显示装置转让专利

申请号 : CN201710353681.3

文献号 : CN107403869B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 石井良典渡部一史铃村功

申请人 : 株式会社日本显示器

摘要 :

本发明涉及显示装置。本发明要解决的课题为改善针对水分的阻隔特性,从而实现可靠性高的有机EL显示装置。本发明的解决手段为一种有机EL显示装置,其特征在于,是在基板(100)上形成TFT、在所述TFT之上形成有机EL层(112)的有机EL显示装置,在所述有机EL层(112)之上形成保护层(114),在所述基板(100)与所述TFT之间形成有包含AlOx的第一阻隔层(10)。

权利要求 :

1.一种有机EL显示装置,其特征在于,是在基板上形成TFT、在所述TFT之上形成有机EL层的有机EL显示装置,在所述有机EL层之上形成保护层,

在所述基板与所述TFT之间形成有层叠膜质不同的第一AlOx和第二AlOx而成的第一阻隔层,在所述TFT与所述有机EL层之间形成有层叠膜质不同的第三AlOx和第四AlOx而成的第二阻隔层,在所述有机EL层与所述保护层之间形成有层叠膜质不同的第五AlOx和第六AlOx而成的第三阻隔层。

2.根据权利要求1所述的有机EL显示装置,其特征在于,所述第一AlOx的密度大于所述第二AlOx的密度,所述第三AlOx的密度大于所述第四AlOx的密度,所述第五AlOx的密度大于所述第六AlOx的密度。

3.根据权利要求1所述的有机EL显示装置,其特征在于,所述第一AlOx的折射率大于所述第二AlOx的折射率,所述第三AlOx的折射率大于所述第四AlOx的折射率,所述第五AlOx的折射率大于所述第六AlOx的折射率。

4.根据权利要求1所述的有机EL显示装置,其特征在于,所述第一AlOx和所述第二AlOx的层叠结构的层数为奇数,所述第三AlOx和所述第四AlOx的层叠结构的层数为奇数,所述第五AlOx和所述第六AlOx的层叠结构的层数为奇数。

5.根据权利要求1~4中任一项所述的有机EL显示装置,其特征在于,所述基板由聚酰亚胺基板形成。

6.一种液晶显示装置,其特征在于,

在第一基板上形成TFT和像素电极,

与所述第一基板相对地配置第二基板,

在所述第一基板与所述第二基板之间夹持有液晶,其中,在所述TFT与所述第一基板之间形成有层叠膜质不同的第一AlOx和第二AlOx而成的第一阻隔层,在所述TFT与所述像素电极之间形成有层叠膜质不同的第三AlOx和第四AlOx而成的第二阻隔层,在所述第二基板的所述液晶侧形成有层叠膜质不同的第五AlOx和第六AlOx而成的第三阻隔层。

7.根据权利要求6所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一AlOx的密度大于所述第二AlOx的密度,所述第三AlOx的密度大于所述第四AlOx的密度,所述第五AlOx的密度大于所述第六AlOx的密度。

8.根据权利要求6所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一AlOx的折射率大于所述第二AlOx的折射率,所述第三AlOx的折射率大于所述第四AlOx的折射率,所述第五AlOx的折射率大于所述第六AlOx的折射率。

9.根据权利要求6所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一AlOx和所述第二AlOx的层叠结构的层数为奇数,所述第三AlOx和所述第四AlOx的层叠结构的层数为奇数,所述第五AlOx和所述第六AlOx的层叠结构的层数为奇数。

10.根据权利要求6~9中任一项所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一基板和所述第二基板由聚酰亚胺基板形成。

说明书 :

