显示装置的制作方法

专利名称：显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有将发光材料夹在电极之间的元件(以下称发光元件)的显示装 置(以下称显示装置)及其制作方法。特别是涉及使用能获得EL(电致发光=Electro Luminescence)的发光性材料(以下称EL材料)的显示装置。
背景技术：
近年来，正在进行使用利用了发光材料的EL现象的发光元件(以下称EL元件) 的显示装置(EL显示装置)的开发。EL显示装置由于发光元件本身有发光能力，所以不需 要液晶显示器那样的背照光，另外还具有视野角大、对比度高等优点。EL元件通过将有机化合物层夹在一对电极之间施加电压，从阴极注入的电子及从 阳极注入的空穴在有机化合物层中的发光中心再结合，形成分子激子，该分子激子返回基 态时释放能量而发光。在受激状态下已知单态激励和三重激励，可以认为经过任何受激状 态都能发光。另外，EL元件中用的发光性材料中有无机发光材料和有机发光材料，但驱动电压 低的有机发光材料引人注目。可是，EL元件中采用有机材料的有机EL元件存在这样的问题如果进行一定周期 驱动，则发光亮度、发光的均勻性等发光特性与初期相比显著劣化。其可靠性低是实用化的 用途受限制的主要原因。可靠性劣化的原因之一，能举出水分或氧等从外部进入有机EL元件中。在使用EL元件的EL显示装置(面板)中，进入内部的水分导致严重的可靠性下 降，引起黑斑或收缩、从发光显示装置周边部开始的亮度劣化。黑斑是发光亮度局部下降 (也包括不发光的部分)的现象，在上部电极中发生开孔的情况等。另外所谓收缩，是亮度 从像素的端部(边)发生劣化的现象。进行了具有防止上述这样的EL元件的劣化的结构的显示装置的开发。有这样的 方法将EL元件封闭在密闭空间中，与外部大气隔断，还在该密闭空间中，设置干燥剂与WL 元件隔离(例如，参照专利文献1)。(专利文献1)日本专利申请特开平9-148066号公报另外，还有这样的方法在形成了 EL元件的绝缘体上形成密封材料，用由树脂等 构成的填充材料填充被覆盖材料及密封材料包围的空间，从外部进行隔断(例如，参照专 利文献2)。(专利文献2)
日本专利申请特开平13-203076号公报

发明内容
在上述专利文献中，在形成了 EL元件的绝缘体上形成密封材料，用密封材料形成 被被覆盖材料及密封材料包围的空间。由于在惰性气体气氛中进行该封闭工序，所以水和 氧不应该从一开始就大量存在于显示装置内部，封闭后显示装置内部只存在微量的水和氧。就是说，成为黑斑等劣化的原因的水分主要是在封闭后进入显示装置内部的。另 外，由于多半情况下绝缘体和覆盖材料是金属或玻璃，所以水或氧是从密封材料进入的。图1中示出了专利文献2中记载的EL显示装置的俯视图。用虚线表示的401是 源侧驱动电路，402是栅侧驱动电路，403是像素部，409是FPC (软性印刷电路)。另外，404 是覆盖材料，405是第一密封材料，406是第二密封材料。将图1这样的现有的EL显示装置 的剖面图示于图27中(第二密封材料406图中未示出)。如图27所示，在封闭区的区域A 中，用密封材料将EL元件封入内部。上述专利文献1及专利文献2，这样地在图27所示的封闭区中的区域A中，利用密 封材料将EL元件和外部的水分隔断。如专利文献1所示，如果是将EL元件收容在气密性容器中的结构，则只是容器的 大小就会使EL显示装置大型化。另外，为了防止由于干燥剂(加入干燥剂的保护层)直接 层叠在EL元件上而产生的不良影响，将干燥剂与EL元件隔离开配置，所以气密性容器更加 大型化。可是，虽然EL显示装置大型化，但发光部分的大小却未变。其中，难得的EL显示 装置不要背照光的薄型化的优点却产生不了。另外，在专利文献1的结构中，由于在气密性 容器内部利用干燥剂吸附水分，所以进入了气密性容器内部的水分接触EL元件，有可能导 致EL元件的劣化。在专利文献2中，EL元件虽然利用树脂等填充材料与外部的水分隔断，但还是将 密封材料涂敷在图27所示的区域A上，为了制作密闭空间，EL显示装置的大型化不可避免。如上所述，如果发光的像素部以外的显示装置面积(图27中的区域A)大，则不发 光的部分增加，为了获得同样面积的发光部分，显示装置也必须大型化。为了解决该问题，有将密封材料涂敷在层间膜或保护膜上的方法。将这样的EL显 示装置示于图17，将作为端部的封闭区的端部(边缘)部分放大了的部分示于图2。在图2 中，21是基板，22是相对基板，23是栅绝缘膜，24、25是层间膜，26是布线，27是密封材料。如图2所示，在封闭区中，基板21上的栅绝缘膜23、层间膜24、25和布线26层叠， 在该绝缘层(层叠膜)上涂敷密封材料27。如果这样构成，则能使图27中的不发光的区 域A小。另外图2只是一例，层叠在TFT基板侧的膜材料和层叠的顺序不限定于该例。这 里作为例子，是在玻璃基板上层叠基底层、栅绝缘膜、保护膜和层间膜，在最顶上层叠布线 的结构。可是，如图2所示，在封闭用的密封材料位于被层叠的膜上的情况下，被层叠的所 有的膜都与面板外部的大气直接接触。因此，面板外部的水和氧通过层叠的膜进入显示装 置内。另外在作为层间膜使用丙烯树脂(acryl)等这样的透湿性高的材料的情况下，进入 的水和氧更多。
水分和氧从该层间膜的丙烯树脂和丙烯树脂的上下界面进入，在接触孔中，经由 源、栅电极的成膜性劣化而产生的断线部分等，进入到与EL元件直接接触的层间膜上。然 后，引起EL显示装置内部的污染、电气特性的劣化、黑斑和收缩等各种劣化。因此，本发明提供一种不使EL显示装置大型化、隔断作为使EL元件的特性劣化的 原因的进入的水分和氧、可靠性高的EL显示装置及其制作方法。本发明是一种在显示装置的端部的封闭区中，利用构成上述显示装置的膜，将显 示装置内部和外部隔断，防止显示装置外部的水和氧等污染物质进入的发明。另外在本说 明书中，将隔断显示装置的内部和外部、保护发光元件不受污染物质的影响的保护膜表述 为封闭膜。本发明的显示装置是一种具有将使用了有机发光材料的发光元件排列在一对基 板之间形成的显示部的显示装置，其特征在于上述显示部在形成于一个基板上的绝缘层 上形成，上述一对基板在上述显示部的外侧形成且包围外周，利用在上述绝缘层上形成的 密封材料来固定，上述绝缘层的至少一层用有机树脂材料形成，位于上述密封材料外侧的 上述绝缘层的外端部用封闭膜覆盖。本发明的显示装置是一种具有将使用了有机发光材料的发光元件排列在一对基 板之间形成的显示部的显示装置，其特征在于上述显示部在形成于一个基板上的绝缘层 上形成，上述一对基板在上述显示部的外侧形成且包围外周，利用在上述绝缘层上形成的 密封材料来固定，上述绝缘层的至少一层用有机树脂材料形成，上述绝缘层有开口部，用封 闭膜覆盖上述开口部，与上述封闭膜接触形成上述密封材料。本发明的显示装置是一种具有将使用了有机发光材料的发光元件排列在一对基 板之间形成的显示部的显示装置，其特征在于上述显示部在形成于一个基板上的绝缘层 上形成，上述一对基板在上述显示部的外侧形成且包围外周，利用在上述绝缘层上形成的 密封材料来固定，上述绝缘层的至少一层用有机树脂材料形成，上述绝缘层有开口部，用封 闭膜覆盖上述开口部，利用上述封闭膜覆盖位于上述密封材料外侧的上述绝缘层的外端 部。本发明的显示装置是一种具有将使用了有机发光材料的发光元件排列在一对基 板之间形成的显示部的显示装置，其特征在于上述显示部在形成于一个基板上的绝缘层 上形成，上述一对基板在上述显示部的外侧形成且包围外周，利用在上述绝缘层上形成的 密封材料来固定，上述绝缘层的至少一层用有机树脂材料形成，上述绝缘层有多个开口部， 用封闭膜覆盖上述多个开口部，与上述封闭膜接触形成上述密封材料。本发明的显示装置是一种具有将使用了有机发光材料的发光元件排列在一对基 板之间形成的显示部的显示装置，其特征在于上述显示部在形成于一个基板上的绝缘层 上形成，上述一对基板在上述显示部的外侧形成且包围外周，利用在上述绝缘层上形成的 密封材料来固定，上述绝缘层的至少一层用有机树脂材料形成，上述绝缘层有多个开口部， 用封闭膜覆盖上述多个开口部，利用上述封闭膜覆盖位于上述密封材料外侧的上述绝缘层 的外端部。在上述结构中，上述绝缘层设有多个开口部，也可以用封闭膜覆盖，在显示装置内 部，也可以将开口部设在任何部分上。