本発明者らは、一対の基板と、該一対の基 板間に配置されたシール材と、該一対の基板 のうち少なくとも一方の基板上に設けられた 回路部とを有してなる表示パネルを備える表 示装置において、額縁領域を縮小(狭額縁化)� ��る手法について種々検討したところ、該回� ��部の少なくとも一部をシール材と重ね合わ� ��る手法では、シール材の内部に含有された� ��分によって回路部の電気特性が劣化しやす� ��、信頼性が低下することを見いだした。こ� ��に対し、上記回路部のシール材と重なり合� ��部分を該シール材から回路部への水分の移� ��を遮断する水分遮断膜で被覆し、かつ該水� ��遮断膜を表示領域を除く領域に設けること� ��より、透過率の低下等を発生させることな� ��、シール材からの水分によって回路部の電� ��特性が劣化するのを防止でき、その結果、� ��示品位及び信頼性の低下を防止できること� ��見いだし、上記課題をみごとに解決するこ� ��ができることに想到し、本発明に到達した� ��のである。

すなわち、本発明は、第一基板と、第二基板 と、上記第一基板及び上記第二基板の間に配 置されたシール材とを有してなる表示パネル を備える表示装置であって、上記表示パネル は、上記第一基板上のシール材と重なる領域 に、回路部の少なくとも一部及び水分遮断膜 を備え、上記水分遮断膜は、表示領域を除く 領域に設けられ、上記回路部と上記シール材 との間に介在する表示装置である。
以下に本発明を詳述する。

本発明の表示装置は、第一基板と、第二基 板と、上記第一基板及び上記第二基板の間に 配置されたシール材とを有してなる表示パネ ルを備える。第一基板及び第二基板は、表示 パネルの構成部材であり、通常は、背面側に 配置される基板(背面基板)と、観察面側に配� ��される基板(観察面側基板、前面基板)とか� �なる。シール材もまた、表示パネルの構成� �材であり、第一基板及び第二基板の間を封� �及び保持するために、通常は、額縁領域に� �状に設けられる。なお、表示領域では、通� �、第一基板及び第二基板の間に液晶表示素� �(一対の電極と、該一対の電極間に挟まれた� ��晶層とを有する光学素子)、エレクトロルミ ネセンス(EL)素子(一対の電極と、該一対の電� ��間に挟まれたEL層とを有する光学素子)等の� ��学素子が配置されている。

上記表示パネルは、上記第一基板上のシー ル材と重なる領域に、回路部の少なくとも一 部を備える。このように回路部を表示パネル 中に内蔵させることにより、回路部を表示パ ネルの基板に対して外付けする必要がなくな るため、表示パネルの薄型化、部品点数の削 減、実装工程数の削減等を実現することがで きる。上記表示パネル中に内蔵される回路部 としては特に限定されず、ゲートドライバ、 ソースドライバ、電源回路、光センサー回路 、温度センサー回路、レベルシフタ等が挙げ られる。ゲートドライバの形態としては、例 えば、シフトレジスタと、該シフトレジスタ から送られる選択パルスを一時的に保持する バッファとで構成された形態が挙げられる。 ソースドライバの形態としては、例えば、画 素信号が印加されるビデオラインと、該ビデ オラインの画素信号をデータ線1本ずつに書� �込むサンプリング回路と、該サンプリング� �路の動作タイミングをコントロールするシ� �トレジスタとで構成された形態が挙げられ� �。なお、回路部は、TFTを有することが好ま� �いが、該TFTは、アモルファスシリコン(a-Si)TF Tであってもよく、ポリシリコン(p-Si)TFTであ� �てもよく、連続粒界結晶シリコン(CGS)TFTであ ってもよく、微結晶シリコン(μc-Si)TFTであっ� ��もよい。また、回路部が配置される第一基� ��は、背面基板でも前面基板でもよいが、背� ��基板が好適である。

