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KR102432641B1 - 표시 장치 및 발광 장치, 및 전자 기기 - Google Patents

표시 장치 및 발광 장치, 및 전자 기기 Download PDF

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KR102432641B1
KR102432641B1 KR1020220038539A KR20220038539A KR102432641B1 KR 102432641 B1 KR102432641 B1 KR 102432641B1 KR 1020220038539 A KR1020220038539 A KR 1020220038539A KR 20220038539 A KR20220038539 A KR 20220038539A KR 102432641 B1 KR102432641 B1 KR 102432641B1
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KR
South Korea
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film
electrode
display device
insulating film
substrate
Prior art date
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KR1020220038539A
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English (en)
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Inventor
순페이 야마자키
신고 에구치
토시유키 이사
사야카 가가
Original Assignee
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 filed Critical 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Publication of KR20220044184A publication Critical patent/KR20220044184A/ko
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Abstract

[과제] 신뢰성이 높은 표시 장치 또는 전자 기기를 제공한다.
[해결수단] 기판과, 제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극을 갖는 발광 소자와, 발광 소자에 접하는 유기 수지막과, 발광 소자 및 유기 수지막에 접하는 산화물 반도체막을 갖는 표시 장치 또는 발광 장치이다. 산화물 반도체막은, 발광 소자에 포함되는 제 1 전극 또는 제 2 전극과 접한다. 또한, 산화물 반도체막은, 유기 수지막의 노출부, 대표적으로는 유기 수지막의 측면과 접한다. 발광 소자 및 유기 수지막은, 기판과 산화물 반도체막 사이에 위치한다.

Description

표시 장치 및 발광 장치, 및 전자 기기{DISPLAY DEVICE, LIGHT-EMITTING DEVICE, AND ELECTRONIC APPLIANCE}
본 발명의 일 형태는, 표시 장치에 관한 것이다. 또는, 본 발명의 일 형태는, 표시 장치의 제작 방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 일 형태는, 상기의 기술 분야로 한정되지 않는다. 예를 들면, 본 발명의 일 형태는, 물건, 방법, 또는 제조 방법에 관한 것이다. 또는, 본 발명의 일 형태는 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 또는, 본 발명의 일 형태는, 기억 장치, 프로세서 이들의 구동 방법 또는 이들의 제조 방법에 관한 것이다.
또한, 본 명세서 등에 있어서 반도체 장치란, 반도체 특성을 이용함으로써 기능할 수 있는 것 전반을 가리킨다. 따라서, 트랜지스터나 다이오드 등의 반도체 소자나 반도체 회로는 반도체 장치이다. 또한, 표시 장치, 발광 장치, 조명 장치, 전기 광학 장치, 및 전자 기기 등은, 반도체 소자나 반도체 회로를 포함하는 경우가 있다. 따라서, 표시 장치, 발광 장치, 조명 장치, 전기 광학 장치, 및 전자 기기 등도 반도체 장치를 갖는 경우가 있다.
최근, 표시 장치의 표시 영역에 사용하는 표시 소자로서, 액정 소자의 연구 개발이 왕성하게 행해지고 있다. 또한, 일렉트로루미네선스(Electroluminescence: EL)를 이용한 발광 소자의 연구 개발도 왕성하게 행해지고 있다. 발광 소자의 기본적인 구성은, 한 쌍의 전극간에 발광성의 물질을 함유하는 층을 사이에 개재한 것이다. 이 발광 소자에 전압을 인가함으로써, 발광성 물질로부터의 발광이 얻어진다.
특히, 상기의 발광 소자는 자발광형이기 때문에, 이것을 사용한 표시 장치는, 시인성이 우수하여 백 라이트가 불필요하여, 소비 전력이 적은 등의 이점을 가진다. 또한, 박형 경량으로 제작할 수 있고, 응답 속도가 높은 등의 이점도 가진다.
또한, 상기의 표시 소자를 갖는 표시 장치로서는, 가요성이 도모되기 때문에, 가요성을 갖는 기판의 채용이 검토되고 있다.
가요성을 갖는 기판을 사용한 표시 장치의 제작 방법으로, 유리 기판이나 석영 기판과 같은 기판 위에 박막 트랜지스터 등의 반도체 소자를 제작한 후, 예를 들면 상기 반도체 소자와 기판 사이에 유기 수지를 충전하고, 유리 기판이나 석영 기판으로부터 다른 기판(예를 들면 가요성을 갖는 기판)으로 반도체 소자를 전치하는 기술이 개발되어 있다(특허문헌 1).
가요성을 갖는 기판 위에 형성된 발광 소자는, 발광 소자 표면의 보호나 외부로부터의 수분이나 불순물의 침입을 방지하기 위해서, 발광 소자 위에 추가로 가요성을 갖는 기판을 설치하는 경우가 있다.
또한, 표시 장치는 다양한 용도로의 응용이 기대되고 있어, 다양화가 요구되고 있다. 예를 들면, 휴대 정보 단말로서, 터치 센서를 구비하는 스마트 폰이나 태블릿 단말의 개발이 진행되고 있다.
일본 공개특허공보 제2003-174153호
또한, 특히 유기 화합물을 주체로 하는 발광 소자는, 주로 물에 의해 열화되기 쉽다. 이 결과, 표시 장치에 있어서, 부분적인 휘도의 저하가 발생하는 경우가 있다. 또는, 표시 장치에 있어서, 비발광 영역이 발생하는 경우가 있다.
본 발명의 일 형태는, 신뢰성이 높은 표시 장치 또는 전자 기기를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는, 파손되기 어려운 표시 장치 또는 전자 기기를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는, 박형 또는 경량인 표시 장치 또는 전자 기기를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는, 소비 전력이 낮은 표시 장치 또는 전자 기기를 제공하는 것을 목적의 하나로 한다. 또는, 본 발명의 일 형태는, 신규 표시 장치 또는 전자 기기를 제공하는 것을 과제의 하나로 한다.
또한, 이들 과제의 기재는, 다른 과제의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한, 본 발명의 일 형태는, 이들 과제 모두를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 또한, 이들 이외의 과제는, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터, 저절로 명확해지는 것이며, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터, 이들 이외의 과제를 추출하는 것이 가능하다.
본 발명의 일 형태는, 기판과, 제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극을 갖는 발광 소자와, 발광 소자에 접하는 유기 수지막과, 발광 소자 및 유기 수지막에 접하는 산화물 반도체막을 갖는 표시 장치 또는 발광 장치이다. 산화물 반도체막은, 발광 소자에 포함되는 제 1 전극 또는 제 2 전극과 접한다. 또한, 산화물 반도체막은, 유기 수지막의 노출부, 대표적으로는 유기 수지막의 측면과 접한다. 발광 소자 및 유기 수지막은, 기판과 산화물 반도체막 사이에 위치한다.
산화물 반도체막은, 투습성이 낮은 막이다. 이로 인해, 표시 장치의 내부 및 외부에 존재하는 물이 발광 소자에 포함되는 EL층으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 물에 의한 발광 소자의 열화를 방지할 수 있다. 또한, 산화물 반도체막은, Ga 산화물, Zn 산화물, In-Ga 산화물, In-Zn 산화물, M-Zn 산화물(M은 Al, Ga, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Nd), In-M-Zn 산화물(M은 Al, Ga, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Nd) 등으로 형성된다.
또한, 본 발명의 일 형태는, 발광 소자와, 유기 수지막과, 제 1 막을 갖는 표시 장치 또는 발광 장치이다. 유기 수지막은, 발광 소자에 접하는 영역을 가진다. 발광 소자는, 제 1 전극과, EL층과, 제 2 전극을 가진다. 제 1 막은, 제 2 전극과 접하는 영역을 가진다. 제 1 막은, 유기 수지막의 적어도 측면과 접하는 영역을 가진다. 제 1 막은, 아연 또는 갈륨 중 적어도 하나와, 산소를 함유한다. 또한, 제 1 막과 접하는 절연막을 가져도 좋다.
또한, 본 발명의 일 형태는, 발광 소자와, 발광 소자에 접하는 유기 수지막과, 제 1 막과, 제 2 막을 갖는 표시 장치 또는 발광 장치이다. 유기 수지막은, 발광 소자에 접하는 영역을 가진다. 발광 소자는, 제 1 전극과, EL층과, 제 2 전극을 가진다. 제 2 막은, 제 1 막 위에 있고, 제 1 막과 접하는 영역을 가진다. 또한, 제 1 막은, 제 2 전극과 접하는 영역을 가진다. 제 1 막은, 유기 수지막의 적어도 측면과 접하는 영역을 가진다. 제 1 막은, 아연 또는 갈륨 중 적어도 하나와, 산소를 함유한다. 제 2 막은, 인듐 및 산소를 함유한다.
또한, 본 발명의 일 형태는, 발광 소자와, 발광 소자에 접하는 유기 수지막과, 제 1 막과, 제 2 막을 갖는 표시 장치 또는 발광 장치이다. 유기 수지막은, 발광 소자에 접하는 영역을 가진다. 발광 소자는, 제 1 전극과, EL층과, 제 2 전극을 가진다. 제 1 막은, 제 2 막 위에 있고, 제 2 막과 접하는 영역을 가진다. 제 2 막은, 제 2 전극과 접하는 영역을 가진다. 제 2 막은, 유기 수지막의 적어도 측면과 접하는 영역을 가진다. 제 1 막은, 아연 또는 갈륨 중 적어도 하나와, 산소를 함유한다. 제 2 막은, 인듐 및 산소를 함유한다.
또한, 제 1 막은, 인듐과, M(M은 Al, Ga, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Nd)과, 아연과, 산소를 함유하고, M의 원자수비는, 인듐의 원자수비보다 큰 값을 가지며, 아연의 원자수비는, 인듐의 원자수비보다 큰 값을 가져도 좋다.
또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치 또는 발광 장치는, 발광 소자에 접속되는 트랜지스터를 가져도 좋다.
본 발명의 일 형태에 의해, 신뢰성이 높은 표시 장치 또는 전자 기기를 제공할 수 있다. 또는, 본 발명의 일 형태에 의해, 파손되기 어려운 표시 장치 또는 전자 기기 등을 제공할 수 있다. 또는, 본 발명의 일 형태에 의해, 박형 또는 경량인 표시 장치 또는 전자 기기 등을 제공할 수 있다. 또는, 발명의 일 형태에 의해, 소비 전력이 낮은 표시 장치 또는 전자 기기 등을 제공할 수 있다. 또는, 본 발명의 일 형태에 의해, 신규 표시 장치 또는 전자 기기 등을 제공할 수 있다.
또한, 이들 효과의 기재는, 다른 효과의 존재를 방해하는 것이 아니다. 또한, 본 발명의 일 형태는, 이들 효과 모두를 가질 필요는 없다. 또한, 이들 이외의 효과는, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터, 저절로 명확해지는 것이며, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터, 이들 이외의 효과를 추출하는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 형태를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 2는 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 3은 본 발명의 일 형태를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 4는 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 5는 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 6은 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 7은 화소 구성의 일례를 설명하는 도면.
도 8은 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 9는 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 10은 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 11은 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 12는 본 발명의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 13은 본 발명의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 14는 본 발명의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 15는 본 발명의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 16은 본 발명의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 17은 본 발명의 일 형태의 제작 공정을 설명하는 도면.
도 18은 본 발명의 일 형태를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 19는 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 20은 본 발명의 일 형태를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 21은 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 22는 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 23은 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 24는 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 25는 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 26은 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 27은 본 발명의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 28은 표시 장치의 일 형태를 설명하는 블록도 및 회로도.
도 29는 트랜지스터의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 30은 트랜지스터의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 31은 트랜지스터의 일 형태를 설명하는 단면도.
도 32는 터치 센서의 구성예 및 구동 방법의 일례를 설명하는 도면.
도 33은 터치 센서의 구성예 및 구동 방법의 일례를 설명하는 도면.
도 34는 발광 소자의 구성예를 설명하는 도면.
도 35는 전자 기기 및 조명 장치의 일례를 설명하는 도면.
도 36은 전자 기기의 일례를 설명하는 도면.
실시형태에 관해서, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명으로 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위에서 일탈하지 않고 그 형태 및 상세사항을 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용으로 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 이하에 설명하는 발명의 구성에 있어서, 동일 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 상이한 도면간에 공통적으로 사용하고, 그 반복 설명은 생략한다.
또한, 도면 등에 있어서 나타내는 각 구성의, 위치, 크기, 범위 등은, 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서, 실제의 위치, 크기, 범위 등을 나타내고 있지 않은 경우가 있다. 이로 인해, 개시하는 발명은, 반드시, 도면 등에 개시된 위치, 크기, 범위 등으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 실제의 제조 공정에 있어서, 에칭 등의 처리에 의해 레지스트 마스크 등이 의도하지 않게 줄어드는 경우가 있지만, 이해를 용이하게 하기 위해서 생략하여 나타내는 경우가 있다.
또한, 특히 상면도(「평면도」라고도 한다)에 있어서, 도면을 알기 쉽게 하기 위해서, 일부의 구성 요소의 기재를 생략하는 경우가 있다.
또한, 본 명세서 등에 있어서 「전극」이나 「배선」이라는 용어는, 이들 구성 요소를 기능적으로 한정하는 것이 아니다. 예를 들면, 「전극」은 「배선」의 일부로서 사용되는 경우가 있으며, 그 반대도 또한 마찬가지이다. 또한, 「전극」이나 「배선」이라는 용어는, 복수의 「전극」이나 「배선」이 일체가 되어 형성되어 있는 경우 등도 포함한다.
또한, 본 명세서 등에 있어서 「위」나 「아래」라는 용어는, 구성 요소의 위치 관계가 바로 위 또는 바로 아래이고, 또한, 직접 접하고 있는 것을 한정하는 것이 아니다. 예를 들면, 「절연막 A 위의 전극 B」라는 표현이면, 절연막 A 위에 전극 B가 직접 접하여 형성되어 있을 필요는 없으며, 절연막 A와 전극 B 사이에 다른 구성 요소를 포함하는 것을 제외하지 않는다.
또한, 소스 및 드레인의 기능은, 상이한 극성의 트랜지스터를 채용하는 경우나, 회로 동작에 있어서 전류의 방향이 변화되는 경우 등, 동작 조건 등에 따라 서로 교체되기 때문에, 어느 것이 소스 또는 드레인인지를 한정하는 것이 곤란하다. 이로 인해, 본 명세서에 있어서는, 소스 및 드레인이라는 용어는, 교체하여 사용할 수 있는 것으로 한다.
또한, 본 명세서 등에 있어서, 「전기적으로 접속」에는, 「어떠한 전기적 작용을 갖는 것」을 개재하여 접속되어 있는 경우가 포함된다. 여기에서, 「어떠한 전기적 작용을 갖는 것」은, 접속 대상간의 전기 신호의 수수를 가능하게 하는 것이면, 특별히 제한을 받지 않는다. 따라서, 「전기적으로 접속한다」라고 표현되는 경우라도, 현실의 회로에 있어서는, 물리적인 접속 부분이 없고, 배선이 연장되어 있을 뿐인 경우도 있다.
본 명세서에 있어서, 「평행」이란, 두개의 직선이 -10°이상 10°이하의 각도로 배치되어 있는 상태를 말한다. 따라서, -5°이상 5°이하의 경우도 포함된다. 또한, 「대략 평행」이란, 두개의 직선이 -30°이상 30°이하의 각도로 배치되어 있는 상태를 말한다. 또한, 「수직」이란, 두개의 직선이 80°이상 100°이하의 각도로 배치되어 있는 상태를 말한다. 따라서, 85°이상 95°이하의 경우도 포함된다. 또한, 「대략 수직」이란, 두개의 직선이 60°이상 120°이하의 각도로 배치되어 있는 상태를 말한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 리소그래피 공정을 행한 후에 에칭 공정을 행하는 경우에는, 특별한 설명이 없는 한, 리소그래피 공정에서 형성한 레지스트 마스크는, 에칭 공정 종료후에 제거하는 것으로 한다.
또한, 전압은, 어떤 전위와, 기준 전위(예를 들면 접지 전위(GND 전위) 또는 소스 전위)의 전위차를 나타내는 경우가 많다. 따라서, 전압을 전위라고 바꿔 말하는 것이 가능하다.
또한, 본 명세서 등에 있어서의 「제 1」, 「제 2」등의 서수사는, 구성 요소의 혼동을 피하기 위해 붙이는 것이며, 공정순 또는 적층순 등, 어떤 순서나 순위를 나타내는 것은 아니다. 또한, 본 명세서 등에 있어서 서수사가 붙여져 있지 않은 용어라도, 구성 요소의 혼동을 피하기 위해서, 특허청구의 범위에 있어서 서수사가 붙여지는 경우가 있다. 또한, 본 명세서 등에 있어서 서수사가 붙여져 있는 용어라도, 특허청구의 범위에 있어서 상이한 서수사가 붙여지는 경우가 있다. 또한, 본 명세서 등에 있어서 서수사가 붙여져 있는 용어라도, 특허청구의 범위 등에 있어서 서수사를 생략하는 경우가 있다.
또한, 「채널 길이」란, 예를 들면, 트랜지스터의 상면도에 있어서, 반도체(또는 트랜지스터가 온 상태일 때에 반도체 중에서 전류가 흐르는 부분)와 게이트 전극이 중첩되는 영역, 또는 채널이 형성되는 영역에 있어서의, 소스(소스 영역 또는 소스 전극)와 드레인(드레인 영역 또는 드레인 전극) 사이의 거리를 말한다. 또한, 하나의 트랜지스터에 있어서, 채널 길이가 모든 영역에서 동일한 값을 취한다고는 한정되지 않는다. 즉, 하나의 트랜지스터의 채널 길이는, 하나의 값으로 정해지지 않는 경우가 있다. 이로 인해, 본 명세서에서는, 채널 길이는, 채널이 형성되는 영역에 있어서의, 어느 하나의 값, 최대값, 최소값 또는 평균값으로 한다.
또한, 「채널 폭」이란, 예를 들면, 반도체(또는 트랜지스터가 온 상태일 때에 반도체 중에서 전류가 흐르는 부분)와 게이트 전극이 중첩되는 영역, 또는 채널이 형성되는 영역에 있어서의, 소스와 드레인이 마주 보고 있는 부분의 길이를 말한다. 또한, 1개의 트랜지스터에 있어서, 채널 폭이 모든 영역에서 동일한 값을 취한다고는 한정되지 않는다. 즉, 1개의 트랜지스터의 채널 폭은, 하나의 값으로 정해지지 않는 경우가 있다. 이로 인해, 본 명세서에서는, 채널 폭은, 채널이 형성되는 영역에 있어서의, 어느 하나의 값, 최대값, 최소값 또는 평균값으로 한다.
(실시형태 1)
본 발명의 일 형태의 표시 장치(100)의 구성예 및 제작 방법예에 관해서, 도 1 내지 도 24를 사용하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 패시브 매트릭스형의 표시 장치(100)에 관해서 설명한다. 도 1의 (A)는 외부 전극(124a)이 접속된 표시 장치(100)의 사시도이다. 또한, 도 1의 (B)는, 도 1의 (A)에 A1-A2의 일점쇄선으로 나타내는 부위의 단면도이다. 또한, 본 명세서에 개시하는 표시 장치(100)는, 표시 소자로서 발광 소자를 사용한 표시 장치를 예시하고 있다. 또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치(100)로서, 톱 에미션 구조(상면 사출 구조)의 표시 장치를 예시한다. 또한, 표시 장치(100)를 보텀 에미션 구조(하면 사출 구조), 또는 듀얼 에미션 구조(양면 사출 구조)의 표시 장치로 하는 것도 가능하다.
<표시 장치의 구성 1>
본 발명의 일 형태의 표시 장치(100)의 구성예에 관해서, 도 1 및 도 2를 사용하여 설명한다. 본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 표시 영역(131)을 가진다. 또한, 표시 영역(131)은, 복수의 화소(130)를 가진다. 하나의 화소(130)는, 적어도 하나의 발광 소자(125)를 가진다.
본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 기판(111), 발광 소자(125), 격벽으로서의 기능을 갖는 절연막(114), 전극(116), 보호막(103), 접착부(120), 및 기판(121)을 적어도 가진다. 발광 소자(125)는, 기판(111) 및 보호막(103) 사이에 설치된다.
표시 장치(100)에 있어서, 기판(111) 위에 절연막(119)이 형성된다. 또한, 절연막(119) 위에 전극(116)이 형성된다. 절연막(119) 및 전극(116) 위에 절연막(141)이 형성되고, 절연막(141) 위에 전극(115)이 형성된다. 전극(115) 위에 격벽으로서의 기능을 갖는 절연막(114)이 형성된다. 전극(115) 및 절연막(114) 위에 EL층(117)이 형성되고, EL층(117) 위에 전극(118)이 형성된다. 또한, EL층(117), 전극(118), 및 절연막(114) 위에, 보호막(103)이 형성된다. 또한, 발광 소자(125) 위에 접착부(120)를 개재하여, 기판(121)이 설치되어 있다. 보호막(103)은 투습성이 낮은 막으로 형성된다. 보호막(103)은, 표시 장치(100)의 외부로부터 EL층(117)으로의 물의 확산을 방지하는 배리어막으로서의 기능을 가진다. 또한, 보호막(103)은, 표시 장치(100) 내의 구성 부재로부터 EL층(117)으로의 물의 확산을 방지하는 배리어막으로서의 기능을 가진다.
본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 톱 에미션 구조(상면 사출 구조)의 표시 장치이기 때문에, 발광 소자(125)로부터 사출된 광(151)은, 기판(121)측으로부터 사출된다.
또한, 본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 절연막(141)에 있어서, 전극(116)과 중첩되는 개구(128, 132a)를 가진다.
개구(128)에 있어서, 전극(115)과 전극(116)이, 전기적으로 접속되어 있다. 개구(132a)에 있어서, 외부 전극(124a)과 전극(116)이, 이방성 도전 접속부(138a)를 개재하여 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 발광 소자(125)와 전극(116) 사이에, 발광 소자(125)에 신호를 공급하는 기능을 갖는 스위칭 소자를 설치해도 좋다. 예를 들면, 발광 소자(125)와 전극(116) 사이에, 트랜지스터를 설치해도 좋다.
트랜지스터는 반도체 소자의 1종이며, 전류 및/또는 전압의 증폭이나, 도통 또는 비도통을 제어하는 스위칭 동작 등을 실현할 수 있다. 발광 소자(125)와 전극(116) 사이에 트랜지스터를 설치함으로써, 표시 영역(131)의 대면적화나, 고정세화 등의 실현을 용이하게 할 수 있다. 또한, 트랜지스터 등의 스위칭 소자로 한정하지 않고, 저항 소자, 인덕터, 커패시터, 정류 소자 등을 표시 영역(131) 내에 설치할 수도 있다.
〔기판(111, 121)〕
기판(111) 및 기판(121)으로서는, 특정한 것으로 한정되지는 않는다. 그 기판의 일례로서는, 반도체 기판(예를 들면 단결정 기판 또는 실리콘 기판), SOI 기판, 유리 기판, 석영 기판, 유기 수지 기판, 금속 기판, 가요성을 갖는 기판, 부착 필름, 섬유상의 재료를 함유하는 종이, 또는 기재 필름 등이 있다. 또는, 유기 수지 재료나, 가요성을 가질 정도의 두께의 유리 재료, 또는 가요성을 가질 정도의 두께의 금속 재료(합금 재료를 함유한다) 등을 사용할 수 있다.
또한, 표시 장치(100)가 하면 사출형의 표시 장치, 또는 양면 사출형의 표시 장치인 경우에는, 기판(111)에 EL층(117)으로부터의 발광에 대해 투광성을 갖는 재료를 사용한다. 또한, 표시 장치(100)를 상면 사출형의 표시 장치, 또는 양면 사출형의 표시 장치로 하는 경우에는, 기판(121)에 EL층(117)으로부터의 발광에 대해 투광성을 갖는 재료를 사용한다.
또한, 유기 수지 재료는, 유리 재료나 금속 재료에 비해 비중이 작다. 이로 인해, 기판(111, 121)으로서 유기 수지 재료를 사용함으로써, 표시 장치의 경량화가 가능하다.