显示装置

技术领域

[0001] 本发明涉及显示装置,特别涉及能够使基板弯曲的柔性显示装置。另外,涉及将氧化物半导体用于TFT的柔性显示装置。

背景技术

[0002] 关于有机EL显示装置、液晶显示装置,通过将显示装置设置的较薄,从而能够将其柔性地弯曲并进行使用。这种情况下,通过薄玻璃或者薄树脂来形成用以形成元件的基板。有机EL显示装置由于不使用背光源,因此在薄型化方面更加有利。
[0003] 液晶显示装置、有机EL显示装置具有导电层、无机绝缘层、有机绝缘层、半导体层等多层的层结构。若将热膨胀系数不同的层层叠的话,由此会在膜中产生应力,有时在薄膜中产生裂纹、剥离。
[0004] 专利文献1中记载了为了缓和形成了有机绝缘膜和ITO(氧化铟锡,Indium Tin Oxide)时的、膜间的应力,而在有机绝缘膜与ITO之间配置SiOx2膜和Cr2O3膜的层叠结构的构成。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开2004-317649号公报

发明内容

[0008] 为了控制施加至像素的信号,使用TFT(薄膜晶体管,Thin Fim Transistor)。一直以来,TFT中使用了a-Si(Amorphous-Si,无定形硅)、Poly-Si(多晶硅)。另一方面,因为使用了氧化物半导体的TFT的漏电流小,所以能够长期稳定地保持像素电极的电压,因此近年来受到瞩目。但是,氧化物半导体具有不耐受水分、氢的性质。
[0009] 另一方面,在有机EL显示装置中,构成发光层的有机EL材料由于水分的存在而分解、性能劣化。因而,为了确保工作寿命,需要保护有机EL层使其不受水分的损害。作为针对水分等的阻隔件,一直以来使用了SiOx(本说明书中述及SiOx时,意思是以SiO2为基本结构,一般而言表示偏离化学计量组成(Stoichiometry)x=2)、或者SiNx(本说明书中述及SiNx时,意思是以Si3N4为基本结构,一般而言表示偏离化学计量组成x=4/3)的层叠膜。
[0010] 但是,就SiOx或者SiNx等而言,针对水分、氢等的阻隔性能不充分。本发明的课题在于,保护TFT、有机EL层不受水分、氢的损害,并实现长寿命的显示装置。
[0011] 用于解决问题的手段
[0012] 本发明是克服上述问题的发明,代表性的方案如下所述。
[0013] (1)一种有机EL显示装置,其特征在于,为在基板上形成TFT、在所述TFT之上形成有机EL层的有机EL显示装置,在所述有机EL层之上形成保护层,在所述基板与所述TFT之间形成有包含AlOx的第一阻隔层。
[0014] (2)(1)中所述的有机EL显示装置,其特征在于,所述第一阻隔层由第一AlOx与第二AlOx的层叠结构形成。
[0015] (3)一种液晶显示装置,其特征在于,在第一基板上形成TFT和像素电极,与所述第一基板相对地配置第二基板,在所述第一基板与所述第二基板之间夹持有液晶,[0016] 在所述TFT与所述第一基板之间形成有包含AlOx的第一阻隔层。
[0017] (4)(3)所述的液晶显示装置,其特征在于,所述第一阻隔层由第一AlOx与第二AlOx的层叠结构形成。

