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Description
プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター
)に関する。特に、本発明の一態様は、発光装置、表示装置、電子機器、照明装置、また
はそれらの作製方法、使用方法、操作方法などに関する。特に、エレクトロルミネッセン
ス(Electroluminescence、以下ELとも記す)現象を利用した発光
装置、表示装置、電子機器、照明装置、またはそれらの作製方法、使用方法、操作方法な
どに関する。
全般を指す。トランジスタ、半導体回路は半導体装置と言える。記憶装置、撮像装置、表
示装置、発光装置、電気光学装置および電子機器などは、半導体装置を有している場合が
ある。
いる。
湾曲面への適用が可能であること、または破損しにくいこと等が求められている。
号に対し高速に応答可能、直流低電圧電源を用いて駆動可能などの特徴を有し、発光装置
や表示装置への応用が検討されている。
EL素子を備えたフレキシブルなアクティブマトリクス型の表示装置が開示されている。
、表示領域131が観察者と正対しない領域170を有する。図19(B)および図19
(C)は、図19(A)中に一点鎖線で示した部位Q1-Q2の断面図である。図19(
B)は、領域170が屈曲している状態を示しており、図19(C)は、領域170が湾
曲している状態を示している。図19(B)および図19(C)に、部位Q1-Q2にお
ける領域160の中心付近の法線の方向を法線168として示し、領域170の中心付近
の法線の方向を法線178として示す。図19(B)、図19(C)のどちらの場合にお
いても、領域160の中心付近の法線の方向と、領域170の中心付近の法線の方向が異
なっている。
21の間に、発光素子および着色層を有する(図示せず。)。図19(D)は、領域16
0中の表示領域131の一部である部位161を拡大した図である。また、図19(E)
は、領域170中の表示領域131の一部である部位171を拡大した図である。
くとも3つの副画素を有する。3つの副画素はストライプ状に配列され、それぞれ、赤色
光、緑色光、青色光を発する。図19(D)では、領域160中の画素を、画素165と
して示し、赤色光を発する副画素を副画素165R、緑色光を発する副画素を副画素16
5G、青色光を発する副画素を副画素165Bとして示している。図19(E)では、領
域170中の画素を、画素175として示し、赤色光を発する副画素を副画素175R、
緑色光を発する副画素を副画素175G、青色光を発する副画素を副画素175Bとして
示している。
。図20(A)は、観察者910と、画素165から発せられる光235の関係について
説明する図である。また、図20(A)は、画素165の断面概略図である。
素子125と着色層266Gを有する。副画素165Bは、発光素子125と着色層26
6Bを有する。発光素子125から発せられた光235は、着色層を透過する際に着色さ
れる。
た白色の光235は、着色層266Gにより緑色の光235へ変換されて観察者910に
到達する。なお、発光素子125から発せられた白色の光235の一部が、他の副画素の
着色層に入射して、意図しない色に変換される場合がある。しかしながら、領域160で
は観察者910と表示領域131が正対するため、意図しない色に変換された光235は
観察者910に認識されにくい。
。図20(B)は、観察者910と、画素175から発せられる光235の関係について
説明する図である。また、図20(B)は、画素175の断面概略図である。
素子125と着色層266Gを有する。副画素175Bは、発光素子125と着色層26
6Bを有する。発光素子125から発せられた光235は、着色層を透過する際に着色さ
れる。
、発光素子125から発せられた光235のうち、他の副画素の着色層に入射して意図し
ない色に変換された一部の光235を観察してしまう。
、表示領域内の表示品位のばらつきが大きくなりやすく、表示品位が低下しやすい。
一とする。
とを目的の一とする。
目的の一とする。
目的の一とする。
目的の一とする。
一とする。
態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題
は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図
面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
数の画素を有し、画素は複数の副画素を有し、第1の領域における副画素の配列方向と、
第2の領域における副画素の配列方向が異なることを特徴とする表示装置である。
と、を有し、記第1の表示領域の表面は、第2の表示領域の表面に対して傾斜を有し、画
素は複数の副画素を有し、第1の表示領域における副画素の配列方向と、第2の表示領域
における副画素の配列方向が異なることを特徴とする表示装置である。
の領域の中心付近における法線の方向と、第2の領域の中心付近における法線の方向が異
なり、表示領域は複数の画素を有し、画素は複数の副画素を有し、第1の領域における副
画素の配列方向と、第2の領域における副画素の配列方向が異なることを特徴とする表示
装置である。
と、を有し、画素は、第1の副画素及び第2の副画素とを有し、第1の表示領域において
、第1の副画素と第2の副画素は第1の方向に配列し、第2の表示領域において、第1の
副画素と第2の副画素は第2の方向に配列し、第1の方向は、第2の方向と異なることを
特徴とする表示装置である。
できる。
することができる。
ことができる。
ことができる。
ることができる。
できる。なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本
発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外
の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細
書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
れず、本発明の趣旨およびその範囲から逸脱することなく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。従って、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。なお、以下に説明する発明の構成にお
いて、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用
い、その繰り返しの説明は省略する。
明を明瞭化するために誇張または省略されている場合がある。よって、必ずしもそのスケ
ールに限定されない。特に上面図や斜視図において、図面をわかりやすくするため一部の
構成要素の記載を省略する場合がある。
るため、実際の位置、大きさ、範囲などを表していない場合がある。このため、開示する
発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、範囲などに限定されない。例えば
、実際の製造工程において、エッチングなどの処理によりレジストマスクなどが意図せず
に目減りすることがあるが、理解を容易とするために省略して示すことがある。
めに付すものであり、工程順または積層順など、なんらかの順番や順位を示すものではな
い。また、本明細書等において序数詞が付されていない用語であっても、構成要素の混同
を避けるため、特許請求の範囲において序数詞を付す場合がある。
定するものではない。例えば、「電極」は「配線」の一部として用いられることがあり、
その逆もまた同様である。さらに、「電極」や「配線」の用語は、複数の「電極」や「配
線」が一体となって形成されている場合なども含む。
下で、かつ、直接接していることを限定するものではない。例えば、「絶縁層A上の電極
