JP2018022098A - Display device and method for making the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物、方法、又は製造方法に関する。また、本発明は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、又は組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。本発明の一態様は、表示装置、半導体装置、発光装置等に関する。 The present invention relates to an object, a method, or a manufacturing method. The present invention also relates to a process, machine, manufacture, or composition (composition of matter). One embodiment of the present invention relates to a display device, a semiconductor device, a light-emitting device, and the like.
近年、表示装置としては、薄型化ができ、製造コスト、消費電力の点で有利な液晶表示装置が他のディスプレイ方式の表示装置(CRT、プラズマテレビなど)に比べ普及している。また、液晶表示装置は、バックライトを使用する透過型が一般的に普及しているが、他のディスプレイ方式に比べ表示の鮮やかさや、視野角の問題があり、いろいろ改善するために日々開発が続けられている。 In recent years, liquid crystal display devices that can be thinned and are advantageous in terms of manufacturing cost and power consumption have become more popular than other display-type display devices (CRT, plasma television, etc.). In addition, the transmissive type that uses a backlight is widely used as a liquid crystal display device, but there are problems with the vividness of the display and the viewing angle compared to other display methods. It has been continued.
液晶表示装置に代わる画像表示装置として、電気泳動方式、エレクトロクロミック方式などの技術を用いた表示装置も特許文献1に提案されている。 As an image display device that replaces the liquid crystal display device, a display device using a technique such as an electrophoretic method or an electrochromic method is also proposed in Patent Document 1.
電気泳動方式を用いた表示装置は、紙のような画面であり、電源がなくても文字が消えないメモリ機能を有するといったメリットを有している。一方、白や黒に着色された帯電粒子を用いているため、階調表示に限界がある。また、屋外のような十分な外光がある環境では視認しやすいが、表示装置への光量の少ない環境、例えば天井に数少ない照明が設けられた広い室内、曇天下の屋外などでは視認困難となってしまう。 A display device using an electrophoretic method has a merit that a screen such as paper has a memory function that does not erase characters even when there is no power supply. On the other hand, there is a limit to gradation display because charged particles colored white or black are used. In addition, it is easy to see in an environment where there is sufficient external light, such as outdoors, but it is difficult to see in an environment where the amount of light to the display device is low, for example, a large room with few lights on the ceiling, or outdoors under a cloudy sky. End up.
また、光源の向きによっても視認性が左右されるため、屋外であれば太陽の向きと表示装置の表示面の向きを使用者が調節する手間がかかる。また、車や電車などの移動体の車内で表示装置を見ていると、移動体が向きを変えて光源との位置関係が変わるため継続して視認することが困難である。このため、電気泳動方式を用いた表示装置は、使用する環境、状況が限られている。 In addition, since the visibility depends on the direction of the light source, it takes time for the user to adjust the direction of the sun and the direction of the display surface of the display device when outdoors. Further, when the display device is viewed in a vehicle such as a car or a train, it is difficult to continuously view the display device because the moving body changes its orientation and the positional relationship with the light source changes. For this reason, a display device using an electrophoresis method has a limited environment and situation.
このように、さらなる電気泳動方式を用いた表示装置の改良が望まれている。 As described above, it is desired to improve the display device using a further electrophoresis method.
従って、新しい電気泳動方式を有する表示装置およびその作製方法を提供する。 Accordingly, a display device having a new electrophoresis method and a manufacturing method thereof are provided.
一つの表示装置で電気泳動方式だけでなく、複数の表示方法を切り替えることのできる構成とする。 A single display device can be switched between a plurality of display methods in addition to the electrophoresis method.
具体的には、電気泳動方式の表示モードと、有機発光素子を用いた自発光表示モードとを同じ表示領域で切り替える構成とする。即ち、電気泳動方式の表示領域の一部を有機EL素子を用いた自発光表示領域に切り替える表示装置を提供する。外光の多い環境では、電気泳動方式の表示モードとし、表示面積を確保でき、外光の少ない環境では表示面積の一部を透過領域に切り替え、透過領域の下方に配置した発光素子の発光により表示ができる。 Specifically, an electrophoretic display mode and a self-luminous display mode using an organic light-emitting element are switched in the same display region. That is, a display device that switches a part of an electrophoretic display region to a self-luminous display region using an organic EL element is provided. In an environment with a lot of external light, the display mode of the electrophoresis system can be secured, and a display area can be secured. Can be displayed.
表示装置は、使用者の目から近い側に電気泳動方式で用いる帯電粒子を配置し、遠い側に有機EL素子を配置する。自発光表示モードとする場合には、複数の電極に与える電圧を調節して帯電粒子を移動させ、透光性を有する領域を有機EL素子上に形成し、有機EL素子からの光は、透光性を有する領域を通過させて表示を行う。 In the display device, charged particles used in the electrophoretic method are arranged on the side closer to the user's eyes, and the organic EL element is arranged on the far side. In the case of the self-luminous display mode, the charged particles are moved by adjusting the voltage applied to the plurality of electrodes, a light-transmitting region is formed on the organic EL element, and light from the organic EL element is transmitted through. Display is performed through a region having light properties.
電気泳動方式の表示モードの場合は、透光性を有する領域が小さくなるように複数の電極に与える電圧を調節して帯電粒子を移動させるため、高精細な表示が可能である。 In the case of the electrophoretic display mode, high-definition display is possible because the charged particles are moved by adjusting the voltage applied to the plurality of electrodes so that the translucent region is small.
有機EL素子を使用して表示しない場合には、その有機EL素子と重なる位置に帯電粒子を移動させることは信頼性上においても有用である。直射日光などの光が照射されることによる有機EL素子及び有機EL素子に電気的に接続されているトランジスタへのダメージを帯電粒子で低減することができる。従って、帯電粒子が有機EL素子及びトランジスタの外光保護シャッターとしても機能するとも言える。 In the case where display is not performed using an organic EL element, it is useful in terms of reliability to move charged particles to a position overlapping with the organic EL element. Damage to an organic EL element and a transistor electrically connected to the organic EL element due to irradiation with light such as direct sunlight can be reduced with charged particles. Accordingly, it can be said that the charged particles also function as an external light protection shutter for the organic EL element and the transistor.
また、同時に電気泳動方式の表示モードと、有機EL素子を用いた自発光表示モードとを同じ表示領域で駆動させることもできる。この場合には混合した表示となり、外部の環境を選ぶことなく、使用者が表示を視認することができる。即ち、外光が強くとも電気泳動方式の表示領域により表示が視認でき、外光が弱く暗い場所であっても自発光表示モードにより表示が視認できる。 Simultaneously, an electrophoretic display mode and a self-luminous display mode using an organic EL element can be driven in the same display region. In this case, the display becomes a mixed display, and the user can visually recognize the display without selecting an external environment. That is, even if the outside light is strong, the display can be visually recognized by the electrophoretic display area, and the display can be visually recognized by the self-light emitting display mode even in a dark place where the outside light is weak.
また、外光が多い環境において表示装置の節電を行う場合には、電気泳動方式の表示モードとしておけば、電源がなくとも静止画像を維持できる。また、電源オフ時や節電時においては、帯電粒子が有機EL素子やトランジスタと重なるようにしておけば入射光を低減し、有機EL素子及びトランジスタの信頼性も向上する。従来のEL表示装置においては、外光(紫外線)などが発光素子に入射される構成となっており、電源オフの状態のEL表示装置を外光に長時間曝してしまうと発光素子が劣化する恐れがあった。本明細書で開示する表示装置においては、帯電粒子を移動させることによって外光の入射を低減し、電源オフ時に外光に長時間曝しても発光素子の劣化を低減することができる。 Further, when the display device is conserved in an environment where there is a lot of external light, a still image can be maintained without a power source if the display mode is an electrophoretic method. Further, when the power is turned off or power is saved, if the charged particles overlap with the organic EL element or transistor, incident light is reduced and the reliability of the organic EL element and transistor is improved. In the conventional EL display device, external light (ultraviolet light) or the like is incident on the light emitting element, and the light emitting element deteriorates when the EL display device in a power-off state is exposed to external light for a long time. There was a fear. In the display device disclosed in this specification, the incidence of external light can be reduced by moving charged particles, and deterioration of the light-emitting element can be reduced even when exposed to external light for a long time when the power is turned off.
本明細書で開示する構成の一つは、透光性を有する第1の電極と、透光性を有する第2の電極と、第2の電極と同じ材料である第3の電極と、気体が充填された領域と、正または負に帯電した複数種類の粒子群と、発光素子を有し、気体が充填された領域及び粒子群は、第1の電極と第2の電極の間に配置され、発光素子は、第1の電極及び第2の電極となり、第1の電極、第2の電極、または第3の電極のいずれか一または複数に印加される電圧により第1の電極と第2の電極の間の透過率が変化し、発光素子の光は、第1の電極及び第2の電極及び気体が充填された領域を通過する表示装置である。 One of the structures disclosed in this specification includes a first electrode having a light-transmitting property, a second electrode having a light-transmitting property, a third electrode made of the same material as the second electrode, and a gas The region filled with, a plurality of positively or negatively charged particle groups, and a light emitting element, and the region filled with gas and the particle group are disposed between the first electrode and the second electrode The light-emitting element serves as the first electrode and the second electrode, and the first electrode and the second electrode are applied with a voltage applied to one or more of the first electrode, the second electrode, and the third electrode. The transmittance between the two electrodes is changed, and light from the light-emitting element is a display device that passes through the first electrode, the second electrode, and a region filled with gas.
粒子は、樹脂などから形成された帯電粒子であり、その粒径は0.1μm以上10μm以下である。帯電粒子は正または負の帯電性を有する。一対の電極間に配置された気体が充填された領域に収納された粒子群は、一対の電極間に電圧を印加することで一方の電極の近くに移動させる。白黒表示を行うには白色の帯電粒子と、該帯電粒子と帯電性が異なる黒色の帯電粒子を用いる。フルカラー表示を行うには、着色された帯電粒子を複数種類(例えば、赤、緑、青の組み合わせ、黄色、マゼンダ色、シアン色の組み合わせ)用いる。また、下方に配置されている有機EL素子の発光を取り出す場合には、帯電粒子を移動させて透光性を有する表示領域を形成し、その表示領域に発光表示を得る。 The particles are charged particles formed from a resin or the like, and the particle size is 0.1 μm or more and 10 μm or less. The charged particles have a positive or negative chargeability. The particle group housed in the region filled with the gas disposed between the pair of electrodes is moved near one electrode by applying a voltage between the pair of electrodes. In order to perform black and white display, white charged particles and black charged particles having different chargeability from the charged particles are used. In order to perform full color display, a plurality of colored charged particles (for example, a combination of red, green, and blue, a combination of yellow, magenta, and cyan) are used. Further, in the case of taking out light emission of the organic EL element disposed below, a display region having translucency is formed by moving charged particles, and light emission display is obtained in the display region.
上記構成において、第3の電極の位置は特に限定されないが、第3の電極に所定の電圧を印加することで第1の電極と第2の電極の間に位置する粒子群を移動させ、第1の電極と第2の電極の間が気体が充填された領域のみとなり、第1の電極と第2の電極の間が透光性を有するような位置に設置すればよい。 In the above configuration, the position of the third electrode is not particularly limited, but by applying a predetermined voltage to the third electrode, the particle group positioned between the first electrode and the second electrode is moved, and the third electrode The space between the first electrode and the second electrode may be only a region filled with gas, and the first electrode and the second electrode may be placed at a position having translucency.
また、上記表示装置は、帯電粒子を用いた表示モードと、有機EL素子を用いた表示モードとを外部の環境(周りの明るさ)に合わせて自動または手動で切り替えて使用することができる。さらに、帯電粒子を用いた表示モードと、有機EL素子を用いた表示モードとの両方を組み合わせた表示も可能である。 The display device can be used by automatically or manually switching between a display mode using charged particles and a display mode using an organic EL element according to the external environment (ambient brightness). Furthermore, a display in which both a display mode using charged particles and a display mode using an organic EL element are combined is also possible.
電気泳動方式だけでなく、複数の表示方法を切り替えることのできる構成を実現できる。 In addition to the electrophoresis method, it is possible to realize a configuration in which a plurality of display methods can be switched.
以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、その形態および詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。また、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following description, and it will be easily understood by those skilled in the art that modes and details can be variously changed. In addition, the present invention is not construed as being limited to the description of the embodiments below.
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置、及びその作製方法について説明する。
(Embodiment 1)
In this embodiment, a display device of one embodiment of the present invention and a manufacturing method thereof will be described.