附图说明

[0018] 图1为有机EL显示装置的俯视图。
[0019] 图2为图1的A-A剖面图。
[0020] 图3为有机EL显示装置的显示区域的剖面图。
[0021] 图4为示出阻隔层的例子的剖面图。
[0022] 图5为示出图4所示构成的问题点的例子的剖面图。
[0023] 图6为示出本发明的阻隔层的剖面图的例子。
[0024] 图7为示出溅射时的水分压与膜应力的关系的图表。
[0025] 图8为示出溅射时的水分压与折射率的关系的图表。
[0026] 图9为示出第一阻隔层与基底膜的详细例的剖面图。
[0027] 图10为示出第一阻隔层与基底膜的其他详细例的剖面图。
[0028] 图11为示出实施例2的阻隔层的例子的剖面图。
[0029] 图12为示出使用了底栅型的TFT时的本发明的有机EL显示装置的剖面图。
[0030] 图13为液晶显示装置的俯视图。
[0031] 图14为图13的B-B剖面图。
[0032] 图15为示出使用了顶栅型的TFT时的本发明的液晶显示装置的剖面图。
[0033] 图16为示出使用了底栅型的TFT时的本发明的液晶显示装置的剖面图。
[0034] 附图标记说明
[0035] 1…保护膜,10…第一阻隔层,11…第一AlOx层,12…第二AlOx层,13…Al层,20…第二阻隔层,30…第三阻隔层,40…无机钝化膜,100…TFT基板,101…基底膜,102…半导体层,103…栅极绝缘膜,104…栅电极,105…层间绝缘膜,106…漏电极,107…源电极,108…有机钝化膜,109…反射膜,110…下部电极,111…堤,112…有机EL层,113…上部电极,114…保护层,120…公共电极,121…电容绝缘膜,122…像素电极,123…取向膜,130…通孔,140…通孔,150…端子部,200…对置基板,201…彩色滤光片,202…黑矩阵,203…覆盖膜,250…液晶层,251…液晶分子,300…柔性布线基板,400…驱动IC,500…偏振片,501…粘接材料,510…上偏振片,520…下偏振片,1000…显示区域,1071…接触电极,2000…背光源,3000…液晶显示面板,4000…母基板

