JP5433170B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、電極層を含む表示素子を有する表示装置に関する。

導電性高分子は、その加工性のよさから、電気、電子工業の各種デバイスにおいて、導電性材料、あるいは光学材料として広く利用されている。実用化に耐えられるように、導電性高分子の導電性や、加工性をより向上させるために新規な導電性高分子材料の開発が行われている。

例えば、導電性高分子において、導電性を向上させるためにアルカリ金属やハロゲンなどをドーパントして添加している。（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−３４６５７５号公報

しかしながら、上記のような導電性高分子を表示装置などの電極層として用いると、表示装置において高い信頼性が得られないという問題があった。

従って、より画質及び信頼性の高い表示装置、また大画面を有する大型な表示装置であっても、低コストで生産性よく提供することを目的とする。

本発明の表示装置は、表示装置中に設けられる表示層を含む表示素子に用いられる一対の電極層のうち少なくとも一方に、導電性高分子を含む電極層を用い、かつ導電性高分子を含む電極層と表示層との間に無機絶縁膜を設ける。

無機絶縁膜は、導電性高分子を含む電極層より拡散するイオン性不純物に対するバリア膜（パッシベーション膜ともいう）として機能し、イオン性不純物が電極層より表示層へ移動するのを遮断し、表示層への汚染を防止する。イオン性不純物は、導電性高分子を含む電極層に含まれる元素や化合物がイオン化し、可動性を有するイオンとなったものである。

可動性を有するイオン性不純物は、表示装置内において移動し、電極層上に設けられる表示層に含まれる液晶材料（又は発光材料）などを劣化させ、表示不良を引き起こしてしまう。従って、このような汚染源となるイオン性不純物が多く発生すると表示装置の特性も劣化させ、信頼性の低下を招く。従って、本発明においては、無機絶縁膜によって導電性高分子を含む電極層より上記イオン性不純物が表示層へ拡散するのを遮断し、表示層の劣化を防ぐ。

無機絶縁膜は表示層と導電性高分子を含む電極層との間に設けられればよいが、より高いバリア効果を得るためには導電性高分子を含む電極層と接して設けられることが好ましい。無機絶縁膜は導電性高分子を含む電極層全面を覆うように設けられてもよいし、表示層と接する領域に選択的に設けられてもよい。

無機絶縁膜としては、透光性の窒化膜（例えば窒化珪素膜、窒化酸化珪素膜など）を用いることができ、膜厚は、バリア効果が発揮できる程度の膜厚以上、表示層への電圧印加が妨げられない程度の膜厚以下とすればよく、例えば膜厚５ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましい。また、無機絶縁膜は、乾式法（スパッタリング法、蒸着法、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）、またはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）など）を用いて形成すると、緻密な膜となりバリア機能を高めることができる。

無機絶縁膜としては酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素などを用いることができ、単層でも２層、３層といった積層構造でもよい。なお本明細書中において酸化窒化珪素とは酸素の含有量が窒素の含有量より大きい物質であり、窒素を含む酸化珪素とも言える。同様に、窒化酸化珪素とは、窒素の含有量が酸素の含有量より大きい物質であり、酸素を含む窒化珪素とも言える。

また、無機絶縁膜の他の材料として、窒化アルミニウム、酸素含有量が窒素含有量よりも多い酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム、または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。

導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリン及びまたはその誘導体、ポリピロール及びまたはその誘導体、ポリチオフェン及びまたはその誘導体、これらの２種以上の共重合体などがあげられる。

共役導電性高分子の具体例としては、ポリピロ−ル、ポリ（３−メチルピロ−ル）、ポリ（３−ブチルピロ−ル）、ポリ（３−オクチルピロ−ル）、ポリ（３−デシルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジメチルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジブチルピロ−ル）、ポリ（３−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メトキシピロ−ル）、ポリ（３−エトキシピロ−ル）、ポリ（３−オクトキシピロ−ル）、ポリ（３−カルボキシルピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルピロ−ル）、ポリ（Ｎ−メチルピロール）、ポリチオフェン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ブチルチオフェン）、ポリ（３−オクチルチオフェン）、ポリ（３−デシルチオフェン）、ポリ（３−ドデシルチオフェン）、ポリ（３−メトキシチオフェン）、ポリ（３−エトキシチオフェン）、ポリ（３−オクトキシチオフェン）、ポリ（３−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリアニリン、ポリ（２−メチルアニリン）、ポリ（２−オクチルアニリン）、ポリ（２−イソブチルアニリン）、ポリ（３−イソブチルアニリン）、ポリ（２−アニリンスルホン酸）、ポリ（３−アニリンスルホン酸）等が挙げられる。

導電性高分子を含む電極層には、有機樹脂やドーパントを含ませてもよい。有機樹脂を加えることで膜の形状や膜強度等の膜特性を調整し、形状の良好な膜とする効果があり、一方ドーパントを加えることで電気伝導度を調整し導電性を向上させる効果を得ることができる。

導電性高分子を含む電極層に加える有機樹脂としては、導電性高分子と相溶または混合分散可能であれば熱硬化性樹脂であってもよく、熱可塑性樹脂であってもよく、光硬化性樹脂であってもよい。例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル系樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系樹脂、ポリアミド６、ポリアミド６，６、ポリアミド１２、ポリアミド１１等のポリアミド樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマ−、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリビニルアルコ−ル、ポリビニルエ−テル、ポリビニルブチラ−ル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル等のビニル樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、アラミド樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリウレア系樹脂、メラミン樹脂、フェノ−ル系樹脂、ポリエ−テル、アクリル系樹脂及びこれらの共重合体等が挙げられる。

導電性高分子を含む電極層に加えるド−パントにおいて、特にアクセプタ性ド−パントとしては、ハロゲン類、ルイス酸、無機酸、有機酸、遷移金属ハロゲン化物、有機シアノ化合物、非イオン性界面活性剤等を使用することができる。

ハロゲン類としてはヨウ素（Ｉ_２）、臭素（Ｂｒ_２）、塩素（Ｃｌ_２）、塩化ヨウ素（ＩＣｌ）、三塩化ヨウ素（ＩＣｌ_３）、臭化ヨウ素（ＩＢｒ）、フッ化ヨウ素（ＩＦ）等が挙げられる。ルイス酸としては五フッ化燐、五フッ化ヒ素、五フッ化アンチモン、三フッ化硼素、三塩化硼素、三臭化硼素等が挙げられる。有機酸としては、有機カルボン酸、有機スルホン酸、フェノール等が挙げられる。有機カルボン酸としては、酢酸、安息香酸、フタル酸などが挙げられ、有機スルホン酸としては、ｐ−トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アントラキノンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸などが挙げられる。遷移金属ハロゲン化物としては、塩化鉄（ＦｅＣｌ_３）、塩化モリブデン（ＭｏＣｌ_５）、塩化タングステン（ＷＣｌ_５）、塩化錫（ＳｎＣｌ_４）、フッ化モリブデン（ＭｏＦ_５）、塩化オキソ鉄（ＦｅＯＣｌ）、フッ化ルテニウム（ＲｕＦ_５）、臭化タンタル（ＴａＢｒ_５）、ヨウ化錫（ＳｎＩ_４）などが挙げられる。有機シアノ化合物としては、共役結合に二つ以上のシアノ基を含む化合物が使用できる。例えば、テトラシアノエチレン、テトラシアノエチレンオキサイド、テトラシアノベンゼン、テトラシアノキノジメタン、テトラシアノアザナフタレン等を挙げられる。

また、導電性高分子を含む電極層に加えるド−パントにおいて、特にドナー性ドーパントとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、３級アミン化合物（テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム）等を使用することができる。アルカリ金属としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）などが挙げられる。アルカリ土類金属としてはカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）などが挙げられる。

また、上記アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びハロゲンなどの元素、並びに無機酸などはイオン化して導電性高分子を含む電極層より表示装置内を移動するとイオン性不純物となり得るが、本発明では導電性高分子を含む電極層に対するバリア膜として無機絶縁膜を設けているために、イオン性不純物の表示層への移動や拡散を防ぐことができる。

さらに、導電性高分子を含む電極層に含まれるイオン性不純物となり得る元素や化合物を低減（好ましくは、濃度１０００ｐｐｍ以下）してもよい。精製などによりイオン性不純物を低減した導電性高分子を含む導電性組成物を用いて作製することにより、導電性高分子を含む電極層に含まれるイオン不純物の濃度を低減（好ましくは１０００ｐｐｍ以下）することができる。

イオン性不純物は、イオン化、又は解離によってイオンとなりやすく、かつ移動しやすい不純物である。従って、陽イオンであれば、イオン化エネルギーが小さい（例えば６ｅＶ以下）元素があげられる。上記のようなイオン化エネルギーの小さい元素としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）などがある。

陰イオンであれば、ハロゲンイオンなどの無機酸に含まれる陰イオンがあげられる。例えば、酸解離係数Ｋａの負の常用対数ｐＫａ値が４以下であれば解離しやすくイオンになりやすい。なお、本明細書において、酸解離係数Ｋａの負の常用対数ｐＫａ値とは、２５℃、無限希釈溶液中における値である。上記のような陰イオンとしては、フッ素（Ｆ⁻）、塩素（Ｃｌ⁻）、臭素（Ｂｒ⁻）、ヨウ素（Ｉ⁻）、ＳＯ_４ ^２−、ＨＳＯ_４ ⁻、ＣｌＯ_４ ⁻、ＮＯ_３ ⁻などがある。

また、イオンの大きさが小さいイオン（例えば、イオンの構成する原子数が６以下）であると、可動性を有しやすく、表示素子内を移動しイオン性不純物となりえる。

また、本発明による表示素子に用いる電極層は、薄膜におけるシート抵抗が１００００Ω／□以下、波長５５０ｎｍにおける透光率が７０％以上であることが好ましい。また、含まれる導電性高分子の抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。

