CN104377306A - 显示单元和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了显示单元和具有该显示单元的电子装置。所述显示单元包括：氧化物半导体层，其用于形成沟道；第一层，具有电绝缘性或导电性；以及第二层，其包括氢吸收剂，并布置在所述氧化物半导体层和所述第一层之间。根据本发明，通过第二层吸附包含在显示单元中的或外部空气中的氢，进而降低由氧化物半导体层被暴露至氢而造成的特性劣化。

Description

显示单元和电子设备
技术领域
本发明涉及包括将氧化物半导体用作沟道的薄膜晶体管(TFT)的显示单元和电子设备。
背景技术
近来，作为代替液晶显示单元的显示单元，利用有机电致发光(EL)器件的有机EL显示单元受到关注。有机EL显示单元是自发光型显示单元，并且具有低功耗的特性。另外，有机EL显示单元具有宽视角、优良对比度和快反应速度的优点，因此，有机EL显示单元作为下一代平板显示单元受到关注。特别是，有源矩阵(AM)有机EL显示单元(其中，针对每个像素设置有TFT以控制发光和发光水平)得到了发展。
上述显示单元中所用的大多数TFT通常将非晶硅、多晶硅等用作沟道(半导体层)，然而，近来，将使用氧化物半导体的TFT应用至电子器件或光学器件的技术受到关注。例如，在日本未审查专利申请公开第2007-123861号的半导体单元中，公开了一种将诸如氧化锌或In-Ga-Zn-O系氧化物(In-Ga-Zn-O-based oxide)之类的氧化物半导体用作每个像素的开关器件的TFT。
包括由氧化物半导体形成的半导体层的TFT易受到氢的影响。更具体地，因为氢充当供体以用于释放作为载流子的电子，由此在不向栅极电极施加电压的情况下在半导体层中形成沟道，所以阈值电压朝负方向偏移进而造成TFT性能的劣化。例如，日本未审查专利申请公开第2008-141119号指出，在将氢添加到氧化物半导体膜时，导电率增长约4至5个数位。另外，其描述了氢从与氧化物半导体接触的绝缘层中扩散至氧化物半导体层中。因此，氧化物半导体对氢非常敏感，并且即使在TFT中包含少量的氢也可能影响TFT的特性。
另一方面，例如，在日本未审查专利申请公开第2012-216792号、第2012-216793号、第2012-216794号以及第2012-216795号中，通过从氧化物半导体层开始按顺序层叠氢渗透膜和氢捕获膜而形成的层叠膜形成为氧化物半导体膜下方的栅极绝缘膜。在半导体单元中，氢捕获膜捕获在热处理期间从氧化物半导体层中释放的氢，从而氧化物半导体层的界面附近的氢的浓度降低以保证TFT的特性。
然而，日本未审查专利申请公开第2012-216792号、第2012-216793号、第2012-216794号以及第2012-216795号中所描述的氢渗透膜和氢捕获膜的层叠膜被构造成用于在制造TFT的过程中降低氧化物半导体膜中氢的浓度。因此，即使TFT的初始特性是稳定的，但层叠膜不能够充分捕获从膜(例如，保护膜)中逐渐释放的氢(包括形成在半导体单元中的氢或从半导体单元外部进入的氢)，由此降低由随时间或环境的变化引起的TFT特性的劣化。
发明内容
期望提供一种具有相对于氢的高抗性和改善的可靠性的显示单元和电子设备。
根据本发明的实施例，提供了一种显示单元，其包括：氧化物半导体层，其用于形成沟道；第一层，具有电绝缘性或导电性；以及第二层，其包括氢吸收剂，并布置在所述氧化物半导体层和所述第一层之间。
根据本发明的实施例，提供了设置有显示单元的电子设备，所述显示单元包括：氧化物半导体层，其用于形成沟道；第一层，具有电绝缘性或导电性；以及第二层，其包括氢吸收剂，并布置在所述氧化物半导体层和所述第一层之间。
在根据本发明的实施例的显示单元和电子设备中，包含有氢吸收剂的第二层布置在用于形成沟道的氧化物半导体层和具有电绝缘性或导电性的第一层之间。因此，氧化物半导体层不太可能暴露至从内部释放的氢或从外部进入的氢。
在根据本发明的实施例的显示单元和电子设备中，包含有氢吸收剂的第二层布置在氧化物半导体层和具有电绝缘性或导电性的第一层之间。因此，通过第二层吸附包含在显示单元中的或外部空气中的氢，进而降低由氧化物半导体层被暴露至氢而造成的特性劣化。换言之，能够提供具有相对于氢的高抵抗性和改进的可靠性的显示单元以及包括该显示单元的电子设备。
应当理解，前述简要说明和下面的详细描述均为示例性的，并且旨在提供所请求保护的技术的进一步解释。
附图说明
包含附图以提供对本发明的进一步理解，并且所述附图包含在说明书中并构成本说明书的一部分。附图举例说明了实施例并与说明书一起说明本发明的原理。
图1是示出了根据本发明第一实施例的显示单元的构造的剖面图。
图2是示出了氧化物半导体层的阈值电压的变化的特性图。
图3是示出了能在线i中吸收的氢的颗粒直径和散射系数之间的关系的特性图。
图4是示出了能在可见光中吸收的氢的颗粒直径和散射系数之间的关系的特性图。
图5是示出了图1所示的显示单元的整体构造的平面图。
图6是示出了图5所示的像素驱动电路的示例的图。
图7是示出了根据本发明的变形例1的显示单元2的构造的剖面图。
图8是示出了图7所示的像素电极的构造的剖面图。
图9是示出了根据本发明的第二实施例的显示单元的构造的剖面图。
图10A是示出了制造图9所示的平坦化膜的方法的示例的示意图。
图10B是接着图10A的图。
图10C是接着图10B的图。
图11是示出了根据本发明第三实施例的显示单元的构造的剖面图。
图12是示出了根据本发明第四实施例的显示单元的构造的示例的剖面图。
图13是示出了根据本发明第四实施例的显示单元的构造的另一示例的剖面图。
图14是根据本发明的变形例2的显示单元的构造的剖面图。
图15是根据本发明的变形例3的显示单元的TFT的构造的剖面图。
图16A是示出了从根据上述实施例等的使用像素的显示单元的应用示例1的前侧观察的外观的立体图。
图16B是示出了从根据上述实施例等的使用像素的显示单元的应用示例1的后侧观察的外观的立体图。
图17是示出了应用示例2的的外观的立体图。
图18A是示出了从应用示例3的前侧观察的外观的立体图。
图18B是示出了从应用示例3的后侧观察的外观的立体图。
图19是示出了应用示例4的外观的立体图。
图20是示出了应用示例5的外观的立体图。
图21A是在应用示例6处于关闭状态下的前视图、左视图、右视图、俯视图以及仰视图。
图21B是在应用示例6处于打开状态下的前视图和侧视图。
具体实施方式
下面将参考附图详细描述本发明的一些实施例。应当理解，将按照以下顺序进行说明。
1.氢吸收层的构造
2.第一实施例(顶发射显示单元；将配线层用作氢吸收层的示例)
2-1.基板构造
2-2.制造方法
2-3.显示单元的整体构造
2-4.功能和效果
3.变形例1(在配线层的表面上形成有氢吸收层的示例)
4.第二实施例(将绝缘层用作氢吸收层的示例)
5.第三实施例(额外地形成氢吸收层的示例)
6.第四实施例(使用柔性基板的示例)
7.变形例2(底发射显示单元的示例)
8.变形例3(顶栅TFT的示例)
9.应用示例
1.氢吸收层的构造