在像素区和周边驱动电路区之间也可以进行封闭，也 可以用封闭区进行封闭。可是，位于上述密封材料外侧的上述绝缘层的外端部有必要用封闭膜覆盖。因此，在开口部位于密封材料外侧的情况下，如图4所示，上述外端部也可以是 开口部。在上述结构中，上述封闭膜也可以使用从导电性薄膜、绝缘性薄膜中选择的一种、 或由多种构成的膜。作为导电性薄膜，可以使用从Al、Ti、Mo、W或Si元素中选择的一种、 或由多种构成的膜。作为绝缘性薄膜，也可以使用从氮化硅膜、氮氧化硅膜、或含有氮的碳 膜中选择的一种、或由多种构成的膜。在上述结构中，上述有机树脂材料能使用从丙烯树脂、聚酰胺或聚酰亚胺中选择 的一种、或由多种构成的膜。另外，也可以用通过硅和氧的结合形成了骨架结构的材料来形 成。作为通过硅和氧的结合形成了骨架结构的材料，作为代表例能举出硅氧烷系列聚合物， 详细地说，是通过硅和氧的结合形成骨架结构、取代基中至少包含氢的材料，或者取代基中 有氟、烷基、或芳香族碳化氢中的至少一种的材料。本发明的显示装置的制作方法是一种具有将使用了有机发光材料的发光元件排 列在一对基板之间形成的显示部的显示装置的制作方法，其特征在于在形成于一个基板 上的绝缘层上形成上述显示部，上述一对基板在上述显示部的外侧包围外周形成，利用在 上述绝缘层上形成的密封材料来固定，上述绝缘层的至少一层用有机树脂材料形成，用封 闭膜覆盖在上述密封材料外侧形成的上述绝缘层的外端部。本发明的显示装置的制作方法是一种具有将使用了有机发光材料的发光元件排 列在一对基板之间形成的显示部的显示装置的制作方法，其特征在于在形成于一个基板 上的绝缘层上形成上述显示部，上述一对基板在上述显示部的外侧包围外周形成，利用在 上述绝缘层上形成的密封材料来固定，上述绝缘层的至少一层用有机树脂材料形成，在上 述绝缘层上形成开口部，用封闭膜覆盖上述开口部，与上述封闭膜接触形成上述密封材料。本发明的显示装置的制作方法是一种具有将使用了有机发光材料的发光元件排 列在一对基板之间形成的显示部的显示装置的制作方法，其特征在于在形成于一个基板 上的绝缘层上形成上述显示部，上述一对基板在上述显示部的外侧包围外周形成，利用在 上述绝缘层上形成的密封材料来固定，上述绝缘层的至少一层用有机树脂材料形成，在上 述绝缘层上形成开口部，用封闭膜覆盖上述开口部，用封闭膜覆盖在上述密封材料外侧形 成的上述绝缘层的外端部。本发明的显示装置的制作方法是一种具有将使用了有机发光材料的发光元件排 列在一对基板之间形成的显示部的显示装置的制作方法，其特征在于在形成于一个基板 上的绝缘层上形成上述显示部，上述一对基板在上述显示部的外侧包围外周形成，利用在 上述绝缘层上形成的密封材料来固定，上述绝缘层的至少一层用有机树脂材料形成，在上 述绝缘层上形成多个开口部，用封闭膜分别覆盖上述多个开口部，与上述封闭膜接触形成 上述密封材料。本发明的显示装置的制作方法是一种具有将使用了有机发光材料的发光元件排 列在一对基板之间形成的显示部的显示装置的制作方法，其特征在于在形成于一个基板 上的绝缘层上形成上述显示部，上述一对基板在上述显示部的外侧包围外周形成，利用在 上述绝缘层上形成的密封材料来固定，上述绝缘层的至少一层用有机树脂材料形成，在上 述绝缘层上形成多个开口部，用封闭膜分别覆盖上述多个开口部，用封闭膜覆盖在上述密 封材料外侧形成的上述绝缘层的外端部。
在上述结构中，上述绝缘层设有多个开口部，也可以用封闭膜覆盖，在显示装置内 部，也可以将开口部设在任何部分上。在像素区和周边驱动电路区之间也可以进行封闭，也 可以用封闭区进行封闭。可是，位于上述密封材料外侧的上述绝缘层的外端部有必要用封 闭膜覆盖。因此，在开口部位于密封材料外侧的情况下，如图4所示，上述外端部也可以是 开口部。在上述结构中，上述封闭膜也可以使用从导电性薄膜、绝缘性薄膜中选择的一种、 或由多种构成的膜。作为导电性薄膜，可以使用从Al、Ti、Mo、W或Si元素中选择的一种、 或由多种构成的膜。作为绝缘性薄膜，也可以使用从氮化硅膜、氮氧化硅膜、或含有氮的碳 膜中选择的一种、或由多种构成的膜。在上述结构中，上述有机树脂材料能使用从丙烯树脂、聚酰胺或聚酰亚胺中选择 的一种、或由多种构成的膜。另外，也可以用通过硅和氧的结合形成了骨架结构的材料来形 成。作为通过硅和氧的结合形成了骨架结构的材料，作为代表例能举出硅氧烷系列聚合物， 详细地说，是通过硅和氧的结合形成骨架结构、取代基中至少包含氢的材料，或者取代基中 有氟、烷基、或芳香族碳化氢中的至少一种的材料。如本发明所示，由于有封闭膜，所以显示装置的包含有机树脂材料的绝缘层不与 显示装置(面板)外部的大气直接接触。因此，能防止显示装置外部的水和氧通过包含具 有吸湿性的有机材料的绝缘膜等进入显示装置内。因此，能防止水和氧等引起的显示装置 内部的污染、电气特性的劣化、黑斑或收缩等各种劣化，能提高显示装置的可靠性。另外，本 发明由于利用构成显示装置的膜作为封闭膜(保护膜)，所以不会增加工序数，能制作可靠 性高的显示装置。(发明的效果)通过采用本发明的结构，能获得以下的效果。由于具有封闭膜(保护膜)，所以显示装置的包含有机树脂材料的绝缘层不与显 示装置(面板)外部的大气直接接触。因此，能防止显示装置外部的水和氧通过包含具有 吸湿性的有机材料的绝缘膜等进入显示装置内。因此，能防止水和氧等引起的显示装置内 部的污染、电气特性的劣化、黑斑或收缩等各种劣化，能提高显示装置的可靠性。另外，本发明由于同时形成与构成显示装置的膜相同材料的膜，作为封闭膜利用， 所以不增加工序数，就能制作可靠性高的显示装置。如上制作的显示装置在显示装置端部的封闭区中，由于有隔断污染物的结构，所 以能获得充分的上述显示装置的工作特性和可靠性。而且，使用本发明的显示装置的电子 装置也能具有很高的可靠性。


图1是现有的显示装置的俯视图。图2是表示现有的结构的图。图3是表示本发明的结构的图。图4是表示本发明的结构的图。图5是表示本发明的结构的图。图6是表示有源矩阵基板的制作工序的剖面图。
图7是表示有源矩阵基板的制作工序的剖面图。
图8是表示有源矩阵基板的制作工序的剖面图。
图9是表示有源矩阵基板的的剖面图。
图10是本发明的显示装置的剖面图。
图11是本发明的显示装置的剖面图。
图12是表示显示装置的例子的图。
图13是表示显示装置的例子的图。
图14是表示显示装置的例子的图。
图15是表示现有的显示装置的可靠性评价结果的图。
图16是表示本发明的显示装置的可靠性评价结果的图。
图17是现有的EL显示装置的剖面图。
图18是本发明的显示装置的剖面图。
图19是现有的显示装置的俯视图。
图20是本发明的显示装置的剖面图。
图21是本发明的显示装置的剖面图。
图22是本发明的显示装置的俯视图。
图23是表示本发明的显示装置的可靠性评价结果的图。
图24是表示本发明的显示装置的可靠性评价结果的图。
图25是表示本发明的显示装置的可靠性评价结果的图。
图26是表示本发明的显示装置的图。
图27是现有的EL显示装置的剖面图。
具体实施例方式(实施方式1)用附图详细说明本发明的实施方式。在显示装置的封闭区中层叠TFT基板上的栅绝缘膜、层间膜和布线，构成绝缘层。 在图3中，31是基板，32是相对基板，33是绝缘膜，34,35是层间膜，36是作为保护膜的封闭 膜，37是密封材料。另外图3中的层叠例只是一例，层叠在TFT基板侧的膜的材料和层叠的 顺序不限定于该例。这里作为例子，示出在玻璃基板上层叠基底膜(图中未示出)、栅绝缘 膜、保护膜或层间膜、最上面是封闭膜的结构。如上所述，为了减少不发光的像素部以外的显示装置面积，密封材料被涂敷在上 述层叠的绝缘层上，包含绝缘层的基板和相对基板粘接起来(固定)。在本实施方式中，如 图3所示，层叠在最上面的封闭膜用与布线相同的材料的膜与布线同时形成，而呈覆盖此 前层叠的基底膜(图中未示出)、绝缘膜、层间膜、保护膜等的结构。利用该封闭膜，使层间膜等的膜不与显示装置外部的大气直接接触。因此，能防止 显示装置外部的水和氧通过层间膜等、或者从膜和膜的间隙进入显示装置内。因此，能防止 水和氧等引起的显示装置内部的污染、电气特性的劣化、黑斑或收缩等各种劣化，能提高显 示装置的可靠性。另外，本发明由于利用与构成显示装置的膜相同材料的膜作为封闭膜，所 以不增加工序数，就能制作可靠性高的显示装置。