本明細書において、表示素子に用いられる一対の電極層は、設けられる基板によって、画素電極層と対向電極層ということがある。また、表示素子に用いられる一対の電極層のうち一方を第１の電極層、他方を第２の電極層ということがある。本発明に係る導電性高分子を含む電極層は、上記のような表示素子に用いられる一対の電極層の少なくとも一方に用いればよく、もちろん一対の電極層両方に用いてもよい。導電性高分子を含む電極層を用いた場合にその電極層と表示層との間にバリア膜として無機絶縁膜を設ける。従って、本明細書において、画素電極層、対向電極層、第１の電極層、及び第２の電極層とは、表示素子に用いられる電極層を示す。

本発明では、導電性高分子を含む電極層は、導電性高分子を含む導電性組成物を湿式法により薄膜化して作製する。導電性高分子を含む電極層には、導電性高分子の他に、有機樹脂やドーパントなどを含んでもよく、この場合、材料である導電性高分子を含む導電性組成物中に、有機樹脂やドーパントなどを混合する。本明細書において、導電性組成物とは、電極層を形成する材料であり、少なくとも導電性高分子、場合によっては有機樹脂、ドーパント等を含むものを指す。作製時には、導電性組成物を溶媒に溶解させた液状の組成物を用いて湿式法により薄膜を形成し、電極層を形成する。

上記のように導電性高分子を含む導電性組成物は溶媒に溶解させ液状の組成物として、湿式法によって薄膜を形成することができる。湿式法は、薄膜の形成材料を溶媒に溶解し、その液状の組成物を被形成領域に付着させ、溶媒を除去し固化させることによって薄膜として形成する。本明細書において、固化させるとは、流動性を失わせ一定の形状を保つ状態とすることをいう。

湿式法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレー法、キャスト法、ディップ法、液滴吐出（噴出）法（インクジェット法）、ディスペンサ法、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）などを用いることができる。なお、液状の組成物を用いる方法であれば上記に限定されず、本発明における液状の組成物を用いることができる。

湿式法は、蒸着法やスパッタリング法などの乾式法に比べ、材料がチャンバー内に飛散しないため、材料の利用効率が高い。また、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに真空チャンバーの大きさに処理基板は制限されないために、基板の大型化にも対応できるので、低コストのうえ、生産性が向上する。組成物中の溶媒を除去する程度の温度の加熱処理が必要なだけであるので、いわゆる低温プロセスである。従って、高い加熱処理では分解や変質が生じてしまう基板、材料も用いることができる。

また、流動性を有する液状の組成物を用いて形成するために、材料の混合が容易であり、例えば組成物に有機樹脂や、ドーパントを添加することによって導電性や加工性を高めることができる。また、被形成領域に対する被覆性もよい。

所望なパターンに組成物を吐出できる液滴吐出法や、組成物を所望のパターンに転写、または描写できる印刷法などは、選択的に薄膜を形成することができるので、さらに材料のロスを防ぎ有効利用することができるため、生産コストが低下する。さらに、フォトリソグラフィ工程による薄膜の形状加工が不要となるため、工程が簡略化し、生産性が向上すると言う効果がある。

本発明における導電性高分子を含む導電性組成物を用いて作製した電極層には、表示層に設けられる液晶材料などを汚染するイオン性不純物を遮断する無機絶縁膜が設けられており、表示層の劣化を防止する効果がある。従ってそのような電極層を用いて信頼性の高い表示装置を作製することができる。

さらに湿式法を用いて表示素子の電極層を作製できるため、材料の利用効率がよく、大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができるため、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。

本発明の表示装置の一形態は、一対の電極層及び表示層を含む表示素子を有し、一対の電極層のうち少なくとも一方は導電性高分子を含み、導電性高分子を含む電極層と表示層との間に無機絶縁膜を有する。

本発明の表示装置の一形態は、一対の電極層及び表示層を含む表示素子を有し、一対の電極層は導電性高分子を含み、導電性高分子を含む一対の電極層と表示層との間にそれぞれ無機絶縁膜を有する。

上記構成において、表示素子として液晶素子を用いる場合は、表示層は液晶層となり、無機絶縁膜と液晶層との間に配向膜として機能する絶縁層を有する構成としてもよい。

本明細書において、表示装置とは表示素子を有する装置のことを指し、表示装置は、基板上に表示素子を含む複数の画素やそれらの画素を駆動させる周辺駆動回路が形成された表示パネル本体のことも含む。さらに、フレキシブルプリントサーキット（ＦＰＣ）やプリント配線基盤（ＰＷＢ）が取り付けられたもの（ＩＣや抵抗素子や容量素子やインダクタやトランジスタなど）も含んでもよい。さらに、偏光板や位相差板などの光学シートを含んでいても良い。さらに、バックライト（導光板やプリズムシートや拡散シートや反射シートや光源（ＬＥＤや冷陰極管など）を含んでいても良い）を含んでいても良い。

本発明の構成は、イオン性不純物により表示層の特性劣化を招く液晶表示素子などの表示素子に対して非常に有効であり、好適に用いることができる。他にも、例えば、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子、電子インクなど、電気的作用によりコントラストが変化する表示媒体を適用することができる。なお、液晶素子を用いた表示装置としては液晶ディスプレイ、透過型液晶ディスプレイ、半透過型液晶ディスプレイ、反射型液晶ディスプレイ、電子インクを用いた表示装置としては電子ペーパーがある。

本発明における導電性高分子を含む導電性組成物を用いて作製した表示素子に用いる電極層には、表示層に設けられる液晶材料などを汚染するイオン性不純物を遮断する無機絶縁膜が設けられており、表示層の劣化を防止する効果がある。従ってそのような電極層を用いて信頼性の高い表示装置を作製することができる。

また、湿式法を用いて表示素子に用いる電極層を作製できるため、材料の利用効率がよく、大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができるため、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高性能で高信頼性な表示装置及び電子機器を低コストで生産性よく得ることができる。

以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。但し、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（実施の形態１）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。より具体的には、表示装置の構成がパッシブマトリクス型の場合に関して示す。

図１（Ａ）（Ｂ）は、本発明を適用したパッシブマトリクス型の液晶表示装置を示し、図１（Ａ）は反射型液晶表示装置であり、図１（Ｂ）は透過型液晶表示装置である。図１（Ａ）（Ｂ）において、画素電極層ともいわれる表示素子１７１３に用いる電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、無機絶縁膜１７１６、配向膜として機能する絶縁層１７１２が設けられた基板１７００と、配向膜として機能する絶縁層１７０４、対向電極層ともいわれる表示素子に用いる電極層１７０５、基板１７１０とが液晶層１７０３を挟持して対向している。図１（Ａ）において、基板１７００には、画素電極層ともいわれる表示素子１７１３に用いる電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、無機絶縁膜１７１６、配向膜として機能する絶縁層１７１２、カラーフィルタとして機能する着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃ、遮光層１７２０、絶縁層１７２１、偏光板１７１４が設けられており、基板１７１０には、配向膜として機能する絶縁層１７０４、対向電極層ともいわれる表示素子に用いる電極層１７０５が設けられている。図１（Ｂ）において、基板１７００には、画素電極層ともいわれる表示素子１７１３に用いる電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、無機絶縁膜１７１６、配向膜として機能する絶縁層１７１２、カラーフィルタとして機能する着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃ、遮光層１７２０、絶縁層１７２１、偏光板１７１４ａが設けられており、基板１７１０には、配向膜として機能する絶縁層１７０４、対向電極層ともいわれる表示素子に用いる電極層１７１５、偏光板１７１４ｂが設けられている。カラーフィルタとして機能する着色層１７０６ａ、１７０６ｂ、１７０６ｃ、遮光層１７２０、絶縁層１７２１、偏光板１７１４（１７１４ａ、１７１４ｂ）が設けられた基板１７１０とが液晶層１７０３を挟持して対向している。

図１（Ａ）は、電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃとして、導電性高分子を含む電極層を用いる例であり、該導電性高分子を含む電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ上にはバリア膜として無機絶縁膜１７１６が設けられている。無機絶縁膜１７１６を導電性高分子を含む電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃと表示層である液晶層１７０３との間に設けることによって、液晶層１７０３へのイオン性不純物の拡散を防ぐことができる。

表示素子に用いる電極層は、電極層に光を透過させて表示装置外に光を取り出す場合、該光に対して透光性を有する材料を用いる。例えば透過型液晶表示装置や両面放射型発光表示装置の場合は一対の電極層両方に透光性を有する材料を用いる。本発明に係る導電性高分子を含む電極層は可視光に対して透光性であるので、一対の電極層両方に用いることができる。また一方の電極層のみに本発明に係る導電性高分子を含む電極層を用いて、他方を他の透光性を有する導電性材料を用いてもよい。

他の透光性を有する導電性材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化ケイ素を添加したインジウム錫酸化物（ＩＴＳＯ）、酸化タングステンを含むインジウム酸化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物などを用いることができる。

反射型液晶表示装置や片面放射型発光表示装置の場合は、一対の電極層のうち光を透過させない一方に光に対して反射性を有する電極層を用いるとよい。また、表示素子の電極層に反射性を持たせないで、他の反射性を有する膜を別に設けてもよい。

反射性を有する導電性材料としては、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、タンタル（Ｔａ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、カルシウム（Ｃａ）、リチウム（Ｌｉ）またはモリブデン（Ｍｏ）から選ばれた元素、または窒化チタン、ＴｉＳｉ_ＸＮ_Ｙ、ＷＳｉ_Ｘ、窒化タングステン、ＷＳｉ_ＸＮ_Ｙ、ＮｂＮなどの前記元素を主成分とする合金材料、もしくは化合物材料を用いることができる。

上記導電性材料を用いて、スパッタリング法、蒸着法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、スピンコート法、ロールコート法、スプレー法、キャスト法、ディップ法、液滴吐出（噴出）法（インクジェット法）、ディスペンサ法、印刷法などにより電極層となる薄膜を形成することができる。