图1示出了根据本发明第一实施例的稍后将描述的显示单元1的剖面构造。显示单元1例如可用作有机EL电视机等，并且具有在基板11上层叠半导体层20和显示层30的结构。在半导体层20上形成有包括薄膜(电极等的配线层、绝缘层等)的多个器件。更具体地，除作为用于选择像素的开关器件的薄膜晶体管(例如，TFT 20A)外，还形成有电容器件、配线(例如扫描线和信号线)等。本实施例中的TFT 20A可具有例如反转交错构造(inverted stagger configuration，即所谓的底栅型)，并且沟道层(氧化物半导体23)由氧化物半导体形成。应当注意，图1示意地示出了显示单元1的构造，且显示单元1的尺寸和形状可能不同于实际尺寸和实际形状。
用于形成氧化物半导体层23的氧化物半导体的示例可包括如下材料，该材料包含从由铟(In)、镓(Ga)、锌(Zn)以及锡(Sn)构成的群组中选出的两种以上元素。氧化物半导体的具体示例可包括In-Sn-Ga-Zn-O系材料、In-Ga-Zn-O系材料、In-Sn-Zn-O系材料、In-Al(铝)-Zn-O系材料、Sn-Ga-Zn-O系材料、Al-Ga-Zn-O系材料、Sn-Al-Zn-O系材料、In-Zn-O系材料、Sn-Zn-O系材料、Al-Zn-O系材料、Zn-Mg(镁)-O系材料、Sn-Mg-O系材料、In-Mg-O系材料、In-Ga-O系材料、In-O系材料、Sn-O系材料以及Zn-O系材料。应当注意，例如，In-Ga-Zn-O系材料表示氧化物包括In、Ga以及Zn而不考虑其组成比。另外，In-Ga-Zn-O系材料可包括除In、Ga以及Zn外的元素。此外，优选地，氧化物半导体中包含的氧的量的化学计量组成比可以是过量的。在包含过量的氧时，抑制了由氧化物半导体层23中的氧的丢失而导致的载流子的生成。另外，作为氧化物半导体层23的材料，可优选具有不低于约2.5eV的带隙的材料来减小TFT 20A的关断电流，并且可优选具有不低于约3.0eV的带隙的材料。
如上所述，氧化物半导体对氢非常敏感，并且即使少量的氢也可影响氧化物半导体的性能。图2示出了将氧化物半导体用作沟道的样本1和2中的氧化物半导体层23的阈值电压的变化。样本1的构造是通过如下方式形成的：形成具有与图1所示的半导体层20类似的结构的TFT，并接着在平坦化膜27上依次层叠像素电极31、有机层33以及对置电极34。样本2的构造如下：在样本1的构造的对置电极34上进一步形成氮化硅(膜厚度为5μm的SiNx)。SiNx膜是可渗透氢或能够释放氢的膜，并且在显示单元中通常被用作绝缘膜(例如，保护膜35)。当(在60℃下)对样本1和2进行温度加速测试时，在未包括SiNx膜的样本1中阈值电压几乎不发生变化，而包括SiNx膜的样本2中阈值电压在1000小时时发生约不低于15V的偏移。因此，在设置有将氧化物半导体用作沟道的TFT 20A的显示装置中，在结构上存在着TFT 20A的阈值电压易于变化的问题。
因此，在根据本发明实施例的显示装置1中，将氢吸收层H(第二层)设置在氧化物半导体层23与诸如SiNx膜之类的可渗透氢或能够释放氢的层(第一层)之间以减少TFT 20A的阈值电压的变化。下面将描述将氢吸收层H的构造。
氢吸收层H具有吸氢功能，并且设置在氧化物半导体层23与可渗透氢或能够释放氢的层(例如，保护膜35)之间，而不管其导电性和电绝缘性如何。更具体地，例如，在针对半导体层20设置氢吸收层H的情况下，诸如源极电极24A、漏极电极24B或配线26之类的配线层，或诸如层间绝缘膜25或平坦化膜27之类的绝缘膜也可用作氢吸收层H。另外，例如在针对显示层30设置氢吸收层H的情况下，像素电极31、有机层33、对置电极34以及阻挡部32中的任一者也可用作氢吸收层H。氢吸收层H可优选具有不低于2×1017原子/cm2的吸氢能力，并且可优选使用能够在显示单元1的工作和存储的温度范围内(例如，从约-40℃到约90℃)吸收氢的材料。
氢吸收剂的示例可包括储氢合金(hydrogen storage alloy)、氧化剂、在分子中具有双键的有机物以及吸附材料。氢吸收层H由从它们中选取的一种或多种的混合物构成。更具体地，例如，氢吸收层H可形成为由具有导电性的储氢合金或吸附材料形成的金属层，或可形成为由具有电绝缘性的氧化物、在分子中具有双键的有机物的颗粒、或吸附材料或氢吸收剂与树脂的混合物形成的绝缘层。
储氢合金是具有捕获氢的性能的合金，并且储氢合金的示例可包括AB2型合金和AB5型合金。具体地，AB2型合金将诸如钛(Ti)、锰(Mn)、锆(Zr)或镍(Ni)之类的过渡元素的合金用作基材。具体地，AB5型合金将以1:5的比率包括铌(Nb)和/或Zr以及具有催化作用的过渡元素(例如，Ni、钴(Co)以及铝(Al))的合金用作基材。除此之外，储氢合金的示例还可包括Ti-铁(Fe)系合金、钒(V)系合金、Mg系合金、钯(Pa)系合金、钙(Ca)系合金以及Ca与诸如Ni之类的过渡金属的合金。
氧化剂和在分子中具有双键的有机物的示例可包括如下材料。氧化剂可使用硝酸钾、次氯酸、亚氯酸、氯酸、高氯酸、卤素、高锰酸、硝酸铈铵(ceric ammonium intrate)、铬酸、重铬酸、过氧化物、托伦斯试剂(Tollens’reagent)等。在分子中具有双键的有机物可使用烯烃、羰基化合物等。更具体地，可使用RCHO、RCOOR'、RCOOH、RCOR'R"、RC(O)C(R')CR"R″'、RCOCl、(RCO)2O等。应当注意，在有机物具有高活化能的情况下，可将各种催化剂中的任一种与有机物结合使用。催化剂的示例可包括氢铝化合物和氢硼化合物。另外，氧化物和在分子中具有双键的有机物的混合物可在该混合物吸收氢时产生作为副产品的水。水与有机层33中的发光层或电子注入层的反应可导致亮度的下降，因此，优选地添加水吸收材料(吸水剂)。吸水剂的示例可包括醛和酮。吸水剂的具体示例可包括环已酮和巴豆醛，并且可优选地向它们添加氢化铝锂(lithium aluminum hydride)。
吸附材料通过物理吸附来捕获氢。吸附材料的具体示例可包括具有大表面面积的沸石、介孔氧化硅(mesoporos silica)、层状硅酸盐(layersilicate)、活性炭、碳纳米管(CNT)、石墨纳米碳以及富勒烯(C60)。
另外，氢吸收层H可使用氢吸收剂的颗粒和树脂的混合物来形成。该氢吸收剂的颗粒和树脂的混合物可通过调节氢吸收剂的颗粒大小以及混合的氢吸收剂的浓度来调节电绝缘性和透明性。上述储氢合金、上述氧化剂以及上述吸附材料可用作氢吸收剂的颗粒。树脂的示例可包括具有电绝缘性并且添加有感光材料的丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂(novolac)以及环氧树脂。例如，在使用氢吸收剂的颗粒和树脂的混合物来形成平坦化膜27等的情况下，可优选地酌情调节膜中的氢吸收剂的分散性、反射率以及浓度。就氢吸收剂的分散性而言，通过在成膜期间将氢吸收剂均匀地分散在树脂溶剂中能够提高氢吸收剂的反应面积。另外，在通过UV光或可见光对由氢吸收剂的颗粒和树脂形成的绝缘膜(层间绝缘膜27)图案化时，可优选地将氢吸收剂制备成不会阻挡或散射UV光或可见光。特别地，在图14所示的底发射显示单元中，期望在发光层下方形成的层具有不会减弱光线的高透明性。
图3和图4示出了在普通曝光单元中具有最短波长的i线(参考图3)和可见光(λ＝550nm)(参考图4)中的颗粒直径和散射系数。应当注意，在图3中，氢吸收剂以1％或10％的容积率混合至聚酰亚胺中，并且在图4中，氢吸收剂以1％、10％或50％的容积率混合至聚酰亚胺中。如从图3和4可见，在氢吸收剂的颗粒直径大于30nm时，颗粒直径落入瑞雷散射区域(Rayleigh scattering region)的外部，由此造成散射系数的增加。因此，在使用氢吸收剂和树脂的混合物时，氢吸收剂的颗粒直径可优选地小于约30nm。
