１５と積層しない分離膜１７で囲まれる。図には示していないが表示領域外周部４２には基板１上に、有機ＥＬ素子を駆動・制御する信号が流れる走査線が有り、表示領域外周部４２に形成した分離膜１７によって、これらの走査線とカソード電極１９と電気的に絶縁される。

以上のように、本実施の形態２の有機ＥＬ表示装置では、分離膜１７は平坦化膜１５の側面を覆うので、真空加熱脱水の際に平坦化膜１５中の水分が側面からも分離膜１７に水分が伝わり、平坦化膜１５よりも真空中での水分の放出速度が低温で大きい分離膜１７を経て水分が抜けるので真空加熱脱水を速めることが出来る。

また、分離膜１７は平坦化膜１５の側面から基板の外縁方向に向かって延在して、表示領域２５の外周が平坦化膜１５と積層しない分離膜１７で囲まれるので、本実施の形態１のように平坦化膜１５と積層した分離膜１７で囲まれる構造と比較して、表示領域外周部４２に平坦化膜１５が無い分、平坦化膜１５の含有水分が減少するので、有機ＥＬ層成膜直前の真空加熱脱水を速めることが出来る。

（実施の形態３）
図１３は本実施の形態３の有機ＥＬ表示装置の断面図である。本実施の形態３の有機ＥＬ表示装置はボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置である。有機ＥＬ層部からの発光を基板１側に取り出して表示に用いるので、有機ＥＬ層部より基板１側はできるだけ発光をさえぎらないよう、ＴＦＴ３０は有機ＥＬ層部の直下からずらした位置に配置し、アノード電極１６は透明電極のみで構成される点が、本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置と異なる点である。また、カソード電極１９には有機ＥＬ層部の発光を基板１側に反射するような金属を用いても良い。平坦化膜１５も有機ＥＬ層部からの発光に対して透過率が高い材料からなることが好ましい。図１３のように、平坦化膜１５と分離膜１７とが積層された構造を有するボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置においても、分離膜１７の材料を平坦化膜１５の材料よりも真空中での水分の放出速度が低温で大きくすると、低温で真空脱水処理を行っても信頼性が高く、長寿命の有機ＥＬ表示装置を実現することができる。

なお、以上の実施の形態１から３では、アクティブマトリックス型有機ＥＬ表示装置のスイッチ素子としてトップゲート型シングルゲートＴＦＴを用いて説明したが、スイッチ機能を有する素子であればボトムゲート型ＴＦＴや薄膜ダイオード、有機トランジスタであっても良い。また、スイッチ素子を持たないパッシブマトリックス型の有機ＥＬ表示装置であっても良い。

また、実施の形態１および２では、アノード電極１６は、反射金属膜１６ａと透明導電膜１６ｂの２層構造で反射金属にＡｌ合金膜を用いているが、例えば反射金属膜が銀および銀合金であっても良い。クロムなどの単層構造であっても良く、２層以上の多層膜であっても効果は変わらない。

また、以上の実施の形態１から３では、有機ＥＬ層１８をホール輸送層１８ａ、発光層１８ｂ、電子輸送層１８ｃの積層構造で説明したが、発光層１８ｂの単層、および発光層１８ｂを含む多層膜であっても良い。また、有機ＥＬ素子の封止は、不活性ガス２０と封止材２１で行っているが例えば窒化珪素膜や樹脂などの積層構造で行っても良い。

本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置の構成を示す断面図である。 本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置の構成を示す平面図である。 本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置の構成を示す平面図である。 本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置の構成を示す平面図である。 本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置の製造工程を示す平面図である。 本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置に用いた樹脂の水分放出特性を示すグラフである。 本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置に用いた樹脂の水分放出特性を示すグラフである。 本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置に用いた樹脂の水分放出特性を示すグラフである。 本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置に用いた樹脂の水分放出特性を示すグラフである。 本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置に用いた樹脂の水分放出特性を示すグラフである。 本実施の形態１の有機ＥＬ表示装置に用いた樹脂の平坦性を示す断面図である。 本実施の形態２の有機ＥＬ表示装置構成を示す断面図である。 本実施の形態３の有機ＥＬ表示装置構成を示す断面図である。

