JP6487123B2 - 有機ｅｌ表示装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、有機ＥＬ表示装置、特に、フレキシブルな有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に関する。
有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置が実用化され始めた。有機ＥＬ表示装置の特徴の１つにフレキシブルな表示装置が得られる点が挙げられる。有機ＥＬ表示装置は、画素ごとに少なくとも１つの有機ＥＬ素子（Organic Light Emitting Diode：ＯＬＥＤ）と、各ＯＬＥＤに供給される電流を制御する少なくとも１つのＴＦＴ（Thin Film Transistor）とを有する。以下、有機ＥＬ表示装置をＯＬＥＤ表示装置と呼ぶことにする。このようにＯＬＥＤごとにＴＦＴなどのスイッチング素子を有するＯＬＥＤ表示装置は、アクティブマトリクス型ＯＬＥＤ表示装置と呼ばれる。また、ＴＦＴおよびＯＬＥＤが形成された基板を素子基板ということにする。
ＯＬＥＤ（特に有機発光層および陰極電極材料）は、水分の影響を受けて劣化しやすく、表示むらを生じやすい。ＯＬＥＤを水分から保護するとともに、柔軟性を損なわない封止構造を提供する技術として、薄膜封止（Thin Film Encapsulation：ＴＦＥ）技術が開発されている。薄膜封止技術は、無機バリア層と有機バリア層とを交互に積層することによって、薄膜で十分な水蒸気バリア性を得ようとするものである。ＯＬＥＤ表示装置の耐湿信頼性の観点から、薄膜封止構造のＷＶＴＲ（Water Vapor Transmission Rate：ＷＶＴＲ）としては、典型的には１×１０-4ｇ／ｍ2／ｄａｙ以下が求められている。
現在市販されているＯＬＥＤ表示装置に使われている薄膜封止構造は、厚さが約５μｍ〜約２０μｍの有機バリア層（高分子バリア層）を有している。このように比較的厚い有機バリア層は、素子基板の表面を平坦化する役割も担っている。しかしながら、有機バリア層が厚いと、ＯＬＥＤ表示装置の屈曲性が制限されるという問題がある。
また、量産性が低いという問題もある。上述の比較的厚い有機バリア層は、インクジェット法やマイクロジェット法などの印刷技術を用いて形成されている。一方、無機バリア層は、薄膜成膜技術を用いて真空（例えば、１Ｐａ以下）雰囲気で形成されている。印刷技術を用いた有機バリア層の形成は大気中または窒素雰囲気中で行われ、無機バリア層の形成は真空中で行われるので、薄膜封止構造を形成する過程で、素子基板を真空チャンバーから出し入れすることになり量産性が低い。
そこで、例えば、特許文献１に開示されているように、無機バリア層と有機バリア層とを連続して製造することが可能な成膜装置が開発されている。
また、特許文献２には、第１の無機材料層、第１の樹脂材、および第２の無機材料層を素子基板側からこの順で形成する際に、第１の樹脂材を第１の無機材料層の凸部（凸部を被覆した第１の無機材料層）の周囲に偏在させた薄膜封止構造が開示されている。特許文献２によると、第１の無機材料層によって十分に被覆されないおそれのある凸部の周囲に第１の樹脂材を偏在させることによって、その部分からの水分や酸素の侵入が抑制される。また、第１の樹脂材が第２の無機材料層の下地層として機能することで、第２の無機材料層が適正に成膜され、第１の無機材料層の側面を所期の膜厚で適切に被覆することが可能になる。第１の樹脂材は次の様にして形成される。加熱気化させたミスト状の有機材料を、室温以下の温度に維持された素子基板上に供給し、基板上で有機材料が凝縮し、滴状化する。滴状化した有機材料が、毛細管現象または表面張力によって、基板上を移動し、第１の無機材料層の凸部の側面と基板表面との境界部に偏在する。その後、有機材料を硬化させることによって、境界部に第１の樹脂材が形成される。特許文献３にも同様の薄膜封止構造を有するＯＬＥＤ表示装置が開示されている。
特許文献２または３に記載されている薄膜封止構造は、厚い有機バリア層を有しないので、ＯＬＥＤ表示装置の屈曲性は改善されると考えられる。また、無機バリア層と有機バリア層とを連続して形成することが可能なので、量産性も改善される。
しかしながら、本発明者の検討によると、特許文献２または３に記載の方法で有機バリア層を形成すると、十分な耐湿信頼性が得られないという問題が発生することがあった。
インクジェット法などの印刷法を用いて有機バリア層を形成する場合、有機バリア層は、素子基板上のアクティブ領域（「素子形成領域」または「表示領域」ということもある。）にのみ形成され、アクティブ領域以外の領域には形成されないようにすることができる。したがって、アクティブ領域の周辺（外側）では、第１の無機材料層と第２の無機材料層とが直接接触する領域が存在し、有機バリア層は第１無機材料層と第２無機材料層とによって完全に包囲されており、周囲から隔絶されている。
これに対し、特許文献２または３に記載の有機バリア層の形成方法では、素子基板の全面に樹脂（有機材料）が供給され、液状の樹脂の表面張力を利用して、素子基板の表面の凸部の側面と基板表面との境界部に樹脂を偏在させる。したがって、アクティブ領域外の領域（「周辺領域」ということもある。）、すなわち、複数の端子が配置される端子領域、およびアクティブ領域から端子領域に至る引出し配線が形成される引出し配線領域にも有機バリア層が形成されることがある。具体的には、例えば、引出し配線および端子の側面と基板表面との境界部に樹脂が偏在する。そうすると、引出し配線に沿って形成された有機バリア層の部分の端部は第１無機バリア層と第２無機バリア層とによって包囲されておらず、大気（周辺雰囲気）に晒されている。
有機バリア層は、無機バリア層に比べて水蒸気バリア性が低いので、引出し配線に沿って形成された有機バリア層は、大気中の水蒸気をアクティブ領域内へ導く経路となってしまう。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、量産性および耐湿信頼性が改善された、比較的薄い有機バリア層を有する薄膜封止構造を備える有機ＥＬ表示装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明のある実施形態による有機ＥＬ表示装置は、フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板上に形成された複数のＴＦＴと、それぞれが前記複数のＴＦＴのいずれかに接続された複数のゲートバスラインおよび複数のソースバスラインと、それぞれが前記複数のＴＦＴのいずれかに接続された複数の有機ＥＬ素子と、前記複数の有機ＥＬ素子が配置されているアクティブ領域の外側の周辺領域に配置された複数の端子と、前記複数の端子と前記複数のゲートバスラインまたは前記複数のソースバスラインのいずれかとを接続する複数の引出し配線と、前記複数の有機ＥＬ素子の上および前記複数の引出し配線の前記アクティブ領域側の部分の上に形成された薄膜封止構造とを有し、前記薄膜封止構造は、第１無機バリア層と、前記第１無機バリア層に接する有機バリア層と、前記有機バリア層に接する第２無機バリア層とを有し、前記複数の引出し配線のそれぞれは、少なくとも一部に、線幅方向に平行な断面の形状における側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分を前記第１無機バリア層に接する２つの側面の少なくとも最下部に有し、前記順テーパー側面部分を有する、前記複数の引出し配線のそれぞれの部分の上には、前記有機バリア層が存在せず、前記第１無機バリア層と前記第２無機バリア層とが直接接触している。
ある実施形態において、前記複数の端子のそれぞれは、側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分を露出された全ての側面の少なくとも最下部に有する。
ある実施形態において、前記順テーパー側面部分のテーパー角は８５°以下である。
ある実施形態において、前記順テーパー側面部分の前記フレキシブル基板の法線方向の長さは５０ｎｍ以上である。
ある実施形態において、前記有機バリア層が存在せず、前記第１無機バリア層と前記第２無機バリア層とが直接接触している、前記複数の引出し配線の前記それぞれの部分の長さは、少なくとも０．０１ｍｍである。
ある実施形態において、前記複数のゲートバスラインおよび前記複数のソースバスラインの線幅方向に平行な断面の形状における側面のテーパー角は８５°超である。
ある実施形態において、前記有機バリア層は平坦部には実質的に存在しない。
ある実施形態において、前記有機バリア層は、平坦部上に開口部を有し、平坦部上に存在している有機バリア層の面積は、前記開口部の面積よりも大きい。
ある実施形態において、前記有機バリア層の下地表面は、前記アクティブ領域を実質的に包囲するバンクを有し、前記バンクは、幅に沿った断面の形状における側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分を前記第１無機バリア層に接する２つの側面の少なくとも最下部に有し、前記複数の引出し配線のそれぞれの前記バンク上に位置する部分は、前記順テーパー側面部分を有し、前記バンクの上には前記有機バリア層が存在せず、前記第１無機バリア層と前記第２無機バリア層とが直接接触している。
本発明のある実施形態による有機ＥＬ表示装置の製造方法は、上記のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、前記複数の有機ＥＬ素子が形成されたフレキシブル基板の前記アクティブ領域に選択的に前記第１無機バリア層を形成する工程Ａと、前記工程Ａの後で、前記フレキシブル基板をチャンバー内に配置し、前記チャンバー内に蒸気または霧状の光硬化性樹脂を供給する工程と、前記第１無機バリア層上で光硬化性樹脂を凝縮させる工程であって、前記順テーパー側面部分を有する、前記複数の引出し配線のそれぞれの部分の上には、前記光硬化性樹脂を存在させないように、前記光硬化性樹脂を凝縮させる工程Ｂと、前記工程Ｂの後に、前記凝縮された前記光硬化性樹脂に光を照射することによって、光硬化樹脂からなる前記有機バリア層を形成する工程とを包含する。
本発明の他の実施形態による有機ＥＬ表示装置の製造方法は、上記のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、前記複数の有機ＥＬ素子が形成されたフレキシブル基板の前記アクティブ領域に選択的に前記第１無機バリア層を形成する工程Ａと、前記工程Ａの後で、前記フレキシブル基板をチャンバー内に配置し、前記チャンバー内に蒸気または霧状の光硬化性樹脂を供給する工程と、前記第１無機バリア層上で光硬化性樹脂を凝縮させ、液状の膜を形成する工程と、前記光硬化性樹脂の前記液状の膜に光を照射することによって、光硬化樹脂層を形成する工程と、前記光硬化樹脂層を部分的にアッシングすることによって、前記有機バリア層を形成する工程とを包含する。
