WO2019239468A1 - 表示装置 - Google Patents

Abstract

ＴＦＴ基板（２０）の第一領域（Ｒ）で、少なくとも上面が無機絶縁膜（２５ｂ）からなる絶縁層（２５）の上方に形成され、反射電極（３１）、液晶層（３２）、及び対向電極（３３）を有する反射型液晶表示素子（３０）と、ＴＦＴ基板（２０）の絶縁層（２５）の上の第二領域（Ｔ）に形成され、第一電極（４１）、発光層（４３）、及び第二電極（４４）を有する発光素子（４０）とを有している。そして、発光素子は、各画素の発光領域毎に全体を覆う被覆層（４５）を有し、被覆層の辺縁が絶縁層の無機絶縁膜（２５ｂ）と接合されることによって、絶縁層（２５）の上面、絶縁層のコンタクト孔を塞ぐ金属膜（４１ａ、４１、１８ｃ２）、及び被覆層（４５）の各無機膜同士の接合で、発光層及び第二電極が完全に封止されている。

Description

表示装置

　本発明は、反射型液晶表示素子と有機ＥＬ表示素子などの発光素子とを組み合せた複合型（ハイブリッド型）の表示装置に関する。

　近年、携帯電話をはじめとして、携帯情報端末（ＰＤＡ）などの携帯機器が広く普及している。このような携帯機器では、特に電池の消耗の少ないことが要求されている。そのため、例えば液晶表示素子においては、バックライトを有しないで、外光を利用する反射型の液晶表示素子が利用される場合がある。しかし、反射型液晶表示素子のように、外光を利用する表示素子においては、夜間とか、外光の少ない室内では、表示できないという問題がある。そこで、反射型液晶表示素子と、消費電力の少ない有機ＥＬ表示素子とを併用した表示装置が考えられている（例えば特許文献１参照）。

　この表示装置は、例えば図５にその断面図が示されるような構造になっている。すなわち、絶縁性基板８１に液晶表示素子用ＴＦＴ８２、有機ＥＬ表示素子用ＴＦＴ８３、図示しないバスラインなどが形成され、その表面に平坦化膜８４が形成されている。そして、図５に示されるように、反射領域Ｐと透過領域Ｑとに区分され、透過領域Ｑの平坦化膜８４の上に有機ＥＬ表示素子９０用の光反射性のアノード電極９１が形成される。そして、絶縁層９２、有機発光層９３、カソード電極９４、及び透明絶縁層９５が形成されることによって、有機ＥＬ表示素子９０が形成されている。また、反射領域Ｐでは、透明絶縁層９５の上に、反射電極（画素電極）８５、液晶層８６、対向電極８７及び対向基板８８が設けられ、その外面に偏光板８９が形成されることによって、反射型の液晶表示素子８０が形成されている。この例では、偏光板８９は直線偏光板８９ａに１／４波長の位相差板８９ｂが重ねられることによって円偏光板とされている。この際、有機ＥＬ表示素子９０のカソード電極９４や透明絶縁層９５は、反射領域Ｐの方にも形成され、液晶表示素子８０用の液晶層８６、対向電極８７、対向基板８８、及び偏光板８９等は透過領域Ｑにもそのまま延長して形成されている。また、対向電極８７と対向基板８８との間にカラーフィルタ層８８ａが形成されている。

特許第３８９８０１２号公報

　前述のように、従来の反射型液晶表示素子８０と有機ＥＬ表示素子９０とを組み合せた複合型の表示装置では、有機ＥＬ表示素子９０のカソード電極９４や透明絶縁層９５、液晶表示素子８０用の液晶層８６、対向電極８７、対向基板８８、及び偏光板８９は、それぞれ相手方の領域にも延びて形成されている。これは、それぞれ相手方の領域まで延長して形成されても、悪影響を及ぼさないこと、及び液晶層８６を液晶表示素子８０の反射領域Ｐのみに形成することは難しいこと、液晶層８６の厚さが反射領域Ｐ及び透過領域Ｑでほぼ同じになっていることが好ましく、その下の層の高さをほぼ同じにする必要があることなどに基づいていると考えられる。そのため、有機ＥＬ表示素子９０用のカソード電極９４やその表面に形成される透明絶縁層９５も、液晶表示素子８０の反射領域Ｐにも形成されていると考えられる。

　しかし、このような複合型の表示装置では、有機ＥＬ表示素子９０の寿命が短く、短時間で有機ＥＬ表示素子９０の出力などの性能が劣化しやすいという問題がある。本発明者らが鋭意検討を重ねてその原因を調べた結果、有機ＥＬ表示素子９０の最表面には五酸化タンタルなどからなる無機膜の絶縁層９５が形成されて水分の浸入の防止が図られているが、その水分の浸入の防止が十分ではないことに起因していることが見出された。

　本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、液晶表示素子と有機ＥＬ表示素子とを有する複合型の表示装置において、有機ＥＬ表示素子などの発光素子が、液晶表示素子とは独立して、しかも発光素子の近傍の部分のみが無機膜によって完全に封止され、発光素子のカソード電極及び発光層への水分及び酸素などの浸入を確実にシャットアウトすることができる構造の複合型の表示装置を提供することを目的とする。

　本発明の一実施形態の表示装置は、駆動素子上に絶縁層を形成したＴＦＴ基板と、液晶組成物を含む液晶層と、前記液晶層を介して前記ＴＦＴ基板に対向する、透明電極を備えた対向基板と、前記対向基板の前記液晶層に対向する面と反対面に設けた偏光板と、を有する表示装置において、前記表示装置は、表示領域内に互いに隣接する第一領域と第二領域からなる複数個の画素を有し、前記第一領域は、前記ＴＦＴ基板の前記絶縁層の上方に反射電極を備え、前記第二領域は、前記ＴＦＴ基板の前記絶縁層の上に第一電極、発光層、及び第二電極を積層した発光素子を備え、少なくとも前記第二領域において、前記絶縁層の前記対向基板を向く第一面が、第一無機絶縁膜、及び、前記ＴＦＴと接続され、かつ、前記第一無機絶縁膜の前記対向基板を向く面と接合して設けられた金属膜によって形成され、前記発光素子は、前記表示装置の発光領域毎に全体を覆う第二無機絶縁膜を少なくとも含む被覆層を有し、前記被覆層の辺縁が前記絶縁層と接合されることによって、前記絶縁層の前記第一無機絶縁膜、及び前記被覆層の第二無機絶縁膜によって、前記発光層及び前記第二電極が封止されている。

　本発明の一実施形態によれば、発光素子の第二電極及び発光層の部分は、第二無機絶縁膜からなる被覆層と、第一絶縁被膜の上面及び絶縁層のコンタクト孔に埋め込まれ、第一無機絶縁膜の上面で接合された金属膜によって形成された絶縁層の第一面との各無機膜の接合によって、封止（シール）されている。そのため、発光素子の発光層及び第二電極への水分及び酸素などの浸入が完全に阻止され、信頼性が向上する。

本発明の一実施形態の表示装置の断面図である。 図１Ａの発光素子の部分が無機膜によって完全にシールされていることを説明する拡大図である。 図１Ｂの被覆層の変形例を示す説明図である。 図１Ｂの被覆層のさらに他の変形例を示す説明図である。 図１のＴＦＴ基板に形成されるＴＦＴや配線の等価回路図である。 図１の表示装置の製造工程を示す断面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す断面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す断面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す断面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す断面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す断面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す断面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す平面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す平面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す平面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す平面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す平面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す平面図である。 図１の表示装置の製造工程を示す平面図である。 従来の液晶表示素子と有機ＥＬ表示素子の複合型表示装置の断面図である。

　次に、図面を参照しながら本発明の第一実施形態である表示装置が説明される。図１Ａに一実施形態の表示装置の一画素分の概略の断面図が、図１Ｂに図１Ａの発光素子封止構造を説明する図が、図２に図１Ａの駆動素子部の等価回路が、図３Ａ～３Ｇ及び図４Ａ～４Ｇにその製造工程の断面図及び平面図が、それぞれ示されている。