本発明の一態様の表示装置は、電気泳動方式の表示素子と発光素子とが、積層して設けられた構成を有する。電気泳動方式の表示素子は、帯電性及び色の異なる2種類以上の帯電粒子の集まり具合を1画素ごとに制御することにより階調を表現することができる。また、電気泳動方式の表示素子は、面積階調によって階調を表示することもできる。発光素子は、発する光の光量を制御することにより階調を表現することができる。 The display device of one embodiment of the present invention has a structure in which an electrophoretic display element and a light-emitting element are stacked. An electrophoretic display element can express gradation by controlling the degree of aggregation of two or more types of charged particles having different chargeability and color for each pixel. In addition, an electrophoretic display element can display a gray scale by area gray scale. The light emitting element can express gradation by controlling the amount of light emitted.
電気泳動方式の表示素子は視認側(使用者の観察位置側)に設けられ、発光素子は視認側とは反対側に設けられる。発光素子の発光は、電気泳動方式の粒子群を移動させて得られる透光性を有する領域を通過させて、視認側に光を射出することができる。 The electrophoretic display element is provided on the viewing side (the observation position side of the user), and the light emitting element is provided on the side opposite to the viewing side. Light emitted from the light-emitting element can pass through a light-transmitting region obtained by moving an electrophoretic particle group, and can be emitted to the viewing side.
また表示装置は、電気泳動方式の表示素子及び発光素子が、それぞれトランジスタと電気的に接続されるアクティブマトリクス型の表示装置とすることができる。 The display device can be an active matrix display device in which an electrophoretic display element and a light-emitting element are each electrically connected to a transistor.
このとき、表示装置は、発光素子と電気的に接続する第1のトランジスタを含む第1の素子層、発光素子を含む第2の素子層、電気泳動方式の表示素子と電気的に接続する第2のトランジスタを含む第3の素子層、及び電気泳動方式の表示素子を含む第4の素子層を有する。そして、視認とは反対側から、第1の素子層、第2の素子層、第3の素子層、第4の素子層の順で積層されている。 At this time, the display device is electrically connected to the first element layer including the first transistor electrically connected to the light emitting element, the second element layer including the light emitting element, and the electrophoretic display element. A third element layer including two transistors and a fourth element layer including an electrophoretic display element. Then, the first element layer, the second element layer, the third element layer, and the fourth element layer are laminated in this order from the side opposite to the visual recognition.
ここで、第4の素子層よりも視認側と、第1の素子層の視認側とは反対側に、それぞれ樹脂層(第1の樹脂層、第2の樹脂層)を設けることが好ましい。これにより、表示装置を極めて軽くすることが可能で、また表示装置を割れにくくすることが可能となる。 Here, it is preferable to provide resin layers (a first resin layer and a second resin layer) on the viewing side with respect to the fourth element layer and on the side opposite to the viewing side of the first element layer, respectively. As a result, the display device can be made extremely light, and the display device can be made difficult to break.
第1の樹脂層及び第2の樹脂層(以下、まとめて樹脂層とも表記する)は、極めて薄いことを特徴とする。より具体的には、それぞれ厚さが0.1μm以上3μm以下とすることが好ましい。そのため、2つの表示パネルを積層した構成であっても、厚さを薄くすることができる。また、発光素子が発する光の経路上に樹脂層が配置される場合であっても、当該樹脂層が薄いため光の吸収が抑制され、より高い効率で光を取り出すことができ、消費電力を小さくすることができる。 The first resin layer and the second resin layer (hereinafter collectively referred to as a resin layer) are extremely thin. More specifically, the thickness is preferably 0.1 μm or more and 3 μm or less. Therefore, even if it is the structure which laminated | stacked two display panels, thickness can be made thin. In addition, even when a resin layer is disposed on the path of light emitted from the light emitting element, light absorption is suppressed because the resin layer is thin, light can be extracted with higher efficiency, and power consumption can be reduced. Can be small.
樹脂層は、例えば以下のように形成することができる。すなわち、支持基板上に低粘度の熱硬化性の樹脂材料を塗布し、熱処理により硬化させて樹脂層を形成する。そして樹脂層上に、構造物を形成する。その後、樹脂層と、支持基板との間で剥離を行うことにより、樹脂層の一方の面を露出させる。 The resin layer can be formed as follows, for example. That is, a low-viscosity thermosetting resin material is applied on a support substrate and cured by heat treatment to form a resin layer. Then, a structure is formed on the resin layer. Then, one surface of the resin layer is exposed by peeling between the resin layer and the support substrate.
支持基板と樹脂層とを剥離する際、これらの密着性を低下させる方法として、レーザ光を照射してもよい。例えば、レーザ光に線状のレーザを用い、これを走査することにより、レーザ光を照射することが好ましい。これにより、支持基板の面積を大きくした際の工程時間を短縮することができる。レーザ光としては、波長308nmのエキシマレーザを好適に用いることができる。 When the support substrate and the resin layer are peeled off, laser light may be irradiated as a method for reducing the adhesion. For example, it is preferable to irradiate the laser beam by using a linear laser as the laser beam and scanning it. Thereby, the process time at the time of enlarging the area of a support substrate can be shortened. As the laser light, an excimer laser having a wavelength of 308 nm can be suitably used.
樹脂層に用いることのできる材料としては、代表的には熱硬化性のポリイミドが挙げられる。特に感光性のポリイミドを用いることが好ましい。感光性のポリイミドは、表示パネルの平坦化膜等に好適に用いられる材料であるため、形成装置や材料を共有することができる。そのため本発明の一態様の構成を実現するために新たな装置や材料を必要としない。 A typical example of a material that can be used for the resin layer is thermosetting polyimide. It is particularly preferable to use photosensitive polyimide. Since photosensitive polyimide is a material that is suitably used for a planarization film or the like of a display panel, a forming apparatus and a material can be shared. Therefore, no new device or material is required to realize the structure of one embodiment of the present invention.
また、樹脂層に感光性の樹脂材料を用いることにより、露光及び現像処理を施すことで、樹脂層を加工することが可能となる。例えば、開口部を形成することや、不要な部分を除去することができる。さらに露光方法や露光条件を最適化することで、表面に凹凸形状を形成することも可能となる。例えばハーフトーンマスクやグレートーンマスクを用いた露光技術や、多重露光技術などを用いればよい。 Further, by using a photosensitive resin material for the resin layer, the resin layer can be processed by performing exposure and development processing. For example, an opening can be formed or an unnecessary portion can be removed. Further, by optimizing the exposure method and exposure conditions, it is possible to form a concavo-convex shape on the surface. For example, an exposure technique using a halftone mask or a gray tone mask, a multiple exposure technique, or the like may be used.
なお、非感光性の樹脂材料を用いてもよい。このとき、樹脂層上にレジストマスクやハードマスクを形成して開口部や凹凸形状を形成する方法を用いることもできる。 A non-photosensitive resin material may be used. At this time, a method of forming a resist mask or a hard mask on the resin layer to form an opening or an uneven shape can also be used.
また、発光素子からの光の経路上に位置する樹脂層を、部分的に除去することが好ましい。すなわち、第1の樹脂層に、発光素子と重なる開口部を設ける。これにより、発光素子からの光の一部が樹脂層に吸収されることに伴う色再現性の低下や、光取り出し効率の低下を抑制することができる。 In addition, it is preferable to partially remove the resin layer located on the light path from the light emitting element. That is, an opening that overlaps with the light-emitting element is provided in the first resin layer. Thereby, the fall of the color reproducibility accompanying a part of light from a light emitting element being absorbed by the resin layer, and the fall of light extraction efficiency can be suppressed.
または、樹脂層の発光素子からの光の経路上に位置する部分が、他の部分よりも薄くなるように、樹脂層に凹部が形成された構成としてもよい。すなわち、樹脂層は厚さの異なる2つの部分を有し、厚さの薄い部分が発光素子と重なる構成とすることもできる。この構成としても、樹脂層による発光素子からの光の吸収を低減できる。 Or it is good also as a structure by which the recessed part was formed in the resin layer so that the part located on the path | route of the light from the light emitting element of a resin layer may become thinner than another part. That is, the resin layer may have two portions with different thicknesses, and the thin portion may overlap the light emitting element. Even with this configuration, absorption of light from the light emitting element by the resin layer can be reduced.
または、以下の方法を用いることもできる。支持基板上に光吸収層を形成し、当該光吸収層上に開口部を有する樹脂層を形成し、さらに開口部を覆う透光性の層を形成する。光吸収層は、光を吸収して加熱されることで、水素または酸素などのガスを放出する層である。したがって、支持基板側から光を照射し、光吸収層からガスを放出させることで、光吸収層と支持基板の界面、または光吸収層と透光性の層との間の密着性が低下し、剥離を生じさせることができる。または、光吸収層自体が破断して、剥離させることができる。 Alternatively, the following method can also be used. A light absorption layer is formed over the support substrate, a resin layer having an opening is formed over the light absorption layer, and a light-transmitting layer covering the opening is further formed. The light absorption layer is a layer that emits a gas such as hydrogen or oxygen when heated by absorbing light. Therefore, by irradiating light from the support substrate side and releasing the gas from the light absorption layer, the adhesion between the light absorption layer and the support substrate or between the light absorption layer and the light transmitting layer is reduced. , Peeling can occur. Alternatively, the light absorption layer itself can be broken and peeled off.
また、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタには、チャネルを形成する半導体として、酸化物半導体を用いることが好ましい。酸化物半導体はトランジスタの作製工程にかかる最高温度を低温化(例えば400℃以下、好ましくは350℃以下)しても、高いオン電流を実現でき、また高い信頼性を確保することができる。また、酸化物半導体を用いることで、トランジスタの被形成面側に位置する樹脂層に用いる材料として、高い耐熱性が要求されないため、材料の選択の幅を広げることができる。例えば、平坦化膜として用いる樹脂材料と兼ねることもできる。 For the first transistor and the second transistor, an oxide semiconductor is preferably used as a semiconductor for forming a channel. An oxide semiconductor can achieve a high on-state current and ensure high reliability even when the maximum temperature in the manufacturing process of the transistor is reduced (for example, 400 ° C. or lower, preferably 350 ° C. or lower). In addition, when an oxide semiconductor is used, high heat resistance is not required as a material used for the resin layer located on the formation surface of the transistor, so that the range of selection of materials can be widened. For example, it can also serve as a resin material used as a planarizing film.
一方、酸化物半導体を用いた場合では、耐熱性の高い特殊な材料が不要で、且つ厚く形成する必要があるため、表示パネル全体に対する当該樹脂層にかかるコストの割合を小さくできる。 On the other hand, in the case of using an oxide semiconductor, a special material having high heat resistance is not necessary and needs to be formed thick, so that the cost ratio of the resin layer to the entire display panel can be reduced.
また、酸化物半導体は、バンドギャップが広く(例えば2.5eV以上、または3.0eV以上)、光を透過する性質を有する。そのため、支持基板と樹脂層の剥離工程において、レーザ光が酸化物半導体に照射されても吸収しにくいため、その電気的特性への影響を抑制できる。したがって、上述のように樹脂層を薄く形成することが可能となる。 An oxide semiconductor has a wide band gap (eg, 2.5 eV or more, or 3.0 eV or more) and a property of transmitting light. Therefore, in the step of separating the support substrate and the resin layer, even if laser light is irradiated to the oxide semiconductor, it is difficult to absorb, and thus the influence on the electrical characteristics can be suppressed. Therefore, the resin layer can be thinly formed as described above.
本発明の一態様は、感光性のポリイミドに代表される低粘度な感光性樹脂材料を用いて薄く形成した樹脂層と、低温であっても電気特性に優れたトランジスタを実現できる酸化物半導体と、を組み合わせることにより、極めて生産性に優れた表示装置を実現できる。 One embodiment of the present invention is a resin layer that is thinly formed using a low-viscosity photosensitive resin material typified by photosensitive polyimide, and an oxide semiconductor that can realize a transistor with excellent electrical characteristics even at low temperatures. By combining these, a display device with extremely high productivity can be realized.
続いて、画素の構成について説明する。表示装置は、発光素子と第1のトランジスタを有する第1の画素と、電気泳動方式の表示素子と第2のトランジスタを有する第2の画素と、を有する構成とすることができる。第1の画素及び第2の画素は、それぞれマトリクス状に複数配置され、表示部を構成する。また、表示装置は、第1の画素を駆動する第1の駆動部と、第2の画素を駆動する第2の駆動部を有することが好ましい。 Next, the configuration of the pixel will be described. The display device can include a first pixel including a light-emitting element and a first transistor, and a second pixel including an electrophoretic display element and a second transistor. A plurality of first pixels and second pixels are arranged in a matrix, respectively, and constitute a display unit. In addition, the display device preferably includes a first driving unit that drives the first pixel and a second driving unit that drives the second pixel.