另外，在由氢吸收剂的颗粒和树脂的混合物形成诸如平坦化膜27之类的绝缘膜时，优选地，氢吸收剂可具有电绝缘性。然而，只要整个膜表现出电绝缘性(非导电性)，则氢吸收剂可具有导电性。在使用具有导电性的氢吸收剂的情况下，树脂中氢吸收剂的浓度可优选地在约1wt％至约50wt％的范围内，并且更优选地在约5wt％至约20wt％的范围内。
因此，在将使用上述材料形成的氢吸收层H(第二层)布置在氧化物半导体层23和可渗透氢或能够释放氢的层之间时，能够减少到达氧化物半导体层23的氢。应当注意，可将设置在氧化物半导体层23和可渗透氢或能够释放氢的层(例如保护膜35)之间的现有部件(例如，平坦化膜27或保护膜35)用作氢吸收层H，或者可形成其他层。将在下面描述诸如将配线层(例如像素电极31)也用作氢吸收层H(第一实施例和变形例1)的情况、将绝缘层(例如平坦化膜27)用作氢吸收层H(第二实施例)的情况以及在除用于构成显示单元的现有层外还形成氢吸收层H(第三实施例)等各个实施例和变形例。
2.第一实施例
2-1.基本构造
如上所述，图1示出了根据本发明第一实施例的显示单元(显示单元1)的剖面构造，并且在显示单元1中设置有显示区域110A，在该显示区域110A中，半导体层20和显示层30层叠在基板11上。在显示区域110A中，例如均包括作为子像素的红像素10R、绿像素10G和蓝像素10B的多个像素10布置成矩阵形式(参考图5)。针对每个像素10(10R、10G和10B)设置有用于发射白光的白光发射器件30W，并且通过滤色片(未示出)来获取与每个像素10R、10G和10B相对应的发射光。白光发射器件30W可以是例如如下有机EL器件，该有机EL器件的发光层等由有机化合物形成。在本实施例中，像素电极31还用作氢吸收层H。
基板11的示例可包括高应变点玻璃基板、钠玻璃(Na2O·CaO·SiO2)基板、硅酸硼玻璃(Na2O·B2O3·SiO2)基板、镁橄榄石(2MgO·SiO2)基板、铅玻璃(Na2O·PbO·SiO2)基板、石英基板以及均包括形成在其表面上的绝缘膜的各种玻璃基板、石英基板和硅基板。此外，可使用表面受到绝缘处理的Al、Ni、铜(Cu)或不锈钢的金属箔基板、纸张等。另外，可在这些基板上形成诸如用于提高粘附性或平坦性的缓冲层或用于提高气障性能的阻挡膜之类的功能性膜。
用于驱动或写入的晶体管Tr1和Tr2以及各种配线形成在半导体层20中，并且平坦化膜27设置在晶体管Tr1和Tr2以及配线上。尽管晶体管Tr1和Tr2(下文中称为“TFT 20A”)可以是顶栅型或底栅型晶体管，但是这里将底栅型TFT 20A作为示例进行描述。在TFT 20A中，栅极电极21、栅极绝缘层22、用于形成沟道区域的氧化物半导体层23(沟道层)，以及成对的源极-漏极电极(源极电极24A和漏极电极24B)依次形成在基板11上。另外，层间绝缘膜25(25A和25B)和配线层26设置成多层配线层。
栅极电极21的作用在于向氧化物半导体层23施加栅极电压，并且通过栅极电压控制氧化物半导体层23中的载流子密度。栅极电极21布置在基板11的选择区域中，并且可例如由诸如Al、Ti、铬(Cr)、钴(Co)、Ni、Cu、钇(Y)、锌(Zr)、钼(Mo)、银(Ag)、钽(Ta)、钌(Ru)以及钨(W)之类的金属的金属单质或合金。可选地，可使用由从它们中选取的两种以上构成的层叠构造。
厚度为例如约50nm至约1μm的栅极绝缘层22可设置在栅极电极21和氧化物半导体层23之间。对于栅极绝缘层22的材料，包含少量的氢、氧和水的材料是优选的，并且栅极绝缘层22可由如下绝缘膜构造，例如该绝缘膜包括从由氧化硅膜(SiO)、氮化硅膜(SiN)、氮氧化硅膜(SiON)、氧化铪膜(HfO)、氧化铝膜(AlO)、氮化铝膜(AlN)、氧化钽膜(TaO)、氧化锆膜(ZrO)、氮氧化铪膜、氮氧化铪硅膜、氮氧化铝膜、氮氧化钽膜以及氮氧化锆膜构成的群组中选出的一种或多种。栅极绝缘层22可具有单层构造，或者可以具有例如使用诸如SiN和SiO之类的至少两种材料的层叠构造。
氧化物半导体层23在栅极绝缘层22上形成为岛形，并且在源极电极24A和漏极电极24B之间具有处于面对栅极电极21的位置的沟道区域。氧化物半导体层23的厚度可以是例如在约5nm至约100nm的范围内。氧化物半导体层23由上述包括In、Ga、Zn等中任一者的氧化物半导体制成。
源极电极24A和漏极电极24B在氧化物半导体层23上布置成彼此分离，并且被配置成与氧化物半导体层23电连接。源极电极24A和漏极电极24B的材料可包括金属材料、类金属材料以及无机半导体材料。更具体地，除所列出的作为上述栅极电极21的材料的材料外，也可使用例如诸如锰(Mn)、钯(Pd)、钒(V)、金(Au)以及银(Ag)之类的金属单质、它们的氧化物、它们的氮化物以及它们的合金。特别地，由于Ti、Mn、Zr、Ni、Pd、V等具有储氢能力，因此它们可以是优选的。可选地，可使用由从它们中选出的至少两种构成的层叠构造。在使用层叠构造的情况下，该层叠构造优选地被构造成暴露诸如Ti之类的具有储氢效果的金属材料。
层间绝缘膜25(25A和25B)被构造成防止不同层中的配线之间的短路，例如，氧化物半导体层23与源极电极24A以及漏极电极24B之间、源极电极24A和漏极电极24B与配线27A之间等。作为层间绝缘膜25的材料，可使用具有电绝缘性的材料，例如所列出的作为上述栅极绝缘层22的材料的无机绝缘材料，并且不会释放大量的氢、氧以及水的材料可以是优选的。
平坦化膜27被构造成使上面形成有TFT 20A的基板11的表面平坦化，并且可具有约1μm至约10μm的厚度。作为平坦化膜27的材料，除了所列出的作为上述栅极绝缘膜22的材料的无机绝缘材料外，也可使用例如诸如聚酰亚胺系有机材料、聚丙烯酸酯系有机材料、环氧树脂系有机材料、甲酚醛系有机材料、聚苯乙烯系有机材料、聚酰胺系有机材料以及氟系有机材料之类的感光树脂材料。
显示层30包括白光发射器件30W，并且布置在半导体层20上。白光发射器件30W是通过从半导体层20开始依次层叠像素电极31、作为电极间绝缘膜的阻挡部32、包括发光层的有机层33以及对置电极34形成的。对置基板12结合至对置电极34上，并且在它们之间设置有保护膜35和密封层36。TFT 20A和白光发射器件30W被构造成通过在平坦化膜27中形成的连接孔27A彼此电连接。
在本实施例中，将像素电极31用作氢吸收层H，因此，像素电极31由上述诸如AB2型合金或AB5型合金之类的储氢合金制成。特别地，在将像素电极31用作阳极的情况下，例如可优选使用诸如铂(Pt)、Au、Ag、Cr、W、Ni、Cu、Fe、Co或Ta之类的具有高功函数的金属或者它们的合金(例如，主要成分为Ag的包括约0.3wt％至约1wt％的Pd以及约0.3wt％至约1wt％的Cu的Ag-Pd-Cu合金，或Al-Nd合金)。另外，在使用诸如Al或包括有Al的合金之类的具有低功函数的材料的情况下，通过使用合适的材料形成稍后将描述的空穴注入层，可将具有低功函数的材料用作阳极，以提高空穴注入性能。可选地，像素电极31可由从上述金属材料中选出的一者的单层构成，或是由从上述金属材料中选出的至少两者的层叠构造构成。在使用层叠构造的情况下，该层叠构造优选地被构造成暴露上述储氢合金。