由于隔断水和氧等的封闭膜具有作为保护膜的功能，所以该封闭膜最好呈致密的 结构。另外，封闭膜也可以使用从导电性薄膜、绝缘性薄膜中选择的一种、或由多种构成 的膜。作为导电性薄膜，可以使用从Al、Ti、Mo、W或Si元素中选择的一种、或由多种构成 的合金膜等的膜。作为绝缘性薄膜，能使用从氮化硅膜、氮氧化硅膜、或含有氮的碳膜中选 择的一种、或由多种构成的膜。另外绝缘层中用的有机树脂材料，能使用丙烯树脂、聚酰胺或聚酰亚胺等，材料不 限定。另外，也可以用通过硅和氧的结合形成了骨架结构的材料。作为通过硅和氧的结合 形成了骨架结构的材料，作为代表例能举出硅氧烷系列聚合物，详细地说，是通过硅和氧的 结合构成骨架结构、取代基中至少包含氢的材料，或者取代基中有氟、烷基、或芳香族碳化 氢中的至少一种的材料。另外，如图5所示，封闭膜不只一层，也可以设置两层以上。这时，用导电性的膜覆 盖时，为了避免显示装置内部的短路等，如图5(B)所示，有必要与显示装置内部区域分开， 只在封闭区上层叠。如果这样层叠并隔断显示装置端部，则与单层封闭膜相比，更具有隔断 污染物质的效果。另外，如图3中的侧视图所示，用封闭膜覆盖时，如果被覆盖的下层膜的形状呈倾 斜面的曲率半径连续变化的形状(平缓)，则最好无台阶地形成上层薄膜。在下层膜的倾斜 面的表面不平缓的情况下，在下层膜的表面上封闭膜的厚度变薄，会被破坏。被破坏了的膜 不能充分地隔断污染物质，本发明的效果会下降。另外，被覆盖的下层膜的表面的平坦性好 者，重叠形成的封闭膜的覆盖范围好，本发明的效果更加提高。因此，作为下层膜使用感光 性材料，进行湿法刻蚀，膜表面的粗糙度小，平坦性好。如上所述，能获得不增加不发光的像素部以外的显示装置面积，隔断了成为劣化 的原因的污染物质的可靠性高的显示装置。(实施方式2)用附图详细说明本发明的实施方式。在显示装置的封闭区中层叠TFT基板上的栅绝缘膜、层间膜和布线，构成绝缘层。 在图4中，41是基板，42是相对基板，43是绝缘膜，44、45是层间膜，46是作为保护膜的封闭 膜，47是密封材料。另外，图4中的层叠例只是一例，层叠在TFT基板侧的膜的材料和层叠 的顺序不限定于该例。这里作为例，给出在玻璃基板上层叠基底膜(图中未示出)、栅绝缘 膜、保护膜或层间膜、最上面是封闭膜的结构。如上所述，为了减少像素部以外的面板面积，密封剂被涂敷在上述层叠的绝缘层 上，包含绝缘层的基板和相对基板粘接起来。在本实施方式中，如图4所示，形成了这样的 结构在层叠的基底膜(图中未示出)、绝缘膜、层间膜、保护膜等上设有开口部，将封闭膜 层叠在该开口部上，以便用该膜进行覆盖。该封闭膜与布线用相同的材料同时形成。利用该封闭膜，使得封闭膜下面的包含有机树脂材料等的绝缘层在显示装置内被 隔离成内侧区域和外侧区域。使显示装置内侧区域的这些膜不与显示装置外部的大气直接 接触。因此，被隔离的显示装置内的外侧的绝缘层暴露在大气中，即使显示装置外部的水和 氧从层间膜或膜和膜的间隙，通过外侧区域的层间膜等或膜和膜之间进入面板内，也能利 用封闭膜隔断，而不能进入显示装置内部。因此，能防止水和氧等引起的显示装置内部的污染、电气特性的劣化、黑斑或收缩等各种劣化，能提高显示装置的可靠性。另外，由于利用与 构成显示装置的膜相同的材料同时形成封闭膜，所以不增加工序数，能提高所制作的显示 装置的可靠性。由于隔断水和氧等的封闭膜具有作为保护膜的功能，所以该封闭膜最好呈致密的 结构。另外，封闭膜也可以使用从导电性薄膜、绝缘性薄膜中选择的一种、或由多种构成 的膜。作为导电性薄膜，可以使用从Al、Ti、Mo、W或Si元素中选择的一种、或由多种构成 的合金膜等的膜。作为绝缘性薄膜，能使用从氮化硅膜、氮氧化硅膜、或含有氮的碳膜中选 择的一种、或由多种构成的膜。另外绝缘层中用的有机树脂材料，能使用丙烯树脂、聚酰胺或聚酰亚胺等，材料不 限定。另外，也可以用通过硅和氧的结合形成了骨架结构的材料。作为通过硅和氧的结合 形成了骨架结构的材料，作为代表例能举出硅氧烷系列聚合物，详细地说，是通过硅和氧的 结合构成骨架结构、取代基中至少包含氢的材料，或者取代基中有氟、烷基、或芳香族碳化 氢中的至少一种的材料。另外，也可以这样构成在面板内部用封闭膜分开，而且如实施方式1所示，封闭 膜覆盖面板端部。多层膜也可以被多次分开，在显示装置内部，在哪个部分分开都可以。就 是说，也可以在像素区和周边驱动电路区之间分开，也可以用封闭区分开。绝缘层也可以设多个开口部，用封闭膜覆盖，在显示装置内部，在哪个部分设开口 部都可以。也可以在像素区和周边驱动电路区之间封闭，也可以用封闭区封闭。可是，位于 上述密封材料外侧的上述绝缘层的外端部有必要用封闭膜覆盖。因此，在开口部位于密封 材料外侧的情况下，如图4所示，上述外端部也可以是开口部。另外，在本实施方式的图4中，虽然使开口部形成得到达玻璃基板，但本发明的结 构不限于此。就是说，由于如果能用封闭膜覆盖包含具有吸湿性的有机材料的绝缘膜即可， 所以也可以把开口部形成为一直到达能作为氮化硅膜等用的膜，用封闭膜覆盖。另外，如图5所示，不只设置一层封闭膜，也可以设置两层以上。在图5(A)中，501 是基板，502是相对基板，503是绝缘膜，504、505是层间膜，506、508是作为保护膜的封闭 膜，507是密封材料。这时，用具有导电性的膜覆盖时，为了避免显示装置内部的短路等，如 图5(B)所示，有必要与显示装置内部区域分开，只在封闭区上层叠。在图5(B)中，511是基 板，512是相对基板，513是绝缘膜，514、515是层间膜，516、518是作为保护膜的封闭膜，517 是密封材料。如果这样增加显示装置内部的分开次数，或者与覆盖端部的结构组合，或者使 显示装置端部层叠，则与单层封闭膜相比，还能提高污染物质的隔断效果。本实施方式能与实施方式1自由组合。如上所述，能获得不增加不发光的像素部以外的显示装置面积，隔断了成为劣化 的原因的污染物质的可靠性高的显示装置。(实施例)[实施例1]在本实施例中，用图6 图9说明有源矩阵基板的制作方法。有源矩阵基板具有 多个TFT，但说明分别具有η沟道型TFT及ρ沟道型TFT的驱动电路部和像素部的情况。在具有绝缘表面的基板200上，采用等离子体CVD法形成氮氧化硅膜10 200nm(最好为50 IOOnm)作为基底膜300，层叠氧氮氢化硅膜50 200nm(最好为100 150nm)。在本实施例中利用等离子体CVD法形成氮氧化硅膜50nm、氮氢化硅膜lOOnm，作为 基板200可以使用在玻璃基板、石英基板或硅基板、金属基板或不锈钢基板的表面上形成 了绝缘膜的基板。另外，也可以使用能承受本实施例的处理温度的具有耐热性的塑料基板， 还可以使用挠性基板。另外，作为基底膜也可以采用双层结构，还可以采用上述基底(绝 缘)膜这样的单层膜或层叠了两层以上的结构。其次，在基底膜上形成半导体膜301 (图6(A))。采用众所周知的方法(溅射法、 LPCVD法、或等离子体CVD法等)，形成厚度为25 200nm(最好为30 150nm)的半导体 膜即可。虽然半导体膜的材料不限定，但最好用硅或硅锗(SiGe)合金等形成。对该非晶硅 膜实施助长结晶化的使用了金属元素的热结晶化法和激光结晶化法。在本实施例中作为半导体膜，采用等离子体CVD法形成了 54nm的非晶硅膜。作为 金属元素使用镍，用溶液涂敷法导入到非晶硅膜上。作为将金属元素导入到非晶硅膜上的 方法，如果是采用能使该金属元素存在于非晶硅膜的表面或其内部的方法，则没有特别限 定，例如能采用溅射法、CVD法、等离子体处理法(包括等离子体CVD法)、吸附法、涂敷金属 盐溶液的方法。其中使用溶液的方法简便，在容易调整金属元素的浓度方面有用。另外，这 时为了改善非晶态半导体膜表面的湿润性，使水溶液遍及全部非晶硅膜表面，最好采用氧 气氛中的UV光的照射、热氧化法、利用包含氢氧根的臭氧水或过氧化氢进行的处理等，形 成氧化膜。此后用500 550°C进行8 20小时的热处理，使非晶硅膜结晶化。在本实施例 中，作为金属元素使用镍，采用溶液涂敷法形成金属含有层302，导入到非晶硅膜301上后， 用550°C进行4小时的热处理，获得了第一结晶性硅膜303 (图6⑶、(C))。