　本発明の一実施形態の表示装置は、図１Ａ及び図１Ｂにその断面の説明図が示されるように、ＴＦＴ１１（図２参照）、駆動素子上に絶縁層２５を形成したＴＦＴ基板２０と、液晶組成物を含む液晶層３２と、液晶層３２を介してＴＦＴ基板２０に対向する、透明電極３３を備えた対向基板５０と、対向基板５０の液晶層３２に対向する面と反対面に設けた偏光板３４と、を有している。そして、表示領域内に互いに隣接する第一領域Ｒと第二領域Ｔとからなる複数個の画素を有し、第一領域Ｒは、ＴＦＴ基板２０の絶縁層２５の上方に反射電極３１を備え、第二領域Ｔは、ＴＦＴ基板２０の絶縁層２５の上に第一電極４１、発光層４３、及び第二電極４４を積層した発光素子４０を備えている。少なくとも第二領域Ｔにおいて、絶縁層２５の対向基板５０を向く第一面が、第一無機絶縁膜２５ｂ、及び、ＴＦＴ１１（図２参照）、ＴＦＴ１２、１３と接続され、かつ、第一無機絶縁膜２５ｂの対向基板５０を向く面と接合して設けられた金属膜（コンタクト４１ａ、４１、１８ｃ２）によって形成され、発光素子４０は、表示装置の発光領域毎に全体を覆う第二無機絶縁膜からなる被覆層４５を有し、被覆層４５の辺縁が第一無機絶縁膜２５ｂと接合されることによって、発光層４３及び第二電極４４が封止されている。なお、発光素子４０は、有機ＥＬ表示素子の場合に特に効果が大きいが、それに限らず、量子ドットＬＥＤ（ＱＬＥＤ）、マイクロＬＥＤ、及び無機のＬＥＤなどを含む。以下の説明では、発光素子４０を有機ＥＬ表示素子の意味で使用する場合もある。また、発光層４３は、発光する層だけではなく、その上下の発光を助長するための層も含む。

　ここに「封止」とは、水分及び酸素などの発光層及び第二電極などに害を与える気体及び液体が浸入する余地がなくシールされることを意味する。具体的には、本実施形態で、被覆層４５、絶縁層２５の表面の第一無機絶縁膜２５ｂ及び第一無機絶縁膜２５ｂに形成されたコンタクト孔を塞ぐ金属膜（コンタクト）４１ａ、４１、１８ｃ２などの接合による無機膜による面、すなわち絶縁層２５の対向基板５０を向く第一面によって発光素子４０が封入され、発光層４３及び第二電極４４が水分などによって劣化しない状態にすることを意味している。従って、発光素子４０を被覆する無機膜にコンタクト孔などの貫通孔が形成されないことはもちろん、接合された無機膜によってシールされた内部で完結しているコンタクト孔なども存在しないことが好ましい。絶縁層２５の上面（第一面）よりも上でコンタクト孔などが形成される（例えば図１Ａの４２ｃ）と、発光層４３などが形成されていれば、このコンタクト孔４２ｃの形成の際に水分によって発光層４３などが劣化するし、発光層４３などが形成される前にコンタクト孔４２ｃなどが形成されても、その形成の際の水分などが残留する可能性があるからである。また、辺縁とは、被覆層４５の周縁部など、絶縁層２５と接合される部分を意味する。

　すなわち、例えば図１Ａの発光素子４０の部分の拡大図が図１Ｂに示されるように、例えば絶縁層２５が有機絶縁膜２５ａと第一無機絶縁膜２５ｂとの積層膜で形成され、その上面が第一無機絶縁膜２５ｂで形成されている。そして、Ｓｉ₃Ｎ₄などの第一無機絶縁膜２５ｂが上面（対向基板５０を向く面）に形成された絶縁層２５の上面に発光素子４０が形成されると共に、その周囲に形成される被覆層４５の辺縁が第一無機絶縁膜２５ｂに接合されていることに本実施形態の特徴がある。この被覆層４５は、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法などによって形成され、しかもその下地が同種のＳｉ₃Ｎ₄などの無機膜であれば、非常に隙間なく密着して形成される。しかも、第一無機絶縁膜２５ｂを貫通するコンタクト孔２５ｃ２、２５ｃ３は金蔵膜４１ａ（４１）、１８ｃ２が埋め込まれ、その周縁部は第一無機絶縁膜２５ｂと接合している。そのため、接合された無機膜４５、２５ｂ、４１、１８ｃ２によって発光素子４０が封止されている。封止膜の一部に有機絶縁膜があると、水分を吸収しやすく、無機膜と接合しても、その界面又は有機絶縁膜の内部を通って水分が浸入しやすい。しかし、無機膜であれば、前述したように、ＣＶＤ法などによって形成されるので、水分などの吸収も無く、また、界面も確実に密着して接合されるので、水分などの浸入を確実にシャットアウトすることができる。この無機膜は、無機絶縁膜に限らず、金属膜でも無機絶縁膜と同様の性質を有しており、金属膜と無機絶縁膜とで囲まれることによって、その内部に包含される発光素子４０は、非常に信頼性が向上する。

　前述のように、本発明者らは、図５に示される従来の表示装置では、無機膜からなる透明絶縁層９５が表面に形成されているにもかかわらず、水分の浸入によって、有機発光層９３が劣化することを見出した。そして、本発明者らが、さらに鋭意検討を重ねて調べた結果、図５に示される従来の構造では、液晶表示素子８０の反射電極（画素電極）８５と、液晶表示素子８０用のＴＦＴ８２のドレインとを接続するためのコンタクト８５ａを形成する際に水分が浸入することを見出した。すなわち、コンタクト８５ａを形成するために、透明絶縁層９５及びカソード電極９４にもコンタクト孔が形成される。そのため、このコンタクト孔の形成の際に水分が浸入し、その水分が有機発光層９３まで達して有機発光層９３を劣化させていることを見出した。特に、カソード電極９４として、光を透過させるＭｇ-Ａｇが代表的に用いられるが、有機ＥＬ表示素子９０のカソード電極９４はＭｇ-Ａｇに限らず水分で腐食しやすく、コンタクト孔の形成時に発生した腐食はカソード電極９４の層全体に拡がり、有機発光層９３の劣化を引き起こすことを本発明者らは見出した。

　そこで、本発明者らは、発光素子４０が有機ＥＬ表示素子のように水分などに弱い素子であっても、水分などから完全にシールされる構造を検討し、上記構成を考え出した。本実施形態の表示装置は、一画素の第一領域Ｒに反射型の液晶表示素子３０が形成され、一画素の第一領域Ｒと隣接する第二領域Ｔに例えば有機ＥＬ表示素子のような発光素子４０が形成されている。この第一領域Ｒと第二領域Ｔとは、平面的に隣接しており、平面と垂直方向の上下関係では重なっていない。反射型の液晶表示素子３０は、反射電極３１と液晶層３２と透明電極３３と偏光板３４とで構成されている。この液晶層３２、透明電極３３を含む対向基板５０、及び偏光板３４は、第二領域Ｔの方まで延びて、表示装置の全体に形成されている。また、発光素子４０は、第一電極４１と発光領域を画定する、いわゆる絶縁バンクと呼ばれる第二絶縁層４２と、発光層４３と、第二電極４４と、その周囲を被覆する被覆層４５とを含んでいる。

　第二絶縁層４２は、第一領域Ｒの絶縁層２５の上にも同じ材料で、かつ、ほぼ同じ厚さに形成されているが、第二領域Ｔのいわゆる絶縁バンクと呼ばれる第二絶縁層４２とは分離されているので、第一領域Ｒでの第二絶縁層は第三絶縁層４２ａと称される。本実施形態では、この発光素子４０の被覆層４５が有機ＥＬ表示素子の場合の発光層４３（有機発光層）及び第二電極４４を包含するように被覆してその辺縁が絶縁層２５の第一面と接合している。この絶縁層２５の少なくとも第一面（上面）が第一無機絶縁膜２５ｂによって形成されているので、第二無機絶縁膜からなる被覆層４５と無機膜同士の接合になっている。

　発光素子４０の構成は後で詳述されるが、本実施形態では、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、発光素子４０の第二電極（カソード電極）４４は、第二領域Ｔ内の発光素子４０の上層に形成された被覆層（ＴＦＥ；Thin Film Encapsulation）４５によって、発光層４３と共に被覆されている。しかも、その被覆層４５の辺縁は、前述したように、絶縁層２５の上面である第一無機絶縁膜２５ｂに接合されている。この第一無機絶縁膜２５ｂには、絶縁層２５に形成されたコンタクト孔２５ｃ２、２５ｃ３に埋め込まれた金属膜４１ａ（４１）、１８ｃ２が埋め込まれて、その金属膜４１ａ（４１）、１８ｃ２の周縁部は、それぞれ絶縁層２５の第一無機絶縁膜２５ｂの上面に接合されている。その結果、発光素子４０の発光層４３及び第二電極４４は、第一無機絶縁膜２５ｂと、金属膜４１ａ（４１）、１８ｃ２からなる絶縁層２５の第一面、及び被覆層４５とで完全に封止（シール）されている。前述したように、被覆層４５と第一無機絶縁膜２５ｂ、第一無機絶縁膜２５ｂと金属膜４１ａ（４１）、１８ｃ２はそれぞれ無機膜同士の接合であるため、封止に耐え得るように十分に接合している。