ある実施形態による有機ＥＬ表示装置の製造方法は、前記複数のゲートバスライン、前記複数のソースバスライン、前記複数の引出し配線および前記複数の端子をドライエッチングプロセスを用いて形成する工程を包含する。
ある実施形態において、前記複数の引出し配線を形成する工程は、多階調マスクを用いるフォトリソグラフィ工程によって、前記順テーパー側面部分を有する部分を形成する工程を包含する。
ある実施形態において、前記光硬化性樹脂はビニル基含有モノマーを含む。前記ビニル基含有モノマーはアクリルモノマーを含むことが好ましい。前記光硬化性樹脂はシリコーン樹脂であってもよい。
本発明のある実施形態による有機ＥＬ表示装置は、フレキシブル基板上に形成された有機ＥＬ素子と、前記有機ＥＬ素子上に形成された薄膜封止構造とを有し、前記薄膜封止構造は、第１無機バリア層と、前記第１無機バリア層に接する有機バリア層と、前記有機バリア層に接する第２無機バリア層とを有し、前記有機バリア層は、少なくとも平坦部上の一部に存在しており、かつ、前記有機バリア層の表面は酸化されている。ここで、「平坦部」とは、薄膜封止構造が形成される有機ＥＬ素子の表面の内の平坦な部分で、最も低いものを指す。ただし、有機ＥＬ素子の表面にパーティクル（微細なごみ）が付着している部分を除く。
ある実施形態において、前記有機バリア層は、平坦部上に開口部を有し、平坦部上に存在している有機バリア層の面積は、前記開口部の面積よりも大きい。すなわち、平坦部上において、前記有機バリア層が存在している部分（「中実部」ということがある。）は、前記開口部の面積よりも大きく、平坦部上の前記有機バリア層（中実部および開口部を含む）の内、中実部の面積は平坦部上の前記光硬化樹脂層の面積の５０％以上である。中実部の面積は平坦部上の前記光硬化樹脂層の面積の８０％以上であることが好ましく、８０％以上９０％以下であることがさらに好ましい。平坦部上の前記有機バリア層は、前記開口部を有しなくてもよい。
ある実施形態において、前記平坦部上に存在している有機バリア層の厚さは１０ｎｍ以上である。
ある実施形態において、前記有機バリア層の平坦部上における最大厚さは２００ｎｍ未満である。
ある実施形態において、前記第１および第２無機バリア層は、厚さが２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下のＳｉＮ層である。前記ＳｉＮ層は膜応力の絶対値が１００ＭＰａ以下であることが好ましく、５０ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。前記ＳｉＮ層の成膜温度は９０℃以下であることが好ましい。
本発明の実施形態による有機ＥＬ表示装置の製造方法は、上記のいずれかの有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、前記第１無機バリア層が形成された有機ＥＬ素子をチャンバー内に用意する工程と、前記チャンバー内に蒸気または霧状の光硬化性樹脂を供給する工程と、前記第１無機バリア層上で光硬化性樹脂を凝縮させ、液状の膜を形成する工程と、前記光硬化性樹脂の前記液状の膜に光を照射することによって、光硬化樹脂層を形成する工程と、前記光硬化樹脂層を部分的にアッシングすることによって、前記有機バリア層を形成する工程とを包含する。
ある実施形態において、平坦部上に形成された前記光硬化樹脂層の５０％超が残存するようにアッシングする工程を包含する。アッシングは、Ｎ2Ｏ、Ｏ2およびＯ3の内の少なくとも１種のガスを用いたプラズマアッシング法で行われる。
本発明の実施形態によると、量産性および耐湿信頼性が改善された、比較的薄い有機バリア層を有する薄膜封止構造を備える有機ＥＬ表示装置およびその製造方法が提供される。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置およびその製造方法を説明する。なお、本発明の実施形態は、以下に例示する実施形態に限定されない。
まず、図１（ａ）および（ｂ）を参照して、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００の基本的な構成を説明する。図１（ａ）は、本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００のアクティブ領域の模式的な部分断面図であり、図１（ｂ）は、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０の部分断面図である。後に説明する実施形態１および実施形態２によるＯＬＥＤ表示装置も基本的に同じ構成を有しており、特に、ＴＦＥ構造に関する構造以外の構造はＯＬＥＤ表示装置１００と同じであってよい。
ＯＬＥＤ表示装置１００は、複数の画素を有し、画素ごとに少なくとも１つの有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）を有している。ここでは、簡単のために、１つのＯＬＥＤに対応する構造について説明する。
図１（ａ）に示す様に、ＯＬＥＤ表示装置１００は、フレキシブル基板（以下、単に「基板」ということがある。）１と、基板１上に形成されたＴＦＴを含む回路（バックプレーン）２と、回路２上に形成されたＯＬＥＤ３と、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０とを有している。ＯＬＥＤ３は例えばトップエミッションタイプである。ＯＬＥＤ３の最上部は、例えば、上部電極またはキャップ層（屈折率調整層）である。ＴＦＥ構造１０の上にはオプショナルな偏光板４が配置されている。
基板１は、例えば厚さが１５μｍのポリイミドフィルムである。ＴＦＴを含む回路２の厚さは例えば４μｍであり、ＯＬＥＤ３の厚さは例えば１μｍであり、ＴＦＥ構造１０の厚さは例えば１．５μｍ以下である。
図１（ｂ）は、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ１０の部分断面図である。ＯＬＥＤ３の直上に第１無機バリア層（例えばＳｉＮ層）１２が形成されており、第１無機バリア層１２の上に有機バリア層（例えばアクリル樹脂層）１４が形成されており、有機バリア層１４の上に第２無機バリア層（例えばＳｉＮ層）１６が形成されている。
例えば、第１無機バリア層１２および第２無機バリア層１６は、例えば厚さが４００ｎｍのＳｉＮ層であり、有機バリア層１４は厚さが１００ｎｍ未満のアクリル樹脂層である。第１無機バリア層１２および第２無機バリア層１６の厚さはそれぞれ独立に、２００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、有機バリア層１４の厚さは５０ｎｍ以上２００ｎｍ未満である。ＴＦＥ構造１０の厚さは４００ｎｍ以上２μｍ未満であることが好ましく、４００ｎｍ以上１．５μｍ未満であることがさらに好ましい。
ＴＦＥ構造１０は、ＯＬＥＤ表示装置１００のアクティブ領域（図２中のアクティブ領域Ｒ１参照）を保護するように形成されており、少なくともアクティブ領域には、上述したように、ＯＬＥＤ３に近い側から順に、第１無機バリア層１２、有機バリア層１４、および第２無機バリア層１６を有している。なお、有機バリア層１４は、アクティブ領域の全面を覆う膜として存在しているのではなく、開口部を有している。有機バリア層１４の内、開口部を除く、実際に有機膜が存在する部分を「中実部」ということにする。また、「開口部」（「非中実部」ということもある。）は、中実部で包囲されている必要はなく、切欠きなどを含み、開口部においては、第１無機バリア層１２と第２無機バリア層１６とが直接接触している。有機バリア層１４が有する開口部は、少なくとも、アクティブ領域を包囲するように形成された開口部を含み、アクティブ領域は、第１無機バリア層１２と第２無機バリア層１６とが直接接触している部分（以下、「無機バリア層接合部」という。）で完全に包囲されている。
（実施形態１）
図２から図５を参照して、本発明の実施形態１によるＯＬＥＤ表示装置の構造および製造方法を説明する。
図２から図５を参照して、本発明の実施形態１によるＯＬＥＤ表示装置の構造および製造方法を説明する。
図２に本発明の実施形態１によるＯＬＥＤ表示装置１００Ａの模式的な平面図を示す。
ＯＬＥＤ表示装置１００Ａは、フレキシブル基板１と、フレキシブル基板１上に形成された回路（バックプレーン）２と、回路２上に形成された複数のＯＬＥＤ３と、ＯＬＥＤ３上に形成されたＴＦＥ構造１０Ａとを有している。複数のＯＬＥＤ３が配列されている層をＯＬＥＤ層３ということがある。なお、回路２とＯＬＥＤ層３とが一部の構成要素を共有してもよい。ＴＦＥ構造１０Ａの上にはオプショナルな偏光板（図１中の参照符号４を参照）がさらに配置されてもよい。また、例えば、ＴＦＥ構造１０Ａと偏光板との間にタッチパネル機能を担う層が配置されてもよい。すなわち、ＯＬＥＤ表示装置１００Ａは、オンセル型のタッチパネル付き表示装置に改変され得る。
回路２は、複数のＴＦＴ（不図示）と、それぞれが複数のＴＦＴ（不図示）のいずれかに接続された複数のゲートバスライン（不図示）および複数のソースバスライン（不図示）とを有している。回路２は、複数のＯＬＥＤ３を駆動するための公知の回路であってよい。複数のＯＬＥＤ３は、回路２が有する複数のＴＦＴのいずれかに接続されている。ＯＬＥＤ３も公知のＯＬＥＤであってよい。
ＯＬＥＤ表示装置１００Ａは、さらに、複数のＯＬＥＤ３が配置されているアクティブ領域（図２中の破線で囲まれた領域）Ｒ１の外側の周辺領域Ｒ２に配置された複数の端子３８Ａと、複数の端子３８Ａと複数のゲートバスラインまたは複数のソースバスラインのいずれかとを接続する複数の引出し配線３０Ａを有しており、ＴＦＥ構造１０Ａは、複数のＯＬＥＤ３の上および複数の引出し配線３０Ａのアクティブ領域Ｒ１側の部分の上に形成されている。すなわち、ＴＦＥ構造１０Ａはアクティブ領域Ｒ１の全体を覆い、かつ、複数の引出し配線３０Ａのアクティブ領域Ｒ１側の部分の上に選択的に形成されており、引出し配線３０Ａの端子３８Ａ側および端子３８Ａは、ＴＦＥ構造１０Ａでは覆われていない。
以下では、引出し配線３０Ａと端子３８Ａとが同じ導電層を用いて一体に形成された例を説明するが、互いに異なる導電層（積層構造を含む）を用いて形成されてもよい。
次に、図３（ａ）〜（ｅ）を参照して、ＯＬＥＤ表示装置１００ＡのＴＦＥ構造１０Ａを説明する。図３（ａ）に図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った断面図を示し、図３（ｂ）に図２中の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った断面図を示し、図３（ｃ）に図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面図を示し、図３（ｄ）に図２中の３Ｄ−３Ｄ’線に沿った断面図を示し、図３（ｅ）に図２中の３Ｅ−３Ｅ’線に沿った断面図を示す。なお、図３（ｄ）および（ｅ）は、ＴＦＥ構造１０Ａが形成されていない領域の断面図であるが、有機バリア層１４Ａは端子３８Ａが形成されている領域（端子領域）まで延設され得るので併せて示している。