然后，使激光照射第一结晶性硅膜303，助长结晶化，获得第二结晶性硅膜304。激 光结晶化法是将激光照射在半导体膜上。所使用的激光器，最好是连续振荡的固体激光器、 或气体激光器、或金属激光器。另外，作为上述固体激光器，有连续振荡的YAG激光器、YVO4 激光器、YLF激光器、YAlO3激光器、玻璃激光器、红宝石激光器、变石激光器、Ti 蓝宝石激光 器等，作为上述气体激光器，有连续振荡的Ar激光器、Kr激光器、CO2激光器等，作为上述金 属激光器，能举出连续振荡的氦镉激光器、铜蒸气激光器、金蒸气激光器。另外，连续发光 的受激准分子激光器也能适用。上述激光束也可以利用非线性光学元件进行高频变换。上 述非线性光学元件中使用的晶体，如果使用例如称为LBO或BBO或KDP、KTP或KB5、CLB0的 晶体，则在变换效率方面好。将这些非线性光学元件装入激光器的共振器中，能大幅度提高 变换效率。在上述高频激光器中，一般掺杂Nd、Yb、Cr等，它进行激励，使激光器振荡。掺杂 剂的种类由实施者适当选择即可。作为上述半导体膜，有非晶态半导体膜、微晶半导体膜、 结晶性半导体膜等，也可以使用非晶硅锗膜、非晶硅碳化钙膜等有非晶态结构的化合物半 导体膜。通过对这样获得的结晶性半导体膜304进行采用光刻法的构图处理，形成半导体 层 305 308。另外，形成了半导体层305 308后，为了控制TFT的阈值，也可以进行微量的杂 质元素(硼或磷)的掺杂。然后，形成覆盖半导体层305 308的栅绝缘膜309。用等离子体CVD法或溅射法，形成厚度为40 150nm的包含硅的绝缘膜，用该绝缘膜形成栅绝缘膜309。在本实施例 中，用等离子体CVD法形成了厚度为115nm的氧氮化硅膜。不用说，栅绝缘膜不限定于氧氮 化硅膜，也可以将其它绝缘膜做成单层或层叠结构用。然后，在栅绝缘膜上层叠形成厚度为20 IOOnm的第一导电膜、以及厚度为 100 400nm的第二导电膜。第一导电膜及第二导电膜用从Ta、W、Ti、Mo、Al、Cu中选择的元 素、或以上述元素为主要成分的合金材料或化合物材料形成即可。另外，作为第一导电膜及 第二导电膜，也可以使用以掺杂了磷等杂质元素的多晶硅膜为代表的半导体膜、或AgPdCu 合金。另外，不限定于双层结构，例如，也可以做成依次层叠了厚度为50nm的钨膜、厚度为 500nm的铝和硅的合金(Al-Si)膜、厚度为30nm的氮化钛膜的三层结构。另外，在做成三 层结构的情况下，也可以用氮化钨代替第一导电膜的钨，也可以用铝和钛的合金膜(Al-Ti) 代替第二导电膜中的铝和硅的合金(Al-Si)膜，还可以用钛膜代替第三导电膜中的氮化钛 膜。另外，也可以是单层结构。另外，在本实施例中，在栅绝缘膜309上依次层叠形成了厚 度为30nm的氮化钽膜310、厚度为370nm的钨膜311 (图7(A))。然后，用光刻法形成由光刻胶构成的掩模312 316，进行形成电极及布线用的第 一刻蚀处理。通过用ICP (Inductively CoupledPlasma 感应耦合型等离子体)刻蚀法，适 当地调节刻蚀条件(加在线圈型电极上的电能、加在基板侧的电极上的电能、基板侧的电 极温度等)，能将第一导电膜及第二导电膜刻蚀成所希望的锥形。另外，作为刻蚀用气体，能 适合使用以Cl2、BC13、SiCl4或CCl4等为代表的氯系气体，以CF4、SF6或NF3等为代表的氟 系气体或O2。通过第一刻蚀处理，形成了由第一导电层和第二导电层构成的第一形状的导电层 317 321 (第一导电层317a 321a和第二导电层317b 321b)(图7(B))。其次，不除去由光刻胶构成的掩模，进行第二刻蚀处理。这里，有选择地刻蚀W膜。 这时，通过第二刻蚀处理形成第二导电层322b 326b。另一方面，第一导电层322a 326a 几乎不被刻蚀，形成第二形状的导电层322 326。然后，不除去由光刻胶构成的掩模，进行第一掺杂处理，将赋予η型的杂质元素以 低浓度添加到半导体层中。用离子掺杂法、或离子注入法进行掺杂处理即可。作为赋予η 型的杂质元素，典型地使用磷(P)或砷(As)，这里使用磷(P)。在此情况下，导电层322 326成为对赋予η型的杂质元素的掩模，自行调整而形成杂质区327 330。以IXlO18 IXlO2Vcm3的浓度范围，将赋予η型的杂质元素添加到杂质区327 330中(图7 (C))。将由光刻胶构成的掩模除去后，重新形成由光刻胶构成的掩模331a 331c，用 比第一掺杂处理高的加速电压进行第二掺杂处理。掺杂处理这样进行掺杂将第二导电层 323b、326b作为针对杂质元素的掩模用，杂质元素被添加到第一导电层的锥部下方的半导 体层中。接着，与第二掺杂处理相比，降低加速电压，进行第三掺杂处理，获得图8(A)所示 的状态。通过第二掺杂处理及第三掺杂处理，以1 X IO18 5 X IO1Vcm3的浓度范围，将赋予η 型的杂质元素添加到与第一导电层重叠的低浓度杂质区335、341中，以IX IO19 5Χ IO21/ cm3的浓度范围，将赋予η型的杂质元素添加到高浓度杂质区334、337、340中。当然，通过采用适当的加速电压，第二掺杂处理及第三掺杂处理为一次掺杂处理， 也能形成低浓度杂质区及高浓度杂质区。然后，将由光刻胶构成的掩模除去后，重新形成由光刻胶构成的掩模342a 342b，进行第四掺杂处理。通过该第四掺杂处理，形成将赋予与上述一种导电型相反的导电 型的杂质元素添加到了构成P沟道型TFT活性层的半导体层中的杂质区343、344、347、348。 将第一及第二导电层322、326作为对杂质元素的掩模用，添加赋予ρ型的杂质元素，自行调 整地形成杂质区。在本实施例中，用使用乙硼烷(B2H6)的离子掺杂法，形成杂质区343、344、 347,348 (图8 (B))。该第四掺杂处理时，用由光刻胶构成的掩模342a、432b覆盖形成η沟道 型TFT的半导体层。通过第一至第三掺杂处理，虽然以不同的浓度分别在杂质区332、340、 341中添加了磷，但通过在该任何区中都进行掺杂处理，以便使加赋予ρ型的杂质元素的浓 度为1 X IO19 5Χ IO21原子/cm3，由于具有作为ρ沟道型TFT的源区及漏区的功能，所以不 会产生任何问题。在到此为止的工序中，在各半导体层中形成了杂质区。然后，将由光刻胶构成的掩模342a、342b除去，形成第一层间绝缘膜349。用等离 子体CVD法或溅射法，形成厚度为100 200nm的包含硅的绝缘膜，作为该第一层间绝缘膜 349(图8(C))。在本实施例中，用等离子体CVD法，形成厚度为150nm的氧氮化硅膜。虽然， 第一层间绝缘膜349不限定于氧氮化硅膜，也可以将其它包含硅的绝缘膜做成单层或层叠 结构用。然后，为了将杂质元素激活，进行加热处理、强光照射、或激光照射。另外，能恢复 在激活的同时等离子体对栅绝缘膜的损伤或等离子体对栅绝缘膜和半导体层的界面的损 伤。在第一层间绝缘膜349上形成由无机绝缘膜材料或有机绝缘膜材料构成的第二 层间绝缘膜350。在本实施例中，形成厚度为1.6微米的丙烯酸树脂膜，但使用粘度为10 lOOOcp、最好为40 200cp的膜。另外，也可以用通过硅和氧结合形成了骨架结构的材料。 作为通过硅和氧结合形成了骨架结构的材料，作为代表例能举出硅氧烷系列聚合物，详细 地说，是通过硅和氧的结合形成骨架结构、取代基中至少包含氢的材料，或者取代基中具有 氟、烷基、或芳香族碳化氢中的至少一种的材料。此后，在第二层间绝缘膜350上形成由氮 化绝缘膜(代表性的为氮化硅膜、或氮氧化硅膜、或含有氮的碳膜(CN))构成的钝化膜351。然后形成金属膜，刻蚀金属膜，形成分别与各杂质区导电性连接源电极及漏电极、 各个布线(图中未示出)。金属膜使用由铝(Al)、钛(Ti)、钼(Mo)、钨(W)或硅(Si)元素 构成的膜或采用这些元素的合金膜即可。另外在本实施例中，分别层叠了 100/350/100nm 的钛膜/钛-铝合金膜/钛膜(Ti/Al-Si/Ti)后，按照所希望的形状构图及刻蚀，形成源电 极、漏电极352及各个布线(图中未示出)。由此，在周边电路部1上形成ρ沟道型TFT11、 η沟道型TFT12，在像素部2上形成η沟道型TFT13、ρ沟道型TFT14。形成该布线时，根据本发明在成为封闭区的基板端部上，与布线相同材料的膜成 为封闭膜，也可以形成为覆盖下层膜。由于发光元件最好不接触外部的大气，所以端部的封 闭方法采用实施方式1或2、或将它们组合起来用即可。利用该封闭膜，层间膜等绝缘层不与显示装置外部的大气直接接触。因此，能防止 显示装置外部的水和氧通过绝缘层、或膜和膜的间隙进入显示装置内。因此，能防止水和氧 等引起的显示装置内部的污染、电气特性的劣化、黑斑或收缩等各种劣化，能提高显示装置 的可靠性。另外，本发明由于利用与构成显示装置的膜相同材料的膜作为封闭膜，所以不会 增加工序数，能制作可靠性高的显示装置。