　前述したように、封止ということは、水分などの浸入を完全に阻止し得るようにシールされることを意味しており、この発光素子４０を被覆する無機膜を貫通するコンタクト孔などが形成されていないことはもちろん、被覆する無機膜を貫通しないで、その内部で完結するコンタクト孔なども含まないことが好ましい。すなわち、例えば図１Ａに示される第一領域Ｒの反射電極３１と接続されるドレイン第三コンタクト１３ｄ３を含んで被覆するように被覆層４５が形成されると、たとえ被覆層４５と第一無機絶縁膜２５ｂなどとで発光素子４０の発光層４３などが封入されていても、反射電極３１と接続されるドレイン第三コンタクト１３ｄ３のためのコンタクト孔４２ｃを形成する際に、発光層４３などを害する危険性があるからである。発光層４３などを形成する前にコンタクト孔４２ｃが形成されても、水分などが残留しやすい。

　図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、第二電極４４が第二絶縁層（絶縁バンク）４２の周囲を取り囲むように形成され、さらにその外表面に被覆層４５が第二電極４４を覆うように形成され、その辺縁が絶縁層２５の第一無機絶縁膜２５ｂに接合されることが好ましい。保護の必要な発光層４３及び第二電極４４を最小のスペースで封入することができるので、発光素子４０の信頼性を向上させ得る。すなわち、もし絶縁層２５が有機絶縁膜のみで形成され、被覆層４５の辺縁が、例えば基板２１と接合されることによって封止されても、その内部には、有機絶縁膜からなる絶縁層２５、コンタクトを含むＴＦＴ１２、カソードバスライン（配線）１８などを包含することになり、ＴＦＴ１２のソースコンタクト１２ｓ１、カソードバスライン１８のカソード第一コンタクト１８ｃ１、カソードバスライン１８などを内包することになり、これらのコンタクト孔を形成した際の水分などが残留する可能性もあり、発光層４３などへの浸入が懸念され得る。しかし、本実施形態によれば、発光素子４０の第一電極４１が形成される絶縁層２５の上面と第二電極４４の上に形成される被覆層４５とによって、発光素子４０が封止されているので、そのようなガス源を一切包含しない。その結果、発光層４３及び第二電極４４を含む発光素子４０のみが無機膜によって封止される。また、被覆層４５の辺縁が接合される相手が絶縁層２５の上面であり、発光素子４０の第一電極４１の形成される面であるため、被覆層４５を接合する接合面を露出させるためのエッチングも非常に容易である。

　絶縁層２５の上面を第一無機絶縁膜２５ｂにするには、例えば図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、絶縁層２５を有機絶縁膜２５ａと第一無機絶縁膜２５ｂの２層構造にされることが好ましい。このような構造にすることで、有機絶縁膜２５ａによって、ＴＦＴなどの形成による表面が凸凹のＴＦＴ基板２０の表面を平坦にし、その有機絶縁膜２５ａの表面にＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法などによって、Ｓｉ₃Ｎ₄などの第一無機絶縁膜２５ｂが形成され得るからである。その結果、液状の有機絶縁材料によって容易に表面の平坦化をすることができ、第一無機絶縁膜２５ｂのみで平坦化するよりも短時間で平坦化することができる。この場合、有機絶縁膜２５ａの厚さは、２μｍ以上、４μｍ以下程度であり、第一無機絶縁膜２５ｂの厚さは２００ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下程度である。有機絶縁膜２５ａの形成は、液状樹脂の塗布と硬化によって形成されるので、厚い膜でも短時間で形成できるので、非常に短時間で表面を平坦化した絶縁層２５が形成され得る。

　しかし、絶縁層２５は、有機絶縁膜２５ａと第一無機絶縁膜２５ｂの積層構造には限定されない。例えばＳＯＧ又はＣＶＤ法などによって形成された無機絶縁膜だけでもよいし、３層以上の組合せによって形成されてもよい。要は、上面に無機絶縁膜が形成されていればよい。なお、有機絶縁膜２５ａの上面に第一無機絶縁膜２５ｂが形成された場合、前述したように、第一無機絶縁膜２５ｂはプラズマＣＶＤ法などによって形成されるので、有機絶縁膜２５ａともしっかりと密着する。また、第一無機絶縁膜２５ｂは２００ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の厚さに形成されているので、十分なバリア効果を発揮し、有機絶縁膜２５ａを伝って浸入した水分なども発光素子４０の方への浸入を防止することができる。

　前述のように、液晶層３２は、第一領域Ｒと第二領域Ｔとでその厚さがあまり異ならないことが好ましい。そこで、図１Ａに示されるように、発光素子４０の発光領域を画定する第二絶縁層４２が形成される際に、第一領域Ｒにも第二絶縁層４２と同じ材料の絶縁層が形成されている。しかし、図１Ａに示される例では、この第二絶縁層４２が、第一領域Ｒと第二領域Ｔとの境界部で分断され、その間に溝部が形成されて絶縁層２５の第一面（上面）が露出している。その露出した絶縁層２５の第一面に被覆層４５の辺縁及び反射電極３１の辺縁がそれぞれ接合されている。その結果、被覆層４５は、第二絶縁層４２も完全に内包して発光素子４０を封止している。なお、第一領域Ｒ側における、第二絶縁層４２と同じ材料の層は第三絶縁層４２ａと呼ばれる。このように、第一領域Ｒにも第三絶縁層４２ａが形成されることによって、液晶層３２の下層の高さを二つの領域Ｒ、Ｔ間で近づけながら（厳密には被覆層４５の厚さ、約１μｍの差がある）、第二絶縁層４２と第三絶縁層４２ａとの分断によって、絶縁層２５を露出させ、被覆層４５と絶縁層２５との接合が容易にされている。その結果、被覆層４５によって、発光層４３、及び第二電極４４が容易に封止され得る。この第二絶縁層４２と第三絶縁層４２ａとの境界は、第一領域Ｒと第二領域Ｔとの境界部に限定されない。前述のように、例えば反射電極３１と接続用のドレイン第三コンタクト１３ｄ３用のコンタクト孔４２ｃを形成する部分が第三絶縁層４２ａ側になるように分断されれば、どこでもよい。

（ＴＦＴ基板２０）
　ＴＦＴ基板２０は、例えばガラス基板又はポリイミドなどの樹脂フィルムなどからなる絶縁基板２１の一面に駆動用ＴＦＴ（薄膜トランジスタ、以下単にＴＦＴという）１１、電流供給用ＴＦＴ１２、スイッチ用ＴＦＴ１３（図２参照）などのＴＦＴや、バスラインなどの配線が形成され、その表面を平坦にする、いわゆる平坦化膜と呼ばれる絶縁層２５が形成されている。絶縁層２５は、ＴＦＴなどが形成された部分と形成されない部分との凹凸をなくして表面を平坦にすることが目的であるため、ポリイミドなどの有機材料で形成されることが好ましい。しかし、前述のように、封止のために被覆層４５との接合を考慮して、少なくとも被覆層４５との接合面である絶縁層２５の上面には第一無機絶縁膜２５ｂを有することが必要になる。そのため、図１Ａ及び図１Ｂに示される例では、この絶縁層２５が有機絶縁膜２５ａと第一無機絶縁膜２５ｂとの複合膜で形成されている。前述したように、この絶縁層２５は、無機材料だけで形成されてもよい。絶縁層２５がＳｉＯ₂やＳｉＮ_xなどの無機材料でＣＶＤ法などによって形成される場合、平坦化するのに数μｍの厚さが必要となるので、成膜時間が長くなる。しかし、ＳＯＧ（スピンオングラス）などにより容易に平坦化することはできる。なお、図１Ａに示される図では、素子の構造が概念的に示され、各素子の全てが、正確には記載されていない。

　絶縁層２５が有機絶縁膜２５ａと第一無機絶縁膜２５ｂとで形成される場合、有機絶縁膜２５ａは、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂などの液状の樹脂を塗布して硬化させることによって容易に数μｍの厚さに形成される。塗布の方法としては、ディスペンサ、スピンコート又は印刷などによって塗布される。第一無機絶縁膜２５ｂは、酸化シリコンＳｉＯ₂、窒化シリコンＳｉＮ_x、アルミナＡｌ₂Ｏ₃、五酸化タンタルＴａ₂Ｏ₅などが、プラズマＣＶＤ法、スパッタリング法などによって、２００ｎｍ以上、１０００ｎｍ以下の厚さに形成される。２００ｎｍ未満であると、水分等のバリア性が十分に発揮できない可能性が高くなる。また、１０００ｎｍを超える厚さにしても、バリア性がさらに向上するというものではなく、一方で、膜応力が大きくなり、基板の反りを生じさせたりする。その結果、場合によっては、駆動回路や発光素子４０の特性を低下させる恐れが生じ得る。