図１（Ａ）は反射型液晶表示装置であるため、電極層１７０５は反射性を有する必要がある。この場合、上記反射性を有する導電性材料を用いて形成した導電膜を用いるか、該導電膜と導電性高分子を含む電極層との積層構造を用いればよい。

また、図１（Ｂ）のように表示素子に用いられる一対の電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、及び電極層１７１５両方に導電性高分子を含む電極層を用いてもよく、それらの導電性高分子を含む電極層である電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、及び電極層１７１５と液晶層１７０３との間に無機絶縁膜１７１６、１７１７がそれぞれ設けられており、イオン性不純物の液晶層への拡散を防止している。図１（Ｂ）は透過型液晶表示装置であるため、一対の電極層１７０１ａ、１７０１ｂ、１７０１ｃ、及び電極層１７１５は透光性を有する導電性高分子を含む電極層を用い、偏光板１７１４ａ、１７１４ｂを用いる。

可動性を有するイオン性不純物は、表示装置内において移動し、電極層上に設けられる液晶材料などを劣化させ、表示不良を引き起こしてしまう。従って、このような汚染源となるイオン性不純物が多く発生すると表示装置の特性も劣化させ、信頼性の低下を招く。従って、本発明においては、無機絶縁膜によって導電性高分子を含む電極層より上記イオン性不純物が表示層へ拡散するのを遮断し、表示層の劣化を防ぐ。

無機絶縁膜は表示層と導電性高分子を含む電極層との間に設けられればよいが、より高いバリア効果を得るためには導電性高分子を含む電極層と接して設けられることが好ましい。無機絶縁膜は導電性高分子を含む電極層全面を覆うように設けられてもよいし、表示層と接する領域に選択的に設けられてもよい。

無機絶縁膜としては、透光性の窒化膜などを用いることができ、膜厚は、バリア効果が発揮できる程度の膜厚以上、表示層への電圧印加が妨げられない程度の膜厚以下とすればよく、例えば膜厚５ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましい。また、無機絶縁膜は、乾式法（スパッタリング法、蒸着法、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）、またはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）など）を用いて形成すると、緻密な膜となりバリア機能を高めることができる。

無機絶縁膜としては酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素などを用いることができ、単層でも２層、３層といった積層構造でもよい。なお本明細書中において酸化窒化珪素とは酸素の含有量が窒素の含有量より大きい物質であり、窒素を含む酸化珪素とも言える。同様に、窒化酸化珪素とは、窒素の含有量が酸素の含有量より大きい物質であり、酸素を含む窒化珪素とも言える。

また、無機絶縁膜の他の材料として、窒化アルミニウム、酸素含有量が窒素含有量よりも多い酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム、または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。

導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリン及びまたはその誘導体、ポリピロール及びまたはその誘導体、ポリチオフェン及びまたはその誘導体、これらの２種以上の共重合体などがあげられる。

共役導電性高分子の具体例としては、ポリピロ−ル、ポリ（３−メチルピロ−ル）、ポリ（３−ブチルピロ−ル）、ポリ（３−オクチルピロ−ル）、ポリ（３−デシルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジメチルピロ−ル）、ポリ（３，４−ジブチルピロ−ル）、ポリ（３−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−ヒドロキシピロ−ル）、ポリ（３−メトキシピロ−ル）、ポリ（３−エトキシピロ−ル）、ポリ（３−オクトキシピロ−ル）、ポリ（３−カルボキシルピロ−ル）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルピロ−ル）、ポリ（Ｎ−メチルピロール）、ポリチオフェン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ（３−ブチルチオフェン）、ポリ（３−オクチルチオフェン）、ポリ（３−デシルチオフェン）、ポリ（３−ドデシルチオフェン）、ポリ（３−メトキシチオフェン）、ポリ（３−エトキシチオフェン）、ポリ（３−オクトキシチオフェン）、ポリ（３−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３−メチル−４−カルボキシルチオフェン）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）、ポリアニリン、ポリ（２−メチルアニリン）、ポリ（２−オクチルアニリン）、ポリ（２−イソブチルアニリン）、ポリ（３−イソブチルアニリン）、ポリ（２−アニリンスルホン酸）、ポリ（３−アニリンスルホン酸）等が挙げられる。

導電性高分子を含む電極層には、有機樹脂やドーパントを含ませてもよい。有機樹脂を加えることで膜の形状や膜強度等の膜特性を調整し、形状の良好な膜とする効果があり、一方ドーパントを加えることで電気伝導度を調整し導電性を向上させる効果を得ることができる。

導電性高分子を含む電極層に加える有機樹脂としては、導電性高分子と相溶または混合分散可能であれば熱硬化性樹脂であってもよく、熱可塑性樹脂であってもよく、光硬化性樹脂であってもよい。例えば、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル系樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド系樹脂、ポリアミド６、ポリアミド６，６、ポリアミド１２、ポリアミド１１等のポリアミド樹脂、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマ−、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ポリビニルアルコ−ル、ポリビニルエ−テル、ポリビニルブチラ−ル、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル等のビニル樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、アラミド樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリウレア系樹脂、メラミン樹脂、フェノ−ル系樹脂、ポリエ−テル、アクリル系樹脂及びこれらの共重合体等が挙げられる。

導電性高分子を含む電極層に加えるド−パントにおいて、特にアクセプタ性ド−パントとしては、ハロゲン類、ルイス酸、無機酸、有機酸、遷移金属ハロゲン化物、有機シアノ化合物、非イオン性界面活性剤等を使用することができる。

ハロゲン類としてはヨウ素（Ｉ_２）、臭素（Ｂｒ_２）、塩素（Ｃｌ_２）、塩化ヨウ素（ＩＣｌ）、三塩化ヨウ素（ＩＣｌ_３）、臭化ヨウ素（ＩＢｒ）、フッ化ヨウ素（ＩＦ）等が挙げられる。ルイス酸としては五フッ化燐、五フッ化ヒ素、五フッ化アンチモン、三フッ化硼素、三塩化硼素、三臭化硼素等が挙げられる。有機酸としては、有機カルボン酸、有機スルホン酸、フェノール等が挙げられる。有機カルボン酸としては、酢酸、安息香酸、フタル酸などが挙げられ、有機スルホン酸としては、ｐ−トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、アルキルナフタレンスルホン酸、アントラキノンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸などが挙げられる。遷移金属ハロゲン化物としては、塩化鉄（ＦｅＣｌ_３）、塩化モリブデン（ＭｏＣｌ_５）、塩化タングステン（ＷＣｌ_５）、塩化錫（ＳｎＣｌ_４）、フッ化モリブデン（ＭｏＦ_５）、塩化オキソ鉄（ＦｅＯＣｌ）、フッ化ルテニウム（ＲｕＦ_５）、臭化タンタル（ＴａＢｒ_５）、ヨウ化錫（ＳｎＩ_４）などが挙げられる。有機シアノ化合物としては、共役結合に二つ以上のシアノ基を含む化合物が使用できる。例えば、テトラシアノエチレン、テトラシアノエチレンオキサイド、テトラシアノベンゼン、テトラシアノキノジメタン、テトラシアノアザナフタレン等を挙げられる。

また、導電性高分子を含む電極層に加えるド−パントにおいて、特にドナー性ドーパントとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、３級アミン化合物（テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム）等を使用することができる。アルカリ金属としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）などが挙げられる。アルカリ土類金属としてはカルシウム（Ｃａ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）などが挙げられる。

また、上記アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びハロゲンなどの元素、並びに無機酸などはイオン化して導電性高分子を含む電極層より表示装置内を移動するとイオン性不純物となり得るが、本発明では導電性高分子を含む電極層に対するバリア膜として無機絶縁膜を設けているために、イオン性不純物の表示層への移動や拡散を防ぐことができる。

さらに、導電性高分子を含む電極層に含まれるイオン性不純物となり得る元素や化合物を低減（好ましくは、濃度１０００ｐｐｍ以下）してもよい。精製などによりイオン性不純物を低減した導電性高分子を含む導電性組成物を用いて作製することにより、導電性高分子を含む電極層に含まれるイオン不純物の濃度を低減（好ましくは１０００ｐｐｍ以下）することができる。

イオン性不純物は、イオン化、又は解離によってイオンとなりやすく、かつ移動しやすい不純物である。従って、陽イオンであれば、イオン化エネルギーが小さい（例えば６ｅＶ以下）元素があげられる。上記のようなイオン化エネルギーの小さい元素としては、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、セシウム（Ｃｓ）、ルビジウム（Ｒｂ）、ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）などがある。

陰イオンであれば、ハロゲンイオンなどの無機酸に含まれる陰イオンがあげられる。例えば、酸解離係数Ｋａの負の常用対数ｐＫａ値が４以下であれば解離しやすくイオンになりやすい。なお、本明細書において、酸解離係数Ｋａの負の常用対数ｐＫａ値とは、２５℃、無限希釈溶液中における値である。上記のような陰イオンとしては、フッ素（Ｆ⁻）、塩素（Ｃｌ⁻）、臭素（Ｂｒ⁻）、ヨウ素（Ｉ⁻）、ＳＯ_４ ^２−、ＨＳＯ_４ ⁻、ＣｌＯ_４ ⁻、ＮＯ_３ ⁻などがある。

また、イオンの大きさが小さいイオン（例えば、イオンの構成する原子数が６以下）であると、可動性を有しやすく、表示素子内において移動しイオン性不純物となりえる。

また、本発明による表示素子に用いる電極層は、薄膜におけるシート抵抗が１００００Ω／□以下、波長５５０ｎｍにおける透光率が７０％以上であることが好ましい。また、含まれる導電性高分子の抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。