阻挡部32被构造成确保像素电极31和对置电极24之间的电绝缘性并将发光区域形成为所期望的形状，并且其可由例如感光树脂制成。阻挡部32仅布置在像素电极31周围，并且从像素电极31的阻挡部32处暴露出的区域用作发光区域。应当注意，即使有机层33和对置电极34设置在阻挡部32上，光线也仅从发光区域发出。
有机层33的构造例如可通过从像素电极31依次层叠空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层以及电子注入层来形成。这些层可根据需要设置。例如，在发光层是通过添加具有电子传输性能的材料形成时，可省略电子传输层。另外，可将空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层以及电子注入层组合成一个单元，并且至少两个由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层以及电子注入层构成的单元可通过它们之间的连接层进行层叠以构成所谓的串列构造(tandemconfiguration)。
空穴注入层用于提高空穴注入效率，并且是用于防止泄露的缓冲层。空穴传输层用于提高针对发光层的空穴传输效率。发光层用于通过响应于电场的施加使电子和空穴复合来发光。在本实施例中，发光层具有用于发射白光的构造。可通过诸如层叠用于发射蓝光的蓝光发光层和用于发射黄光的黄光发光层来获取白光，或通过层叠用于发射红光的红光发光层、用于发射绿光的绿光发光层以及蓝光发光层来获取白光。电子传输层用于提高针对发光层的电子传输效率。电子注入层用于提高电子注入效率。空穴注入层(空穴传输层)和电子注入层(电子传输层)可优选具有大致相等的厚度，但是，只要可以保持针对发光层的空穴和电子的供给平衡，则不对空穴注入层(空穴传输层)和电子注入层(电子传输层)的厚度进行特定限制。例如，电子注入层(电子传输层)可以比空穴注入层(空穴传输层)厚。因此，能够向发光层充分提供合适数量的空穴和电子，并且可降低驱动劣化，并提高发光寿命。
对置电极34可由具有透光性的材料制成，例如铟锡氧化物(ITO)、InZnO(铟锌氧化物)、氧化锌(ZnO)以及铝(Al)，或者铝、镁(Mg)、钙(Ca)或钠(Na)的合金。特别地，由于镁银合金(Mg-Ag合金)具有薄膜的导电性以及少量吸收，因此Mg-Ag合金是优选的。Mg-Ag合金中镁和银的比例不做特别限制，然而，该比例可优选为膜厚比Mg:Ag＝约20:1至约1:1的范围内。可选地，对置电极34的材料可以是铝(Al)和锂(Li)合金(Al-Li合金)。对置电极34的厚度可以是例如约10nm至约3000nm的范围内。
保护膜35可具有例如约1μm至约10μm的厚度，并且可由诸如氧化铝(AlOx)、氧化硅(SiO)、或氮氧化硅(SiON)之类的绝缘膜形成。可将相比于其他材料可释放更大量的氢但也适用于有机层33的保护膜的氮化硅(SiNx)作为不同于上述材料的绝缘材料。如稍后将描述，保护膜35可由通过诸如溅射法(sputtering method)或CVD(化学气相沉积)法形成，并且在成膜期间，氢被包含在保护膜35中。包含在保护膜35中的氢随时间释放以扩散至半导体层20中，由此形成TFT特性劣化的原因。应当注意，可省略保护膜35，并且在这种情况下，对置电极34与第一层相对应。
密封层36用于防止水从外部进入有机层33，并且用于提高机械强度。密封层36可优选具有例如约3μm至约20μm的厚度，并且更优选具有约5μm至约15μm的厚度。在厚度小于约3μm的情况下，在密封期间所混合的异物可向发光器件30W施加压力，从而导致诸如像素缺失之类的暗点。在厚度高于约20μm的情况下，发光层和稍后将描述的布置在对置基板12上的滤色片(未示出)之间的距离将增加，并且因此可造成诸如混色之类的视角劣化。另外，效折射率差异越小，密封层36和保护层35之间的界面的光提取效率就越高，因此，密封层36的折射率可优选为例如约1.7以上。另外，密封层36在显示区域110A中可优选具有例如约80％以上的透射比，然而，在周围区域110B中的透射比不做具体限制。
对置基板12位于靠近白光发射器件30W的对置电极34的一侧上，并且用于与粘结层(未示出)一起密封白光发射器件30W。对置基板12优选使用能够使从白光发射器件30W中发射的光线穿过的材料，例如，列出的作为上述基板11的材料的各种类型的玻璃基板、石英基板等。例如，可向对置基板12设置遮光膜(未示出)以作为滤色片和黑矩阵，以用于提取从白光发射器件30W中发射的光线并提高对比度。
滤色片包括以与像素10R、10G和10B相对应的方式依次排列的红色滤色片、绿色滤色片以及蓝色滤色片(均未示出)。红色滤色片、绿色滤色片以及蓝色滤色片形成为矩形形状，并且两两之间没有间隔。红色滤色片、绿色滤色片以及蓝色滤色片中的每者由混合有颜料的树脂制成，并且可通过选择颜料进行调节，从而在目标红光、绿光或蓝光的波长范围内具有高透光率，而在其他波长范围内具有低透光率。应当注意，例如，即使在针对像素10R、10G和10B分别设置相应的发光器件30R、30G和30B的情况下，在设置有滤色片时，也能够提高颜色纯度，并且能够提高色域(color gamut)。
遮光膜可由例如混合有黑色着色剂且具有约1以上的光学密度的黑色树脂膜构成，或者由利用薄膜干涉的薄膜滤光片构成。特别地，遮光膜可优选由黑色树脂膜构成，这是因为遮光膜易于以低成本形成。薄膜滤光片可例如通过层叠一层以上的由金属、金属氮化物或金属氧化物制成的薄膜构成，并且用于利用薄膜干涉来减弱光线。薄膜滤光片的具体示例可以是由交替层叠铬和氧化铬(III)(Cr2O3)构成的薄膜滤光片。
2-2.制造方法
可使用稍后将描述的普通方法来形成半导体层20和显示层30。首先，使用例如溅射法或真空淀积(vacuum deposition)法在基板11的整个表面上形成金属层。接着，使用例如光刻法和蚀刻法来图案化金属膜，进而形成栅极电极21。然后，在基板11和栅极电极21的整个表面上形成栅极绝缘层22和氧化物半导体层23。更具体地，通过例如旋转涂覆法在基板11的整个表面涂覆例如PVP(聚乙烯吡咯烷酮)溶液以作为栅极绝缘层材料，并且使其干燥。从而形成了栅极绝缘层22。然后，使用氧化物半导体覆盖栅极绝缘层22。在此之后，对覆盖栅极绝缘层22的氧化物半导体进行加热以在栅极绝缘层22形成氧化物半导体层23。
然后，在氧化物半导体层23上形成层间绝缘膜25A后，在层间绝缘膜25A上形成源极电极24A和漏极电极24B，以使其与氧化物半导体层23电连接。更具体地，例如，利用诸如溅射法形成Ti膜。之后，通过利用例如光刻法的蚀刻来形成源极电极24A和漏极电极24B。然后，在源极电极24A、漏极电极24B和层间绝缘膜25A上依次形成层间绝缘膜25B和配线26。
之后，在将平坦化膜27形成在层间绝缘膜25B和配线26上后，设置作为氢吸收层H的像素电极31。更具体地，在例如涂覆聚酰亚胺后，通过暴露和显影将平坦化膜27图案化成预定形状，且形成连接孔27A，并且烧制平坦化膜27。然后，通过例如溅射法在平坦化膜27上形成由上述储氢合金中的任一种制成的金属膜，之后，通过例如湿法刻蚀选择性地移除位于金属膜的预定位置中的部分，以针对像素10R、10G和10B中每者形成彼此分离的像素电极31。