B」の表現であれば、絶縁層Aの上に電極Bが直接接して形成されている必要はなく、絶
縁層Aと電極Bとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。
路動作において電流の方向が変化する場合など、動作条件などによって互いに入れ替わる
ため、いずれがソースまたはドレインであるかを限定することが困難である。このため、
本明細書においては、ソースおよびドレインの用語は、入れ替えて用いることができるも
のとする。
」を介して接続されている場合が含まれる。ここで、「何らかの電気的作用を有するもの
」は、接続対象間での電気信号の授受を可能とするものであれば、特に制限を受けない。
よって、「電気的に接続する」と表現される場合であっても、現実の回路においては、物
理的な接続部分がなく、配線が延在しているだけの場合もある。
配置されている状態をいう。従って、-5°以上5°以下の場合も含まれる。また、「垂
直」および「直交」とは、二つの直線が80°以上100°以下の角度で配置されている
状態をいう。従って、85°以上95°以下の場合も含まれる。
合は、特段の説明がない限り、フォトリソグラフィ工程で形成したレジストマスクは、エ
ッチング工程終了後に除去するものとする。
図1(A)に示す表示装置100は、表示領域131が観察者と正対する領域160と、
表示領域131が観察者と正対しない領域170を有する。また、駆動回路132a、駆
動回路132b、および駆動回路133を有する。図1(B)および図1(C)は、図1
(A)中に一点鎖線で示した部位A1-A2の断面図である。図1(B)は、領域170
が屈曲している状態を示しており、図1(C)は、領域170が湾曲している状態を示し
ている。図1(B)および図1(C)に、部位A1-A2における領域160の中心付近
の法線の方向を法線168として示し、領域170の中心付近の法線の方向を法線178
として示す。図1(B)、図1(C)のどちらの場合においても、領域160の中心付近
の法線の方向と、領域170の中心付近の法線の方向が異なっている。
21の間に、発光素子および着色層を有する(図示せず。)。図1(D)は、領域160
中の表示領域131の一部である部位161を拡大した図である。また、図1(E)は、
領域170中の表示領域131の一部である部位171を拡大した図である。また、図1
(F)は、領域160と領域170の境界位置である部位181を拡大した図である。
くとも3つの副画素を有する。これらの副画素はストライプ状に配列され、それぞれ、赤
色光、緑色光、青色光を発する。
れらの副画素の長辺が隣接するように横方向に並べる配列を「H配列」といい、これらの
副画素の長辺が隣接するように縦方向に並べる配列を「V配列」という。すなわち、H配
列の配列方向と、V配列の配列方向は異なる。なお、本実施の形態では、H配列の配列方
向166とV配列の配列方向176が直交する場合を示すが、これに限定されない。
を副画素165R、緑色光を発する副画素を副画素165G、青色光を発する副画素を副
画素165Bとして示している。画素165は、3つの副画素の配列がH配列となってい
る。
を副画素175R、緑色光を発する副画素を副画素175G、青色光を発する副画素を副
画素175Bとして示している。画素175は、3つの副画素の配列がV配列となってい
る。
。また、これらの光を組み合わせて用いてもよい。例えば、一つの画素に、4つの副画素
を設け、それぞれ、赤、緑、青、黄の光を発する構成としてもよい。副画素の数を増やす
ことで、特に中間調の再現性を高めることができる。よって、表示装置の表示品位を高め
ることができる。また、図24(A)、図24(B)、図24(C)に示すように、一つ
の画素に、4つの副画素を設け、それぞれ、赤、緑、青、白の光を発する構成としてもよ
い。白の光を発する副画素を設けることで、表示領域の輝度を高めることができる。また
、表示装置の用途によっては、一つの画素を2つの副画素で構成してもよい。
素を副画素165R、緑色光を発する副画素を副画素165G、青色光を発する副画素を
副画素165B、白色光を発する副画素を副画素165Wとして示している。画素165
は、4つの副画素の配列がH配列となっている。
素を副画素175R、緑色光を発する副画素を副画素175G、青色光を発する副画素を
副画素175B、白色光を発する副画素を副画素175Wとして示している。画素175
は、4つの副画素の配列がV配列となっている。
てもよい。また、配列方法として、ストライプ配列以外の方法でもよい。例えば、デルタ
配列、ベイヤー配列、ペンタイル配列などを適用することもできる。一例として、ペンタ
イル配列を適用した場合の例を、図25(A)、図25(B)、図25(C)に示す。
2を用いて説明する。
る関係について説明する図である。また、図2(A)は、画素165を配列方向166と
直交する方向から見た断面概略図である。
0と正対する。よって、副画素が有する発光素子から発せられた光は、該副画素が有する
着色層により変換されて、観察者910に到達する。例えば、副画素165Gにおいて、
副画素165Gが有する発光素子125から発せられた白色の光235は、着色層266
Gにより緑色の光235へ変換されて観察者910に到達する。なお、発光素子125か
ら発せられた白色の光235の一部が散乱し、他の副画素の着色層に入射して、意図しな
い色に変換される場合がある。しかしながら、領域160では観察者910と表示領域1
31が正対するため、散乱によって意図しない色に変換された光235は観察者910に
認識されにくい。
る関係について説明する図である。また、図2(B)は、画素175を配列方向176か
ら見た断面概略図である。
、発光素子125から発せられた光235のうち、他の副画素の着色層に入射して変換さ
れた一部の光235を観察する。しかしながら、本実施の形態に例示する表示装置100
は、画素175が有する副画素の配列をV配列としているため、観察者910に到達する
他の副画素の着色層に入射して変換された光235も、本来意図した色と実質的に同じ色
に変換される。
らつきを軽減することができる。よって、視認性に優れた表示装置を実現することができ
る。また、表示品位が良好な表示装置を実現することができる。
屈曲または湾曲する場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。例
えば、表示領域131の上側または下側が屈曲または湾曲する場合や、表示領域131の
角部が屈曲または湾曲する場合であっても、適宜、副画素の配列を設定することで、表示
品位が良好な表示装置を実現することができる。
形態の一態様は、これに限定されない。発光素子125が、赤(R)、青(B)、緑(G
)の何れか一つの色で発光してもよい。その場合、発光素子125は、各副画素ごとに、
異なる色で発光することが好ましい。
である。
本実施の形態では、表示装置100の構成例について、図3を用いて説明する。図3は、
図1(A)に一点鎖線で示した部位X1-X2の断面模式図である。
本明細書に例示する表示装置100は、第1の電極115、EL層117、第2の電極1
18を含む発光素子125と、端子電極216を有する。発光素子125は、表示領域1
31中に複数形成されている。また、各発光素子125には、発光素子125の発光量を
制御するトランジスタ232が接続されている。
24と電気的に接続されている。また、端子電極216は、駆動回路132a、駆動回路
132b、および駆動回路133に電気的に接続されている。
52により構成されている。駆動回路132a、駆動回路132b、および駆動回路13
3は、外部電極124から供給された信号を、表示領域131中のどの発光素子125に
供給するかを決定する機能を有する。
貼り合わされた構造を有する。基板111には、接着層112を介して絶縁層205が形
成されている。絶縁層205は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化
酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、または窒化酸化アルミニウム
等を、単層または多層で形成するのが好ましい。絶縁層205は、スパッタリング法やC
VD法、熱酸化法、塗布法、印刷法等を用いて形成することが可能である。
介して遮光層264が形成されている。また、基板121には、絶縁層145を介して着
色層266、オーバーコート層268が形成されている。
ジスタや発光素子への水分や不純物元素の拡散を防止、または低減することができる。ま
た、絶縁層145は下地層として機能し、基板121や接着層142などから、トランジ
スタや発光素子への水分や不純物元素の拡散を防止、または低減することができる。絶縁
層145は、絶縁層205と同様の材料および方法により形成することができる。
ス材料などを用いることができる。表示装置100を所謂ボトムエミッション構造(下面
射出構造)の表示装置、または両面射出型の表示装置とする場合には、基板111にEL
層117からの発光に対して透光性を有する材料を用いる。また、表示装置100を上面
射出型の表示装置、または両面射出型の表示装置とする場合には、基板121にEL層1
17からの発光に対して透光性を有する材料を用いる。
を有する材料としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹
脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、ポリエーテルスルフォン樹脂、ポリアミド樹脂、シクロオレフィン樹
脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、などがある。また
、光を透過させる必要がない場合には、非透光性の基板を用いてもよい。例えば、基板1
21または基板111として、ステンレス基板、ステンレススチルホイル基板などを用い
てもよい。
らに好ましくは10ppm/K以下とする。また、基板121および基板111の表面に
、予め窒化シリコンや酸化窒化シリコン等の窒素と珪素を含む膜や窒化アルミニウム等の
窒素とアルミニウムを含む膜のような透水性の低い保護膜を成膜しておいても良い。なお
、基板121および基板111として、繊維体に有機樹脂が含浸された構造物(所謂、プ
リプレグとも言う)を用いてもよい。
は、軽量な表示装置を提供することができる。または、曲げやすい表示装置を提供するこ
とができる。
配線219が形成されている。なお、本実施の形態では、トランジスタ232およびトラ
ンジスタ252として、ボトムゲート型のトランジスタの1つであるチャネルエッチ型の
トランジスタを例示しているが、チャネル保護型のトランジスタやトップゲート型のトラ
ンジスタなどを用いることも可能である。また、チャネルが形成される半導体層を2つの
ゲート電極で挟む構造の、デュアルゲート型のトランジスタを用いることも可能である。
トランジスタのサイズ(例えば、チャネル長、およびチャネル幅)等は、各トランジスタ
で適宜調整することができる。
7、半導体層208、ソース電極209a、ドレイン電極209bを有する。
電極209bは、端子電極216と同様の材料および方法により形成することができる。
また、ゲート絶縁層207は、絶縁層205と同様の材料および方法により形成すること
ができる。
ができる。例えば、非晶質シリコンや、微結晶ゲルマニウム等を用いることができる。ま
た、炭化シリコン、ガリウム砒素、酸化物半導体、窒化物半導体などの化合物半導体や、
有機半導体等を用いることができる。
透過率が大きい。また、酸化物半導体を適切な条件で加工して得られたトランジスタにお
いては、オフ電流を使用時の温度条件下(例えば、25℃)において、100zA(1×
10-19A)以下、もしくは10zA(1×10-20A)以下、さらには1zA(1
×10-21A)以下とすることができる。このため、消費電力の少ない表示装置を提供
することができる。
酸素を含む絶縁層を用いることが好ましい。
層210上に絶縁層211が形成されている。絶縁層210は、保護絶縁層として機能し
、絶縁層210よりも上の層からトランジスタ232およびトランジスタ252への不純
物元素が拡散することを防止または低減することができる。絶縁層210は、絶縁層20
5と同様の材料および方法で形成することができる。
を行ってもよい。平坦化処理としては、特に限定されないが、研磨処理(例えば、化学的
機械研磨法(Chemical Mechanical Polishing:CMP)
)、やドライエッチング処理により行うことができる。
省略することもできる。平坦化機能を有する絶縁材料として、例えば、ポリイミド樹脂、
アクリル樹脂等の有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材
料(low-k材料)等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁層
を複数積層させることで、絶縁層211を形成してもよい。
14が形成されている。
板121側から射出する、所謂トップエミッション構造(上面射出構造)の表示装置であ
る。
ンジスタ232と電気的に接続されている。
基板」と呼ぶ場合がある。
のように、基板121に設けることにより、折り曲げた時の位置ずれを低減することが出
来る。タッチセンサは、導電層991と導電層993などを用いて構成されている。また
、それらの間には、絶縁層992が設けられている。
鉛酸化物などの透明導電膜を用いることが望ましい。ただし、抵抗を下げるため、導電層
991、及び/又は、導電層993の一部、または、全部に、低抵抗な材料を持つ層を用
いてもよい。例えば、アルミニウム、チタン、クロム、ニッケル、銅、イットリウム、ジ
ルコニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンからなる単体金属、または
これを主成分とする合金を単層構造または積層構造として用いることができる。または、
導電層991、及び/又は、導電層993として、金属ナノワイヤを用いてもよい。その
場合の金属としては、銀などが好適である。これにより、抵抗値を下げることが出来るた
め、センサの感度を向上させることが出来る。
酸化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、または窒化酸化アルミニウム等を、単層また
は多層で形成するのが好ましい。絶縁層992は、スパッタリング法やCVD法、熱酸化
法、塗布法、印刷法等を用いて形成することが可能である。
(B)には、基板994を用いて構成した場合の例を示す。なお、タッチセンサは、基板
994の上に設けられているが、本発明の実施形態の一態様は、これに限定されない。基
板994の下(基板121と基板994との間)に設けられていてもよい。その場合、基
板994は、強化ガラスを用いて、表示装置を傷などから守るような構成にしてもよい。
である。
本実施の形態では、表示装置100のより具体的な構成例について、図4を用いて説明す
る。図4(A)は、表示装置100の構成を説明するためのブロック図である。表示装置
100は、表示領域131、駆動回路132a、駆動回路132b、および駆動回路13
3を有する。駆動回路132a、駆動回路132bは、例えば走査線駆動回路として機能
する。また、駆動回路133は、例えば信号線駆動回路として機能する。なお、駆動回路
132a、および駆動回路132bは、どちらか一方のみとしてもよい。
または駆動回路132bによって電位が制御されるm本の配線135と、各々が略平行に
配設され、且つ、駆動回路133によって電位が制御されるn本の配線136と、を有す
る。さらに、表示領域131はマトリクス状に配設された複数の画素回路134を有する
。なお、一つの画素回路134により、一つの副画素が駆動される。また、駆動回路13
2a、駆動回路132b、および駆動回路133をまとめて駆動回路部という場合がある
。
いずれかの行に配設されたn個の画素回路134と電気的に接続される。また、各配線1