　絶縁層２５の上面には、図１Ａに示されるように、第一領域Ｒでは、ＴＦＴ１３のドレイン１３ｄと接続されたドレイン第一コンタクト１３ｄ１に接続するドレイン第二コンタクト１３ｄ２が形成されている。また、第二領域Ｔでは、ＴＦＴ１２のソース１２ｓに接続されたソースコンタクト１２ｓ１と接続された電極コンタクト４１ａ、及びカソードバスライン１８と接続されたカソード第一コンタクト１８ｃ１と接続されたカソード第二コンタクト１８ｃ２が形成されている。これらのコンタクト１３ｄ２、４１ａ、１８ｃ２は、それぞれ絶縁層２５にコンタクト孔２５ｃ１、２５ｃ２、２５ｃ３が形成され、その後に、スパッタリング又は電気メッキなどによってコンタクト孔２５ｃ１、２５ｃ２、２５ｃ３内にチタン／アルミニウム／チタンなどの金属が埋め込まれた金属膜によって形成されている。なお、電極コンタクト４１ａと第一電極４１とは、後述されるように、同じ材料で形成されてもよいし、異なる材料で形成されてもよい。従って、同じ材料の場合には、その境界はない。

　しかし、このコンタクト孔２５ｃ１、２５ｃ２、２５ｃ３は、未だ発光素子４０の発光層４３及び第二電極４４などが形成される前であるため、エッチングなどが行われても差し支えない。しかも、このコンタクト孔２５ｃ１、２５ｃ２、２５ｃ３内に埋め込まれる金属膜は、前述したように、無機膜であるため、絶縁層２５の上面の第一無機絶縁膜２５ｂと優れた密着性で接合される。従って、たとえコンタクト孔２５ｃ１、２５ｃ２、２５ｃ３内に、水分の残留があっても、絶縁層２５の第一無機絶縁膜２５ｂの上面に浸み出すことはない。すなわち、絶縁層２５の上面は、第一無機絶縁膜２５ｂと、コンタクトである金属膜４１ａ（４１）、１８ｃ２によってシールされている。

　液晶表示素子３０及び発光素子４０の駆動用の回路は、例えば図２に等価回路図で示されるような構成になっている。すなわち、駆動用ＴＦＴ１１のゲートがゲートバスライン１６に接続され、ゲートバスライン１６にゲート信号（選択信号）が印加されることによって横に並ぶ一行の画素が選択され得る。また、駆動用ＴＦＴ１１のソースがソースバスライン１５に接続されて縦に並ぶ一列の画素にデータ信号が入力され得る状態になっている。そして、選択信号が与えられたゲートバスライン１６とデータ信号が与えられたソースバスライン１５の交差する画素のみが、与えられたデータ信号に基づいて表示できるようになっている。駆動用ＴＦＴ１１のドレインが電流供給用ＴＦＴ１２のゲートに接続され、表示情報に対応して発光素子４０に流れる電流が制御される。また、駆動用ＴＦＴ１１のドレインは、スイッチ用ＴＦＴ１３を介して、液晶層３２及び液晶用補助容量１４に接続されている。液晶層３２は、電気的にはキャパシタと抵抗とが並列接続された等価回路で図２のように示される。なお、この液晶層３２と並列に接続される補助容量１４は、アクティブマトリクス表示でスキャンする際の反射電極３１の電圧を保持するように形成されている。

　第二ゲートバスライン１９は、スイッチ用ＴＦＴ１３のゲートに接続され、スイッチ用ＴＦＴ１３の動作のオンオフを制御する。スイッチ用ＴＦＴ１３のソースは、駆動用ＴＦＴ１１のドレイン、すなわち電流供給用ＴＦＴ１２のゲートに接続されている。電流供給用ＴＦＴ１２のドレインは、電流バスライン１７に接続され、そのソースは発光素子４０のアノード電極に接続されている。この発光素子４０のカソード電極４４は、コンタクトＨ（１８ｃ１、１８ｃ２）でカソードバスライン１８に接続されている。

　スイッチ用ＴＦＴ１３は、液晶表示素子３０による表示と、発光素子４０による表示とを切り替えるために設けられている。すなわち、駆動用ＴＦＴ１１によってその画素が選択されており、スイッチ用ＴＦＴ１３のゲートに接続される第二ゲートバスライン１９に与えられる信号によってスイッチ用ＴＦＴ１３がオンになると、ソースバスライン１５が液晶層３２に接続され、液晶表示素子３０によって画像が表示される。このスイッチ用ＴＦＴ１３がオンの場合、電流供給用ＴＦＴ１２に電流を流さないように、電流バスライン１７がオフにされる。駆動用ＴＦＴ１１が選択され、スイッチ用ＴＦＴ１３がオフの場合には、駆動用ＴＦＴ１１は液晶層３２には接続されず、電流供給用ＴＦＴ１２をオンにし、発光素子４０によって画像が表示される。

　このスイッチ用ＴＦＴ１３は、液晶表示素子３０と発光素子４０とを独立して駆動し得るようにするためのものである。すなわち、発光素子４０は、ＮＴＳＣ比で１００％という広い色再現範囲を有することが多い。しかし、反射型液晶表示素子３０は、色再現範囲が狭く明るい表示ができるように設計されることが多い。そのため、液晶表示素子３０と発光素子４０とを同時に表示すると発光表示素子４０の表示が阻害されてしまう。そのため、発光素子４０の動作の際には、液晶表示素子３０が動作しないようにされている。

（液晶表示素子３０）
　液晶表示素子３０は、一画素のうち、半分程度の第一領域Ｒの全面に形成された反射電極３１と、液晶層３２と、対向電極３３と、偏光板３４とで、反射型の液晶表示素子として形成されている。液晶層３２は、第一領域Ｒのみに形成することは難しく、対向電極３３と共に第二領域Ｔも含めた全面に形成されている。図１Ａに示される例では、カラーフィルタ３５が対向基板５０の絶縁基板５１と対向電極３３との間に形成されている。図示されていないが、この対向基板５０の液晶層３２と接する面には、液晶配向層が形成される。

　この反射電極３１は、いわゆる画素電極で第一領域Ｒのほぼ全面に形成されている。この反射電極３１は、後述される発光素子４０の各画素において、発光素子４０の発光領域を画定する絶縁バンクとなる第二絶縁層４２と同じ材料で同時に形成される第一領域Ｒ側の第三絶縁層４２ａの上に形成されている。反射電極３１は、この第三絶縁層４２ａに形成されるドレイン第三コンタクト１３ｄ３及び絶縁層２５に形成されるドレイン第二コンタクト１３ｄ２を介して前述のスイッチ用ＴＦＴ１３のドレイン１３ｄにドレイン第一コンタクト１３ｄ１を介して接続されている。反射電極３１は、例えば０.０５μｍ以上で、０.２μｍ以下のＡｌ（アルミニウム）と０.０１μｍ以上で、０.０５μｍ以下のＩＺＯ（インジウム・ジンク・オキサイド）との積層膜で形成される。

　液晶層３２は、所望の液晶材料を含有する液晶組成物を含み、例えばＥＣＢ（Electrically Controlled Birefringence）モードなどの種々の表示モードに適用される液晶材料が用いられ得る。偏光板を設けずに表示を行う場合には、ゲスト・ホスト型の液晶材料が用いられ得る。液晶層３２は、偏光板３４との協働で、反射電極３１と対向電極３３との両電極間の電圧のオンオフに応じて入射光を画素ごとに遮断／通過させる。ＥＣＢモードであれば、光が液晶層３２を透過し反射電極３１に到達するまでに、電圧オン時に、１／４波長の位相差を生じる厚さに形成されることが好ましい。液晶層３２の両面、すなわち、ＴＦＴ基板２０の液晶層３２に面する最表面、及び対向基板５０の液晶層３２に面する最表面には、図示しない液晶配向層が形成されている。この液晶配向層は、液晶分子の配向を規制するもので、紫外線照射やラビング加工によってその配向方向が規制される。

　この液晶配向層により、液晶層の配向が制御されるが、例えば液晶層３２の両面に電圧が印加されない状態で、液晶分子が垂直に配列されるように液晶配向層が制御される。そうすることにより、後述されるように、反射電極３１と対向電極３３との間にしきい値以上の電圧が印加されない状態で外光の反射光は外に出ず、黒色表示、すなわちノーマリブラックになる。この場合、ＴＦＴ基板２０側の液晶配向層は、発光素子４０が形成されているので、ラビング加工や紫外線照射を行い難い。そのため、プレチルト角（傾き）は形成されず、実質的に垂直配向になるが、対向基板５０側の液晶配向層には、８０°から８９.９°のプレチルト角が形成されることが好ましい。この程度のプレチルト角が形成されることにより、両電極間に電圧が印加された際に主にセル厚み方向の中央付近の液晶分子が水平配向に移行しやすい。