接着，例如可使用诸如真空蒸镀法、各种印刷法中任一种以及激光转印(laser transfer)法等之类的物理气相沉积法(PVD法)来形成包括发光层的有机层33以及对置电极34。然后，可使用例如CVD法在对置电极34上形成由例如SiNx制成的保护膜35，其中，在CVD法中，例如硅甲烷和氨气彼此反应。另外，在保护膜35上形成密封层36。
最后，在密封层36上形成粘结层(未示出)，并且隔着粘结层将包括滤色片和黑色矩阵的对置基板12结合至密封层36。这样就完成了图1所示的显示单元1。
2-3.显示单元的整体构造
图5示出了图1所示的整个显示单元的平面构造。在显示单元1中，设置有显示区域110A和周围区域110B，其中，在显示区域110A中设置有多个以矩阵形式排列的像素10(10R、10G和10B)，并且周围区域110B位于显示区域110A(的外缘侧或外边缘侧)周围。针对周围区域110B设置作为图像显示驱动器的信号线驱动电路120和扫描线驱动电路130。
在显示区域110A中设置像素驱动电路140。图6示出了像素驱动电路140的示例(红色像素10R、绿色像素10G以及蓝色像素10B中每者的像素电路的示例)。像素驱动电路140是形成在半导体层20(其形成在像素电极31下方)中的有源型驱动电路。像素驱动电路140包括驱动晶体管Tr1、写入晶体管Tr2以及位于晶体管Tr1和Tr2之间的电容器(保持电容器)Cs。像素驱动电路140还包括在第一电源线(Vcc)和第二电源线(GND)之间与驱动晶体管Tr1串联连接的发光器件。换言之，发光器件(白光发光器件30W)设置在红色像素10R、绿色像素10G以及蓝色像素10B中的每者中。驱动晶体管Tr1和写入晶体管Tr2中的每者由普通的TFT构成，并且TFT的构造可以是上述的底栅型或可以具有稍后将描述的交错构造(顶栅型)。不对TFT的构造进行具体限制。
在像素驱动电路140中，沿列方向布置有多条信号线120A，且沿行方向设置有多条扫描线130A。每条信号线120A和每条扫描线130A的交点对应于红色像素10R、绿色像素10G以及蓝色像素10B中的一者。每条信号线120A与信号线驱动电路120连接，并且通过信号线120A将图像信号从信号线驱动电路120提供至写入晶体管Tr2的源极电极。每条扫描线130A与扫描线驱动电路130连接，并且通过信号线130A将扫描信号顺序地从扫描线驱动电路130提供至写入晶体管Tr2的栅极电极。
在显示单元1中，通过写入晶体管Tr2的栅极电极将扫描信号从扫描线驱动电路130提供至每个像素10，并且通过写入晶体管Tr2将从信号线驱动电路120提供的图像信号保存在保存电容器Cs中。换言之，响应于保存在保存电容器Cs中的信号对驱动晶体管Tr1进行开-关控制，并且由此驱动电流Id流入白光发射器件30W中，从而通过空穴和电子的复合使发光器件30W发光。该光在像素电极31和对置电极24之间被多次反射，或者来自像素电极31的反射光和从发光层发射的光线通过干涉彼此加强，并且光穿过对置电极34和对置基板12以被提取。
2-4.功能和效果
如上所述，由于氧化物半导体对氢极其敏感，因此将氧化物半导体用作沟道层的TFT的特性甚至受少量氢的影响。另一方面，与本实施例相同，包括作为发光器件的有机EL器件的有机EL显示单元包括大量的氢。因此，在将氧化物半导体用作用于构成有机EL显示单元的TFT的沟道的情况下，存在着氧化物半导体层易于暴露于氢的问题，由此导致显示特性的劣化。有机EL显示单元中的氢释放源的示例可包括在处理室中形成的膜构造、用于形成有机EL发光器件的碱金属或碱土金属、在成膜期间混合的异物以及由异物引起的裂纹。
在处理室中形成的膜构造可适用于例如通过溅射法或CVD法形成的膜，即，用于构成TFT或发光器件的大量构造。通常，在真空环境下，在处理室中形成TFT或发光器件中的每个层(每个膜)。然而，难以从用于形成真空环境的泵中完全移除具有少量分子的氢。另外，粘附于基板、掩膜、靶材、处理室的壁面等粘附的水发生变化进而生成氢。从而，在真空环境下，在处理室中包括有特定数量的氢，并且在成膜期间这些氢被结合至膜中。由于诸如时间变化或温度变化之类的环境变化，膜中的氢被释放到膜的外部，由此导致氧化物半导体的特性劣化。
有机EL发光器件中包括的碱金属或碱土金属的示例可包括作为阴极的对置电极34、电子注入层以及电子传输层的材料。碱金属和碱土金属具有小的功函数且相对于有机材料的LUMO具有低的能垒，因此碱金属和碱土金属能够提高发光效率。然而，碱金属和碱土金属容易被氧气和水氧化。特别地，在碱金属和碱土金属被水氧化的情况下将产生氢，由此如上所述地将造成氧化物半导体的性能劣化。
在成膜期间混合的异物以及由异物引起的裂纹成为氧气和水在异物或裂纹周围从对置电极34等进入氢释放源的路径。通过异物或裂纹到达对置电极34的氧气或氢与用于形成对置电极34等的碱金属发生反应，从而生成氢。通过异物或裂纹，所生成的氢造成异物或裂纹周围的氧化物半导体的性能劣化。因此，显示单元受到诸如由亮度的部分降低引起的显示不均匀之类的显示缺陷的损害。
应当注意，可通过在发光器件上形成保护膜(例如，上述保护膜35)来避免由异物、裂纹等造成的氧气或水的进入。然而，在异物、裂纹等覆盖有保护膜的情况下，保护膜必须具有覆盖性以及特定或更厚的膜厚度。特定或更厚的膜厚度的优点在于可防止毛孔，然而，在成膜速度非常低时，可损害生成率。另外，存在着保护膜本身易于释放氢或氧气的问题。
对于用于获取和移除进入氧化物半导体层的氢的方法，例如可考虑如下方法，该方法形成与氧化物半导体层接触的栅极绝缘膜，其中该栅极绝缘膜是通过层叠用于扩散氢的氢渗透膜和用于获取氢的氢捕获膜形成的层叠膜。氢渗透膜可使用例如氮氧化硅或氧化硅形成，而氢捕获膜可使用例如氮化铟或无氧的包括铟的氮化物形成。氢渗透膜和氢捕获膜能够降低氧化物半导体的界面附近的氢的浓度，并且通过将氢渗透膜放置成更靠近氧化物半导体层来使供体浓度均匀化。
然而，具有这种构造的层叠膜的吸氢能力不足。含有氢的有机层(包括可能是生成源的发光层)、由碱金属或碱土金属形成的电极以及通过CVD法形成的保护膜(SiNx膜)形成为具有与普通显示单元中的这些层或膜的厚度相等的厚度(分别为约300nm、约10nm和约5μm)，它们的氢消除量分别为约5×1014原子/cm2、约2×1017原子/cm2以及约6×1018原子/cm2。另一方面，当在生产能力方面上述层叠膜的氢捕获膜的膜厚度的上限约为500nm时，氢捕获膜具有约2至3×1016原子/cm2的氢可接收量。由此，在通过溅射形成半导体膜时，氢的浓度能够通过氢捕获膜进行调节，然而对随时间从有机层或保护膜中释放的氢气进行吸收的能力并不充足。另外，在氢捕获膜中包括的氢的浓度增加到超过氢可接收量时，诸如氢捕获膜之类的包括铟的膜可快速地增加导电性，从而使得位于该膜周围的氧化物半导体变成传导状态。
因此，在根据本实施例的显示单元中，设置在氧化物半导体层23和能够释放氢的层(例如，包括发光层的有机层33、保护层35等)之间的配线层(此例中的像素电极31)由储氢合金形成以用作氢吸收层H。诸如储氢合金之类的具有导电性的材料具有高于用于形成上述氢捕获膜的具有电绝缘性的材料的吸氢能力。因此，在对用于构成显示单元的各个层的膜形成后，氧化物半导体层不太可能暴露于随时间变化或环境变化从内部释放或从外部进入的氢。