또한, 기판(111) 및/또는 기판(121)에는, 인성이 높은 재료를 사용할 수 있다. 이것에 의해, 내충격성이 우수하여, 파손되기 어려운 표시 장치를 실현할 수 있다. 유기 수지 재료 및 금속 재료는, 유리 재료에 비해 인성이 높은 경우가 많다. 기판(111) 및/또는 기판(121)으로서 유기 수지 재료 또는 금속 재료를 사용하면, 유리 재료를 사용한 경우와 비교하여, 파손되기 어려운 표시 장치를 실현할 수 있다.
금속 재료는, 유기 수지 재료나 유리 재료보다도 열전도성이 높아, 기판 전체에 열을 용이하게 전도할 수 있다. 따라서, 표시 장치의 국소적인 온도 상승을 억제할 수 있다.
기판(111) 및/또는 기판(121)에 사용하는 금속 재료로서는, 특별히 한정은 없지만, 예를 들면, 알루미늄, 구리, 니켈, 또는, 알루미늄 합금 또는 스테인리스 등의 합금 등을 사용할 수 있다.
또한, 기판(111) 및/또는 기판(121)에, 열방사율이 높은 재료를 사용하면 표시 장치의 표면 온도가 높아지는 것을 억제할 수 있어, 표시 장치의 파괴나 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다. 예를 들면, 기판을, 금속 재료를 사용하여 형성한 막(이하, 「금속막」이라고도 한다)과 열방사율이 높은 재료를 사용하여 형성한 막(예를 들면, 금속 산화물이나 세라믹 재료 등)의 적층 구조로 해도 좋다.
또한, 기판(111) 및/또는 기판(121)에, 표시 장치의 표면을 흠집 등으로부터 보호하는 하드 코트막(예를 들면, 질화 실리콘막 등)이나, 가압을 분산 가능한 재질의 막(예를 들면, 아라미드 수지막 등) 등을 적층해도 좋다.
기판(111) 및/또는 기판(121)은, 상기 재료를 사용한 복수층의 적층으로 해도 좋다. 특히, 유리 재료를 사용하여 형성한 막(이하, 「유리막」이라고도 한다)을 갖는 구성으로 하면, 물이나 산소에 대한 표시 장치의 배리어성을 향상시켜, 신뢰성이 높은 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 기판(121) 및 기판(111)의 열팽창 계수는, 바람직하게는 30ppm/K 이하, 바람직하게는 10ppm/K 이하로 한다. 또한, 기판(121) 및 기판(111)의 표면에, 미리 질화 실리콘이나 산화 질화 실리콘 등의 질소와 규소를 함유하는 막이나 질화 알루미늄 등의 질소와 알루미늄을 함유하는 막과 같은 투습성이 낮은 보호막을 성막해 두어도 좋다.
〔절연막(119, 141)〕
절연막(119), 절연막(141)은, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 산화 갈륨, 산화 게르마늄, 산화 이트륨, 산화 지르코늄, 산화 란탄, 산화 네오디뮴, 산화 하프늄 및 산화 탄탈럼 등의 산화물 재료나, 질화 실리콘, 질화 산화 실리콘, 질화 알루미늄, 질화 산화 알루미늄 등의 질화물 재료 등을, 단층 또는 다층으로 형성할 수 있다. 예를 들면, 절연막(119)을, 산화 실리콘과 질화 실리콘을 적층한 2층 구조로 해도 좋고, 상기 재료를 조합한 5층 구조로 해도 좋다. 절연막(119)은, 스퍼터링법이나 CVD법, 열산화법, 도포법, 인쇄법 등을 사용하여 형성하는 것이 가능하다.
절연막(119)에 의해, 기판(111) 등으로부터 발광 소자(125)로의 불순물 원소의 확산을 방지, 또는 저감시킬 수 있다. 또한, 절연막(119)은, 투습성이 낮은 절연막을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 투습성이 낮은 절연막의 수증기 투과량은, 1×10-5g/(㎡·day) 이하, 바람직하게는 1×10-6g/(㎡·day) 이하, 바람직하게는 1×10-7g/(㎡·day) 이하, 바람직하게는 1×10-8g/(㎡·day) 이하이다.
또한, 본 명세서 중에 있어서, 질화 산화물이란, 산소보다도 질소의 함유량이 많은 화합물을 말한다. 또한, 산화 질화물이란, 질소보다도 산소의 함유량이 많은 화합물을 말한다. 또한, 각 원소의 함유량은, 예를 들면, 러더포드 후방 산란법(RBS: Rutherford Backscattering Spectrometry) 등을 사용하여 측정할 수 있다.
〔전극(116)〕
전극(116)은, 도전성을 갖는 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 알루미늄, 크롬, 구리, 은, 금, 백금, 탄탈럼, 니켈, 티타늄, 몰리브덴, 텅스텐, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 망간, 마그네슘, 지르코늄, 베릴륨 등으로부터 선택된 금속 원소, 상기한 금속 원소를 성분으로 하는 합금, 또는 상기한 금속 원소를 조합한 합금 등을 사용할 수 있다. 또한, 인 등의 불순물 원소를 함유시킨 다결정 실리콘으로 대표되는 반도체, 니켈실리사이드 등의 실리사이드를 사용해도 좋다. 도전막의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으며, 증착법, CVD법, 스퍼터링법, 스핀코트법 등의 각종 형성 방법을 사용할 수 있다.
또한, 전극(116)은, 인듐주석 산화물, 산화 텅스텐을 함유하는 인듐 산화물, 산화 텅스텐을 함유하는 인듐아연 산화물, 산화 티타늄을 함유하는 인듐 산화물, 산화 티타늄을 함유하는 인듐주석 산화물, 인듐아연 산화물, 산화 규소를 첨가한 인듐주석 산화물 등의 산소를 갖는 도전성 재료를 적용할 수도 있다. 또한, 질화 티타늄, 질화 탄탈럼, 질화 텅스텐 등의 질소를 함유하는 도전성 재료를 적용할 수도 있다. 또한, 상기 산소를 갖는 도전성 재료와, 상기 금속 원소를 함유하는 재료의 적층 구조로 할 수도 있다.
전극(116)은, 단층 구조라도, 2층 이상의 적층 구조로 해도 좋다. 예를 들면, 실리콘을 함유하는 알루미늄막의 단층 구조, 알루미늄막 위에 티타늄막을 적층하는 2층 구조, 질화 티타늄막 위에 티타늄막을 적층하는 2층 구조, 질화 티타늄막 위에 텅스텐막을 적층하는 2층 구조, 질화 탄탈럼막 위에 텅스텐막을 적층하는 2층 구조, 티타늄막과, 그 티타늄막 위에 알루미늄막을 적층하고, 또한 그 위에 티타늄막을 형성하는 3층 구조 등이 있다. 또한, 알루미늄에, 티타늄, 탄탈럼, 텅스텐, 몰리브덴, 크롬, 네오디뮴, 스칸듐으로부터 선택된 하나 또는 복수 조합한 합금막, 또는 질화물막을 사용해도 좋다.
전극(116)은, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 탄탈럼, 니오븀, 니켈, 코발트, 지르코늄, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 실리콘으로부터 선택된 원소, 또는 상기 원소를 함유하는 합금 재료, 또는 상기 원소를 함유하는 화합물 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 이러한 재료를 단층 또는 적층하여 형성할 수 있다.
〔전극(115)〕
전극(115)은, 나중에 형성되는 EL층(117)이 발하는 광을 효율적으로 반사하는 도전성 재료를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 전극(115)은 단층으로 한정되지 않고, 복수층의 적층 구조로 해도 좋다. 예를 들면, 전극(115)을 양극으로서 사용하는 경우, EL층(117)과 접하는 막을, 인듐주석 산화물 등의 EL층(117)보다도 일함수가 크고 투광성을 갖는 막으로 하고, 그 막에 접하여 반사율이 높은 막(알루미늄, 알루미늄을 함유하는 합금, 또는 은 등)을 설치해도 좋다.
가시광을 반사하는 도전성 재료로서는, 예를 들면, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료, 또는 이들 금속 재료를 함유하는 합금을 사용할 수 있다. 또한, 상기 금속 재료나 합금에, 란탄, 네오디뮴, 또는 게르마늄 등이 첨가되어 있어도 좋다. 또한, 알루미늄과 티타늄의 합금, 알루미늄과 니켈의 합금, 알루미늄과 네오디뮴의 합금 등의 알루미늄을 함유하는 합금(알루미늄 합금)이나, 은과 구리의 합금, 은과 팔라듐과 구리의 합금, 은과 마그네슘의 합금 등의 은을 함유하는 합금을 사용하여 형성할 수 있다. 은과 구리를 함유하는 합금은, 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또한, 알루미늄 합금막에 접하는 금속막 또는 금속 산화물막을 적층함으로써, 알루미늄 합금막의 산화를 억제할 수 있다. 상기 금속막, 금속 산화물막의 재료로서는, 티타늄, 산화 티타늄 등을 들 수 있다. 또한, 상기 가시광을 투과하는 도전막과 금속 재료로 이루어지는 막을 적층해도 좋다. 예를 들면, 은과 인듐주석 산화물의 적층막, 은과 마그네슘의 합금과 인듐주석 산화물(ITO: Indium Tin Oxide)의 적층막 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 톱 에미션 구조의 표시 장치에 관해서 예시하고 있지만, 표시 장치를 보텀 에미션 구조(하면 사출 구조), 또는 듀얼 에미션 구조(양면 사출 구조)의 표시 장치로 하는 경우에 있어서는, 전극(115)에 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용하면 좋다.
투광성을 갖는 도전성 재료로서는, 예를 들면, 산화 인듐, 인듐주석 산화물, 인듐아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 첨가한 산화 아연 등을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 티타늄 등의 금속 재료, 이들 금속 재료를 함유하는 합금, 또는 이들 금속 재료의 질화물(예를 들면, 질화 티타늄) 등도, 투광성을 가질 정도로 얇게 형성함으로써 사용할 수 있다. 또한, 상기 재료의 적층막을 전극(115)으로서 사용할 수 있다. 예를 들면, 은과 마그네슘의 합금과 ITO의 적층막 등을 사용하면, 도전성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 그래핀 등을 사용해도 좋다.
〔격벽으로서의 기능을 갖는 절연막(114)〕
절연막(114)은, 인접하는 전극(118) 간의 전기적 쇼트를 방지하기 위해서 설치한다. 또한, 후술하는 EL층(117)의 형성에 메탈 마스크를 사용하는 경우, 메탈 마스크가 발광 소자(125)를 형성하는 영역에 접촉하지 않도록 하는 기능도 가진다. 절연막(114)은, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 이미드 수지 등의 유기 수지 재료나, 산화 실리콘 등의 무기 재료로 형성할 수 있다. 절연막(114)은, 그 측벽이 테이퍼 또는 연속한 곡률을 가지고 형성되는 경사면이 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 절연막(114)의 측벽을 이러한 형상으로 함으로써, 나중에 형성되는 EL층(117)이나 전극(118)의 피복성을 양호한 것으로 할 수 있다. 또한, 본 명세서에 있어서, 절연막(114)의 표면 중, 기판(111)의 표면과 평행하지 않은 면을 모두 절연막(114)의 측면이라고 한다.
〔EL층(117)〕
EL층(117)의 구성에 관해서는, 실시형태 7에서 설명한다.
〔전극(118)〕
본 실시형태에서는 전극(118)을 음극으로서 사용한다. 전극(118)은, 후술하는 EL층(117)으로 전자를 주입할 수 있는 일함수가 작은 재료를 사용하여 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 일함수가 작은 금속 단체가 아니라, 일함수가 작은 알칼리 금속, 또는 알칼리 토류금속을 수nm 형성한 막을 완충막으로서 형성하고, 그 위에 알루미늄 등의 금속 재료를 사용하여 형성해도 좋다. 또한, 완충막으로서, 알칼리 토류금속의 산화물, 헤일로겐화물, 또는, 마그네슘-은 등의 합금을 사용할 수도 있다. 또한, 보텀 에미션 구조의 표시 장치인 경우, 전극(118)은 반사성을 가짐으로써, 광 추출 효율을 높일 수 있다.
또한, 톱 에미션 구조 또는 듀얼 에미션 구조의 표시 장치의 경우, 전극(118)을 개재하여, EL층(117)이 발하는 광을 추출하는 경우에는, 전극(118)은, 가시광에 대해 투광성을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 보텀 에미션 구조의 표시 장치의 경우로서, 전극(118)으로서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 사용하는 경우, 알루미늄 또는 알루미늄 합금 위에, 티타늄막, 은막, 마그네슘-은으로 형성되는 합금막 등을 설치하는 것이 바람직하다. 이 결과, 알루미늄 또는 알루미늄 합금과, 보호막(103)인 산화물 반도체막이 접함으로써 발생하는 전기 부식을 방지하는 것이 가능하여, 표시 장치의 제조 수율을 높이는 것이 가능하다.
〔보호막(103)〕
보호막(103)은 투습성이 낮은 막으로 형성된다. 보호막(103)은, 표시 장치(100)의 외부로부터 EL층(117)으로의 물의 확산을 방지하는 배리어막으로서의 기능을 가진다. 또한, 보호막(103)은, 표시 장치(100) 내의 구성 부재로부터 EL층(117)으로의 물의 확산을 방지하는 배리어막으로서의 기능을 가진다. 이로 인해, 물에 의한 발광 소자(125)의 열화를 방지할 수 있다.
본 실시형태에서는, 보호막(103)으로서, Ga 산화물, Zn 산화물, In-Ga 산화물, In-Zn 산화물, M-Zn 산화물(M은 Al, Ga, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Nd), In-M-Zn 산화물(M은 Al, Ga, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Nd) 등으로 형성되는 산화물 반도체막을 사용한다.
보호막(103)은, 에너지 갭이 2eV 이상, 바람직하게는 2.5eV 이상, 바람직하게는 3eV 이상이다. 보호막(103)은, 에너지 갭이 크기 때문에, 가시광에 대해 투광성을 가진다.
보호막(103)의 두께는, 3nm 이상 200nm 이하, 바람직하게는 3nm 이상 100nm 이하, 보다 바람직하게는 3nm 이상 50nm 이하로 한다. 보호막(103)의 두께를 100nm 이하, 바람직하게는 50nm 이하로 함으로써, 보호막(103)은, 물의 배리어막으로서 기능하면서, 막의 응력을 저감시키는 것이 가능하다. 이로 인해, 막 응력의 상승에 의한 보호막(103)의 박리를 방지하는 것이 가능하여, 표시 장치의 제조 수율을 높이는 것이 가능하다.
보호막(103)이 In-M-Zn 산화물(M은 Al, Ga, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Nd)인 경우, In-M-Zn 산화물을 성막하기 위해서 사용하는 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비는, In≥M, Zn≥M을 충족시키는 것이 바람직하다. 이러한 스퍼터링 타깃의 금속 원소의 원자수비로서, In:M:Zn=1:1:1, In:M:Zn=1:1:1.2, In:M:Zn=2:1:1.5, In:M:Zn=2:1:2.3, In:M:Zn=2:1:3, In:M:Zn=3:1:2, In:M:Zn=4:2:4.1 등이 바람직하다. 또한, 성막되는 보호막(103)의 원자수비는 각각, 오차로서 상기의 스퍼터링 타깃에 포함되는 금속 원소의 원자수비의 ±40%의 변동을 포함한다.
또는, 보호막(103)을 성막하기 위해서 사용하는 타깃에 있어서, 금속 원소의 원자수비를 In:M:Zn=x2:y2:z2로 하면, x2<y2, x2<z2이며, z2/y2는, 1/3 이상 6 이하, 1 이상 6 이하인 것이 더욱 바람직하다. 또한, z2/y2를 1 이상 6 이하로 함으로써, 보호막(103)으로서, 후술하는 CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor)막이 형성되기 쉬워진다. 타깃의 금속 원소의 원자수비의 대표예로서는, In:M:Zn=1:3:2, In:M:Zn=1:3:4, In:M:Zn=1:3:6, In:M:Zn=1:3:8, In:M:Zn=1:4:3, In:M:Zn=1:4:4, In:M:Zn=1:4:5, In:M:Zn=1:4:6, In:M:Zn=1:6:3, In:M:Zn=1:6:4, In:M:Zn=1:6:5, In:M:Zn=1:6:6, In:M:Zn=1:6:7, In:M:Zn=1:6:8, In:M:Zn=1:6:9 등이 있다.
또한, 보호막(103)의 원자수비는 각각, 오차로서 상기 타깃의 원자수비의 ±40%의 변동을 포함한다.
또한, 원자수비는 이들로 한정되지 않으며, 필요로 하는 투습성에 따라 적절한 원자수비의 것을 사용하면 좋다.
또한, 보호막(103)은, 예를 들면 비단결정 구조라도 좋다. 비단결정 구조는, 예를 들면, 후술하는 CAAC-OS, 다결정 구조, 후술하는 미결정 구조, 또는 비정질 구조를 포함한다. 물은, 결정립계를 이동하기 쉽다. 이로 인해, 보호막(103)이 비정질 구조인 경우, 결정립계를 함유하지 않기 때문에, 보호막(103)의 투습성을 더욱 저하시키는 것이 가능하여, 바람직하다. 또한, CAAC-OS는 c축 배향한 복수의 결정부를 가지며, 상기 결정부에 있어서, 금속 원자가 층상으로 배열되어 있다. 또한, 복수의 결정부의 경계, 즉 결정립계가 확인되기 어렵다. 이로 인해, 보호막(103)으로서 CAAC-OS막을 형성함으로써, 보호막(103)의 투습성을 더욱 저하시키는 것이 가능하여, 바람직하다.
또한, 보호막(103)이, 비정질 구조의 영역, 미결정 구조의 영역, 다결정 구조의 영역, CAAC-OS의 영역, 단결정 구조의 영역 중 2종 이상을 갖는 혼합막이라도 좋다. 혼합막은, 예를 들면, 비정질 구조의 영역, 미결정 구조의 영역, 다결정 구조의 영역, CAAC-OS의 영역, 단결정 구조의 영역 중 어느 2종 이상의 영역을 갖는 단층 구조가 있다. 또한, 혼합막은, 예를 들면, 비정질 구조의 영역, 미결정 구조의 영역, 다결정 구조의 영역, CAAC-OS의 영역, 단결정 구조의 영역 중 어느 2종 이상의 영역의 적층 구조를 갖는 경우가 있다.
절연막(114)이, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 이미드 수지 등의 유기 수지 재료로 형성되는 경우, 표시 장치(100)의 내부 및 외부에 존재하는 물(예를 들면, 접착부(120)에 함유되는 물, 외기에 함유되는 물 등)이, 절연막(114)에 있어서 확산되어 버린다. 발광 소자(125)에 포함되는 EL층(117)은, 절연막(114)에 접하고 있기 때문에, 절연막(114)을 개재하여 발광 소자(125)의 EL층(117)으로 물이 확산되어 버려, 발광 소자(125)의 휘도가 저하되어 버린다. 그래서, EL층(117)의 노출부, 절연막(114)의 노출부, 및 전극(118)의 노출부를 피복하도록 보호막(103)을 설치함으로써, 표시 장치(100)의 내부 및 외부에 존재하는 물이, EL층(117)으로 확산되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 이 결과, 표시 장치(100)의 부분적인 휘도의 저하를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 표시 장치(100)에 있어서, 비발광 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
〔접착부(120)〕
접착부(120)로서는, 광 경화형 접착제, 반응 경화형 접착제, 열경화형 접착제, 또는 혐기형 접착제를 사용할 수 있다. 예를 들면, 에폭시 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 이미드 수지, PVC(폴리비닐클라이드) 수지, PVB(폴리비닐부티랄) 수지, EVA(에틸렌비닐아세테이트) 수지 등을 사용할 수 있다. 특히, 에폭시 수지 등의 투습성이 낮은 재료가 바람직하다. 또한, 2액 혼합형의 수지를 사용해도 좋다. 또한, 접착 시트 등을 사용해도 좋다.
또한, 접착부(120)에 건조제를 함유시켜도 좋다. 특히, 표시 장치(100)가, 톱 에미션 구조 또는 듀얼 에미션 구조인 경우에는, 접착부(120)에 광의 파장 이하 크기의 건조제(화학 흡착에 의해 수분을 흡착하는 물질(예를 들면, 산화 칼슘이나 산화 바륨 등의 알칼리 토류금속의 산화물 등), 또는, 제올라이트나 실리카겔 등의 물리 흡착에 의해 수분을 흡착하는 물질 등)나, 굴절율이 큰 필러(산화 티타늄이나, 지르코늄 등)를 혼합하면, EL층(117)이 발하는 광의 추출 효율이 저하되기 어려우며, 수분 등의 불순물이 표시 소자로 침입하는 것을 억제할 수 있어, 표시 장치(100)의 신뢰성이 향상되기 때문에 적합하다.
〔이방성 도전 접속부(138a)〕
이방성 도전 접속부(138a)는, 다양한 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)이나, 이방성 도전 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등을 사용하여 형성할 수 있다.
이방성 도전 접속부(138a)는, 열경화성, 또는 열경화성 및 광경화성의 수지에 도전성 입자를 혼합한 페이스트상 또는 시트상의 재료를 경화시킨 것이다. 이방성 도전 접속부(138a)는, 광 조사나 열 압착에 의해 이방성의 도전성을 나타낸다. 이방성 도전 접속부(138a)에 사용되는 도전성 입자로서는, 예를 들면 구상의 유기 수지를 Au나 Ni, Co 등의 박막상의 금속으로 피복한 입자를 사용할 수 있다.
다음에, 도 1의 (B)에 도시하는 구성과는 상이한 구조의 표시 장치에 관해서, 도 2를 사용하여 설명한다. 도 2는, 표시 장치(100)의 단면도이다.
도 2의 (A)에 도시하는 표시 장치(100)와 같이, EL층(117), 전극(118), 및 절연막(114) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103) 위에, 도전막(104)을 가져도 좋다.
도전막(104)은, 인듐주석 산화물, 산화 텅스텐을 함유하는 인듐 산화물, 산화 텅스텐을 함유하는 인듐아연 산화물, 산화 티타늄을 함유하는 인듐 산화물, 산화 티타늄을 함유하는 인듐주석 산화물, 산화 실리콘을 함유하는 인듐주석 산화물 등의 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용할 수 있다. 도전막(104)이 투광성을 가짐으로써, 발광 소자(125)에서 발광한 광의 추출 효율을 높일 수 있다.
또한, 도전막(104)은, 접착부(120)의 재료에 대한 습윤성이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이 결과, 기판(111) 및 기판(121)을 부착할 때, 접착부(120)의 재료에 대한 습윤성이 높아지고, 기판(111) 및 기판(121)의 접착 강도를 증대시키는 것이 가능하여, 표시 장치의 제조 수율을 높이는 것이 가능하다.
또한, 도전막(104)으로서, 상기 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용함으로써, 보호막(103) 및 도전막(104)이 접착부(120)에 함유되는 물의 확산을 방지한다. 이로 인해, 표시 장치(100)의 내부 및 외부에 존재하는 물이, EL층(117)으로 확산되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 이 결과, 표시 장치(100)의 부분적인 휘도의 저하를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 표시 장치(100)에 있어서, 비발광 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또는, 도 2의 (B)에 도시하는 표시 장치(100)와 같이, EL층(117), 전극(118), 및 절연막(114) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103)과, 보호막(103) 위의 절연막(105)을 가져도 좋다.
절연막(105)은, 산소, 수소, 물 등의 차단 효과를 갖는 절연막을 사용하여 형성할 수 있다. 산소, 수소, 물 등의 차단 효과를 갖는 절연막으로서는, 산화 알루미늄, 산화 질화 알루미늄, 산화 갈륨, 산화 질화 갈륨, 산화 이트륨, 산화 질화 이트륨, 산화 하프늄, 산화 질화 하프늄, 질화 실리콘, 질화 산화 실리콘 등을 사용하여 형성할 수 있다.
절연막(105)의 두께는, 3nm 이상 200nm 이하, 바람직하게는 3nm 이상 100nm 이하, 보다 바람직하게는 3nm 이상 50nm 이하로 한다.
절연막(105)으로서, 산소, 수소, 물 등의 차단 효과를 갖는 절연막을 사용하여 형성함으로써, 보호막(103) 및 절연막(105)이 접착부(120)에 함유되는 물의 확산을 방지한다. 이로 인해, 표시 장치(100)의 내부 및 외부에 존재하는 물이, EL층(117)으로 확산되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 이 결과, 표시 장치(100)의 부분적인 휘도의 저하를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 표시 장치(100)에 있어서, 비발광 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 표시 장치(100)는 보호막(103)을 갖기 때문에, 절연막(105)의 막 두께를 얇게 하는 것이 가능하다. 이로 인해, 절연막(105)의 응력을 저감시키는 것이 가능하여, 막 응력의 상승에 의해 절연막(105)이 박리되는 것을 방지하는 것이 가능하고, 표시 장치의 제조 수율을 높이는 것이 가능하다.