　偏光板３４は、図１Ａに示される例では、円偏光板が用いられている。円偏光板は、直線偏光板と１／４波長の位相差板との組み合せで形成される。さらに、幅広い波長に対して１／４波長条件を示すように、１／２波長板が併用される場合もある。位相差板は、一軸延伸された光学フィルムからなっている。この直線偏光板を通過した光は、位相差板によって直線偏光の位相が１／４波長ずれ、例えば右偏光となる。前述のように、液晶層３２の両面に設けられる反射電極３１と対向電極３３にしきい値以上の電圧が印加されないで、液晶層３２が垂直配向であれば、外光はそのまま液晶層３２を通過して、反射電極３１で反射することにより偏光が右円偏光から左円偏光に逆転する。このため、入射方向を逆進して偏光板３４に戻った外光は直線偏光板の透過軸と９０°直交した角度の直線偏光となり、偏光板３４を通ることができなくなり、黒色表示となる。一方、液晶層３２の両面の電極にしきい値以上の電圧が印加されることによって、液晶分子が水平配向となり、外光は液晶層３２でさらに１／４波長の位相がずれるため、反射電極３１に到達する際には、１／２波長の位相差になり、直線偏光として反射する。反射した後、外光は入射のときと逆の経路を経るため、偏光板を透過して白色表示となる。なお、偏光板３４は、円偏光板に限定されるものではなく、表示モードに応じて直線偏光板でもよい。

　対向電極３３は、前述のように、液晶層３２の画素ごとに電圧を印加したり、しなかったりするための全画素に共通の電極である。そのため、表示画面の全面に形成され、後述される発光素子４０が形成される第二領域Ｔにも形成されている。この対向電極３３は、光を透過させる必要があるため、透光性（透明）の導電膜によって形成される。例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）などによって形成される。

（発光素子）
　発光素子４０は、前述したように、種々の発光素子を適用できるが、特に有機ＥＬ表示素子の場合に、その発光層４３及び第二電極が水分などに侵されやすく、本実施形態の効果が大きい。そのため、発光素子４０として、有機ＥＬ表示素子の例で説明される。発光素子４０は、一画素の第二領域Ｔに形成され、図１Ａに示されるように、絶縁層２５の第二領域Ｔの上面に形成される第一電極４１と、その周囲に形成される第二絶縁層４２と、その第二絶縁層４２で囲まれる第一電極（アノード電極）４１の上に形成される発光層４３（有機発光層）と、その上の発光素子４０のほぼ全面に形成される第二電極（カソード電極）４４と、その周囲を被覆する被覆層４５とで形成されている。被覆層４５は一層又は複数層からなる第二無機絶縁膜によって形成されている。

　第一電極４１は、例えばアノード電極として形成される。この第一電極４１は、図１Ａに示されるように、電極コンタクト４１ａと連続的に同時に形成されている。しかし、電極コンタクト４１ａとは別に異なる材料によって形成されてもよい。別の材料で形成される場合、第一電極４１が電極コンタクト４１ａを被覆するように形成され、その周縁部が絶縁層２５の上面と接合されることが好ましい。本実施形態の場合、図１Ａの上側から表示画面を見ることになるため、第一電極４１は反射電極として形成され、発光した光を全て上方に放射する構造になっている。そのため、光反射性の材料で、この電極４１と接する発光層４３などとの仕事関数の関係などによりその材料が選定される。例えば、表面と最下層がＩＴＯ膜で、その間にＡｇ又はＡＰＣがサンドイッチされたＩＴＯ／Ａｇ又はＡＰＣ／ＩＴＯの積層膜などにより形成される。なお、ＩＴＯ膜も無機膜であり、金属膜と同等に扱える。Ａｇ又はＡＰＣは１００ｎｍ程度の厚さに形成される。ボトムエミッション型の場合には、ＩＴＯ膜が３００ｎｍ～１μｍ程度の厚さに形成される。

　第二絶縁層４２は、絶縁バンク又は隔壁とも呼ばれるもので、発光素子４０の発光領域を画定すると共に、アノード電極４１とカソード電極４４とが接触して導通することを防ぐために形成されている。この第二絶縁層４２で囲まれた第一電極４１の上に発光層４３が積層される。この第二絶縁層４２は、例えばポリイミドやアクリル樹脂などの樹脂で形成される。この第二絶縁層４２は、前述のように、第一領域Ｒと第二領域Ｔの高さを合せる意味からも、液晶表示素子３０の第一領域Ｒにも形成される。すなわち、液状の樹脂が全面に塗布され、その後にパターニングされて発光素子４０の第一電極４１の周囲の第二絶縁層４２及び第一領域Ｒの第三絶縁層４２ａが形成される。なお、このパターニングはドライエッチングによれれば、水分を残留させる恐れも無い。この際、発光素子４０側の第二絶縁層４２と、液晶表示素子３０側の第三絶縁層４２ａとが分断されてその間に形成される溝内に絶縁層２５を露出させることができる。有機ＥＬ表示素子（発光素子４０）の有機発光層（発光層４３）や第二電極（カソード電極）４４が被覆層４５によって完全に被覆されて封止されるのに都合がよい。この分断の場所は、前述のように、第一領域Ｒと第二領域Ｔとの境界である必要はなく、第二絶縁層４２がコンタクト孔を含まない位置であればよい。

　発光層４３は、第二絶縁層４２に囲われて露出する第一電極４１の上に積層される。この発光層４３は、図１Ａなどでは一層で示されているが、種々の材料が積層されて複数層で形成される。また、この発光層４３は水分に弱く全面に形成してからパターニングをすることができないため、蒸着マスクを用いて、蒸発又は昇華させた有機材料を選択的に必要な部分のみに蒸着することによって形成される。

　具体的には、例えば第一電極（アノード電極）４１に接する層として、正孔の注入性を向上させるイオン化エネルギーの整合性の良い材料からなる正孔注入層が設けられる場合がある。この正孔注入層上に、正孔の安定な輸送を向上させると共に、発光層への電子の閉じ込め（エネルギー障壁）が可能な正孔輸送層が、例えばアミン系材料により形成される。さらに、その上に発光波長に応じて選択される発光層が、例えば赤色、緑色に対してはＡｌｑ₃に赤色又は緑色の有機物蛍光材料がドーピングされて形成される。また、青色系の材料としては、ＤＳＡ系の有機材料が用いられる。一方、カラーフィルタ３５で着色される場合には、発光層は全てドーピングすることなく同じ材料で形成され得る。発光層の上には、さらに電子の注入性を向上させると共に、電子を安定に輸送する電子輸送層が、Ａｌｑ₃などにより形成される。これらの各層がそれぞれ数十ｎｍ程度ずつ積層されることにより発光層４３の積層膜が形成されている。なお、この発光層４３と第二電極４４との間にＬｉＦやＬｉｑなどの電子の注入性を向上させる電子注入層が設けられることもある。本実施形態では、発光層４３はこれら各発光層及び無機層を含み得る。

　前述のように、発光層４３の積層膜のうち、発光層は、ＲＧＢの各色に応じた材料の発光層が堆積されてもよい。図１Ａに示される例では、発光層が同じ有機材料で形成され、カラーフィルタ３５により発光色が特定されている。また、正孔輸送層、電子輸送層などは、発光性能を重視すれば、発光層に適した材料で別々に堆積されることが好ましい。しかし、材料コストの面を勘案して、ＲＧＢの２色又は３色に共通して同じ材料で積層される場合もある。

　このＬｉＦ層などの電子注入層などを含む全ての発光層４３の積層膜が形成された後に、その表面に第二電極４４が形成される。具体的には、第二電極（例えばカソード電極）４４が発光素子４０の上に形成される。この第二電極４４も、前述のバンク層と同様に、第一領域Ｒまで延びて形成されてもよいが、コンタクト孔が形成されない場所までで、しかも被覆層４５によって完全に被覆される必要がある。第二電極４４は透光性の材料、例えば、薄膜のＭｇ-Ａｇ共晶膜により形成され、水分で腐食しやすいからである。

　この第二電極４４の表面には、例えばＳｉ₃Ｎ₄、ＳｉＯ₂など無機絶縁膜からなる被覆層４５が一層、又は二層以上の積層膜によって形成される。例えば一層の厚さが０.０１μｍから１.０μｍ程度で、好ましくは二層程度の積層膜で形成される。この被覆層４５は、異なる材料で多層に形成されるのが好ましい。被覆層４５は、無機絶縁膜による単層であってもよいが、複数層で形成されることによって、ピンホールなどができても、複数層でピンホールの箇所が完全に一致することは殆ど無く、外気から完全に遮断する。この被覆層４５は、無機絶縁膜のみの複数層ではなく、無機絶縁膜の間に有機膜を介在させた３層構造に形成されてもよい。