此后，形成电极(在EL显示装置的情况下，构成阳极或阴极，在液晶显示装置的情 况下，构成像素电极)。电极中使用由铟锡氧化物和氧化硅构成的ITS0、ΙΤ0, SnO2等透明 导电膜，或者在反射型的液晶显示装置的情况下，能使用Al等金属膜。另外在本实施例中， 形成ITO膜，刻蚀成所希望的形状，形成电极353 (图9)。通过以上这样的工序，完成备有TFT的有源矩阵基板。另外，本发明不限于本实施例所示的顶栅型(平面型)TFT的制作方法，也能适用 于底栅型(反交错型)、或者有隔着栅绝缘膜配置在沟道区上下的两个栅电极的双栅型或 其它结构中。[实施例2]在本实施例中，说明采用制作实施例1中所示的有源矩阵基板时的TFT的制作方 法，制作了显示装置的例子。在本说明书中，所谓显示装置，是将在基板上形成的发光元件 封入了该基板和覆盖材料之间的显示用面板及该显示用面板上备有TFT的显示用模块的 总称。另外，发光元件具有包含通过施加电场获得发生的光(电致发光)的有机化合物的 层(发光层)、阳极层和阴极层。另外，有机化合物的冷光中有从单态激励状态返回基态时 发生的光(荧光)、以及从三重激励状态返回基态时发生的光(磷光)。本发明中能使用的 EL材料包括经由单态激励、或三重激励、或该两种激励而发光的所有的发光性材料。另外，在本说明书中，把在发光元件中在阳极和阴极之间形成的全部层定义为有 机发光层。具体地说，有机发光层中包括发光层、空穴注入层、电子注入层、空穴输送层、电 子输送层等。发光元件基本上有依次层叠了阳极层、发光层、阴极层的结构，除了该结构以 外，有时还有依次层叠了阳极层、空穴注入层、发光层、阴极层；或阳极层、空穴注入层、发光 层、电子输送层、阴极层等的结构。图11是本实施例的显示装置的剖面图。在图11中，在周边电路部6001中形成 ρ沟道型TFT6003、η沟道型TFT6004，在像素部6002中形成η沟道型TFT6005、ρ沟道型 TFT6006，在封闭区6000中进行封闭。另外，在本实施例中，虽然做成形成两个沟道形成区 的双栅结构，但也可以是形成一个沟道形成区的单栅结构或形成三个的三栅结构。用图9中的CMOS电路形成设置在基板700上的驱动电路。因此，关于结构的说明， 参照η沟道型TFTll和ρ沟道型TFT12的说明即可。另外，在本实施例中虽然做成单栅结 构，但也可以是双栅结构或三栅结构。另外711是由透明导电膜构成的像素电极(发光元件的阳极)。作为透明导电膜， 能使用氧化铟和氧化锡的化合物、氧化铟和氧化锌的化合物、氧化锌、氧化锡或氧化铟。另 外，也可以使用上述透明导电膜中添加了镓的膜。在形成上述布线之前，也可以在平坦的层 间绝缘膜上形成像素电极711。用由树脂构成的平坦化膜，使TFT形成的台阶平坦化是有效 的。由于后面形成的发光层非常薄，所以由于存在台阶，有时引起发光不良。因此，最好在 形成像素电极之前进行平坦化，以便尽可能地在平坦面上形成发光层。如图11所示，形成布线701后形成存储区712。对包含100 400nm的硅的绝缘 膜或有机树脂膜进行构图，形成存储区712即可。另外，也可以用通过硅和氧的结合而形成 了骨架结构的材料。作为通过硅和氧的结合而形成了骨架结构的材料，作为代表例能举出 硅氧烷系列聚合物，详细地说，是通过硅和氧的结合形成骨架结构、取代基中至少包含氢的 材料，或者取代基中有氟、烷基、或芳香族碳化氢中的至少一种的材料。
另外，由于存储区712是绝缘膜，所以成膜时需要注意元件的静电破坏。在本 实施例中，将碳粒子或金属粒子添加在成为存储区712的材料的绝缘膜中，降低电阻率， 抑制静电的发生。这时，可以调节碳粒子或金属粒子的添加量，以便电阻率为IXlO6 1Χ1012Ωπι(最好为 IXlO8 IXlOiciQm)。在像素电极711上形成发光层713。另外，在图11中虽然只示出了一个像素，但在 本实施例中分别制作了对应于R(红)、G(绿)、B(蓝)各色的发光层。另外，在本实施例 中，用蒸镀法形成低分子系列有机发光材料。具体地说，作为空穴注入层设置20nm厚的铜 酞菁(CuPc)膜，在它上面作为发光层形成设置了 70nm厚的三-8-喹啉铝络合物(Alq3)膜 的层叠结构。将喹吖啶酮、紫苏烯(《U > > )或称为DCMl的荧光色素添加在Alq3中，能 控制发光颜色。但是，以上的例子是能作为发光层用的有机发光材料的一例，完全没有必要限定 于此。也可以将发光层、电荷输送层或电荷注入层自由地组合起来，形成发光层(发光及为 此进行载流子的移动用的层)。例如，在本实施例中虽然示出了将低分子系列有机发光材 料作为发光层用的例，但也可以用中分子系列有机发光材料或高分子系列有机发光材料。 另外，在本说明书中，将没有升华性、而且分子数在20以下或连续的分子长度在10微米以 下的有机发光材料作为中分子系列有机发光材料。另外，作为使用高分子系列有机发光材 料的例，也可以这样构成作为空穴注入层，用旋涂法设置20nm的f ^ ★才7 - > (PEDOT) 膜，在它上面作为发光层设置了 IOOnm左右的^，7工二>>11'二>> (PPV)膜，构成层叠 结构。另外，如果使用PPV的π共轭系列高分子，则能选择从红色到蓝色的发光波长。另 外，作为电荷输送层或电荷注入层，也能使用碳化硅等无机材料。这些有机材料或无机材料 能使用众所周知的材料。其次，在发光层713上设置由导电膜构成的阴极714。在本实施例的情况下，作为 导电膜使用铝和锂的合金膜。当然，也可以使用众所周知的MgAg膜(镁和银的合金膜)。 作为阴极材料，也可以使用由属于周期表中的第I族或第II族的元素构成的导电膜或添加 了这些元素的导电膜。直至形成了该阴极714的时刻，完成发光元件715。另外，这里所说的发光元件 715，是指用像素电极(阳极)711、发光层713及阴极714形成的二极管而言。为了完全覆盖发光元件715，设置钝化膜是有效的(图中未示出)。作为钝化膜， 由包含碳膜、氮化硅膜、含有氮的碳膜(CN)或氮氧化硅膜构成，将该绝缘层以单层或组合 起来的层叠层的方式使用。这时，作为钝化膜最好使用覆盖范围好的膜，使用碳膜、特别是DLC膜是有效的。 DLC膜由于能在室温至100°C以下的温度范围内形成，所以能容易地在耐热性低的发光层 713的上方形成。另外，DLC膜对氧的屏蔽效果好，能抑制发光层713的氧化。因此，在此后 接下来的封闭工序期间，能防止发光层713氧化的问题。另外，将密封材料717设置在钝化膜(图中未示出)上，粘贴覆盖材料720。作为 密封材料使用紫外线硬化树脂即可，在内部设置有吸湿效果的物质或有防止氧化效果的物 质是有效的。另外，在本实施例中覆盖材料720使用在玻璃基板、或石英基板、或塑料基板 (也包括塑料膜)、或挠性基板的两面上形成了碳膜(最好为DLC膜)的材料。除了碳膜以 外，也能使用铝膜(ΑΙ0Ν、AIN、AIO等)、SiN等。