上記回路部の少なくとも一部は、シール材 と重なり合う。これによれば、回路部を配置 するのに必要な額縁面積を低減することがで きるため、額縁領域の縮小(狭額縁化)を達成� ��ることができる。なお、回路部は、図3~5に� ��すように一部のみがシール材と重なり合っ� ��もよく、図6に示すように全体がシール材と 重なり合ってもよいが、図6に示すように、� �路部の全体をシール材と重ね合わせること� �より、額縁領域を効果的に縮小することが� �きる。また、回路部は、図3に示すようにシ� ��ル材よりも外側の領域にまで配置されてい� ��もよく、図4~6に示すように、シール材より� ��内側の領域にのみ配置されてもよい。液晶� ��示パネルにおいては、シール材よりも外側� ��領域にまで配置されていると、直流成分が� ��生し、液晶層中の液晶が劣化するおそれが� ��ることから、回路部は、シール材よりも内� ��の領域にのみ配置されていることが好まし� ��。

上記表示パネルは、上記第一基板上のシー ル材と重なる領域に、上記回路部と上記シー ル材との間に介在する水分遮断膜を備える。 上述したように、シール材と回路部の少なく とも一部とを重ね合わせることにより、額縁 領域の縮小を達成することができる。しかし ながら、この場合、シール材の内部に含まれ る水分により、回路部の電気特性が劣化しや すくなるというデメリットも生じる。例えば 、回路部内にTFTが存在する場合、TFTに水分が 到達すると、TFTの動作点が変化し、オン/オ� �の誤動作が起こったり、リーク電流(オフ電� ��)が増大したりする等の不具合が発生する。 そこで、回路部のうちシール材と重なり合う 部分を水分遮断膜で覆うことにより、該シー ル材からの水分を回路部に到達する前に水分 遮断膜によって遮断することができるため、 信頼性を向上させることができる。すなわち 、上記水分遮断膜は、上記シール材から上記 回路部への水分の移動を遮断するものである ことが好ましい。また、上記水分遮断膜は、 上記表示パネルを平面視したときに上記回路 部と上記シール材とが重なり合う領域の一部 のみに設けられていてもよいが、領域の全体 に設けられていることが好ましい。

上記水分遮断膜は、表示領域を除く領域に 設けられている。例えば、本発明の表示装置 が、背面基板よりも背面側にバックライトを 備え、該バックライトを用いて表示を行うも のである場合、水分遮断膜が表示領域に存在 すると、バックライトからの光が水分遮断膜 によって吸収等されるため、透過率が低下す るおそれがある。また、水分遮断膜を表示領 域にまで設けるために、成膜領域を広くする と、成膜むらによって表示品位が低下するお それがある。透過率の低下や表示むら等の発 生のない表示特性を実現するためには、上記 水分遮断膜は、額縁領域にのみ設けられてい ることがより好ましい。

なお、シール材下、及び、シール材に近い 箇所にあるTFTは、水分の影響でTFT特性がシフ トしやすくなるおそれがある。上記表示パネ ルが、回路部が配置された第一基板上に層間 絶縁膜を有する場合、該層間絶縁膜によって 回路部のうちシール材と重なり合う部分を被 覆してもよいが、感光性樹脂等で構成される 層間絶縁膜のみでは水分遮断能が不充分なた め、シール材から回路部への水分の移動を充 分に遮断するために、上記表示パネルは、第 一基板上に層間絶縁膜を有する場合、上記水 分遮断膜は、層間絶縁膜と異なる材料で構成 されることが好ましい。

本発明の表示装置は、上記一対の第一基板 及び第二基板、シール材、回路部及び水分遮 断膜を構成要素として有するものである限り 、その他の部材を構成要素として有していて もいなくてもよく、特に限定されるものでは ない。例えば、本発明の表示装置は、第一基 板上にゲート配線(走査線)、該ゲート配線に� ��交するソース配線(信号線)、及び、該ゲー� �配線とソース配線との交点に配置された画� �TFTを有するアクティブマトリクス方式の表� �装置であってもよい。本発明の表示装置は� �アクティブマトリクス方式の液晶表示装置� �エレクトロルミネセンス表示装置等に好適� �用いることができる。