36は、m行n列に配設された画素回路134のうち、いずれかの列に配設されたm個の
画素回路134に電気的に接続される。m、nは、ともに1以上の整数である。
とができる回路構成例を示している。
また、図4(B)に示す画素回路134は、トランジスタ431と、容量素子233と、
トランジスタ232と、トランジスタ434と、発光素子125と、を有する。
配線(以下、信号線DL_nという)に電気的に接続される。さらに、トランジスタ43
1のゲート電極は、ゲート信号が与えられる配線(以下、走査線GL_mという)に電気
的に接続される。
435への書き込みを制御する機能を有する。
ド437に電気的に接続される。また、トランジスタ431のソース電極およびドレイン
電極の他方は、ノード435に電気的に接続される。
を有する。
気的に接続され、他方はノード437に電気的に接続される。さらに、トランジスタ23
2のゲート電極は、ノード435に電気的に接続される。
に接続され、他方はノード437に電気的に接続される。さらに、トランジスタ434の
ゲート電極は、走査線GL_mに電気的に接続される。
され、他方は、ノード437に電気的に接続される。
う)などを用いることができる。ただし、発光素子125としては、これに限定されず、
無機材料からなる無機EL素子を用いても良い。
えられ、他方には、低電源電位VSSが与えられる。
132bにより各行の画素回路134を順次選択し、トランジスタ431、およびトラン
ジスタ434をオン状態にしてデータ信号をノード435に書き込む。
ランジスタ434がオフ状態になることで保持状態になる。さらに、ノード435に書き
込まれたデータの電位に応じてトランジスタ232のソース電極とドレイン電極の間に流
れる電流量が制御され、発光素子125は、流れる電流量に応じた輝度で発光する。これ
を行毎に順次行うことにより、画像を表示できる。
図4(C)に示す画素回路134は、液晶素子432と、トランジスタ431と、容量素
子233と、を有する。
れる。液晶素子432は、ノード436に書き込まれるデータにより配向状態が設定され
る。なお、複数の画素回路134のそれぞれが有する液晶素子432の一対の電極の一方
に、共通の電位(コモン電位)を与えてもよい。また、各行の画素回路134毎の液晶素
子432の一対の電極の一方に異なる電位を与えてもよい。
ド、VAモード、ASM(Axially Symmetric Aligned Mi
cro-cell)モード、OCB(Optically Compensated B
irefringence)モード、FLC(Ferroelectric Liqui
d Crystal)モード、AFLC(AntiFerroelectric Liq
uid Crystal)モード、MVAモード、PVA(Patterned Ver
tical Alignment)モード、IPSモード、FFSモード、またはTBA
(Transverse Bend Alignment)モードなどを用いてもよい。
また、表示装置の駆動方法としては、上述した駆動方法の他、ECB(Electric
ally Controlled Birefringence)モード、PDLC(P
olymer Dispersed Liquid Crystal)モード、PNLC
(Polymer Network Liquid Crystal)モード、ゲストホ
ストモードなどがある。ただし、これに限定されず、液晶素子およびその駆動方式として
様々なものを用いることができる。
より液晶素子432を構成してもよい。ブルー相を示す液晶は、応答速度が1msec以
下と短く、光学的等方性であるため配向処理が不要である。また、光学的等方性であるた
め視野角依存性が小さい。
ことも可能である。例えば、表示素子として、電気泳動素子、電子インク、エレクトロウ
ェッティング素子、MEMS(マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム)、デジタ
ルマイクロミラーデバイス(DMD)、DMS(デジタル・マイクロ・シャッター)、I
MOD(インターフェアレンス・モジュレーション)素子などを用いることも可能である
。
電極の一方は、信号線DL_nに電気的に接続され、他方はノード436に電気的に接続
される。トランジスタ431のゲート電極は、走査線GL_mに電気的に接続される。ト
ランジスタ431は、オン状態またはオフ状態になることにより、ノード436へのデー
タ信号の書き込みを制御する機能を有する。
)に電気的に接続され、他方は、ノード436に電気的に接続される。また、液晶素子4
32の一対の電極の他方はノード436に電気的に接続される。なお、容量線CLの電位
の値は、画素回路134の仕様に応じて適宜設定される。容量素子233は、ノード43
6に書き込まれたデータを保持する保持容量としての機能を有する。
行の画素回路134を順次選択し、トランジスタ431をオン状態にしてノード436に
データ信号を書き込む。
状態になることで保持状態になる。これを行毎に順次行うことにより、画像を表示できる
。
である。
本実施の形態では、表示装置100が有する画素165および画素175に適用可能な画
素回路134のより具体的な構成例について、図5乃至図8を用いて説明する。
まず、画素165の構成例について説明する。図5(A)および図5(B)は、画素16
5を拡大した平面図である。図をわかりやすくするため、図5(A)では、発光素子12
5や着色層266などの記載を省略している。また、同様の理由により、図5(B)では
、画素回路134などの記載を省略している。図6は、図5(A)および図5(B)中に
、一点鎖線で示した部位X3-X4の断面図である。
て、画素165は、少なくとも3つの画素回路134で駆動される。図5(A)では、画
素165を駆動する3つの画素回路134を、それぞれ画素回路134R、画素回路13
4G、画素回路134Bとして示している。画素165では、画素回路134の長手方向
と、発光素子125および着色層266の長手方向が略一致する。画素165が有する着
色層266Rは画素回路134Rと重畳し、着色層266Gは画素回路134Gと重畳し
、着色層266Bは画素回路134Bと重畳する。また、着色層266Rは画素回路13
4Rにより駆動され、着色層266Gは画素回路134Gにより駆動され、着色層266
Bは画素回路134Bにより駆動される。
5の一部はゲート電極206に相当し、トランジスタ431およびトランジスタ434の
ゲート電極として機能する。また、配線138の一部は、容量素子233の一方の電極と
して機能し、他の一部はトランジスタ232のゲート電極として機能する。また、配線1
37は、電位供給線VL_aに相当する。配線135、配線138、および配線137は
、ゲート電極206と同様の材料および方法を用いて形成することができる。
いる。配線138上のゲート絶縁層207は、容量素子233の誘電体層として機能する
。また、ゲート絶縁層207および半導体層208上に、配線136、配線139、配線
151、配線152、および配線156(図5(A)および図6参照。)を有する。配線
136は、信号線DL_nに相当する。また、配線136の一部は、トランジスタ431
のソース電極およびドレイン電極の一方として機能する。配線139は、ゲート絶縁層2
07に形成された開口153を介して配線138に電気的に接続する。また、配線139
は、トランジスタ431のソース電極およびドレイン電極の他方として機能する。配線1
56は、電位供給線V0に相当する。また、配線156の一部はトランジスタ434のソ
ース電極およびドレイン電極の一方として機能する。また、配線151の一部はトランジ
スタ434のソース電極およびドレイン電極の他方として機能する。
207に形成された開口154を介して配線137に電気的に接続する。また、配線15
2は、トランジスタ232のソース電極およびドレイン電極の一方として機能する。また
、配線151は、トランジスタ232のソース電極およびドレイン電極の他方として機能