図３（ａ）〜（ｃ）に示す様に、ＴＦＥ構造１０Ａは、ＯＬＥＤ３上に形成された第１無機バリア層１２Ａと、第１無機バリア層１２Ａに接する有機バリア層１４Ａと、有機バリア層１４Ａに接する第２無機バリア層１６Ａとを有している。第１無機バリア層１２Ａおよび第２無機バリア層１６Ａは、例えば、ＳｉＮ層であり、マスクを用いたプラズマＣＶＤ法で、アクティブ領域Ｒ１を覆うように所定の領域だけに選択的に形成される。
有機バリア層１４Ａは、例えば、上記特許文献２または３に記載の方法に形成され得る。例えば、チャンバー内で、蒸気または霧状の有機材料（例えばアクリルモノマー）を、室温以下の温度に維持された素子基板上に供給し、素子基板上で凝縮させ、液状になった有機材料の毛細管現象または表面張力によって、第１無機バリア層１２Ａの凸部の側面と平坦部との境界部に偏在させる。その後、有機材料に例えば紫外線を照射することによって、凸部の周辺の境界部に有機バリア層（例えばアクリル樹脂層）１４Ａの中実部を形成する。この方法によって形成される有機バリア層１４は、平坦部には中実部が実質的に存在しない。有機バリア層の形成方法に関して、特許文献２および３の開示内容を参考のために本明細書に援用する。
ＴＦＥ構造１０Ａにおける有機バリア層１４Ａは、また、後述する実施形態２のＯＬＥＤ表示装置が有するＴＦＥ構造１０Ｄの形成方法において、成膜装置２００を用いて形成する樹脂層の最初の厚さを調整する（例えば、１００ｎｍ未満とする）、および／または、アッシング条件（時間を含む）を調整することによっても、形成することもできる。
図３（ａ）は、図２中の３Ａ−３Ａ’線に沿った断面図であり、パーティクルＰを含む部分を示している。パーティクルＰは、ＯＬＥＤ表示装置の製造プロセス中に発生する微細なゴミで、例えば、ガラスの微細な破片、金属の粒子、有機物の粒子である。マスク蒸着法を用いると、特にパーティクルが発生しやすい。
図３（ａ）に示す様に、有機バリア層（中実部）１４Ａは、パーティクルＰの周辺にのみ形成され得る。これは、第１無機バリア層１２Ａを形成した後に付与されたアクリルモノマーが、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２Ａａの表面（テーパー角が９０°超）の周辺に凝縮され、偏在するからである。第１無機バリア層１２Ａの平坦部上は、有機バリア層１４Ａの開口部（非中実部）となっている。
ここで、図４（ａ）および（ｂ）を参照して、パーティクルＰを含む部分の構造を説明する。図４（ａ）は図３（ａ）のパーティクルＰを含む部分の拡大図であり、図４（ｂ）はパーティクルＰを覆う第１無機バリア層（例えばＳｉＮ層）の模式的な断面図である。
図４（ｂ）に示す様に、パーティクル（例えば直径が約１μｍ以上）Ｐが存在すると、第１無機バリア層にクラック（欠陥）１２Ａｃが形成されることがある。これは、後に説明するように、パーティクルＰの表面から成長するＳｉＮ層１２Ａａと、ＯＬＥＤ３の表面の平坦部分から成長するＳｉＮ層１２Ａｂとが衝突（インピンジ）するために生じたと考えられる。このようなクラック１２Ａｃが存在すると、ＴＦＥ構造１０Ａのバリア性が低下する。
ＯＬＥＤ表示装置１００ＡのＴＦＥ構造１０Ａでは、図４（ａ）に示す様に、有機バリア層１４Ａが、第１無機バリア層１２Ａのクラック１２Ａｃを充填するように形成し、かつ、有機バリア層１４Ａの表面は、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２Ａａの表面と、ＯＬＥＤ３の平坦部上の第１無機バリア層１２Ａｂとの表面を連続的に滑らかに連結する。したがって、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２Ａおよび有機バリア層１４Ａ上に形成される第２無機バリア層１６Ａに欠陥が形成されることなく、緻密な膜が形成される。このように、有機バリア層１４Ａによって、パーティクルが存在しても、ＴＦＥ構造１０Ａのバリア性を保持することができる。
次に、図３（ｂ）および（ｃ）を参照して、引出し配線３０Ａ上のＴＦＥ構造１０Ａの構造を説明する。図３（ｂ）は、図２中の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った断面図であり、引出し配線３０Ａのアクティブ領域Ｒ１側の部分３２Ａの断面図であり、図３（ｃ）は図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面図であり、側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分（傾斜側面部分）ＴＳＦを有する部分３４Ａの断面図である。
引出し配線３０Ａは、例えば、ゲートバスラインまたはソースバスラインと同じプロセスでパターニングされるので、ここでは、アクティブ領域Ｒ１内に形成されるゲートバスラインおよびソースバスラインも、図３（ｂ）に示した引出し配線３０Ａのアクティブ領域Ｒ１側の部分３２Ａと同じ断面構造を有する例を説明する。
本発明の実施形態によるＯＬＥＤ表示装置１００Ａは、例えば、高精細の中小型のスマートフォンおよびタブレット端末に好適に用いられる。高精細（例えば５００ｐｐｉ）の中小型（例えば５．７型）のＯＬＥＤ表示装置では、限られた線幅で、十分に低抵抗な配線（ゲートバスラインおよびソースバスラインを含む）を形成するために、アクティブ領域Ｒ１内における配線の線幅方向に平行な断面の形状は矩形（側面のテーパー角が約９０°）に近いがことが好ましい。一方、ＯＬＥＤ表示装置１００Ａのアクティブ領域Ｒ１は、第１無機バリア層１２Ａと第２無機バリア層１６Ａとが直接接触する無機バリア層接合部によって実質的に包囲されているので、有機バリア層１４Ａが水分の侵入経路となって、ＯＬＥＤ表示装置のアクティブ領域Ｒ１に水分が到達することがない。上記無機バリア層接合部は、引出し配線３０Ａに形成された順テーパー側面部分を有する部分上に形成される。順テーパー側面部分を形成すると、引出し配線３０Ａの底部の配線幅を一定とするならば、引出し配線３０Ａの断面積が小さくなり、抵抗が増大する。したがって、順テーパー側面部分は、引出し配線３０Ａの一部にだけ選択的に形成し、他の部分は低い抵抗を得るために矩形の断面形状を有することが好ましい。アクティブ領域Ｒ１内に形成される配線の断面も矩形の断面形状を有することが好ましい。順テーパー側面部分を形成する部分の長さは、耐湿信頼性と抵抗との関係で適宜設定され得る。ただし、十分に低い抵抗を得られるのであれば、引出し配線３０Ａの全長にわたって順テーパー側面部分を形成してもよい。
ＯＬＥＤ表示装置１００Ａは、例えば高精細な中小型の表示装置であり、ゲートバスラインおよびソースバスラインの線幅方向に平行な断面の形状における側面のテーパー角は約９０°である。引出し配線３０Ａのアクティブ領域Ｒ１側の部分３２Ａも、ゲートバスラインまたはソースバスラインと同様に、線幅方向に平行な断面の形状における側面のテーパー角は約９０°である。引出し配線３０Ａの部分３２Ａを覆う第１無機バリア層１２Ａの最下部（引出し配線３０Ａの側面を覆う部分と、基板１の平坦部上に形成された部分との境界部）に、有機バリア層（中実部）１４Ａが形成されている。これは、第１無機バリア層１２Ａの表面が９０°以下の角度を成す箇所には、有機材料が偏在しやすいからである。
これに対して、図３（ｃ）に示す、引出し配線３０Ａの部分３４Ａは、側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分（傾斜側面部分）ＴＳＦを有している。順テーパー側面部分ＴＳＦのテーパー角は８５°以下が好ましく、７０°以下が好ましい。このように、順テーパー側面部分ＴＳＦを有する部分では、第１無機バリア層１２Ａの表面が９０°以下の角度を形成しないので、有機材料が偏在し難いからである。第１無機バリア層１２Ａの表面が９０°超の角度を成す箇所に有機材料が偏在したとしても、その量は、第１無機バリア層１２Ａの表面が９０°以下の角度を成す箇所に比べて少ない。したがって、一旦形成された有機バリア層１４Ａを、例えば後述するアッシング処理を行うことによって、第１無機バリア層１２Ａの表面が９０°超の角度を成す箇所の有機材料を除去することができる。
図３（ｃ）に示した順テーパー側面部分ＴＳＦを有する引出し配線３０Ａの部分３４Ａの上には、有機バリア層（中実部）１４が存在せず、第１無機バリア層１２Ａと第２無機バリア層１６Ａとが直接接触している（すなわち、無機バリア層接合部が形成されている。）。また、平坦部には、有機バリア層１４（中実部）Ａが形成されていないので、引出し配線３０Ａは、図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面において、第１無機バリア層１２Ａと第２無機バリア層１６Ａとが直接接触している無機バリア層接合部で覆われている。したがって、上述したように、引出し配線に沿って形成された有機バリア層が大気中の水蒸気をアクティブ領域内へ導く経路となることがない。耐湿信頼性の観点からは、引出し配線３０Ａの部分３４Ａの長さ、すなわち、無機バリア層接合部の長さは、少なくとも０．０１ｍｍであることが好ましい。無機バリア層接合部の長さに特に上限は無いが、０．１ｍｍ超としても耐湿信頼性を向上させる効果はほぼ飽和しており、それ以上長くしても、むしろ、額縁幅を増大させるだけなので、０．１ｍｍ以下が好ましく、例えば０．０５ｍｍ以下とすればよい。インクジェット法で有機バリア層を形成する従来のＴＦＥ構造では、有機バリア層の端部が形成される位置のばらつきを考慮して０．５ｍｍ〜１．０ｍｍ程度の長さの無機バリア層接合部が設けられている。これに対し、本発明の実施形態によると、無機バリア層接合部の長さは０．１ｍｍ以下でよいので、有機ＥＬ表示装置を狭額縁化できる。
次に、図３（ｄ）および（ｅ）を参照する。図３（ｄ）および（ｅ）は、ＴＦＥ構造１０Ａが形成されていない領域の断面図である。図３（ｄ）に示す引出し配線３０Ａの部分３６Ａは、図３（ｂ）に示した引出し配線３０Ａの部分３２Ａと同様の断面形状を有しており、その側面の最下部に有機バリア層１４Ａが形成されている。一方、図３（ｅ）に示す端子３８Ａは、図３（ｃ）に示した引出し配線３０Ａの部分３４Ａと同様の断面形状を有しており、側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分ＴＳＦを有している。したがって、端子３８Ａの側面には有機バリア層（中実部）１４Ａが存在しない。また、平坦部上にも有機バリア層（中実部）１４Ａが存在しない。