<표시 장치의 구성 2>
도 3의 (A)는, 표시 장치(100)의 사시도이다. 또한, 도 3의 (B)는, 도 3의 (A)에 A1-A2의 일점쇄선으로 나타내는 부위의 단면도이다. 본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 표시 영역(131)을 가진다. 또한, 표시 영역(131)의 외측에 폐루프상의 씰재(107)를 가진다.
도 3에 도시하는 표시 장치(100)는, 기판(111) 및 기판(121)이 씰재(107)로 고착되어 있는 점이, 도 1 및 도 2에 도시하는 표시 장치와 상이하다. 또한, 표시 장치(100)에 있어서, 기판(111), 기판(121), 및 씰재(107)로 둘러싸이는 영역(밀봉 영역 내라고도 한다.)이 중공 구조이다. 밀봉 영역 내에는, 희가스 또는 질소 가스 등의 불활성 가스가 충전되어 있어도 좋다. 또는, 밀봉 영역 내를, 감압 분위기로 할 수 있다. 이러한 결과, 밀봉 영역 내에 있어서의 물 등을 저감시키는 것이 가능하여, 발광 소자(125)의 신뢰성을 높이는 것이 가능하다.
표시 장치(100)는, EL층(117), 전극(118), 및 절연막(114)에 접하는 보호막(103)을 가진다. 또한, 보호막(103)은, EL층(117) 및 전극(118) 각각의 노출부를 피복한다. 또한, 보호막(103)은, 절연막(114)의 노출부, 대표적으로는, 절연막(114)의 측면을 피복한다.
〔씰재(107)〕
씰재(107)로서는, 열경화 수지, 또는 광경화 수지 등의 유기 수지나, 저융점 유리(소결 유리라고도 한다) 등을 사용할 수 있다. 또한, 씰재(107)에 건조제가 함유되어 있어도 좋다. 예를 들면, 알칼리 토류금속의 산화물(산화 칼슘이나 산화 바륨 등)과 같이, 화학 흡착에 의해 수분을 흡착하는 물질을, 씰재(107)로 분산시킬 수 있다. 그 밖의 건조제로서, 제올라이트나 실리카 겔 등과 같이, 물리 흡착에 의해 수분을 흡착하는 물질을 사용해도 좋다. 건조제가 함유되어 있으면, 밀봉 영역 내의 물 등을 저감시켜, 발광 소자(125)의 신뢰성이 향상되기 때문에 바람직하다. 씰재(107)로서 저융점 유리를 사용함으로써, 표시 장치(100)의 외부에 존재하는 물이, EL층(117)으로 확산되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 이 결과, 표시 장치(100)의 부분적인 휘도의 저하를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 표시 장치(100)에 있어서, 비발광 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 3에 도시하는 표시 장치(100)는, 표시 영역(131)에 있어서, 접착부를 갖지 않기 때문에, 발광 소자(125)의 휘도의 저하를 억제하는 것이 가능하다. 또한, 접착부 재료의 경화에 따른 체적의 수축에 의해, 발광 소자(125)에 응력이 가해지지 않는다. 또한, 상기 응력에 의한 발광 소자(125)의 파손이 발생하지 않는다. 이 결과, 표시 장치의 제조 수율의 저하를 방지하는 것이 가능하다.
다음에, 도 3의 (B)에 도시하는 구성과 상이한 구조의 표시 장치에 관해서, 도 4를 사용하여 설명한다. 도 4는, 표시 장치(100)의 단면도이다.
도 4의 (A)에 도시하는 표시 장치(100)와 같이, 절연막(114), EL층(117), 및 전극(118) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103) 위에, 도전막(104)을 가져도 좋다.
또는, 도 4의 (B)에 도시하는 표시 장치(100)와 같이, 절연막(114), EL층(117), 및 전극(118) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103)과, 보호막(103) 위의 절연막(105)을 가져도 좋다.
<표시 장치의 구성 3>
본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 기판(121)에 있어서 착색막을 가져도 좋다. 또는, 본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 기판(121)에 있어서 터치 센서를 가져도 좋다. 도 5 및 도 6은, 기판(121)에 있어서, 착색막 및 터치 센서를 갖는 표시 장치(100)의 단면도이다.
도 5의 (A)에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 기판(101) 위에, 도 1의 (B)와 같이, 절연막(114), 전극(116), 절연막(119), 절연막(141), 발광 소자(125), 및 보호막(103)을 가진다. 또한, 발광 소자(125) 위에 접착부(120)를 개재하여 기판(121)을 가진다. 또한, 기판(121)에 있어서, 절연막(129), 터치 센서(271), 절연막(275), 차광막(264), 착색막(266), 및 보호막(267)을 가진다. 본 실시형태에서는, 터치 센서(271)로서 정전 용량 방식의 터치 센서를 예시하고 있다. 또한, 터치 센서(271)는, 전극(272), 절연막(273), 및 전극(274)을 포함한다. 보호막(267)은, 차광막(264) 및 착색막(266)으로부터 EL층(117)으로의 물의 확산을 방지하는 배리어막으로서의 기능을 가진다. 보호막(267)은, 보호막(103)과 같이 투습성이 낮은 막이다. 보호막(267)은, 보호막(103)의 재료 및 형성 방법을 적절히 사용하여 형성할 수 있다.
보호막(267)은, 차광막(264) 및 착색막(266)으로부터 EL층(117)으로의 물의 확산을 방지하는 배리어막으로서의 기능을 가진다. 이로 인해, 차광막(264) 및 착색막(266)에 함유되는 물에 의한 발광 소자(125)의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 표시 장치(100)는, 절연막(114), EL층(117), 및 전극(118)에 접하는 보호막(103)을 가진다. 또한, 보호막(103)은, EL층(117) 및 전극(118) 각각의 노출부를 피복한다. 또한, 보호막(103)은, 절연막(114)의 노출부, 대표적으로는, 절연막(114)의 측면을 피복한다.
본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 톱 에미션 구조(상면 사출 구조)의 표시 장치이기 때문에, 발광 소자(125)로부터 사출된 광(151)은, 기판(121)측으로부터 사출된다. EL층(117)으로부터 사출된 광(151)(예를 들면, 백색광)은, 착색막(266)을 투과할 때에 그 일부가 흡수되어, 특정한 색으로 변환된다. 환언하면, 착색막(266)은, 특정 스펙트럼(파장 대역)의 광을 투과한다. 착색막(266)은, 광(151)을 상이한 색의 광으로 변환하기 위한 광학 필터막으로서 기능할 수 있다.
또한, EL층(117)을, 화소별로 사출하는 광(151)의 색을 바꾸는 소위 구분 도포 방식으로 형성하는 경우에는, 착색막(266)을 설치해도 좋고, 설치하지 않아도 좋다.
차광막(264) 또는 착색막(266)을 설치하지 않음으로써, 표시 장치(100)의 제조 비용의 저감, 또는 제조 수율의 향상 등을 실현할 수 있다. 또한, 착색막(266)을 설치하지 않음으로써 광(151)을 효율적으로 사출할 수 있기 때문에, 휘도의 향상이나, 소비 전력의 저감 등을 실현할 수 있다.
한편, 차광막(264) 및 착색막(266)을 설치하면, 외광의 비침을 경감시켜, 콘트라스트비의 향상이나, 색 재현성의 향상 등을 실현할 수 있다.
또한, 표시 장치(100)를 보텀 에미션 구조의 표시 장치로 하는 경우에는, 기판(111)측에, 터치 센서(271), 차광막(264), 및 착색막(266)을 설치해도 좋다.
또한, 표시 장치(100)를 듀얼 에미션 구조의 표시 장치로 하는 경우에는, 기판(111)측 및 기판(121)측 중 어느 한쪽 또는 양쪽에, 터치 센서(271), 차광막(264), 및 착색막(266)을 설치해도 좋다. 또한, 터치 센서(271)와 착색막(266)을, 상이한 기판측에 설치해도 좋다.
도 5의 (A)에 도시하는 구성과 상이한 구조의 표시 장치(100)에 관해서, 도 5의 (B) 및 도 6에 도시한다.
도 5의 (B)에 도시하는 표시 장치와 같이, 보호막(103) 위에 도전막(104)을 가져도 좋다.
또는, 도 6에 도시하는 표시 장치(100)와 같이, 절연막(114), EL층(117), 및 전극(118) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103)과, 보호막(103) 위의 절연막(105)을 가져도 좋다.
〔화소 구성의 일례〕
여기에서, 컬러 표시를 실현하기 위한 화소 구성의 일례를, 도 7을 사용하여 설명해 둔다. 도 7은, 도 1의 (A)의 표시 영역(131) 중에 나타낸 영역(170)을 확대한 평면도이다.
도 7의 (A)에 도시하는 바와 같이, 예를 들면, 3개의 화소(130)를 부화소로서 기능시키고, 합쳐서 1개의 화소(140)로서 사용해도 좋다. 3개의 화소(130) 각각에 대응하는 착색막(266)을, 적색, 녹색, 청색으로 함으로써, 풀컬러 표시를 실현할 수 있다. 또한, 도 15의 (A)에서는, 적색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130R)로 나타내고, 녹색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130G)로 나타내고, 청색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130B)로 나타내고 있다. 또한, 착색막(266)의 색은, 적색, 녹색, 청색 이외라도 좋고, 예를 들면, 황색, 시안, 마젠타 등을 사용해도 좋다.
또한, 도 7의 (B)에 도시하는 바와 같이, 4개의 화소(130)를 부화소로서 기능시키고, 합쳐서 1개의 화소(140)로서 사용해도 좋다. 예를 들면, 4개의 화소(130) 각각에 대응하는 착색막(266)을, 적색, 녹색, 청색, 황색으로 해도 좋다. 또한, 도 7의 (B)에서는, 적색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130R)로 나타내고, 녹색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130G)로 나타내고, 청색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130B)로 나타내고, 황색의 광을 발하는 화소(130)를 화소(130Y)로 나타내고 있다. 1개의 화소(140)로서 사용하는 화소(130)의 수를 늘림으로써, 특히 색의 재현성을 높일 수 있다. 따라서, 표시 장치의 표시 품위를 높일 수 있다. 또한, 황색의 광을 발하는 화소(130)(화소(130Y))를 형성함으로써, 표시 영역의 발광 휘도를 높일 수 있다. 따라서, 표시 장치의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또한, 4개의 화소(130) 각각에 대응하는 착색막(266)을, 적색, 녹색, 청색, 백색으로 해도 좋다(도 7의 (B) 참조). 백색의 광을 발하는 화소(130)(화소(130W))를 형성함으로써, 표시 영역의 발광 휘도를 높일 수 있다. 따라서, 표시 장치의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
또한, 백색의 광을 발하는 화소(130)를 형성하는 경우에는, 화소(130W)에 대응하는 착색막(266)은 설치하지 않아도 좋다. 백색의 착색막(266)을 설치하지 않음으로써, 착색막(266) 투과시의 휘도 저하가 없어지기 때문에, 표시 영역의 발광 휘도를 보다 높일 수 있다. 따라서, 표시 장치의 소비 전력을 저감시킬 수 있다. 한편, 백색의 착색막(266)을 설치함으로써, 백색광의 색 온도를 변화시킬 수 있다. 따라서, 표시 장치의 표시 품위를 높일 수 있다. 또한, 표시 장치의 용도에 따라서는, 2개의 화소(130)를 부화소로서 기능시키고, 합쳐서 1개의 화소(140)로서 사용해도 좋다.
또한, 각 화소(130)의 점유 면적이나 형상 등은, 각각 동일해도 좋고, 각각 상이해도 좋다. 또한, 배열 방법으로서, 스트라이프 배열 이외의 방법이라도 좋다. 예를 들면, 델타 배열, 베이어 배열, 펜타일 배열 등을 적용할 수도 있다. 펜타일 배열을 적용한 경우의 일례를, 도 7의 (C)에 도시한다.
<표시 장치의 구성 4>
도 8의 (A)에 도시하는 표시 장치(100)는, 기판(111) 및 기판(121)이 씰재(107)로 고착되어 있는 점이, 도 5 및 도 6에 도시하는 표시 장치와 상이하다. 또한, 표시 장치(100)에 있어서, 기판(111), 기판(121), 및 씰재(107)로 둘러싸이는 밀봉 영역 내가 중공 구조이다. 밀봉 영역 내에는, 희가스 또는 질소 가스 등의 불활성 가스가 충전되어 있어도 좋다. 또는, 밀봉 영역 내를, 감압 분위기로 할 수 있다. 이들의 결과, 밀봉 영역 내에 있어서의 물 등을 저감시키는 것이 가능하여, 발광 소자(125)의 신뢰성을 높이는 것이 가능하다.
다음에, 도 8의 (A)에 도시하는 구성과는 상이한 구조의 표시 장치에 관해서, 도 8의 (B) 및 도 9를 사용하여 설명한다.
도 8의 (B)에 도시하는 표시 장치(100)와 같이, 절연막(114), EL층(117), 및 전극(118) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103) 위에, 도전막(104)을 가져도 좋다.
또는, 도 9에 도시하는 표시 장치(100)와 같이, 절연막(114), EL층(117), 및 전극(118) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103)과, 보호막(103) 위의 절연막(105)을 가져도 좋다.
<표시 장치의 구성 5>
본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 접착부(120) 및 씰재(107)를 사용하여, 기판(111) 및 기판(121)이 고착되어도 좋다. 도 10에 도시하는 표시 장치(100)는, 접착부(120) 및 씰재(107)를 사용하여, 기판(111) 및 기판(121)이 고착되어 있다.
접착부(120) 및 씰재(107)를 사용하여 기판(111) 및 기판(121)이 고착되기 때문에, 기판(111) 및 기판(121)의 접착 강도를 증대시키는 것이 가능하여, 표시 장치의 제조 수율을 높이는 것이 가능하다. 또한, 씰재(107)로서 저융점 유리를 사용함으로써, 또는 씰재(107)에 건조제가 함유되어 있음으로써, 표시 장치(100)의 외부에 존재하는 물이, EL층(117)으로 확산되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 이 결과, 표시 장치(100)의 부분적인 휘도의 저하를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 표시 장치(100)에 있어서, 비발광 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
<표시 장치의 구성 6>
본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 기판(111) 대신에 가요성을 갖는 기판을 사용해도 좋다. 또한, 본 실시형태에 나타내는 표시 장치(100)는, 기판(121) 대신에 가요성을 갖는 기판을 사용해도 좋다. 도 11의 (A)에 도시하는 표시 장치(100)는, 접착부(112)에 의해, 가요성을 갖는 기판(111a)이 절연막(119)에 고착되어 있다. 또한, 접착부(120)에 의해, 가요성을 갖는 기판(121a)이 보호막(103)에 고착되어 있다. 또한, 도 11의 (B)에 도시하는 표시 장치(100)는, 가요성을 갖는 기판(121a)에 있어서, 절연막(129), 터치 센서(271), 절연막(275), 차광막(264), 착색막(266), 및 보호막(267)을 가진다. 또한, 접착부(122)에 의해, 가요성을 갖는 기판(121a)이 절연막(129)에 고정되어 있다.
〔가요성을 갖는 기판(111a, 121a)〕
가요성을 갖는 기판(111a, 121a)의 두께는, 10㎛ 이상 200㎛ 이하가 바람직하며, 20㎛ 이상 50㎛ 이하가 보다 바람직하다. 이 결과, 가요성을 가지며, 내충격성이 우수하여, 파손되기 어려운 표시 장치를 제작할 수 있다.
가요성을 갖는 기판(111a, 121a)으로서는, 유기 수지 기판, 금속 기판, 가요성을 갖는 기판, 부착 필름, 섬유상의 재료를 함유하는 종이, 또는 기재 필름, 섬유체에 유기 수지가 함침된 구조물(소위, 프리프레그라고도 한다) 등이 있다.
또한, 표시 장치(100)가 보텀 에미션 구조의 표시 장치, 또는 듀얼 에미션 구조의 표시 장치인 경우에는, 기판(111a)에 EL층(117)으로부터의 발광에 대해 투광성을 갖는 재료를 사용한다. 또한, 표시 장치(100)를 톱 에미션 구조의 표시 장치, 또는 듀얼 에미션 구조의 표시 장치로 하는 경우에는, 기판(121a)에 EL층(117)으로부터의 발광에 대해 투광성을 갖는 재료를 사용한다.
가요성을 갖는 기판(111a, 121a)에 사용하는 것이 가능한 가요성 및 가시광에 대한 투광성을 갖는 재료로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET), 폴리에틸렌나프탈레이트 수지(PEN), 폴리에테르설폰 수지(PES), 폴리아크릴로니트릴 수지, 아크릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리메틸메타크릴레이트 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 사이클로올레핀 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐 수지, 아라미드 수지, 에폭시 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 이러한 재료를 혼합 또는 적층하여 사용해도 좋다. 또한, 가요성을 갖는 기판(111a, 121a)은, 각각 동일한 재료를 사용해도 좋고, 서로 상이한 재료를 사용해도 좋다.
가요성을 갖는 기판(111a, 121a)으로서 유기 수지 재료를 사용함으로써, 표시 장치의 경량화가 가능하다. 또한, 가요성을 갖는 기판(111a, 121a)으로서 유기 수지 재료를 사용함으로써, 유리 재료를 사용한 경우와 비교하여, 파손되기 어려운 표시 장치를 실현할 수 있다.
가요성을 갖는 기판(111a, 121a)으로서는, 복수의 재료가 적층된 구조로 해도 좋다. 예를 들면, 발광 소자에 가까운 측에서 유리막, 접착부, 및 유기 수지 재료를 사용하여 형성한 막(이하, 「유기 수지막」이라고도 한다)을 적층한 가요성기판을 사용할 수 있다. 상기 유리막의 두께는 20㎛ 이상 200㎛ 이하, 바람직하게는 25㎛ 이상 100㎛ 이하이다. 이러한 두께의 유리막은, 물이나 산소에 대한 높은 배리어성과 가요성을 동시에 실현할 수 있다. 또한, 유기 수지막의 두께는, 10㎛ 이상 200㎛ 이하, 바람직하게는 20㎛ 이상 50㎛ 이하로 한다. 이러한 유기 수지막을 유리막보다도 외측에 설치함으로써, 유리막의 붕괴나 크랙을 억제하여, 표시 장치의, 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 유리막과 유기 수지막의 복합층을 기판으로서 사용함으로써, 매우 신뢰성이 높은 플렉시블한 표시 장치를 실현할 수 있다.
또한, 표시 장치(100)에 있어서, 가요성을 갖는 기판(111a)과 전극(115) 사이에 갖는 절연막, 예를 들면 도 11에 도시하는 절연막(119), 절연막(141) 대신에, 보호막(103)에 나타내는 바와 같은 투습성이 낮은 막을 형성할 수 있다.
또한, 표시 장치(100)에 있어서, 가요성을 갖는 기판(121a)에 형성되는 절연막, 예를 들면 도 11의 (B)에 도시하는 절연막(129), 절연막(273), 절연막(275) 대신에, 보호막(103)에 나타내는 바와 같은 투습성이 낮은 막을 형성할 수 있다.
투습성이 낮은 막의 두께를 100nm 이하, 바람직하게는 50nm 이하로 함으로써, 물의 배리어막으로서 기능하면서, 막의 응력을 저감시키는 것이 가능하다. 이로 인해, 막 응력의 상승에 의한 투습성이 낮은 막이 박리되는 것을 방지하는 것이 가능하여, 표시 장치의 제조 수율을 높이는 것이 가능하다. 또한, 굴곡에 대한 내성이 높아져, 표시 장치에 있어서의 크랙의 발생을 억제하는 것이 가능하기 때문에, 표시 장치의 제조 수율을 높이는 것이 가능하다.
<표시 장치의 제작 방법 1>
다음에, 도 12 내지 도 16을 사용하여, 표시 장치(100)의 제작 방법을 설명한다. 또한, 도 12 내지 도 16은, 도 1 중의 A1-A2의 일점쇄선으로 나타내는 부위의 단면에 상당한다. 처음에, 발광 소자를 갖는 소자층을 구비한 기판(111)의 제작 방법에 관해서 설명한다.
〔절연막(119)의 형성〕
기판(111) 위에 절연막(119)을 형성한다. 절연막(119)은, 기판(101) 등으로부터의 불순물 원소의 확산을 방지 또는 저감시킬 수 있다. 절연막(119)의 두께는, 바람직하게는 30nm 이상 2㎛ 이하, 보다 바람직하게는 50nm 이상 1㎛ 이하로 하면 좋다. 본 실시형태에서는, 절연막(119)으로서, 기판(101)측에서, 두께 600nm의 산화 질화 실리콘, 두께 200nm의 질화 실리콘, 두께 200nm의 산화 질화 실리콘, 두께 140nm의 질화 산화 실리콘, 두께 100nm의 산화 질화 실리콘의 적층막을 플라즈마 CVD법에 의해 형성한다.
〔전극(116)의 형성〕
다음에, 절연막(119) 위에 전극(116)을 형성한다(도 12의 (A) 참조). 우선, 스퍼터링법에 의해 2층의 몰리브덴 사이에 알루미늄을 개재한 3층의 금속막을 형성한다. 이어서, 금속막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 레지스트 마스크를 사용하여, 금속막을 원하는 형상으로 에칭하여, 전극(116)을 형성할 수 있다. 레지스트 마스크의 형성은, 리소그래피법, 인쇄법, 잉크젯법 등을 적절히 사용하여 행할 수 있다. 레지스트 마스크를 잉크젯법으로 형성하면 포토마스크를 사용하지 않기 때문에, 제조 비용을 저감시킬 수 있다.
금속막의 에칭은, 건식 에칭법이라도 습식 에칭법이라도 좋고, 양자를 사용해도 좋다. 에칭 처리 종료후에, 레지스트 마스크를 제거한다.
또한, 전극(116)은, 그 단부를 테이퍼 형상으로 함으로써, 전극(116)의 측면을 피복하는 막의 피복성을 향상시킬 수 있다. 구체적으로는, 단부의 테이퍼각(θ)을, 80°이하, 바람직하게는 60°이하, 바람직하게는 45°이하로 한다. 또한, 「테이퍼각」이란, 전극(116)의 측면과 저면이 이루는 각도를 나타낸다. 또한, 테이퍼각이 90°미만인 경우를 순테이퍼라고 하고, 테이퍼각이 90°이상인 경우를 역테이퍼라고 한다.
또한, 전극(116)의 단부의 단면 형상을 복수단의 계단 형상으로 함으로써, 그 위에 피복하는 막의 피복성을 향상시킬 수도 있다. 또한, 전극(116)으로 한정하지 않고, 각 막의 단부의 단면 형상을 순테이퍼 형상 또는 계단 형상으로 함으로써, 상기 단부를 피복하여 형성하는 층이, 상기 단부에서 도중에 끊어져 버리는 현상(단절)을 방지하고, 피복성을 양호한 것으로 할 수 있다.
〔절연막(141)의 형성〕
다음에, 절연막(119) 및 전극(116) 위에, 개구(128, 132a)를 갖는 절연막(141)을 형성한다(도 12의 (B) 참조). 우선, 플라즈마 CVD법에 의해 산화 질화 실리콘으로 형성되는 절연막을 형성한다.
다음에, 절연막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 레지스트 마스크를 사용하여, 전극(116)과 중첩되는 절연막의 일부를 선택적으로 제거하여, 개구(128, 132a)를 갖는 절연막(141)을 형성한다. 절연막의 에칭은, 건식 에칭법이라도 습식 에칭법이라도 좋고, 양자를 사용해도 좋다.
〔전극(115)의 형성〕
다음에, 절연막(141) 위에 전극(115)을 형성한다(도 12의 (C) 참조). 전극(115)은, 전극(116)과 같은 재료 및 방법으로 형성할 수 있다. 여기에서는, 전극(115)이 되는 금속막을 스퍼터링법을 사용하여 형성한다. 다음에, 금속막 위에 레지스트 마스크를 형성하고, 상기 레지스트 마스크를 사용하여, 금속막의 일부를 선택적으로 제거하여, 전극(115)을 형성한다. 금속막의 에칭은, 건식 에칭법이라도 습식 에칭법이라도 좋고, 양자를 사용해도 좋다. 본 실시형태에서는, 전극(115)과 전극(116)은, 개구(128)에서 전기적으로 접속된다.