する。配線136、配線139、配線151、配線152、および配線156は、ソース
電極209a、およびドレイン電極209bと同様の材料および方法を用いて形成するこ
とができる。
が形成され、絶縁層210上に絶縁層211が形成されている。また、絶縁層211上に
形成された電極118は、絶縁層210および絶縁層211に形成された開口155を介
して配線151に電気的に接続される。すなわち、発光素子125は、配線151と電気
的に接続されている。
なお、他の構成については、他の実施の形態で詳述しているため、ここでの説明は省略す
る。
次に、画素175の構成例について説明する。図5(C)は、画素175を拡大した平面
図である。図をわかりやすくするため、図5(C)では、発光素子125や着色層266
などの記載を省略している。
とすることで実現できる。この時、画素回路134の配列は、H配列のままでよい。図7
に、図5(C)中に一点鎖線で示した、部位X5―X6の断面図を示す。
変更する必要がない。よって、領域160と領域170で駆動方法を変更する必要もない
。表示領域131内で複数の駆動回路や駆動方法を用いると、製造歩留まりの低下や、製
造コストの上昇を招きやすく、表示装置の生産性が低下する一因となる。本発明の一態様
によれば、生産性が良好で、表示品位が良好な表示装置を実現することができる。
なお、着色層266、遮光層264、オーバーコート層268などを設けない構成にする
こともできる。その場合、白色光を発する発光素子125に換えて、それぞれの副画素に
赤色光を発する発光素子125R、緑色光を発する発光素子125G、青色光を発する発
光素子125Bなどを用いることによってカラー表示を行うことが出来る。着色層266
などを用いない構成の一例を、図8に示す。
、EL層117G、EL層117Bを有する。EL層117R、EL層117G、EL層
117Bは、それぞれ、赤色の光235R、緑色の光235G、青色の光235B、など
の異なる色で発光させることが出来る。このように、着色層266などを用いないことに
よって、色純度が向上し、光損失量を減らすことが出来る。
である。
本実施の形態では、表示装置100の作製方法の一例について、図9乃至図15を用いて
説明する。なお、図9乃至図14は、図1(A)中に一点鎖線で示した部位X1-X2の
断面に相当する。
まず、素子形成基板101上に剥離層113を形成する(図9(A)参照。)。なお、素
子形成基板101としては、ガラス基板、石英基板、サファイア基板、セラミック基板、
金属基板などを用いることができる。また、本実施の形態の処理温度に耐えうる耐熱性を
有するプラスチック基板を用いてもよい。
、バリウムホウケイ酸ガラスなどのガラス材料が用いられている。なお、酸化バリウム(
BaO)を多く含ませることで、より実用的な耐熱ガラスが得られる。他にも、結晶化ガ
ラスなどを用いることができる。
バルト、ジルコニウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、
シリコンから選択された元素、または元素を含む合金材料、または元素を含む化合物材料
を用いて形成することができる。また、これらの材料を単層又は積層して形成することが
できる。なお、剥離層113の結晶構造は、非晶質、微結晶、多結晶のいずれの場合でも
よい。また、剥離層113を、酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化亜鉛、二酸化チタ
ン、酸化インジウム、インジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、またはInGaZn
O(IGZO)等の金属酸化物を用いて形成することもできる。
お、塗布法はスピンコーティング法、液滴吐出法、ディスペンス法を含む。
モリブデンを含む合金材料を用いることが好ましい。または、剥離層113を単層で形成
する場合、タングステンの酸化物若しくは酸化窒化物、モリブデンの酸化物若しくは酸化
窒化物、またはタングステンとモリブデンを含む合金の酸化物若しくは酸化窒化物を用い
ることが好ましい。
む層の積層構造を形成する場合、タングステンを含む層に接して酸化物絶縁層を形成する
ことで、タングステンを含む層と酸化物絶縁層との界面に、酸化タングステンが形成され
ることを活用してもよい。また、タングステンを含む層の表面を、熱酸化処理、酸素プラ
ズマ処理、オゾン水等の酸化力の強い溶液での処理等を行ってタングステンの酸化物を含
む層を形成してもよい。
。
次に、剥離層113上に下地層として絶縁層205を形成する(図9(A)参照。)。絶
縁層205は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、酸
化アルミニウム、酸化窒化アルミニウム、または窒化酸化アルミニウム等を、単層または
多層で形成するのが好ましい。例えば、絶縁層205を、酸化シリコンと窒化シリコンを
積層した2層構造としてもよいし、上記材料を組み合わせた5層構造としてもよい。絶縁
層205は、スパッタリング法やCVD法、熱酸化法、塗布法、印刷法等を用いて形成す
ることが可能である。
m以下とすればよい。
、または低減することができる。また、素子形成基板101を基板111に換えた後も、
基板111や接着層112などから発光素子125への不純物元素の拡散を防止、または
低減することができる。本実施の形態では、絶縁層205としてプラズマCVD法により
厚さ200nmの酸化窒化シリコンと厚さ50nmの窒化酸化シリコンの積層膜を用いる
。
次に、絶縁層205上にゲート電極206を形成する(図9(A)参照。)。ゲート電極
206は、アルミニウム、クロム、銅、タンタル、チタン、モリブデン、タングステンか
ら選ばれた金属元素、または上述した金属元素を成分とする合金か、上述した金属元素を
組み合わせた合金等を用いて形成することができる。また、マンガン、ジルコニウムのい
ずれか一または複数から選択された金属元素を用いてもよい。また、ゲート電極206は
、単層構造でも、二層以上の積層構造としてもよい。例えば、シリコンを含むアルミニウ
ム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にチ
タン膜を積層する二層構造、窒化チタン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、窒化
タンタル膜または窒化タングステン膜上にタングステン膜を積層する二層構造、チタン膜
上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜と、そのチタン膜上にアルミニウム膜を積層し、
さらにその上にチタン膜を形成する三層構造等がある。また、アルミニウムに、チタン、
タンタル、タングステン、モリブデン、クロム、ネオジム、スカンジウムから選ばれた一
または複数を組み合わせた合金膜、もしくは窒化膜を用いてもよい。
化物、酸化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化
物、酸化チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化シリコンを添加
したインジウム錫酸化物等の透光性を有する導電性材料を適用することもできる。また、
上記透光性を有する導電性材料と、上記金属元素の積層構造とすることもできる。
al Organic Chemical Vapor Deposition)法など
のCVD法や、ALD法、スパッタリング法、蒸着法などにより、ゲート電極206とな
る導電膜を積層し、該導電膜上にフォトリソグラフィ工程によりレジストマスクを形成す
る。ゲート電極206となる導電膜をMOCVD法により形成すると、被形成面へのダメ
ージを少なくすることができる。次に、レジストマスクを用いてゲート電極206となる
導電膜の一部をエッチングして、ゲート電極206を形成する。この時、他の配線および
電極も同時に形成することができる。
用いてもよい。なお、ドライエッチング法によりエッチングを行った場合、レジストマス