有機バリア層１４Ａは、上述したように、蒸気または霧状の有機材料（例えばアクリルモノマー）を供給する工程を包含するので、第１無機バリア層１２Ａおよび第２無機バリア層１６Ａの様に所定の領域にのみ選択的に形成することができない。したがって、端子３８Ａ上にも有機バリア層（中実部）１４Ａが形成され得ることになる。そうすると、端子３８Ａ上の有機バリア層（中実部）１４Ａを除去する必要が生じ、量産性が低下する。端子３８Ａの側面に順テーパー側面部分ＴＳＦを形成することによって、端子３８Ａの側面上に有機バリア層（中実部）１４Ａが形成されるのを抑制することができる。端子３８Ａが有する側面の全てに順テーパー側面部分ＴＳＦを形成することが好ましい。なお、端子３８Ａの側面や上面に有機バリア層（中実部）１４が形成されたとしても、アッシング処理によって除去することができる。
また、図３（ｄ）に示した引出し配線３０Ａの部分３６Ａの断面形状は、図３（ｃ）に示した部分３４Ａおよび図３（ｄ）に示した端子３８Ａと同様にしてもよい。なお、引出し配線３０Ａを形成する工程において、多階調マスク（ハーフトーンマスクまたはグレートーンマスク）を用いるフォトリソグラフィ工程によって、１回の露光工程で、順テーパー側面部分ＴＳＦを有する部分を含む引出し配線３０Aを形成することができる。なお、本明細書において、「フォトリソグラフィ工程」は、レジスト付与、露光、現像、レジストをマスクとしたエッチング、レジスト剥離を含む。
次に、図５（ａ）および（ｂ）を参照する。図５（ａ）および（ｂ）はそれぞれ実施形態１による他のＯＬＥＤ表示装置が有するＴＦＥ構造１０Ｂおよび１０Ｃの模式的な部分断面図である。
図５（ａ）は、ＴＦＥ構造１０Ｂの図２中の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った模式的な断面図であり、引出し配線のアクティブ領域Ｒ１側の部分３２Ｂの断面図である。
例えば、図３（ｂ）に示した断面形状を有する引出し配線３０Ａを形成しようとしても、プロセス条件の変動によって、図５（ａ）に示したような、逆テーパー側面を有する部分３２Ｂが形成されることがある。逆テーパー側面が形成されると、第１無機バリア層１２Ｂは不連続となる。このような場合でも、引出し配線の部分３２Ｂの側面の最下部に有機バリア層１４Ｂが形成され、その上に欠陥の無い第２無機バリア層１６Ｂを形成することができる。このように、有機バリア層１４Ｂは、パーティクルＰが存在する場合や、逆テーパー状の断面形状を有するパターンが形成された場合に、耐湿信頼性が低下することを抑制することができる。
図５（ｂ）は、ＴＦＥ構造１０Ｃの図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った模式的な断面図である。ＴＦＥ構造１０Ａにおいては部分３４の側面の全体を順テーパー側面部分ＴＳＦとしたが、図５（ｂ）に示す部分３４Ｃの様に、側面の少なくとも最下部にだけ順テーパー側面部分ＴＳＦを形成してもよい。有機材料（例えばアクリルモノマー）が偏在するのは、側面の最下部（平坦部との境界）なので、この部分に有機材料が偏在することを抑制すればよい。順テーパー側面部分ＴＳＦの高さ（基板法線方向の長さ）は、有機材料の厚さよりも大きいことが好ましく、例えば、５０ｎｍ以上、好ましくは１００ｎｍ以上ある。順テーパー側面部分を含む配線の部分は、逆テーパー部を有しないことが好ましい。このような断面形状を有する部分３４上には有機バリア層が存在しなくても、欠陥の無い第１無機バリア層１２Ｃおよび第２無機バリア層１６Ｃを形成することができる。
プロセスマージンを考慮すると、順テーパー側面部分のテーパー角は８５°未満、好ましくは７０°以下とし、それ以外の配線部分のテーパー角は８５°超９０°以下に設定することが好ましく、テーパー角の差は１５°以上あることが好ましい。なお、順テーパー側面部分のテーパー角の下限に特に制限はないが、３０°以上であることが好ましい。テーパー角を３０°未満としても有機材料の偏在を抑制する効果に特段の差がなく、配線間の距離を一定とするならば、配線の抵抗が大きくなる、または、配線抵抗を一定とするならば、配線間距離が小さくなるだけだからである。このような断面形状を有するゲートバスライン、ソースバスラインおよび引出し配線ならびに端子は、ドライエッチングプロセスを用いて形成することが好ましい。なお、順テーパー側面部分のテーパー角は、多階調マスク（ハーフトーンマスクまたはグレートーンマスク）のパターンで調整することができ、それ以外の部分のテーパー角はドライエッチング条件で調整することができる。
次に、図６および図７を参照して、ＯＬＥＤ表示装置１００Ａに用いられるＴＦＴの例と、ＴＦＴを作製する際のゲートメタル層およびソースメタル層を用いて形成した引出し配線および端子の例を説明する。
高精細の中小型用ＯＬＥＤ表示装置には、移動度が高い、低温ポリシリコン（「ＬＴＰＳ」と略称する。）ＴＦＴまたは酸化物ＴＦＴ（例えば、Ｉｎ（インジウム）、Ｇａ（ガリウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｏ（酸素）を含む４元系（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系）酸化物ＴＦＴ）が好適に用いられる。ＬＴＰＳ−ＴＦＴおよびＩｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系ＴＦＴの構造および製造方法はよく知られているので、以下では簡単な説明に留める。
図６（ａ）は、ＬＴＰＳ−ＴＦＴ２PＴの模式的な断面図であり、ＴＦＴ２PＴはＯＬＥＤ表示装置１００Ａの回路２に含まれ得る。ＬＴＰＳ−ＴＦＴ２PＴは、トップゲート型のＴＦＴである。
ＴＦＴ２PＴは、基板（例えばポリイミドフィルム）１上のベースコート２Pｐ上に形成されている。上記の説明では省略したが、基板１上には無機絶縁体で形成されたベースコートを形成することが好ましい。
ＴＦＴ２PＴは、ベースコート２Pｐ上に形成されたポリシリコン層２Pｓｅと、ポリシリコン層２Pｓｅ上に形成されたゲート絶縁層２Pｇｉと、ゲート絶縁層２Pｇｉ上に形成されたゲート電極２Pｇと、ゲート電極２Pｇ上に形成された層間絶縁層２Pｉと、層間絶縁層２Pｉ上に形成されたソース電極２Pｓｓおよびドレイン電極２Pｓｄとを有している。ソース電極２Pｓｓおよびドレイン電極２Pｓｄは、層間絶縁層２Pｉおよびゲート絶縁層２Pｇｉに形成されたコンタクトホール内で、ポリシリコン層２Pｓｅのソース領域およびドレイン領域にそれぞれ接続されている。
ゲート電極２Pｇはゲートバスラインと同じゲートメタル層に含まれ、ソース電極２Pｓｓおよびドレイン電極２Pｓｄはソースバスラインと同じソースメタル層に含まれる。ゲートメタル層およびソースメタル層を用いて、引出し配線および端子が形成される（図７を参照して後述する）。
ＴＦＴ２PＴは、例えば、以下の様にして作製される。
基板１として、例えば、厚さが１５μｍのポリイミドフィルムを用意する。
ベースコート２Pｐ（ＳｉＯ2膜：２５０ｎｍ／ＳｉＮx膜：５０ｎｍ／ＳｉＯ2膜：５００ｎｍ（上層／中間層／下層））およびａ−Ｓｉ膜（４０ｎｍ）をプラズマＣＶＤ法で成膜する。
ａ−Ｓｉ膜の脱水素処理（例えば４５０℃、１８０分間アニール）を行う。
ａ−Ｓｉ膜をエキシマレーザーアニール（ＥＬＡ）法でポリシリコン化する。
フォトリソグラフィ工程でａ−Ｓｉ膜をパターニングすることによって活性層（半導体島）を形成する。
ゲート絶縁膜（ＳｉＯ2膜：５０ｎｍ）をプラズマＣＶＤ法で成膜する。
活性層のチャネル領域にドーピング（Ｂ+）を行う。
ゲートメタル（Ｍｏ：２５０ｎｍ）をスパッタ法で成膜し、フォトリソグラフィ工程（ドライエッチング工程を含む）でパターニングする（ゲート電極２Pｇおよびゲートバスライン等を形成する）。
活性層のソース領域およびドレイン領域にドーピング（Ｐ+）を行う。
活性化アニール（例えば、４５０℃、４５分間アニール）を行う。このようにしてポリシリコン層２Pｓｅが得られる。
層間絶縁膜（例えば、ＳｉＯ2膜：３００ｎｍ／ＳｉＮx膜：３００ｎｍ（上層／下層））をプラズマＣＶＤ法で成膜する。
ゲート絶縁膜および層間絶縁膜にコンタクトホールをドライエッチングで形成する。このように、層間絶縁層２Pｉおよびゲート絶縁層２Pｇｉが得られる。
ソースメタル（Ｔｉ膜：１００ｎｍ／Ａｌ膜：３００ｎｍ／Ｔｉ膜：３０ｎｍ）をスパッタ法で成膜し、フォトリソグラフィ工程（ドライエッチング工程を含む）でパターニングする（ソース電極２Pｓｓ、ドレイン電極２Pｓｄおよびソースバスライン等を形成する）。
図６（ｂ）は、Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系ＴＦＴ２OＴの模式的な断面図であり、ＴＦＴ２OＴはＯＬＥＤ表示装置１００Ａの回路２に含まれ得る。ＴＦＴ２OＴは、ボトムゲート型のＴＦＴである。
ＴＦＴ２OＴは、基板（例えばポリイミドフィルム）１上のベースコート２Oｐ上に形成されている。 ＴＦＴ２OＴは、ベースコート２Oｐ上に形成されたゲート電極２Oｇと、ゲート電極２Oｇ上に形成されたゲート絶縁層２Oｇｉと、ゲート絶縁層２Oｇｉ上に形成された酸化物半導体層２Oｓｅと、酸化物半導体層２Oｓｅのソース領域上およびドレイン領域上にそれぞれ接続されたソース電極２Oｓｓおよびドレイン電極２Oｓｄとを有している。ソース電極２Oｓｓおよびドレイン電極２Oｓｄは、層間絶縁層２Oｉに覆われている。
ゲート電極２Oｇはゲートバスラインと同じゲートメタル層に含まれ、ソース電極２Oｓｓおよびドレイン電極２Oｓｄはソースバスラインと同じソースメタル層に含まれる。ゲートメタル層およびソースメタル層を用いて、引出し配線および端子が形成され、図７を参照して後述する構造を有し得る。
ＴＦＴ２OＴは、例えば、以下の様にして作製される。
基板１として、例えば、厚さが１５μｍのポリイミドフィルムを用意する。
ベースコート２Oｐ（ＳｉＯ2膜：２５０ｎｍ／ＳｉＮx膜：５０ｎｍ／ＳｉＯ2膜：５００ｎｍ（上層／中間層／下層））をプラズマＣＶＤ法で成膜する。
ゲートメタル（Ｃｕ膜：３００ｎｍ／Ｔｉ膜：３０ｎｍ（上層／下層））をスパッタ法で成膜し、フォトリソグラフィ工程（ドライエッチング工程を含む）でパターニングする（ゲート電極２Ｏｇおよびゲートバスライン等を形成する）。
ゲート絶縁膜（ＳｉＯ2膜：３０ｎｍ／ＳｉＮx膜：３５０ｎｍ（上層／下層））をプラズマＣＶＤ法で成膜する。
酸化物半導体膜（Ｉｎ−Ｇａ−Ｚｎ−Ｏ系半導体膜：１００ｎｍ）をスパッタ法で成膜し、フォトリソグラフィ工程（ウエットエッチング工程を含む）でパターニングすることによって、活性層（半導体島）を形成する。
ソースメタル（Ｔｉ膜：１００ｎｍ／Ａｌ膜：３００ｎｍ／Ｔｉ膜：３０ｎｍ（上層／中間層／下層））をスパッタ法で成膜し、フォトリソグラフィ工程（ドライエッチング工程を含む）でパターニングする（ソース電極２Oｓｓ、ドレイン電極２Oｓｄおよびソースバスライン等を形成する）。