本発明の一態様は、第1の画素で画像を表示する第1のモード、第2の画素で画像を表示する第2のモード、及び第1の画素及び第2の画素で画像を表示する第3のモードを切り替えることができる。 According to one embodiment of the present invention, a first mode in which an image is displayed with a first pixel, a second mode in which an image is displayed with a second pixel, and an image is displayed with the first pixel and the second pixel. The third mode can be switched.
続いて、表示装置に用いることのできるトランジスタについて説明する。第1のトランジスタと、第2のトランジスタとは、同じ構成のトランジスタであってもよいし、それぞれ異なるトランジスタであってもよい。 Next, a transistor that can be used for a display device will be described. The first transistor and the second transistor may be transistors having the same configuration, or may be different transistors.
トランジスタの構成としては、例えばボトムゲート構造のトランジスタが挙げられる。ボトムゲート構造のトランジスタは、半導体層よりも下側(被形成面側)にゲート電極を有する。また、例えばソース電極及びドレイン電極が、半導体層の上面及び側端部に接して設けられていることを特徴とする。 As a structure of the transistor, for example, a bottom-gate transistor can be given. A bottom-gate transistor has a gate electrode on the lower side (formation surface side) than the semiconductor layer. In addition, for example, a source electrode and a drain electrode are provided in contact with the upper surface and side end portions of the semiconductor layer.
また、トランジスタの他の構成としては、例えばトップゲート構造のトランジスタが挙げられる。トップゲート構造のトランジスタは、半導体層よりも上側(被形成面側とは反対側)にゲート電極を有する。また、例えば第1のソース電極及び第1のドレイン電極が、半導体層の上面の一部及び側端部を覆う絶縁層上に設けられ、且つ当該絶縁層に設けられた開口を介して半導体層と電気的に接続されることを特徴とする。 As another structure of the transistor, for example, a top-gate transistor can be given. A top-gate transistor has a gate electrode above the semiconductor layer (on the side opposite to the formation surface). In addition, for example, the first source electrode and the first drain electrode are provided over the insulating layer that covers a part of the upper surface and the side end of the semiconductor layer, and the semiconductor layer is provided through the opening provided in the insulating layer. It is electrically connected to.
また、トランジスタとして、半導体層を挟んで対向して設けられる第1のゲート電極及び第2のゲート電極を有していることが好ましい。 The transistor preferably includes a first gate electrode and a second gate electrode which are provided to face each other with a semiconductor layer interposed therebetween.
以下では、本発明の一態様の表示装置のより具体的な例について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, a more specific example of the display device of one embodiment of the present invention will be described with reference to drawings.
なお、以下では「上」、「下」などの向きを示す表現は、基本的には図面の向きと合わせて用いるものとする。しかしながら、説明を容易にするためなどの目的で、明細書中の「上」または「下」が意味する向きが、図面とは一致しない場合がある。一例としては、積層体等の積層順(または形成順)などを説明する場合に、図面において当該積層体が設けられる側の面(被形成面、支持面、接着面、平坦面など)が当該積層体よりも上側に位置していても、その向きを下、これとは反対の向きを上、などと表現する場合がある。 In the following, expressions indicating the direction such as “up” and “down” are basically used in combination with the direction of the drawing. However, for the purpose of facilitating the description and the like, the direction indicated by “upper” or “lower” in the specification may not match the drawing. As an example, when explaining the stacking order (or forming order) of a laminated body or the like, the surface (formation surface, support surface, adhesive surface, flat surface, etc.) on the side where the laminated body is provided in the drawing Even if it is positioned above the laminated body, the direction may be expressed as “down”, the opposite direction may be expressed as “up”, and the like.
図1(A)に、表示装置10の断面概略図を示す。表示装置10は、素子層100、素子層200が、この順で積層された構成を有する。また、表示装置10は、裏側(視認側とは反対側)に基板11と、表側(視認側)に基板12と、を有する。また、基板11と素子層100との間に樹脂層101と、基板12と素子層200との間に接着層52とを有する。樹脂層101と基板11とは接着層51により貼り合わされている。また基板12は接着層52により貼り合わされている。
FIG. 1A shows a schematic cross-sectional view of the
素子層100は、樹脂層101上にトランジスタ110を有する。素子層100は、トランジスタ110と電気的に接続された発光素子120を有する。素子層200は、トランジスタ210を有する。素子層200は、トランジスタ210と電気的に接続された電気泳動方式の表示素子240を有する。
The
〔素子層100〕
樹脂層101上には、トランジスタ110、発光素子120、絶縁層131、絶縁層132、絶縁層133、絶縁層134、絶縁層135等が設けられている。
[Element layer 100]
Over the
トランジスタ110は、ゲート電極として機能する導電層111と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層132の一部と、半導体層112と、ソース電極またはドレイン電極の一方として機能する導電層113aと、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能する導電層113bと、を有する。
The
半導体層112は、酸化物半導体を含むことが好ましい。
The
絶縁層133及び絶縁層134は、トランジスタ110を覆って設けられている。絶縁層134は、平坦化層として機能する。
The insulating
発光素子120は、導電層121と、EL層122と、導電層123と、が積層された構成を有する。導電層121は可視光を反射する機能を有し、導電層123は可視光を透過する機能を有する。したがって、発光素子120は、被形成面とは反対側に光を射出する上面射出型(トップエミッション型ともいう)の発光素子である。
The light-emitting
導電層121は、絶縁層134及び絶縁層133に設けられた開口を介して導電層113bと電気的に接続されている。絶縁層135は、導電層121の端部を覆い、且つ導電層121の表面の一部が露出するように開口が設けられている。EL層122及び導電層123は、絶縁層135及び導電層121の露出した部分を覆って、順に設けられている。
The
発光素子120は、接着層151によって封止されている。また、素子層200aと素子層100bとは、接着層151により貼り合わされている。
The
ここで、絶縁層131、絶縁層132、絶縁層133、絶縁層134、トランジスタ110、絶縁層135及び発光素子120を含む積層構造を、素子層100と呼ぶこととする。なお、素子層100は、後述する着色層152、及び遮光層153を含んでいてもよい。
Here, a stacked structure including the insulating
〔素子層200〕
素子層200は、トランジスタ210と、電気泳動方式の表示素子240とを少なくとも有する。一つの電気泳動方式の表示素子240は、導電層221a、導電層223a、気体が充填された領域246、該領域246を封止する樹脂層247、第1の帯電粒子241、及び第2の帯電粒子242を有する。気体が充填された領域246は、乾燥した空気、不活性気体などを用い、帯電粒子群が移動できる領域を形成している。導電層221aと導電層223aとの間隔は間隙材で保持すればよく、球状スペーサや、ガラスロッドや、樹脂膜をパターニングした柱状スペーサなどを用いればよい。
[Element layer 200]
The
第1の帯電粒子241と第2の帯電粒子242は、電子粉流体(登録商標)とも呼ばれ、それら粒子の応答速度は1msec以下である。第1の帯電粒子241と第2の帯電粒子242は、着色された粒子であり、クーロン力などにより飛翔する材料であれば特に限定されない。第1の帯電粒子241と第2の帯電粒子242は、比重が小さい材料、例えば中空構造や多孔質のアクリル粒子を用いる。また、半導体特性を有する粒子を帯電粒子の総重量の5%以下で混入させてもよく、帯電粒子の凝集などを低減させることができる。半導体特性を有する粒子は、粒子の表面にシリコンなどの半導体材料をコーティングしたものである。帯電粒子としては平均粒径が0.01μm以上10μm以下である。
The first charged
また、フルカラーとする場合には、白色表示用の帯電粒子に代えて黄色表示用の帯電粒子、赤色表示用の帯電粒子、緑色表示用の帯電粒子、または青色表示用の帯電粒子を用いればよい。また、フルカラーとする場合には、黄色表示用の帯電粒子、シアン色表示用の帯電粒子、またはマゼンダ色表示用の帯電粒子を用いればよい。 In the case of full color, instead of white display charged particles, yellow display charged particles, red display charged particles, green display charged particles, or blue display charged particles may be used. . In the case of full color, charged particles for yellow display, charged particles for cyan display, or charged particles for magenta display may be used.
また、気体が充填された領域246は、その周囲を透光性を有する樹脂層247により囲まれて封止されている。導電層に電圧を印加すると、帯電粒子は気体中を飛翔し、導電層近傍に移動する。帯電粒子の帯電量が大きすぎても小さすぎても飛翔は起こらず、最適な帯電量とすることが好ましい。
In addition, the gas-filled
導電層221aを覆って絶縁層231が設けられている。トランジスタ210は、絶縁層231の導電層221a側とは反対側の面を被形成面として形成されている。
An insulating
導電層221aと同一材料であり、且つ同一工程で導電層221cが形成され、導電層221cと重なる導電層223cとの間に電圧を印加して第1の帯電粒子241や第2の帯電粒子242の位置制御が行われ、表示がなされる。
The
また、発光素子120の発光を透過させるために、導電層221bは透光性を有する導電材料で形成する。また、導電層221bの上方に重なる帯電粒子を移動させるため、導電層221bには負、或いは正の電圧を印加する。また、隣合う導電層と短絡を防ぐために、絶縁層244で覆う構成としている。また、気体が充填された領域246を介して重なる導電層223bとも短絡の恐れがあるため、絶縁層244で覆う構成は有用である。また、導電層223bは、隣り合う導電層223aや導電層223cと異なる電圧を印加する場合があり、短絡の恐れがあるため、絶縁層245で覆う構成としている。
In order to transmit light emitted from the light-emitting
トランジスタ210は、ゲート電極として機能する導電層211と、ゲート絶縁層として機能する絶縁層232の一部と、半導体層212と、ソース電極またはドレイン電極の一方として機能する導電層213aと、ソース電極またはドレイン電極の他方として機能する導電層213bと、を有する。
The
半導体層212は、酸化物半導体を含むことが好ましい。
The
絶縁層233及び絶縁層234は、トランジスタ210を覆って設けられている。絶縁層234は、平坦化層として機能する。
The insulating
導電層213bは、絶縁層232及び絶縁層231に設けられた開口を介して導電層221aと電気的に接続されている。
The
絶縁層234の基板11側の面には、着色層152と遮光層153が設けられている。着色層152は、発光素子120と重なる位置に設けられている。また遮光層153は、発光素子120と重なる部分に開口を有する。
A
〔表示装置10〕
図1(A)に示す表示装置10は、上面から見たときに、導電層223aと重なる領域が白色表示、領域31が黒色表示、223cと重なる領域が白色表示とする一例を示している。図1(A)に示すように外光が第1の帯電粒子241に反射された反射光22aが使用者の目に入り、導電層223aと重なる領域を白色と認識する。領域31においても、外光が第1の帯電粒子241に反射された反射光22bが使用者の目に入り、導電層223bと重なる領域を白色と認識する。黒色とする場合には、導電層223aの電圧または電圧の印加シーケンスによって第2の帯電粒子242を制御して導電層223aに接するように第2の帯電粒子242を集めればよい。なお、発光素子120から発光があったとしても第1の帯電粒子241及び第2の帯電粒子242によって遮光される。
[Display device 10]
The
また、図1(B)に示すように、導電層223bと導電層221bに電圧または電圧の印加シーケンスによって領域31を、帯電粒子の存在しない領域とすることによって、発光素子120から発光され、且つ、着色層152によって着色された発光21が、気体が充填された領域246を通過し、視認側に射出される。また、図1(B)において、図1(A)と同様に、導電層223aと重なる領域において、外光が第1の帯電粒子241に反射された反射光22aが使用者の目に入り、導電層223aと重なる領域を白色と認識する。
Further, as shown in FIG. 1B, the
即ち、領域31においては、電気泳動方式の表示と、発光素子120から発光表示の2種類を切り替えることができる。
In other words, in the
また、基板11及び基板12は、ガラス基板等を用いてもよいが、樹脂を含む材料を用いることが好ましい。樹脂材料を用いると、同じ厚さであってもガラス等を用いた場合に比べて、表示装置10を軽量化できる。また、可撓性を有する程度に薄い材料(ガラス基板等を含む)を用いると、より軽量化できるため好ましい。また、樹脂材料を用いることで、表示装置の耐衝撃性を向上させることができ、割れにくい表示装置を実現できる。
Moreover, although the glass substrate etc. may be used for the board |
また、基板11は視認側とは反対側に位置する基板であるため、可視光に対して透光性を有していなくてもよい。そのため、金属材料を用いることもできる。金属材料は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示装置10の局所的な温度上昇を抑制することができる。
Moreover, since the board |
以上が構成例についての説明である。 The above is the description of the configuration example.