这样完成图11所示结构的显示装置。另外，形成了存储区712后，用多室方式(或 联机方式)的成膜装置，不通大气连续地对直至形成钝化膜(图中未示出)为止的工序进 行材料是有效的。另外，还能进一步发展，不通大气连续地处理直至粘贴覆盖材料720的工序。另外，通过在栅电极上设置隔着绝缘膜重叠的杂质区，能形成起因于热载流子效 应的劣化强的η沟道型TFT。因此，能实现可靠性高的显示装置。另外，在本实施例中虽然只示出了像素部和驱动电路的结构，但如果按照本实施 例的制造工序，则除此以外也能在同一绝缘体上形成信号分割电路、D/A变换器、运算放大 器、Y修正电路等逻辑电路，另外还能形成存储器和微处理机。在本实施例中，形成布线时，在基于本发明而成为封闭区的基板端部，形成使用与 布线相同材料的封闭膜718。形成封闭膜用来覆盖(被覆)更下层的膜。绝缘层、特别是包 含有吸湿性的有机材料的绝缘膜不接触外部大气即可，所以端部的被覆膜、隔断方法采用 实施方式1或2、或者将它们组合起来用即可，不限定于图11所示的结构。因此既可以用层 叠在布线上层的像素电极、存储区、钝化膜、阴极等覆盖面板端部，也可以用两层以上覆盖， 什么样的膜组合起来都可以。另外，如图4所示，在开口部上形成封闭膜，在显示装置内将下层膜分离成内侧区 和外侧区，也可以是防止污染物质进入的结构。图20中示出了利用与布线同时用相同的材 料形成的封闭膜覆盖显示装置端部的绝缘层露出的部分，而且用同一封闭膜覆盖绝缘层上 形成的开口部的结构。在图20中，9000是封闭区，9001是周边电路部，9002是像素部，9003、 9006是ρ沟道型TFT，9004、9005是η沟道型TFT，2000是基板，2001是布线，2011、2014是 电极(阳极或阴极)，2012是存储区，2013是发光层，2015是发光元件，2018是开口部，2019 是覆盖开口部2018和侧端部的封闭膜(保护膜)，2017是密封材料。用有导电性的膜覆盖 时，为了避免显示装置内部的短路等，如图5(B)所示，有必要与显示装置内部区域分开，只 层叠在封闭区上。另外，如图4所示，如果使封闭膜呈层叠结构进行隔断，则与单层封闭膜 相比，污染物质的隔断效果更好。图21中示出了作为封闭膜，使用与布线相同材料的膜、以 及与ITO相同材料的膜的层叠结构的例。在图21中，9500是封闭区，9501是周边电路部， 9502是像素部，9503、9506是ρ沟道型TFT，9504,9505是η沟道型TFT，2100是基板，2101 是布线，2111、2114是电极(阳极或阴极)，2112是存储区，2113是发光层，2115是发光元 件，2118是开口部，2119a、2119b是覆盖开口部2118和侧端部的封闭膜(保护膜)，2117是 密封材料。另外，即使利用构成显示装置的膜，不管将哪种膜怎样组合起来作为封闭膜，都不 用增加工序数，就能制作可靠性高的显示装置。可是，作为封闭膜在最外侧形成、暴露在包 含外部的水分和氧等的大气中的封闭膜，有必要是能隔断水分和氧等的致密的膜。另外，在 图20、21中，虽然在封闭膜的一部分上形成密封材料，但也可以形成得将封闭膜全部覆盖。进行了有现有结构的显示装置和有采用了本实施例的结构的显示装置的可靠性 评比。另外，将与布线同样材料的膜用于封闭膜，构成了实施方式1的结构。这样进行可靠性的评价温度65°C，湿度95%，保存190小时，检查了发光亮度的 变化。图15中示出了有现有结构的显示装置、图16中示出了采用本实施例的结构的显示 装置分别在上述条件下保存190小时后的发光情况。图15及图16中的照片分别是发光的像素区内的9个地方发光的情况。从图15可知，在有现有结构的显示装置中，非发光的区 域从显示装置端部向中心部扩展。如前面所述，这是称为收缩的劣化，是因为水或氧这样的 污染物质进入了显示装置内部。与此相比较，在图16中几乎看不到这样的劣化。这意味着 采用本发明，水或氧等污染物质被隔断，不能进入显示装置内部。在具有本实施例的结构的显示装置中，利用该封闭膜，使得层间膜等各膜不与显 示装置外部的大气直接接触。因此，能防止显示装置外部的水和氧通过层间膜等、或膜和膜 的间隙进入显示装置内。因此，能防止水和氧等引起的显示装置内部的污染、电气特性的劣 化、黑斑或收缩等各种劣化，能提高显示装置的可靠性。另外，本发明由于利用与构成显示 装置的膜相同的材料的膜作为封闭膜，所以不增加工序数，能制作可靠性高的显示装置。以上制作的显示装置在显示装置端部的封闭区中，有隔断污染物质的结构，所以 上述显示装置的工作特性和可靠性是充分的。而且，这样的显示装置能作为各种电子装置 的显示部用。[实施例3]在本实施例中，用图10说明在实施例2中制作的显示装置中，封闭膜的结构不同 的例。因此与实施例2同样的结构部分，用实施例2的方法制作即可。在本实施例中与实施例2同样，采用制作实施例1所示的有源矩阵基板时的TFT 的制作方法，制作显示装置。图10是本实施例的显示装置的剖面图。在图10中，5000是封闭区，5001是周边 电路部，5002是像素部，5003,5006是ρ沟道型TFT，5004,5005是η沟道型TFT，1000是基 板，1001是布线，1011、1014是电极(阳极或阴极)，1012是存储区(隔壁)，1013是发光层， 1015是发光元件，1018是开口部，1019是覆盖开口部1018和侧端部的封闭膜(保护膜)， 1017是密封材料。在本实施例中，电极1011由透明导电膜构成。作为透明导电膜，能使用氧化铟和 氧化锡的化合物、氧化铟和氧化锌的化合物、氧化锌、氧化锡或氧化铟。另外，也可以使用上 述透明导电膜中添加了镓的膜。如图10所示，形成电极1011时，也可以在源电极、漏电极上形成与电极1011相同 材料的膜作为封闭膜。在源电极、漏电极下面的层间绝缘膜中，能使用非感光性丙烯树脂、 或感光性丙烯树脂、无机材料。在由非感光性丙烯树脂或无机材料构成的层间膜上进行接 触开口时，有必要采用干刻法。采用干刻法进行的刻蚀，在刻蚀断面上产生凹凸，有可能降 低源电极、漏电极的成膜性。如图10所示，通过在源电极、漏电极上形成封闭膜，能将进入 的水分和氧从由于源电极、漏电极的成膜性不良而可能产生的断线部分(膜上的孔)等隔 断。因此能防止EL显示装置由水分和氧引起的劣化。在发光层1013上设置由导电膜构成的阴极1014。在本实施例的情况下，作为导电 膜使用铝和锂的合金膜。当然，也可以使用众所周知的MgAg膜(镁和银的合金膜)。作为 阴极材料，也可以使用由属于周期表中的第I族或第II族的元素构成的导电膜或添加了这 些元素的导电膜。在本实施例中，形成设置在发光层1013上的阴极时，用与电极1014相同的材料形 成封闭膜1019。形成到达基板的开口部1018，形成封闭膜1019以便覆盖该开口部。由于 连续地直至周边电路的外侧形成兼备阴极和封闭膜的功能的导电膜，保护内部的EL元件和TFT，所以即使水分和氧通过密封材料或被暴露在大气中的丙烯树脂等层间膜而进入，也 能利用本发明的封闭膜隔断它们。因此能防止EL显示装置由水分和氧引起的劣化。另外， 电极1014和封闭膜1019既可以形成得相连接，也可以用掩模等隔离。在本实施例中虽然将与阴极相同材料的膜用于封闭膜，但也可以在阴极(第二电 极)上形成钝化膜，用与钝化膜大致相同行程、相同材料形成封闭膜。本实施例既可以将实施方式1、2、实施例1、2组合起来，也可以对它们进行多种组 合来使用。[实施例4]在本实施例中，用图18说明在实施例2或实施例3中制作的显示装置中，像素电 极和源、漏电极的连接结构、封闭膜的结构不同的例子。在图18中，8000是封闭区，8001是 周边电路部，8002是像素部，8003、8006是ρ沟道型TFT，8004,8005是η沟道型TFT，1100 是基板，1101是布线，1111,1114是电极(阳极或阴极)，1112是平坦化层，1113是发光层， 1115是发光元件，1116是存储区，1118是开口部，1119是覆盖开口部1118和侧端部的封闭 膜(保护膜)，1117是密封材料。如图18所示，在作为源电极及漏电极的布线1101上设置平坦化层1112，在该平 坦化层1112上设置电极1111。这时，平坦化层1112可以是无机绝缘膜，也可以是有机绝 缘膜。通过使用平坦化层，提高平坦性是有效的。平坦化层1112中能使用非感光性丙烯树 脂或感光性丙烯树脂、无机材料等。另外，也可以用通过硅和氧的结合形成了骨架结构的材 料。作为通过硅和氧的结合形成了骨架结构的材料，作为代表例能举出硅氧烷系列聚合物， 详细地说，是通过硅和氧的结合形成骨架结构、取代基中至少包含氢的材料，或者取代基中 有氟、烷基、或芳香族碳化氢中的至少一种的材料。用平坦化膜使TFT形成的台阶平坦化是有效的。由于后面形成的发光层非常薄， 所以由于存在台阶，有时引起发光不良。因此，最好在形成电极(像素电极)之前进行平坦 化，以便尽可能地在平坦面上形成发光层。在发光层1113上设置由导电膜构成的阴极1114。在本实施例的情况下，作为导电 膜使用铝和锂的合金膜。当然，也可以使用众所周知的MgAg膜(镁和银的合金膜)。