具体实施方式

[0036] 以下,使用实施例,详细说明本发明的内容。
[0037] 实施例1
[0038] 图1为可应用本发明的有机EL显示装置的俯视图。本发明的有机EL显示装置为能够柔性地弯曲的显示装置。图1中,有机EL显示装置具有显示区域1000和端子部150,显示区域1000中粘贴有用于防止反射的偏振片500。端子部150连接有用于向有机EL显示装置供给电源、信号的柔性布线基板300,另外,连接有驱动有机EL显示装置的驱动IC400。
[0039] 图2为图1的A-A剖面图。聚酰亚胺基板100之上形成有显示区域、端子部。聚酰亚胺基板100的厚度为10μm至20μm,且能够柔性地弯曲。聚酰亚胺基板100的厚度薄,因此形状不稳定,机械强度有时也不充分,因此在背面上粘贴有第一保护膜1。第一保护膜1利用PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、丙烯酸树脂形成,厚度为0.1mm左右。
[0040] 图2中,在聚酰亚胺基板100之上形成具有发光层的阵列层,覆盖其而配置有偏振片500。顶部发光型的有机EL显示装置由于具有反射电极,因此反射来自外部的光。偏振片500用于防止外部光的反射,从而使画面易于观察。
[0041] 图3为示出本发明的顶部发光型的有机EL显示装置的显示区域的构成的剖面图。需要说明的是,图3中,省略了图2中的支承膜。图3中,在厚度10μm至20μm的聚酰亚胺基板
100之上,形成有利用AlOx等制成的第一阻隔层10。本说明书述及AlOx时,意思是以Al2O3为基本结构,一般而言,表示偏离化学计量组成x=1.5。通过上述第一阻隔层10而阻隔从聚酰亚胺基板100穿过而从外部侵入的水分、或者由聚酰亚胺基板100自身产生的水分或者氢。
[0042] 第一阻隔层10之上利用CVD而形成由SiOx、SiNx等形成的基底膜101。在基底膜101之上形成有半导体层102。图3中的半导体层102由氧化物半导体形成。氧化物半导体例如为a-IGZO(amorphous Indium Gallium Zinc Oxide,无定形氧化铟镓锌)等。氧化物半导体具有漏电流小的特征。另一方面,图3的TFT有时也利用Poly-Si半导体层形成。这种情况下,关于半导体层102,能够这样形成,即先利用CVD形成a-Si,利用准分子激光将a-Si转化为Poly-Si。
[0043] 覆盖半导体层102而通过SiOx(所述SiOx是利用CVD由TEOS(四乙氧基硅烷)形成的)来形成栅极绝缘膜103。在栅极绝缘膜103之上形成栅电极104。之后,通过离子注入,对于半导体层102,将与栅电极104对应的部分以外的部分设为导电层。半导体层102中,与栅电极104对应的部分成为沟道部1021。
[0044] 覆盖栅电极104而通过利用CVD形成的SiNx来形成层间绝缘膜105。在层间绝缘膜105之上形成有利用AlOx等制成的第二阻隔层20。第二阻隔层20保护由氧化物半导体形成的TFT不受水分、氢损害。另外,保护有机EL层112不受来自聚酰亚胺基板100侧的水分、氢等的损害。
[0045] 之后,在第二阻隔层20、层间绝缘膜105及栅极绝缘膜103中形成通孔,并连接漏电极106及源电极107。图3中,覆盖漏电极106、源电极107、第二阻隔层20而形成有机钝化膜108。有机钝化膜108还兼作为平坦化膜,因此较厚地形成为2μm至3μm。有机钝化膜108例如利用丙烯酸树脂形成。
[0046] 在有机钝化膜108之上形成反射电极109,在其上通过ITO等透明导电膜来形成用作阳极的下部电极110。反射电极109利用反射率高的Al合金来形成。反射电极109经由在有机钝化膜108中形成的通孔而与TFT的源电极107连接。
[0047] 在下部电极110的周边,形成利用丙烯酸等形成的堤111。形成堤111的目的是,防止后续形成的包含发光层的有机EL层112、上部电极113发生断层而形成导通不良。堤111如下形成:在整个表面上涂布丙烯酸树脂等透明树脂,并在与下部电极110对应的部分中形成孔穴(所述孔穴用于从有机EL层透出光),由此形成堤111。