〔절연막(114)의 형성〕
다음에, 절연막(114)을 형성한다(도 12의 (D) 참조). 본 실시형태에서는, 절연막(114)을 감광성의 유기 수지 재료를 사용하여 도포법으로 형성하고, 원하는 형상으로 가공함으로써 형성한다. 본 실시형태에서는, 절연막(114)을, 감광성을 갖는 폴리이미드 수지를 사용하여 형성한다.
〔EL층의 형성〕
다음에, EL층(117)을 전극(115) 및 절연막(114) 위에 형성한다.
〔전극(118)의 형성〕
다음에, 전극(118)을 EL층(117) 위에 형성한다. 본 실시형태에서는, 전극(118)으로서 마그네슘과 은의 합금을 사용한다. 전극(118)은, 증착법, 스퍼터링법 등으로 형성할 수 있다(도 12의 (E) 참조).
〔보호막(103)의 형성〕
다음에, 보호막(103)을, 절연막(114), EL층(117), 및 전극(118) 위에 형성한다(도 13의 (A) 참조). 이 결과, 절연막(114), EL층(117), 및 전극(118)의 노출부를 피복하는 보호막(103)을 형성할 수 있다. 본 실시형태에서는, 스퍼터링 타깃으로서, In:Ga:Zn=1:4:5의 원자수비의 In-Ga-Zn 산화물을 사용한 스퍼터링법을 사용하고, 보호막(103)으로서 산화물 반도체막을 형성한다.
보호막(103)은, 스퍼터링법, 도포법, 펄스 레이저 증착법, 레이저 어블레이션법, 유기 금속 화학 퇴적(MOCVD)법, 원자층 성막(ALD)법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
스퍼터링법으로 산화물 반도체막을 형성하는 경우, 플라즈마를 발생시키기 위한 전원 장치는, RF 전원 장치, AC 전원 장치, DC 전원 장치 등을 적절히 사용할 수 있다.
또한, 스퍼터링 타깃의 이면에 마그넷을 갖는 마그네트론 스퍼터링 장치를 사용하여 산화물 반도체막을 형성하는 경우, 스퍼터링 타깃, 마그넷, 및 기판의 1 이상을 요동시키면서 산화물 반도체막을 성막함으로써, 막 두께 분포가 균일한 산화물 반도체막을 형성하는 것이 가능하다.
스퍼터링 가스는, 희가스(대표적으로는 아르곤), 산소, 희가스 및 산소의 혼합 가스를 적절히 사용한다.
또한, 타깃은, 형성하는 산화물 반도체막의 조성에 맞추어, 적절히 선택하면 좋다. 또한, In-Ga-Zn 산화물을 함유하는 타깃, 바람직하게는 In-Ga-Zn 산화물을 함유하는 다결정 타깃을 사용함으로써, CAAC-OS막 및 미결정 산화물 반도체막을 형성하는 것이 가능하다.
또한, 산화물 반도체막을 형성할 때에, 예를 들면, 스퍼터링법을 사용하는 경우, 기판 온도를 150℃ 이상 750℃ 이하, 바람직하게는 150℃ 이상 450℃ 이하, 보다 바람직하게는 200℃ 이상 350℃ 이하로 하여, 산화물 반도체막을 성막함으로써, CAAC-OS막을 형성할 수 있다.
또한, CAAC-OS막을 성막하기 위해서, 이하의 조건을 적용하는 것이 바람직하다.
성막시의 불순물 혼입을 억제함으로써, 불순물에 의해 결정 상태가 무너지는 것을 억제할 수 있다. 예를 들면, 성막실 내에 존재하는 불순물 농도(수소, 물, 이산화탄소 및 질소 등)를 저감하면 좋다. 또한, 성막 가스 중의 불순물 농도를 저감시키면 좋다. 구체적으로는, 이슬점이 -80℃ 이하, 바람직하게는 -100℃ 이하, 바람직하게는 -125℃ 이하인 성막 가스를 사용하다.
ALD법을 사용하는 성막 장치에 의해 산화물 반도체막, 예를 들면 InGaZnOX(X>0)막을 성막하는 경우에는, In(CH3)3 가스와 O3 가스를 순차 반복 도입하여 InO2층을 형성하고, 그 후에 Ga(CH3)3 가스와 O3 가스를 순차 반복 도입하여 GaO층을 형성하고, 다시 그 후 Zn(CH3)2와 O3 가스를 순차 반복 도입하여 ZnO층을 형성한다. 또한, 이러한 층의 순서는 이 예로 한정되지 않는다. 또한, 이러한 가스를 사용하여 InGaO2층이나 InZnO2층, GaZnO층 등의 혼합 화합물층을 형성해도 좋다. 또한, O3 가스로 바꾸어 Ar 등의 불활성 가스로 버블링한 H2O 가스를 사용해도 좋지만, H를 함유하지 않는 O3 가스를 사용하는 편이 바람직하다. 또한, In(CH3)3 가스 대신, In(C2H5)3 가스를 사용해도 좋다. 또한, Ga(CH3)3 가스 대신, Ga(C2H5)3 가스를 사용해도 좋다. 또한, Zn(CH3)2 가스 대신, Zn(C2H5)2를 사용해도 좋다.
본 실시형태에서는, 기판(101) 위에 설치된 절연막(119)으로부터 보호막(103)까지의 적층체를 소자층(171)이라고 부른다.
〔소자층(171)과 기판(121)의 부착〕
다음에, 소자층(171)과 기판(121)을, 접착부(120)를 개재하여 부착한다(도 13의 (B) 참조.).
〔외부 전극의 형성〕
다음에, 개구(132a)에 이방성 도전 접속부(138a)를 형성하고, 이방성 도전 접속부(138a) 위에, 표시 장치(100)에 전력이나 신호를 입력하기 위한 외부 전극(124a)을 형성한다(도 13의 (C) 참조.). 외부 전극(124a)은 복수의 전극을 가진다. 또한, 외부 전극(124a)이 갖는 적어도 1개의 전극이, 이방성 도전 접속부(138a)를 개재하여 전극(116)과 전기적으로 접속함으로써, 표시 장치(100)에 전력이나 신호를 입력하는 것이 가능해진다.
또한, 외부 전극(124a)으로서, FPC를 사용할 수 있다. 또한, 외부 전극(124a)으로서 금속선을 사용할 수도 있다. 상기 금속선과 전극(116)의 접속은, 이방성 도전 접속부를 사용하여 행해도 좋지만, 와이어 본딩법에 의해 행할 수도 있다. 또한, 상기 금속선과 전극(116)의 접속은, 납땜으로 행해도 좋다.
이상의 공정에 의해, 표시 장치(100)를 제작할 수 있다.
또한, 기판(111) 또는 기판(121) 중, 광이 사출되는 측의 기판의 외측에, 반사 방지막, 광 확산막, 마이크로 렌즈 어레이, 프리즘 시트, 위상차판, 편광판 등의 특정한 기능을 갖는 재료로 형성된 막(이하, 「기능막」이라고도 한다)을 1종 이상 설치해도 좋다. 반사 방지막으로서는, 예를 들면 원편광판 등을 사용할 수 있다. 기능막을 설치함으로써, 보다 표시 품위가 양호한 표시 장치를 실현할 수 있다. 또는, 표시 장치의 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
<표시 장치의 제작 방법 2>
다음에, 도 5에 도시하는 바와 같은, 터치 센서 및 착색막을 갖는 표시 장치(100)의 제작 방법에 관해서 설명한다. 처음에, 터치 센서 및 착색막을 갖는 소자층을 구비한 기판(121)의 제작 방법에 관해서 설명한다.
〔절연막(129)의 형성〕
기판(121) 위에 절연막(129)을 형성한다. 절연막(129)은, 절연막(119)과 같은 재료 및 방법으로 형성할 수 있다. 본 실시형태에서는, 절연막(129)으로서, 기판(102)측에서, 두께 200nm의 산화 질화 실리콘막, 두께 140nm의 질화 산화 실리콘막, 두께 100nm의 산화 질화 실리콘막의 적층막을 플라즈마 CVD법에 의해 형성한다.
〔전극(272)의 형성〕
다음에, 전극(272)을 절연막(129) 위에 형성한다. 전극(272)은, 절연막(129) 위에 투광성을 갖는 도전막을 형성하고, 상기 도전막의 일부를 선택적으로 에칭하여 형성할 수 있다. 투광성을 갖는 도전막은, 예를 들면, 상기의 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 본 실시형태에서는, 인듐주석 산화물막을 사용하여 전극(272)을 형성한다.
〔절연막(273)의 형성〕
다음에, 전극(272) 위에, 절연막(273)을 형성한다(도 14의 (A) 참조). 본 실시형태에서는, 절연막(273)으로서 플라즈마 CVD법에 의해 산화 질화 실리콘막을 형성한다.
〔전극(274)의 형성〕
다음에, 절연막(273) 위에 전극(274)을 형성한다. 전극(274)은, 절연막(273) 위에 투광성을 갖는 도전막을 형성하고, 상기 도전막의 일부를 선택적으로 에칭하여 형성할 수 있다. 본 실시형태에서는, 인듐주석 산화물을 사용하여 전극(274)을 형성한다. 이상의 공정에 의해, 터치 센서(271)를 형성할 수 있다.
또한, 도시하지 않지만, 전극(272) 또는 전극(274)과 접속되는 전극을 형성하는 것이 바람직하다. 상기 전극은, 상기한, <표시 장치의 제작 방법 1>에 나타내는 전극(116)의 제작 방법을 적절히 사용할 수 있다.
〔절연막(275)의 형성〕
다음에, 전극(274) 위에, 절연막(275)을 형성한다(도 14의 (B) 참조). 본 실시형태에서는, 절연막(275)으로서 플라즈마 CVD법에 의해 산화 질화 실리콘막을 형성한다. 단, 절연막(275)은, 반드시 설치할 필요는 없으며, 절연막(275)을 형성하지 않는 구조로 해도 좋다.
〔차광막(264)의 형성〕
다음에, 절연막(275) 위에, 차광막(264)을 형성한다. 차광막(264)은 인접하는 표시 소자로부터의 광을 차광하여, 인접하는 표시 소자간에 있어서의 혼색을 억제한다. 또한, 착색막(266)의 단부와 차광막(264)의 단부가 중첩되도록 설치함으로써, 광누설을 억제할 수 있다. 차광막(264)은, 단층 구조라도 2층 이상의 적층 구조라도 좋다. 차광막(264)에 사용할 수 있는 재료로서, 예를 들면, 크롬, 티타늄, 또는 니켈 등을 함유하는 금속 재료, 예를 들면, 크롬, 티타늄, 또는 니켈 등을 함유하는 산화물 재료, 금속 재료나 안료나 염료를 함유하는 수지 재료 등을 들 수 있다.
차광막(264)은 리소그래피 공정을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 차광막(264)으로서 카본 블랙을 분산시킨 고분자 재료 등을 사용하는 경우에는, 잉크젯법에 의해 절연막(275) 위에 차광막(264)을 직접 묘화할 수 있다.
〔착색막(266)의 형성〕
다음에, 절연막(275) 위에, 착색막(266)을 형성한다(도 14의 (C) 참조). 상기한 바와 같이, 착색막은 특정한 파장대역의 광을 투과하는 막이다. 예를 들면, 적색의 파장대역의 광을 투과하는 적색(R)의 컬러 필터, 녹색의 파장대역의 광을 투과하는 녹색(G)의 컬러 필터, 청색의 파장대역의 광을 투과하는 청색(B)의 컬러 필터 등을 사용할 수 있다. 착색막(266)은, 여러 가지 재료를 사용하여, 인쇄법, 잉크젯법, 포토리소그래피법을 사용하여, 각각 원하는 위치에 형성한다. 이 때, 착색막(266)의 일부가 차광막(264)과 중첩되도록 설치하는 것이 바람직하다. 화소마다 착색막(266)의 색을 바꿈으로써, 컬러 표시를 행할 수 있다.
〔보호막(267)의 형성〕
다음에, 차광막(264) 및 착색막(266) 위에 보호막(267)을 형성한다(도 14의 (D) 참조).
보호막(267)은, 도 13의 (A)에 도시하는 보호막(103)과 같이 형성할 수 있다. 보호막(267)을 형성함으로써, 예를 들면, 차광막(264) 및 착색막(266) 중에 함유되는 물 등이 발광 소자(125)측으로 확산되는 것을 억제할 수 있다. 단, 보호막(267)은, 반드시 설치할 필요는 없으며, 보호막(267)을 형성하지 않는 구조로 해도 좋다.
본 실시형태에서는, 기판(121) 위의 절연막(129)으로부터 보호막(267)까지의 적층체를 소자층(181)이라고 부른다. 단, 착색막(266)이 불필요한 경우는, 기판(121)에 착색막(266)을 설치하지 않는 경우가 있다.
〔기판(111)과 기판(121)의 부착〕
다음에, 소자층(171)이 설치된 기판(111)과 소자층(181)이 설치된 기판(121)을, 접착부(120)를 개재하여 부착한다. 이 때, 소자층(171)에 포함되는 발광 소자(125)와, 소자층(181)에 포함되는 착색막(266)이 마주보도록 배치한다.
다음에, 소자층(171)의 개구(132a)에 이방성 도전 접속부(138a)를 형성하고, 이방성 도전 접속부(138a) 위에, 표시 장치(100)에 전력이나 신호를 입력하기 위한 외부 전극(124a)을 형성한다(도 14의 (E) 참조).
이상의 공정에 의해, 표시 장치(100)를 제작할 수 있다.
또한, 기판(111) 또는 기판(121) 중, 광이 사출되는 측의 기판의 외측에, 반사 방지막, 광 확산막, 마이크로 렌즈 어레이, 프리즘 시트, 위상차판, 편광판 등의 특정한 기능을 갖는 재료로 형성된 막(이하, 「기능막」이라고도 한다)을 1종 이상 설치해도 좋다. 반사 방지막으로서는, 예를 들면 원편광판 등을 사용할 수 있다.
<표시 장치의 제작 방법 3>
다음에, 도 11의 (B)에 도시하는 바와 같은, 가요성을 갖는 기판을 사용하여, 또한 터치 센서 및 착색막을 갖는 표시 장치(100)의 제작 방법에 관해서 설명한다.
〔박리막(113)의 형성〕
우선, 기판(101)(「소자 형성 기판」이라고도 한다.) 위에 박리막(113)을 형성한다(도 15의 (A) 참조). 기판(101)으로서는, 유리 기판, 석영 기판, 사파이어 기판, 세라믹 기판, 금속 기판, 반도체 기판 등을 사용할 수 있다. 또한, 본 실시형태의 처리 온도에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 플라스틱 기판을 사용해도 좋다. 그 기판의 일례로서는, 반도체 기판(예를 들면 단결정 기판 또는 실리콘 기판), SOI 기판, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판, 스테인리스·스틸 기판, 스테인리스·스틸·포일을 갖는 기판, 텅스텐 기판, 텅스텐·포일을 갖는 기판, 등이 있다. 유리 기판의 일례로서는, 바륨보로실리케이트 유리, 알루미노보로실리케이트 유리, 또는 소다라임 유리 등이 있다.
박리막(113)은, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄, 탄탈럼, 니오븀, 니켈, 코발트, 지르코늄, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 오스뮴, 이리듐, 실리콘으로부터 선택된 원소, 또는 상기 원소를 함유하는 합금 재료, 또는 상기 원소를 함유하는 화합물 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 이러한 재료를 단층 또는 적층하여 형성할 수 있다. 또한, 박리막(113)의 결정 구조는, 비정질, 미결정, 다결정 중 어느 경우라도 좋다. 또한, 박리막(113)을, 산화 알루미늄, 산화 갈륨, 산화 아연, 이산화티타늄, 산화 인듐, 산화 인듐주석, 산화 인듐아연, 또는 In-Ga-Zn-O(IGZO) 등의 금속 산화물을 사용하여 형성할 수도 있다.
박리막(113)은, 스퍼터링법이나 CVD법, 도포법, 인쇄법 등에 의해 형성할 수 있다. 또한, 도포법은 스핀코팅법, 액적 토출법, 디스펜스법을 포함한다.
박리막(113)을 단층으로 형성하는 경우, 텅스텐, 몰리브덴, 또는 텅스텐과 몰리브덴을 함유하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또는, 박리막(113)을 단층으로 형성하는 경우, 텅스텐의 산화물 또는 산화 질화물, 몰리브덴의 산화물 또는 산화 질화물, 또는 텅스텐과 몰리브덴을 함유하는 재료의 산화물 또는 산화 질화물을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 박리막(113)으로서, 예를 들면, 텅스텐을 함유하는 막과 텅스텐의 산화물을 함유하는 막의 적층 구조를 형성하는 경우, 텅스텐을 함유하는 막에 접하여 절연성 산화물막을 형성함으로써, 텅스텐을 함유하는 막과 절연성 산화물막의 계면에, 텅스텐의 산화물을 함유하는 막이 형성되는 것을 활용해도 좋다. 또한, 텅스텐을 함유하는 막의 표면을, 열산화 처리, 산소 플라즈마 처리, 오존수 등의 산화력이 강한 용액으로의 처리 등을 행하여 텅스텐의 산화물을 함유하는 막을 형성해도 좋다. 또한, 기판(101)과 박리막(113) 사이에 절연막을 설치해도 좋다.
본 실시형태에서는, 기판(101)에 알루미노보로실리케이트 유리를 사용한다. 또한, 기판(101) 위에 형성하는 박리막(113)으로서, 스퍼터링법에 의해 텅스텐을 형성한다.
또한, 절연막(119) 형성전에, 박리막(113)의 표면을, 산소를 갖는 분위기에 노출시키는 것이 바람직하다.
산소를 갖는 분위기에 사용하는 가스로서는, 산소, 일산화이질소, 이산화질소, 이산화탄소, 일산화탄소 등을 사용할 수 있다. 또한, 산소를 갖는 분위기로서, 산소를 갖는 가스와 다른 가스의 혼합 가스를 사용해도 좋다. 예를 들면, 산소를 갖는 분위기로서, 이산화탄소와 아르곤의 혼합 가스 등의, 산소를 갖는 가스와 희가스의 혼합 가스를 사용할 수 있다. 박리막(113)의 표면을 산화함으로써, 나중의 공정에서 행해지는 기판(101)의 박리를 용이하게 할 수 있다.
다음에, 상기한 <표시 장치의 제작 방법 1>과 같은 공정을 사용하여, 박리막(113) 위에, 소자층(171)을 형성한다(도 15의 (B) 참조.).
또한, 기판(102) 위에 박리막(123)을 형성한다(도 15의 (C) 참조.). 기판(102)은, 기판(101)과 같은 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 기판(101)과 기판(102)은, 각각 동일한 재료를 사용해도 좋고, 서로 상이한 재료를 사용해도 좋다. 또한, 박리막(123)은, 박리막(113)과 같은 재료 및 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 기판(102)과 박리막(123) 사이에 절연막을 설치해도 좋다. 본 실시형태에서는, 기판(102)에 알루미노보로실리케이트 유리를 사용한다. 또한, 기판(102) 위에 형성하는 박리막(123)으로서, 스퍼터링법에 의해 텅스텐을 형성한다.
〔박리막(123)의 형성〕
다음에, 상기한 <표시 장치의 제작 방법 2>와 같은 공정을 사용하여, 박리막(123) 위에, 소자층(181)을 형성한다(도 15의 (D) 참조.).
〔기판(101)과 기판(102)의 부착〕
다음에, 소자층(171)을 갖는 기판(101)과 소자층(181)을 갖는 기판(102)을, 접착부(120)를 개재하여 부착한다. 이 때, 소자층(171)에 포함되는 발광 소자(125)와, 소자층(181)에 포함되는 착색막(266)이 마주보도록 배치한다(도 16의 (A) 참조.).
〔기판(101)의 박리〕
다음에, 소자층(171)이 설치된 기판(101)을, 박리막(113)과 함께 절연막(119)으로부터 박리한다(도 16의 (B) 참조). 박리 방법으로서는, 기계적인 힘을 가하는 것(인간의 손이나 지그로 박리하는 처리나, 롤러를 회전시키면서 분리하는 처리, 초음파 등)을 사용하여 행하면 좋다. 예를 들면, 박리막(113)에 예리한 칼날 또는 레이저광 조사 등으로 노치를 넣고, 그 노치에 물을 주입한다. 모세관 현상에 의해 물이 박리막(113)과 기판(101) 사이에 스며듦으로써, 기판(101)을 용이하게 박리할 수 있다.
〔기판(111)의 부착〕
다음에, 접착부(112)를 개재하여 기판(111a)을 절연막(119)에 부착한다(도 16의 (C) 참조).
〔기판(102)의 박리〕
다음에, 소자층(181)이 설치된 기판(102)을, 박리막(123)과 함께 절연막(129)으로부터 박리한다(도 17의 (A) 참조).
〔기판(121)의 부착〕
다음에, 접착부(122)를 개재하여, 기판(121a)을 절연막(129)에 부착한다(도 17의 (B) 참조).
〔외부 전극의 형성〕
다음에, 개구(132a)에 이방성 도전 접속부(138a)를 형성하고, 이방성 도전 접속부(138a) 위에, 표시 장치(100)에 전력이나 신호를 입력하기 위한 외부 전극(124a)을 형성한다.
이상의 공정에 의해, 표시 장치(100)를 제작할 수 있다.
또한, 기판(111a) 또는 기판(121a) 중, 광이 사출되는 측의 기판의 외측에, 반사 방지막, 광 확산막, 마이크로 렌즈 어레이, 프리즘 시트, 위상차판, 편광판 등의 특정한 기능을 갖는 재료로 형성된 막(이하, 「기능막」이라고도 한다)을 1종 이상 설치해도 좋다. 반사 방지막으로서는, 예를 들면 원편광판 등을 사용할 수 있다.
또한, 기판(111a) 또는 기판(121a)으로서, 특정한 기능을 갖는 재료를 사용해도 좋다. 예를 들면, 기판(111a) 또는 기판(121a)으로서, 원편광판을 사용해도 좋다. 또한, 예를 들면, 기판(111a) 또는 기판(121a)을 위상차판을 사용하여 형성하고, 상기 기판과 포개어 편광판을 설치해도 좋다. 또한, 예를 들면, 기판(111a) 또는 기판(121a)을, 프리즘 시트를 사용하여 형성하고, 상기 기판과 포개어 원편광판을 설치해도 좋다. 기판(111a) 또는 기판(121a)으로서, 특정한 기능을 갖는 재료를 사용함으로써, 표시 품위의 향상과, 제조 비용의 저감을 실현할 수 있다.
본 실시형태는, 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는, 상기 실시형태에 나타낸 표시 장치(100)와 상이한 구성을 갖는 표시 장치(200)에 관해서, 도 18을 사용하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 액티브 매트릭스형의 표시 장치(200)에 관해서 설명한다. 도 18의 (A)는 표시 장치(200)의 상면도이며, 도 18의 (B)는, 도 18의 (A) 중에 A3-A4의 일점쇄선으로 나타내는 부위의 단면도이다.
<표시 장치의 구성 1>
본 실시형태에 나타내는 표시 장치(200)는, 표시 영역(231)과, 구동 회로(251)를 가진다. 또한, 표시 장치(200)는, 전극(115), EL층(117), 전극(118)을 포함하는 발광 소자(125)와, 전극(116)을 가진다. 발광 소자(125)는, 표시 영역(231) 중에 복수 형성되어 있다. 또한, 각 발광 소자(125)에는, 발광 소자(125)의 발광량을 제어하는 트랜지스터(232)가 접속되어 있다.
전극(116)은, 개구(132a)에 형성된 이방성 도전 접속부(138a)를 개재하여 외부 전극(124a)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 전극(116)은, 구동 회로(251)에 전기적으로 접속되어 있다.
구동 회로(251)는, 복수의 트랜지스터(252)에 의해 구성되어 있다. 구동 회로(251)는, 외부 전극(124a)으로부터 공급된 신호를, 표시 영역(231) 중의 어느 발광 소자(125)에 공급할지를 결정하는 기능을 가진다.