作为 阴极材料，也可以使用由属于周期表中的第I族或第II族的元素构成的导电膜或添加了这 些元素的导电膜。在本实施例中，形成设置在发光层1113上的阴极1114时，用与电极1114相同的 材料形成封闭膜1119。形成到达基板的开口部1118，形成封闭膜1119以便覆盖该开口部。 由于连续地直至周边电路的外侧形成兼备阴极和封闭膜的功能的导电膜，保护内部的EL 元件和TFT，所以即使水分和氧通过密封材料或被暴露在大气中的丙烯树脂等层间膜而进 入，也能利用本发明的封闭膜隔断它们。因此能防止EL显示装置由水分和氧引起的劣化。 另外，电极1114和封闭膜1119既可以形成得相连接，也可以用掩模等隔离。在本实施例中虽然将与阴极相同材料的膜用于封闭膜，但也可以在阴极(第二电 极)上形成钝化膜，用与钝化膜大致相同行程、相同材料形成封闭膜。另外，该平坦化层在周边电路等不需要平坦化的场所，在将有吸湿性的丙烯树脂 等作为材料的情况下，有可能成为水分的通道，所以即使除去也是有效的。可是，为了防止 除去时由干刻蚀等产生的等离子体等对膜的损伤，在不除去平坦化层的情况下，如实施方式1所示，也可以用上述电极、与钝化膜相同材料的封闭膜，覆盖绝缘层外端部。在本实施例中，关于EL显示装置的情况，虽然采用了封闭结构，但在实施例1或有 使用本实施例的平坦化膜的结构的液晶显示装置中，本发明的封闭结构也能适用。在此情 况下，也可以用本发明的封闭结构，制作显示部不使用发光元件而是使用液晶的显示装置。本实施例既可以将实施方式1或2、实施例1、2、3组合起来，也可以对它们进行多 种组合来使用。[实施例5]采用本发明能制作各种显示装置(有源矩阵型显示装置)。即，能将本发明应用于将这些显示装置安装在显示部中的各种电子装置中。作为这样的电子装置，能举出摄像机、数码照相机、投影机、头部安装显示器(护 目镜型显示器)、汽车导向仪、个人计算机、携带信息终端(携带式计算机、携带电话或电子 书籍等)。图12、图13、图14中示出了这些例。图12(A)是个人计算机，包括本体3001、图像输入部3002、显示部3003、键盘3004 等。将采用本发明制作的显示装置用于显示部3003中，完成本发明的个人计算机。图12⑶是摄像机，包括本体3101、显示部3102、声音输入部3103、操作开关 3104、电池3105、像接收部3106等。将采用本发明制作的显示装置用于显示部3102中，完 成本发明的摄像机。图12(C)是携带式计算机(移动式计算机)，包括本体3201、摄像部3202、像接收 部3203、操作开关3204、显示部3205等。将采用本发明制作的显示装置用于显示部3205 中，完成本发明的携带式计算机。图12(D)是护目镜型显示器，包括本体3301、显示部3302、臂部3303等。显示部 3302采用挠性基板作为基板，使显示部3302弯曲制作护目镜型显示器。另外实现了轻而薄 的护目镜型显示器。将采用本发明制作的显示装置用于显示部3202中，完成本发明的护目 镜型显示器。图12(E)是使用记录了程序的记录媒体(以下称记录媒体)的唱机，包括本体 3401、显示部3402、扬声部3403、记录媒体3404、操作开关3405等。另外，该唱机使用 DVD (数字多功能盘)、CD等作为记录媒体，能进行音乐欣赏、电影欣赏、游戏、上网等。将采 用本发明制作的显示装置用于显示部3402中，完成本发明的记录媒体。图12(F)是数码照相机，包括本体3501、显示部3502、接目部3503、操作开关 3504、像接收部(图中未示出)等。将采用本发明制作的显示装置用于显示部3502中，完 成本发明的数码照相机。图13(A)是前投式投影机，包括投射装置3601、屏幕3602等。将采用本发明制作 的显示装置用于构成投射装置3601的一部分的液晶显示装置3808或其它驱动电路，完成 本发明的前投式投影机。图13(B)是背投式投影机，包括本体3701、投射装置3702、反射镜3703、屏幕3704 等。将采用本发明制作的显示装置用于构成投射装置3702的一部分的液晶显示装置3808 或其它驱动电路，完成本发明的背投式投影机。另外，图13(C)是表示图13㈧及图13(B)中的投射装置3601、3702的结构之一例 图。投射装置3601、3702由光源光学系统3801、反射镜3802、3804 3806、二向色镜3803、棱镜3807、液晶显示装置3808、相位差片3809、投射光学系统3810构成。投射光学系统 3810由包括投射透镜的光学系统构成。本实施例虽然示出了三板式的例子，但不特别限定， 例如也可以是单板式。另外，在图13(C)中箭头所示的光路中，实施者也可以适当地设置光 学透镜、或有偏光功能的薄膜、或调节相位差用的薄膜、IR膜等的光学系统。 另外，图13(D)是表示图13(C)中的光源光学系统3801的结构之一例图。在本实 施例中，光源光学系统3801由反射镜3811、光源3802、透镜阵列3813、3814、偏振光变换元 件3815、聚光透镜3816构成。另外，图13(D)中所示的光源光学系统只是一例，不特别限 定。例如，在光源光学系统中实施者也可以适当地设置光学透镜、或有偏光功能的薄膜、或 调节相位差用的薄膜、IR膜等的光学系统。但是，在图13所示的投影机中，示出了使用透射型的电光装置的情况，图中未示 出反射型的电光装置及显示装置中的应用例。图14(A)是携带电话，包括本体3901、声音输出部3902、声音输入部3903、显示部 3904、操作开关3905、天线3906等。将采用本发明制作的显示装置用于显示部3904中，完 成本发明的携带电话。图14(B)是携带书籍(电子书籍)，包括本体4001、显示部4002、4003、存储媒体 4004、操作开关4005、天线4006等。将采用本发明制作的显示装置用于显示部4002、4003 中，完成本发明的携带书籍。图14(C)是显示器，包括本体4101、支撑台4102、显示部4103等。显示部4103用 挠性基板制作，能实现轻而薄的显示器。另外，能使显示部4103弯曲。将采用本发明制作 的显示装置用于显示部4103中，完成本发明的显示器。如上所述，本发明的适用范围极其广泛，能适用于各个领域的电子装置中。[实施例6]在本实施例中，用图20、图21说明在实施例2或实施例3中制作的显示装置中，封 闭膜的结构不同的例子。在图20中，2000是基板，2001是布线，2011是电极(阳极或阴极)，2013是发光 层，2014是电极(阳极或阴极)，2015是发光元件，2017是密封材料。在图20中，用与布线 2001大致相同行程、相同的材料形成封闭膜2019。在封闭区中形成到达基板2000的开口 部2018，利用封闭膜2019覆盖开口部2018，而且，呈覆盖显示装置端部的绝缘层露出的部 分的结构。在图21中，2100是基板，2101是布线，2111是电极(阳极或阴极)，2113是发光 层，2114是电极(阳极或阴极)，2115是发光元件，2117是密封材料。在图21中，使用利用 与布线2101相同的材料形成的封闭膜2119a、以及利用与像素电极2111相同的材料形成的 封闭膜2119b。封闭膜2119a、2119b能在分别与布线2101、像素电极2111大致相同行程中 同时形成。在封闭区中形成到达基板2100的开口部2118，用封闭膜2119a、2119b覆盖开口 部2118，而且，覆盖显示装置端部的绝缘层露出的部分。在本实施例中，虽然一直到达基板形成封闭区的开口部2118，但也可以到达致密 的基底膜。由于也可以在成为水分的通道的亲水性的膜上形成开口部，所以适当地设定开 口部的形成深度即可。本实施例只是本发明的一例，本发明不限定于本实施例。根据本发明，即使水分和氧通过密封材料或暴露在大气中的丙烯树脂等层间膜或平坦化层2012而进入，也能利用封闭膜隔断水分和氧，所以能保护显示装置内部的EL元件 和TFT。因此能防止EL显示装置由水分和氧引起的劣化。另外，如图21所示，如果层叠多 层封闭膜，则更能提高隔断水分等污染物质的能力。制作本发明的显示装置，进行了可靠性的评价。这样进行可靠性的评价温度65°C， 湿度95%，保存约500小时，考察了发光亮度的变化。