本発明の表示装置における好ましい形態につ いて以下に詳しく説明する。
上記回路部は、第一導電膜と、上記第一導電 膜を被覆する絶縁膜と、上記絶縁膜上及び上 記絶縁膜を貫通する開口内に設けられ、上記 第一導電膜に接続された第二導電膜とを有す るものであり、上記水分遮断膜は、上記開口 内の第二導電膜を覆うことが好ましい。回路 部内に開口が形成されている場合、シール材 からの水分が該開口を介して回路部の全体に 行き渡りやすくなるため、回路部の電気特性 が特に劣化しやすくなる。したがって、この ような場合、シール材に対して開口を塞ぐよ うに水分遮断膜を形成することにより、回路 部の電気特性の劣化を効果的に抑制すること ができる。なお、水分遮断膜の透湿度は、絶 縁膜の透湿度よりも低いことが好ましい。

上記表示パネルは、上記第一基板上に画素 電極を備え、上記第二導電膜は、上記画素電 極を構成する材料で構成されることが好まし い。これによれば、第二導電膜と画素電極と を同一工程で形成することができるため、製 造工程を簡略化することができる。なお、画 素電極とは、液晶表示素子においては、一対 の電極のうち液晶層よりも背面側に配置され る電極のことであり、EL素子においては、一� ��の電極のうちEL層よりも背面側に配置され� �電極のことであり、通常、表示領域に配置� �れる。

なお、上記表示パネルが第一基板上に画素 電極を備え、上記第二導電膜が該画素電極を 構成する材料で構成される場合、水分遮断膜 が表示領域に存在するとは、水分遮断膜が液 晶表示素子等において一対の電極間に形成さ れることを意味する。水分遮断膜が液晶表示 素子等において一対の電極間に形成されると 、液晶層等に印加される電圧が低下するため 、消費電力が増大するおそれがある。また、 液晶層に電荷が蓄積されやすくなるため、焼 付き等が起こり、表示品位が低下するおそれ がある。したがって、低消費電力を実現し、 かつ焼付き等を抑制するためには、上記表示 パネルが第一基板上に画素電極を備え、上記 第二導電膜が画素電極を構成する材料で構成 される場合、上記水分遮断膜は、表示領域を 除く領域に設けられていることが好ましく、 額縁領域にのみ設けられていることがより好 ましい。

上記水分遮断膜は、上記回路部のうちシー ル材と重なり合わない部分も被覆しているこ とが好ましい。これによれば、シール材以外 の部材や外部から回路部への水分の移動も水 分遮断膜によって遮断することができるため 、信頼性をより向上させることができる。な お、上記表示パネルは、上記第一基板上に、 上記回路部を駆動するための信号を供給する 入力端子(実装端子)を備える場合、上記水分� ��断膜は、上記入力端子を被覆しないことが� ��ましい。これにより、入力端子と回路部と� ��電気的接続を実現することができる。

上記水分遮断膜は、無機材料で構成される ことが好ましい。一般に、無機材料で構成さ れた膜は有機材料で構成された膜に比べて透 湿度が低い。したがって、水分遮断膜を無機 材料で構成することにより、水分遮断膜の透 湿度を低下させることができるため、信頼性 をより向上させることができる。水分遮断膜 の透湿度をより低下させるためには、上記水 分遮断膜は、無機材料からなることがより好 ましい。

上記水分遮断膜は、絶縁材料で構成される ことが好ましい。水分遮断膜を導電材料や半 導体材料で構成した場合、水分遮断膜と回路 部との間で電気的な相互作用が生じ、回路部 の電気特性に悪影響が出るおそれがある。す なわち、水分遮断膜を絶縁材料で構成するこ とにより、回路部の電気特性に悪影響を及ぼ すことなく、シール材から回路部への水分の 移動を水分遮断膜によって遮断することがで きる。信頼性をより向上させるためには、上 記水分遮断膜は、絶縁材料からなることがよ り好ましい。