クを除去する前にアッシング処理を行うと、剥離液を用いたレジストマスクの除去を容易
とすることができる。
ェット法等で形成してもよい。
00nm以下、より好ましくは10nm以上200nm以下である。
らの光が、ゲート電極206側から半導体層208に到達しにくくすることができる。そ
の結果、光照射によるトランジスタの電気特性の変動を抑制することができる。
次に、ゲート絶縁層207を形成する(図9(A)参照。)。ゲート絶縁層207は、例
えば酸化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニ
ウム、酸化アルミニウムと酸化シリコンの混合物、酸化ハフニウム、酸化ガリウムまたは
Ga-Zn系金属酸化物などを用いればよく、積層または単層で設ける。
されたハフニウムシリケート(HfSixOyNz)、窒素が添加されたハフニウムアル
ミネート(HfAlxOyNz)、酸化ハフニウム、酸化イットリウムなどのhigh-
k材料を用いることでトランジスタのゲートリークを低減できる。例えば、酸化窒化シリ
コンと酸化ハフニウムの積層としてもよい。
300nm以下、より好ましくは50nm以上250nm以下とするとよい。
。
ン膜を形成する場合、原料ガスとしては、シリコンを含む堆積性気体及び酸化性気体を用
いることが好ましい。シリコンを含む堆積性気体の代表例としては、シラン、ジシラン、
トリシラン、フッ化シラン等がある。酸化性気体としては、酸素、オゾン、一酸化二窒素
、二酸化窒素等がある。
に積層する積層構造としてもよい。ゲート電極206側に窒化物絶縁層を設けることで、
ゲート電極206側から水素、窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等が半導体
層208に移動することを防ぐことができる。なお、一般に、窒素、アルカリ金属、また
はアルカリ土類金属等は、半導体の不純物元素として機能する。また、水素は、酸化物半
導体の不純物元素として機能する。よって、本明細書等における「不純物」には、水素、
窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等が含まれるものとする。
縁層を設けることで、ゲート絶縁層207と半導体層208の界面における欠陥準位を低
減することが可能である。この結果、電気特性の劣化の少ないトランジスタを得ることが
できる。なお、半導体層208として酸化物半導体を用いる場合は、酸化物絶縁層として
、化学量論的組成を満たす酸素よりも多くの酸素を含む酸化物絶縁層を用いて形成すると
、ゲート絶縁層207と半導体層208の界面における欠陥準位密度をさらに低減するこ
とが可能であるため好ましい。
合、酸化物絶縁層よりも窒化物絶縁層を厚くすることが好ましい。
厚くしても、ゲート電極206に生じる電界を効率よく半導体層208に伝えることがで
きる。また、ゲート絶縁層207全体を厚くすることで、ゲート絶縁層207の絶縁耐圧
を高めることができる。よって、半導体装置の信頼性を高めることができる。
の高い第2の窒化物絶縁層と、酸化物絶縁層とが、ゲート電極206側から順に積層され
る積層構造とすることができる。ゲート絶縁層207に、欠陥の少ない第1の窒化物絶縁
層を用いることで、ゲート絶縁層207の絶縁耐圧を向上させることができる。また、ゲ
ート絶縁層207に、水素ブロッキング性の高い第2の窒化物絶縁層を設けることで、ゲ
ート電極206及び第1の窒化物絶縁層に含まれる水素が半導体層208に移動すること
を防ぐことができる。
ラン、窒素、及びアンモニアの混合ガスを原料ガスとして用いたプラズマCVD法により
、欠陥の少ない窒化シリコン膜を第1の窒化物絶縁層として形成する。次に、原料ガスを
、シラン及び窒素の混合ガスに切り替えて、水素濃度が少なく、且つ水素をブロッキング
することが可能な窒化シリコン膜を第2の窒化物絶縁層として成膜する。このような形成
方法により、欠陥が少なく、且つ水素のブロッキング性を有する窒化物絶縁層が積層され
たゲート絶縁層207を形成することができる。
陥の少ない第1の窒化物絶縁層と、水素ブロッキング性の高い第2の窒化物絶縁層と、酸
化物絶縁層とが、ゲート電極206側から順に積層される積層構造とすることができる。
ゲート絶縁層207に、不純物のブロッキング性が高い第3の窒化物絶縁層を設けること
で、ゲート電極206から水素、窒素、アルカリ金属、またはアルカリ土類金属等が半導
体層208に移動することを防ぐことができる。
シラン、窒素、及びアンモニアの混合ガスを原料ガスとして用いたプラズマCVD法によ
り、不純物のブロッキング性が高い窒化シリコン膜を第3の窒化物絶縁層として形成する
。次に、アンモニアの流量の増加させることで、欠陥の少ない窒化シリコン膜を第1の窒
化物絶縁層として形成する。次に、原料ガスを、シラン及び窒素の混合ガスに切り替えて
、水素濃度が少なく、且つ水素をブロッキングすることが可能な窒化シリコン膜を第2の
窒化物絶縁層として成膜する。このような形成方法により、欠陥が少なく、且つ不純物の
ブロッキング性を有する窒化物絶縁層が積層されたゲート絶縁層207を形成することが
できる。
形成することができる。
縁層を、酸化物絶縁層を介して積層し、酸化ハフニウムを含む絶縁層に電子を注入するこ
とで、トランジスタのしきい値電圧を変化させることができる。
半導体層208は、非晶質半導体、微結晶半導体、多結晶半導体等を用いて形成すること
ができる。例えば、非晶質シリコンや、微結晶ゲルマニウム等を用いることができる。ま
た、炭化シリコン、ガリウム砒素、酸化物半導体、窒化物半導体などの化合物半導体や、
有機半導体等を用いることができる。半導体層208は、プラズマCVD法、LPCVD
法、またはMOCVD法などのCVD法の他に、ALD法、スパッタリング法、塗布法、
印刷法などにより形成できる。半導体層208をMOCVD法により形成すると、被形成
面へのダメージを少なくすることができる。
以下、さらに好ましくは3nm以上50nm以下とする。本実施の形態では、半導体層2
08として、スパッタリング法により厚さ30nmの酸化物半導体膜を形成する。
の一部を選択的にエッチングすることで、半導体層208を形成する。レジストマスクの
形成は、フォトリソグラフィ法、印刷法、インクジェット法等を適宜用いて行うことがで
きる。レジストマスクをインクジェット法で形成すると、フォトマスクを使用しないため
、製造コストを低減できる。
、両方を用いてもよい。酸化物半導体膜のエッチング終了後、レジストマスクを除去する
(図9(B)参照。)。
次に、ソース電極209a、ドレイン電極209b、配線219、および端子電極216
を形成する(図9(C)参照。)。まず、ゲート絶縁層207、半導体層208上に導電
膜を形成する。導電膜は、プラズマCVD法、LPCVD法、またはMOCVD法などの
CVD法や、ALD法、スパッタリング法、蒸着法、塗布法、印刷法等により形成するこ
とができる。導電膜をMOCVD法により形成すると、被形成面へのダメージを少なくす
ることができる。
ニウム、モリブデン、銀、タンタル、またはタングステンからなる単体金属、またはこれ
を主成分とする合金を単層構造または積層構造として用いることができる。例えば、シリ
コンを含むアルミニウム膜の単層構造、チタン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造
、タングステン膜上にアルミニウム膜を積層する二層構造、銅-マグネシウム-アルミニ
ウム合金膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜上に銅膜を積層する二層構造、タング
ステン膜上に銅膜を積層する二層構造、チタン膜または窒化チタン膜と、そのチタン膜ま
たは窒化チタン膜上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、さらにその上にチタン
膜または窒化チタン膜を形成する三層構造、モリブデン膜または窒化モリブデン膜と、そ