[0048] 图3中,在下部电极110之上形成有机EL层112。有机EL层112由例如电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层等形成。在有机EL层112之上,形成作为阴极的上部导电层113。上部导电层113除了利用作为透明导电膜的IZO(氧化铟锌,Indium Zinc Oxide)、ITO(氧化铟锡,Indium Tin Oxide)等来形成以外,有时也利用银等金属的薄膜来形成。
[0049] 之后,为了防止来自上部电极113侧的水分的侵入,利用CVD而由SiNx在上部电极113之上形成保护层114。由于有机EL层112对热的耐受性低,因此,关于用于形成保护层114的CVD,通过100℃左右的低温CVD来形成。
[0050] 覆盖保护层114,而形成利用AlOx等形成的第三阻隔层30。第三阻隔层30与保护层114一同具有保护有机EL层112不受透过偏振片500等的水分等的损害的作用。
[0051] 覆盖第三阻隔层30、通过粘接材料501而粘贴有偏振片500。偏振片500具有防止对外部光进行反射的功能。需要说明的是,根据品种的不同,有时在偏振片500与第三阻隔层30之间形成其他保护层或者保护膜。
[0052] 图4为图3中的第一阻隔层10附近的剖面图。图4中,在聚酰亚胺基板100之上形成有第一阻隔层10。聚酰亚胺基板100自身包含水分,并且成为氢的发生源。另外,聚酰亚胺易于透过水分。为了阻隔上述水分、氢而形成有利用AlOx形成的第一阻隔层10。由于致密的AlOx的阻隔性高,因此当以30nm~80nm左右形成时,能够获得充分的阻隔效果。图4中的由AlOx形成的第一阻隔层10通过溅射形成。
[0053] 图3中,第二阻隔层20形成在由SiN形成的层间绝缘膜105之上,第三阻隔层30形成在由SiN形成的保护层114之上。第二阻隔层20、第三阻隔层30所接触的层不同于第一阻隔层10所接触的层,但它们均具有防止来自外部的水分、氢到达TFT、有机EL层的作用。
[0054] 一般而言,AlOx通过AC溅射形成,但通过AC溅射形成的膜的膜应力较大为GPa(吉帕斯卡)左右。这样的话,如图5所示意性地示出的那样,基板发生弯曲。当将AlOx溅射时,由于是处于大尺寸的母基板4000的状态,因此母基板4000的弯曲成为严重问题。若母基板4000的弯曲变大,则不能使其完成工序。
[0055] 若进行DC溅射的话,能够降低膜应力,但不能使AlOx的膜厚变大。另一方面,通过原子层沉积法(ADL:Atomic Deposition Layer)形成的AlOx能够减小膜应力,但制膜速率低。
[0056] 为了解决上述问题,在本发明中,如图6所示,层叠膜质不同的第一AlOx11和第二AlOx12来构成第一阻隔层10。第一AlOx11是在溅射时在水分压低的状态下制成的膜,图2的AlOx12是在比第一情况的水分压高的状态下制成的膜。通过第一AlOx11和第二AlOx12,以应力的符号不同的方式进行制膜,从而能够减小阻隔层10整体的应力。
[0057] 图7为示出溅射时的水分压与制膜后的AlOx的膜应力的关系的图表。图7中,横轴为溅射时的水分压,纵轴为制膜后的AlOx的膜应力。如图7所示,随着水分压变高,膜应力的符号由负变为正。
[0058] 图7中,水分压为2×10-4Pa左右时,膜应力变为零。也就是说,仅从膜应力方面考虑的话,使用在水分压为2×10-4Pa左右的条件下进行溅射而得到的膜即可。但是,AlOx根据溅射时的水分压的不同而膜质不同,水分压越小,越能够得到致密的膜。当水分压为2×10-4Pa左右时溅射得到的AlOx的阻隔特性有时不充分。
[0059] 本发明的特征在于,通过使用以低的水分压进行溅射而得到的阻隔特性高的第一AlOx、和与第一AlOx的情况相比以更高的水分压进行溅射而得到的第二AlOx的层叠结构,能够维持优异的阻隔特性、且能够形成应力小的由AlOx形成的阻隔层。
[0060] 即,第二AlOx具有与第一AlOx相反符号的膜应力,因此作为第一AlOx与第二AlOx的层叠膜整体,能够设为较小的膜应力。另一方面,由于第一AlOx具有高的阻隔特性,因此作为第一阻隔层能够获得较高的阻隔特性。