上記水分遮断膜は、スピンオンガラス(SOG)、� ��化シリコン(SiO ₂ )、酸化チタン(TiO ₂ )、窒化シリコン(SiN _x )及びダイヤモンドライクカーボンからなる� �より選択された少なくとも一種で構成され� �ことが好ましい。これらの材料はすべて、� �縁性の無機材料である。すなわち、水分遮� �膜をこれらの無機材料で構成することによ� �、水分遮断膜と回路部との間の電気的な相� �作用が起こらないようにしつつ、水分遮断� �の透湿度を低下させることができる。した� �って、水分遮断膜によって、回路部の電気� �性に悪影響を及ぼすことなく、シール材か� �回路部への水分の移動を遮断することがで� �、その結果、信頼性をより向上させること� �できる。また、これらの材料はすべて、シ� �ル材との粘着性に優れていると考えられる� �

上記水分遮断膜は、膜厚が50nm以上であるこ� �が好ましい。水分遮断膜の材料にも依るが� �通常、水分遮断膜の膜厚が50nm未満であると� ��水分遮断膜によってシール材から回路部へ� ��水分の移動を充分に遮断することができず� ��信頼性を充分には向上させることができな� ��なるおそれがある。すなわち、水分遮断膜� ��膜厚を50nm以上とすることにより、水分遮断 膜の透湿度を充分に低下させることができる ため、信頼性を充分に向上させることができ る。なお、水分遮断膜がSOGで構成される場合 、安定した成膜を行うためには、水分遮断膜 の膜厚は、4μm以下であることが好ましい。� �分遮断膜がSiO ₂ 、TiO ₂ 、SiN _x 及びダイヤモンドライクカーボンで構成され る場合、基板の反り防止やタクトタイムの短 縮等により生産効率を向上させるためには、 水分遮断膜の膜厚は、1μm以下であることが� �ましい。

上記水分遮断膜は、昇温脱離法(TDS)で測定� ��たときの水分濃度がシール材の水分濃度よ� ��も低いことが好ましい。水分遮断膜の透湿� ��が充分に低くても、水分遮断膜の水分濃度� ��シール材の水分濃度よりも高い場合には、� ��分遮断膜からの水分によって回路部の電気� ��性が劣化するおそれがある。したがって、� ��分遮断膜としてシール材の水分濃度よりも� ��い膜を用いることにより、回路部をシール� ��で直接被覆している形態(図11)等に比べて、 回路部の電気特性の劣化を充分に抑制するこ とができる。

本明細書で「昇温脱離法」とは、以下の手順 で行う水分濃度の測定方法をいう。まず、60� ��、95%RH下に1か月間放置(保管)した測定対象� �ら測定する部分(サンプル)を10mm角に切り出� �。次に、サンプルをアセトンで洗浄した後� �分析装置のロードロック室(真空と大気との� ��れ替え室)に投入する。ロードロック室でサ ンプルの表面に付着した水分を除去した後、 測定チャンバーに移し、一定時間排気後、真 空(10 ^-7 Pa以下)で昇温速度10℃/分で昇温を行う。そし て、昇温によりサンプル内部から脱離する分 子を検出し、その分子量を求める。水分子の 数は、Mass番号18(H ₂ O)のフラグメントの強度から算出する。

上記水分遮断膜は、昇温脱離法で測定したと きの水分濃度が2.0×10 ¹⁵ 個(分子数)/100mg以下であることが好ましい。� ��分遮断膜の水分濃度がシール材の水分濃度� ��りも低くても、水分遮断膜の水分濃度が2.0� �10 ¹⁵ 個/100mgを超えると、水分遮断膜からの水分に よって回路部の電気特性に悪影響が出るおそ れがある。すなわち、水分遮断膜の水分濃度 を2.0×10 ¹⁵ 個/100mg以下に調整することにより、水分遮断 膜からの水分による回路部の電気特性の劣化 をより充分に低減することができる。水分遮 断膜は、昇温脱離法で測定したときの水分濃 度が2.0×10 ¹⁵ 個/100mg未満であることがより好ましい。