本実施の形態では、導電性高分子を含む電極層は、導電性高分子を含む導電性組成物を湿式法により薄膜化して作製する。導電性高分子を含む電極層には、導電性高分子の他に、有機樹脂やドーパントなどを含んでもよく、この場合、材料である導電性高分子を含む導電性組成物中に、有機樹脂やドーパントなどを混合する。本明細書において、導電性組成物とは、電極層を形成する材料であり、少なくとも導電性高分子、場合によっては有機樹脂、ドーパント等を含むものを指す。作製時には、導電性組成物を溶媒に溶解させた液状の組成物を用いて湿式法により薄膜を形成し、電極層を形成する。

また、本実施の形態の表示素子に用いる電極層を形成するために用いる導電性組成物よりイオン性不純物を精製法により精製し、得られる導電性高分子を含む電極層よりイオン性不純物を低減してもよい。精製法としては、様々な精製法を用いることができ、導電性組成物中に含まれる導電性高分子や有機樹脂などの材料の性質によって適宜選択すればよい。例えば、精製法として、再沈殿法、塩析法、カラムクロマトグラフィー法（カラム法ともいう）などを用いることができる。特にカラムクロマトグラフィー法は好ましく、カラムクロマトグラフィー法は、筒状の容器に充填材をつめ、そこに溶媒に溶かした反応混合物を流し、化合物によって充填材との親和性や分子の大きさが異なることを利用して不純物の分離を行うことができる。カラムクロマトグラフィー法として、イオン交換クロマトグラフィー法、シリカゲルカラムクロマトグラフィー法、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ：Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）法や、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ：Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ）法などを用いることができる。イオン交換クロマトグラフィー法では、イオン交換樹脂を固定相として用い、イオンに電離する物質をイオン交換体に対する静電的な吸着力の差を利用して相互に分離させる。

上記のように導電性高分子を含む導電性組成物は溶媒に溶解させ液状の組成物として、湿式法によって薄膜を形成することができる。溶媒の乾燥は、熱処理を行ってもよいし、減圧下で行ってもよい。また、有機樹脂が熱硬化性の場合は、さらに加熱処理を行い、光硬化性の場合は、光照射処理を行えばよい。

湿式法としては、スピンコート法、ロールコート法、スプレー法、キャスト法、ディップ法、液滴吐出（噴出）法（インクジェット法）、ディスペンサ法、各種印刷法（スクリーン（孔版）印刷、オフセット（平版）印刷、凸版印刷やグラビア（凹版）印刷など所望なパターンで形成される方法）などを用いることができる。また、インプリント技術、ｎｍレベルの立体構造物を転写技術で形成できるナノインプリント技術を用いることもができる。インプリント、ナノインプリントは、フォトリソグラフィ工程を用いずに微細な立体構造物を形成できる技術である。なお、液状の組成物を用いる方法であれば上記に限定されず、本実施の形態における液状の組成物を用いることができる。

導電性組成物を、水または有機溶剤（アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、炭化水素系溶剤、芳香族系溶剤など）に溶解させて、液状の組成物とすることができる。

導電性組成物を溶解する溶媒としては、特に限定することはなく、上記した導電性高分子及び有機樹脂などの高分子樹脂化合物を溶解するものを用いればよく、例えば、水、メタノール、エタノール、エチレングリコール、プロピレンカーボネート、Ｎ‐メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、シクロヘキサノン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエンなどの単独もしくは混合溶剤に溶解すればよい。

湿式法は、蒸着法やスパッタリング法などの乾式法に比べ、材料がチャンバー内に飛散しないため、材料の利用効率が高い。また、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに真空チャンバーの大きさに処理基板は制限されないために、基板の大型化にも対応できるので、低コストのうえ、生産性が向上する。組成物中の溶媒を除去する程度の温度の加熱処理が必要なだけであるので、いわゆる低温プロセスである。従って、高い加熱処理では分解や変質が生じてしまう基板、材料も用いることができる。

また、流動性を有する液状の組成物を用いて形成するために、材料の混合が容易であり、例えば組成物に有機樹脂や、ドーパントを添加することによって導電性や加工性を高めることができる。また、被形成領域に対する被覆性もよい。

所望なパターンに組成物を吐出できる液滴吐出法や、組成物を所望のパターンに転写、または描写できる印刷法などは、選択的に薄膜を形成することができるので、さらに材料のロスを防ぎ有効利用することができるため、生産コストが低下する。さらに、フォトリソグラフィ工程による薄膜の形状加工が不要となるため、工程が簡略化し、生産性が向上すると言う効果がある。

本実施の形態における導電性高分子を含む導電性組成物を用いて作製した電極層には、表示層に設けられる液晶材料などを汚染するイオン性不純物を遮断する無機絶縁膜が設けられており、表示層の劣化を防止する効果がある。従ってそのような電極層及び無機絶縁膜を用いて性能も信頼性も高い表示装置を作製することができる。

さらに湿式法を用いて表示素子の電極層を作製できるため、材料の利用効率がよく、大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができるため、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いることにより、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。

湿式法の例として、液滴吐出手段を図３を用いて説明する。液滴吐出手段とは、組成物の吐出口を有するノズルや、１つ又は複数のノズルを具備したヘッド等の液滴を吐出する手段を有するものの総称とする。

液滴吐出法に用いる液滴吐出装置の一態様を図３に示す。液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２は制御手段１４０７に接続され、それをコンピュータ１４１０で制御することにより予めプログラミングされたパターンに描画することができる。描画する位置は、例えば、撮像手段１４０４、画像処理手段１４０９、コンピュータ１４１０を用いて基板１４００上に形成されたマーカー１４１１を認識し、基準点を確定して決定すればよい。或いは、基板１４００の縁を基準にして基準点を確定させても良い。

撮像手段１４０４としては、電荷結合素子（ＣＣＤ）や相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）を利用したイメージセンサなどを用いることができる。勿論、基板１４００上に形成されるべきパターンの情報は記憶媒体１４０８に格納されたものであり、この情報を基にして制御手段１４０７に制御信号を送り、液滴吐出手段１４０３の個々のヘッド１４０５、ヘッド１４１２を個別に制御することができる。吐出する材料は、材料供給源１４１３、材料供給源１４１４より配管を通してヘッド１４０５、ヘッド１４１２にそれぞれ供給される。

ヘッド１４０５内部は、点線１４０６が示すように液状の材料を充填する空間と、吐出口であるノズルを有する構造となっている。図示しないが、ヘッド１４１２もヘッド１４０５と同様な内部構造を有する。ヘッド１４０５とヘッド１４１２のノズルを異なるサイズで設けると、異なる材料を異なる幅で同時に描画することができる。一つのヘッドで、複数種の材料などをそれぞれ吐出し、描画することができ、広領域に描画する場合は、スループットを向上させるため複数のノズルより同材料を同時に吐出し、描画することができる。被処理物として、特に大型基板を用いる場合、ヘッド１４０５、ヘッド１４１２と被処理物を有するステージとを、矢印の方向に相対的に走査し、描画する領域を自由に設定し、例えば同じパターンを一枚の基板に複数描画することもできる。

また、組成物を吐出する工程は、減圧下で行ってもよい。吐出時に基板を加熱しておいてもよい。組成物を吐出後、乾燥と焼成の一方又は両方の工程を行う。乾燥と焼成の工程は、両工程とも加熱処理の工程であるが、例えば、乾燥は８０〜１００度（℃）で３分間、焼成は２００〜５５０度（℃）で１５分間〜６０分間で行うもので、その目的、温度と時間が異なるものである。乾燥の工程、焼成の工程は、常圧下又は減圧下で、レーザ光の照射や瞬間熱アニール、加熱炉などにより行う。なお、この加熱処理を行うタイミング、加熱処理の回数は特に限定されない。乾燥と焼成の工程を良好に行うための温度及び時間などの条件は、基板の材質及び組成物の性質に依存する。

基板１７００、１７１０としては、ガラス基板や石英基板等を用いることができる。また可撓性基板を用いてもよい。可撓性基板とは、折り曲げることができる（フレキシブル）基板のことであり、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン等からなる、プラスチック基板の他、高温では可塑化されてプラスチックと同じような成型加工ができ、常温ではゴムのような弾性体の性質を示す高分子材料エラストマー等が挙げられる。また、フィルム（ポリプロピレン、ポリエステル、ビニル、ポリフッ化ビニル、塩化ビニルなどからなる）、無機蒸着フィルムを用いることもできる。

本発明の構成は、イオン性不純物により表示層の特性劣化を招く液晶素子などの表示素子に対して非常に有効であり、好適に用いることができる。しかしそれに限定されず他にも、例えば、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子（無機化合物、又は無機化合物及び有機化合物を含む電界発光層を表示層とする）、電子インク（電子ペーパー）など、電気的作用によりコントラストが変化する表示媒体を適用することができる。

本実施の形態における導電性高分子を含む導電性組成物を用いて作製した表示素子に用いる電極層には、表示層に設けられる液晶材料などを汚染するイオン性不純物を遮断する無機絶縁膜が設けられており、表示層の劣化を防止する効果がある。従ってそのような電極層及び無機絶縁膜を用いて性能も信頼性も高い表示装置を作製することができる。

また、湿式法を用いて表示素子に用いる電極層を作製できるため、材料の利用効率がよく、大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができるため、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いた本実施の形態により、高信頼性の表示装置および電子機器も低コストで生産性よく得ることができる。

（実施の形態２）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。本実施の形態では、上記実施の形態１とは異なる構成を有する表示装置について説明する。具体的には、表示装置の構成がアクティブマトリクス型の場合に関して示す。

図２は、本発明を適用したアクティブマトリクス型の液晶表示装置を示す。図２において、マルチゲート構造のトランジスタ５５１、表示素子に用いる電極層５６０、無機絶縁膜５５７ａ、配向膜として機能する絶縁層５６１、偏光子（偏光板ともいう）５５６ａが設けられた基板５５０と、配向膜として機能する絶縁層５６３、表示素子に用いる電極層５６４、無機絶縁膜５５７ｂ、カラーフィルタとして機能する着色層５６５、遮光層５７０、絶縁層５７１、スペーサ５７２、偏光子（偏光板ともいう）５５６ｂが設けられた基板５６８とが液晶層５６２を挟持して対向している。