[作製方法例]
以下では、図1で例示した表示装置10の作製方法の例について、図面を参照して説明する。
[Example of production method]
Hereinafter, an example of a method for manufacturing the
なお、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、導電膜等)は、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD:Pulse Laser Deposition)法、原子層成膜(ALD:Atomic Layer Deposition)法等を用いて形成することができる。CVD法としては、プラズマ化学気相堆積(PECVD)法や、熱CVD法でもよい。熱CVD法の例として、有機金属化学気相堆積(MOCVD:Metal Organic CVD)法を使ってもよい。 Note that a thin film (an insulating film, a semiconductor film, a conductive film, or the like) included in the display device can be formed using a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a vacuum evaporation method, or a pulse laser deposition (PLD: Pulse Laser Deposition). ) Method, atomic layer deposition (ALD: Atomic Layer Deposition) method, or the like. The CVD method may be a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method or a thermal CVD method. As an example of the thermal CVD method, a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method may be used.
また、表示装置を構成する薄膜(絶縁膜、半導体膜、導電膜等)は、スピンコート、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法により形成することができる。 Thin films (insulating films, semiconductor films, conductive films, etc.) that constitute display devices are spin coat, dip, spray coating, ink jet, dispense, screen printing, offset printing, doctor knife, slit coat, roll coat, curtain coat. It can be formed by a method such as knife coating.
また、表示装置を構成する薄膜を加工する際には、フォトリソグラフィ法等を用いて加工することができる。または、遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を形成してもよい。または、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などにより薄膜を加工してもよい。フォトリソグラフィ法としては、加工したい薄膜上に感光性のレジスト材料を塗布し、これをフォトマスク用いて露光した後、現像することによりレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法と、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法と、がある。 Further, when a thin film included in the display device is processed, the thin film can be processed using a photolithography method or the like. Alternatively, an island-shaped thin film may be formed by a film formation method using a shielding mask. Alternatively, the thin film may be processed by a nanoimprint method, a sand blast method, a lift-off method, or the like. As a photolithographic method, a photosensitive resist material is applied onto a thin film to be processed, exposed using a photomask, developed to form a resist mask, and the thin film is processed by etching or the like. There are a method of removing the resist mask and a method of forming a photosensitive thin film and then performing exposure and development to process the thin film into a desired shape.
フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線やKrFレーザ光、またはArFレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外光(EUV:Extreme Ultra−violet)やX線を用いてもよい。また、露光に用いる光に換えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、X線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、光や電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。 In photolithography, light used for exposure can be, for example, i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), or light obtained by mixing these. In addition, ultraviolet light, KrF laser light, ArF laser light, or the like can be used. Further, exposure may be performed by an immersion exposure technique. Further, extreme ultraviolet light (EUV: Extreme Ultra-violet) or X-rays may be used as light used for exposure. Further, an electron beam can be used instead of the light used for exposure. It is preferable to use extreme ultraviolet light, X-rays, or an electron beam because extremely fine processing is possible. Note that a photomask is not required when exposure is performed by scanning a beam such as light or an electron beam.
薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウエットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。 For etching the thin film, a dry etching method, a wet etching method, a sand blasting method, or the like can be used.
まず、素子層100の形成方法を説明する。
First, a method for forming the
〔支持基板の準備〕
まず、支持基板61を準備する。支持基板61としては、搬送が容易となる程度に剛性を有する材料であり、且つ作製工程にかかる温度に対して耐熱性を有する材料を用いることができる。例えば、ガラス、石英、セラミック、サファイヤ、有機樹脂、半導体、金属または合金などの材料を用いることができる。ガラスとしては、例えば、無アルカリガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス等を用いることができる。
[Preparation of support substrate]
First, the
〔樹脂層の形成〕
続いて、支持基板61上に、樹脂層101を形成する(図2(B))。
[Formation of resin layer]
Subsequently, the
まず、樹脂層101となる材料を支持基板61上に塗布する。塗布は、スピンコート法を用いると大型の基板に均一に薄い樹脂層101を形成できるため好ましい。
First, a material to be the
他の塗布方法として、ディップ、スプレー塗布、インクジェット、ディスペンス、スクリーン印刷、オフセット印刷、ドクターナイフ、スリットコート、ロールコート、カーテンコート、ナイフコート等の方法を用いてもよい。 As other coating methods, methods such as dip, spray coating, ink jet, dispensing, screen printing, offset printing, doctor knife, slit coating, roll coating, curtain coating, and knife coating may be used.
当該材料は、熱により重合が進行する熱硬化性(熱重合性ともいう)を発現する重合性モノマーを有する。さらに、当該材料は、感光性を有することが好ましい。また当該材料は、粘度を調整するための溶媒が含まれていることが好ましい。 The material has a polymerizable monomer that exhibits thermosetting (also referred to as thermopolymerization) in which polymerization proceeds by heat. Furthermore, the material preferably has photosensitivity. Moreover, it is preferable that the said material contains the solvent for adjusting a viscosity.
当該材料には、重合後にポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、シロキサン樹脂、ベンゾシクロブテン系樹脂、フェノール樹脂となる、重合性モノマーを含むことが好ましい。すなわち、形成された樹脂層101は、これら樹脂材料を含む。特に当該材料に、イミド結合を有する重合性モノマーを用いることで、ポリイミド樹脂に代表される樹脂を樹脂層101に用いると、耐熱性や耐候性を向上させることができるため好ましい。
The material preferably contains a polymerizable monomer that becomes a polyimide resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a polyamide resin, a polyimide amide resin, a siloxane resin, a benzocyclobutene resin, or a phenol resin after polymerization. That is, the formed
塗布に用いる当該材料の粘度は、5cP以上500cP未満、好ましくは粘度が5cP以上100cP未満、より好ましくは粘度が10cP以上50cP以下であることが好ましい。材料の粘度が低いほど、塗布が容易となる。また、材料の粘度が低いほど、気泡の混入を抑制でき、良質な膜を形成できる。また材料の粘度が低いほど、薄く均一に塗布することが可能なため、より薄い樹脂層101を形成することができる。
The viscosity of the material used for coating is 5 cP or more and less than 500 cP, preferably the viscosity is 5 cP or more and less than 100 cP, and more preferably the viscosity is 10 cP or more and 50 cP or less. The lower the viscosity of the material, the easier it is to apply. In addition, the lower the viscosity of the material, the more air bubbles can be prevented and the better the film can be formed. Further, the lower the viscosity of the material, the thinner and more uniformly it can be applied, so that a
ここで、樹脂層101に感光性の材料を用いた場合、フォトリソグラフィ法により、一部を除去することが可能となる。例えば、材料を塗布した後に溶媒を除去するための熱処理(プリベーク処理ともいう)を行い、その後露光を行う。続いて、現像処理を施すことで、不要な部分を除去することができる。
Here, when a photosensitive material is used for the
より具体的に、開口部を有する樹脂層101の形成方法について説明する。まず感光性の材料を塗布して薄膜を形成し、溶媒等を除去するための加熱処理(プリベーク処理)を行う。続いて、フォトマスクを用いて当該材料を露光し、現像処理を行うことで、開口部または凹部を有する樹脂層101を形成することができる。
More specifically, a method for forming the
続いて、塗布した材料を重合させるための加熱処理(ポストベーク処理)を行うことで樹脂層101を形成する。加熱は、後のトランジスタ110の作製工程にかかる最高温度よりも高い温度で加熱することが好ましい。例えば300℃以上600℃以下、好ましくは350℃以上550℃以下、より好ましくは400℃以上500℃以下、代表的には450℃で加熱することが好ましい。樹脂層101の形成時に、表面が露出した状態でこのような温度で加熱することにより、樹脂層101から脱離しうるガスを除去することができるため、トランジスタ110の作製工程中にガスが脱離することを抑制できる。
Subsequently, the
樹脂層101の厚さは、0.01μm以上10μm未満であることが好ましく、0.1μm以上3μm以下であることがより好ましく、0.5μm以上1μm以下であることがさらに好ましい。樹脂層の形成の際に低粘度の溶液を用いることで、樹脂層101を薄く均一に形成することが容易となる。
The thickness of the
また、樹脂層101の熱膨張係数は、0.1ppm/℃以上20ppm/℃以下であることが好ましく、0.1ppm/℃以上10ppm/℃以下であることがより好ましい。樹脂層101の熱膨張係数が低いほど、加熱による膨張または収縮に伴う応力により、トランジスタ等が破損することを抑制できる。
Further, the thermal expansion coefficient of the
また、トランジスタ110の半導体層112に酸化物半導体膜を用いる場合には、低温で形成できるため、樹脂層101に高い耐熱性が要求されない。そのため、材料のコストを低減することができる。樹脂層101等の耐熱性は、例えば加熱による重量減少率、具体的には5%重量減少温度等により評価できる。樹脂層101等の5%重量減少温度は、450℃以下、好ましくは400℃以下、より好ましくは400℃未満、さらに好ましくは350℃未満とすることができる。また、トランジスタ110等の形成工程にかかる最高温度を、350℃以下とすることが好ましい。
In the case where an oxide semiconductor film is used for the
上記方法で樹脂層101に開口部を設けることにより、以下のような構成を実現できる。例えば、開口部を覆うように導電層を配置することで、後述する剥離工程後に、裏面側に一部が露出した電極(裏面電極、貫通電極とも言う)を形成することができる。当該電極は、外部接続端子として用いることもできる。また、例えば2つの支持基板等を貼り合せるためのマーカー部と重なる位置の樹脂層101を除去することで、位置合わせ精度を高めることができる。
By providing an opening in the
〔絶縁層131の形成〕
続いて、樹脂層101上に絶縁層131を形成する(図2(B))。
[Formation of Insulating Layer 131]
Subsequently, an insulating
絶縁層131は、樹脂層101に含まれる不純物が、後に形成するトランジスタや発光素子に拡散することを防ぐバリア層として用いることができる。そのためバリア性の高い材料を用いることが好ましい。
The insulating
バリア性の高い材料としては、例えば窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化シリコン膜、窒化酸化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、窒化アルミニウム膜などの無機絶縁材料を用いることができる。また、上述の2以上の絶縁膜を積層して用いてもよい。特に、樹脂層101側から窒化シリコン膜と酸化シリコン膜の積層膜を用いることが好ましい。
As the material having a high barrier property, for example, an inorganic insulating material such as a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, a silicon oxide film, a silicon nitride oxide film, an aluminum oxide film, or an aluminum nitride film can be used. Alternatively, two or more of the above insulating films may be stacked. In particular, a stacked film of a silicon nitride film and a silicon oxide film is preferably used from the
また、樹脂層101の表面に凹凸がある場合、絶縁層131は当該凹凸を被覆することが好ましい。また、絶縁層131が当該凹凸を平坦化する平坦化層としての機能を有していてもよい。例えば、絶縁層131として、有機絶縁材料と無機絶縁材料を積層して用いることが好ましい。有機絶縁材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、イミド樹脂、PVC(ポリビニルクロライド)樹脂、PVB(ポリビニルブチラル)樹脂、EVA(エチレンビニルアセテート)樹脂等の有機樹脂を用いることができる。
In the case where the surface of the
絶縁層131は、例えば室温以上400度以下、好ましくは100℃以上350℃以下、より好ましくは150℃以上300℃以下の温度で形成することが好ましい。
The insulating
〔トランジスタの形成〕
続いて、図2(C)に示すように、絶縁層131上にトランジスタ110を形成する。ここではトランジスタ110の一例として、ボトムゲート構造のトランジスタを作製する場合の例を示している。
[Formation of transistors]
Next, as illustrated in FIG. 2C, the
絶縁層131上に導電層111を形成する。導電層111は、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。
A
続いて、絶縁層132を形成する。絶縁層132は、絶縁層131に用いることのできる無機絶縁膜を援用できる。
Subsequently, the insulating
続いて、半導体層112を形成する。半導体層112は、半導体膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該半導体膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。
Subsequently, the
半導体膜は、成膜時の基板温度を室温以上300℃以下、好ましくは室温以上220℃以下、より好ましくは、室温以上200℃以下、さらに好ましくは室温以上170℃以下の温度で形成する。ここで成膜時の基板温度が室温であるとは、基板を意図的に加熱しないことを指す。このとき、成膜時に基板が受けるエネルギーにより、室温よりも高い温度になる場合も含む。また、室温とは例えば10℃以上30℃以下の温度範囲を指し、代表的には25℃とする。 The semiconductor film is formed at a substrate temperature during film formation of room temperature to 300 ° C., preferably room temperature to 220 ° C., more preferably room temperature to 200 ° C., more preferably room temperature to 170 ° C. Here, that the substrate temperature during film formation is room temperature indicates that the substrate is not intentionally heated. At this time, a case where the temperature is higher than room temperature due to energy received by the substrate during film formation is included. The room temperature refers to a temperature range of 10 ° C. to 30 ° C., for example, and is typically 25 ° C.