如上所述，在本实施例中，布置在氧化物半导体层23与能够释放氢的有机层33、对置电极34或保护膜35之间的像素电极31由具有导电性的氢吸收剂(例如，具有高的氢吸附性的储氢合金)形成。因此，像素电极31充当氢吸附层H。换言之，能够避免随时间变化或环境变化从内部释放或从外部进入的氢到达氧化物半导体层23，从而，能够抑制氧化物半导体层23的特性劣化。因此，具有相对于氢的高抵抗性以及增强的可靠性的显示单元，且包括该显示单元的电子设备能够保持稳定。
下面将描述上述第一实施例的变形例(变形例1)、第二至四实施例等。应当注意，在下面的描述中，将相同部件用与第一实施例相同的数字表示，并且不再对其进行描述。
3.变形例1
图7示出了根据上述第一实施例的变形例的显示单元(显示单元2)的剖面构造。如图8所示，在显示单元2中，位于配线层(此例中的像素电极41)内部的导电层41A和位于配线层外部的导电层41B由不同材料形成。在本变形例中，布置在像素电极41的外部中(即在导电层41A的表面上)的导电层41B由氢吸收剂形成，并且充当氢吸收层H。除了这点，显示单元2的构造与根据第一实施例的显示单元1的构造类似，并且显示单元2的功能与效果与根据第一实施例的显示单元1的功能与效果类似。应当理解，导电层41B的至少一个表面可充当氢吸收层H。
如上所述，在本变形例中，像素电极41由导电层41A和布置在导电层41A的表面上的导电层41B构成。导电层41A由普通的电极材料制成，例如，诸如Al、Fe、Ag、Au或Cu之类的廉价低电阻材料。导电层41B由诸如上述AB2型合金或上述AB5型合金之类的储氢合金制成。
因此，在本变形例中，像素电极的内部和外部由不同的导电材料制成，并且暴露在像素电极41的表面上的外部(即，导电层41B)由储氢合金形成，从而用作氢吸收层H。因此，由于廉价低电阻材料能够用于位于像素电极内部的导电层41A，因此，除上述第一实施例中的效果外，还产生了能够降低成本的效果。应当注意，在选择具有相等蚀刻性能的材料以作为用于形成导电层41A和导电层41B的导电材料时，能够降低处理数量的增加。
4.第二实施例
图9示出了根据本发明第二实施例的显示单元(显示单元3)的剖面构造。显示单元3与上述第一实施例和上述变形例1不同之处在于绝缘层(此例中的平坦化膜57)还充当氢吸收层H。
本实施例的平坦化膜57通过混合氢吸收剂的颗粒和树脂来形成。可将上述储氢合金、氧化剂与在分子中具有双键的有机物质的混合物以及吸附材料用作氢吸收剂的颗粒。可将列出的作为上述平坦化膜27的材料的感光树脂材料(例如，聚酰亚胺系、聚丙烯酸酯系、环氧树脂系、甲酚醛系、聚苯乙烯系、聚酰胺系以及氟系的有机材料)用作树脂。如上参考图3和4所述，优选地，氢吸收剂的颗粒直径小于约30nm。另外，在使用诸如储氢合金之类的具有导电性的氢吸收剂的颗粒的情况下，在树脂中的氢吸收剂的颗粒浓度处于约1％至约50％的范围内时，能够维持平坦化膜57的电绝缘性。
应当注意，在将氢吸收剂的颗粒混合到作为基材的感光树脂中后，能够使用普通的成膜方法形成平坦化膜57。另外，被混合到平坦化膜57中的氢吸收剂的颗粒直径越小，越能够提高氢吸收剂颗粒的氢吸附面积。例如，在通过使用液体的氢吸收剂并且使液体的氢吸收剂与作为基材的树脂相溶来形成平坦化膜57时，氢能够在用于形成平坦化膜57的树脂中的每个分子中反应。通过如下过程来获取使用液体氢吸收剂的平坦化膜57。
首先，如图10A所示，通过例如旋转涂覆法，使用通过混合树脂和氢吸收剂形成的混合液体A涂覆基板，并且之后进行预烘干以适当地蒸发溶剂，由此形成了平坦化膜57X。接着，如图10B所示，将掩膜M放置在平坦化膜57X上，并且使用UV光或具有短波长的可见光进行曝光。之后，如图10C所示，进行显影以将平坦化膜57X处理成预定图案(连接孔57A等)，并且之后进行后烘干以形成平坦化膜57。
另外，优选地，向平坦化膜57添加吸水剂。平坦化膜57与发光器件30W接触，并且如上所述，用于构成发光器件30W的对置电极34以及有机层33中的电子传输层和电子注入层由碱金属或碱土金属形成，并且碱金属等与水反应从而产生氢。因此，在向与发光器件30W接触的平坦化膜57添加吸水剂后，能够抑制碱金属等与水的反应，由此抑制了氢的生成。除上述诸如沸石、介孔氧化硅、层状硅酸盐、活性炭、CNT、石墨纳米碳以及C60之类的吸附材料外，吸水剂的示例还可包括利用金属醇盐(metal alkoxide)的水解作用的吸水剂和诸如聚丙烯酸钠之类的高吸水性聚合物。
如上所述，在本实施例中，通过混合氢吸收剂颗粒和树脂来形成用于构成显示单元2的绝缘膜(此例中的平坦化膜57)，且该绝缘膜也可用作氢吸收层H。因此，从通过CVD法等形成的保护膜35等中释放的氢能够在其到达氧化物半导体层23前被捕获，因此，能够降低氧化物半导体的性能劣化。换言之，能够获取与第一实施例中相似的效果。
另外，在本实施例中，通过使用颗粒形式的氢吸收剂提高了氢吸收剂的表面面积。因此，相比于如同上述第一实施例的由氢吸收剂形成整个膜的情况，能够使用少量氢吸收剂来吸收大量氢，并且能够降低成本。
5.第三实施例
图11示出了根据本发明第三实施例的显示单元(显示单元4)的剖面构造。显示单元4与上述实施例等的不同之处在于除现有的层外，在用于构成上述第一实施例等中的显示单元1至3的层中的任一层的位置处额外地形成氢吸附层。可在氧化物半导体层23和能够释放氢的层(例如，保护膜35)之间的位置处设置氢吸收层H。在本实施例中，氢吸收层H形成在与层间绝缘膜25A上的源极电极24A和漏极电极24B相同的层中。
氢吸附层H由储氢合金、氧化剂与在分子中具有双键的有机物的混合物、吸附材料、或者氢吸收剂颗粒与树脂的混合物制成。氢吸附层H的材料可根据氢吸附层H设置在显示单元4中的位置适当地从上述材料中选择。在本实施例中，由于氢吸收层H布置在与源极电极24A和漏极电极24B相同的层中，所以在使用导电的氢吸收剂的情况下，如图11所示，氢吸收层H在相对于源极电极24A和漏极电极24B的一定距离处形成。在使用诸如氧化剂与在分子中具有双键的有机物的混合物、吸附材料、或氢吸收剂颗粒与树脂的混合物的情形下，可在层间绝缘膜24B和平坦化膜27之间、平坦化膜27和像素电极31之间等形成的膜中设置绝缘材料。
6.第四实施例
图12示出了根据本发明第四实施例的显示单元(显示单元5)的剖面构造。显示单元5使用具有柔性的基板作为基板11和对置基板12。
基板11和对置基板12由具有柔性的材料制成，并且该材料的示例包括诸如聚甲基丙烯酸甲酯(methyl methacrylate,PMMA)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)、聚乙烯基苯酚(polyvinyl alcohol,PVP)、聚醚砜(polyether sulfone,PES)、聚酰亚胺、聚碳酸酯以及聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)之类的有机聚合物(它们具有诸如塑料膜、塑料片之类的聚合物形式，或由聚合物制成的柔性塑料基板)
另外，相比于由玻璃等形成基板11和对置基板12的情况，就本实施例而言，由柔性材料制成的基板11和对置基板12具有更高的透气性。因此，能够使氧化物半导体的性能劣化的水、氧气、氢等易于进入显示单元5。因此，保护膜13A和13B优选地形成在基板11和对置基板12的内侧(形成发光器件30W等的一侧)或外侧(显示单元5外侧)。应当注意，在图12中，保护膜13A和13B分别形成在基板11的外侧和对置基板12的内侧。