도 18에 도시하는 표시 장치(200)는, 접착부(120)를 개재하여 기판(111)과 기판(121)이 부착된 구조를 가진다. 기판(111) 위에는, 절연막(205)이 형성되어 있다. 절연막(205)은, 실시형태 1에 나타내는 절연막(119)과 같은 재료 및 방법에 의해 형성할 수 있다.
또한, 절연막(205)은 하지막으로서 기능하고, 기판(111) 등으로부터 트랜지스터나 발광 소자로의 불순물 원소의 확산을 방지, 또는 저감할 수 있다.
또한, 절연막(205) 위에, 트랜지스터(232), 트랜지스터(252), 전극(116)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 트랜지스터(232) 및/또는 트랜지스터(252)로서, 보텀 게이트형의 트랜지스터의 하나인 채널 에칭형의 트랜지스터를 예시하고 있지만, 채널 보호형의 트랜지스터나, 톱 게이트형의 트랜지스터 등을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 역스태거형의 트랜지스터나, 순스태거형의 트랜지스터를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 채널이 형성되는 반도체막을 2개의 게이트 전극 사이에 개재하는 구조의, 듀얼 게이트형의 트랜지스터를 사용하는 것도 가능하다. 또한, 싱글 게이트 구조의 트랜지스터로 한정되지 않으며, 복수의 채널 형성 영역을 갖는 멀티 게이트형 트랜지스터, 예를 들면 더블 게이트형 트랜지스터로 해도 좋다.
또한, 트랜지스터(232) 및 트랜지스터(252)로서, 플레이너형, FIN형(핀형), TRI-GATE형(트라이 게이트형) 등의, 다양한 구성의 트랜지스터를 사용할 수 있다.
트랜지스터(232)와 트랜지스터(252)는, 각각이 같은 구조를 가지고 있어도 좋고, 상이한 구조를 가지고 있어도 좋다. 트랜지스터의 사이즈(예를 들면, 채널 길이, 및 채널 폭) 등은, 각 트랜지스터에서 적절히 조정할 수 있다.
트랜지스터(232) 및 트랜지스터(252)는, 게이트 전극으로서 기능할 수 있는 전극(206), 게이트 절연막으로서 기능할 수 있는 절연막(207), 반도체막(208), 소스 전극 또는 드레인 전극의 한쪽으로서 기능할 수 있는 전극(214), 소스 전극 또는 드레인 전극의 다른쪽으로서 기능할 수 있는 전극(215)을 가진다.
전극(214) 및 전극(215)은, 전극(116)을 형성하기 위한 도전막의 일부를 사용하여, 전극(116)과 동시에 형성할 수 있다. 또한, 절연막(207)은, 절연막(205)과 같은 재료 및 방법에 의해 형성할 수 있다.
반도체막(208)은, 단결정 반도체, 다결정 반도체, 미결정 반도체, 나노-결정 반도체, 반-비정질 반도체, 비정질 반도체, 등을 사용하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 비정질 실리콘이나, 미결정 게르마늄 등을 사용할 수 있다. 또한, 탄화 실리콘, 갈륨비소, 산화물 반도체, 질화물 반도체 등의 화합물 반도체나, 유기 반도체 등을 사용할 수 있다. 또한, 반도체막(208)으로서 산화물 반도체를 사용하는 경우에는, CAAC-OS, 다결정 산화물 반도체, 미결정 산화물 반도체, nc-OS(nano Crystalline Oxide Semiconductor), 비정질 산화물 반도체 등을 사용할 수 있다.
또한, 산화물 반도체는, 에너지 갭이 3.0eV 이상으로 크고, 가시광에 대한 투과율이 크다. 또한, 산화물 반도체를 적절한 조건으로 가공하여 얻어진 트랜지스터에 있어서는, 오프 전류를 사용할 때의 온도 조건하(예를 들면, 25℃)에 있어서, 100zA(1×10-19A) 이하, 또는 10zA(1×10-20A) 이하, 또한 1zA(1×10-21A) 이하로 할 수 있다. 이로 인해, 소비 전력이 적은 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 반도체막(208)에 산화물 반도체를 사용하는 경우에는, 반도체막(208)에 접하는 절연막에 산소를 갖는 절연막을 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 반도체막(208)에 접하는 절연막으로서, 가열 처리에 의해 산소를 방출하는 절연막을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 트랜지스터(232) 및 트랜지스터(252) 위에 절연막(210)이 형성되고, 절연막(210) 위에 절연막(211)이 형성되어 있다. 절연막(210)은, 보호 절연막으로서 기능하고, 절연막(210)보다도 위의 막으로부터 트랜지스터(232) 및 트랜지스터(252)로의 불순물 원소가 확산되는 것을 방지 또는 저감할 수 있다. 절연막(210)은, 절연막(205)과 같은 재료 및 방법으로 형성할 수 있다.
또한, 발광 소자(125)의 피형성면의 표면 요철을 저감시키기 위해서 절연막(211) 위에, 평탄화 기능을 갖는 절연 재료를 사용하여 절연막(212)을 형성할 수 있다. 평탄화 기능을 갖는 절연 재료로서, 예를 들면, 폴리이미드 수지, 아크릴 수지 등의 유기 재료를 사용할 수 있다. 또한 상기 유기 재료 외에, 저유전율 재료(low-k 재료) 등을 사용할 수 있다. 또한, 이들 재료로 형성되는 절연막을 복수 적층시킴으로써, 절연막(212)을 형성해도 좋다.
또한, 절연막(212) 위에, 발광 소자(125)와, 각 발광 소자(125)를 이간시키기 위한 절연막(114)이 형성되어 있다.
또한, 발광 소자(125)는, 절연막(210, 211, 212)에 설치된 개구에서 트랜지스터(232)와 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 발광 소자(125)를, EL층(117)으로부터 발하는 광을 공진시키는 미소광공진기(「마이크로 캐비티」라고도 한다) 구조로 함으로써, 상이한 발광 소자(125)에서 동일한 EL층(117)을 사용해도, 상이한 파장의 광을 협선화하여 추출할 수 있다.
표시 장치(200)는, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212)에 접하는 보호막(103)을 가진다. 또한, 보호막(103)은, 적어도, 절연막(114) 및 절연막(212)의 노출부, 대표적으로는, 절연막(114) 및 절연막(212) 각각의 상면 및 측면을 피복한다. 또한, 보호막(103)은, 전극(118)의 노출부, 대표적으로는, 전극(118)의 상면 및 측면을 피복한다. 또한, 절연막(114) 및 절연막(212)의 상면이 전극 또는 막으로 피복되는 경우, 절연막(114) 및 절연막(212)의 측면을 보호막(103)으로 피복하면 좋다. 보호막(103)은, 투습성이 낮은 막이다. 표시 장치(200)의 내부 및 외부에 존재하는 물이, EL층(117)으로 확산되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 대표적으로는, 절연막(114) 및 절연막(212)의 상면 및 측면에서 침입한 물이 EL층(117)으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이 결과, 표시 장치(200)의 부분적인 휘도의 저하를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 표시 장치(200)에 있어서, 비발광 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
다음에, 도 18의 (B)에 도시하는 구성과는 상이한 구조의 표시 장치에 관해서, 도 19를 사용하여 설명한다. 도 19는, 표시 장치(200)의 단면도이다.
도 19의 (A)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103) 위에, 도전막(104)을 가져도 좋다.
또는, 도 19의 (B)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212) 각각의 노출부를 피복하는 도전막(104)과, 도전막(104) 위의 보호막(103)을 가져도 좋다.
도전막(104) 위에 보호막(103)을 가짐으로써, 보호막(103) 및 도전막(104)이 접착부(120)에 함유되는 물의 확산을 방지한다. 이로 인해, 표시 장치(200)의 내부 및 외부에 존재하는 물이, EL층(117)으로 확산되는 것을 방지하는 것이 가능하다. 이 결과, 표시 장치(200)의 부분적인 휘도의 저하를 방지하는 것이 가능하다. 또한, 표시 장치(200)에 있어서, 비발광 영역이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또는, 도 19의 (C)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103)과, 보호막(103) 위의 절연막(105)을 가져도 좋다.
<표시 장치의 구성 2>
도 20의 (A)는, 표시 장치(200)의 사시도이다. 또한, 도 20의 (B)는, 도 20의 (A)에 A1-A2의 일점쇄선으로 나타내는 부위의 단면도이다. 본 실시형태에 나타내는 표시 장치(200)는, 표시 영역(231) 및 구동 회로(251)를 가진다. 또한, 표시 영역(231)의 외측에 폐루프상의 씰재(107)를 가진다.
도 20에 도시하는 표시 장치(200)는, 기판(111) 및 기판(121)이 씰재(107)로 고착되어 있는 점이, 도 18 및 도 19에 도시하는 표시 장치(200)와 상이하다. 또한, 표시 장치(200)에 있어서, 기판(111), 기판(121), 및 씰재(107)로 둘러싸이는 밀봉 영역 내가 중공 구조이다. 밀봉 영역 내에는, 희가스 또는 질소 가스 등의 불활성 가스가 충전되어 있어도 좋다. 또는, 밀봉 영역 내를, 감압 분위기로 할 수 있다. 이들의 결과, 밀봉 영역 내에 있어서의 물 등을 저감시키는 것이 가능하여, 발광 소자(125)의 신뢰성을 높이는 것이 가능하다.
표시 장치(200)는, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212)에 접하는 보호막(103)을 가진다. 또한, 보호막(103)은, 적어도, 절연막(114) 및 절연막(212)의 노출부, 대표적으로는, 절연막(114) 및 절연막(212) 각각의 상면 및 측면을 피복한다. 또한, 절연막(114) 및 절연막(212)의 상면이 전극 또는 막으로 피복되는 경우, 절연막(114) 및 절연막(212)의 측면을 보호막(103)으로 피복하면 좋다. 또한, 보호막(103)은, 전극(118)의 노출부, 대표적으로는, 전극(118)의 상면 및 측면을 피복한다.
다음에, 도 20의 (B)에 도시하는 구성과 상이한 구조의 표시 장치에 관해서, 도 21을 사용하여 설명한다. 도 21은, 표시 장치(200)의 단면도이다.
도 21의 (A)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103) 위에, 도전막(104)을 가져도 좋다.
또는, 도 21의 (B)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212)을 피복하는 도전막(104)과, 도전막(104) 위의 보호막(103)을 가져도 좋다.
또는, 도 21의 (C)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103)과, 보호막(103) 위의 절연막(105)을 가져도 좋다.
<표시 장치의 구성 3>
본 실시형태에 나타내는 표시 장치(200)는, 기판(121)에 있어서 착색막을 가져도 좋다. 또는, 본 실시형태에 나타내는 표시 장치(200)는, 기판(121)에 있어서 터치 센서를 가져도 좋다. 도 22 및 도 23은, 기판(121)에 있어서, 착색막 및 터치 센서를 갖는 표시 장치(200)의 단면도이다.
도 22의 (A)에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 나타내는 표시 장치(200)는, 기판(101) 위에, 도 18의 (B)와 같이, 절연막(205), 트랜지스터(232), 트랜지스터(252), 전극(116), 절연막(210, 211, 212), 발광 소자(125), 절연막(114), 보호막(103)을 가진다. 또한, 발광 소자(125) 위에 접착부(120)를 개재하여 기판(121)을 가진다. 또한, 기판(121)에 있어서, 터치 센서(271), 절연막(275), 차광막(264), 착색막(266), 및 보호막(267)을 가진다. 본 실시형태에서는, 터치 센서(271)로서 정전 용량 방식의 터치 센서를 예시하고 있다. 또한, 터치 센서(271)는, 전극(272), 절연막(273), 및 전극(274)을 포함한다.
또한, EL층(117)을, 화소별로 사출하는 광의 색을 바꾸는 소위 구분 도포 방식으로 형성하는 경우에는, 착색막(266)을 설치해도 좋고, 설치하지 않아도 좋다.
차광막(264) 또는 착색막(266)을 설치하지 않음으로써, 표시 장치(200)의 제조 비용의 저감, 또는, 제조 수율의 향상 등을 실현할 수 있다. 또한, 착색막(266)을 설치하지 않음으로써 EL층(117)이 사출하는 광을 효율적으로 사출할 수 있기 때문에, 휘도의 향상이나, 소비 전력의 저감 등을 실현할 수 있다.
한편, 차광막(264) 및 착색막(266)을 설치하면, 외광의 비침을 경감시켜, 콘트라스트비의 향상이나, 색 재현성의 향상 등을 실현할 수 있다.
또한, 표시 장치(200)를 보텀 에미션 구조의 표시 장치로 하는 경우에는, 기판(111)측에, 터치 센서(271), 차광막(264), 및 착색막(266)을 설치해도 좋다.
또한, 표시 장치(200)를 듀얼 에미션 구조의 표시 장치로 하는 경우에는, 기판(111)측 및 기판(121)측 중 어느 한쪽 또는 양쪽에, 터치 센서(271), 차광막(264), 및 착색막(266)을 설치해도 좋다. 또한, 터치 센서(271)와 착색막(266)을, 상이한 기판측에 설치해도 좋다.
표시 장치(200)는, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212)에 접하는 보호막(103)을 가진다. 또한, 보호막(103)은, 적어도, 절연막(114) 및 절연막(212)의 노출부, 대표적으로는, 절연막(114) 및 절연막(212) 각각의 상면 및 측면을 피복한다. 또한, 절연막(114) 및 절연막(212)의 상면이 전극 또는 막으로 피복되는 경우, 절연막(114) 및 절연막(212)의 측면을 보호막(103)으로 피복하면 좋다. 또한, 보호막(103)은, 전극(118)의 노출부, 대표적으로는, 전극(118)의 상면 및 측면을 피복한다.
도 22의 (A)에 도시하는 구성과 상이한 구조의 표시 장치(200)에 관해서, 도 22의 (B), 및 도 23에 도시한다.
도 22의 (B)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 보호막(103) 위에 도전막(104)을 가져도 좋다.
또는, 도 23의 (A)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212) 각각의 노출부를 피복하는 도전막(104)과, 도전막(104) 위의 보호막(103)을 가져도 좋다.
또는, 도 23의 (B)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103)과, 보호막(103) 위의 절연막(105)을 가져도 좋다.
<표시 장치의 구성 4>
도 24의 (A)에 도시하는 표시 장치(200)는, 기판(111) 및 기판(121)이 씰재(107)로 고착되어 있는 점이, 도 22 및 도 23에 도시하는 표시 장치(200)와 상이하다. 또한, 표시 장치(200)에 있어서, 기판(111), 기판(121), 및 씰재(107)로 둘러싸이는 밀봉 영역 내가 중공 구조이다. 밀봉 영역 내에는, 희가스 또는 질소 가스 등의 불활성 가스가 충전되어 있어도 좋다. 또는, 밀봉 영역 내를, 감압 분위기로 할 수 있다. 이러한 결과, 밀봉 영역 내에 있어서의 물 등을 저감시키는 것이 가능하여, 발광 소자(125)의 신뢰성을 높이는 것이 가능하다.
표시 장치(200)는, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212)에 접하는 보호막(103)을 가진다. 또한, 보호막(103)은, 적어도, 절연막(114) 및 절연막(212)의 노출부, 대표적으로는, 절연막(114) 및 절연막(212) 각각의 상면 및 측면을 피복한다. 또한, 절연막(114) 및 절연막(212)의 상면이 전극 또는 막으로 피복되는 경우, 절연막(114) 및 절연막(212)의 측면을 보호막(103)으로 피복하면 좋다. 또한, 보호막(103)은, 전극(118)의 노출부, 대표적으로는, 전극(118)의 상면 및 측면을 피복한다.
다음에, 도 24의 (A)에 도시하는 구성과는 상이한 구조의 표시 장치에 관해서, 도 24의 (B) 및 도 25를 사용하여 설명한다.
도 24의 (B)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103) 위에, 도전막(104)을 가져도 좋다.
또는, 도 25의 (A)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212) 각각의 노출부를 피복하는 도전막(104)과, 도전막(104) 위의 보호막(103)을 가져도 좋다.
또는, 도 25의 (B)에 도시하는 표시 장치(200)와 같이, 절연막(114), 전극(118), 및 절연막(212) 각각의 노출부를 피복하는 보호막(103)과, 보호막(103) 위의 절연막(105)을 가져도 좋다.
<표시 장치의 구성 5>
본 실시형태에 나타내는 표시 장치(200)는, 접착부(120) 및 씰재(107)를 사용하여, 기판(111) 및 기판(121)이 고착되어 있어도 좋다. 도 26에 도시하는 표시 장치(200)는, 접착부(120) 및 씰재(107)를 사용하여, 기판(111) 및 기판(121)이 고착되어 있다.
<표시 장치의 구성 6>
본 실시형태에 나타내는 표시 장치(200)는, 기판(111) 대신에 가요성을 갖는 기판을 사용해도 좋다. 또한, 본 실시형태에 나타내는 표시 장치(200)는, 기판(121) 대신에 가요성을 갖는 기판을 사용해도 좋다. 도 27의 (A)에 도시하는 표시 장치(200)는, 접착부(112)에 의해, 가요성을 갖는 기판(111a)이 절연막(205)에 고착되어 있다. 또한, 접착부(120)에 의해, 가요성을 갖는 기판(121a)이 보호막(103)에 고착되어 있다. 또한, 도 27의 (B)에 도시하는 표시 장치(200)는, 가요성을 갖는 기판(121a)에 있어서, 절연막(129), 터치 센서(271), 절연막(275), 차광막(264), 착색막(266), 및 보호막(267)을 가진다. 또한, 접착부(122)에 의해, 가요성을 갖는 기판(121a)이 절연막(129)에 고착되어 있다.
본 실시형태는, 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는, 표시 장치(200)의 보다 구체적인 구성예에 관해서, 도 28을 사용하여 설명한다. 도 28의 (A)는, 표시 장치(200)의 구성예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 28의 (A)에 도시하는 표시 장치(200)는, 표시 영역(231), 구동 회로(142a), 구동 회로(142b), 및 구동 회로(133)를 가진다. 구동 회로(142a), 구동 회로(142b), 및 구동 회로(133)는, 상기 실시형태에 나타낸 구동 회로(251)에 상당한다. 또한, 구동 회로(142a), 구동 회로(142b), 및 구동 회로(133)를 모아서 구동 회로부라고 하는 경우가 있다.
구동 회로(142a), 구동 회로(142b)는, 예를 들면 주사선 구동 회로로서 기능한다. 또한, 구동 회로(133)는, 예를 들면 신호선 구동 회로로서 기능한다. 또한, 구동 회로(142a), 및 구동 회로(142b)는, 어느 한쪽만으로 해도 좋다. 또한, 표시 영역(231)을 사이에 개재하여 구동 회로(133)와 마주 보는 위치에, 어떠한 회로를 형성해도 좋다.
또한, 표시 장치(200)는, 각각이 대략 평행하게 배치되고, 또한, 구동 회로(142a), 및/또는 구동 회로(142b)에 의해 전위가 제어되는 m개의 배선(135)과, 각각이 대략 평행하게 배치되고, 또한, 구동 회로(133)에 의해 전위가 제어되는 n개의 배선(136)을 가진다. 또한, 표시 영역(231)은 매트릭스상으로 배치된 복수의 화소 회로(134)를 가진다. 또한, 하나의 화소 회로(134)에 의해, 하나의 부화소(화소(130))가 구동된다.
각 배선(135)은, 표시 영역(231)에 있어서 m행 n열로 배치된 화소 회로(134) 중, 어느 하나의 행에 배치된 n개의 화소 회로(134)와 전기적으로 접속된다. 또한, 각 배선(136)은, m행 n열로 배치된 화소 회로(134) 중, 어느 하나의 열로 배치된 m개의 화소 회로(134)에 전기적으로 접속된다. m, n은，모두 1 이상의 정수이다.
도 28의 (B) 및 도 28의 (C)는, 도 28의 (A)에 도시하는 표시 장치(200)의 화소 회로(134)에 사용할 수 있는 회로 구성예를 도시하고 있다.
〔발광 표시 장치용 화소 회로의 일례〕
또한, 도 28의 (B)에 도시하는 화소 회로(134)는, 트랜지스터(431)와, 용량 소자(233)와, 트랜지스터(232)와, 트랜지스터(434)를 가진다. 또한, 화소 회로(134)는, 발광 소자(125)와 전기적으로 접속되어 있다.
트랜지스터(431)의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽은, 데이터 신호가 주어지는 배선(이하, 신호선(DL_n)이라고 한다)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(431)의 게이트 전극은, 게이트 신호가 주어지는 배선(이하, 주사선(GL_m)이라고 한다)에 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(431)는, 데이터 신호의 노드(435)로의 기록을 제어하는 기능을 가진다.
용량 소자(233)의 한 쌍의 전극의 한쪽은, 노드(435)에 전기적으로 접속되고, 다른쪽은, 노드(437)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(431)의 소스 전극 및 드레인 전극의 다른쪽은, 노드(435)에 전기적으로 접속된다.
용량 소자(233)는, 노드(435)에 기록된 데이터를 유지하는 유지 용량으로서의 기능을 가진다.
트랜지스터(232)의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽은, 전위 공급선(VL_a)에 전기적으로 접속되고, 다른쪽은 노드(437)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(232)의 게이트 전극은, 노드(435)에 전기적으로 접속된다.
트랜지스터(434)의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽은, 전위 공급선(V0)에 전기적으로 접속되고, 다른쪽은 노드(437)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(434)의 게이트 전극은, 주사선(GL_m)에 전기적으로 접속된다.
발광 소자(125)의 애노드 및 캐소드의 한쪽은, 전위 공급선(VL_b)에 전기적으로 접속되고, 다른쪽은, 노드(437)에 전기적으로 접속된다.
발광 소자(125)로서는, 예를 들면 유기 일렉트로루미네선스 소자(유기 EL 소자라고도 한다) 등을 사용할 수 있다. 단, 발광 소자(125)로서는, 이것으로 한정되지 않으며, 예를 들면 무기 재료로 이루어지는 무기 EL 소자를 사용해도 좋다.
또한, 전원 전위로서는, 예를 들면 상대적으로 고전위측의 전위 또는 저전위측의 전위를 사용할 수 있다. 예를 들면, 전위 공급선(VL_a) 또는 전위 공급선(VL_b)의 한쪽에는, 고전원 전위(VDD)가 주어지고, 다른쪽에는, 저전원 전위(VSS)가 주어진다.
〔액정 표시 장치용 화소 회로의 일례〕
도 28의 (C)에 도시하는 화소 회로(134)는, 트랜지스터(431)와, 용량 소자(233)를 가진다. 또한, 화소 회로(134)는, 액정 소자(432)와 전기적으로 접속되어 있다.
액정 소자(432)의 한 쌍의 전극의 한쪽의 전위는, 화소 회로(134)의 사양에 따라 적절히 설정된다. 액정 소자(432)는, 노드(436)에 기록되는 데이터에 의해 배향 상태가 설정된다. 또한, 복수의 화소 회로(134)의 각각이 갖는 액정 소자(432)의 한 쌍의 전극의 한쪽에, 공통의 전위(코몬 전위)를 주어도 좋다. 또한, 각 행의 화소 회로(134)별 액정 소자(432)의 한 쌍의 전극의 한쪽에 상이한 전위를 주어도 좋다.
액정 소자(432)를 구비하는 표시 장치의 구동 방법으로서는, 예를 들면, TN모드, STN 모드, VA 모드, ASM(Axially Symmetric Aligned Micro-cell) 모드, OCB(Optically Compensated Birefringence) 모드, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 모드, AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal) 모드, MVA 모드, PVA(Patterned Vertical Alignment) 모드, IPS 모드, FFS 모드, 또는 TBA(Transverse Bend Alignment) 모드 등을 사용해도 좋다. 또한, 표시 장치의 구동 방법으로서는, 상기한 구동 방법 외에, ECB(Electrically Controlled Birefringence) 모드, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 모드, PNLC(Polymer Network Liquid Crystal) 모드, 게스트 호스트 모드 등이 있다. 단, 이것으로 한정되지 않으며, 액정 소자 및 그 구동 방식으로서 다양한 것을 사용할 수 있다.