のモリブデン膜または窒化モリブデン膜上に重ねてアルミニウム膜または銅膜を積層し、
さらにその上にモリブデン膜または窒化モリブデン膜を形成する三層構造、タングステン
膜上に銅膜を積層し、さらにその上にタングステン膜を形成する三層構造等がある。
化タングステンを含むインジウム亜鉛酸化物、酸化チタンを含むインジウム酸化物、酸化
チタンを含むインジウム錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、酸化ケイ素を添加したインジ
ウム錫酸化物などの酸素を含む導電性材料、窒化チタン、窒化タンタルなどの窒素を含む
導電性材料を用いてもよい。また、前述した金属元素を含む材料と、酸素を含む導電性材
料を組み合わせた積層構造とすることもできる。また、前述した金属元素を含む材料と、
窒素を含む導電性材料を組み合わせた積層構造とすることもできる。また、前述した金属
元素を含む材料、酸素を含む導電性材料、および窒素を含む導電性材料を組み合わせた積
層構造とすることもできる。
nm以下、より好ましくは10nm以上200nm以下である。本実施の形態では、導電
膜として厚さ300nmのタングステン膜を形成する。
9a、ドレイン電極209b、配線219、および端子電極216(これと同じ層で形成
される他の電極または配線を含む)を形成する。レジストマスクの形成は、フォトリソグ
ラフィ法、印刷法、インクジェット法等を適宜用いて行うことができる。レジストマスク
をインクジェット法で形成するとフォトマスクを使用しないため、製造コストを低減でき
る。
用いてもよい。なお、エッチング工程により、露出した半導体層208の一部が除去され
る場合がある。
次に、ソース電極209a、ドレイン電極209b、配線219、および端子電極216
上に絶縁層210を形成する(図9(D)参照。)。絶縁層210は、絶縁層205と同
様の材料および方法で形成することができる。
層208と接する領域に、酸素を含む絶縁層を用いることが好ましい。例えば、絶縁層2
10を複数層の積層とする場合、少なくとも半導体層208と接する層を酸化シリコンで
形成すればよい。
次に、レジストマスクを用いて、絶縁層210の一部を選択的にエッチングし、開口12
8を形成する(図9(D)参照。)。この時、図示しない他の開口も同時に形成する。レ
ジストマスクの形成は、フォトリソグラフィ法、印刷法、インクジェット法等を適宜用い
て行うことができる。レジストマスクをインクジェット法で形成するとフォトマスクを使
用しないため、製造コストを低減できる。
両方を用いてもよい。
口128の形成後、レジストマスクを除去する。
次に、絶縁層210上に絶縁層211を形成する(図10(A)参照。)。絶縁層211
は、絶縁層205と同様の材料および方法で形成することができる。
理を行ってもよい。平坦化処理として特に限定はないが、研磨処理(例えば、化学的機械
研磨法(Chemical Mechanical Polishing:CMP))、
やドライエッチング処理により行うことができる。
省略することもできる。平坦化機能を有する絶縁材料として、例えば、ポリイミド樹脂、
アクリル樹脂等の有機材料を用いることができる。また上記有機材料の他に、低誘電率材
料(low-k材料)等を用いることができる。なお、これらの材料で形成される絶縁層
を複数積層させることで、絶縁層211を形成してもよい。
る。この時、図示しない他の開口も同時に形成する。また、後に外部電極124が接続す
る領域の絶縁層211は除去する。なお、開口129等は、絶縁層211上にフォトリソ
グラフィ工程によるレジストマスクの形成を行い、絶縁層211のレジストマスクに覆わ
れていない領域をエッチングすることで形成できる。開口129を形成することにより、
ドレイン電極209bの表面を露出させる。
なく開口129を形成することができる。本実施の形態では、感光性のポリイミド樹脂を
用いて絶縁層211および開口129を形成する。
次に、絶縁層211上に電極115を形成する(図10(B)参照。)。電極115は、
後に形成されるEL層117が発する光を効率よく反射する導電性材料を用いて形成する
ことが好ましい。なお、電極115は単層に限らず、複数層の積層構造としてもよい。例
えば、電極115を陽極として用いる場合、EL層117と接する層を、インジウム錫酸
化物などのEL層117よりも仕事関数が大きく透光性を有する層とし、その層に接して
反射率の高い層(アルミニウム、アルミニウムを含む合金、または銀など)を設けてもよ
い。
ムエミッション構造(下面射出構造)、またはデュアルエミッション構造(両面射出構造
)の表示装置とすることもできる。
ョン構造(両面射出構造)の表示装置とする場合は、電極115に透光性を有する導電性
材料を用いればよい。
トマスクを形成し、該導電膜のレジストマスクに覆われていない領域をエッチングするこ
とで形成できる。該導電膜のエッチングは、ドライエッチング法、ウエットエッチング法
、または双方を組み合わせたエッチング法を用いることができる。レジストマスクの形成
は、フォトリソグラフィ法、印刷法、インクジェット法等を適宜用いて行うことができる
。レジストマスクをインクジェット法で形成すると、フォトマスクを使用しないため、製
造コストを低減できる。電極115の形成後、レジストマスクを除去する。
次に、隔壁114を形成する(図10(C)参照。)。隔壁114は、隣接する画素の発
光素子125が意図せず電気的に短絡し、誤発光することを防ぐために設ける。また、後
述するEL層117の形成にメタルマスクを用いる場合、メタルマスクが電極115に接
触しないようにする機能も有する。隔壁114は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、イミド
樹脂などの有機樹脂材料や、酸化シリコンなどの無機材料で形成することができる。隔壁
114は、その側壁がテーパーまたは連続した曲率を持って形成される傾斜面となるよう
に形成することが好ましい。隔壁114の側壁をこのような形状とすることで、後に形成
されるEL層117や電極118の被覆性を良好なものとすることができる。
EL層117の構成については、実施の形態7で説明する。
本実施の形態では電極118を陰極として用いるため、電極118を後述するEL層11
7に電子を注入できる仕事関数の小さい材料を用いて形成することが好ましい。また、仕
事関数の小さい金属単体ではなく、仕事関数の小さいアルカリ金属、またはアルカリ土類
金属を数nm形成した層を緩衝層として形成し、その上にアルミニウムなどの金属材料、
インジウム錫酸化物等の導電性を有する酸化物材料、または半導体材料を用いて形成して
もよい。また、緩衝層として、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、または、マグ
ネシウム-銀等の合金を用いることもできる。
、可視光に対し透光性を有することが好ましい。電極115、EL層117、電極118
により、発光素子125が形成される(図10(D)参照。)。
遮光層264、着色層266、およびオーバーコート層268、絶縁層145、剥離層1
43が形成された素子形成基板141を、接着層120を介して素子形成基板101上に
形成する(図11(A)参照。)。なお、素子形成基板141は素子形成基板101と向
かい合うように形成されるため、素子形成基板141を「対向素子形成基板」と呼ぶ場合
がある。素子形成基板141(対向素子形成基板)の構成については、追って説明する。
により固定される。接着層120としては、光硬化型の接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬
化型接着剤、または嫌気型接着剤を用いることができる。例えば、エポキシ樹脂、アクリ
ル樹脂、イミド樹脂等を用いることができる。トップエミッション構造の場合は接着層1
20に光の波長以下の大きさの乾燥剤(ゼオライト等)や、屈折率の大きいフィラー(酸
化チタンや、ジルコニウム等)を混合すると、EL層117が発する光の取り出し効率が