半導体膜としては、酸化物半導体を用いることが好ましい。特にシリコンよりもバンドギャップの大きな酸化物半導体を適用することが好ましい。シリコンよりもバンドギャップが広く、且つキャリア密度の小さい半導体材料を用いると、トランジスタのオフ状態における電流を低減できるため好ましい。 As the semiconductor film, an oxide semiconductor is preferably used. In particular, an oxide semiconductor having a larger band gap than silicon is preferably used. It is preferable to use a semiconductor material with a wider band gap and lower carrier density than silicon because current in an off state of the transistor can be reduced.
また、酸化物半導体として、バンドギャップが2.5eV以上、好ましくは2.8eV以上、より好ましくはバンドギャップが3.0eV以上の材料を用いることが好ましい。このような酸化物半導体を用いることにより、後述する剥離工程におけるレーザ光等の光の照射において、当該光が半導体膜を透過するため、トランジスタの電気特性への悪影響が生じにくくなる。 As the oxide semiconductor, a material having a band gap of 2.5 eV or more, preferably 2.8 eV or more, more preferably 3.0 eV or more is preferably used. With the use of such an oxide semiconductor, the light is transmitted through the semiconductor film in irradiation with light such as laser light in a peeling step which will be described later, so that adverse effects on the electrical characteristics of the transistor are less likely to occur.
特に、本発明の一態様に用いる半導体膜は、不活性ガス(例えばAr)及び酸素ガスのいずれか一方または両方を含む雰囲気下にて、スパッタリング法によって成膜することが好ましい。 In particular, the semiconductor film used for one embodiment of the present invention is preferably formed by a sputtering method in an atmosphere containing one or both of an inert gas (eg, Ar) and an oxygen gas.
成膜時の基板温度は室温以上200℃以下、好ましくは室温以上170℃以下の温度とすることが好ましい。基板の温度を高めることにより、配向性を有する結晶部がより多く形成され、電気的な安定性に優れた半導体膜を形成できる。このような半導体膜を用いることで、電気的な安定性に優れたトランジスタを実現できる。また、基板温度を低くする、または意図的に加熱しない状態で成膜することで、配向性を有する結晶部の割合が小さく、キャリア移動度の高い半導体膜を形成できる。このような半導体膜を用いることで、高い電界効果移動度を示すトランジスタを実現できる。 The substrate temperature at the time of film formation is preferably room temperature to 200 ° C., preferably room temperature to 170 ° C. By increasing the temperature of the substrate, more crystal parts having orientation are formed, and a semiconductor film having excellent electrical stability can be formed. By using such a semiconductor film, a transistor with excellent electrical stability can be realized. In addition, by forming the film at a low substrate temperature or without intentional heating, a semiconductor film with a low carrier ratio and a high carrier mobility can be formed. By using such a semiconductor film, a transistor exhibiting high field effect mobility can be realized.
また、成膜時の酸素の流量比(酸素分圧)を、0%以上100%未満、好ましくは0%以上50%以下、より好ましくは0%以上33%以下、さらに好ましくは0%以上15%以下とすることが好ましい。酸素流量を低減することにより、キャリア移動度の高い半導体膜を形成でき、より高い電界効果移動度を示すトランジスタを実現できる。一方、酸素の流量比を高めることにより、結晶性の高い半導体膜を形成でき、電気的な安定性に優れた半導体膜とすることができる。 In addition, the flow rate ratio of oxygen during film formation (oxygen partial pressure) is 0% to less than 100%, preferably 0% to 50%, more preferably 0% to 33%, and still more preferably 0% to 15%. % Or less is preferable. By reducing the oxygen flow rate, a semiconductor film with high carrier mobility can be formed, and a transistor exhibiting higher field-effect mobility can be realized. On the other hand, by increasing the flow ratio of oxygen, a semiconductor film with high crystallinity can be formed, and a semiconductor film with excellent electrical stability can be obtained.
成膜時の基板温度と、成膜時の酸素流量を上述の範囲とすることで、配向性を有する結晶部と、配向性を有さない結晶部とが混在した半導体膜を得ることができる。また、基板温度と酸素流量を上述の範囲内で最適化することにより、配向性を有する結晶部と配向性を有さない結晶部の存在割合を制御することが可能となる。 By setting the substrate temperature during film formation and the oxygen flow rate during film formation within the above ranges, a semiconductor film in which crystal parts having orientation and crystal parts having no orientation are mixed can be obtained. . Further, by optimizing the substrate temperature and the oxygen flow rate within the above-described ranges, it is possible to control the existence ratio of the crystal part having orientation and the crystal part not having orientation.
半導体膜の成膜に用いることの可能な酸化物ターゲットとしては、In−Ga−Zn系酸化物に限られず、例えば、In−M−Zn系酸化物(Mは、Al、Y、またはSn)を適用することができる。 An oxide target that can be used for forming a semiconductor film is not limited to an In—Ga—Zn-based oxide. For example, an In—M—Zn-based oxide (M is Al, Y, or Sn). Can be applied.
また、複数の結晶粒を有する多結晶酸化物を含むスパッタリングターゲットを用いて、半導体膜である結晶部を含む半導体膜を成膜すると、多結晶酸化物を含まないスパッタリングターゲットを用いた場合に比べて、結晶性を有する半導体膜が得られやすい。 Further, when a semiconductor film including a crystal part, which is a semiconductor film, is formed using a sputtering target including a polycrystalline oxide having a plurality of crystal grains, the sputtering target not including a polycrystalline oxide is used. Thus, it is easy to obtain a crystalline semiconductor film.
特に、膜の厚さ方向(膜面方向、膜の被形成面、または膜の表面に垂直な方向ともいう)に配向性を有する結晶部と、このような配向性を有さずに無秩序に配向する結晶部が混在した半導体膜を適用したトランジスタは、電気特性の安定性を高くできる、チャネル長を微細にすることが容易となる、などの特徴がある。一方、配向性を有さない結晶部のみで構成される半導体膜を適用したトランジスタは、電界効果移動度を高めることができる。なお、後述するように、酸化物半導体中の酸素欠損を低減することにより、高い電界効果移動度と高い電気特性の安定性を両立したトランジスタを実現することができる。 In particular, the crystal part having orientation in the thickness direction of the film (also referred to as the film surface direction, the film formation surface, or the direction perpendicular to the film surface), and disorderly without such orientation A transistor using a semiconductor film in which oriented crystal parts are mixed has characteristics such as high stability of electric characteristics and easy miniaturization of a channel length. On the other hand, a transistor to which a semiconductor film including only crystal parts having no orientation is applied can increase field effect mobility. Note that as described later, by reducing oxygen vacancies in the oxide semiconductor, a transistor having both high field-effect mobility and high stability of electric characteristics can be realized.
このように、酸化物半導体膜を用いることで、LTPSで必要であった高い温度での加熱処理や、レーザ結晶化処理が不要であり、極めて低温で半導体層112を形成できる。そのため、樹脂層101を薄く形成することが可能となる。
In this manner, by using an oxide semiconductor film, heat treatment at a high temperature and laser crystallization treatment that are necessary for LTPS are unnecessary, and the
続いて、導電層113a及び導電層113bを形成する。導電層113a及び導電層113bは、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。
Subsequently, a
なお、導電層113a及び導電層113bの加工の際に、レジストマスクに覆われていない半導体層112の一部がエッチングにより薄膜化する場合がある。半導体層112として配向性を有する結晶部を含む酸化物半導体膜を用いると、この薄膜化を抑制できるため好ましい。
Note that part of the
以上のようにして、トランジスタ110を作製できる。トランジスタ110は、チャネルが形成される半導体層112に、酸化物半導体を含むトランジスタである。またトランジスタ110において、導電層111の一部はゲートとして機能し、絶縁層132の一部はゲート絶縁層として機能し、導電層113a及び導電層113bは、それぞれソース又はドレインのいずれか一方として機能する。
As described above, the
〔絶縁層133の形成〕
続いて、トランジスタ110を覆う絶縁層133を形成する。絶縁層133は、絶縁層132と同様の方法により形成することができる。
[Formation of Insulating Layer 133]
Subsequently, an insulating
絶縁層133は例えば室温以上400度以下、好ましくは100℃以上350℃以下、より好ましくは150℃以上300℃以下の温度で形成することが好ましい。温度が高いほど緻密でバリア性の高い絶縁膜とすることができる。
The insulating
また、絶縁層133として、酸素を含む雰囲気下で上述のような低温で成膜した酸化シリコン膜や酸化窒化シリコン膜等の酸化物絶縁膜を用いることが好ましい。また当該酸化シリコンや酸化窒化シリコン膜上に窒化シリコン膜などの酸素を拡散、透過しにくい絶縁膜を積層して形成することが好ましい。酸素を含む雰囲気下で低温で形成した酸化物絶縁膜は、加熱により多くの酸素を放出しやすい絶縁膜とすることができる。このような酸素をする酸化絶縁膜と、酸素を拡散、透過しにくい絶縁膜を積層した状態で、加熱処理を行うことにより、半導体層112に酸素を供給することができる。その結果、半導体層112中の酸素欠損、及び半導体層112と絶縁層133の界面の欠陥を修復し、欠陥準位を低減することができる。これにより、極めて信頼性の高い半導体装置を実現できる。
As the insulating
以上の工程により、可撓性を有する樹脂層101上にトランジスタ110と、これを覆う絶縁層133を形成することができる。なお、この段階において、後述する方法を用いて樹脂層101と支持基板61とを分離することで、表示素子を有さないフレキシブルデバイスを作製することもできる。例えば、トランジスタ110や、トランジスタ110に加えて容量素子、抵抗素子、及び配線などを形成することで、半導体回路を有するフレキシブルデバイスを作製することができる。
Through the above steps, the
〔絶縁層134の形成〕
続いて、絶縁層133上に絶縁層134を形成する。絶縁層134は、後に形成する表示素子の被形成面を有する層であるため、平坦化層として機能する層であることが好ましい。絶縁層134は、絶縁層131に用いることのできる有機絶縁膜または無機絶縁膜を援用できる。
[Formation of Insulating Layer 134]
Subsequently, the insulating
絶縁層134は、樹脂層101と同様に、感光性及び熱硬化性を有する樹脂材料を用いることが好ましい。特に、絶縁層134と樹脂層101とに、同じ材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層134と樹脂層101の材料や、これらを形成するための装置を共通化することが可能となる。
As with the
また、絶縁層134は、樹脂層101と同様に、0.01μm以上10μm未満であることが好ましく、0.1μm以上3μm以下であることがより好ましく、0.5μm以上1μm以下であることがさらに好ましい。絶縁層を形成する際に低粘度の溶液を用いることで、絶縁層134を薄く均一に形成することが容易となる。
Further, like the
〔発光素子120の形成〕
続いて、絶縁層134及び絶縁層133に、導電層113b等に達する開口を形成する。
[Formation of Light Emitting Element 120]
Subsequently, an opening reaching the
その後、導電層121を形成する。導電層121は、その一部が画素電極として機能する。導電層121は、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより形成できる。
Thereafter, the
続いて、図2(D)に示すように、導電層121の端部を覆う絶縁層135を形成する。絶縁層135は、絶縁層131に用いることのできる有機絶縁膜または無機絶縁膜を援用できる。
Next, as illustrated in FIG. 2D, an insulating
絶縁層135は、樹脂層101と同様に、感光性及び熱硬化性を有する樹脂材料を用いることが好ましい。特に、絶縁層135と樹脂層101とに、同じ材料を用いることが好ましい。これにより、絶縁層135と樹脂層101の材料や、これらを形成するための装置を共通化することが可能となる。
As with the
また、絶縁層135は、樹脂層101と同様に、0.01μm以上10μm未満であることが好ましく、0.1μm以上3μm以下であることがより好ましく、0.5μm以上1μm以下であることがさらに好ましい。樹脂層の形成の際に低粘度の溶液を用いることで、絶縁層135を薄く均一に形成することが容易となる。
Further, like the