図２は透過型液晶表示装置であり、透光性の導電性高分子を含む電極層を電極層５６０、電極層５６４に用いている。電極層５６０には配向膜として機能する絶縁層５６１との間に、電極層５６４には配向膜として機能する絶縁層５６３との間にそれぞれ無機絶縁膜５５７ａ、無機絶縁膜５５７ｂが設けられており、無機絶縁膜５５７ａ、無機絶縁膜５５７ｂは電極層５６０、電極層５６４よりイオン性不純物が拡散するのを防止するバリア膜として機能する。

トランジスタ５５１はマルチゲート型のチャネルエッチ型逆スタガトランジスタの例を示す。図２において、トランジスタ５５１は、ゲート電極層５５２ａ、５５２ｂ、ゲート絶縁層５５８、半導体層５５４、一導電型を有する半導体層５５３ａ、５５３ｂ、５５３ｃ、ソース電極層又はドレイン電極層である配線層５５５ａ、５５５ｂ、５５５ｃを含む。

また、図２の表示装置では、基板５６８の外側（視認側）に偏光子５５６ｂを設け、内側に着色層５６５、表示素子に用いる電極層５６４という順に設ける例を示すが、偏光子５５６ｂは基板５６８の内側に設けてもよい。また、偏光子と着色層の積層構造も図２に限定されず、偏光子及び着色層の材料や作製工程条件によって適宜設定すればよい。

図５は、本発明を適用した表示装置の例としてアクティブマトリクス型の電子ペーパーを示す。図５ではアクティブマトリクス型を示すが、本発明はパッシブマトリクス型の電子ペーパーにも適用することができる。

図５の電子ペーパーは、ツイストボール表示方式を用いた表示装置の例である。ツイストボール表示方式とは、白と黒に塗り分けられた球形粒子を表示素子に用いる電極層である第１の電極層及び第２の電極層の間に配置し、第１の電極層及び第２の電極層に電位差を生じさせて球形粒子の向きを制御することにより、表示を行う方法である。

トランジスタ５８１は逆コプラナ型の薄膜トランジスタであり、ゲート電極層５８２、ゲート絶縁層５８４、配線層５８５ａ、配線層５８５ｂ、半導体層５８６を含む。また配線層５８５ｂと第１の電極層５８７ａとは絶縁層５９８に形成する開口で接しており電気的に接続している。第１の電極層５８７ａ、５８７ｂと第２の電極層５８８との間には黒色領域５９０ａ及び白色領域５９０ｂを有し、周りに液体で満たされているキャビティ５９４を含む球形粒子５８９が設けられており、球形粒子５８９の周囲は樹脂等の充填材５９５で充填されている（図５参照。）。

図５では、透光性の導電性高分子を含む電極層を第１の電極層５８７ａ、５８７ｂに用いている。第１の電極層５８７ａ、５８７ｂ上に無機絶縁膜５９９が設けられており、無機絶縁膜５９９は第１の電極層５８７ａ、５８７ｂよりイオン性不純物が拡散するのを防止するバリア膜として機能する。

また、ツイストボールの代わりに、電気泳動素子を用いることも可能である。透明な液体と、正に帯電した白い微粒子と負に帯電した黒い微粒子とを封入した直径１０μｍ〜２００μｍ程度のマイクロカプセルを用いる。第１の電極層と第２の電極層との間に設けられるマイクロカプセルは、第１の電極層と第２の電極層によって、電場が与えられると、白い微粒子と、黒い微粒子が逆の方向に移動し、白または黒を表示することができる。この原理を応用した表示素子が電気泳動表示素子であり、一般的に電子ペーパーとよばれている。電気泳動表示素子は、液晶表示素子に比べて反射率が高いため、補助ライトは不要であり、また消費電力が小さく、薄暗い場所でも表示部を認識することが可能である。また、表示部に電源が供給されない場合であっても、一度表示した像を保持することが可能であるため、電波発信源から表示機能付き半導体装置（単に表示装置、又は表示装置を具備する半導体装置ともいう）を遠ざけた場合であっても、表示された像を保存しておくことが可能となる。

本発明を用いた本実施の形態の導電性高分子を含む電極層及びバリア膜として機能する無機絶縁膜は、実施の形態１と同様な材料、工程で作製すればよく、実施の形態１を適用することができる。

可動性を有するイオン性不純物は、表示装置内において移動し、電極層上に設けられる液晶材料などを劣化させ、表示不良を引き起こしてしまう。従って、このような汚染源となるイオン性不純物が多く発生すると表示装置の特性も劣化させ、信頼性の低下を招く。従って、本発明においては、無機絶縁膜によって導電性高分子を含む電極層より上記イオン性不純物が表示層へ拡散するのを遮断し、表示層の劣化を防ぐ。

無機絶縁膜は表示層と導電性高分子を含む電極層との間に設けられればよいが、より高いバリア効果を得るためには導電性高分子を含む電極層と接して設けられることが好ましい。無機絶縁膜は導電性高分子を含む電極層全面を覆うように設けられてもよいし、表示層と接する領域に選択的に設けられてもよい。

無機絶縁膜としては、透光性の窒化膜などを用いることができ、膜厚は、バリア効果が発揮できる程度の膜厚以上、表示層への電圧印加が妨げられない程度の膜厚以下とすればよく、例えば膜厚５ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましい。また、無機絶縁膜は、乾式法（スパッタリング法、蒸着法、ＰＶＤ法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、減圧ＣＶＤ法（ＬＰＣＶＤ法）、またはプラズマＣＶＤ法等のＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）など）を用いて形成すると、緻密な膜となりバリア機能を高めることができる。

無機絶縁膜としては酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素などを用いることができ、単層でも２層、３層といった積層構造でもよい。なお本明細書中において酸化窒化珪素とは酸素の含有量が窒素の含有量より大きい物質であり、窒素を含む酸化珪素とも言える。同様に、窒化酸化珪素とは、窒素の含有量が酸素の含有量より大きい物質であり、酸素を含む窒化珪素とも言える。

また、無機絶縁膜の他の材料として、窒化アルミニウム、酸素含有量が窒素含有量よりも多い酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウム、または酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、窒素含有炭素、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。

導電性高分子としては、いわゆるπ電子共役系導電性高分子が用いることができる。例えば、ポリアニリン及びまたはその誘導体、ポリピロール及びまたはその誘導体、ポリチオフェン及びまたはその誘導体、これらの２種以上の共重合体などがあげられる。

導電性高分子を含む電極層には、有機樹脂やドーパントを含ませてもよい。有機樹脂を加えることで膜の形状や膜強度等の膜特性を調整し、形状の良好な膜とする効果があり、一方ドーパントを加えることで電気伝導度を調整し導電性を向上させる効果を得ることができる。

導電性高分子を含む電極層に加えるド−パントにおいて、特にアクセプタ性ド−パントとしては、ハロゲン類、ルイス酸、無機酸、有機酸、遷移金属ハロゲン化物、有機シアノ化合物、非イオン性界面活性剤等を使用することができる。

また、上記アルカリ金属、アルカリ土類金属、及びハロゲンなどの元素、並びに無機酸などはイオン化して導電性高分子を含む電極層より表示装置内を移動するとイオン性不純物となり得るが、本発明では導電性高分子を含む電極層に対するバリア膜として無機絶縁膜を設けているために、イオン性不純物の表示層への移動や拡散を防ぐことができる。

さらに、導電性高分子を含む電極層に含まれるイオン性不純物となり得る元素や化合物を低減（好ましくは、濃度１０００ｐｐｍ以下）してもよい。精製などによりイオン性不純物を低減した導電性高分子を含む導電性組成物を用いて作製することにより、導電性高分子を含む電極層に含まれるイオン不純物の濃度を低減（好ましくは１０００ｐｐｍ以下）することができる。

また、本発明による表示素子に用いる電極層は、薄膜におけるシート抵抗が１００００Ω／□以下、波長５５０ｎｍにおける透光率が７０％以上であることが好ましい。また、含まれる導電性高分子の抵抗率が０．１Ω・ｃｍ以下であることが好ましい。

上記のように導電性高分子を含む導電性組成物は溶媒に溶解させ液状の組成物として、湿式法によって薄膜を形成することができる。溶媒の乾燥は、熱処理を行ってもよいし、減圧下で行ってもよい。また、有機樹脂が熱硬化性の場合は、さらに加熱処理を行い、光硬化性の場合は、光照射処理を行えばよい。

導電性組成物を、水または有機溶剤（アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、炭化水素系溶剤、芳香族系溶剤など）に溶解させて、液状の組成物とすることができる。導電性組成物を溶解する溶媒としては、特に限定することはなく、上記した導電性高分子及び有機樹脂などの高分子樹脂化合物を溶解するものを用いればよい。

湿式法は、蒸着法やスパッタリング法などの乾式法に比べ、材料がチャンバー内に飛散しないため、材料の利用効率が高い。また、大気圧下で行うことができるため、真空装置などにかかる設備を軽減することができる。さらに真空チャンバーの大きさに処理基板は制限されないために、基板の大型化にも対応できるので、低コストのうえ、生産性が向上する。組成物中の溶媒を除去する程度の温度の加熱処理が必要なだけであるので、いわゆる低温プロセスである。従って、高い加熱処理では分解や変質が生じてしまう基板、材料も用いることができる。

所望なパターンに組成物を吐出できる液滴吐出法や、組成物を所望のパターンに転写、または描写できる印刷法などは、選択的に薄膜を形成することができるので、さらに材料のロスを防ぎ有効利用することができるため、生産コストが低下する。さらに、フォトリソグラフィ工程による薄膜の形状加工が不要となるため、工程が簡略化し、生産性が向上すると言う効果がある。