活性化アニール（例えば、３００℃、１２０分間アニール）を行う。このようにして酸化物半導体層２Oｓｅが得られる。
この後、保護膜として、層間絶縁層２Ｏｉ（例えば、ＳｉＮx膜：３００ｎｍ／ＳｉＯ2膜：３００ｎｍ／（上層／下層））をプラズマＣＶＤ法で成膜する。
次に、図７（ａ）〜（ｄ）を参照して、実施形態１による他のＯＬＥＤ表示装置の構造を説明する。このＯＬＥＤ表示装置の回路（バックプレーン）は、図６（ａ）に示したＴＦＴ２PＴまたは図６（ｂ）に示したＴＦＴ２OＴを有し、ＴＦＴ２PＴまたはＴＦＴ２OＴを作製する際のゲートメタル層およびソースメタル層を用いて引出し配線３０Ａ’および端子３８Ａ’が形成されている。図７（ａ）〜（ｄ）はそれぞれ図３（ｂ）〜（ｅ）に対応し、対応する構成要素の参照符号に「’」を付すことにする。また、図７中のベースコート２ｐは、図６（ａ）中のベースコート２Pｐおよび図６（ｂ）中のベースコート２Oｐに対応し、図７中のゲート絶縁層２ｇｉは、図６（ａ）中のゲート絶縁層２Pｇｉおよび図６（ｂ）中のゲート絶縁層２Oｇｉに対応し、図７中の層間絶縁層２ｉは、図６（ａ）中の層間絶縁層２Pｉおよび図６（ｂ）中の層間絶縁層２Oｉにそれぞれ対応する。
図７（ａ）〜（ｄ）に示す様に、ゲートメタル層２ｇおよびソースメタル層２ｓは、基板１上に形成されたベースコート２ｐ上に形成されている。図３では省略したが、基板１上には無機絶縁体で形成されたベースコート２ｐを形成することが好ましい。
図７（ａ）および（ｂ）を参照して、ＴＦＥ構造１０Ａ’の構造を説明する。図７（ａ）は、図２中の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った断面図に対応し、引出し配線３０Ａ’のアクティブ領域側の部分３２Ａ’の断面図であり、図７（ｂ）は図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面図に対応し、側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分（傾斜側面部分）ＴＳＦを有する部分３４Ａ’の断面図である。
図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、引出し配線３０Ａ’は、ゲートメタル層２ｇとソースメタル層２ｓとの積層体として形成されている。引出し配線３０Ａ’のゲートメタル層２ｇで形成された部分は、例えばゲートバスラインと同じ断面形状を有し、引出し配線３０Ａ’のソースメタル層２ｓで形成された部分は、例えばソースバスラインとお同じ断面形状を有している。例えば、５００ｐｐｉの５．７型の表示装置の場合、ゲートメタル層２ｇで形成された部分の線幅は例えば１０μｍであり、隣接間距離は１６μｍ（Ｌ／Ｓ＝１０／１６）あり、ソースメタル層２ｓで形成された部分の線幅は例えば１６μｍであり、隣接間距離は１０μｍ（Ｌ／Ｓ＝１６／１０）である。
図７（ａ）に示す引出し配線３０Ａ’のアクティブ領域側の部分３２Ａ’の線幅方向に平行な断面の形状における側面のテーパー角は、ゲートバスラインまたはソースバスラインと同様に、約９０°である。引出し配線３０Ａ’の部分３２Ａ’を覆う第１無機バリア層１２Ａ’の最下部（引出し配線３０Ａ’の側面を覆う部分と、基板１の平坦部上に形成された部分との境界部）に、有機バリア層（中実部）１４Ａ’が形成されている。
これに対して、図７（ｂ）に示す、引出し配線３０Ａ’の部分３４Ａ’は、側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分（傾斜側面部分）ＴＳＦを有している。順テーパー側面部分ＴＳＦを有する引出し配線３０Ａ’の部分３４Ａ’の上には、有機バリア層（中実部）１４が存在せず、第１無機バリア層１２Ａ’と第２無機バリア層１６Ａ’とが直接接触している（すなわち、無機バリア層接合部が形成されている。）。また、平坦部には、有機バリア層１４（中実部）Ａ’が形成されていないので、引出し配線３０Ａ’は、図２中の３Ｃ−３Ｃ’線に沿った断面において、第１無機バリア層１２Ａ’と第２無機バリア層１６Ａ’とが直接接触している無機バリア層接合部で覆われている。
図７（ｃ）および（ｄ）を参照する。図７（ｃ）および（ｄ）は、ＴＦＥ構造１０Ａ’が形成されていない領域の断面図である。図７（ｃ）に示す引出し配線３０Ａ’の部分３６Ａ’は、図７（ａ）に示した引出し配線３０Ａ’の部分３２Ａ’と同様の断面形状を有しており、その側面の最下部に有機バリア層１４Ａ’が形成されている。一方、図７（ｄ）に示す端子３８Ａ’は、図７（ｂ）に示した引出し配線３０Ａ’の部分３４Ａ’と同様の断面形状を有しており、側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分ＴＳＦを有している。したがって、端子３８Ａ’の側面には有機バリア層（中実部）１４Ａ’が存在しない。また、平坦部上にも有機バリア層（中実部）１４Ａ’が存在しない。
図７（ｂ）では、引出し配線３０Ａ’の第１無機バリア層１２Ａ’に接する２つの側面の全体が順テーパー側面部分ＴＳＦの例を示したが、図５（ｂ）を参照して説明した様に、第１無機バリア層１２Ａ’に接する２つの側面の少なくとも最下部に順テーパー側面部分ＴＳＦを有すれば、上述の効果を得ることができる。同様に、図７（ｄ）では、端子３８Ａ’ 露出された全ての側面の全体が順テーパー側面部分ＴＳＦの例を示したが、露出された全ての側面の少なくとも最下部に順テーパー側面部分を有すれば、上述の効果を得ることができる。
（実施形態２）
実施形態１によるＯＬＥＤ表示装置の製造方法は、例えば、以下の工程を包含する。複数の引出し配線３０Ａのそれぞれの少なくとも一部に、線幅方向に平行な断面の形状における側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分を露出された２つの側面の少なくとも最下部に形成する。次に、アクティブ領域Ｒ１に選択的に第１無機バリア層１２Ａを形成した後、チャンバー内に蒸気または霧状のアクリルモノマーを供給し、第１無機バリア層１２Ａ上でアクリルモノマーを凝縮させる工程において、複数の引出し配線３０Ａのそれぞれの順テーパー側面部分を有する部分の上には、アクリルモノマーを存在させないように、アクリルモノマーを凝縮させる。凝縮されたアクリルモノマーに光（例えば紫外線）を照射することによってアクリル樹脂からなる有機バリア層１４を形成する。
実施形態１によるＯＬＥＤ表示装置の製造方法は、例えば、以下の工程を包含する。複数の引出し配線３０Ａのそれぞれの少なくとも一部に、線幅方向に平行な断面の形状における側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分を露出された２つの側面の少なくとも最下部に形成する。次に、アクティブ領域Ｒ１に選択的に第１無機バリア層１２Ａを形成した後、チャンバー内に蒸気または霧状のアクリルモノマーを供給し、第１無機バリア層１２Ａ上でアクリルモノマーを凝縮させる工程において、複数の引出し配線３０Ａのそれぞれの順テーパー側面部分を有する部分の上には、アクリルモノマーを存在させないように、アクリルモノマーを凝縮させる。凝縮されたアクリルモノマーに光（例えば紫外線）を照射することによってアクリル樹脂からなる有機バリア層１４を形成する。
上述の方法は、アクリルモノマーを偏在させるので、プロセスマージンが狭いという問題がある。以下に説明する実施形態２のＯＬＥＤ表示装置の製造方法は、少なくとも平坦部上の一部にも樹脂層（例えばアクリル樹脂層）を形成し、樹脂層を部分的にアッシングすることによって有機バリア層を形成する工程を包含している。最初に形成する樹脂層の厚さを調整する（例えば、１００ｎｍ未満とする）、および／または、アッシング条件（時間を含む）を調整することによって、種々の形態の有機バリア層を形成することができる。すなわち、実施形態１で説明したＯＬＥＤ表示装置１００Ａが有する有機バリア層１４Ａを形成することもできるし、平坦部の一部または全部を覆う有機バリア層（中実部）を形成することもできる。なお、有機バリア層の面積が大きいと、耐屈曲性を向上させる効果が得られる。以下では、主に、平坦部の一部または全部を覆う有機バリア層（中実部）を有するＴＦＥ構造を有するＯＬＥＤ表示装置およびその製造方法を説明する。なお、ＴＦＥ構造を形成する前の素子基板の構造、特に、引出し配線および端子の構造ならびにＴＦＴの構造は、実施形態１で説明したいずれであってもよい。
図８（ａ）は、本発明の実施形態２によるＯＬＥＤ表示装置におけるＴＦＥ構造１０Ｄの模式的な部分断面図であり、パーティクルＰを含む部分を示している。図４（ｂ）を参照して説明した様に、パーティクルＰが存在すると、第１無機バリア層１２Ｄにクラック（欠陥）１２Ｄｃが形成されることがある。これは、図９に示す断面ＳＥＭ像から、パーティクルＰの表面から成長するＳｉＮ層１２Ｄａと、ＯＬＥＤ３の表面の平坦部分から成長するＳｉＮ層１２Ｄｂとが衝突（インピンジ）するために生じたと考えられる。このようなクラック１２Ｄｃが存在すると、ＴＦＥ構造１０Ｄのバリア性が低下する。なお、図９のＳＥＭ像は、ガラス基板上に、パーティクルＰとして、直径が１μｍの球状シリカを配置した状態で、ＳｉＮ膜をプラズマＣＶＤ法で成膜した試料の断面ＳＥＭ像である。断面はパーティクルＰの中心を通っていない。また、最表面は断面加工時の保護のためのカーボン層（Ｃ−ｄｅｐｏ）である。このように、直径が１μｍの比較的小さな球状のシリカが存在するだけで、ＳｉＮ層１２Ｄにクラック（欠陥）１２Ｄｃが形成される。
実施形態２のＯＬＥＤ表示装置におけるＴＦＥ構造１０Ｄでは、図８（ａ）に示す様に、有機バリア層１４Ｄｃが、第１無機バリア層１２Ｄのクラック１２ＤｃおよびパーティクルＰのオーバーハング部分を充填するように形成されているので、第２無機バリア層１６Ｄによってバリア性を保持することができる。これは、図１０に示す断面ＳＥＭ像で確認することができる。図１０においては、第１無機バリア層１２Ｄ上に第２無機バリア層１６Ｄが直接形成された箇所には界面は観察されていないが、模式図では分かり易さのために、第１無機バリア層１２Ｄと第２無機バリア層１６Ｄとを異なるハッチングで示している。
図１０に示す断面ＳＥＭ像は、図９の断面ＳＥＭ像と同様に、ガラス基板上に、直径が２．１５μｍの球状シリカを配置した状態で、ＴＦＥ構造１０Ｄを成膜した試料の断面ＳＥＭ像である。図１０と図９と比較すれば分かるように、図１０に示す直径が約２倍のパーティクルＰであっても、アクリル樹脂層の上に形成されたＳｉＮ膜は欠陥の無い緻密な膜であることがわかる。また、図９の場合と同様に、パーティクルＰ（直径が２．１５μｍおよび４．６μｍの球状シリカ）を覆うようにＳｉＮ膜をプラズマＣＶＤ法で成膜した後、有機バリア層１４Ｄとしてアクリル樹脂層を形成し、その後、再び、ＳｉＮ膜をプラズマＣＶＤ法で成膜した試料においても、アクリル樹脂層の上に欠陥の無い緻密なＳｉＮ膜が形成されていることをＳＥＭ観察で確認した。