続いて、図2(E)に示すように、EL層122及び導電層123を形成する。
Subsequently, as illustrated in FIG. 2E, an
EL層122は、有機化合物層であり、蒸着法、塗布法、印刷法、吐出法などの方法で形成することができる。EL層122を画素毎に作り分ける場合、メタルマスクなどのシャドウマスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法等により形成することができる。EL層122を画素毎に作り分けない場合には、メタルマスクを用いない蒸着法を用いることができる。ここでは、メタルマスクを用いない蒸着法により形成した例を示している。
The
導電層123は、蒸着法やスパッタリング法等を用いて形成することができる。
The
以上のようにして、発光素子120を形成することができる。発光素子120は、一部が画素電極として機能する導電層121、EL層122、及び一部が共通電極として機能する導電層123が積層された構成を有する。
As described above, the light-emitting
なお、導電層123を覆って、水等の不純物に対するバリア層として機能する絶縁層を形成してもよい。
Note that an insulating layer functioning as a barrier layer against impurities such as water may be formed so as to cover the
絶縁層に無機絶縁膜を用いる場合、例えばスパッタリング法、プラズマCVD法、ALD法、蒸着法などの成膜方法を好適に用いることができる。また、無機絶縁膜を成膜する際に発光素子120がダメージを受けることを防ぐため、無機絶縁膜と発光素子120との間、具体的には無機絶縁膜と導電層123との間に、有機絶縁膜を形成することが好ましい。このとき、有機絶縁膜は薄くてもよく(例えば100nm以下)、例えば蒸着法などを用いて形成することもできる。
When an inorganic insulating film is used for the insulating layer, for example, a film forming method such as a sputtering method, a plasma CVD method, an ALD method, or an evaporation method can be preferably used. Further, in order to prevent the
以上により、素子層100を形成することができる。図2(E)に示す時点では、素子層100が、支持基板61に支持された状態である。
Through the above steps, the
続いて、素子層200の形成方法について説明する。
Next, a method for forming the
〔樹脂層201の形成〕
支持基板63を準備し、支持基板63上に樹脂層201を形成する(図3(A))。支持基板63は、支持基板61の記載を援用できる。樹脂層201の形成方法及び材料については、樹脂層101と同様の方法を用いることができる。
[Formation of resin layer 201]
A
なお、樹脂層201上に、バリア膜として機能する絶縁層を形成してもよい。当該絶縁層の形成方法及び材料については、絶縁層131の記載を援用できる。
Note that an insulating layer functioning as a barrier film may be formed over the
〔導電層251、導電層221a、導電層221cの形成〕
続いて、導電層251上に導電層221a及び導電層221cを形成する(図3(B))。
[Formation of
Next, a
まず、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより導電層251を形成する。続いて、導電膜を成膜した後、レジストマスクを形成し、当該導電膜をエッチングした後にレジストマスクを除去することにより導電層221a、導電層221cを形成する。
First, after a conductive film is formed, a resist mask is formed, and after the conductive film is etched, the resist mask is removed, whereby the
〔絶縁層231の形成〕
続いて、導電層221a、導電層221c及び樹脂層201を覆って絶縁層231を形成する(図3(C))。絶縁層231の形成方法及び材料については、絶縁層131の記載を援用できる。
[Formation of Insulating Layer 231]
Subsequently, an insulating
〔トランジスタ210の形成〕
続いて、図3(D)に示すように、絶縁層231上に、トランジスタ210を形成する。
[Formation of Transistor 210]
Subsequently, as illustrated in FIG. 3D, the
まず、絶縁層232上に導電層211を形成し、導電層211及び絶縁層231を覆って絶縁層232を形成し、絶縁層232上に半導体層212を形成する。導電層211、絶縁層232、及び半導体層212は、それぞれ上記導電層111、絶縁層132、または半導体層112と同様の方法により形成できる。
First, the
続いて、絶縁層232及び絶縁層231に、導電層221aに達する開口を形成する。
Subsequently, an opening reaching the
その後、導電層213a及び導電層213bを形成する。導電層213a及び導電層213bは、導電層113a及び導電層113bと同様の方法により形成できる。
After that, a
ここで、導電層113bを、絶縁層231及び絶縁層232の開口を埋めるように形成することで、導電層113bと導電層221aとが電気的に接続される。
Here, by forming the
以上の工程により、トランジスタ210を形成することができる。
Through the above steps, the
トランジスタ210は、チャネルが形成される半導体層212に、酸化物半導体を含むトランジスタである。またトランジスタ210において、導電層211の一部はゲートとして機能し、絶縁層232の一部はゲート絶縁層として機能し、導電層213a及び導電層213bは、それぞれソース又はドレインのいずれか一方として機能する。
The
〔絶縁層233、絶縁層234の形成〕
続いて、トランジスタ210を覆って絶縁層233及び絶縁層234を順に形成する(図3(E))。絶縁層233及び絶縁層234は、それぞれ上記絶縁層133または絶縁層134と同様の方法により形成できる。
[Formation of
Next, an insulating
続いて、絶縁層234上に遮光層153及び着色層152を形成する(図3(F))。
Next, a light-
遮光層153は、例えば金属材料または樹脂材料を用いることができる。金属材料を用いる場合には、導電膜を成膜した後に、フォトリソグラフィ法等を用いて不要な部分を除去することにより形成できる。また金属材料、顔料または染料を含む感光性の樹脂材料を用いた場合は、フォトリソグラフィ法等により形成することができる。
For the
着色層152は、感光性の材料を用いることで、フォトリソグラフィ法等により島状に加工することができる。
The
このとき、遮光層153は、着色層152と重なる開口部を有する構成とする。
At this time, the light-
また遮光層153は、トランジスタ210を覆って設けることが好ましい。特に、トランジスタ210としてボトムゲート型のトランジスタを用いた場合には、遮光層153によって外光や、発光素子120からの光が半導体層212に到達することを抑制でき、信頼性を向上させることができる。
The light-
〔貼り合せ〕
続いて、図4(A)に示すように、支持基板61と支持基板63とを、素子層100aと素子層100bとが向かい合うように、接着層151を用いて貼り合せる。そして、接着層151を硬化させる。これにより、発光素子120を接着層151で封止することができる。
〔Lamination〕
Subsequently, as illustrated in FIG. 4A, the
接着層151は、硬化型の材料を用いることが好ましい。例えば光硬化性を示す樹脂、反応硬化性を示す樹脂、熱硬化性を示す樹脂等を用いることができる。特に、溶媒を含まない樹脂材料を用いることが好ましい。
The
このとき、支持基板61と支持基板63の位置ずれが生じてしまうと、発光素子120からの光が、素子層100b等の遮光性の部材や、遮光層153等に遮られてしまう場合がある。そのため、支持基板63上、及び支持基板61上には、それぞれ位置合わせ用のマーカーが形成されていることが好ましい。
At this time, if the position difference between the
〔支持基板61の分離〕
続いて、図4(B)に示すように、支持基板61側から、支持基板61を介して樹脂層101に光70を照射する。
[Separation of support substrate 61]
4B, the
光70としては、好適にはレーザ光を用いることができる。特に、線状のレーザを用いることが好ましい。 As the light 70, laser light can be preferably used. In particular, it is preferable to use a linear laser.
なお、レーザ光と同等のエネルギーを照射可能であれば、フラッシュランプ等を用いてもよい。 Note that a flash lamp or the like may be used as long as energy equivalent to that of laser light can be irradiated.
光70は、少なくともその一部が支持基板61を透過し、且つ樹脂層101に吸収される波長の光を用いることが好ましい。特に、光70の波長としては、可視光線から紫外線の波長領域の光を用いることが好ましい。例えば波長が200nm以上400nm以下の光、好ましくは波長が250nm以上350nm以上の光を用いることが好ましい。特に、波長308nmのエキシマレーザを用いると、生産性に優れるため好ましい。エキシマレーザは、LTPSにおけるレーザ結晶化にも用いるため、既存のLTPS製造ラインの装置を流用することができ、新たな設備投資を必要としないため好ましい。また、Nd:YAGレーザの第三高調波である波長355nmのUVレーザなどの固体UVレーザ(半導体UVレーザともいう)を用いてもよい。また、レーザとして、CW(Continuous wave)レーザを用いてもよいし、パルスレーザを用いてもよい。パルスレーザとしては、ナノ秒、ピコ秒、フェムト秒等の短時間のパルスレーザ、またはそれよりも長時間(例えば数100Hz以下)のパルスレーザを用いることができる。
The light 70 preferably uses light having a wavelength that is at least partially transmitted through the
光70として、線状のレーザ光を用いる場合には、支持基板61と光源とを相対的に移動させることで光70を走査し、剥離したい領域に亘って光70を照射する。この段階では、樹脂層101が配置される全面に亘って照射すると、樹脂層101全体が剥離可能となり、後の分離の工程で支持基板61の外周部をスクライブ等により分断する必要がない。または、樹脂層101が配置される領域の外周部に光70を照射しない領域を設けると、当該領域は、密着性は高いままであるため、光70の照射時に樹脂層101と支持基板61とが分離してしまうことを抑制できるため好ましい。
When linear laser light is used as the light 70, the light 70 is scanned by moving the
光70の照射により、樹脂層101の支持基板61側の表面近傍、または樹脂層101の内部の一部が改質され、支持基板61と樹脂層101との密着性が低下し、容易に剥離可能な状態とすることができる。
By irradiation with light 70, the vicinity of the surface of the
続いて、支持基板61と樹脂層101とを分離する(図4(C))。
Subsequently, the
分離は、支持基板63をステージに固定した状態で、支持基板61に垂直方向に引っ張る力をかけることにより行うことができる。例えば支持基板61の上面の一部を吸着し、上方に引っ張ることにより、引き剥がすことができる。ステージは、支持基板63を固定できればどのような構成でもよいが、例えば真空吸着、静電吸着などが可能な吸着機構を有していてもよいし、支持基板63を物理的に留める機構を有していてもよい。または、支持基板61をステージに固定した状態で、支持基板63に垂直方向に引っ張る力をかけることで分離してもよい。
Separation can be performed by applying a pulling force to the
また、分離は表面に粘着性を有するドラム状の部材を支持基板61または支持基板63の上面に押し当て、これを回転させることにより行ってもよい。このとき、剥離方向にステージを動かしてもよい。
The separation may be performed by pressing a drum-like member having adhesiveness on the surface against the upper surface of the
また、樹脂層101の外周部に光70を照射しない領域を設けた場合、樹脂層101に光を照射した部分の一部に切欠き部を形成し、剥離のきっかけとしてもよい。切欠き部は、例えば鋭利な刃物または針状の部材を用いることや、支持基板61と樹脂層101を同時にスクライブにより切断すること等により形成することができる。
In addition, in the case where a region where the light 70 is not irradiated is provided on the outer peripheral portion of the
なお、光70の照射条件によっては、樹脂層101の内部で分離(破断)が生じることにより、樹脂層101の一部が支持基板61側に残存する場合がある。図4(C)では、樹脂層101内部で破断し、支持基板61側に樹脂層101の一部である樹脂層101aが残存している場合を示している。
Depending on the irradiation condition of the light 70, separation (breakage) may occur inside the
または、樹脂層101の表面の一部が融解する場合にも、同様に支持基板61側に樹脂層101の一部が残存することがある。なお、支持基板61と樹脂層101の界面で剥離する場合、支持基板61側に樹脂層101の一部が残存しないことがある。
Alternatively, even when a part of the surface of the
支持基板61側に残存する樹脂層101の厚さは、例えば、100nm以下、具体的は40nm以上70nm以下程度とすることができる。残存した樹脂層101aを除去することで、支持基板61は再利用が可能である。例えば、支持基板61にガラスを用い、樹脂層101にポリイミド樹脂を用いた場合は、アッシング処理や、発煙硝酸等により残存した樹脂層101aを除去することができる。
The thickness of the
〔基板11の貼り合せ〕
続いて、図5(A)に示すように、接着層51を用いて樹脂層101と基板11とを貼り合せる。
[Lamination of substrate 11]
Subsequently, as illustrated in FIG. 5A, the
接着層51は、上記接着層151の記載を援用できる。
The description of the
基板11及び後述する基板12としては、樹脂材料を用いると、同じ厚さであってもガラス等を用いた場合に比べて、表示装置を軽量化できる。また、可撓性を有する程度に薄い材料を用いると、より軽量化できるため好ましい。また、樹脂材料を用いることで、表示装置の耐衝撃性を向上させることができ、割れにくい表示装置を実現できる。
When a resin material is used as the
また、基板11は視認側とは反対側に位置する基板であるため、可視光に対して透光性を有していなくてもよい。そのため、金属材料を用いることもできる。金属材料は熱伝導性が高く、基板全体に熱を容易に伝導できるため、表示装置の局所的な温度上昇を抑制することができる。
Moreover, since the board |
〔支持基板63の分離〕
続いて、支持基板63側から、支持基板63を介して樹脂層201に光70を照射する(図5(B))。光70の照射方法については、上記の記載を援用できる。
[Separation of support substrate 63]
Subsequently, light 70 is irradiated from the
その後、図5(C)に示すように支持基板63と樹脂層201とを分離する。図5(C)では、樹脂層201の内部で破断し、支持基板63側に樹脂層201の一部である樹脂層201aが残存している例を示している。
Thereafter, as shown in FIG. 5C, the
〔樹脂層201の薄膜化〕
続いて、樹脂層201の一部を除去し、樹脂層201を薄膜化する。薄膜化後の樹脂層201の厚さは、例えば樹脂層101よりも薄くすることができる。より具体的には例えば1nm以上3μm未満、好ましくは5nm以上1μm以下、より好ましくは10nm以上200nm以下とすることが好ましい。
[Thinning of resin layer 201]
Subsequently, a part of the
薄膜化は、樹脂層201をエッチング可能な方法であればよく、プラズマ処理、ドライエッチング法またはウエットエッチング法などを用いることができる。特にドライエッチング法を用いると、均一性が高いため好ましい。また、樹脂層201は有機物を含むため、酸素を含む雰囲気下でのプラズマ処理(アッシング処理ともいう)を用いることが特に好ましい。また、ウエットエッチング法を用いる場合には、樹脂層201が完全に除去されることを防ぐため、希釈したエッチング液等を用いてエッチングすることが好ましい。または、樹脂層201となる薄膜の形成時に用いる材料を、溶媒で十分に希釈して粘度を低くするなどし、樹脂層201を薄く形成することにより薄膜化を行わない方法を用いてもよい。
The thinning may be performed by any method that can etch the
図6(A)では、樹脂層201の上面に、プラズマ80を照射することで、樹脂層201の上部の一部をエッチングし、薄膜化している様子を示している。
FIG. 6A shows a state in which a part of the upper portion of the