[0061] 例如,如图7所示,若形成第一AlOx时将水分压设为P1(9×10-6Pa)左右,而形成第二AlOx时将水分压设为P2(4×10-4Pa)左右,则第一AlOx11的膜应力成为-200MPa左右、第二AlOx12的膜应力成为180MPa左右,因此作为第一阻隔层10整体,能够设为非常小的膜应力。因而,能够防止基板的翘曲。另外,由于第一AlOx11,作为第一阻隔层10整体而言,能够得到高的阻隔特性。
[0062] 这里,AlOx的膜的致密程度与折射率之间是相关的。即,膜越致密,折射率越高。图8为示出AlOx的溅射时的水分压与所形成的AlOx的折射率的关系的图表。即,通过测定制膜后的AlOx的折射率,能够评价AlOx的膜质。需要说明的是,图7、图8中的○、△、×、□等表示样品的生产批次不同。
[0063] 图6中,例如,第一AlOx11的膜厚为10nm,第二AlOx12的膜厚为10nm,作为第一阻隔层10整体为50nm。需要说明的是,图6的层结构为例子,能够将各膜厚设定为10nm以外,另外,能够将层数设为多于5层,也能设为少于5层。总数优选为奇数,外侧的层由第一AlOx11形成。
[0064] 如图6所示的第一AlOx11与第二AlOx12的层叠结构的制膜是容易的。即,关于AlOx,以Al为靶标,通过气体使用氧和Ar的反应性的溅射来形成AlOx。在形成第一AlOx与第二AlOx时,改变溅射时的水分压即可。
[0065] 另外,在本实施例中,控制水分压从而改变AlOx膜的特性,但是例如使用氢、甲烷等烷烃,也能向AlOx膜导入氢键,并能产生同样的效果。
[0066] 图3中的第一阻隔层10附近的构成例如为如图9所示的构成。阻隔层10如图6所说明的那样。形成在阻隔层10之上的基底膜101例如为SiOx(50nm)、SiNx(50nm)、SiOx(300nm)的层叠结构。
[0067] 第一阻隔层10附近的层结构也可以采用其他构成,图10为其例子。图10中,利用SiOx(50nm)、SiNx(50nm)、SiOx(300nm)的组合(set)而夹持(sandwich)第一阻隔层10的上下。通过设置为如上所述的构成,有时能够提高第一阻隔层10中的第一AlOx11的膜质。SiOx层、SiNx层的膜厚、配置不限于图9及图10,也可以设为其他构成。
[0068] 以上针对图3中的第一阻隔层10说明了本发明,对于第二阻隔层20、第三阻隔层30也是同样的。
[0069] 实施例2
[0070] 图11为示出实施例2中的阻隔层10的构成的剖面图。图11的阻隔层10成为第一AlOx11与Al13的层叠结构。即,图6的第二AlOx12置换为Al13,在这方面与实施例1不同。图11中,第奇数层的层为AlOx11、第偶数层的层为Al13。
[0071] 即便在形成于第奇数层的AlOx11中产生膜应力,由于形成于第偶数层的Al13柔软,因此也能够吸收在AlOx11中产生的膜应力,并能够减小作为阻隔层10整体的膜应力。另外,通过Al13与AlOx11邻接形成,有时也能够使溅射的AlOx的膜质变得更为致密。
[0072] 如图11所示那样的AlOx11与Al13的层叠结构的制膜是容易的。即,关于AlOx11,以Al为靶标,通过气体使用氧和Ar的反应性的溅射而形成,Al13通过以Al为靶标、使用Ar作为气体来形成。因而,通过改变形成各膜时的气体的种类,能够形成层叠膜。
[0073] 需要说明的是,关于图11的阻隔层构成,由于存在Al层13,因此光的透过是困难的。因而,图11的构成虽然能够应用于第一阻隔层10及第二阻隔层20,但在第三阻隔层30中的应用是困难的。
[0074] 图11中,第一AlOx11的膜厚例如为10nm,Al13的膜厚例如为10nm,总数为5层结构。然而,各膜厚、层数无需限定于图11。本实施例的其他优点在于,图11所示的Al13的导电层能够用于防止工艺中的带电。
[0075] 本实施例的进一步的其他优点在于,由于在溅射腔室内定期地形成导电膜,因此能够自动地防止溅射腔室的带电。即,在溅射装置中,若仅溅射绝缘膜,则静电在装置内部蓄积,从而对制品带来损伤。因而,对于溅射装置而言,需要定期地溅射导电膜从而防止装置内的带电的工艺。对于本实施例的制膜而言,由于导电膜的形成定期进行,因此无需特意增加溅射导电膜的工艺。