半導体層を形成する材料は、シランやゲルマンに代表される半導体材料ガスを用いて気相成長法やスパッタリング法で作製される非晶質半導体（以下「アモルファス半導体：ＡＳ」ともいう。）、該非晶質半導体を光エネルギーや熱エネルギーを利用して結晶化させた多結晶半導体、或いはセミアモルファス（微結晶若しくはマイクロクリスタルとも呼ばれる。以下「ＳＡＳ」ともいう。）半導体などを用いることができる。また、有機半導体材料を用いてもよい。

非晶質半導体としては、代表的には水素化アモルファスシリコン、結晶性半導体としては代表的にはポリシリコンなどがあげられる。ポリシリコン（多結晶シリコン）には、８００℃以上のプロセス温度を経て形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂高温ポリシリコンや、６００℃以下のプロセス温度で形成されるポリシリコンを主材料として用いた所謂低温ポリシリコン、また結晶化を促進する元素などを用いてアモルファスシリコンを結晶化させたポリシリコンなどを含んでいる。もちろん、前述したように、セミアモルファス半導体又は半導体膜の一部に結晶相を含む半導体を用いることもできる。また、半導体層として単結晶半導体を用いてもよく、単結晶基板や絶縁表面を有する基板上に単結晶半導体層を設けたＳＯＩ基板を用いても良い。

半導体層に、結晶性半導体膜を用いる場合、その結晶性半導体膜の作製方法は、種々の方法（レーザ結晶化法、熱結晶化法、またはニッケルなどの結晶化を助長する元素を用いた熱結晶化法等）を用いれば良い。

半導体層に対して、薄膜トランジスタのしきい値電圧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。

ゲート絶縁層はプラズマＣＶＤ法またはスパッタリング法などを用いて形成する。ゲート絶縁層としては、窒化珪素、酸化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素に代表される珪素の酸化物材料又は窒化物材料等の材料で形成すればよく、積層でも単層でもよい。

ゲート電極層、ソース電極層又はドレイン電極層、配線層は、スパッタリング法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、蒸着法等により導電膜を成膜した後、所望の形状にエッチングして形成することができる。また、液滴吐出法、印刷法、ディスペンサ法、電解メッキ法等により、所定の場所に選択的に導電層を形成することができる。更にはリフロー法、ダマシン法を用いても良い。ソース電極層又はドレイン電極層の材料は金属などの導電性材料を用いることができ、具体的にはＡｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｗ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｎｄ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａ、Ｓｉ、Ｇｅなどの材料、又は上記材料の合金、若しくはその窒化物を用いて形成する。また、これらの積層構造としても良い。

絶縁層５７１、５９８としては、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸窒化アルミニウムその他の無機絶縁性材料、又はアクリル酸、メタクリル酸及びこれらの誘導体、又はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）、芳香族ポリアミド、ポリベンゾイミダゾール（ｐｏｌｙｂｅｎｚｉｍｉｄａｚｏｌｅ）などの耐熱性高分子、又はシロキサン樹脂を用いてもよい。また、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどのビニル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノボラック樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂材料を用いる。また、ベンゾシクロブテン、フッ化アリーレンエーテル、ポリイミドなどの有機材料、水溶性ホモポリマーと水溶性共重合体を含む組成物材料等を用いてもよい。作製法としては、プラズマＣＶＤ法や熱ＣＶＤ法などの気相成長法やスパッタリング法を用いることができる。また、液滴吐出法や、印刷法（スクリーン印刷やオフセット印刷などパターンが形成される方法）を用いることもできる。塗布法で得られる膜やＳＯＧ膜なども用いることができる。

本実施の形態に限定されず、薄膜トランジスタは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でも、二つ形成されるダブ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。また、周辺駆動回路領域の薄膜トランジスタも、シングルゲート構造、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。

なお、本実施の形態で示した薄膜トランジスタ、及びその作製方法に限らず、トップゲート型（例えば順スタガ型、コプラナ型）、ボトムゲート型（例えば、逆コプラナ型）、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つのゲート電極層を有する、デュアルゲート型やその他の構造も適用できる。

本実施の形態における導電性高分子を含む導電性組成物を用いて作製した表示素子に用いる電極層には、表示層に設けられる液晶材料などを汚染するイオン性不純物を遮断する無機絶縁膜が設けられており、表示層の劣化を防止する効果がある。従ってそのような電極層及び無機絶縁膜を用いて性能も信頼性も高い表示装置を作製することができる。

また、湿式法を用いて表示素子に用いる電極層を作製できるため、材料の利用効率がよく、大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができるため、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いた本実施の形態により、高性能で高信頼性な表示装置および電子機器を低コストで生産性よく得ることができる。

本実施の形態は、上記の実施の形態１と自由に組み合わせることができる。

（実施の形態３）
本実施の形態では、より高画質及び高信頼性を付与され、かつ低コストで生産性よく作製することのできることを目的とした表示装置の一例について説明する。詳しくは表示素子に液晶表示素子を用いる液晶表示装置について説明する。

図４（Ａ）は、本発明の一形態である液晶表示装置の上面図であり、図４（Ｂ）は図４（Ａ）線Ｃ−Ｄにおける断面図である。

図４（Ａ）で示すように、画素領域６０６、走査線駆動回路である駆動回路領域６０８ａ、走査線駆動領域である駆動回路領域６０８ｂが、シール材６９２によって、基板６００と対向基板６９５との間に封止され、基板６００上にドライバＩＣによって形成された信号線駆動回路である駆動回路領域６０７が設けられている。画素領域６０６にはトランジスタ６２２及び容量素子６２３が設けられ、駆動回路領域６０８ｂにはトランジスタ６２０及びトランジスタ６２１を有する駆動回路が設けられている。基板６００には、上記実施の形態と同様の絶縁基板を適用することができる。また一般的に合成樹脂からなる基板は、他の基板と比較して耐熱温度が低いことが懸念されるが、耐熱性の高い基板を用いた作製工程の後、転置することによっても採用することが可能となる。

画素領域６０６には、下地膜６０４ａ、下地膜６０４ｂを介してスイッチング素子となるトランジスタ６２２が設けられている。本実施の形態では、トランジスタ６２２にマルチゲート型薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用い、ソース領域及びドレイン領域として機能する不純物領域を有する半導体層、ゲート絶縁層、２層の積層構造であるゲート電極層、ソース電極層及びドレイン電極層を有し、ソース電極層又はドレイン電極層は、半導体層の不純物領域と画素電極層ともいわれる表示素子に用いる電極層６３０に接して電気的に接続している。

半導体層中の不純物領域は、その濃度を制御することにより高濃度不純物領域及び低濃度不純物領域とすることができる。このように低濃度不純物領域を有する薄膜トランジスタを、ＬＤＤ（Ｌｉｇｈｔｌｙ ｄｏｐｅｄ ｄｒａｉｎ）構造と呼ぶ。また低濃度不純物領域は、ゲート電極と重なるように形成することができ、このような薄膜トランジスタを、ＧＯＬＤ（Ｇａｔｅ Ｏｖｅｒｌａｐｐｅｄ ＬＤＤ）構造と呼ぶ。また薄膜トランジスタの極性は、不純物領域にリン（Ｐ）等を用いることによりｎ型とする。ｐ型とする場合は、ボロン（Ｂ）等を添加すればよい。その後、ゲート電極等を覆う絶縁膜６１１及び絶縁膜６１２を形成する。絶縁膜６１１（及び絶縁膜６１２）に混入された水素元素により、結晶性半導体膜のダングリングボンドを終端することができる。

さらに平坦性を高めるため、層間絶縁膜として絶縁膜６１５、絶縁膜６１６を形成してもよい。絶縁膜６１５、絶縁膜６１６には、有機材料、又は無機材料、若しくはそれらの積層構造を用いることができる。例えば酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、窒化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、窒素含有量が酸素含有量よりも多い窒化酸化アルミニウムまたは酸化アルミニウム、ダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、ポリシラザン、窒素含有炭素（ＣＮ）、ＰＳＧ（リンガラス）、ＢＰＳＧ（リンボロンガラス）、アルミナ、その他の無機絶縁性材料を含む物質から選ばれた材料で形成することができる。また、有機絶縁性材料を用いてもよく、有機材料としては、感光性、非感光性どちらでも良く、ポリイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジスト又はベンゾシクロブテン、シロキサン樹脂などを用いることができる。なお、シロキサン樹脂とは、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を含む樹脂に相当する。シロキサンは、シリコン（Ｓｉ）と酸素（Ｏ）との結合で骨格構造が構成される。置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）が用いられる。置換基として、フルオロ基を用いてもよい。または置換基として、少なくとも水素を含む有機基と、フルオロ基とを用いてもよい。
る。

また結晶性半導体膜を用いることにより、画素領域と駆動回路領域を同一基板上に一体形成することができる。その場合、画素領域のトランジスタと、駆動回路領域６０８ｂのトランジスタとは同時に形成される。駆動回路領域６０８ｂに用いるトランジスタは、ＣＭＯＳ回路を構成する。ＣＭＯＳ回路を構成する薄膜トランジスタは、ＧＯＬＤ構造であるが、トランジスタ６２２のようなＬＤＤ構造を用いることもできる。

次に、表示素子に用いる電極層６３０及び絶縁膜６１６を覆うようにバリア膜として機能する無機絶縁膜６１７ａを形成し、無機絶縁膜６１７ａ上に、印刷法や液滴吐出法により、配向膜と呼ばれる絶縁層６３１を形成する。なお、絶縁層６３１は、スクリーン印刷法やオフセット印刷法を用いれば、選択的に形成することができる。その後、ラビング処理を行う。このラビング処理は液晶のモード、例えばＶＡモードのときには処理を行わないときがある。配向膜として機能する絶縁層６３３も絶縁層６３１と同様である。続いて、シール材６９２を液滴吐出法により画素を形成した周辺の領域に形成する。