保护膜13A和13B的制成材料类似于上述保护膜35的材料，并且保护膜13A和13B能够释放氢。因此，如图12所述，例如，氢吸收层14A和14B可优选地设置在保护膜13A和13B与氧化物半导体层23之间，并与保护膜13A和13B接触。基板11(和基板12)有关的保护膜13A(13B)和氢吸收层14A(14B)可布置在显示单元5的设置有发光器件30W等的位置的内侧，或者布置在显示单元5的外侧。
应当注意，如图13所示，保护膜13A(或保护膜13B)和氢吸收层14A(或氢吸收层14B)可布置在显示单元5的外侧，且即使在这种情况下，与氢吸收层14A和14B布置在显示单元5的内侧的情况相同，氢吸收层14A和14B布置在更靠近氧化物半导体层23的一侧上。
如上所述，在本实施例中，即使在具有柔性的显示单元5中，通过在与基板11和对置基板12接触的位置中布置保护膜13A和氢吸收层14A的层叠膜以及保护层13B和氢吸收层14B的层叠膜，也能够获取与上述第一实施例中相似的效果。
7.变形例2
图14示出了根据上述第一至第四实施例和上述变形例1的变形例的显示单元(显示单元6)的剖面结构。显示单元6与上述实施例等的不同之处在于显示单元6是所谓的底部发光显示单元，其中，在发光层中生成的光从该显示单元的底面(基板11)发射。
应当注意，与上述实施例等相同，可在能够释放氢的绝缘膜(例如，保护膜35)或金属层(例如，对置电极34)和氧化物半导体层23之间设置氢吸收层H，并且不对氢吸收层H的位置进行特别限制。
8.变形例3
图15示出了根据上述第一至第四实施例和上述变形例1和2的适用于显示单元的TFT 70A的剖面结构。TFT 70A具有交错(所谓的顶栅型)构造，且如同上述实施例等，沟道由与氧化物半导体制成。
应当注意，如同上述变形例2，可在能够释放氢的绝缘膜(例如，保护膜35)或金属层(例如，对置电极34)和氧化物半导体层23之间设置氢吸收层H，并且不对氢吸收层H的位置进行特别限制。
9.应用示例
可在下述电子设备中适当地使用上述实施例和上述变形例中描述的显示单元1-6。
应用示例1
图16A示出了从智能手机的前侧观察时的外观，并且图16B示出了从智能手机的后侧观察时的外观。智能手机可包括例如显示部610(显示单元1-6中任一者)、非显示部(外壳)620、以及操作部630。操作部630如图16A所示可布置在非显示部620的前表面上，或者如图16B所示布置在非显示部620的顶表面上。
应用示例2
图17示出了根据应用示例2的电视机的外观。电视机可包括例如包含前面板210和滤光镜片220的图像显示屏部200，并且图像显示屏部200与上述显示单元中任一者相对应。
应用示例3
图18A示出了从前侧观察根据应用示例3的数字照相机时的外观，并且图18B示出了从后侧观察数字照相机的的外观。数字照相机可包括例如用于闪光的发光部310、如上述显示单元中任一者的显示部320、菜单开关330以及快门按钮340。
应用示例4
图19示出了根据应用示例4的笔记本式个人计算机的外观。笔记本式个人计算机可包括例如主体410、用于输入字符等的操作的键盘420、以及如上述显示单元中任一者的显示部430。
应用示例5
图20示出了根据应用示例5的摄像机的外观。摄像机可包括例如主体510、设置在主体510的前表面并用于对物体的图像进行拍摄的镜头20、拍摄开始和停止开关530以及如上述显示单元中任一者的显示部530。
应用示例6
图21A示出了在根据应用示例6的移动电话处于关合状态下的前视图、左视图、右视图以及仰视图。图21B是在移动电话处于打开状态下的前视图和侧视图。移动电话例如可具有如下构造，其中，顶侧外壳710与底侧外壳720通过连接部(铰链部)730彼此连接，并且移动电话可包括显示屏740、子显示屏750、闪光灯760以及摄像头770。显示屏740和子显示屏750与上述显示单元中任一者相对应。
尽管参考第一至第四实施例和变形例1至3描述了本发明，但是本发明不局限于此，并且可进行多种变形。例如，在上述实施例等中，有机EL(电致发光)器件被描述为显示层30，然而，显示层30也可由液晶层、包括位于像素电极和对置电极之间的电泳颗粒的电泳器件、无机EL器件等构成。
另外，每层的材料和厚度、形成每层的方法和条件不限于上述实施例等中所描述的那些，并且每层可在任意其他条件下通过任意其他方法由具有任意其他厚度的任意其他材料制成。此外，在上述实施例等中，发光器件30W形成为上述实施例等中的像素10R、10G和10B中每者的发光器件，然而，本发明并不局限于此，也可针对像素10R、10G和10B分别设置用于发射红色单色光的发红光器件30R、用于发射绿色单色光的发绿光器件30G以及用于发射蓝色单色光的发蓝光器件30B。
另外，在上述实施例等中，详细描述了显示单元1至6的构造，然而，并不必须包括上述实施例等中所描述的全部层，并且也可包括除上述实施例等中描述层以外的层。例如，可优选地，在发光器件30W的有机层33和对置电极34之间插入具有高电阻值的高阻透明层。在设置了高阻层时，能够在向像素电极31和对置电极34施加电压期间避免由异物或者突起造成的电极之间的短路。另外，能够减小缺陷像素或行丢失的发生。高阻层的电阻率可优选在例如约1×106Ω·m至约1×108Ω·m的范围内。另外，高阻层的折射率可优选地与有机层33和对置电极34的折射率大致相同，具体地为不低于约1.7，并且优选为不低于约1.9。因此，能够提高发光层的外量子效率(external quantum efficiency)。
应当注意，本发明可构造如下。
(1)一种显示单元，包括：
氧化物半导体层，其用于形成沟道；
第一层，具有电绝缘性或导电性；以及
第二层，其包括氢吸收剂，并布置在所述氧化物半导体层和所述第一层之间。
(2)如(1)所述的显示单元，其中，所述氢吸收剂包括从由储氢合金、氧化剂、在分子中具有双键的有机物以及吸附材料构成的群组中选择的至少一种。
(3)如(2)所述的显示单元，其中所述储氢合金包括从由钛、锰、锆、镍、钒、钯、铝、镁以及钙构成的群组中选择的一种或至少两种的组合。
(4)如(2)或(3)所述的显示单元，其中，所述氧化剂包括从由硝酸钾、次氯酸、亚氯酸、氯酸、高氯酸、卤素、高锰酸、硝酸铈铵、铬酸、重铬酸、过氧化物以及托伦斯试剂构成的群组中选择的一种或至少两种的组合，并且所述在分子中具有双键的有机物包括从由烯烃和羰基化合物构成的群组中选择的一种或至少两种的组合。
(5)如(2)至(4)中任一项所述的显示单元，其中，所述吸附材料包括从由沸石、介孔氧化硅、层状硅酸盐、活性炭、碳纳米管、石墨纳米碳以及富勒烯构成的群组中选择的一种或至少两种的组合。
(6)如(1)至(5)中任一项所述的显示单元，其中，所述第二层由所述氢吸收剂的颗粒和树脂材料的混合物形成。
(7)如(6)所述的显示单元，其中，所述氢吸收剂的颗粒的颗粒直径小于约30nm。
(8)如(6)或(7)所述的显示单元，其中，所述第二层中包含的所述氢吸收剂的颗粒浓度为约1wt％至约50wt％。
(9)如(6)至(8)中任一项所述的显示单元，其中，所述树脂材料包括从由丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂以及酚醛树脂(phenolic resin)构成的群组中选择的一种或至少两种。