图23中示出了有本实施例的图20所 示结构的显示装置、图24中示出了有图21所示结构的显示装置分别在上述条件下保存500 小时后的发光情况。图23、图24中的照片分别是发光的像素区内的9个地方发光的情况。利用图23所示的封闭膜保护了 EL元件和TFT的装置，虽然从右上角、左下角开始 亮度稍微有些劣化，但未见到严重的劣化。另外，在图24所示的又层叠了封闭膜的结构的 装置中，几乎看不到这样的劣化。这意味着利用封闭膜覆盖开口部和端部，水分被多重隔 断，更不能进入显示装置内部。另外，确认了通过层叠更多的封闭膜，能提高隔断能力，防止 显示装置劣化。在本发明的显示装置中，利用封闭膜，使得层间膜等的膜不与显示装置外部的大 气直接接触。因此，能防止显示装置外部的水和氧通过层间膜等、或膜和膜的间隙进入显示 装置内。另外，利用封闭膜，能防止水和氧等引起的显示装置内部的污染、电气特性的劣化、 黑斑或收缩等各种劣化，能提高显示装置的可靠性。另外，本发明由于利用与构成显示装置 的膜相同的材料的膜作为封闭膜，所以不增加工序数，能制作可靠性高的显示装置。[实施例7]在本实施例中，用图1、图19、图22及图25表示在显示装置的端部引绕的布线的 配置方法不同的显示装置。在图1中，在411部分上，像素部的布线连接在FPC(挠性印刷电路)上。图19中 示出了 411部分的放大图。图19是现有的布线的配置方法，1901是阴极，1902是第一阳极， 1903是第二阳极，1904是第三阳极。在现有的配置方法中，作为最外周的布线的阴极1901 在最内部有FPC的连接部分。因此，不能用最外周的布线完全覆盖显示装置的端部。因此， 水分等从其间隙进入，不能防止显示装置的劣化。图22中示出了本发明的显示装置的布线的配置方法。与FPC的连接方法，是将存 在于装置的最外侧的第一阳极1902配置在最外侧，将阴极1901配置在内侧。因此最外周 的布线没有FPC连接部分以外的间隙，能完全覆盖显示装置端部，能充分地隔断水分。另外，布线的配置方法，是最外周的布线在最外侧连接在其它FPC等的布线上即 可，布线的种类或极性、数量等可以适当地设定。采用图22所示的布线的配置方法，制作有图20所示的结构的显示装置，进行了可 靠性的评价。这样进行可靠性的评价温度65°C，湿度95%，保存约570小时，检查了发光 亮度的变化。图25中示出了有图20和图22所示结构的显示装置在上述条件下保存500 小时后的发光情况。如图25所示，虽然在左侧上下产生了能看到少许收缩的亮度劣化，但几乎未劣 化。另外图23中的布线的配置方法与图19中的现有的方法相比，若干劣化的程度轻。因 此能确认采用本发明能提高防止显示装置劣化的效果。利用本发明的结构，能防止水和氧等引起的显示装置内部的污染、电气特性的劣 化、黑斑或收缩等各种劣化，更能提高显示装置的可靠性。
权利要求
一种显示装置，具有在基板上的基底膜；在上述基底膜上的绝缘膜；在上述绝缘膜上的像素区内的发光元件；在上述绝缘膜上的封闭膜；在上述封闭膜上的封闭区中的密封材料；通过上述密封材料粘贴到上述基板上的相对基板；其中，上述绝缘膜包括有机树脂材料，并且上述封闭膜覆盖上述封闭区中的上述基底膜和上述绝缘膜的侧部。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从导电性薄膜或绝缘性薄膜 中选择的一种或多种构成。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从Al、Ti、Mo、W和Si元素中 选择的一种或多种构成。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从氮化硅膜、氮氧化硅膜和含 有氮的碳膜中选择的一种或多种构成。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，上述有机树脂材料由从丙烯树脂、聚酰胺、 或聚酰亚胺中选择的一种或多种构成。
6.一种显示装置，具有 在基板上的基底膜；在上述基底膜上的绝缘膜；在上述绝缘膜上的像素区内的发光元件；在上述绝缘膜上的封闭膜；在上述封闭膜上的封闭区中的密封材料；夹设在上述封闭膜和上述密封材料之间的钝化膜；以及通过上述密封材料粘贴到上述基板上的相对基板；其中，上述绝缘膜包括有机树脂材料，并且上述封闭膜和上述钝化膜覆盖上述封闭区中的上述基底膜和上述绝缘膜的侧部。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从导电性薄膜或绝缘性薄膜 中选择的一种或多种构成。
8.根据权利要求6所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从Al、Ti、Mo、W和Si元素中 选择的一种或多种构成。
9.根据权利要求6所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从氮化硅膜、氮氧化硅膜和含 有氮的碳膜中选择的一种或多种构成。
10.根据权利要求6所述的显示装置，其中，上述有机树脂材料由从丙烯树脂、聚酰胺、 或聚酰亚胺中选择的一种或多种构成。
11.一种显示装置，具有 在基板上的基底膜；在上述基底膜上的绝缘膜；在上述绝缘膜上的像素区内的发光元件；在上述绝缘膜上的封闭膜；在上述封闭膜上的钝化膜；在上述封闭膜上的封闭区内的密封材料；以及通过上述密封材料粘贴到上述基板上的相对基板；其中，上述绝缘膜包括有机树脂材料，并且上述封闭膜和上述钝化膜覆盖上述封闭区中的上述基底膜和上述绝缘膜的侧部。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从导电性薄膜或绝缘性薄 膜中选择的一种或多种构成。
13.根据权利要求11所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从Al、Ti、Mo、W和Si元素 中选择的一种或多种构成。
14.根据权利要求11所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从氮化硅膜、氮氧化硅膜和 含有氮的碳膜中选择的一种或多种构成。
15.根据权利要求11所述的显示装置，其中，上述有机树脂材料由从丙烯树脂、聚酰 胺、或聚酰亚胺中选择的一种或多种构成。
16.一种显示装置，具有 在基板上的基底膜；在上述基底膜上的第一绝缘膜； 在上述第一绝缘膜上的第二绝缘膜； 在上述第二绝缘膜上的像素区内的发光元件； 在上述第二绝缘膜上的像素区和封闭区内的封闭膜； 在上述封闭膜上的封闭区中的密封材料；以及 通过上述密封材料粘贴到上述基板上的相对基板； 其中，上述第一绝缘膜包括有机树脂材料，并且上述封闭膜覆盖上述封闭区中的上述基底膜、上述第一绝缘膜和上述第二绝缘膜的侧部。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从导电性薄膜或绝缘性薄 膜中选择的一种或多种构成。
18.根据权利要求16所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从Al、Ti、Mo、W和Si元素 中选择的一种或多种构成。
19.根据权利要求16所述的显示装置，其中，上述封闭膜由从氮化硅膜、氮氧化硅膜和 含有氮的碳膜中选择的一种或多种构成。
20.根据权利要求16所述的显示装置，其中，上述有机树脂材料由从丙烯树脂、聚酰 胺、或聚酰亚胺中选择的一种或多种构成。
全文摘要
提供一种显示装置，减少了作为使显示装置的特性劣化的原因的从封闭区进入的水分和氧，可靠性高，为此，本发明具有封闭膜，由此显示装置的包含有机材料的层间绝缘膜不与显示装置(面板)外部的大气直接接触。因此，能防止显示装置外部的水和氧通过包含有吸湿性的有机材料的绝缘膜等进入显示装置内。从而，还能防止水和氧等引起的显示装置内部的污染、电气特性的劣化、黑斑或收缩等各种劣化，能提高显示装置的可靠性。
文档编号H05B33/04GK101882668SQ20101022459
公开日2010年11月10日 申请日期2003年12月10日 优先权日2002年12月19日
发明者乡户宏充, 土屋薰, 村上智史, 福本良太 申请人:株式会社半导体能源研究所