なお、ここでは図示しないが、基板11の貼り合せ以降の工程において、搬送を容易にするため、基板11側を他の支持基板に固定することが好ましい。例えば、基板11と当該支持基板とを粘着性の材料、両面テープ、シリコーンシート、または水溶性の接着剤などにより固定することができる。また、後述の支持基板64の貼り合せ工程以降においても、同様に基板11側を他の支持基板に固定した状態とすることが好ましい。
Although not shown here, it is preferable to fix the
続いて、樹脂層201上に透光性を有する導電膜を形成し、選択的にエッチングして導電層221bを形成する。導電層221はインクジェット法により形成してもよい。
Subsequently, a light-transmitting conductive film is formed over the
次いで、導電層221を覆う絶縁膜を形成し、選択的にエッチングして絶縁層244を形成する。なお、このエッチングの際には、樹脂層201がエッチングストッパーとして機能する。ここまでの断面図が図6(B)に相当する。
Next, an insulating film covering the conductive layer 221 is formed and selectively etched, so that the insulating
続いて、絶縁層244をマスクとして樹脂層201を選択的に除去する。
Subsequently, the
続いて、支持基板64を準備する。支持基板64は、支持基板61の記載を援用することができる。
Subsequently, the
続いて、支持基板64上に、光吸収層103を形成する。光吸収層103は、後の光70の照射工程において、当該光70を吸収し、発熱することにより、水素または酸素等を放出する層である。
Subsequently, the
光吸収層103としては、例えば加熱により水素が放出される、水素化アモルファスシリコン(a−Si:H)膜を用いることができる。水素化アモルファスシリコン膜は、例えばSiH4を成膜ガスに含むプラズマCVD法により成膜することができる。また、さらに水素を多く含有させるため、成膜後に水素を含む雰囲気下で加熱処理をしてもよい。
As the
または、光吸収層103として、加熱により酸素が放出される酸化物膜を用いることもできる。特に、酸化物半導体膜または酸化物導電体膜は、酸化シリコン膜等の絶縁膜に比べてバンドギャップが狭く、光を吸収しやすいため好ましい。なお、酸化物導電体膜は、酸化物半導体膜の欠陥準位または不純物準位を高めることで形成することができる。酸化物半導体を用いる場合、上述した半導体層112の形成方法、及び後述する半導体層に用いることのできる材料を援用できる。酸化物膜は、例えば酸素を含む雰囲気下でプラズマCVD法やスパッタリング法等により成膜することができる。特に酸化物半導体膜を用いる場合には、酸素を含む雰囲気下でスパッタリング法により成膜することが好ましい。また、さらに酸素を含有させるため、成膜後に酸素を含む雰囲気下で加熱処理をしてもよい。
Alternatively, as the
または、光吸収層103に用いることのできる酸化物膜として、酸化物絶縁膜を用いてもよい。例えば、酸化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜、酸化窒化シリコン膜等を用いることもできる。例えば、このような酸化物絶縁膜を、酸素を含む雰囲気下にて、低温(例えば250℃以下、好ましくは220℃以下)で成膜することで、酸素を過剰に含有した酸化物絶縁膜を形成することができる。成膜は、例えばスパッタリング法またはプラズマCVD法等を用いることができる。
Alternatively, an oxide insulating film may be used as the oxide film that can be used for the
続いて、光吸収層103上に導電層223a、223b、223cを形成する。導電層223a、223b、223cは可視光を透過する材料(透光性を有する導電膜)を用いることができる。導電層223a、223b、223cは、導電膜を成膜した後にフォトリソグラフィ法等により不要な部分をエッチングにより除去する。
Subsequently,
続いて、導電層223a、223b、223c上に絶縁層を形成し、選択的にエッチングして導電層223bの上面及び側面を覆う絶縁層245を形成する(図7(A))。絶縁層245は、光吸収層103上に接して形成し、導電層223a、223b、223cが形成されていない領域を覆うようにする。
Next, an insulating layer is formed over the
絶縁層245の形成方法及び材料については、絶縁層131の記載を援用できる。
For the formation method and material of the insulating
〔基板11と支持基板64との貼り合せ〕
続いて、図7(B)に示すように、基板11と支持基板64とを、気体が充填された領域246を挟んで透光性を有する樹脂層247で貼り合せる。
[Lamination of
Subsequently, as illustrated in FIG. 7B, the
続いて、図7(C)に示すように、支持基板64側から、支持基板64を介して光吸収層103に光70を照射する。光70の照射方法については、上記の記載を援用できる。
Subsequently, as illustrated in FIG. 7C, the
ここでは、光70は、少なくともその一部が支持基板61を透過し、且つ光吸収層103に吸収される波長の光を選択して用いる。
Here, light 70 having a wavelength that is at least partially transmitted through the
光70の照射により、光吸収層103が加熱され、光吸収層103から水素または酸素等が放出される。このとき放出される水素または酸素等は、ガス状となって放出される。放出されたガスは光吸収層103と樹脂層202の界面近傍、または光吸収層103と支持基板64の界面近傍に留まり、これらを引き剥がす力が生じる。その結果、光吸収層103と樹脂層202の密着性、または光吸収層103と支持基板64の密着性が低下し、容易に剥離可能な状態とすることができる。
The
また、光吸収層103から放出されるガスの一部が、光吸収層103中に留まる場合もある。そのため、光吸収層103が脆化し、光吸収層103の内部で分離しやすい状態となる場合がある。
In addition, part of the gas released from the
また、光吸収層103として、酸素を放出する膜を用いた場合、光吸収層103から放出された酸素により、樹脂層202の一部が酸化され、脆化する場合がある。これにより、樹脂層202と光吸収層103との界面で剥離しやすい状態とすることができる。
In addition, in the case where a film that releases oxygen is used as the
続いて、支持基板64と樹脂層202とを分離する(図8(A))。上記の記載を援用することができる。図8(A)では、導電層223aと樹脂層202との界面、及び光吸収層103と絶縁層245の界面で分離が生じている例を示している。また、樹脂層202と基板11との密着性を上げるため、導電層223aと導電層221aとの間にポリマーネットワークを形成してもよい。
Subsequently, the
〔基板12の貼り合せ〕
続いて、接着層52を用いて樹脂層202と基板12とを貼り合せる(図8(B))。接着層52は、上記接着層151の記載を援用できる。
[Lamination of substrate 12]
Subsequently, the resin layer 202 and the
基板12は、視認側に位置する基板であるため、可視光に対して透光性を有する材料を用いることができる。また、基板12に代えて、液状材料をスプレー装置で塗布した後、硬化させて基板を形成してもよく、この場合には接着層52を不要とすることができる。
Since the board |
図8(B)に示すように作製直後の段階では、気体が充填された領域246中にランダムに2種類の帯電粒子が配置されている状態となる。この状態から、気体が充填された領域246へ電圧を印加することで、導電層の表面近傍に移動させる。一度でも、気体が充填された領域246へ電圧を印加すれば、帯電粒子群が移動し、図1(A)または図1(B)に示す断面構造とすることができる。
As shown in FIG. 8B, at the stage immediately after the production, two types of charged particles are randomly arranged in the
以上の工程により、図1に示す表示装置10を作製することができる。
Through the above steps, the
なお、図では帯電粒子の断面における形状を円として図示しているが、特に限定されず、断面形状が楕円、矩形、或いは針状としてもよい。 In the figure, the shape of the cross section of the charged particle is illustrated as a circle, but the shape is not particularly limited, and the cross sectional shape may be an ellipse, a rectangle, or a needle shape.
また、図1(A)及び図1(B)に示す表示装置10は、導電層223aと導電層221aとの間に電界を与える、或いは電界を印加するシーケンスを制御することで表示領域に表示される情報の記入、消去、書き換えができる。例えば、導電層223bに正の電圧を加えると負の帯電性を有する白色表示用の帯電粒子が集まり、図1(A)に示すように外光を反射して白色表示となる。また、導電層223bに負の電圧を加えると正の帯電性を有する黒色表示用の帯電粒子が集まり、外光を吸収する。また、導電層223b及び導電層221bの両方に接地電位(0V)を印加し、且つ、導電層223aに正の電圧を印加し、導電層221bに負の電圧を印加すると、帯電粒子群がそれぞれ移動し、図1(B)に示すように領域31が透光領域とすることができる。
In addition, the
図9(A)、図9(B)、及び図9(C)に本実施の形態の電界を与える一例を示す。図9(A)、図9(B)、及び図9(C)は樹脂層247と導電層221a、221b、221cと導電層223a、223b、223cの配置を模式的に図示している。なお、簡略化のため、樹脂層247中に存在する気体が充填された領域およびその領域に配置された帯電粒子群は図示していない。図9(A)及び図9(C)は電子ペーパモードであり、図9(B)は導電層223bと導電層221bを接地電位に設定し、周りの電極層に電圧を印加することで導電層223bと導電層221bの間に透過領域を形成し、透過領域に発光を通過させるELモードである。
FIG. 9A, FIG. 9B, and FIG. 9C illustrate an example of applying the electric field of this embodiment. 9A, 9B, and 9C schematically illustrate the arrangement of the
また、本実施の形態では発光素子120として有機EL素子を用いる例を示したが特に限定されず、LED、QLED(Quantum−dot Light Emitting Diode)、半導体レーザなどを用いてもよい。
Further, although an example in which an organic EL element is used as the light-emitting
また、本実施の形態では、支持基板64を剥離して樹脂材料である基板12を貼り合わせるため、樹脂層247中に気体で充填された領域246を複数設け、それぞれに帯電粒子群を封入する例を示したが特に限定されない。例えば、支持基板64を剥離させない構成とすれば、導電層と導電層との間を気体のみとすることも可能である。その構成を図10に示す。なお、図10において図1と同一箇所には同一の符号を用いる。
In this embodiment mode, in order to peel off the
図10においては、導電層223aと導電層221aの間に気体が充填された領域246に帯電粒子群が配置されている。帯電粒子群は画素1つまたは複数画素毎に区切られた空間に閉じ込められた構成となっている。
In FIG. 10, charged particle groups are arranged in a
また、図10の構成において、支持基板64を研磨して薄くすることにより、支持基板64がガラス基板であっても少し曲げることを可能な表示装置にすることもできる。
In the configuration of FIG. 10, by polishing and thinning the
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置を有する表示モジュール及び電子機器について、図11、図12及び図13を用いて説明を行う。
(Embodiment 2)
In this embodiment, a display module and an electronic device each including the display device of one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図11に示す表示モジュール8000は、上部カバー8001と下部カバー8002との間に、FPC8003が接続されたタッチパネル8004、FPC8005が接続された表示パネル8006、フレーム8009、プリント基板8010、バッテリ8011を有する。
A
本発明の一態様の表示装置は、例えば、表示パネル8006に用いることができる。
The display device of one embodiment of the present invention can be used for the
上部カバー8001及び下部カバー8002は、タッチパネル8004及び表示パネル8006のサイズに合わせて、形状や寸法を適宜変更することができる。
The shapes and dimensions of the
タッチパネル8004は、抵抗膜方式または静電容量方式のタッチパネルを表示パネル8006に重畳して用いることができる。また、表示パネル8006の対向基板(封止基板)に、タッチパネル機能を持たせるようにすることも可能である。また、表示パネル8006の各画素内に光センサを設け、光学式のタッチパネルとすることも可能である。
As the
フレーム8009は、表示パネル8006の保護機能の他、プリント基板8010の動作により発生する電磁波を遮断するための電磁シールドとしての機能を有する。またフレーム8009は、放熱板としての機能を有していてもよい。
The
プリント基板8010は、電源回路、ビデオ信号及びクロック信号を出力するための信号処理回路を有する。電源回路に電力を供給する電源としては、外部の商用電源であっても良いし、別途設けたバッテリ8011による電源であってもよい。バッテリ8011は、商用電源を用いる場合には、省略可能である。
The printed
また、表示モジュール8000は、偏光板、位相差板、プリズムシートなどの部材を追加して設けてもよい。
The
図12(A)乃至図12(E)、及び図13(A)乃至図13(E)は、電子機器を示す図である。これらの電子機器は、筐体9000、表示部9001、カメラ9002、スピーカ9003、操作キー9005(電源スイッチ、又は操作スイッチを含む)、接続端子9006、センサ9007(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン9008等を有する。
12A to 12E and FIGS. 13A to 13E illustrate electronic devices. These electronic devices include a
図12(A)乃至図12(E)、及び図13(A)乃至図13(E)に示す電子機器は、様々な機能を有することができる。例えば、様々な情報(静止画、動画、テキスト画像など)を表示部に表示する機能、タッチパネル機能、カレンダー、日付または時刻などを表示する機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、無線通信機能、無線通信機能を用いて様々なコンピュータネットワークに接続する機能、無線通信機能を用いて様々なデータの送信または受信を行う機能、記録媒体に記録されているプログラムまたはデータを読み出して表示部に表示する機能、等を有することができる。なお、図12(A)乃至図12(E)、及び図13(A)乃至図13(E)に示す電子機器が有する機能はこれらに限定されず、その他の機能を有していてもよい。 The electronic devices illustrated in FIGS. 12A to 12E and FIGS. 13A to 13E can have a variety of functions. For example, a function for displaying various information (still images, moving images, text images, etc.) on the display unit, a touch panel function, a function for displaying a calendar, date or time, a function for controlling processing by various software (programs), Wireless communication function, function for connecting to various computer networks using the wireless communication function, function for transmitting or receiving various data using the wireless communication function, and reading and displaying the program or data recorded on the recording medium It can have a function of displaying on the section. Note that the functions of the electronic devices illustrated in FIGS. 12A to 12E and FIGS. 13A to 13E are not limited to these, and may have other functions. .