(10)如(1)至(9)中任一项所述的显示单元，其中，所述第二层包括吸水剂。
(11)如(1)至(10)中任一项所述的显示单元，其中，
在基板上设置有包括配线层的半导体层和布置在所述半导体层上的显示层，所述布线层包括栅极电极、成对的源极电极和漏极电极以及多层配线，在所述栅极电极与所述成对的源极电极和漏极电极之间设置有所述氧化物半导体层，且所述显示层在彼此面对的第一电极和第二电极之间包括有机层，所述有机层至少包括发光层，并且
所述第一层包括设置在所述半导体层中的所述配线层和绝缘层、设置在所述显示层中的所述第一电极和所述第二电极、所述有机层、阻挡部以及密封层中的至少一者，所述绝缘层用于将所述配线层电绝缘，所述阻挡部用于针对每个像素分割所述有机层，并且所述密封层布置在所述第二电极上。
(12)如(11)所述的显示单元，其中，所述第二层为所述配线层、所述绝缘层、所述第一电极、所述第二电极、所述有机层、所述阻挡部以及所述密封层中的至少一者。
(13)如(11)或(12)所述的显示单元，其中，所述第二层布置在所述配线层的表面上。
(14)如(11)至(13)中任一项所述的显示单元，其中，所述绝缘层包括从由设置在所述栅极电极和所述半导体层之间的栅极绝缘膜、设置在所述多层配线的层间的层间绝缘膜以及用于使所述基板上的不平整平坦化的平坦化膜构成的群组中的至少一种。
(15)如(14)所述的显示单元，其中，所述第二层布置在所述栅极绝缘膜和所述层间绝缘膜之间、所述层间绝缘膜和所述平坦化膜之间、或所述平坦化膜和所述第一电极之间。
(16)如(2)至(15)中任一项所述的显示单元，其中，
所述有机层包括空穴注入层和电子注入层，并且在所述空穴注入层和所述电子注入层二者之间设置有所述发光层，所述空穴注入层具有针对所述发光层的空穴注入性能，并且所述电子注入层具有针对所述发光层的电子注入性能，并且
所述电子注入层由碱金属的化合物或碱土金属的化合物制成。
(17)如(2)至(16)中任一项所述的显示单元，其中，所述基板具有柔性，并且在所述基板的至少一个表面上从所述半导体层侧开始依次层叠所述第一层和所述第二层。
(18)如(1)至(17)中任一项所述的显示单元，其中，所述第一层由氮化硅制成。
(19)如(1)至(18)中任一项所述的显示单元，其中，所述第二层从由氧化钛、氧化锆、氧化镍以及氧化铟构成的群组中选择的一种或至少两种制成。
(20)一种设置有显示单元的电子设备，所述显示单元包括：
氧化物半导体层，其用于形成沟道；
第一层，具有电绝缘性或导电性；以及
第二层，其包括氢吸收剂，并布置在所述氧化物半导体层和所述第一层之间。
本领域的技术人员应当理解，只要在随附要求或其等效物的范围内，可根据设计需要或其他因素发生多种变形、组合、子组合和变更。
本申请包含于2013年8月15日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2013-168929的公开内容相关的主题，在这里将该在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。

Claims (20)

1.一种显示单元，其包括：
氧化物半导体层，其用于形成沟道；
第一层，具有电绝缘性或导电性；以及
第二层，其包括氢吸收剂，并布置在所述氧化物半导体层和所述第一层之间。
2.如权利要求1所述的显示单元，其中，所述氢吸收剂包括从由储氢合金、氧化剂、在分子中具有双键的有机物以及吸附材料构成的群组中选择的至少一种。
3.如权利要求2所述的显示单元，其中，所述储氢合金包括从由钛、锰、锆、镍、钒、钯、铝、镁以及钙构成的群组中选择的一种或至少两种的组合。
4.如权利要求2所述的显示单元，其中，所述氧化剂包括从由硝酸钾、次氯酸、亚氯酸、氯酸、高氯酸、卤素、高锰酸、硝酸铈铵、铬酸、重铬酸、过氧化物以及托伦斯试剂构成的群组中选择的一种或至少两种的组合，并且所述在分子中具有双键的有机物包括从由烯烃和羰基化合物构成的群组中选择的一种或至少两种的组合。
5.如权利要求2所述的显示单元，其中，所述吸附材料包括从由沸石、介孔氧化硅、层状硅酸盐、活性炭、碳纳米管、石墨纳米碳以及富勒烯构成的群组中选择的一种或至少两种的组合。
6.如权利要求1-5中任一项所述的显示单元，其中，所述第二层由所述氢吸收剂的颗粒和树脂材料的混合物形成。
7.如权利要求6所述的显示单元，其中，所述氢吸收剂的颗粒的颗粒直径小于30nm。
8.如权利要求6所述的显示单元，其中，在所述氢吸收剂具有导电性时，所述第二层中包含的所述氢吸收剂的颗粒浓度为1wt％至50wt％。
9.如权利要求6所述的显示单元，其中，所述树脂材料包括从由丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂以及酚醛树脂构成的群组中选择的一种或至少两种。
10.如权利要求1-5中任一项所述的显示单元，其中，所述第二层包括吸水剂。
11.如权利要求1-5中任一项所述的显示单元，其中，
在基板上设置有包括配线层的半导体层和布置在所述半导体层上的显示层，所述布线层包括栅极电极、成对的源极电极和漏极电极以及多层配线，在所述栅极电极与所述成对的源极电极和漏极电极之间设置有所述氧化物半导体层，且所述显示层在彼此面对的第一电极和第二电极之间包括有机层，所述有机层至少包括发光层，并且
所述第一层包括设置在所述半导体层中的所述配线层和绝缘层、设置在所述显示层中的所述第一电极和所述第二电极、所述有机层、阻挡部以及密封层中的至少一者，所述绝缘层用于将所述配线层电绝缘，所述阻挡部用于针对每个像素分割所述有机层，并且所述密封层布置在所述第二电极上。
12.如权利要求11所述的显示单元，其中，所述第二层为所述配线层、所述绝缘层、所述第一电极、所述第二电极、所述有机层、所述阻挡部以及所述密封层中的至少一者。
13.如权利要求11所述的显示单元，其中，所述第二层布置在所述配线层的表面上。
14.如权利要求11所述的显示单元，其中，所述绝缘层包括从由设置在所述栅极电极和所述半导体层之间的栅极绝缘膜、设置在所述多层配线的层间的层间绝缘膜以及用于使所述基板上的不平整平坦化的平坦化膜构成的群组中的至少一种。
15.如权利要求14所述的显示单元，其中，所述第二层布置在所述栅极绝缘膜和所述层间绝缘膜之间、所述层间绝缘膜和所述平坦化膜之间、或所述平坦化膜和所述第一电极之间。
16.如权利要求11所述的显示单元，其中，
所述有机层包括空穴注入层和电子注入层，并且在所述空穴注入层和所述电子注入层二者之间设置有所述发光层，所述空穴注入层具有针对所述发光层的空穴注入性能，并且所述电子注入层具有针对所述发光层的电子注入性能，并且
所述电子注入层由碱金属的化合物或碱土金属的化合物制成。
17.如权利要求11所述的显示单元，其中，所述基板具有柔性，并且在所述基板的至少一个表面上从所述半导体层侧开始依次层叠所述第一层和所述第二层。
18.如权利要求1-5中任一项所述的显示单元，其中，所述第一层由氮化硅制成。
19.如权利要求1-5中任一项所述的显示单元，其中，所述第二层从由氧化钛、氧化锆、氧化镍以及氧化铟构成的群组中选择的一种或至少两种制成。
20.一种设置有如权利要求1-19中任一项所述的显示单元的电子设备。
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