符号の説明

１：基板、２：窒化珪素膜、３：酸化珪素膜、５：ゲート絶縁膜、６：ゲート電極、７：ポリシリコン膜、７ａ：チャネル領域、７ｂ：ソース領域、７ｃ：ドレイン領域、８：第１層間絶縁膜、１１：ソース電極、１２：ドレイン電極、１３：第２層間絶縁膜、１４：接続孔、１５：平坦化膜、１６：アノード電極、１６ａ：反射金属膜、１６ｂ：透明導電膜、１７：分離膜、１８：有機ＥＬ層、１８ａ：ホール輸送層、１８ｂ：発光層、１８ｃ：電子輸送層、１９：カソード電極、２０：不活性ガス、２１：封止材、２５：表示領域、３０、３０ｂ：ＴＦＴ、３３：有機ＥＬ部、３５：保持容量、３６：電源ライン、３７：データライン、３８：選択ライン、４０：分離膜の開口部、４１：画素領域、４２：表示領域外周部、４３：突起部、４４：平滑化膜側面、５１：シリコンウェハの水分検出強度、５２：樹脂の水分検出強度、５３、吸湿後の樹脂水分検出強度、５４：被測定物の温度、Ａ：水分検出強度、Ａｓ：検出強度の差分値、ｔ：測定時間、ｔ１：昇温前期間、ｔ２：昇温期間、ｔ３：１５０℃保持期間、Ｔｍ：被測定試料温度、５１：シリコン基板の水分検出強度、５２：樹脂層を形成したシリコン基板の水分検出強度、６０：樹脂Ａの吸湿前の水分検出強度、６１：樹脂Ａの吸湿後の水分検出強度、６２：樹脂Ａ／樹脂Ａの水分検出強度、６３：樹脂Ｂ／樹脂Ａの水分検出強度、６４：樹脂Ｃ／樹脂Ａの水分検出強度、７０：樹脂Ｂの吸湿前の水分検出強度、７１：樹脂Ｂの吸湿後の水分検出強度、７２：樹脂Ａ／樹脂Ｂの水分検出強度、７３：樹脂Ｂ／樹脂Ｂの水分検出強度、７４：樹脂Ｃ／樹脂Ｂの水分検出強度、８０：樹脂Ｃの吸湿前の水分検出強度、８１：樹脂Ｃの吸湿後の水分検出強度、８２：樹脂Ａ／樹脂Ｃの水分検出強度、８３：樹脂Ｂ／樹脂Ｃの水分検出強度、８４：樹脂Ｃ／樹脂Ｃの水分検出強度、９０：初期段差、９１：平坦化された段差、９２：段差部、９３：樹脂、Ｌ：段差部幅、Ｓ：段差部間隔

Claims (1)

1. 薄膜トランジスタを有する基板上に形成された第１の樹脂層と、
   前記第１の樹脂層上に前記薄膜トランジスタと電気的に接続された電極および有機ＥＬ層を有する有機ＥＬ層部と、
   前記第１の樹脂層上に前記有機ＥＬ層部の外周部を囲む第２の樹脂層とを備えた有機ＥＬ表示装置であって、
   前記第１の樹脂層の材料はアクリル系樹脂またはエポキシ樹脂であって、かつ、前記第２の樹脂層の材料は前記第１の樹脂層の材料よりも真空中での水分の放出速度が大きいポリイミド系樹脂であり、
   前記第１の樹脂層は側面を有するように前記基板の一部に形成され、前記第２の樹脂層は前記第１の樹脂層の側面を覆い、かつ、第２の樹脂層は前記第１の樹脂層の側面から基板の外縁方向であって表示領域と前記基板の外縁との間の表示領域外周部まで延在し、前記表示領域が前記第１の樹脂層と積層しない前記第２の樹脂層で囲まれることを特徴とする有機ＥＬ表示装置。

Images