또한, 블루상(Blue Phase)을 나타내는 액정과 키랄제를 함유하는 액정 조성물에 의해 액정 소자(432)를 구성해도 좋다. 블루상을 나타내는 액정은, 응답 속도가 1msec 이하로 짧고, 광학적 등방성이기 때문에, 배향 처리가 불필요하며, 시야각 의존성이 작다.
m행 n열째의 화소 회로(134)에 있어서, 트랜지스터(431)의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽은, 신호선(DL_n)에 전기적으로 접속되고, 다른쪽은 노드(436)에 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(431)의 게이트 전극은, 주사선(GL_m)에 전기적으로 접속된다. 트랜지스터(431)는, 노드(436)로의 데이터 신호의 기록을 제어하는 기능을 가진다.
용량 소자(233)의 한 쌍의 전극의 한쪽은, 특정한 전위가 공급되는 배선(이하, 용량선(CL))에 전기적으로 접속되고, 다른쪽은, 노드(436)에 전기적으로 접속된다. 또한, 액정 소자(432)의 한 쌍의 전극의 다른쪽은 노드(436)에 전기적으로 접속된다. 또한, 용량선(CL)의 전위의 값은, 화소 회로(134)의 사양에 따라 적절히 설정된다. 용량 소자(233)는, 노드(436)에 기록된 데이터를 유지하는 유지 용량으로서의 기능을 가진다.
〔표시 소자〕
본 발명의 일 형태의 표시 장치는, 여러가지 형태를 사용하거나, 또는 여러가지 표시 소자를 가질 수 있다. 표시 소자로서는, 예를 들면, EL(일렉트로루미네선스) 소자(유기물 및 무기물을 함유하는 EL 소자, 유기 EL 소자, 무기 EL 소자), LED(백색 LED, 적색 LED, 녹색 LED, 청색 LED 등), 트랜지스터(전류에 따라 발광하는 트랜지스터), 전자 방출 소자, 액정 소자, 전자 잉크, 전기 영동 소자, 그레이팅 라이트 밸브(GLV), 플라즈마 디스플레이(PDP), MEMS(마이크로·일렉트로·메커니컬·시스템)를 사용한 표시 소자, 디지털 마이크로 미러 디바이스(DMD), DMS(디지털·마이크로·셔터), MIRASOL(등록상표), IMOD(인터피어런스·모듈레이션) 소자, 셔터 방식의 MEMS 표시 소자, 광 간섭 방식의 MEMS 표시 소자, 일렉트로 웨팅 소자, 압전 세라믹 디스플레이, 카본 나노 튜브를 사용한 표시 소자 등의 적어도 하나를 가지고 있다. 이들 외에도, 전기적 또는 자기적 작용에 의해, 콘트라스트, 휘도, 반사율, 투과율 등이 변화되는 표시 매체를 가지고 있어도 좋다. 또한, 표시 소자로서 양자 도트를 사용해도 좋다. EL 소자를 사용한 표시 장치의 일례로서는, EL 디스플레이 등이 있다. 전자 방출 소자를 사용한 표시 장치의 일례로서는, 필드 에미션 디스플레이(FED) 또는 SED 방식 평면형 디스플레이(SED: Surface-conduction Electron-emitter Display) 등이 있다. 양자 도트를 사용한 표시 장치의 일례로서는, 양자 도트 디스플레이 등이 있다. 액정 소자를 사용한 표시 장치의 일례로서는, 액정 디스플레이(투과형 액정 디스플레이, 반투과형 액정 디스플레이, 반사형 액정 디스플레이, 직시형 액정 디스플레이, 투사형 액정 디스플레이) 등이 있다. 전자 잉크, 전자분 유체(등록상표), 또는 전기 영동 소자를 사용한 표시 장치의 일례로서는, 전자 페이퍼 등이 있다. 또한, 반투과형 액정 디스플레이나 반사형 액정 디스플레이를 실현하는 경우에는, 화소 전극의 일부, 또는, 전부가, 반사 전극으로서의 기능을 갖도록 하면 좋다. 예를 들면, 화소 전극의 일부, 또는, 전부가, 알루미늄, 은, 등을 갖도록 하면 좋다. 또한, 그 경우, 반사 전극 아래에, SRAM 등의 기억 회로를 설치하는 것도 가능하다. 이것에 의해, 한층 더, 소비 전력을 저감시킬 수 있다.
본 실시형태는, 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는, 상기 실시형태에 나타낸 트랜지스터(232), 및/또는 트랜지스터(252)로 치환하여 사용할 수 있는 트랜지스터의 일례에 관해서, 도 29 내지 도 31을 사용하여 설명한다. 또한, 본 명세서 등에 개시하는 트랜지스터는, 트랜지스터(431)나 트랜지스터(434) 등에도 사용할 수 있다.
〔보텀 게이트형 트랜지스터〕
도 29의 (A), (B)에 예시하는 트랜지스터(400)는, 보텀 게이트형의 트랜지스터의 하나인 채널 에칭형의 트랜지스터이다. 트랜지스터(400)는, 절연막(211) 위에 전극(216)을 가진다. 전극(216)은, 백 게이트 전극으로서의 기능을 가진다. 전극(216)은, 전극(206) 또는 전극(115)과 같은 재료 및 방법에 의해 형성할 수 있다.
또한, 도 29의 (A)는, 트랜지스터(400)의 채널 길이 방향의 단면도이며, 도 29의 (B)는, 트랜지스터(400)의 채널 폭 방향의 단면도이다. 도 29의 (B)에 도시하는 바와 같이, 채널 폭 방향에 있어서, 절연막(207, 210, 211)의 개구(218)에 있어서, 전극(206) 및 전극(216)이 접속된다.
일반적으로, 백 게이트 전극은 도전막으로 형성되고, 게이트 전극과 백 게이트 전극 사이에 반도체막(208)을 개재하도록 배치된다. 따라서, 백 게이트 전극은, 게이트 전극과 같이 기능시킬 수 있다. 백 게이트 전극의 전위는, 게이트 전극과 동 전위로 해도 좋고, GND 전위나, 임의의 전위로 해도 좋다. 또한, 백 게이트 전극의 전위를 게이트 전극과 독립적으로 변화시킴으로써, 트랜지스터의 임계값 전압을 변화시킬 수 있다.
전극(206) 및 전극(216)은, 양쪽 모두 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 따라서, 절연막(207), 절연막(210), 및 절연막(211)은, 게이트 절연막으로서 기능할 수 있다.
또한, 전극(206) 또는 전극(216)의 한쪽을, 「게이트 전극」이라고 하는 경우, 다른쪽을 「백 게이트 전극」이라고 하는 경우가 있다. 예를 들면, 트랜지스터(400)에 있어서, 전극(216)을 「게이트 전극」이라고 하는 경우, 전극(206)을 「백 게이트 전극」이라고 하는 경우가 있다. 또한, 전극(216)을 「게이트 전극」으로서 사용하는 경우에는, 트랜지스터(400)를 톱 게이트형의 트랜지스터의 일종이라고 생각할 수 있다. 또한, 전극(206) 및 전극(216) 중 어느 한쪽을, 「제 1 게이트 전극」이라고 하고, 다른쪽을 「제 2 게이트 전극」이라고 하는 경우가 있다.
반도체막(208)을 사이에 개재하여 전극(206) 및 전극(216)을 설치함으로써, 또한, 전극(206) 및 전극(216)을 동 전위로 함으로써, 반도체막(208)에 있어서 캐리어가 흐르는 영역이 막 두께 방향에 있어서 보다 커지기 때문에, 캐리어의 이동량이 증가한다. 이 결과, 트랜지스터(400)의 온 전류가 커지는 동시에, 전계 효과 이동도가 높아진다.
따라서, 트랜지스터(400)는, 점유 면적에 대해 큰 온 전류를 갖는 트랜지스터이다. 즉, 요구되는 온 전류에 대해, 트랜지스터(400)의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하면, 트랜지스터의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태에 의하면, 집적도가 높은 반도체 장치를 실현할 수 있다.
또한, 게이트 전극과 백 게이트 전극은 도전막으로 형성되기 때문에, 트랜지스터의 외부에서 발생하는 전계가, 채널이 형성되는 반도체막에 작용하지 않도록 하는 기능(특히 정전기에 대한 정전 차폐 기능)을 가진다.
또한, 전극(206) 및 전극(216)은, 각각이 외부로부터의 전계를 차폐하는 기능을 갖기 때문에, 기판(111)측 또는 전극(216)의 상방에 발생하는 전하가 반도체막(208)에 영향을 주지 않는다. 이 결과, 스트레스 시험(예를 들면, 게이트에 부의 전하를 인가하는 -GBT(Gate Bias-Temperature) 스트레스 시험)의 열화가 억제되는 동시에, 상이한 드레인 전압에 있어서의 온 전류의 상승 전압의 변동을 억제할 수 있다. 또한, 이 효과는, 전극(206) 및 전극(216)이, 동 전위, 또는 상이한 전위인 경우에 있어서 발생한다.
또한, BT 스트레스 시험은 가속 시험의 1종이며, 장기간의 사용에 의해 일어나는 트랜지스터의 특성 변화(즉, 경년 변화)를, 단시간에 평가할 수 있다. 특히, BT 스트레스 시험 전후에 있어서의 트랜지스터의 임계값 전압의 변동량은, 신뢰성을 조사하기 위한 중요한 지표가 된다. BT 스트레스 시험 전후에 있어서, 임계값 전압의 변동량이 적을수록, 신뢰성이 높은 트랜지스터라고 할 수 있다.
또한, 전극(206) 및 전극(216)을 가지며, 또한 전극(206) 및 전극(216)을 동 전위로 함으로써, 임계값 전압의 변동량이 저감된다. 이로 인해, 복수의 트랜지스터에 있어서 전기 특성의 불균일도 동시에 저감된다.
또한, 백 게이트 전극을 갖는 트랜지스터는, 게이트에 양의 전하를 인가하는 +GBT 스트레스 시험 전후에 있어서의 임계값 전압의 변동도, 백 게이트 전극을 갖지 않는 트랜지스터보다 작다.
또한, 백 게이트 전극측에서 광이 입사되는 경우에, 백 게이트 전극을, 차광성을 갖는 도전막으로 형성함으로써, 백 게이트 전극측으로부터 반도체막으로 광이 입사되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 반도체막의 광 열화를 방지하여, 트랜지스터의 임계값 전압이 시프트하는 등의 전기 특성의 열화를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 형태에 의하면, 신뢰성이 양호한 트랜지스터를 실현할 수 있다. 또한, 신뢰성이 양호한 반도체 장치를 실현할 수 있다.
또한, 도 29 (C) 및 (D)에 도시하는 트랜지스터(401)와 같이, 전극(219)을 절연막(212) 위에 형성해도 좋다. 전극(219)은, 백 게이트 전극으로서의 기능을 가진다. 전극(219)은, 전극(115)과 같은 재료 및 방법에 의해 형성할 수 있다.
또한, 도 29의 (C)는, 트랜지스터(401)의 채널 길이 방향의 단면도이며, 도 29의 (D)는, 트랜지스터(401)의 채널 폭 방향의 단면도이다. 도 29의 (D)에 도시하는 바와 같이, 채널 폭 방향에 있어서, 절연막(207, 210, 211, 212)의 개구(220)에 있어서, 전극(206) 및 전극(219)이 접속된다.
도 30의 (A)에 예시하는 트랜지스터(410)는, 보텀 게이트형의 트랜지스터의 하나인 채널 보호형의 트랜지스터이다. 트랜지스터(410)는, 반도체막(208) 위에, 채널 보호막으로서 기능할 수 있는 절연막(209)을 가진다. 절연막(209)은, 절연막(205)과 같은 재료 및 방법에 의해 형성할 수 있다. 전극(214)의 일부, 및 전극(215)의 일부는, 절연막(209) 위에 형성된다.
반도체막(208) 위에 절연막(209)을 설치함으로써, 전극(214) 및 전극(215)의 형성시에 발생하는 반도체막(208)의 노출을 방지할 수 있다. 따라서, 전극(214) 및 전극(215)의 형성시에 반도체막(208)의 박막화를 방지할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하면, 전기 특성이 양호한 트랜지스터를 실현할 수 있다.
도 30의 (B)에 도시하는 트랜지스터(411)는, 절연막(212) 위에 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있는 전극(213)을 갖는 점이, 트랜지스터(410)와 상이하다. 전극(213)은, 전극(206)과 같은 재료 및 방법으로 형성할 수 있다. 또한, 전극(213)은, 절연막(210)과 절연막(211) 사이에 형성해도 좋다.
도 30의 (C)에 예시하는 트랜지스터(420)는, 보텀 게이트형의 트랜지스터의 하나인 채널 보호형의 트랜지스터이다. 트랜지스터(420)는, 트랜지스터(410)와 거의 같은 구조를 가지고 있지만, 절연막(209)이 반도체막(208)을 피복하고 있는 점이 상이하다. 또한, 절연막(209)의 일부를 선택적으로 제거하여 형성한 개구에 있어서, 반도체막(208)과 전극(214)이 전기적으로 접속하고 있다. 또한, 절연막(209)의 일부를 선택적으로 제거하여 형성한 개구에 있어서, 반도체막(208)과 전극(215)이 전기적으로 접속하고 있다. 절연막(209)의, 채널 형성 영역과 중첩되는 영역은, 채널 보호막으로서 기능할 수 있다.
도 30의 (D)에 도시하는 트랜지스터(421)는, 절연막(212) 위에 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있는 전극(213)을 갖는 점이, 트랜지스터(420)와 상이하다.
절연막(209)을 설치함으로써, 전극(214) 및 전극(215)의 형성시에 발생하는 반도체막(208)의 노출을 방지할 수 있다. 따라서, 전극(214) 및 전극(215)의 형성시에 반도체막(208)의 박막화를 방지할 수 있다.
또한, 트랜지스터(420) 및 트랜지스터(421)는, 트랜지스터(410) 및 트랜지스터(411)보다도, 전극(214)과 전극(206) 사이의 거리와, 전극(215)과 전극(206) 사이의 거리가 길어진다. 따라서, 전극(214)과 전극(206) 사이에 발생하는 기생 용량을 작게 할 수 있다. 또한, 전극(215)과 전극(206) 사이에 발생하는 기생 용량을 작게 할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하면, 전기 특성이 양호한 트랜지스터를 실현할 수 있다.
〔톱 게이트형 트랜지스터〕
도 31의 (A)에 예시하는 트랜지스터(430)는, 톱 게이트형의 트랜지스터의 하나이다. 트랜지스터(430)는, 절연막(119) 위에 반도체막(208)을 가지며, 반도체막(208) 및 절연막(119) 위에, 반도체막(208)의 일부에 접하는 전극(214) 및 반도체막(208)의 일부에 접하는 전극(215)을 가지며, 반도체막(208) 위에 절연막(207)을 가지며, 절연막(207) 위에 전극(206)을 가진다. 또한, 전극(206) 위에 절연막(210)과, 절연막(212)을 가진다.
트랜지스터(430)는, 전극(206) 및 전극(214), 및, 전극(206) 및 전극(215)이 중첩되지 않기 때문에, 전극(206) 및 전극(214) 사이에 발생하는 기생 용량, 및, 전극(206) 및 전극(215) 사이에 발생하는 기생 용량을 작게 할 수 있다. 또한, 전극(206)을 형성한 후에, 전극(206)을 마스크로서 사용하여 불순물 원소를 반도체막(208)에 도입함으로써, 반도체막(208) 중에 자기 정합(셀프 얼라인먼트)적으로 불순물 영역을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하면, 전기 특성이 양호한 트랜지스터를 실현할 수 있다.
또한, 불순물 원소의 도입은, 이온 주입 장치, 이온 도핑 장치 또는 플라즈마 처리 장치를 사용하여 행할 수 있다.
불순물 원소로서는, 예를 들면, 제 13 족 원소 또는 제 15 족 원소 중, 적어도 1종류의 원소를 사용할 수 있다. 또한, 반도체막(208)에 산화물 반도체를 사용하는 경우에는, 불순물 원소로서, 희가스, 수소, 및 질소 중, 적어도 1종류의 원소를 사용하는 것도 가능하다.
도 31의 (B)에 도시하는 트랜지스터(431)는, 절연막(119)을 개재하여 반도체막(208)과 중첩되는 전극(213)을 갖는 점이 트랜지스터(430)와 상이하다. 상기한 바와 같이, 전극(213)은, 백 게이트 전극으로서 기능할 수 있다. 따라서, 절연막(217)은, 게이트 절연막으로서 기능할 수 있다. 절연막(217)은, 절연막(205)과 같은 재료 및 방법에 의해 형성할 수 있다.
트랜지스터(411)와 같이, 트랜지스터(431)는, 점유 면적에 대해 큰 온 전류를 갖는 트랜지스터이다. 즉, 요구되는 온 전류에 대해, 트랜지스터(431)의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의하면, 트랜지스터의 점유 면적을 작게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태에 의하면, 집적도가 높은 반도체 장치를 실현할 수 있다.
본 실시형태는, 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시형태 5)
이하에서는, 산화물 반도체막의 구조에 관해서 설명한다.
산화물 반도체막은, 비단결정 산화물 반도체막과 단결정 산화물 반도체막으로 대별된다. 비단결정 산화물 반도체막이란, CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor)막, 다결정 산화물 반도체막, 미결정 산화물 반도체막, 비정질 산화물 반도체막 등을 말한다.
우선은, CAAC-OS막에 관해서 설명한다.
CAAC-OS막은, c축 배향한 복수의 결정부를 갖는 산화물 반도체막의 하나이다.
투과형 전자현미경(TEM: Transmission Electron Microscope)에 의해, CAAC-OS막의 명시야상 및 회절 패턴의 복합 해석상(고분해능 TEM상이라고도 한다.)을 관찰함으로써 복수의 결정부를 확인할 수 있다. 한편, 고분해능 TEM상에 의해서도 명확한 결정부끼리의 경계, 즉 결정립계(그레인바운더리라고도 한다.)를 확인하는 것이 곤란하다. 이로 인해, CAAC-OS막은, 결정립계에 기인하는 전자 이동도의 저하가 일어나기 어렵다고 할 수 있다.
시료면과 대략 평행한 방향에서, CAAC-OS막의 단면의 고분해능 TEM상을 관찰하면, 결정부에 있어서, 금속 원자가 층상으로 배열되어 있는 것을 확인할 수 있다. 금속 원자의 각 층은, CAAC-OS막의 막을 형성하는 면(피형성면이라고도 한다.) 또는 상면의 요철을 반영한 형상이며, CAAC-OS막의 피형성면 또는 상면과 평행하게 배열된다.
한편, 시료면과 대략 수직한 방향에서, CAAC-OS막의 평면의 고분해능 TEM상을 관찰하면, 결정부에 있어서, 금속 원자가 삼각 형상 또는 육각 형상으로 배열되어 있는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 상이한 결정부간에, 금속 원자의 배열에 규칙성은 나타나지 않는다.
CAAC-OS막에 대해, X선 회절(XRD: X-Ray Diffraction) 장치를 사용하여 구조 해석을 행하면, 예를 들면 InGaZnO4의 결정을 갖는 CAAC-OS막의 아웃-오브-플레인(out-of-plane)법에 의한 해석에서는, 회절각(2θ)이 31°근방에 피크가 나타나는 경우가 있다. 이 피크는, InGaZnO4의 결정의 (009)면에 귀속되기 때문에, CAAC-OS막의 결정이 c축 배향성을 가지며, c축이 피형성면 또는 상면에 대략 수직인 방향을 향하고 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, InGaZnO4의 결정을 갖는 CAAC-OS막의 out-of-plane법에 의한 해석에서는, 2θ가 31°근방인 피크 외에, 2θ가 36°근방에도 피크가 나타나는 경우가 있다. 2θ가 36°근방인 피크는, CAAC-OS막 중의 일부에, c축 배향성을 갖지 않는 결정이 포함되는 것을 나타내고 있다. CAAC-OS막은, 2θ가 31°근방에 피크를 나타내고, 2θ가 36°근방에 피크를 나타내지 않는 것이 바람직하다.
CAAC-OS막은, 불순물 농도가 낮은 산화물 반도체막이다. 불순물은, 수소, 탄소, 실리콘, 전이금속 원소 등의 산화물 반도체막의 주성분 이외의 원소이다. 특히, 실리콘 등의, 산화물 반도체막을 구성하는 금속 원소보다도 산소와의 결합력이 강한 원소는, 산화물 반도체막으로부터 산소를 빼앗음으로써 산화물 반도체막의 원자 배열을 흩뜨려, 결정성을 저하시키는 요인이 된다. 또한, 철이나 니켈 등의 중금속, 아르곤, 이산화탄소 등은, 원자 반경(또는 분자 반경)이 크기 때문에, 산화물 반도체막 내부에 함유되면, 산화물 반도체막의 원자 배열을 흩뜨려, 결정성을 저하시키는 요인이 된다. 또한, 산화물 반도체막에 함유되는 불순물은, 캐리어 트랩이나 캐리어 발생원이 되는 경우가 있다.
또한, CAAC-OS막은, 결함 준위 밀도가 낮은 산화물 반도체막이다. 예를 들면, 산화물 반도체막 중의 산소 결손은, 캐리어 트랩이 되는 경우나, 수소를 포획함으로써 캐리어 발생원이 되는 경우가 있다.
불순물 농도가 낮고, 결함 준위 밀도가 낮은(산소 결손이 적은) 것을, 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성이라고 부른다. 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성인 산화물 반도체막은, 캐리어 발생원이 적기 때문에, 캐리어 밀도를 낮게 할 수 있다. 따라서, 상기 산화물 반도체막을 사용한 트랜지스터는, 임계값 전압이 마이너스가 되는 전기 특성(노멀리 온이라고도 한다.)이 되는 경우가 적다. 또한, 고순도 진성 또는 실질적으로 고순도 진성인 산화물 반도체막은, 캐리어 트랩이 적다. 이로 인해, 상기 산화물 반도체막을 사용한 트랜지스터는, 전기 특성의 변동이 작아, 신뢰성이 높은 트랜지스터가 된다. 또한, 산화물 반도체막의 캐리어 트랩에 포획된 전하는, 방출할 때까지 요하는 시간이 길어, 마치 고정 전하와 같이 행동하는 경우가 있다. 이로 인해, 불순물 농도가 높고, 결함 준위 밀도가 높은 산화물 반도체막을 사용한 트랜지스터는, 전기 특성이 불안정해지는 경우가 있다.
또한, CAAC-OS막을 사용한 트랜지스터는, 가시광이나 자외광의 조사에 의한 전기 특성의 변동이 작다.
다음에, 미결정 산화물 반도체막에 관해서 설명한다.
미결정 산화물 반도체막은, 고분해능 TEM상에 있어서, 결정부를 확인할 수 있는 영역과, 명확한 결정부를 확인하는 것이 곤란한 영역을 가진다. 미결정 산화물 반도체막에 포함되는 결정부는, 1nm 이상 100nm 이하, 또는 1nm 이상 10nm 이하의 크기인 경우가 많다. 특히, 1nm 이상 10nm 이하, 또는 1nm 이상 3nm 이하의 미결정인 나노 결정(nc: nanocrystal)을 갖는 산화물 반도체막을, nc-OS(nanocrystalline Oxide Semiconductor)막이라고 부른다. 또한, nc-OS막은, 예를 들면, 고분해능 TEM상에서는, 결정립계를 명확하게 확인이 곤란한 경우가 있다.
nc-OS막은, 미소한 영역(예를 들면, 1nm 이상 10nm 이하의 영역, 특히 1nm 이상 3nm 이하의 영역)에 있어서 원자 배열에 주기성을 가진다. 또한, nc-OS막은, 상이한 결정부간에 결정 방위에 규칙성이 나타나지 않는다. 이로 인해, 막 전체에서 배향성이 나타나지 않는다. 따라서, nc-OS막은, 분석 방법에 따라서는, 비정질 산화물 반도체막과 구별이 되지 않는 경우가 있다. 예를 들면, nc-OS막에 대해, 결정부보다도 큰 직경의 X선을 사용하는 XRD 장치를 사용하여 구조 해석을 행하면, out-of-plane법에 의한 해석에서는, 결정면을 나타내는 피크가 검출되지 않는다. 또한, nc-OS막에 대해, 결정부보다 큰 프로브 직경(예를 들면 50nm 이상)의 전자선을 사용하는 전자 회절(제한 시야 전자 회절이라고도 한다.)을 행하면, 헤일로 패턴과 같은 회절 패턴이 관측된다. 한편, nc-OS막에 대해, 결정부의 크기에 가깝거나 결정부보다 작은 프로브 직경의 전자선을 사용하는 나노 빔 전자 회절을 행하면, 스폿이 관측된다. 또한, nc-OS막에 대해 나노 빔 전자 회절을 행하면, 원을 그리듯이(링상으로) 휘도가 높은 영역이 관측되는 경우가 있다. 또한, nc-OS막에 대해 나노 빔 전자 회절을 행하면, 링상의 영역 내에 복수의 스폿이 관측되는 경우가 있다.
nc-OS막은, 비정질 산화물 반도체막보다도 규칙성이 높은 산화물 반도체막이다. 이로 인해, nc-OS막은, 비정질 산화물 반도체막보다도 결함 준위 밀도가 낮아진다. 단, nc-OS막은, 상이한 결정부간에 결정방위에 규칙성이 나타나지 않는다. 이로 인해, nc-OS막은, CAAC-OS막과 비교하여 결함 준위 밀도가 높아진다.