図８（ａ）に示した有機バリア層１４Ｄは、後述するように、例えばアクリル樹脂から形成される。特に、室温（例えば２５℃）における粘度が、１〜１００ｍＰａ・ｓ程度のアクリルモノマー（アクリレート）を光硬化（例えば紫外線硬化）することによって形成されたものが好ましい。このように低粘度のアクリルモノマーは、クラック１２ＤｃおよびパーティクルＰのオーバーハング部分に容易に浸透することができる。また、アクリル樹脂は可視光の透過率が高く、トップエミッションタイプのＯＬＥＤ表示装置に好適に用いられる。アクリルモノマーには必要に応じて、光重合開始剤が混合され得る。光重合開始剤の種類によって感光波長を調節することができる。アクリルモノマーに代えて、他の光硬化性樹脂を用いることもできる。光硬化性樹脂としては、反応性等の観点から紫外線硬化性樹脂が好ましい。照射する紫外線は、近紫外線（２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下）の中でも特に波長３１５ｎｍ以上４００ｎｍ以下のＵＶ−Ａ領域のものが好ましいが、３００ｎｍ以上３１５ｎｍ未満の紫外線を用いてもよい。また、４００ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の青紫色から青色にかけての可視光線を照射することによって硬化する光硬化性樹脂を用いることもできる。
クラック１２ＤｃおよびパーティクルＰのオーバーハング部分に充填された有機バリア層１４Ｄｃの表面は、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２Ｄａの表面と、ＯＬＥＤ３の表面の平坦部上に形成された有機バリア層１４Ｄｂとの表面を連続的に滑らかに連結する。したがって、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２Ｄおよび有機バリア層１４Ｄ上に形成される第２無機バリア層（ＳｉＮ層）１６Ｄに欠陥が形成されることなく、緻密な膜が形成される。
また、有機バリア層１４Ｄの表面１４Ｄｓは、アッシング処理によって酸化されており、親水性を有しており、第２無機バリア層１６Ｄとの密着性が高い。
耐屈曲性を向上させるためには、有機バリア層１４Ｄは、パーティクルＰ上に形成された第１無機バリア層１２Ｄａの凸状部分を除いて、ほぼ全面に有機バリア層１４Ｄが残存するように、アッシングすることが好ましい。平坦部上に存在している有機バリア層１４Ｄｂの厚さは１０ｎｍ以上であることが好ましい。
特許文献２、３には、有機バリア層を偏在させた構成が記載されているが、本発明者が種々実験したところ、有機バリア層１４Ｄは平坦部上のほぼ全面、すなわち第１無機バリア層１２Ｄａの凸状部分を除いたほぼ全面に形成されていてもよく、耐屈曲性の観点からはその厚さは１０ｎｍ以上であることが好ましい。
有機バリア層１４Ｄが第１無機バリア層１２Ｄと第２無機バリア層１６Ｄとの間に介在すると、ＴＦＥ構造１０Ｄ内部での各層間の密着性が高まる。特に、有機バリア層１４Ｄの表面が酸化されているので、第２無機バリア層１６Ｄとの密着性が高い。
また、平坦部上の有機バリア層１４Ｄｂが全面に形成されていると（有機バリア層１４Ｄが開口部１４Ｄａを有しないと）、ＯＬＥＤ表示装置に外力が掛かったときに、ＴＦＥ構造１０Ｄ内に生じる応力（またはひずみ）が均一に分散される結果、破壊（特に、第１無機バリア層１２Ｄおよび／または第２無機バリア層１６Ｄの破壊）が抑制される。第１無機バリア層１２Ｄと第２無機バリア層１６Ｄと密着してほぼ均一に存在する有機バリア層１４Ｄは、応力を分散および緩和するように作用すると考えられる。このように有機バリア層１４Ｄは、ＯＬＥＤ表示装置の耐屈曲性を向上させる効果も奏する。
ただし、有機バリア層１４Ｄの厚さが２００ｎｍ以上になると、かえって耐屈曲性が低下することがあるので、有機バリア層１４Ｄの厚さは２００ｎｍ未満であることが好ましい。
有機バリア層１４Ｄは、アッシング処理を経て形成される。アッシング処理は面内でばらつくことがあるので、平坦部に形成された有機バリア層１４Ｄｂの一部が完全に除去され、第１無機バリア層１２Ｄの表面が露出される場合がある。このとき、有機バリア層１４Ｄの内、ＯＬＥＤ３の平坦部上に形成されている有機バリア層（中実部）１４Ｄｂは、開口部１４Ｄａよりも面積が大きくなるように制御する。すなわち、中実部１４Ｄｂの面積は平坦部上の有機バリア層（開口部を含む）１４Ｄの面積の５０％超となるように制御する。中実部１４Ｄｂの面積は平坦部上の有機バリア層１４Ｄの面積の８０％以上であることが好ましい。ただし中実部１４Ｄｂの面積は平坦部上の有機バリア層の面積の約９０％を超えないことが好ましい。言い換えると、平坦部上の有機バリア層１４Ｄは合計で約１０％程度の面積の開口部１４Ｄａを有することが好ましい。開口部１４Ｄａは、第１無機バリア層１２Ｄと有機バリア層１４Ｄとの界面および有機バリア層１４Ｄと第２無機バリア層１６Ｄとの界面での剥離を抑制する効果を奏する。平坦部上の有機バリア層１４Ｄの面積の８０％以上９０％以下の面積の開口部１４Ｄａを有すると、特に優れた耐屈曲性が得られる。
また、平坦部の全面に有機バリア層１４Ｄを形成すると、平坦部の有機バリア層１４Ｄが水分の侵入経路となって、ＯＬＥＤ表示装置の耐湿信頼性を低下させることになる。これを防止するために、実施形態２によるＯＬＥＤ表示装置は、図８（ｂ）に示すように、有機バリア層１４Ｄの下地表面（例えば、ＯＬＥＤ３の表面）は、アクティブ領域を実質的に包囲するバンク３ＤＢを有し、バンク３ＤＢは、幅方向に平行な断面の形状における側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分ＴＳＦを露出された２つの側面の少なくとも最下部に有する。順テーパー側面部分ＴＳＦの高さ（基板法線方向の長さ）は、有機材料の厚さ（有機バリア層１４Ｄ厚さとほぼ等しい）よりも大きいことが好ましく、例えば、５０ｎｍ以上、好ましくは１００ｎｍ以上ある。
バンク３ＤＢ上に形成された第１無機バリア層１２Ｄもバンク１２ＤＢを形成するので、バンク３ＤＢの上には有機バリア層１４Ｄの開口部１４Ｄａが形成され、中実部１４Ｄｂは存在しない。すなわち、バンク３ＤＢの上では、第１無機バリア層１２Ｄと第２無機バリア層１６Ｄとが直接接触し、無機バリア層接合部を形成している。引出し配線（実施形態１の引出し配線３０Ａと同じ構造を有する）のバンク３ＤＢ上に位置する部分は、順テーパー側面部分ＴＳＦを有するように配置されており、バンク３ＤＢ上には、有機バリア層１４Ｄの中実部は存在しない。したがって、実施形態２のＯＬＥＤ表示装置は、平坦部に有機バリア層１４Ｄを有してはいるが、アクティブ領域は、無機バリア層接合部で完全に包囲されているので、高い耐湿信頼性を有する。
バンク３ＤＢは、種々の方法で形成することができる。例えば、回路２を形成する工程で、ＯＬＥＤ３で構成される各画素を規定するためのバンクを感光性樹脂（例えばポリイミドまたはアクリル樹脂）を用いて形成する際に、同時に、アクティブ領域Ｒ１を包囲するバンク３ＤＢを形成すればよい。あるいは、ゲートメタル層および／またはソースメタル層をパターニングして、ゲートバスラインおよび／またはソースバスラインを形成する際に、アクティブ領域を包囲するパターン（バンク３ＤＢ用のパターン）を併せて形成すればよい。このとき、バンクＤＢ用のパターンを形成するために開口部を多階調マスクとすることによって、順テーパー側面部分を有するパターンを形成することができる。
図１１および図１２を参照して、有機バリア層１４Ｄおよび第２無機バリア層１６Ｄの形成工程、特に、アッシング工程を説明する。図１１に有機バリア層１４Ｄの形成工程を示し、図１２に第２無機バリア層１６Ｄの形成工程を示す。
図１１（ａ）に模式的に示す様にＯＬＥＤ３の表面のパーティクルＰを覆う第１無機バリア層１２Ｄを形成した後、第１無機バリア層１２Ｄ上に有機バリア層１４Ｄを形成する。有機バリア層１４Ｄは、例えば、蒸気または霧状のアクリルモノマーを、冷却された素子基板上で凝縮させ、その後、光（例えば紫外線）を照射することによって、アクリルモノマーを硬化させることによって得られる。低粘度のアクリルモノマーを用いることよって、第１無機バリア層１２Ｄに形成されたクラック１２Ｄｃ内にアクリルモノマーを浸透させることができる。
なお、図１１（ａ）では、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２Ｄａ上に有機バリア層１４Ｄｄが形成されている例を示しているが、パーティクルＰの大きさや形状、およびアクリルモノマーの種類に依存するが、アクリルモノマーがパーティクルＰ上の第１無機バリア層１２Ｄａ上に堆積（または付着）しない、あるいは、極微量しか堆積（または付着）しないことがある。有機バリア層１４Ｄは、例えば、後述する図１５に示す成膜装置２００を用いて形成され得る。当初の有機バリア層１４Ｄの厚さは平坦部上で１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下となるように調整される。形成された当初の有機バリア層１４Ｄの表面１４Ｄｓａは滑らかに連続しており、疎水性を帯びている。なお、簡単のために、アッシング前の有機バリア層にも同じ参照符号を付す。
次に、図１１（ｂ）に示すように、有機バリア層１４Ｄをアッシングする。アッシングは、公知のプラズマアッシング装置、光励起アッシング装置、ＵＶオゾンアッシング装置を用いて行い得る。例えば、Ｎ2Ｏ、Ｏ2およびＯ3の内の少なくとも１種のガスを用いたプラズマアッシング、または、これらにさらに紫外線照射とを組合せて行われ得る。第１無機バリア層１２Ｄおよび第２無機バリア層１６ＤとしてＳｉＮ膜をＣＶＤ法で成膜する場合、原料ガスとして、Ｎ2Ｏを用いるので、Ｎ2Ｏをアッシングに用いると装置を簡略化できるという利点が得られる。
アッシングを行うと、有機バリア層１４Ｄの表面１４Ｄｓが酸化され、親水性に改質される。また、表面１４Ｄｓがほぼ一様に削られるとともに、極めて微細な凹凸が形成され、表面積が増大する。アッシングを行ったときの表面積増大効果は、無機材料である第１無機バリア層１２Ｄに対してよりも有機バリア層１４Ｄの表面に対しての方が大きい。したがって、有機バリア層１４Ｄの表面１４Ｄｓが親水性に改質されることと、表面１４Ｄｓの表面積が増大することから、第２無機バリア層１６Ｄとの密着性が向上させられる。
さらに、アッシングを進めると、図１１（ｃ）に示す様に、有機バリア層１４Ｄの一部に開口部１４Ｄａが形成される。
さらに、アッシングを進めると、図４（ａ）に示した有機バリア層１４Ａの様に、第１無機バリア層１２Ｄのクラック１２ＤｃおよびパーティクルＰのオーバーハング部分の近傍にだけ有機バリア層１４Ｄｃを残すことができる。このとき、有機バリア層１４Ｄｃの表面は、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２Ｄａの表面と、ＯＬＥＤ３の表面の平坦部の表面とを連続的に滑らかに連結する。