　すなわち、図１Ｃに示されるように、第二無機絶縁膜４５ａの上に、有機膜４５ｂが形成され、さらにその上に極めて薄い第三無機絶縁膜４５ｃが形成されることで、被覆層４５とされてもよい。無機絶縁膜のみで厚くなると、弾力性が無くなるが、有機膜が介在することによって、弾力性が増し、柔軟性に優れた被覆層４５となり、信頼性が向上する。柔軟性を得るため、第三無機絶縁膜４５ｃは薄い方が好ましい。ただし、有機膜４５ｂは、発光素子４０上に形成された第二無機絶縁膜４５ａの上部に連続的に形成される必要はなく、所々局在するように形成されていてもよい。なお、この第三無機絶縁膜４５ｃの辺縁も、図３Ｄに示されるように、絶縁層２５の上面の第一無機絶縁膜２５ｂに接合されていることが好ましい。この接合は、例えば被覆層４５の第二無機絶縁膜４５ａ又は第三無機絶縁膜４５ｃがプラズマＣＶＤ法によって形成される際に、絶縁層２５の上面に堆積されることで、密着して接合される。これによって、前述のように、この被覆層４５は、発光層４３及び第二電極４４を完全に封止するように形成される。

　以上により発光素子４０が形成される。図１Ａに示されるように、この発光素子４０の上にも液晶層３２や対向電極３３が形成されている。前述のように、液晶層３２を第一領域Ｒのみに形成することは難しいからである。しかし、電極は対向電極だけであり、反射電極（画素電極）３１に対応する電極はない。そのため、前述の液晶層３２の両面に印加される電圧がオフの場合と同じ状況になる。すなわち、外光に対してはノーマリブラックになるが、発光素子４０で発光する光は、液晶層３２は垂直配向のため、液晶層３２がないのと同じであり、何の変化もなく円偏光板３４を通過する。そして円偏光板３４を通過した光は、そのまま視認されるので、発光素子４０で発光により表示される画像は、そのまま正面側から視認される。

　なお、発光素子４０で発光した光は、円偏光板３４を通ることによって、円偏光板で半分ぐらいに減衰する。しかし、この円偏光板３４は第二領域Ｔにも形成されることが好ましい。その理由は、外光が正面から入る場合に、発光素子４０の第一電極４１が前述のように、光反射性の材料で形成されていることから、正面から入射した光が、発光素子４０内の第一電極４１などで反射して外に出ると表示画面が非常に見難くなる。しかし、円偏光板３４があれば、前述のように第一電極４１などで反射すると、円偏光の回転方向が逆転するため、反射光は円偏光板を通ることができなくなる。その結果、反射光をカットすることができる。外光の多いときは、発光素子４０は動作させないが、液晶表示素子３０の動作中でも、発光素子４０の動作の有無にかかわらず、反射光は発生するので、液晶表示素子の動作中でも、円偏光板３４が第二領域Ｔにないと液晶表示素子の視認特性が大幅に低下する。

（対向基板）
　対向基板５０は、例えばガラス又は透明（透光性）フィルムなどの基板に、カラーフィルタ３５と対向電極３３とが形成される。液晶表示素子３０では、表示画面をカラーにするには種々の方法があるが、カラーフィルタ３５で、画素ごとに赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色の画素を形成するために設けられる。発光素子４０側でも、前述のように、カラーフィルタを用いてカラー表示がされ得るが、発光層の材料を選択することによって直接赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光を発光させる場合には、カラーフィルタは不要になる。この対向基板５０には、図示されていないが、液晶層３２と対向する面に液晶配向層が形成され、ラビング加工などがなされる。

　この対向基板５０と、発光素子４０などが形成されたＴＦＴ基板２０とが、反射電極３１と対向電極３３とが対向するように一定の間隙をあけて、周囲で、図示しないシール剤層により接着される。そして、その間隙部に液晶組成物が注入されることによって、前述の液晶層３２が形成されている。そして、対向基板５０の液晶層３２と反対側の面に前述の円偏光板３４が設けられている。

（ＴＦＴ基板及び発光素子の製造方法）
　次に、ＴＦＴ基板２０及びその上に形成される発光素子４０の製造工程が、図３Ａ～３Ｇ及び図４Ａ～４Ｇを参照しながら説明される。

　まず、図３Ａに示されるように、絶縁基板２１の上に半導体層２２及びカソードバスライン１８が形成され、その上にＳｉＯ₂などからなるゲート絶縁膜２３が形成される。そして、半導体層２２の所定の領域に不純物がドープされて、スイッチ用ＴＦＴ１３のソース１３ｓ、ドレイン１３ｄ（図１Ａ参照）、電流供給用ＴＦＴ１２のドレイン１２ｄ、ソース１２ｓ（図１Ａ参照）がそれぞれ形成される。そして、ゲート絶縁膜２３の上に、スイッチ用ＴＦＴ１３のゲート電極１３ｇ、電流供給用ＴＦＴ１２のゲート電極１２ｇ、及び補助容量１４用の電極１４ｄが形成される。その表面にＳｉＮ_xなどからなるパシベーション膜２４が形成される。そして、スイッチ用ＴＦＴ１３のソースコンタクト１３ｓ１、ドレイン第一コンタクト１３ｄ１、電流供給用ＴＦＴ１２のソースコンタクト１２ｓ１、ドレインコンタクト１２ｄ１、及びカソード第一コンタクト１８ｃ１などが形成され、その表面を平坦にする絶縁層２５が、例えばポリイミドなどからなる有機絶縁膜２５ａと、ＳｉＮ_xなどからなる第一無機絶縁膜２５ｂの複層によって形成されている。この絶縁層２５は、前述のように、ＳＯＧなどの無機膜の一層で形成されてもよい。このＴＦＴやバスラインの配置を示す平面図が図４Ａに示されている。

　次に、図３Ｂに示されるように、スイッチ用ＴＦＴ１３のドレイン１３ｄ（図１Ａ参照）と接続するため、ドレイン第二コンタクト１３ｄ２がドレイン第一コンタクト１３ｄ１と接続されるように絶縁層２５に形成されている。そして、ソースコンタクト１２ｓ１と接続する電極コンタクト４１ａと発光素子４０の第一電極４１、及びカソード第一コンタクト１８ｃ１と接続するカソード第二コンタクト１８ｃ２が、それぞれ絶縁層２５に形成されている。これらのコンタクトは、絶縁層２５にコンタクト孔２５ｃ１、２５ｃ２、２５ｃ３を形成して、その中に金属膜をメッキなどによって埋め込むと共に、その表面に絶縁層２５の上面と接合する鍔部が形成されることによって、絶縁層２５の上面に接合されている。これらの金属膜の少なくとも周縁部は、絶縁層２５の上面の第一無機絶縁膜２５ｂと接合されることによって、その上部を封止し得る。この液晶用のドレイン第二コンタクト１３ｄ２は、コンタクト孔２５ｃ１を形成して銅などの導電層などの埋め込みによって形成されるが、発光素子４０用の第一電極（アノード電極）は、前述のように、発光層４３との関連があり、ＩＴＯ／ＡＰＣ（Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金）／ＩＴＯの積層膜によって形成される。このときの平面図が図４Ｂに示されている。

　次に、図３Ｃに示されるように、ポリイミド、アクリル樹脂などによって第二絶縁層４２が形成される。第二絶縁層４２は、発光素子４０の各画素を区分するもので、第一電極４１の周囲に凸部を有するように形成される。この第二絶縁層４２は、前述の樹脂で形成される。従って、液状の状態で全面に樹脂膜が形成され、その後、パターニングにより、所望の位置に所望の形状で形成される。本実施形態では、ＴＦＴ基板２０の全面に、第一電極４１の周囲に形成される凸部の高さに合せた厚さで塗布され、パターニングによって第一電極４１や第三絶縁層４２ａとの境界部などを露出させている。この際、第一領域Ｒにも第三絶縁層４２ａが形成されるが、少なくとも第一領域Ｒの画素電極３１と接続するためのドレイン第二コンタクト１３ｄ２は、第一領域Ｒ側の第三絶縁層４２ａになるように、第二絶縁層４２と第三絶縁層４２ａとが分離され、その間に絶縁層２５が露出するように形成される。前述のように、この上に形成される被覆層４５が発光素子４０の発光層４３やその上の第二電極４４を完全に被覆し得るようにするためである。

　この第二絶縁層４２のパターニングの際に、第一領域Ｒのドレイン第一コンタクト１３ｄ１と接続するコンタクト孔（図示せず）が形成され、ドレイン第三コンタクト１３ｄ３が形成される。その結果、この第二絶縁層４２及び第三絶縁層４２ａは、例えば図４Ｃに示されるように、第二絶縁層４２が第一電極４１の周囲に形成され、その外周に第二絶縁層４２と離間して第三絶縁層４２ａが形成されている。そして、第三絶縁層４２ａの一部に駆動用ＴＦＴ１１のドレインに接続されたドレイン第三コンタクト１３ｄ３が露出している。