[0076] 如上所述,在本实施例中,也能够保护TFT及有机EL层不受水分、氢的损害,同时能够防止基板的翘曲。
[0077] 实施例3
[0078] 图12为示出本实施例的剖面图。图12为示出有机EL显示装置中的TFT为底栅极时的本发明的构成的剖面图。图12中,在聚酰亚胺基板100之上形成利用AlOx等形成的第一阻隔层10,在其上形成有基底膜101。在基底膜101之上形成栅电极104,覆盖其而形成有栅极绝缘膜103。在栅极绝缘膜103之上,在与栅电极104对应的部分形成有利用氧化物半导体或者a-Si形成的半导体层102。
[0079] 半导体层102连接有漏电极106和源电极107。覆盖半导体层102、漏电极106、源电极107而由SiN等形成无机钝化膜40。在无机钝化膜40之上形成利用AlOx等形成的第二阻隔层20。在第二阻隔层20之上形成有机钝化膜108,在有机钝化膜108之上形成有反射电极109。反射电极109经由通孔而与TFT的源电极107连接。以下,与图3相同。
[0080] 图12中的第一阻隔层10的构成与实施例1中说明的图4-10、或者图6-10相同。也就是说,对于底栅极的TFT的情况,也能够应用本发明来减轻水分、氢等对有机EL层112、TFT等的影响,并且能够防止基板100的弯曲。
[0081] 图12中的第二阻隔层20、第三阻隔层30的构成也与实施例1中的构成相同。另外,在实施例2中所说明的、图11所示的那样的AlOx与Al的层叠结构的构成也能够应用于本实施例。
[0082] 实施例4
[0083] 本发明还能够应用于液晶显示装置。图13为液晶显示装置的俯视图。图13中,在与TFT基板100相对的对置基板200上形成显示区域1000,覆盖显示区域1000而配置有上偏振片510。端子部150上连接有驱动IC400和柔性布线基板300。
[0084] 图14为图13的B-B剖面图。图14中,TFT基板100与对置基板200相对配置,在TFT基板100与对置基板200之间夹持有液晶。在对置基板200之上粘贴有上偏振片510,在TFT基板100之下粘贴有下偏振片520。通过TFT基板100、对置基板200、上偏振片510、下偏振片520构成液晶显示面板3000。在下偏振片520的下侧配置有背光源2000。
[0085] 图14中,由薄树脂形成TFT基板100或者对置基板200,或者由薄玻璃形成TFT基板100或者对置基板200,由此能够制成使液晶显示面板3000柔性地弯曲的结构。背光源2000包括光源、导光板、光学片材等,利用薄树脂来形成导光板,进行这样的操作等,将背光源也设为柔性背光源,从而将液晶显示装置整体制成柔性显示装置。
[0086] 图15为液晶显示装置的显示区域的剖面图。图15中,液晶显示装置为IPS(In Plane Switching,共面切换)方式。另外,驱动液晶的TFT由氧化物半导体形成。本发明中,为了保护氧化物半导体不受来自外部的水分、或者由构成材料产生的氢等的损害,配置有由AlOx等形成的阻隔层。图15为顶栅型的TFT。
[0087] 图15中,例如,在由聚酰亚胺形成的TFT基板100上形成有包含AlOx的第一阻隔层10。第一阻隔层10的构成与实施例1的图4至图10中说明的构成相同。通过设置为如上所述的构成,能够保护TFT不受从外部侵入的水分、或者在聚酰亚胺基板100中产生的水分或者氢等的损害。
[0088] 在第一阻隔层10之上形成有由SiOx或者SiNx形成的基底膜101。在基底膜101之上形成的TFT的构成基本上与在实施例1中所说明的构成相同。即,在基底膜101之上形成由氧化物半导体形成的半导体层102,在其上覆盖着由SiOx(所述SiOx由TEOS形成)形成的栅极绝缘膜103。在栅极绝缘膜103之上形成栅电极104,覆盖栅电极104地形成有利用SiNx(所述SiNx通过溅射而形成)形成的层间绝缘膜105。
[0089] 在层间绝缘膜105之上形成有接触电极1071。接触电极1071经由通孔而与TFT的漏电极107连接,经由通孔而与像素电极122连接。图15的漏电极106与影像信号线连接。在图15中,在层间绝缘膜105之上例如形成由SiNx形成的无机钝化膜40,在其上形成有包含AlOx的第二阻隔层20。第二阻隔层20与无机钝化膜40一同保护TFT不受从上侧侵入的水分、氢的损害。第二阻隔层20也基本上为与第一阻隔层10相同的构成。