다음에, 비정질 산화물 반도체막에 관해서 설명한다.
비정질 산화물 반도체막은, 막 중에 있어서의 원자 배열이 불규칙하여, 결정부를 갖지 않는 산화물 반도체막이다. 석영과 같은 무정형 상태를 갖는 산화물 반도체막이 일례이다.
비정질 산화물 반도체막은, 고분해능 TEM상에 있어서 결정부를 확인하는 것이 곤란하다.
비정질 산화물 반도체막에 대해, XRD 장치를 사용한 구조 해석을 행하면, out-of-plane법에 의한 해석에서는, 결정면을 나타내는 피크가 검출되지 않는다. 또한, 비정질 산화물 반도체막에 대해, 전자 회절을 행하면, 헤일로 패턴이 관측된다. 또한, 비정질 산화물 반도체막에 대해, 나노 빔 전자 회절을 행하면, 스폿이 관측되지 않고, 헤일로 패턴이 관측된다.
또한, 산화물 반도체막은, nc-OS막과 비정질 산화물 반도체막 사이의 물성을 나타내는 구조를 갖는 경우가 있다. 그러한 구조를 갖는 산화물 반도체막을, 특히 비정질-유사 산화물 반도체(a-like OS: amorphous-like Oxide Semiconductor)막이라고 부른다.
a-like OS막은, 고분해능 TEM상에 있어서 공동(보이드라고도 한다.)이 관찰되는 경우가 있다. 또한, 고분해능 TEM상에 있어서, 명확하게 결정부를 확인할 수 있는 영역과, 결정부를 확인하는 것이 곤란한 영역을 가진다. a-like OS막은, TEM에 의한 관찰 정도가 미량인 전자 조사에 의해, 결정화가 일어나, 결정부의 성장이 나타나는 경우가 있다. 한편, 양질의 nc-OS막이면, TEM에 의한 관찰 정도가 미량인 전자 조사에 의한 결정화는 거의 나타나지 않는다.
또한, a-like OS막 및 nc-OS막의 결정부의 크기 계측은, 고분해능 TEM상을 사용하여 행할 수 있다. 예를 들면, InGaZnO4의 결정은 층상 구조를 가지며, In-O층 사이에, Ga-Zn-O층을 2층 가진다. InGaZnO4의 결정의 단위 격자는, In-O층을 3층 가지며, 또한 Ga-Zn-O층을 6층 갖는, 합계 9층이 c축 방향에 층상으로 중첩된 구조를 가진다. 따라서, 이들 근접하는 층끼리의 간격은, (009)면의 격자면 간격(d값이라고도 한다.)과 동 정도이며, 결정 구조 해석으로부터 그 값은 0.29nm로 구해지고 있다. 이로 인해, 고분해능 TEM상에 있어서의 격자줄무늬에 착안하여, 격자줄무늬의 간격이 0.28nm 이상 0.30nm 이하인 개소에 있어서는, 각각의 격자줄무늬가 InGaZnO4 결정의 a-b면에 대응한다.
또한, 산화물 반도체막은, 구조별로 막 밀도가 상이한 경우가 있다. 예를 들면, 어떤 산화물 반도체막의 조성을 알면, 상기 조성과 동일한 조성에 있어서의 단결정 산화물 반도체막의 막 밀도와 비교함으로써, 그 산화물 반도체막의 구조를 추정할 수 있다. 예를 들면, 단결정 산화물 반도체막의 막 밀도에 대해, a-like OS막의 막 밀도는 78.6% 이상 92.3% 미만이 된다. 또한, 예를 들면, 단결정 산화물 반도체막의 막 밀도에 대해, nc-OS막의 막 밀도 및 CAAC-OS막의 막 밀도는 92.3% 이상 100% 미만이 된다. 또한, 단결정 산화물 반도체막의 막 밀도에 대해 막 밀도가 78% 미만이 되는 산화물 반도체막은, 성막하는 것 자체가 곤란하다.
상기에 관해서, 구체예를 사용하여 설명한다. 예를 들면, In:Ga:Zn=1:1:1[원자수비]을 충족시키는 산화물 반도체막에 있어서, 능면체정 구조를 갖는 단결정 InGaZnO4의 막 밀도는 6.357g/㎤이 된다. 따라서, 예를 들면, In:Ga:Zn=1:1:1[원자수비]을 충족시키는 산화물 반도체막에 있어서, a-like OS막의 막 밀도는 5.0g/㎤ 이상 5.9g/㎤ 미만이 된다. 또한, 예를 들면, In:Ga:Zn=1:1:1 [원자수비]을 충족시키는 산화물 반도체막에 있어서, nc-OS막의 막 밀도 및 CAAC-OS막의 막 밀도는 5.9g/㎤ 이상 6.3g/㎤ 미만이 된다.
또한, 동일한 조성의 단결정 산화물 반도체막이 존재하지 않는 경우가 있다. 그 경우, 임의의 비율로 조성이 상이한 단결정 산화물 반도체막을 조합함으로써, 원하는 조성의 단결정 산화물 반도체막에 상당하는 막 밀도를 산출할 수 있다. 원하는 조성의 단결정 산화물 반도체막의 막 밀도는, 조성이 상이한 단결정 산화물 반도체막을 조합하는 비율에 대해, 가중 평균을 사용하여 산출하면 좋다. 단, 막 밀도는, 가능한 한 적은 종류의 단결정 산화물 반도체막을 조합하여 산출하는 것이 바람직하다.
또한, 산화물 반도체막은, 예를 들면, 비정질 산화물 반도체막, a-like OS막, 미결정 산화물 반도체막, CAAC-OS막 중, 2종 이상을 갖는 적층막이라도 좋다.
본 실시형태는, 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시형태 6)
상기 실시형태에서는, 터치 센서(271)의 일례로서 정전 용량 방식의 터치 센서를 예시했지만, 본 발명의 일 형태는 이것으로 한정되지 않는다. 터치 센서(271)로서, 저항막 방식의 터치 센서를 사용해도 좋다. 또한, 트랜지스터 등의 능동 소자를 사용한 액티브 방식의 터치 센서를 사용할 수도 있다.
본 실시형태에서는, 터치 센서(271)로서 사용하는 것이 가능한, 액티브 방식의 터치 센서(500)의 구성예 및 구동 방법예에 관해서, 도 32 및 도 33을 사용하여 설명한다.
도 32의 (A)는 액티브 방식의 터치 센서(500)의 구성을 설명하는 블록도이다. 도 32의 (B)는 변환기(CONV)의 구성을 설명하는 회로도이며, 도 32의 (C)는 검지 유닛(510)의 구성을 설명하는 회로도이다. 도 32의 (D-1) 및 도 32의 (D-2)는 검지 유닛(510)의 구동 방법을 설명하는 타이밍 차트이다.
또한, 도 33의 (A)는 액티브 방식의 터치 센서(500B)의 구성을 설명하는 블록도이다. 도 33의 (B)는 변환기(CONV)의 구성을 설명하는 회로도이며, 도 33의 (C)는 검지 유닛(510B)의 구성을 설명하는 회로도이다. 도 33의 (D)는 터치 센서(500B)의 구동 방법을 설명하는 타이밍 차트이다.
<위치 정보 입력부의 구성예 1>
도 32에 도시하는 터치 센서(500)는, 매트릭스상으로 배치되는 복수의 검지 유닛(510)과, 행 방향으로 배치되는 복수의 검지 유닛(510)이 전기적으로 접속되는 주사선(G1)과, 열 방향으로 배치되는 복수의 검지 유닛(510)이 전기적으로 접속되는 신호선(DL)을 가진다(도 32의 (A) 참조).
예를 들면, 복수의 검지 유닛(510)을 n행 m열(n 및 m은 1 이상의 자연수)의 매트릭스상으로 배치할 수 있다.
검지 유닛(510)은, 용량 소자로서 기능할 수 있는 검지 소자(518)와, 검지 회로(519)를 구비한다. 검지 소자(518)의 한쪽의 전극은 배선(CS)과 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 검지 소자(518)의 다른쪽의 전극은 노드 A와 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의해, 노드 A의 전위를, 배선(CS)이 공급하는 제어 신호를 사용하여 제어할 수 있다.
《검지 회로(519)》
도 32의 (C)에 예시하는 검지 회로(519)는, 트랜지스터(M1), 트랜지스터(M2), 트랜지스터(M3)를 가진다. 또한, 트랜지스터(M1)는, 게이트가 노드 A와 전기적으로 접속되고, 소스 또는 드레인의 한쪽이 접지 전위를 공급할 수 있는 배선(VPI)과 전기적으로 접속되고, 소스 또는 드레인의 다른쪽이 트랜지스터(M2)의 소스 또는 드레인의 한쪽과 전기적으로 접속된다.
또한, 트랜지스터(M2)의 소스 또는 드레인의 다른쪽은 검지 신호(DATA)를 공급할 수 있는 신호선(DL)과 전기적으로 접속되고, 트랜지스터(M2)의 게이트는 선택 신호를 공급할 수 있는 주사선(G1)과 전기적으로 접속된다.
또한, 트랜지스터(M3)는, 소스 또는 드레인의 한쪽이 노드 A와 전기적으로 접속되고, 소스 또는 드레인의 다른쪽이 트랜지스터(M1)를 도통 상태로 할 수 있는 전위를 공급할 수 있는 배선(VRES)과 전기적으로 접속되고, 게이트가 리셋 신호를 공급할 수 있는 배선(RES)과 전기적으로 접속된다.
검지 소자(518)의 정전 용량은, 예를 들면, 검지 소자(518)의 한쪽의 전극 또는 다른쪽의 전극(노드 A)에 사물이 근접, 또는 한쪽의 전극과 다른쪽의 전극의 간격이 변화됨으로써 변동된다. 이것에 의해, 검지 유닛(510)은 검지 소자(518)의 용량의 변화에 기초하는 검지 신호(DATA)를 공급할 수 있다.
배선(VRES) 및 배선(VPI)은 예를 들면 접지 전위를 공급할 수 있고, 배선(VPO) 및 배선(BR)은 예를 들면 고전원 전위를 공급할 수 있다.
또한, 배선(RES)은 리셋 신호를 공급할 수 있고, 주사선(G1)은 선택 신호를 공급할 수 있고, 배선(CS)은 검지 소자의 다른쪽의 전극의 전위(노드 A의 전위)를 제어하는 제어 신호를 공급할 수 있다.
또한, 신호선(DL)은 검지 신호(DATA)를 공급할 수 있고, 단자(OUT)는 검지 신호(DATA)에 기초하여 변환된 신호를 공급할 수 있다.
《변환기(CONV)》
변환기(CONV)는 변환 회로를 구비한다. 검지 신호(DATA)를 변환하여 단자(OUT)에 공급할 수 있는 여러 가지 회로를, 변환기(CONV)에 사용할 수 있다. 예를 들면, 변환기(CONV)를 검지 회로(519)와 전기적으로 접속함으로써, 소스 폴로어 회로 또는 커런트 미러 회로 등이 구성되도록 해도 좋다.
구체적으로는, 트랜지스터(M4)를 사용한 변환기(CONV)를 사용하여, 소스 폴로어 회로를 구성할 수 있다(도 32의 (B) 참조). 또한, 트랜지스터(M1) 내지 트랜지스터(M3)와 동일한 공정으로 제작할 수 있는 트랜지스터를 트랜지스터(M4)에 사용해도 좋다.
또한, 트랜지스터(M1) 내지 트랜지스터(M4)는, 상기 실시형태에 나타낸 트랜지스터를 사용할 수 있다. 또한, 예를 들면, 4족의 원소, 화합물 반도체 또는 산화물 반도체를 반도체막에 사용할 수 있다. 구체적으로는, 실리콘을 함유하는 반도체, 갈륨비소를 함유하는 반도체 또는 인듐을 함유하는 산화물 반도체 등을 적용할 수 있다.
또한, 변환기(CONV) 및 구동 회로(GD)를 다른 기판(예를 들면, 단결정 반도체 기판이나, 다결정 반도체 기판) 위에 설치하고, COG(Chip On Glass) 방법이나 와이어 본딩 방법 등에 의해 검지 유닛(510)과 전기적으로 접속해도 좋다. 또한, FPC 등을 사용하여 검지 유닛(510)과 전기적으로 접속해도 좋다.
<검지 회로(519)의 구동 방법>
검지 회로(519)의 구동 방법에 관해서 설명한다.
《제 1 스텝》
제 1 스텝에 있어서, 트랜지스터(M3)를 도통 상태로 한 후에 비도통 상태로 하는 리셋 신호를 게이트에 공급하고, 노드 A의 전위를 소정의 전위로 한다(도 32 (D-1) 기간 T1 참조).
구체적으로는, 리셋 신호를 배선(RES)을 개재하여 트랜지스터(M3)의 게이트에 공급한다. 리셋 신호가 공급된 트랜지스터(M3)는, 노드 A의 전위를 예를 들면 트랜지스터(M1)를 비도통 상태로 할 수 있는 전위로 한다(도 32의 (D-1) 기간 T1 참조).
《제 2 스텝》
제 2 스텝에 있어서, 트랜지스터(M2)를 도통 상태로 하는 선택 신호를 공급하여, 트랜지스터(M1)의 소스 또는 드레인의 다른쪽을 신호선(DL)에 전기적으로 접속한다.
구체적으로는, 선택 신호를 주사선(G1)을 개재하여 트랜지스터(M2)의 게이트에 공급한다. 선택 신호가 공급된 트랜지스터(M2)는, 트랜지스터(M1)의 소스 또는 드레인의 다른쪽을 신호선(DL)에 전기적으로 접속한다(도 32의 (D-1) 기간 T2 참조).
《제 3 스텝》
제 3 스텝에 있어서, 제어 신호를 검지 소자(518)의 한쪽의 전극에 공급하고, 제어 신호 및 검지 소자(518)의 정전 용량에 기초하여 변화되는 전위를 노드 A 를 개재하여 트랜지스터(M1)의 게이트에 공급한다.
구체적으로는, 배선(CS)에 직사각형파의 제어 신호를 공급시킨다. 직사각형파의 제어 신호가 검지 소자(518)의 한쪽의 전극에 공급되면, 검지 소자(518)의 정전 용량에 기초하여 노드 A의 전위가 상승한다(도 32의 (D-1) 기간 T2의 후반을 참조).
예를 들면, 검지 소자(518)가 대기 중에 놓여져 있는 경우, 대기보다 유전율이 높은 것이, 검지 소자(518)의 한쪽의 전극에 근접하여 배치된 경우, 검지 소자(518)의 정전 용량은 겉보기상 커진다. 이 경우, 직사각형파의 제어 신호가 초래하는 노드 A의 전위의 변화는, 대기보다 유전율이 높은 것이 근접하여 배치되어 있지 않은 경우에 비해 작아진다(도 32의 (D-2) 실선 참조).
《제 4 스텝》
제 4 스텝에 있어서, 트랜지스터(M1)의 게이트의 전위의 변화가 초래하는 신호를 신호선(DL)에 공급한다.
예를 들면, 트랜지스터(M1)의 게이트의 전위의 변화가 초래하는 전류의 변화를 신호선(DL)에 공급한다.
변환기(CONV)는, 신호선(DL)을 흐르는 전류의 변화를 전압의 변화로 변환하여, 상기 전압을 단자(OUT)에 공급한다.
《제 5 스텝》
제 5 스텝에 있어서, 트랜지스터(M2)를 비도통 상태로 하는 선택 신호를 게이트에 공급한다.
이후, 주사선(G1)(1) 내지 주사선(G1)(n)에 관해서, 주사선별로 제 1 스텝에서 제 5 스텝을 반복함으로써, 터치 센서(500)의 어느 영역이 선택되었는지를 알 수 있다.
<위치 정보 입력부의 구성예 2>
도 33에 예시하는 터치 센서(500B)는, 검지 유닛(510) 대신 검지 유닛(510B)을 구비하는 점이 터치 센서(500)와 상이하다.
또한, 검지 유닛(510B)은, 이하의 점이 검지 유닛(510)과 상이하다. 검지 유닛(510)에서는 배선(CS)에 전기적으로 접속되는 검지 소자(518)의 한쪽의 전극이, 검지 유닛(510B)에서는 주사선(G1)에 전기적으로 접속되는 점, 검지 유닛(510)에서는 트랜지스터(M2)를 개재하여 신호선(DL)과 전기적으로 접속되는 트랜지스터(M1)의 소스 또는 드레인의 다른쪽이, 검지 유닛(510B)에서는 트랜지스터(M2)를 개재하지 않고 신호선(DL)과 전기적으로 접속되는 점이, 검지 유닛(510)과는 상이하다. 여기에서는 상이한 구성에 관해서 상세하게 설명하고, 같은 구성을 사용할 수 있는 부분은, 상기의 설명을 원용한다.
터치 센서(500B)는, 매트릭스상으로 배치되는 복수의 검지 유닛(510B)과, 행 방향으로 배치되는 복수의 검지 유닛(510B)이 전기적으로 접속되는 주사선(G1)과, 열 방향으로 배치되는 복수의 검지 유닛(510B)이 전기적으로 접속되는 신호선(DL)을 가진다(도 33의 (A) 참조).
예를 들면, 복수의 검지 유닛(510B)을 n행 m열(n 및 m은 1 이상의 자연수)의 매트릭스상으로 배치할 수 있다.
또한, 검지 유닛(510B)은 검지 소자(518)를 구비하고, 검지 소자(518)의 한쪽의 전극은 주사선(G1)과 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의해, 선택된 하나의 주사선(G1)에 전기적으로 접속되는 복수의 검지 유닛(510B)별로, 노드 A의 전위를 주사선(G1)이 공급하는 선택 신호를 사용하여 제어할 수 있다.
또한, 신호선(DL)과 주사선(G1)을 동일한 도전막을 사용하여 형성해도 좋다.
또한, 검지 소자(518)의 한쪽의 전극과 주사선(G1)을 동일한 도전막을 사용하여 형성해도 좋다. 예를 들면, 행 방향에 인접하는 검지 유닛(510B)이 구비하는 검지 소자(518)의 한쪽의 전극끼리를 접속하고, 접속된 전극을 주사선(G1)으로서 사용해도 좋다.
《검지 회로(519B)》
도 33의 (C)에 예시하는 검지 회로(519B)는, 트랜지스터(M1), 트랜지스터(M3)를 가진다. 또한, 트랜지스터(M1)는, 게이트가 노드 A와 전기적으로 접속되고, 소스 또는 드레인의 한쪽이 접지 전위를 공급할 수 있는 배선(VPI)과 전기적으로 접속되고, 소스 또는 드레인의 다른쪽이 검지 신호(DATA)를 공급할 수 있는 신호선(DL)과 전기적으로 접속된다.
또한, 트랜지스터(M3)는, 소스 또는 드레인의 한쪽이 노드 A와 전기적으로 접속되고, 소스 또는 드레인의 다른쪽이 트랜지스터(M1)를 도통 상태로 할 수 있는 전위를 공급할 수 있는 배선(VRES)과 전기적으로 접속되고, 게이트가 리셋 신호를 공급할 수 있는 배선(RES)과 전기적으로 접속된다.
검지 소자(518)의 정전 용량은, 예를 들면, 검지 소자(518)의 한쪽의 전극 또는 다른쪽의 전극(노드 A)에 사물이 근접, 또는 한쪽의 전극과 다른쪽의 전극의 간격이 변화됨으로써 변동된다. 이것에 의해, 검지 유닛(510)은 검지 소자(518)의 용량의 변화에 기초하는 검지 신호(DATA)를 공급할 수 있다.
배선(VRES) 및 배선(VPI)은 예를 들면 접지 전위를 공급할 수 있고, 배선(VPO) 및 배선(BR)은 예를 들면 고전원 전위를 공급할 수 있다.
또한, 배선(RES)은 리셋 신호를 공급할 수 있고, 주사선(G1)은 선택 신호를 공급할 수 있다.
또한, 신호선(DL)은 검지 신호(DATA)를 공급할 수 있고, 단자(OUT)는 검지 신호(DATA)에 기초하여 변환된 신호를 공급할 수 있다.
<검지 회로(519B)의 구동 방법>
검지 회로(519B)의 구동 방법에 관해서 설명한다.
《제 1 스텝》
제 1 스텝에 있어서, 트랜지스터(M3)를 도통 상태로 한 후에 비도통 상태로 하는 리셋 신호를 게이트에 공급하여, 검지 소자(518)의 제 1 전극의 전위를 소정의 전위로 한다(도 33의 (D) 기간 T1 참조).
구체적으로는, 리셋 신호를 배선(RES)에 공급시킨다. 리셋 신호가 공급된 트랜지스터(M3)는, 노드 A의 전위를 예를 들면 트랜지스터(M1)를 도통 상태로 할 수 있는 전위로 한다(도 33의 (C) 참조).
《제 2 스텝》
제 2 스텝에 있어서, 선택 신호를 검지 소자(518)의 한쪽의 전극에 공급하고, 선택 신호 및 검지 소자(518)의 정전 용량에 기초하여 변화되는 전위를 노드 A 를 개재하여 트랜지스터(M1)의 게이트에 공급한다(도 33의 (D) 기간 T2 참조).
구체적으로는, 주사선(G1)(i-1)에 직사각형파의 선택 신호를 공급시킨다. 직사각형파의 선택 신호가 검지 소자(518)의 한쪽의 전극에 공급되면, 검지 소자(518)의 정전 용량에 기초하여 노드 A의 전위가 상승한다.
예를 들면, 검지 소자(518)가 대기 중에 놓여 있는 경우, 대기보다 유전율이 높은 것이, 검지 소자(518)의 한쪽의 전극에 근접하여 배치된 경우, 검지 소자(518)의 정전 용량은 겉보기상 커진다. 이 경우, 직사각형파의 제어 신호가 초래하는 노드 A의 전위의 변화는, 대기보다 유전율이 높은 것이 근접하여 배치되어 있지 않은 경우에 비해 작아진다.
《제 3 스텝》
제 3 스텝에 있어서, 트랜지스터(M1)의 게이트의 전위의 변화가 초래하는 신호를 신호선(DL)에 공급한다.
예를 들면, 트랜지스터(M1)의 게이트의 전위의 변화가 초래하는 전류의 변화를 신호선(DL)에 공급한다.
변환기(CONV)는, 신호선(DL)을 흐르는 전류의 변화를 전압의 변화로 변환하여, 상기 전압을 단자(OUT)에 공급한다.
이후, 주사선(G1)(1) 내지 주사선(G1)(n)에 관해서, 주사선별로 제 1 스텝에서 제 3 스텝을 반복한다(도 33의 (D) 기간 T2 내지 기간 T4 참조). 또한, 도 33의 (D)에서는 i행째(i는 1 이상 n 이하의 자연수)의 주사선(G1)을, 주사선(G1)(i)으로 나타내고 있다. 상기의 구성예 및 동작예에 의하면, 터치 센서(500B)의 어느 영역이 선택되었는지를 알 수 있다.
본 실시형태는, 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하고 실시하는 것이 가능하다.
(실시형태 7)
본 실시형태에서는, 발광 소자(125)에 사용할 수 있는 발광 소자의 구성예에 관해서 설명한다. 또한, 본 실시형태에 나타내는 EL층(320)이, 다른 실시형태에 나타낸 EL층(117)에 상당한다.
<발광 소자의 구성>
도 34의 (A)에 도시하는 발광 소자(330)는, 한 쌍의 전극(전극(318), 전극(322)) 사이에 EL층(320)이 개재되어 있는 구조를 가진다. 또한, 이하의 본 실시형태의 설명에 있어서는, 예로서, 전극(318)을 양극으로서 사용하고, 전극(322)을 음극으로서 사용하는 것으로 한다.