その後、配向膜として機能する絶縁層６３３、無機絶縁膜６１７ｂ、対向電極層ともいわれる表示素子に用いる電極層６３４、カラーフィルタとして機能する着色層６３５、及び偏光子（偏光板ともいう）６４１ｂが設けられた対向基板６９５と、ＴＦＴ基板である基板６００とをスペーサ６３７を介して貼り合わせ、その空隙に液晶層６３２を設ける。本実施の形態の液晶表示装置は透過型であるため、基板６００の素子を有する面と反対側にも偏光子（偏光板）６４１ａを設ける。偏光子と着色層の積層構造も図４に限定されず、偏光子及び着色層の材料や作製工程条件によって適宜設定すればよい。偏光子は、接着層によって基板に設けることができる。シール材にはフィラーが混入されていても良く、さらに対向基板６９５には、遮蔽膜（ブラックマトリクス）などが形成されていても良い。なお、カラーフィルタ等は、液晶表示装置をフルカラー表示とする場合、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を呈する材料から形成すればよく、モノカラー表示とする場合、着色層を無くす、もしくは少なくとも一つの色を呈する材料から形成すればよい。また、表示装置の視認側、反射防止機能を有する反射防止膜を設けてもよい。

なお、バックライトにＲＧＢの発光ダイオード（ＬＥＤ）等を配置し、時分割によりカラー表示する継時加法混色法（フィールドシーケンシャル法）を採用するときには、カラーフィルタを設けない場合がある。ブラックマトリクスは、トランジスタやＣＭＯＳ回路の配線による外光の反射を低減するため、トランジスタやＣＭＯＳ回路と重なるように設けるとよい。なお、ブラックマトリクスは、容量素子に重なるように形成してもよい。容量素子を構成する金属膜による反射を防止することができるからである。

液晶層を形成する方法として、ディスペンサ式（滴下式）や、素子を有する基板６００と対向基板６９５とを貼り合わせてから毛細管現象を用いて液晶を注入する注入法を用いることができる。滴下法は、注入法を適用しづらい大型基板を扱うときに適用するとよい。

スペーサは数μｍの粒子を散布して設ける方法でも良いが、本実施の形態では基板全面に樹脂膜を形成した後これをエッチング加工して形成する方法を採用する。このようなスペーサの材料を、スピナーで塗布した後、露光と現像処理によって所定のパターンに形成する。さらにクリーンオーブンなどで１５０〜２００℃で加熱して硬化させる。このようにして作製されるスペーサは露光と現像処理の条件によって形状を異ならせることができるが、好ましくは、スペーサの形状は柱状で頂部が平坦な形状となるようにすると、対向側の基板を合わせたときに液晶表示装置としての機械的な強度を確保することができる。スペーサの形状は円錐状、角錐状なども用いることができ、特別な限定はない。

続いて、画素領域と電気的に接続されている端子電極層６７８に、異方性導電体層６９６を介して、接続用の配線基板であるＦＰＣ６９４を設ける。ＦＰＣ６９４は、外部からの信号や電位を伝達する役目を担う。上記工程を経て、表示機能を有する液晶表示装置を作製することができる。

偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。

図４は透過型液晶表示装置であり、透光性の導電性高分子を含む電極層を電極層６３０、電極層６３４に用いている。電極層６３０には配向膜として機能する絶縁層６３１との間に、電極層６３４には配向膜として機能する絶縁層６３３との間にそれぞれ無機絶縁膜６１７ａ、無機絶縁膜６１７ｂが設けられており、無機絶縁膜６１７ａ、無機絶縁膜６１７ｂは電極層６３０、電極層６３４よりイオン性不純物が、配向膜や液晶層へ拡散するのを防止するバリア膜として機能する。

本発明を用いた本実施の形態の導電性高分子を含む電極層及びバリア膜として機能する無機絶縁膜は、実施の形態１と同様な材料、工程で作製すればよく、実施の形態１を適用することができる。

図４の表示装置を用いて液晶表示モジュールを作製することができる。図６（Ａ）、図６（Ｂ）は、本発明を適用して作製されるＴＦＴ基板２６００を用いて表示装置（液晶表示モジュール）を構成する一例を示している。

図６（Ａ）は液晶表示モジュールの一例であり、ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１がシール材２６０２により固着され、その間にＴＦＴ等を含む画素部２６０３、液晶層を含む表示素子２６０４、着色層２６０５、偏光板２６０６が設けられ表示領域を形成している。着色層２６０５はカラー表示を行う場合に必要であり、ＲＧＢ方式の場合は、赤、緑、青の各色に対応した着色層が各画素に対応して設けられている。ＴＦＴ基板２６００と対向基板２６０１の外側には偏光板２６０６、偏光板２６０７、拡散板２６１３が配設されている。光源は冷陰極管２６１０と反射板２６１１により構成され、回路基板２６１２は、フレキシブル配線基板２６０９によりＴＦＴ基板２６００の配線回路部２６０８と接続され、コントロール回路や電源回路などの外部回路が組みこまれている。また偏光板と、液晶層との間に位相差板を有した状態で積層してもよい。

液晶表示モジュールには、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モード、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、ＭＶＡ（Ｍｕｌｔｉ−ｄｏｍａｉｎ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モード、ＰＶＡ（Ｐａｔｔｅｒｎｅｄ Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）、ＡＳＭ（Ａｘｉａｌｌｙ Ｓｙｍｍｅｔｒｉｃ ａｌｉｇｎｅｄ Ｍｉｃｒｏ−ｃｅｌｌ）モード、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）モード、ＦＬＣ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）モード、ＡＦＬＣ（ＡｎｔｉＦｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）などを用いることができる。

図６（Ｂ）は図６（Ａ）の液晶表示モジュールにＯＣＢモードを適用した一例であり、ＦＳ−ＬＣＤ（Ｆｉｅｌｄ ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ−ＬＣＤ）となっている。ＦＳ−ＬＣＤは、１フレーム期間に赤色発光と緑色発光と青色発光をそれぞれ行うものであり、時間分割を用いて画像を合成しカラー表示を行うことが可能である。また、各発光を発光ダイオードまたは冷陰極管等で行うので、カラーフィルタが不要である。よって、３原色のカラーフィルタを並べ、各色の表示領域を限定する必要がなく、どの領域でも３色全ての表示を行うことができる。一方、１フレーム期間に３色の発光を行うため、液晶の高速な応答が求められる。本発明の表示装置に、ＦＳ方式を用いたＦＬＣモード、及びＯＣＢモードを適用し、高性能で高画質な表示装置、また液晶テレビジョン装置を完成させることができる。

ＯＣＢモードの液晶層は、いわゆるπセル構造を有している。πセル構造とは、液晶分子のプレチルト角がアクティブマトリクス基板と対向基板との基板間の中心面に対して面対称の関係で配向された構造である。πセル構造の配向状態は、基板間に電圧が印加されていない時はスプレイ配向となり、電圧を印加するとベンド配向に移行する。このベンド配向が白表示となる。さらに電圧を印加するとベンド配向の液晶分子が両基板と垂直に配向し、光が透過しない状態となる。なお、ＯＣＢモードにすると、従来のＴＮモードより約１０倍速い高速応答性を実現できる。

また、ＦＳ方式に対応するモードとして、高速動作が可能な強誘電性液晶（ＦＬＣ：Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ）を用いたＨＶ（Ｈａｌｆ Ｖ）−ＦＬＣ、ＳＳ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｄ）−ＦＬＣなども用いることができる。ＯＣＢモードは粘度の比較的低いネマチック液晶を用い、ＨＶ−ＦＬＣ、ＳＳ−ＦＬＣには、強誘電相を有するスメクチック液晶を用いることができる。

また、液晶表示モジュールの光学応答速度は、液晶表示モジュールのセルギャップを狭くすることで高速化する。また液晶材料の粘度を下げることでも高速化できる。また、印加電圧を一瞬だけ高く（または低く）するオーバードライブ法により、より高速化が可能である。

図６（Ｂ）の液晶表示モジュールは透過型の液晶表示モジュールを示しており、光源として赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃが設けられている。光源は赤色光源２９１０ａ、緑色光源２９１０ｂ、青色光源２９１０ｃのそれぞれオンオフを制御するために、制御部２９１２が設置されている。制御部２９１２によって、各色の発光は制御され、液晶に光は入射し、時間分割を用いて画像を合成し、カラー表示が行われる。

本実施の形態における導電性高分子を含む導電性組成物を用いて作製した表示素子に用いる電極層には、表示層に設けられる液晶材料などを汚染するイオン性不純物を遮断する無機絶縁膜が設けられており、表示層の劣化を防止する効果がある。従ってそのような電極層及び無機絶縁膜を用いて性能も信頼性も高い表示装置を作製することができる。

また、湿式法を用いて表示素子に用いる電極層を作製できるため、材料の利用効率がよく、大型の真空装置などの高価な設備を軽減することができるため、低コスト化、高生産化を達成することができる。従って、本発明を用いた本実施の形態により、高性能で高信頼性な表示装置および電子機器を低コストで生産性よく得ることができる。

本実施の形態は、上記の実施の形態１、又は実施の形態２と適宜組み合わせることができる。

（実施の形態４）
本発明によって形成される表示装置によって、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）を完成させることができる。図１０はテレビジョン装置の主要な構成を示すブロック図を示している。

図８（Ａ）は本発明に係る表示パネルの構成を示す上面図であり、絶縁表面を有する基板２７００上に画素２７０２をマトリクス上に配列させた画素部２７０１、走査線側入力端子２７０３、信号線側入力端子２７０４が形成されている。画素数は種々の規格に従って設ければ良く、ＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１０２４×７６８×３（ＲＧＢ）、ＵＸＧＡであってＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１６００×１２００×３（ＲＧＢ）、フルスペックハイビジョンに対応させ、ＲＧＢを用いたフルカラー表示であれば１９２０×１０８０×３（ＲＧＢ）とすれば良い。