なお、第１無機バリア層１２Ｄと有機バリア層１４Ｄとの密着性を改善するために、有機バリア層１４Ｄを形成する前に、第１無機バリア層１２Ｄの表面にアッシング処理を施しておいてもよい。
次に、図１２を参照して、有機バリア層１４Ｄ上に第２無機バリア層１６Ｄを形成した後の構造を説明する。
図１２（ａ）は、図１１（ａ）に示した有機バリア層１４Ｄの表面１４Ｄｓａをアッシングすることによって酸化し、親水性を有する表面１４Ｄｓに改質した後に、第２無機バリア層１６Ｄを形成した構造を模試的に示している。ここでは、有機バリア層１４Ｄの表面１４Ｄｓａをわずかにアッシングした場合を示しており、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２Ｄａ上に形成された有機バリア層１４Ｄｄも残存している例を示しているが、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２Ｄａ上には有機バリア層１４Ｄが形成されない（または残存しない）こともある。
図１２（ａ）に示す様に、有機バリア層１４Ｄ上に形成された第２無機バリア層１６Ｄには欠陥が無く、また、有機バリア層１４Ｄとの密着性にも優れる。
図１２（ｂ）〜（ｃ）に示す様に、それぞれ図１１（ｂ）〜（ｃ）に示した有機バリア層１４Ｄ上に第２無機バリア層１６Ｄを形成すると、欠陥が無く、有機バリア層１４Ｄとの密着性に優れた第２無機バリア層１６Ｄが得られる。ＯＬＥＤ３の平坦部上の有機バリア層１４Ｄが完全に除去されても、有機バリア層１４Ｄｃの表面が、パーティクルＰ上の第１無機バリア層１２Ｄａの表面と、ＯＬＥＤ３の表面の平坦部の表面とを連続的に滑らかに連結していれば、欠陥が無く、有機バリア層１４Ｄとの密着性に優れた第２無機バリア層１６Ｄが得られる。
有機バリア層１４Ｄは、図１２（ｂ）に示す様に、パーティクルＰ上に形成された第１無機バリア層１２Ｄａの凸状部分を除いて全面に有機バリア層１４Ｄが薄く残存するように、アッシングされてもよい。耐屈曲性の観点から、上述したように、平坦部上の有機バリア層１４Ｄｂの厚さは１０ｎｍ以上２００ｎｍ未満であることが好ましい。
アッシング処理は面内でばらつくので、平坦部に形成された有機バリア層１４Ｄの一部が完全に除去され、第１無機バリア層１２Ｄの表面が露出されることがある。また、パーティクルＰの材質、大きさもばらつくので、図１２（ｃ）に示す構造または先の図４（ａ）に示した構造を有する箇所が存在し得る。平坦部に形成された有機バリア層１４Ｄの一部が完全に除去される場合でも、有機バリア層１４Ｄの内、ＯＬＥＤ３の平坦部上に形成されている有機バリア層（中実部）１４Ｄｂは、開口部１４Ｄａよりも面積が大きくなるように制御することが好ましい。上述したように、中実部１４Ｄｂの面積は平坦部上の有機バリア層１４Ｄの面積の８０％以上であることが好ましく、約９０％を超えないことが好ましい。
有機バリア層１４Ｄをアッシングしすぎると図１３に示す様に、ＯＬＥＤ３の平坦部上に形成された有機バリア層１４Ｄｂが完全に除去されるだけでなく、パーティクルＰによって形成されたクラック１２Ｄｃに充填された有機バリア層１４Ｄｄが小さくなり、第２無機バリア層１６Ｄが形成される下地の表面を滑らかな連続的な形状にする作用を有しなくなる。その結果、図１４に示す様に、第２無機バリア層１６Ｄに欠陥１６Ｄｃが形成され、ＴＦＥ構造のバリア特性を低下させることになる。たとえ欠陥１６Ｄｃが形成されなくとも、第２無機バリア層１６Ｄの表面に鋭角な凹部１６Ｄｄが形成されると、その部分に応力が集中しやすく、外力によってクラックが発生しやすい。
また、例えば、パーティクルＰとして凸レンズ状シリカ（直径４．６μｍ）を用いた実験では、凸レンズ状シリカの端部において、有機バリア層がエッチングされ過ぎた結果、第２無機バリア層の膜厚が部分的に極端に薄くなることがあった。このような場合、たとえ第２無機バリア層に欠陥が生じなくても、ＯＬＥＤ表示装置の製造プロセスにおいて、または製造後に、ＴＦＥ構造に外力が掛かった際に、第２無機バリア層にクラックが生じるおそれがある。
ＴＦＥ構造１０に外力が掛けられる場合として、次のような場合を挙げることができる。例えば、ＯＬＥＤ表示装置のフレキシブルな基板１を支持基板であるガラス基板から剥離する際、ＴＦＥ構造１０を含むＯＬＥＤ表示装置には曲げ応力が作用する。また、曲面ディスプレイを製造する過程で、所定の曲面形状に沿ってＯＬＥＤ表示装置を曲げる際にも、ＴＦＥ構造１０に曲げ応力が作用する。もちろん、ＯＬＥＤ表示装置の最終的な利用形態が、ＯＬＥＤ表示装置のフレキシビリティを利用する形態（例えば折り畳む、曲げる、あるいは、丸める）のときは、ユーザーが使用している間に種々の応力がＴＦＥ構造１０に掛かることになる。
これを防止するためには、ＯＬＥＤ３の平坦部上に形成されている有機バリア層の５０％超が残存するように（有機バリア層（中実部）１４Ｄｂが開口部１４Ｄａよりも面積が大きくなるように）、アッシング条件を調節することが好ましい。ＯＬＥＤ３の平坦部上に残存する有機バリア層（中実部）１４Ｄｂは８０％以上であることがさらに好ましく、９０％程度であることがさらに好ましい。ただし、１０％程度は開口部１４Ｄａが存在する方が、第１無機バリア層１２Ｄと有機バリア層１４Ｄとの界面および有機バリア層１４Ｄと第２無機バリア層１６Ｄとの界面での剥離を抑制する効果が得られるのでより好ましい。図１２（ａ）〜（ｃ）に示した様に、適度に残存する有機バリア層１４Ｄ上に形成された第２無機バリア層１６Ｄの表面には９０°以下を角度なす部分（図１４の凹部１６Ｄｄ参照）が存在しないので、外力が掛かっても応力が集中することが抑制される。
本発明の実施形態２によるＯＬＥＤ表示装置の製造方法は、第１無機バリア層１２Ｄが形成されたＯＬＥＤ３をチャンバー内に用意する工程と、チャンバー内に蒸気または霧状の光硬化性樹脂（例えばアクリルモノマー）を供給する工程と、第１無機バリア層１２Ｄ上で光硬化性樹脂を凝縮させ、液状の膜を形成する工程と、光硬化性樹脂の液状の膜に光を照射することによって、光硬化樹脂層（硬化された樹脂層）を形成する工程と、光硬化樹脂層を部分的にアッシングすることによって、有機バリア層１４Ｄを形成する工程とを包含する。
光硬化性樹脂として紫外線硬化性樹脂が好適に用いられるので、以下では、紫外線硬化性樹脂を用いる例を説明するが、光硬化性樹脂を硬化させることができる所定の波長の光を出射する光源を用いれば、可視光硬化性樹脂にも適用できる。
図１５に、有機バリア層１４Ｄの形成に用いられる成膜装置２００の構成を模式的に示す。
成膜装置２００は、チャンバー２１０と、ステージ２１２と、モノマー供給口（ノズル）２２２と、紫外線照射装置２３０とを有している。チャンバー２１０は、その内部の空間を所定の圧力（真空度）および温度に制御される。ステージ２１２は、第１無機バリア層が形成されたＯＬＥＤ３を複数有する素子基板２０を受容する上面を有し、上面を例えば−２０℃まで冷却することができる。ノズル２２２は、所定の流量で供給されるアクリルモノマー（液状）を蒸気または霧状で、チャンバー２１０内の空間に供給する。必要に応じてアクリルモノマーは加熱される。蒸気または霧状のアクリルモノマー２６ｐは、素子基板２０の第１無機バリア層に付着または接触する。紫外線照射装置２３０は所定の波長、強度を有する紫外線２３２をステージ２１２の上面に向けて出射する。
アクリルモノマー２６は、容器２０２からチャンバー２１０内に所定の流量で供給される。容器２０２には、配管２０６を介してアクリルモノマー２６が供給されるとともに、配管２０４から窒素ガスが供給される。容器２０２へのアクリルモノマーの流量は、マスフローコントローラ２０８によって制御される。
成膜装置２００を用いて、例えば以下の様にして、有機バリア層１４を形成することができる。以下の例は、ＴＦＥ構造１０の試作やＳＥＭ写真に示した試料の作製に用いた条件の典型例の１つである。
チャンバー２１０内に、アクリルモノマー２６ｐを供給する。素子基板２０は、ステージ２１２上で、例えば−１５℃に冷却されている。アクリルモノマー２６ｐは素子基板の第１無機バリア層１２上で凝縮され液状の膜になる。アクリルモノマー２６ｐの供給量およびチャンバー２１０内の温度、圧力（真空度）を制御することによって、アクリルモノマー（液状）の堆積速度を調整し得る。例えば、アクリルモノマーは、５００ｎｍ／ｍｉｎで堆積することができる。したがって、約２４秒で厚さが約２００ｎｍのアクリルモノマーの層を形成することができる。
このときの条件を制御することによって、実施形態１における有機バリア層の形成方法のように、アクリルモノマーを凸部の周囲にだけ偏在させることもできる。
アクリルモノマーとして、公知の種々のアクリモノマーを用いることができる。複数のアクリルモノマーを混合してもよい。例えば、２官能モノマーと３官能以上の多官能モノマーを混合してもよい。また、オリゴマーを混合してもよい。ただし、室温（例えば２５℃）における粘度を、１〜１００ｍＰａ・ｓ程度に調整することが好ましい。アクリルモノマーには必要に応じて、光重合開始剤が混合され得る。
その後、チャンバー２１０内を排気し、蒸気または霧状のアクリルモノマー２６ｐを除去した後、紫外線２３２を照射することによって、第１無機バリア層１２Ｄ上のアクリルモノマーを硬化させる。紫外線光源としては３６５ｎｍにメインピークを持つ高圧水銀ランプを用い、紫外線強度として例えば、１２ｍＷ／ｃｍ2で、約１０秒照射する。
このように、有機バリア層１４Ｄの形成工程のタクトタイムは約３４秒であり、非常に量産性が高い。
なお、第１無機バリア層１２Ｄは、例えば、以下の様にして形成される。ＳｉＨ4およびＮ2Ｏガスを用いたプラズマＣＶＤ法で、例えば、成膜対象の基板（ＯＬＥＤ３）の温度を８０℃以下に制御した状態で、４００ｎｍ／ｍｉｎの成膜速度で、厚さ４００ｎｍの第１無機バリア層１２Ｄを形成することができる。この様にして得られる第１無機バリア層１２Ｄの屈折率は１．８４で、４００ｎｍの可視光の透過率は９０％（厚さ４００ｎｍ）である。また、膜応力の絶対値は５０ＭＰａである。
有機バリア層１４Ｄのアッシングは、例えば、Ｎ2Ｏガスを用いたプラズマアッシング法で行う。アッシングは、アッシング用のチャンバーで行う。アッシングレートは例えば５００ｎｍ／ｍｉｎである。上述のように、厚さが２００ｎｍの有機バリア層１４Ｄを形成したとき、平坦部上の有機バリア層（中実部）１４Ｄｂの厚さ（最大値）が２０ｎｍ程度となるように、約２２秒間、アッシングを行う。
このときの条件を調整することによって、図３（ａ）、（ｂ）に示した有機バリア層１４Ａを形成することができる。また、引出し配線上の有機バリア層１４Ｄの厚さは、他の部分よりも小さいので、引出し配線上の有機バリア層１４Ｄを除去し、平坦部上の有機バリア層１４Ｄの面積の５０％超を残すこともできる。