　その後、図３Ｄ及び図４Ｄに示されるように、発光層４３が形成される。この発光層４３は、水分や酸素に弱くパターニングすることができないため、蒸着マスクを用いて、必要な領域のみに蒸着される。すなわち、図３Ｄの第二絶縁層４２の凸部上に合せて蒸着マスクが配置され、るつぼなどから昇華又は気化された有機材料が第二絶縁層４２により囲まれた第一電極４１の上のみに積層される。この有機材料は、前述のように、種々の材料で積層される。

　次に、図３Ｅ及び図４Ｅに示されるように、カソード電極となる第二電極４４が発光層４３及び第二絶縁層４２の凸部を含めた発光素子４０のほぼ全面に形成される。この第二電極４４は、例えばＭｇ-Ａｇ合金が用いられ、蒸着マスクを用いた蒸着により形成される。この第二電極４４は、図４Ｅに平面図が示されるように、第二絶縁層４２が周囲に残るように形成されるが、一部は第二絶縁層４２を超えて形成される。この場合でも、第三絶縁層４２ａとの間には一定の間隔を有する（絶縁層２５が露出する）ように形成される。

　その後、図３Ｆ及び図４Ｆに示されるように、被覆層４５が形成される。この被覆層４５は、発光層４３を水分や酸素から保護するための層で、ＳｉＮ_xやＳｉＯ₂などの無機膜で形成される。しかも、成膜の際にピンホールが形成される場合があり得るため、少なくとも二層を有する多層膜で形成されることが好ましい。この被覆層４５は、ＣＶＤ法、又はＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法などによって形成される。被覆層４５は、異なる材料で多層に積層されてもよい。この被覆層４５は、例えば図４Ｆに示されるように、発光素子４０の上に形成されるが、第一領域である液晶表示素子３０側に延びて形成されていてもよい。但し、ドレイン第三コンタクト１３ｄ３を跨がないようにする必要がある。ドレイン第三コンタクト１３ｄ３の上にも形成されると、被覆層４５にコンタクトのための貫通孔を形成する必要が生じる。被覆層４５にコンタクト孔が形成さると、水分の浸入を招き、その内面を伝って、第二電極４４や発光層４３側に水分が浸入するからである。

　この被覆層４５は、全面に形成されてから、エッチングによりパターニングされてもよい。被覆層４５が絶縁層２５と接合していて、水分の浸入を阻止するからである。しかし、マスクを用いて、所望の場所のみに堆積することもできる。後者の方が、水分の浸入を防止するという観点からは好ましい。

　その後、図３Ｇ及び図４Ｇに示されるように、第一領域Ｒの第三絶縁層４２ａの表面に液晶表示素子３０用の反射電極（画素電極）３１が形成される。その結果、反射電極３１は、ドレイン第三コンタクト１３ｄ３と電気的にも接続される。この反射電極３１は、例えばＡｌとＩＺＯで形成される。この反射電極３１も、発光素子４０の全面を除いた一画素のほぼ全面に形成される。この場合も、全面に蒸着などによって形成された反射膜をパターニングにより形成されてもよい。被覆層４５によって完全に発光層４３などが被覆されているからである。しかし、マスクを被せて所望の領域のみに形成されてもよい。これにより、ＴＦＴ基板２０側の第一領域Ｒ、第二領域Ｔの素子が形成される。この後、図示されていないが、この表面の全面に液晶配向層が形成される。

　一方、対向基板５０側は、図１Ａに示されるように、ガラス板又は樹脂フィルムなどの絶縁基板５１に透光性の対向電極３３及び必要な場合には、カラーフィルタ３５や図示しない液晶配向層が重ね合せて形成される。絶縁基板５１の対向電極３３と反対面には、偏光板３４が設けられる。偏光板３４が円偏光板の場合には、絶縁基板側に１／４波長の位相差坂、その上に直線偏光板が重ねて配置される。

　そして、発光素子４０などが形成されたＴＦＴ基板２０と対向基板５０とがその電極が対向するように一定間隙をもって周囲でシール剤層によって貼り合される。その後に、その間隙部に液晶組成物が充填されることによって、液晶層３２が形成される。その結果、反射電極３１が形成された第一領域に反射型の液晶表示素子３０が形成され、第二領域Ｔに発光素子４０が形成されて一画素を構成する表示装置が得られる。

（表示装置の動作）
　この表示装置で、外光の明るいときは、第二ゲートバスライン１９に信号を送ってスイッチ用ＴＦＴ１３を動作せると共に、ゲートバスライン１６への選択信号と、ソースバスライン１５へのデータ信号によって、駆動用ＴＦＴ１１が選択されることにより、第一領域Ｒの液晶表示素子３０がソースバスライン１５へのデータ信号に応じた画像を表示する。一方、夜間又は室内などの暗い場所では、第二ゲートバスライン１９への信号がオフにされ、スイッチ用ＴＦＴ１３がオフになる。同時に電流バスライン１７が接続され、駆動用ＴＦＴ１１でこの画素が選択されている場合には、電流供給用ＴＦＴ１２がオンになり、ソースバスライン１５へのデータ信号に応じて、発光素子４０の点灯が制御され、画面の全体によって画像が表示される。

　以上のように、本実施形態の表示装置によれば、昼間など外光が十分にある場合には、反射型液晶表示素子として動作し、外光が暗くなったら、消費電力が比較的少ない発光素子によって画像が表示される。その結果、非常に省電力で、電池消耗の少ない表示装置が得られる。そのため、携帯電話や携帯情報端末（ＰＤＡ）などの携帯機器などに便利に使用し得る。

　通常、表示に利用可能な面積は、表示面積全体から画素間のスペースを除いた約８０％である。発光層４３の面積（第二絶縁層４２の内側）は、蒸着法により発光層を成膜する場合、約３０％以下にせざるを得ず、残りの５０％が反射表示領域Ｒとして利用できる。この時、反射表示部の反射率は約８％となるが、外光照度が３万ルクス（曇り空）の下では、反射表示部は８００ｃｄ／ｍ²となり、充分に明るい表示が実現できる。

　発光素子４０の輝度は、通常５００ｃｄ／ｍ²程度であるが、この理由は、外光下で視認できる様にするためである。本実施形態では、反射表示部の効果により、そこまで高輝度にする必要がない。また、輝度よりも信頼性を重視した発光材料の選定ができるというメリットも有している。

（まとめ）
　（１）本発明の一実施形態に係る表示装置は、駆動素子上に絶縁層を形成したＴＦＴ基板と、
　液晶組成物を含む液晶層と、
　前記液晶層を介して前記ＴＦＴ基板に対向する、透明電極を備えた対向基板と、
　前記対向基板の前記液晶層に対向する面と反対面に設けた偏光板と、
を有する表示装置において、
　前記表示装置は、表示領域内に互いに隣接する第一領域と第二領域からなる複数個の画素を有し、
　前記第一領域は、前記ＴＦＴ基板の前記絶縁層の上方に反射電極を備え、
　前記第二領域は、前記ＴＦＴ基板の前記絶縁層の上に第一電極、発光層、及び第二電極を積層した発光素子を備え、
　少なくとも前記第二領域において、前記絶縁層の前記対向基板を向く第一面が、第一無機絶縁膜、及び、前記ＴＦＴと接続され、かつ、前記第一無機絶縁膜の前記対向基板を向く面と接合して設けられた金属膜によって形成され、
　前記発光素子は、前記表示装置の発光領域毎に全体を覆う第二無機絶縁膜を少なくとも含む被覆層を有し、
　前記被覆層の辺縁が前記絶縁層と接合されることによって、前記絶縁層の前記第一無機絶縁膜、及び前記被覆層の第二無機絶縁膜によって、前記発光層及び前記第二電極が封止されている。

　本実施形態によれば、ＴＦＴ基板の表面を平坦化する絶縁層の上面が無機絶縁膜で形成されて、その表面に被覆層の辺縁が接合されているので、有機ＥＬ表示素子などからなる発光素子の発光層及び第二電極が被覆層と絶縁層及び絶縁層のコンタクト孔を埋め込んだ金属膜の無機膜によって完全に封止されている。発光素子は、絶縁層の上に形成されているため、非常に狭い空間で発光素子が無機膜によって封入されている。従って、水分などの浸入を有効に阻止することができ、発光素子の信頼性が大幅に向上する。