画素２７０２は、走査線側入力端子２７０３から延在する走査線と、信号線側入力端子２７０４から延在する信号線とが交差することで、マトリクス状に配設される。画素部２７０１の画素それぞれには、スイッチング素子とそれに接続する表示素子に用いる電極層が備えられている。スイッチング素子の代表的な一例はＴＦＴであり、ＴＦＴのゲート電極層側が走査線と、ソース若しくはドレイン側が信号線と接続されることにより、個々の画素を外部から入力する信号によって独立して制御可能としている。

図８（Ａ）は、走査線及び信号線へ入力する信号を、外付けの駆動回路により制御する表示パネルの構成を示しているが、図９（Ａ）に示すように、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式によりドライバＩＣ２７５１を基板２７００上に実装しても良い。また他の実装形態として、図９（Ｂ）に示すようなＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）方式を用いてもよい。ドライバＩＣは単結晶半導体基板に形成されたものでも良いし、ガラス基板上にＴＦＴで回路を形成したものであっても良い。図９において、ドライバＩＣ２７５１は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２７５０と接続している。

また、画素に設けるＴＦＴを結晶性を有する半導体で形成する場合には、図８（Ｂ）に示すように走査線側駆動回路３７０２を基板３７００上に形成することもできる。図８（Ｂ）において、画素部３７０１は、信号線側入力端子３７０４と接続した図８（Ａ）と同様に外付けの駆動回路により制御する。画素に設けるＴＦＴを移動度の高い、多結晶（微結晶）半導体、単結晶半導体などで形成する場合は、図８（Ｃ）に示すように、画素部４７０１、走査線駆動回路４７０２と、信号線駆動回路４７０４を基板４７００上に一体形成することもできる。

表示パネルには、図８（Ａ）で示すような構成として、図１０において、画素部９０１のみが形成されて走査線側駆動回路９０３と信号線側駆動回路９０２とが、図９（Ｂ）のようなＴＡＢ方式により実装される場合と、図９（Ａ）のようなＣＯＧ方式により実装される場合と、図８（Ｂ）に示すようにＴＦＴを形成し、画素部９０１と走査線側駆動回路９０３を基板上に形成し信号線側駆動回路９０２を別途ドライバＩＣとして実装する場合、また図８（Ｃ）で示すように画素部９０１と信号線側駆動回路９０２と走査線側駆動回路９０３を基板上に一体形成する場合などがあるが、どのような形態としても良い。

図１０において、その他の外部回路の構成として、映像信号の入力側では、チューナ９０４で受信した信号のうち、映像信号を増幅する映像信号増幅回路９０５と、そこから出力される信号を赤、緑、青の各色に対応した色信号に変換する映像信号処理回路９０６と、その映像信号をドライバＩＣの入力仕様に変換するためのコントロール回路９０７などからなっている。コントロール回路９０７は、走査線側と信号線側にそれぞれ信号が出力する。デジタル駆動する場合には、信号線側に信号分割回路９０８を設け、入力デジタル信号をｍ個に分割して供給する構成としても良い。

チューナ９０４で受信した信号のうち、音声信号は、音声信号増幅回路９０９に送られ、その出力は音声信号処理回路９１０を経てスピーカー９１３に供給される。制御回路９１１は受信局（受信周波数）や音量の制御情報を入力部９１２から受け、チューナ９０４や音声信号処理回路９１０に信号を送出する。

これらの表示モジュールを、図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、筐体に組みこんで、テレビジョン装置を完成させることができる。表示モジュールとして液晶表示モジュールを用いれば液晶テレビジョン装置を作製することができる。図１１（Ａ）において、表示モジュールにより主画面２００３が形成され、その他付属設備としてスピーカー部２００９、操作スイッチなどが備えられている。このように、本発明によりテレビジョン装置を完成させることができる。

筐体２００１に表示用パネル２００２が組みこまれ、受信機２００５により一般のテレビ放送の受信をはじめ、モデム２００４を介して有線又は無線による通信ネットワークに接続することにより一方向（送信者から受信者）又は双方向（送信者と受信者間、又は受信者間同士）の情報通信をすることもできる。テレビジョン装置の操作は、筐体に組みこまれたスイッチ又は別体のリモコン装置２００６により行うことが可能であり、このリモコン装置にも出力する情報を表示する表示部２００７が設けられていても良い。

また、テレビジョン装置にも、主画面２００３の他にサブ画面２００８を第２の表示用パネルで形成し、チャネルや音量などを表示する構成が付加されていても良い。この構成において、主画面２００３及びサブ画面２００８を本発明の液晶表示用パネルで形成することができる。本発明を用いると、このような大型基板を用いて、多くのＴＦＴや電子部品を用いても、信頼性の高い表示装置とすることができる。

図１１（Ｂ）は例えば２０〜８０インチの大型の表示部を有するテレビジョン装置であり、筐体２０１０、表示部２０１１、操作部であるリモコン装置２０１２、スピーカー部２０１３等を含む。本発明は、表示部２０１１の作製に適用される。図１１（Ｂ）のテレビジョン装置は、壁かけ型となっており、設置するスペースを広く必要としない。本発明における表示素子に用いる電極層は湿式法により形成することができるため、図１１（Ａ）（Ｂ）のような大型な表示部を有するテレビジョン装置であっても低コストで生産性よく作製することができる。

勿論、本発明はテレビジョン装置に限定されず、パーソナルコンピュータのモニタをはじめ、鉄道の駅や空港などにおける情報表示盤や、街頭における広告表示盤など特に大面積の表示媒体として様々な用途に適用することができる。

本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至３と適宜組み合わせることができる。

（実施の形態５）
本発明に係る電子機器として、テレビジョン装置（単にテレビ、又はテレビジョン受信機ともよぶ）、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等のカメラ、携帯電話装置（単に携帯電話機、携帯電話ともよぶ）、ＰＤＡ等の携帯情報端末、携帯型ゲーム機、コンピュータ用のモニタ、コンピュータ、カーオーディオ等の音響再生装置、家庭用ゲーム機等の記録媒体を備えた画像再生装置等が挙げられる。また、パチンコ機、スロットマシン、ピンボール機、大型ゲーム機など表示装置を有するあらゆる遊技機に適用することができる。その具体例について、図７を参照して説明する。

図７（Ａ）に示す携帯情報端末機器は、本体９２０１、表示部９２０２等を含んでいる。表示部９２０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯情報端末機器を提供することができる。

図７（Ｂ）に示すデジタルビデオカメラは、表示部９７０１、表示部９７０２等を含んでいる。表示部９７０１は本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性なデジタルビデオカメラを提供することができる。

図７（Ｃ）に示す携帯電話機は、本体９１０１、表示部９１０２等を含んでいる。表示部９１０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯電話機を提供することができる。

図７（Ｄ）に示す携帯型のテレビジョン装置は、本体９３０１、表示部９３０２等を含んでいる。表示部９３０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯型のテレビジョン装置を提供することができる。またテレビジョン装置としては、携帯電話機などの携帯端末に搭載する小型のものから、持ち運びをすることができる中型のもの、また、大型のもの（例えば４０インチ以上）まで、幅広いものに、本発明の表示装置を適用することができる。

図７（Ｅ）に示す携帯型のコンピュータは、本体９４０１、表示部９４０２等を含んでいる。表示部９４０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な携帯型のコンピュータを提供することができる。

図７（Ｆ）に示すスロットマシンは、本体９５０１、表示部９５０２等を含んでいる。表示部９５０２は、本発明の表示装置を適用することができる。その結果、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性なスロットマシンを提供することができる。

また、本発明において自発光型の発光素子を表示素子として用いた表示装置（発光表示装置）は、照明装置として用いることもできる。本発明を適用した表示装置は、小型の電気スタンドや室内の大型な照明装置として用いることもできる。さらに、本発明の発光表示装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることもできる。本発明の発光表示装置を液晶表示装置のバックライトとして用いることにより、液晶表示装置の高信頼性化を達成することができる。また、本発明の発光表示装置は、面発光の照明装置であり大面積化も可能であるため、バックライトの大面積化が可能であり、液晶表示装置の大面積化も可能になる。さらに、本発明の発光表示装置は薄型であるため、液晶表示装置の薄型化も可能となる。

このように、本発明の表示装置により、高画質な画像を表示することができる高性能かつ高信頼性な電子機器を提供することができる。

本実施の形態は、上記の実施の形態１乃至４と適宜組み合わせることができる。

本発明の表示装置を示した断面図である。 本発明の表示装置を示した断面図である。 本発明の表示装置の作製工程におい適用できる液滴吐出装置を示した図である。 本発明の表示装置を示した平面図及び断面図である。 本発明の表示装置を示した断面図である。 本発明の表示モジュールを示した断面図である。 本発明の電子機器を示した図である。 本発明の表示装置を示した平面図である。 本発明の表示装置を示した平面図である。 本発明が適用される電子機器の主要な構成を示すブロック図である。 本発明の電子機器を示した図である。

Claims (5)

1. 導電性高分子を含む電極と、
   前記導電性高分子を含む電極上の窒化膜と、
   前記窒化膜上の配向膜と、
   前記配向膜上の液晶層と、を有し、
   前記導電性高分子を含む電極は、前記導電性高分子と相溶又は混合分散が可能である有機樹脂を含み、
   前記窒化膜の膜厚は、５ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、
   前記窒化膜は、前記導電性高分子を含む電極と接し、
   前記導電性高分子を含む電極に含まれるイオン性不純物の濃度は、１０００ｐｐｍ以下であることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１において、
   前記窒化膜は、前記導電性高分子を含む電極の全面を覆うように設けられていることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記導電性高分子を含む電極は、アクセプタ性ドーパントを含むことを特徴とする表示装置。
4. 請求項１又は２において、
   前記導電性高分子を含む電極は、ドナー性ドーパントを含むことを特徴とする表示装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項において、
   前記導電性高分子はポリチオフェン、ポリチオフェン誘導体、ポリアニリン、ポリアニリン誘導体、ポリピロール、ポリピロール誘導体のうちの一種、又は二種以上の共重合体であることを特徴とする表示装置。

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