上記シール材は、有機材料で構成されること が好ましい。シール材の選定は、基板との密 着性、生産設備、硬化条件、タクト等を考慮 して行われるため、シール材の材料としては 有機材料が選定されることが多い。しかしな がら、有機材料で構成されるシール材は、一 般に水分濃度が高く、2.0×10 ¹⁵ 個/100mgを超える。本発明では、回路部のうち シール材と重なり合う部分を水分遮断膜で覆 うことにより、該シール材からの水分を水分 遮断膜によって遮断することができるため、 シール材が有機材料で構成される場合であっ ても、信頼性を向上させることができる。シ ール材に用いられる有機材料としては、エポ キシ系樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル系樹 脂等の紫外線硬化樹脂、熱硬化紫外線硬化併 用型樹脂等が挙げられる。有機材料で構成さ れるシール材の形成方法としては、スクリー ン印刷法、ディスペンサ描画法等が挙げられ る。上記シール材は、有機材料からなること がより好ましい。

上記回路部は、アモルファスシリコン薄膜 トランジスタ(a-SiTFT)を有することが好ましい 。μc-Si、p-Si及びCGSは、シリコン膜中の結晶� �陥が少ないため、μc-SiTFT、p-SiTFT及びCGSTFTは� ��特性が劣化しにくいのに対し、a-Siはシリコ ン膜中の結晶欠陥が多いため、a-SiTFTは特性� �劣化しやすい。したがって、回路部がa-SiTFT� ��有する場合に本発明は特に好適である。

上記回路部は、ゲートドライバを有するこ とが好ましい。ゲートドライバは、一般にTFT を用いたシフトレジスタを備えており、該シ フトレジスタ内のTFTの特性が劣化すると、表 示品位が著しく低下することが知られている 。したがって、回路部がゲートドライバを有 する場合に、本発明は特に好適である。また 、ゲートドライバをモノリシック化すること により、ゲートドライバを搭載した基板を表 示パネルとは別個に設ける必要がないため、 額縁幅を縮小することができ、表示モジュー ルの外形の小型化が可能になる。更に、これ により、ゲートドライバを駆動するための信 号を供給する入力端子をソースドライバを駆 動するための信号を供給する入力端子が配置 された側に配置する等、基板上の入力端子を 表示パネルの一辺に集めることができるため 、この辺側で表示パネルと信号基板とを接続 することができ、その結果、表示モジュール の外形の小型化が可能になる。なお、信号基 板としては、回路部等を駆動するための信号 を供給するものである限り、特に限定されず 、TCPタイプのソースドライバ、フレキシブル プリント配線板(FPC)等が挙げられる。

本発明は更に、上記表示装置を製造する方 法であって、上記製造方法は、水分遮断膜形 成用の塗布液を用いて水分遮断膜を形成する 湿式形成工程を含む表示装置の製造方法でも ある。これによれば、スループットが高く、 水分遮断膜の膜厚を容易に大きくすることが できる。なお、水分遮断膜形成用の塗布液の 形態としては特に限定されず、水分遮断膜材 料が流動化した形態、水分遮断膜材料が溶媒 に溶解した形態、水分遮断膜材料が分散媒中 に分散した形態等が挙げられる。

上記湿式形成工程は、スクリーン印刷法又 はオフセット印刷法を用いて水分遮断膜を形 成することが好ましい。これにより、パター ニング工程を行うことなく、水分遮断膜を容 易に形成することができる。また、必要な箇 所にのみ成膜することができるため、材料費 を削減することができる。スクリーン印刷法 又はオフセット印刷法により成膜可能な水分 遮断膜材料としては、SOG等が挙げられる。

本発明はそして、上記表示装置を製造する方 法であって、上記製造方法は、スパッタリン グ法又は化学的気相蒸着法(CVD法)を用いて水� ��遮断膜を形成する乾式形成工程を含む表示� ��置の製造方法でもある。これらの方法によ� ��ば、膜質に優れた(緻密な)水分遮断膜を形� �することができる。また、スパッタリング� �を用いる場合には、いわゆるマスクデポを� �うことができるため、パターニング工程を� �う必要がなくなり、成膜が容易になる。ス� �ッタリング法及び化学的気相蒸着法により� �膜可能な水分遮断膜材料としては、SiO ₂ 、TiO ₂ 、SiN _x 、ダイヤモンドライクカーボン等が挙げられ る。透湿度及び/又は水分濃度の低い水分遮� �膜を形成するためには、水分遮断膜の形成� �法として化学的気相蒸着法を用いることが� �り好ましい。