　（２）前記発光素子が有機ＥＬ表示素子である場合に、有機ＥＬ表示素子の有機発光層は特に水分などに弱いため効果的である。

　（３）前記被覆層が複数の無機絶縁膜と有機膜の積層膜からなり、前記複数の無機絶縁膜からなる第二無機絶縁膜及び第三無機絶縁膜のそれぞれの辺縁が前記第一無機絶縁膜との接合で、前記発光層及び前記第二電極が封止されていることにより、封止を確実にしながら、弾力性を維持することができるので好ましい。

　（４）前記発光素子が形成される第二領域において、前記絶縁層より上層にコンタクト孔を含まないことが、発光素子の信頼性を向上させる観点から好ましい。

　（５）前記絶縁層がが、前記第一無機絶縁膜の前記第一面と反対面に有機絶縁膜を含んでいることが、ＴＦＴが点在して形成された表面の平坦化を短時間で行いながら、絶縁層の上面を無機絶縁膜で形成しやすいので好ましい。

　（６）前記絶縁層が前記第一無機絶縁膜のみによって形成されていてもよい。例えばＳＯＧなどで形成すれば、短時間で平坦化できながら、その上面を無機絶縁膜にすることができる。

　（７）前記ＴＦＴ基板の前記第一面に、前記発光素子の前記発光領域を区画する第二絶縁層をさらに備え、前記第二絶縁層は、前記絶縁層の上の前記第一領域にも配置し、かつ、前記第一領域と前記第二領域との間で分断されることで形成された溝において、前記第一無機絶縁膜と前記第二無機絶縁膜とが接合されていることが好ましい。結果的に、第二絶縁層は第一領域側とは分離されながら、第一領域と第二領域とで、積層構造の高さを近似させ得る。その結果、液晶表示素子と発光素子の性能の向上及び水分などに対する信頼性の向上が図られる。

　（８）前記ＴＦＴ基板の前記第一面に、前記発光素子の前記発光領域を区画する第二絶縁層をさらに備え、前記第二絶縁層は、前記絶縁層の上の前記第一領域にも配置し、かつ、前記第一領域と前記第二領域との間で分断されることで形成された溝において、前記反射電極の辺縁が前記第一無機絶縁膜と接合されていることが好ましい。第一領域と第二領域とが確実に分断され得る。

　（９）前記反射電極と前記ＴＦＴとがコンタクト孔を介して電気的に接続され、前記コンタクト孔は、前記発光素子の発光層及び前記第二電極を封止する前記第一絶縁膜と前記第二絶縁膜との接合部の外側に形成されていることが、発光素子を無機膜のみで封止するという観点から好ましい。

　（１０）前記第一領域の表示と前記第二領域の表示とを切り替えるスイッチ用ＴＦＴが前記ＴＦＴ基板に形成されていることが好ましい。それぞれの発光（表示）が干渉することなく行われるからである。

　（１１）前記液晶層がノーマリブラックに配向され、前記偏光板が円偏光板からなり、前記第二領域の上にも形成されていることが好ましい。第二領域での外光の反射光を円偏光板によってカットされ得るからである。

　（１２）前記ＴＦＴ基板は前記液晶層と対向する表面に第一液晶配向層を有し、かつ、前記対向基板は前記液晶層と対向する表面に第二液晶配向層を有し、前記液晶層の液晶分子は、前記ＴＦＴ基板の近傍で実質的に垂直配向をなし、かつ、前記対向基板の表面に対してプレチルトを有することが好ましい。ノーマリブラックであれば、発光素子側で液晶層を介在していても、発光素子の発光に何ら影響を受けないからである。

　（１３）前記プレチルトの角度が、前記対向基板の表面に対して、８０°から８９.９°であることが好ましい。水平配向への移行がスムーズになるからである。

　１１　　駆動用ＴＦＴ
　１２　　電流供給用ＴＦＴ
　１２ｓ１　ソースコンタクト（金属膜）
　１３　　スイッチ用ＴＦＴ
　１８　　カソードバスライン
　１８ｃ２　カソード第二コンタクト（金属膜）
　２０　　ＴＦＴ基板
　２５　　絶縁層（平坦化膜）
　２５ａ　有機絶縁膜
　２５ｂ　第一無機絶縁膜
　３０　　液晶表示素子
　３１　　反射電極（画素電極）
　３２　　液晶層
　３３　　対向電極
　４０　　発光素子
　４１　　第一電極（金属膜）
　４１ａ　電極コンタクト（金属膜）
　４２　　第二絶縁層
　４２ａ　第三絶縁層
　４３　　発光層
　４４　　第二電極
　４５　　被覆層
　４５ａ　第二無機絶縁膜
　４５ｂ　有機膜
　４５ｃ　第三無機絶縁膜
　５０　　対向基板
　Ｒ　　　第一領域
　Ｔ　　　第二領域

Claims (13)

1. 　駆動素子上に絶縁層を形成したＴＦＴ基板と、
   　液晶組成物を含む液晶層と、
   　前記液晶層を介して前記ＴＦＴ基板に対向する、透明電極を備えた対向基板と、
   　前記対向基板の前記液晶層に対向する面と反対面に設けた偏光板と、
   を有する表示装置において、
   　前記表示装置は、表示領域内に互いに隣接する第一領域と第二領域からなる複数個の画素を有し、
   　前記第一領域は、前記ＴＦＴ基板の前記絶縁層の上方に反射電極を備え、
   　前記第二領域は、前記ＴＦＴ基板の前記絶縁層の上に第一電極、発光層、及び第二電極を積層した発光素子を備え、
   　少なくとも前記第二領域において、前記絶縁層の前記対向基板を向く第一面が、第一無機絶縁膜、及び、前記ＴＦＴと接続され、かつ、前記第一無機絶縁膜の前記対向基板を向く面と接合して設けられた金属膜によって形成され、
   　前記発光素子は、前記表示装置の発光領域毎に全体を覆う第二無機絶縁膜を少なくとも含む被覆層を有し、
   　前記被覆層の辺縁が前記絶縁層と接合されることによって、前記絶縁層の前記第一無機絶縁膜、及び前記被覆層の第二無機絶縁膜によって、前記発光層及び前記第二電極が封止されている、表示装置。
2. 　前記発光素子が有機ＥＬ表示素子である、請求項１に記載の表示装置。
3. 　前記被覆層が複数の無機絶縁膜と有機膜の積層膜からなり、前記複数の無機絶縁膜からなる第二無機絶縁膜及び第三無機絶縁膜のそれぞれの辺縁が前記第一無機絶縁膜との接合で、前記発光層及び前記第二電極が封止されている、請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 　前記発光素子が形成される第二領域において、前記絶縁層より上層にコンタクト孔を含まない、請求項１～３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 　前記絶縁層が、前記第一無機絶縁膜の前記第一面と反対面に有機絶縁膜を含んでいる、請求項１～４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 　前記絶縁層が前記第一無機絶縁膜のみによって形成されている、請求項１～４のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 　前記ＴＦＴ基板の前記第一面に、前記発光素子の前記発光領域を区画する第二絶縁層をさらに備え、
   前記第二絶縁層は、前記絶縁層の上の前記第一領域にも配置し、かつ、
   前記第一領域と前記第二領域との間で分断されることで形成された溝において、前記第一無機絶縁膜と前記第二無機絶縁膜とが接合されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 　前記ＴＦＴ基板の前記第一面に、前記発光素子の前記発光領域を区画する第二絶縁層をさらに備え、
   前記第二絶縁層は、前記絶縁層の上の前記第一領域にも配置し、かつ、
   前記第一領域と前記第二領域との間で分断されることで形成された溝において、前記反射電極の辺縁が前記第一無機絶縁膜と接合されている、請求項１～６のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 　前記反射電極と前記ＴＦＴとがコンタクト孔を介して電気的に接続され、前記コンタクト孔は、前記発光素子の発光層及び前記第二電極を封止する前記第一絶縁膜と前記第二絶縁膜との接合部の外側に形成されている、請求項１～８のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 　前記第一領域の表示と前記第二領域の表示とを切り替えるスイッチ用ＴＦＴが前記ＴＦＴ基板に形成されている、請求項１～９のいずれか１項に記載の表示装置。
11. 　前記液晶層がノーマリブラックに配向され、前記偏光板が円偏光板からなり、前記第二領域の上にも形成されている、請求項１～１０のいずれか１項に記載の表示装置。
12. 　前記ＴＦＴ基板は前記液晶層と対向する表面に第一液晶配向層を有し、かつ、
    　前記対向基板は前記液晶層と対向する表面に第二液晶配向層を有し、
    　前記液晶層の液晶分子は、前記ＴＦＴ基板の近傍で実質的に垂直配向をなし、かつ、前記対向基板の表面に対してプレチルトを有する、請求項１～１１のいずれか１項に記載の表示装置。
13. 　前記プレチルトの角度が、前記対向基板の表面に対して、８０°から８９.９°である、請求項１２に記載の表示装置。

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