アッシング後は、Ｎ2Ｏガスを排気し、第２無機バリア層１６Ｄを形成するためのＣＶＤチャンバーに搬送し、例えば、第１無機バリア層１２Ｄと同じ条件で、第２無機バリア層１６Ｄを形成する。
このようにして、ＴＦＥ構造１０ＤおよびＴＦＥ構造１０Ｄを備えるＯＬＥＤ表示装置を作製することができる。本発明の実施形態２によるＯＬＥＤ表示装置の製造方法は、一旦十分な厚さを有する有機バリア層を形成し、それをアッシングすることによって、所望の厚さの有機バリア層を得るものである。したがって、特許文献２、３に記載されている製造方法のように、樹脂材料を偏在させる必要がないので、プロセスマージンが広く、量産性に優れる。
また、上述したように、有機バリア層１４Ｄの表面が酸化されているので、第１無機バリア層１２Ｄおよび第２無機バリア層１６Ｄとの密着性が高く、耐湿信頼性に優れている。例えば、上記で具体的に例示したＴＦＥ構造１０Ｄ（ただし図８のＯＬＥＤ３の代わりに厚さ１５μｍのポリイミドフィルム）のＷＶＴＲを評価したところ、室温換算で測定下限である１×１０-4ｇ／ｍ2・ｄａｙ未満であった。
更に、平坦部上において、有機バリア層１４Ｄが第１無機バリア層１２Ｄと第２無機バリア層１６Ｄとの間のほぼ全面に存在する構造とすることによって、耐屈曲性に優れる。
なお、無機バリア層として、ＳｉＮ層の他、ＳｉＯ層、ＳｉＯＮ層、ＳｉＮＯ層、Ａｌ2Ｏ3層などを用いることもできる。有機バリア層を形成する樹脂としては、アクリル樹脂の他、ビニル基含有モノマーなどの光硬化性樹脂を用いることができる。光硬化性樹脂として、紫外線硬化型のシリコーン樹脂を用いることもできる。シリコーン樹脂（シリコーンゴムを含む）は可視光透過性および耐候性に優れ、長期間の使用でも黄変しにくいという特徴がある。可視光の照射で硬化する光硬化性樹脂を用いることもできる。本発明の実施形態に用いられる光硬化性樹脂の硬化前の室温（例えば２５℃）の粘度は、１０Ｐａ・ｓを超えないことが好ましく、上述したように１〜１００ｍＰａ・ｓであることが特に好ましい。
本発明の実施形態は、有機ＥＬ表示装置、特にフレキシブルな有機ＥＬ表示装置およびその製造方法に適用され得る。
１ ：フレキシブル基板
２ ：バックプレーン（回路）
３ ：有機ＥＬ素子
４ ：偏光板
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ ：薄膜封止構造（ＴＦＥ構造）
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ ：第１無機バリア層（ＳｉＮ層）
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｄ ：有機バリア層（アクリル樹脂層）
１４Ｄａ ：有機バリア層の開口部
１４Ｄｂ ：有機バリア層の中実部
１４Ｄｓ ：有機バリア層の表面（アッシング後）
１４Ｄｓａ ：有機バリア層の表面（アッシング前）
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ ：第２無機バリア層（ＳｉＮ層）
１６Ｄｃ ：欠陥
１６Ｄｄ ：凹部
２０ ：素子基板
２６ ：アクリルモノマー
２６ｐ ：アクリルモノマーの蒸気または霧状のアクリルモノマー
１００、１００Ａ ：有機ＥＬ表示装置
２ ：バックプレーン（回路）
３ ：有機ＥＬ素子
４ ：偏光板
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ ：薄膜封止構造（ＴＦＥ構造）
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ ：第１無機バリア層（ＳｉＮ層）
１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｄ ：有機バリア層（アクリル樹脂層）
１４Ｄａ ：有機バリア層の開口部
１４Ｄｂ ：有機バリア層の中実部
１４Ｄｓ ：有機バリア層の表面（アッシング後）
１４Ｄｓａ ：有機バリア層の表面（アッシング前）
１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ ：第２無機バリア層（ＳｉＮ層）
１６Ｄｃ ：欠陥
１６Ｄｄ ：凹部
２０ ：素子基板
２６ ：アクリルモノマー
２６ｐ ：アクリルモノマーの蒸気または霧状のアクリルモノマー
１００、１００Ａ ：有機ＥＬ表示装置
Claims (14)
- フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板上に形成された複数のＴＦＴと、それぞれが前記複数のＴＦＴのいずれかに接続された複数のゲートバスラインおよび複数のソースバスラインと、それぞれが前記複数のＴＦＴのいずれかに接続された複数の有機ＥＬ素子と、前記複数の有機ＥＬ素子が配置されているアクティブ領域の外側の周辺領域に配置された複数の端子と、前記複数の端子と前記複数のゲートバスラインまたは前記複数のソースバスラインのいずれかとを接続する複数の引出し配線と、前記複数の有機ＥＬ素子の上および前記複数の引出し配線の前記アクティブ領域側の部分の上に形成された薄膜封止構造とを有し、
前記薄膜封止構造は、第１無機バリア層と、前記第１無機バリア層に接する有機バリア層と、前記有機バリア層に接する第２無機バリア層とを有し、
前記複数の引出し配線のそれぞれは、少なくとも一部に、線幅方向に平行な断面の形状における側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分を前記第１無機バリア層に接する２つの側面の少なくとも最下部に有し、
前記薄膜封止構造は、前記有機バリア層が存在せず、前記第１無機バリア層と前記第２無機バリア層とが直接接触している無機バリア層接合部を有し、
前記順テーパー側面部分を有する、前記複数の引出し配線のそれぞれの部分の上には、前記無機バリア層接合部が形成されており、前記無機バリア層接合部は、前記アクティブ領域を完全に包囲している、有機ＥＬ表示装置。 - 前記複数の端子のそれぞれは、側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分を露出された全ての側面の少なくとも最下部に有する、請求項１に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記順テーパー側面部分のテーパー角は８５°以下である、請求項１または２に記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記順テーパー側面部分の前記フレキシブル基板の法線方向の長さは５０ｎｍ以上である、請求項１から３のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記有機バリア層が存在せず、前記第１無機バリア層と前記第２無機バリア層とが直接接触している、前記複数の引出し配線の前記それぞれの部分の長さは、０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下である、請求項１から４のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記複数のゲートバスラインおよび前記複数のソースバスラインの線幅方向に平行な断面の形状における側面のテーパー角は８５°超である、請求項１から５のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記有機バリア層は平坦部には実質的に存在しない、請求項１から６のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記有機バリア層は、平坦部上に開口部を有し、平坦部上に存在している有機バリア層の面積は、前記開口部の面積よりも大きい、請求項１から６のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置。
- 前記有機バリア層の下地表面は、前記アクティブ領域を実質的に包囲するバンクを有し、
前記バンクは、幅に沿った断面の形状における側面のテーパー角が９０°未満である順テーパー側面部分を前記第１無機バリア層に接する２つの側面の少なくとも最下部に有し、
前記複数の引出し配線のそれぞれの前記バンク上に位置する部分は、前記順テーパー側面部分を有し、
前記バンクの上には前記有機バリア層が存在せず、前記第１無機バリア層と前記第２無機バリア層とが直接接触している、請求項８に記載の有機ＥＬ表示装置。 - 請求項１から７のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記複数の有機ＥＬ素子が形成されたフレキシブル基板の前記アクティブ領域に選択的に前記第１無機バリア層を形成する工程Ａと、
前記工程Ａの後で、前記フレキシブル基板をチャンバー内に配置し、前記チャンバー内に蒸気または霧状の光硬化性樹脂を供給する工程と、
前記第１無機バリア層上で前記光硬化性樹脂を凝縮させる工程であって、前記順テーパー側面部分を有する、前記複数の引出し配線のそれぞれの部分の上には、前記光硬化性樹脂を存在させないように、前記光硬化性樹脂を凝縮させる工程Ｂと、
前記工程Ｂの後に、凝縮された前記光硬化性樹脂に光を照射することによって、光硬化樹脂からなる前記有機バリア層を形成する工程と
を包含する、製造方法。 - 請求項１から９のいずれかに記載の有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記複数の有機ＥＬ素子が形成されたフレキシブル基板の前記アクティブ領域に選択的に前記第１無機バリア層を形成する工程Ａと、
前記工程Ａの後で、前記フレキシブル基板をチャンバー内に配置し、前記チャンバー内に蒸気または霧状の光硬化性樹脂を供給する工程と、
前記第１無機バリア層上で前記光硬化性樹脂を凝縮させ、液状の膜を形成する工程と、
前記光硬化性樹脂の前記液状の膜に光を照射することによって、光硬化樹脂層を形成する工程と、
前記光硬化樹脂層を部分的にアッシングすることによって、前記有機バリア層を形成する工程と
を包含する、製造方法。 - 前記複数のゲートバスライン、前記複数のソースバスライン、前記複数の引出し配線および前記複数の端子をドライエッチングプロセスを用いて形成する工程を包含する、請求項１０または１１に記載の製造方法。
- 前記複数の引出し配線を形成する工程は、多階調マスクを用いるフォトリソグラフィ工程によって、前記順テーパー側面部分を有する部分を形成する工程を包含する、請求項１０から１２のいずれかに記載の製造方法。
- 前記光硬化性樹脂はアクリルモノマーを含む、請求項１０から１３のいずれかに記載の製造方法。
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