또한, EL층(320)은, 적어도 발광층을 포함하여 형성되어 있으면 좋고, 발광층 이외의 기능층을 포함하는 적층 구조라도 좋다. 발광층 이외의 기능층으로서는, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 바이폴라성(전자 및 정공의 수송성이 높은 물질)의 물질 등을 함유하는 층을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자 주입층 등의 기능층을 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
도 34의 (A)에 도시하는 발광 소자(330)는, 전극(318)과 전극(322) 사이에 발생한 전위차에 의해 전류가 흐르고, EL층(320)에 있어서 정공과 전자가 재결합하여, 발광하는 것이다. 즉 EL층(320)에 발광 영역이 형성되는 구성으로 되어 있다.
본 발명에 있어서, 발광 소자(330)로부터의 발광은, 전극(318), 또는 전극(322)측으로부터 외부로 추출된다. 따라서, 전극(318), 또는 전극(322)의 어느 한쪽은 투광성을 갖는 물질로 이루어진다.
또한, EL층(320)은 도 34의 (B)에 도시하는 발광 소자(331)와 같이, 전극(318)과 전극(322) 사이에 복수 적층되어 있어도 좋다. n층(n은 2 이상의 자연수)의 적층 구조를 갖는 경우에는, m번째(m은, 1≤m<n을 충족시키는 자연수)의 EL층(320)과, (m+1)번째의 EL층(320) 사이에는, 각각 전하 발생층(320a)을 설치하는 것이 바람직하다.
전하 발생층(320a)은, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료, 금속 산화물, 유기 화합물과 알칼리 금속, 알칼리 토류금속, 또는 이들의 화합물과의 복합 재료 외에, 이들을 적절히 조합하여 형성할 수 있다. 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료로서는, 예를 들면, 유기 화합물과 산화 바나듐이나 산화 몰리브덴이나 산화 텅스텐 등의 금속 산화물을 포함한다. 유기 화합물로서는, 방향족 아민 화합물, 카르바졸 유도체, 방향족 탄화수소 등의 저분자 화합물, 또는, 이들 저분자 화합물의 올리고머, 덴드리머, 중합체 등, 다양한 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 유기 화합물로서는, 정공 수송성 유기 화합물로서 정공 이동도가 10-6c㎡/Vs 이상인 것을 적용하는 것이 바람직하다. 단, 전자보다도 정공의 수송성이 높은 물질이면, 이들 이외의 것을 사용해도 좋다. 또한, 전하 발생층(320a)에 사용하는 이들 재료는, 캐리어 주입성, 캐리어 수송성이 우수하기 때문에, 발광 소자(330)의 저전류 구동, 및 저전압 구동을 실현할 수 있다.
또한, 전하 발생층(320a)은, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료와 다른 재료를 조합하여 형성해도 좋다. 예를 들면, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 함유하는 층과, 전자 공여성 물질 중에서 선택된 하나의 화합물과 전자 수송성이 높은 화합물을 함유하는 층을 조합하여 형성해도 좋다. 또한, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 함유하는 층과, 투명 도전막을 조합하여 형성해도 좋다.
이러한 구성을 갖는 발광 소자(331)는, 에너지의 이동이나 소광 등의 문제가 일어나기 어려워, 재료 선택의 폭이 넓어짐으로써 높은 발광 효율과 긴 수명을 함께 갖는 발광 소자로 하는 것이 용이하다. 또한, 한쪽의 발광층에서 인광 발광, 다른쪽에서 형광 발광을 얻는 것도 용이하다.
또한, 전하 발생층(320a)이란, 전극(318)과 전극(322)에 전압을 인가했을 때에, 전하 발생층(320a)에 접하여 형성되는 한쪽의 EL층(320)에 대해 정공을 주입하는 기능을 가지며, 다른쪽의 EL층(320)에 전자를 주입하는 기능을 가진다.
도 34의 (B)에 도시하는 발광 소자(331)는, EL층(320)에 사용하는 발광 물질의 종류를 바꿈으로써 다양한 발광색을 얻을 수 있다. 또한, 발광 물질로서 발광 색이 상이한 복수의 발광 물질을 사용함으로써, 폭넓은 스펙트럼의 발광이나 백색 발광을 얻을 수도 있다.
도 34의 (B)에 도시하는 발광 소자(331)를 사용하여, 백색 발광을 얻는 경우, 복수의 EL층의 조합으로서는, 적색, 청색 및 녹색의 광을 포함하여 백색으로 발광하는 구성이면 좋고, 예를 들면, 청색의 형광 재료를 발광 물질로서 함유하는 EL층과, 녹색과 적색의 인광 재료를 발광 물질로서 함유하는 EL층을 갖는 구성을 들 수 있다. 또한, 적색의 발광을 나타내는 EL층과, 녹색의 발광을 나타내는 EL층과, 청색의 발광을 나타내는 EL층을 갖는 구성으로 할 수도 있다. 또는, 보색의 관계에 있는 광을 발하는 EL층을 갖는 구성이라도 백색 발광을 얻을 수 있다. EL층이 2층 적층된 적층형 소자에 있어서, 이들 EL층으로부터 얻어지는 발광의 발광색을 보색의 관계로 하는 경우, 보색의 관계로서는, 청색과 황색, 또는 청록색과 적색 등을 들 수 있다.
또한, 상기한 적층형 소자의 구성에 있어서, 적층되는 발광층 사이에 전하 발생층을 배치함으로써, 전류 밀도를 낮게 유지한 채, 고휘도 영역에서의 발광이 가능하다. 전류 밀도를 낮게 유지할 수 있기 때문에, 장수명 소자를 실현할 수 있다. 또한, 전극 재료의 저항에 따른 전압 강하를 작게 할 수 있기 때문에, 대면적에서의 균일한 발광이 가능해진다.
본 실시형태는, 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
(실시형태 8)
본 실시형태에서는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 적용된 전자 기기의 예에 관해서, 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 사용한 전자 기기로서, 텔레비전, 모니터 등의 표시 장치, 조명 장치, 데스크톱형 또는 노트형의 PC, 워드프로세서, DVD(Digital Versatile Disc) 등의 기록 매체에 기억된 정지 화상 또는 동영상을 재생하는 화상 재생 장치, 휴대용 CD 플레이어, 라디오, 테이프 레코더, 헤드폰 스테레오, 스테레오, 탁상 시계, 벽걸이 시계, 코드레스 전화자기, 트랜시버, 휴대 전화, 자동차 전화, 휴대형 게임기, 태블릿형 단말, 파칭코기 등의 대형 게임기, 전자 계산기, 휴대 정보 단말, 전자 수첩, 전자 서적 단말, 전자 번역기, 음성 입력 기기, 비디오 카메라, 디지털 스틸 카메라, 전기 면도기, 전자 레인지 등의 고주파 가열 장치, 전기 밥솥, 전기 세탁기, 전기 청소기, 온수기, 선풍기, 모발 건조기, 에어컨디셔너, 가습기, 제습기 등의 공조 설비, 식기 세탁기, 식기 건조기, 의류 건조기, 이불 건조기, 전기 냉장고, 전기 냉동고, 전기 냉동 냉장고, DNA 보존용 냉동고, 회중전등, 체인톱 등의 공구, 연기 감지기, 투석 장치 등의 의료 기기 등을 들 수 있다. 또한, 유도등, 신호기, 벨트 컨베이어, 엘리베이터, 에스컬레이터, 산업용 로보트, 전력 저장 시스템, 전력의 평준화나 스마트 그리드를 위한 축전 장치 등의 산업 기기를 들 수 있다. 또한, 축전체로부터의 전력을 사용하여 전동기에 의해 추진하는 이동체 등도, 전자 기기의 범주에 포함되는 것으로 한다. 상기 이동체로서, 예를 들면, 전기 자동차(EV), 내연 기관과 전동기를 함께 갖는 하이브리드차(HEV), 플러그인 하이브리드차(PHEV), 이들의 타이어 차륜을 무한 궤도로 변경한 장궤 차량, 전동 어시스트 자전거를 포함하는 원동기 장착 자전거, 자동 이륜차, 전동 휠체어, 골프용 카트, 소형 또는 대형 선박, 잠수함, 헬리콥터, 항공기, 로켓, 인공 위성, 우주 탐사기나 혹성 탐사기, 우주선 등을 들 수 있다.
특히, 플렉시블한 형상을 구비하는 표시 장치를 적용한 전자 기기로서, 예를 들면, 텔레비전 장치(텔레비전, 또는 텔레비전 수신기라고도 한다), 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 포토프레임, 휴대 전화기(휴대 전화, 휴대 전화 장치라고도 한다), 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치, 파칭코기 등의 대형 게임기 등을 들 수 있다.
또한, 조명 장치나 표시 장치를, 가옥이나 빌딩의 내벽 또는 외벽이나, 자동차의 내장 또는 외장의 곡면을 따라 짜 넣는 것도 가능하다.
도 35의 (A)는, 휴대 전화기의 일례를 도시하고 있다. 휴대 전화기(7400)는, 하우징(7401)에 짜넣어진 표시부(7402) 외에, 조작 버튼(7403), 외부 접속 포트(7404), 스피커(7405), 마이크(7406) 등을 구비하고 있다. 또한, 휴대 전화기(7400)는, 표시 장치를 표시부(7402)에 사용함으로써 제작된다.
도 35의 (A)에 도시하는 휴대 전화기(7400)는, 표시부(7402)를 손가락 등으로 터치함으로써, 정보를 입력할 수 있다. 또한, 전화를 걸거나, 또는 문자를 입력하는 등의 모든 조작은, 표시부(7402)를 손가락 등으로 터치함으로써 행할 수 있다.
또한 조작 버튼(7403)의 조작에 의해, 전원의 ON, OFF나, 표시부(7402)에 표시되는 화상의 종류를 전환할 수 있다. 예를 들면, 메일 작성 화면에서, 메인 메뉴 화면으로 전환할 수 있다.
여기에서, 표시부(7402)에는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 짜넣어져 있다. 따라서, 만곡한 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 휴대 전화기로 할 수 있다.
도 35의 (B)는, 손목 밴드형의 표시 장치의 일례를 도시하고 있다. 휴대 표시 장치(7100)는, 하우징(7101), 표시부(7102), 조작 버튼(7103), 및 송수신 장치(7104)를 구비한다.
휴대 표시 장치(7100)는, 송수신 장치(7104)에 의해 영상 신호를 수신 가능하고, 수신한 영상을 표시부(7102)에 표시할 수 있다. 또한, 음성 신호를 다른 수신 기기로 송신할 수도 있다.
또한, 조작 버튼(7103)에 의해, 전원의 ON, OFF 동작이나 표시하는 영상의 전환, 또는 음성의 볼륨 조정 등을 행할 수 있다.
여기에서, 표시부(7102)에는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 짜넣어져 있다. 따라서, 만곡한 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 휴대 표시 장치로 할 수 있다.
도 35의 (C) 내지 도 35의 (E)는, 조명 장치의 일례를 도시하고 있다. 조명 장치(7200), 조명 장치(7210), 조명 장치(7220)는 각각, 조작 스위치(7203)를 구비하는 받침대부(7201)와, 받침대부(7201)로 지지되는 발광부를 가진다.
도 35의 (C)에 도시하는 조명 장치(7200)는, 파도 형상의 발광면을 갖는 발광부(7202)를 구비한다. 따라서 디자인성이 높은 조명 장치로 되어 있다.
도 35의 (D)에 도시하는 조명 장치(7210)가 구비하는 발광부(7212)는, 볼록상으로 만곡한 2개의 발광부가 대칭적으로 배치된 구성으로 되어 있다. 따라서 조명 장치(7210)를 중심으로 전방향을 비출 수 있다.
도 35의 (E)에 도시하는 조명 장치(7220)는, 오목상으로 만곡한 발광부(7222)를 구비한다. 따라서, 발광부(7222)로부터의 발광을, 조명 장치(7220)의 전면에 집광하기 때문에, 특정 범위를 밝게 비추는 경우에 적합하다.
또한, 조명 장치(7200), 조명 장치(7210) 및 조명 장치(7220)가 구비하는 각각의 발광부는 플렉시블성을 가지고 있기 때문에, 상기 발광부를 가소성의 부재나 가동 프레임 등의 부재로 고정시키고, 용도에 맞춰서 발광부의 발광면을 자유자재로 만곡 가능한 구성으로 해도 좋다.
여기에서, 조명 장치(7200), 조명 장치(7210) 및 조명 장치(7220)가 구비하는 각각의 발광부에는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치가 짜넣어져 있다. 따라서, 표시부를 임의의 형상으로 만곡 또는 굴곡 가능하고, 또한 신뢰성이 높은 조명 장치로 할 수 있다.
도 36의 (A) 내지 도 36의 (C)에, 전자 기기의 일례로서, 접기 가능한 휴대 정보 단말(9310)을 예시한다. 도 36의 (A)에 전개한 상태의 휴대 정보 단말(9310)을 도시한다. 도 36의 (B)에 전개한 상태 또는 접은 상태의 한쪽에서 다른쪽으로 변화되는 도중 상태의 휴대 정보 단말(9310)을 도시한다. 도 36의 (C)에 접은 상태의 휴대 정보 단말(9310)을 도시한다. 휴대 정보 단말(9310)은, 표시 패널(9316), 하우징(9315), 및 힌지(9313)를 가진다. 휴대 정보 단말(9310)은, 접은 상태에서는 가반성이 우수하고, 전개한 상태에서는, 이음매가 없는 넓은 표시 영역을 실현할 수 있다. 따라서, 표시 화상의 일람성이 우수하다.
또한, 휴대 정보 단말(9310)이 갖는 표시 패널(9316)은, 힌지(9313)에 의해 연결된 3개의 하우징(9315)으로 지지되고 있다. 힌지(9313) 부분에 있어서, 표시 패널(9316)을 굴곡시킬 수 있다. 휴대 정보 단말(9310)은, 전개한 상태로부터 접은 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 표시 패널(9316)에 사용할 수 있다. 예를 들면, 곡률 반경 1mm 이상 150mm 이하로 구부릴 수 있는 표시 장치를 사용할 수 있다. 또한, 표시 패널(9316)은, 터치 센서를 가지고 있어도 좋다.
또한, 본 발명의 일 형태에 있어서, 표시 패널(9316)이 접어진 상태 또는 전개된 상태인 것을 검지하는 센서를 구비해도 좋다. 표시 패널(9316)의 제어 장치는, 상기 센서로부터 표시 패널(9316)이 접어진 상태인 것을 나타내는 정보를 취득하고, 접어진 부분(또는 접어져서 사용자로부터 시인할 수 없게 된 부분)의 동작을 정지해도 좋다. 구체적으로는, 표시를 정지해도 좋다. 또한, 터치 센서를 갖는 경우에는, 터치 센서에 의한 검지를 정지해도 좋다.
마찬가지로, 표시 패널(9316)의 제어 장치는, 표시 패널(9316)이 전개된 상태인 것을 나타내는 정보를 취득하고, 표시나 터치 센서에 의한 검지 등을 재개해도 좋다.
도 36의 (D) 및 도 36의 (E)에, 접기 가능한 휴대 정보 단말(9320)을 도시한다. 도 36의 (D)에 표시부(9322)가 외측이 되도록 접은 상태의 휴대 정보 단말(9320)을 도시한다. 도 36의 (E)에, 표시부(9322)가 내측이 되도록 접은 상태의 휴대 정보 단말(9320)을 도시한다. 휴대 정보 단말(9320)을 사용하지 않을 때에, 비표시부(9325)를 외측으로 접음으로써, 표시부(9322)의 오염이나 흠집을 억제할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 표시부(9322)에 사용할 수 있다.
도 36의 (F)는 휴대 정보 단말(9330)의 외형을 설명하는 사시도이다. 도 36의 (G)는, 휴대 정보 단말(9330)의 상면도이다. 도 36의 (H)는 휴대 정보 단말(9340)의 외형을 설명하는 사시도이다.
휴대 정보 단말(9330), 휴대 정보 단말(9340)은, 예를 들면 전화기, 수첩 또는 정보 열람 장치 등으로부터 선택된 하나 또는 복수의 기능을 가진다. 구체적으로는, 스마트 폰으로서 각각 사용할 수 있다.
휴대 정보 단말(9330) 및 휴대 정보 단말(9340)은, 문자나 화상 정보를 복수의 면에 표시할 수 있다. 예를 들면, 1개 또는 복수의 조작 버튼(9339)을 정면에 표시할 수 있다(도 36의 (F)). 또한, 파선의 직사각형으로 나타내는 정보(9337)를 상면에 표시할 수 있다(도 36의 (G)). 또한, 파선의 직사각형으로 나타내는 정보(9337)를 측면에 표시할 수 있다(도 36의 (H)). 또한, 정보(9337)의 예로서는, SNS(소셜·네트워킹·서비스)의 통지, 전자 메일이나 전화 등의 착신을 알리는 표시, 전자 메일 등의 제목, 전자 메일 등의 송신자명, 일시, 시각, 배터리의 잔량, 안테나 수신의 강도 등이 있다. 또는, 정보(9337)가 표시되어 있는 위치에, 정보(9337) 대신, 조작 버튼(9339), 아이콘 등을 표시해도 좋다. 또한, 도 36의 (F) 및 도 36의 (G)에서는, 상면이나 측면에 정보(9337)가 표시되는 예를 도시했지만, 본 발명의 일 형태는, 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 저면이나 배면에 표시되어 있어도 좋다.
예를 들면, 휴대 정보 단말(9330)의 사용자는, 양복의 가슴 포켓에 휴대 정보 단말(9330)을 수납한 상태에서, 그 표시(여기에서는 정보(9337))를 확인할 수 있다.
구체적으로는, 착신한 전화의 발신자의 전화 번호 또는 성명 등을, 휴대 정보 단말(9330)의 상면에 표시한다. 사용자는, 휴대 정보 단말(9330)을 포켓으로부터 꺼내지 않고, 표시를 확인하고, 전화를 받을 것인가 아닌가를 판단할 수 있다.
휴대 정보 단말(9330)의 하우징(9335), 휴대 정보 단말(9340)의 하우징(9336)이 각각 갖는 표시부(9333)에는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 사용할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의해, 만곡한 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 표시 장치를 양호한 제조 수율로 제공할 수 있다.
또한, 도 36의 (I)에 도시하는 휴대 정보 단말(9345)과 같이, 3면 이상에 정보를 표시해도 좋다. 여기에서는, 정보(9355), 정보(9356), 정보(9357)가 각각 상이한 면에 표시되어 있는 예를 나타낸다.
휴대 정보 단말(9345)의 하우징(9354)이 갖는 표시부(9358)에는, 본 발명의 일 형태의 표시 장치를 사용할 수 있다. 본 발명의 일 형태에 의해, 만곡한 표시부를 구비하고, 또한 신뢰성이 높은 표시 장치를 양호한 제조 수율로 제공할 수 있다.
본 실시형태는, 다른 실시형태에 기재한 구성과 적절히 조합하여 실시하는 것이 가능하다.
100 표시 장치
101 기판
102 기판
103 보호막
104 도전막
105 절연막
107 씰재
111 기판
111a 기판
112 접착부
113 박리막
114 절연막
115 전극
116 전극
117 EL층
118 전극
119 절연막
120 접착부
121 기판
121a 기판
122 접착부
123 박리막
124a 외부 전극
125 발광 소자
128 개구
129 절연막
130 화소
130B 화소
130G 화소
130R 화소
130Y 화소
131 표시 영역
132a 개구
133 구동 회로
134 화소 회로
135 배선
136 배선
138a 이방성 도전 접속부
140 화소
141 절연막
142a 구동 회로
142b 구동 회로
151 광
170 영역
171 소자층
181 소자층
200 표시 장치
205 절연막
206 전극
207 절연막
208 반도체막
209 절연막
210 절연막
211 절연막
212 절연막
213 전극
214 전극
215 전극
216 전극
217 절연막
218 개구
219 전극
220 개구
221 불순물 원소
231 표시 영역
232 트랜지스터
233 용량 소자
251 구동 회로
252 트랜지스터
264 차광막
266 착색막
267 보호막
271 터치 센서
272 전극
273 절연막
274 전극
275 절연막
318 전극
320 EL층
320a 전하 발생층
322 전극
330 발광 소자
331 발광 소자
400 트랜지스터
401 트랜지스터
410 트랜지스터
411 트랜지스터
420 트랜지스터
421 트랜지스터
430 트랜지스터
431 트랜지스터
432 액정 소자
434 트랜지스터
435 노드
436 노드
437 노드
500 터치 센서
500B 터치 센서
510 검지 유닛
510B 검지 유닛
518 검지 소자
519 검지 회로
519B 검지 회로
7100 휴대 표시 장치
7101 하우징
7102 표시부
7103 조작 버튼
7104 송수신 장치
7200 조명 장치
7201 받침대부
7202 발광부
7203 조작 스위치
7210 조명 장치
7212 발광부
7220 조명 장치
7222 발광부
7400 휴대 전화기
7401 하우징
7402 표시부
7403 조작 버튼
7404 외부 접속 포트
7405 스피커
7406 마이크
9310 휴대 정보 단말
9313 힌지
9315 하우징
9316 표시 패널
9320 휴대 정보 단말
9322 표시부
9325 비표시부
9330 휴대 정보 단말
9333 표시부
9335 하우징
9336 하우징
9337 정보
9339 조작 버튼
9340 휴대 정보 단말
9345 휴대 정보 단말
9354 하우징
9355 정보
9356 정보
9357 정보
9358 표시부

Claims (8)

  1. 발광 장치에 있어서:
    발광 소자;
    유기 수지막; 및
    막을 포함하고,
    상기 유기 수지막은 상기 발광 소자와 접하고,
    상기 발광 소자는 제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극을 포함하고,
    상기 막은 상기 EL층과 상기 제 2 전극과 접하고,
    상기 막은 상기 유기 수지막의 측면과 접하고,
    상기 막은 산소와, 아연 및 갈륨 중 적어도 하나를 함유하는, 발광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    절연막을 더 포함하고,
    상기 절연막은 상기 막과 접하는, 발광 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 막은, 인듐, M(M은 Al, Ga, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Nd), 아연, 및 산소를 함유하고,
    M의 원자수비는 인듐의 원자수비보다 크고,
    아연의 원자수비는 인듐의 원자수비보다 큰, 발광 장치.
  4. 발광 장치에 있어서:
    발광 소자;
    유기 수지막;
    제 1 막; 및
    제 2 막을 포함하고,
    상기 유기 수지막은 상기 발광 소자와 접하고,
    상기 발광 소자는 제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극을 포함하고,
    상기 제 2 막은 상기 제 1 막 위에 있고 상기 제 1 막과 접하고,
    상기 제 1 막은 상기 EL층과 상기 제 2 전극과 접하고,
    상기 제 1 막은 상기 유기 수지막의 측면과 접하고,
    상기 제 1 막은 산소와, 아연 및 갈륨 중 적어도 하나를 함유하고,
    상기 제 2 막은 인듐과 산소를 함유하는, 발광 장치.
  5. 발광 장치에 있어서:
    발광 소자;
    유기 수지막;
    제 1 막; 및
    제 2 막을 포함하고,
    상기 유기 수지막은 상기 발광 소자와 접하고,
    상기 발광 소자는 제 1 전극, EL층, 및 제 2 전극을 포함하고,
    상기 제 2 막은 상기 제 1 막 위에 있고 상기 제 1 막과 접하고,
    상기 제 1 막은 상기 EL층과 상기 제 2 전극과 접하고,
    상기 제 1 막은 상기 유기 수지막의 측면과 접하고,
    상기 제 1 막은 산소와, 아연 및 갈륨 중 적어도 하나를 함유하고,
    상기 제 2 막은 산소, 수소 및 물 중 적어도 하나의 차단 효과를 갖는, 발광 장치.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 막은, 인듐, M(M은 Al, Ga, Y, Zr, Sn, La, Ce, 또는 Nd), 아연, 및 산소를 함유하고,
    M의 원자수비는 인듐의 원자수비보다 크고,
    아연의 원자수비는 인듐의 원자수비보다 큰, 발광 장치.
  7. 제 1 항, 제 4 항, 및 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 트랜지스터는 상기 발광 소자에 접속되는, 발광 장치.
  8. 전자 기기에 있어서:
    제 1 항, 제 4 항, 및 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 발광 장치; 및
    하우징을 포함하는, 전자 기기.
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