図12(A)乃至図12(E)、及び図13(A)乃至図13(E)に示す電子機器の詳細について、以下説明を行う。 Details of the electronic devices illustrated in FIGS. 12A to 12E and FIGS. 13A to 13E are described below.
図12(A)は、テレビジョン装置9100を示す斜視図である。テレビジョン装置9100は、表示部9001を大画面、例えば、50インチ以上、80インチ以上、または100インチ以上の表示部9001を組み込むことが可能である。
FIG. 12A is a perspective view illustrating a
図12(B)は携帯情報端末9101を、図12(C)は携帯情報端末9102を、図12(D)は携帯情報端末9103を、図12(E)は携帯情報端末9104を、それぞれ示す斜視図である。
12B shows a
図12(B)に示す携帯情報端末9101は、例えば電話機、手帳又は情報閲覧装置等から選ばれた一つ又は複数の機能を有する。具体的には、スマートフォンとして用いることができる。なお、図示していないが、携帯情報端末9101には、スピーカ9003、接続端子9006、センサ9007等を設けてもよい。また、携帯情報端末9101は、文字や画像情報をその複数の面に表示することができる。例えば、3つの操作ボタン9050(操作アイコンまたは単にアイコンともいう)を表示部9001の一の面に表示することができる。また、破線の矩形で示す情報9051を表示部9001の他の面(例えば、側面)に表示することができる。なお、情報9051の一例としては、電子メールやSNS(ソーシャル・ネットワーキング・サービス)や電話などの着信を知らせる表示、電子メールやSNSなどの題名、電子メールやSNSなどの送信者名、日時、時刻、バッテリの残量、受信信号の強度などがある。または、情報9051が表示されている位置に、情報9051の代わりに、操作ボタン9050などを表示してもよい。また、携帯情報端末9101が有する表示部9001は、一部に曲面を有する。
A
図12(C)に示す携帯情報端末9102は、表示部9001の3面以上に情報を表示する機能を有する。ここでは、情報9052、情報9053、情報9054がそれぞれ異なる面に表示されている例を示す。例えば、携帯情報端末9102の使用者は、洋服の胸ポケットに携帯情報端末9102を収納した状態で、その表示(ここでは情報9053)を確認することができる。具体的には、着信した電話の発信者の電話番号又は氏名等を、携帯情報端末9102の上方から観察できる位置に表示する。使用者は、携帯情報端末9102をポケットから取り出すことなく、表示を確認し、電話を受けるか否かを判断できる。また、携帯情報端末9102が有する表示部9001は、一部に曲面を有する。
A
図12(D)に示す携帯情報端末9103は、先に示す携帯情報端末9101、9102と異なり、表示部9001が曲面を有さない構成である。
A
また、図12(E)に示す携帯情報端末9104は、表示部9001が湾曲している。また、図12(E)に図示するように、携帯情報端末9104にカメラ9002を設け、静止画を撮影する機能、動画を撮影する機能、撮影した画像を記録媒体(外部またはカメラに内蔵)に保存する機能、撮影した画像を表示部9001に表示する機能等を有すると好ましい。
Further, in the
図13(A)は腕時計型の携帯情報端末9200を、図13(B)は腕時計型の携帯情報端末9201を、それぞれ示す斜視図である。
13A is a perspective view showing a wristwatch-type
図13(A)に示す携帯情報端末9200は、移動電話、電子メール、文章閲覧及び作成、音楽再生、インターネット通信、コンピュータゲームなどの種々のアプリケーションを実行することができる。また、表示部9001はその表示面が湾曲して設けられ、湾曲した表示面に沿って表示を行うことができる。また、携帯情報端末9200は、通信規格された近距離無線通信を実行することが可能である。例えば無線通信可能なヘッドセットと相互通信することによって、ハンズフリーで通話することもできる。また、携帯情報端末9200は、接続端子9006を有し、他の情報端末とコネクターを介して直接データのやりとりを行うことができる。また接続端子9006を介して充電を行うこともできる。なお、充電動作は接続端子9006を介さずに無線給電により行ってもよい。
A
また、図13(B)に示す携帯情報端末9201は、図13(A)に示す携帯情報端末と異なり、表示部9001の表示面が湾曲していない。また、携帯情報端末9201の表示部の外形が非矩形状(図13(B)においては円形状)である。
In addition, the
図13(C)(D)(E)は、折り畳み可能な携帯情報端末9202を示す斜視図である。なお、図13(C)が携帯情報端末9202を展開した状態の斜視図であり、図13(D)が携帯情報端末9202を展開した状態または折り畳んだ状態の一方から他方に変化する途中の状態の斜視図であり、図13(E)が携帯情報端末9202を折り畳んだ状態の斜視図である。
13C, 13D, and 13E are perspective views illustrating a foldable
携帯情報端末9202は、折り畳んだ状態では可搬性に優れ、展開した状態では、継ぎ目のない広い表示領域により表示の一覧性に優れる。携帯情報端末9202が有する表示部9001は、ヒンジ9055によって連結された3つの筐体9000に支持されている。ヒンジ9055を介して2つの筐体9000間を屈曲させることにより、携帯情報端末9202を展開した状態から折りたたんだ状態に可逆的に変形させることができる。例えば、携帯情報端末9202は、曲率半径1mm以上150mm以下で曲げることができる。
The
携帯情報端末においては、主電源を入れた状態で表示画面を使用していない待機状態における待機画面の消費電力がバッテリー消耗に寄与しており問題となっている。また、待機画面での表示が画面の焼き付きや、表示素子の劣化に繋がる恐れがある。従来の携帯情報端末では、液晶のバックライトや、有機EL素子を少なからず一部発光させている。本実施の形態の構成とすることで、待機画面は電気泳動方式の表示モードとすることで静止画を維持するのであれば、電源がなくても文字が消えないメモリ機能を有するといったメリットを生かせる。また、待機画面から即座に時計などを表示したい場合には、有機EL素子を用いた表示に切り替えることで瞬時に時間を視認できる。この場合、同時に電気泳動方式の表示モードと、有機EL素子を用いた自発光表示モードとを同じ表示領域で駆動させることもでき、静止画面と時計表示が同時にでき、組み合わせた画像となる。 In the portable information terminal, the power consumption of the standby screen in a standby state in which the display screen is not used with the main power turned on contributes to battery consumption, which is a problem. Further, the display on the standby screen may lead to screen burn-in or deterioration of the display element. In a conventional portable information terminal, a liquid crystal backlight or an organic EL element emits a part of light. By adopting the configuration of the present embodiment, if the standby screen is maintained in the electrophoretic display mode to maintain a still image, it is possible to take advantage of a memory function that does not erase characters even if there is no power supply. . Further, when it is desired to display a clock or the like immediately from the standby screen, the time can be instantly recognized by switching to the display using the organic EL element. In this case, the electrophoretic display mode and the self-luminous display mode using the organic EL element can be simultaneously driven in the same display area, and a still screen and a clock display can be simultaneously performed, resulting in a combined image.
静止画面と数字表示とを組み合わせた画面は、数字表示のみの表示に比べて視認しにくい場合もあるが、数字のみを記憶することに比べて画像として記憶することができるため人間の記憶にとって覚えやすくなるという効果もある。 A screen combining a static screen and a number display may be difficult to see compared to a display with only a number display, but it can be stored as an image compared to storing only numbers, so it is remembered for human memory. There is also an effect that it becomes easy.
なお、本発明の一態様である表示装置は、表示部9001に好適に用いることができる。
Note that the display device which is one embodiment of the present invention can be favorably used for the
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができる。 The structure described in this embodiment can be combined as appropriate with any of the structures described in the other embodiments.
10 表示装置
11 基板
12 基板
21 発光
22a 反射光
22b 反射光
31 領域
51 接着層
52 接着層
61 支持基板
63 支持基板
64 支持基板
70 光
80 プラズマ
100 素子層
100a 素子層
100b 素子層
101 樹脂層
101a 樹脂層
103 光吸収層
110 トランジスタ
111 導電層
112 半導体層
113a 導電層
113b 導電層
120 発光素子
121 導電層
122 EL層
123 導電層
131 絶縁層
132 絶縁層
133 絶縁層
134 絶縁層
135 絶縁層
151 接着層
152 着色層
153 遮光層
200 素子層
200a 素子層
201 樹脂層
201a 樹脂層
202 樹脂層
210 トランジスタ
211 導電層
212 半導体層
213a 導電層
213b 導電層
221 導電層
221a 導電層
221b 導電層
221c 導電層
223a 導電層
223b 導電層
223c 導電層
231 絶縁層
232 絶縁層
233 絶縁層
234 絶縁層
240 表示素子
241 帯電粒子
242 帯電粒子
244 絶縁層
245 絶縁層
246 気体が充填された領域
247 樹脂層
251 導電層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
透光性を有する第2の電極と、
前記第2の電極と同じ材料である第3の電極と、
気体が充填された領域と、
正または負に帯電した複数種類の粒子群と、
発光素子を有し、
前記気体が充填された領域及び前記粒子群は、前記第1の電極と前記第2の電極の間に配置され、
前記発光素子は、前記第1の電極及び前記第2の電極と重なり、
前記第1の電極、前記第2の電極、または前記第3の電極のいずれか一または複数に印加される電圧により前記第1の電極と前記第2の電極の間の透過率が変化し、
前記発光素子の光は、前記第1の電極及び前記第2の電極及び前記気体が充填された領域を通過する表示装置。 A first electrode having translucency;
A second electrode having translucency;
A third electrode made of the same material as the second electrode;
An area filled with gas;
A plurality of types of positively or negatively charged particles,
Having a light emitting element,
The gas-filled region and the particle group are disposed between the first electrode and the second electrode,
The light emitting element overlaps the first electrode and the second electrode;
The transmittance between the first electrode and the second electrode is changed by the voltage applied to one or more of the first electrode, the second electrode, or the third electrode,
The light of the light emitting element is a display device that passes through the first electrode, the second electrode, and the region filled with the gas.
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