[0090] 在第二阻隔层20之上形成有兼作为平坦化膜的有机钝化膜108。在有机钝化膜108之上以平面状形成公共电极120,在其上形成电容绝缘膜121,在其上形成像素电极122。像素电极122经由通孔而与接触电极1071连接。电容绝缘膜121与像素电极122及公共电极120一同构成保持电容。图15中,若对像素电极122施加电压,则在其与公共电极120之间产生如箭头所示的电力线,从而驱动液晶分子251。在像素电极122之上,形成有用于使液晶分子251初始取向的取向膜123。
[0091] 图15中,对置基板200夹着液晶层250而对置。对置基板200也由聚酰亚胺形成。在对置基板200的内侧,利用AlOx等而形成有第三阻隔层30。第三阻隔层30具有阻隔透过聚酰亚胺基板200的水分、或者在聚酰亚胺基板200中产生的水分、氢等的作用。图15中,第三阻隔层30中仅形成了阻隔层,但若该层也同时形成如实施例1的图9、图10等所示那样的SiOx或者SiNx等的无机绝缘膜,则阻隔特性变得更好。
[0092] 图15中,在第三阻隔层30之上形成黑矩阵202及彩色滤光片201,覆盖彩色滤光片201而形成有覆盖膜203。对覆盖膜203进行覆盖而形成有用于使液晶分子251初始取向的取向膜123。
[0093] 关于第一阻隔层10、第二阻隔层20、第三阻隔层30,通过制成如实施例1的图6所示那样的AlOx的层叠结构,由此在本实施例中也能够防止水分、氢等对液晶层或者氧化物半导体的影响,并且能够抑制基板的翘曲。
[0094] 另外,通过将第一阻隔层10、第二阻隔层20、第三阻隔层30制成如实施例2的图11所示那样的AlOx与Al的层叠结构,则背光源因Al的存在而变得不能透过。另一方面,在反射型液晶显示装置的情况下,能够将第一阻隔层10及第二阻隔层20设为如实施例2的图11所示那样的构成。
[0095] 实施例5
[0096] 图16为示出本发明的实施例5的剖面图。图16为液晶显示装置的显示区域的剖面图,但与图15不同,TFT为底栅极的TFT。图16中,在由聚酰亚胺形成的TFT基板100上形成包含AlOx等的第一阻隔层10,在其上形成有基底膜101,在这方面与图15相同。而且,第一阻隔层10的构成也与在实施例1的图4至图10中所说明的内容、构成相同。
[0097] 图16中,在基底膜101之上形成栅电极104,覆盖栅电极104形成栅极绝缘膜103,在与栅电极104对应的栅极绝缘膜103之上形成有由氧化物半导体形成的半导体层102。在半导体层102之上,相对地形成有漏电极106与源电极107。覆盖半导体层102、漏电极106、源电极107而形成无机钝化膜40,在其上形成有第二阻隔层20。
[0098] 覆盖第二阻隔层20而形成有有机钝化膜108。比有机钝化膜108更靠上的层的构成与实施例4所说明的具有顶栅型的TFT的图15的液晶显示装置的构成相同。即,在图16的对置基板200侧,也通过AlOx等而形成第三阻隔层30,从而阻止透过聚酰亚胺基板200的水分、或者在聚酰亚胺基板200中产生的水分、氢进入液晶层250或者氧化物半导体102。
[0099] 基本上,第二阻隔层20、第三阻隔层30的构成也与通过实施例1的图4至图10所说明的阻隔层的构成相同。因而,在本实施例中,也能够防止水分、氢等对液晶层250或者氧化物半导体102的影响,并且能够抑制基板的翘曲。需要说明的是,当为反射型液晶显示装置时,能够将第一阻隔层10及第二阻隔层20的构成设为与实施例2的图11相同的构成。
[0100] 以上实施例中的有机EL显示装置及液晶显示装置的剖面结构为例子,也能够采用其他构成。例如,对于图3中的有机EL显示装置而言,有时还在偏振片500与第三阻隔层30之间配置其他支承膜等。另外,还可在上部电极113之上形成第三阻隔层30,在其上形成保护层114。另外,在实施例1至3的有机EL显示装置、实施例4及5的液晶显示装置中,TFT基板100或者对置基板200也有时不是聚酰亚胺基板,而是其他树脂或者玻璃。