向上するため好適である。
次に、剥離層113を介して絶縁層205と接する素子形成基板101を、絶縁層205
から剥離する(図11(B)参照。)。剥離方法としては、機械的な力を加えること(人
間の手や治具で引き剥がす処理や、ローラーを回転させながら分離する処理、超音波等)
を用いて行えばよい。たとえば、剥離層113に鋭利な刃物またはレーザ光照射等で切り
込みをいれ、その切り込みに水を注入する。または、その切り込みに水を吹き付ける。毛
細管現象により水が剥離層113と絶縁層205の間にしみこむことにより、素子形成基
板101を絶縁層205から容易に剥離することができる。
次に、接着層112を介して基板111を絶縁層205に貼り合わせる(図12(A)、
図12(B)参照。)。接着層112は、接着層120と同様の材料を用いることができ
る。
次に、剥離層143を介して絶縁層145と接する素子形成基板141を、絶縁層145
から剥離する(図13(A)参照。)。素子形成基板141の剥離は、前述した素子形成
基板101の剥離と同様の方法で行うことができる。
次に、接着層142を介して基板121を絶縁層145に貼り合わせる(図13(B)参
照。)。接着層142は、接着層120と同様の材料を用いることができる。
次に、端子電極216および開口128と重畳する領域の、基板121、接着層142、
絶縁層145、着色層266、オーバーコート層268、および接着層120を除去して
、開口122を形成する(図14(A)参照。)。開口122を形成することにより、端
子電極216の表面の一部が露出する。
次に、開口122に異方性導電接続層123を形成し、異方性導電接続層123上に、表
示装置100に電力や信号を入力するための外部電極124を形成する(図14(B)参
照)。端子電極216は、異方性導電接続層123を介して外部電極124と電気的に接
続される。なお、外部電極124としては、例えばFPC(Flexible prin
ted circuit)を用いることができる。
c Conductive Film)や、異方性導電ペースト(ACP:Anisot
ropic Conductive Paste)などを用いて形成することができる。
混ぜ合わせたペースト状又はシート状の材料を硬化させたものである。異方性導電接続層
123は、光照射や熱圧着によって異方性の導電性を示す材料となる。異方性導電接続層
123に用いられる導電性粒子としては、例えば球状の有機樹脂をAuやNi、Co等の
薄膜状の金属で被覆した粒子を用いることができる。
次に、素子形成基板141に形成される遮光層264などの構造物について、図15を用
いて説明する。
1と同様の材料を用いることができる。次に、素子形成基板141上に剥離層143と絶
縁層145を形成する(図15(A)参照)。剥離層143は、剥離層113と同様の材
料および方法で形成することができる。また、絶縁層145は、絶縁層205と同様の材
料および方法で形成することができる。
層266を形成する(図15(C)参照)。
フォトリソグラフィ法を用いて、それぞれ所望の位置に形成する。
(D)参照)。
等の有機絶縁層を用いることができる。オーバーコート層268を形成することによって
、例えば、着色層266中に含まれる不純物等を発光素子125側に拡散することを抑制
することができる。ただし、オーバーコート層268は、必ずしも設ける必要はない。
コート層268として透光性を有する導電膜を設けることで、発光素子125から発せら
れた光235を透過し、かつ、イオン化した不純物の透過を防ぐことができる。
dium Tin Oxide)、インジウム亜鉛酸化物、酸化亜鉛、ガリウムを添加し
た酸化亜鉛などを用いて形成することができる。また、グラフェン等の他、透光性を有す
る程度に薄く形成された金属膜を用いてもよい。
である。
トップエミッション構造の表示装置100の構成を変形して、ボトムエミッション構造の
表示装置150を作製することができる。
は、表示装置100の斜視図である図1(A)中に一点鎖線で示した部位X1-X2と、
同等の部位の断面図である。ボトムエミッション構造の表示装置150は、遮光層264
、着色層266、およびオーバーコート層268の形成位置が、表示装置100と異なる
。具体的には、表示装置150では、遮光層264、着色層266、およびオーバーコー
ト層268が、基板111上に形成される。
介して基板111と貼り合せることができる。すなわち、絶縁層145を素子形成基板1
41から転置する必要がないため、素子形成基板141、剥離層143、接着層142を
不要とすることができる。よって、表示装置の生産性や歩留まりなどを向上することがで
きる。なお、表示装置150の他の構成は、表示装置100と同様に形成することができ
る。
性材料を用いて形成され、電極118を、EL層117が発する光を効率よく反射する導
電性材料を用いて形成される。
(図16に図示せず。)は、透光性を有する材料で形成することが好ましい。
111側から射出することができる。
タ272を用いる例を示している。トランジスタ272は、トランジスタ252と同様に
形成することができるが、絶縁層210上の半導体層208と重畳する領域に電極263
を有する点が異なる。電極263は、ゲート電極206と同様の材料および方法により形
成することができる。
び電極263のどちらか一方を、単に「ゲート電極」という場合、他方を「バックゲート
電極」という場合がある。また、ゲート電極206および電極226のどちらか一方を、
「第1のゲート電極」といい、他方を「第2のゲート電極」という場合がある。
層のチャネル形成領域を挟むように配置される。よって、バックゲート電極は、ゲート電
極と同様に機能させることができる。バックゲート電極の電位は、ゲート電極と同電位と
してもよく、GND電位や、任意の電位としてもよい。バックゲート電極の電位を変化さ
せることで、トランジスタのしきい値電圧を変化させることができる。
生じる電界が、チャネルが形成される半導体層に作用しないようにする機能(特に静電気
に対する静電遮蔽機能)も有する。
る導電膜で形成することで、バックゲート電極側から半導体層に光が入射することを防ぐ
ことができる。よって、半導体層の光劣化を防ぎ、トランジスタのしきい値電圧がシフト
するなどの電気特性の劣化を防ぐことができる。
ト電極206および電極263を同電位とすることで、半導体層208においてキャリア
の流れる領域が膜厚方向においてより大きくなるため、キャリアの移動量が増加する。こ
の結果、トランジスタのオン電流が大きくなると共に、電界効果移動度が高くなる。
を有するため、ゲート電極206よりも下層、電極263よりも上層に存在する電荷が、
半導体層208に影響しない。この結果、ストレス試験(例えば、ゲートに負の電圧を印
加する-GBT(Gate Bias-Temperature)ストレス試験や、ゲー
トに正の電圧を印加する+GBTストレス試験)の前後におけるしきい値電圧の変動が小
さい。また、異なるドレイン電圧におけるオン電流の立ち上がり電圧の変動を抑制するこ
とができる。
スタの特性変化(即ち、経年変化)を、短時間で評価することができる。特に、BTスト
レス試験前後におけるトランジスタのしきい値電圧の変動量は、信頼性を調べるための重
要な指標となる。BTストレス試験前後において、しきい値電圧の変動量が少ないほど、
信頼性が高いトランジスタであるといえる。
3を同電位とすることで、しきい値電圧の変動量が低減される。このため、複数のトラン
ジスタにおける電気特性のばらつきも同時に低減される。
もよい。
の場合の例を、図22(A)および図22(B)に示す。
である。
本実施の形態では、発光素子125に用いることができる発光素子の構成例について説明
する。なお、本実施の形態に示すEL層320が、他の実施の形態に示したEL層117
に相当する。
図17(A)に示す発光素子330は、一対の電極(電極318、電極322)間にEL
層320が挟まれた構造を有する。なお、以下の本実施の形態の説明においては、例とし
て、電極318を陽極として用い、電極322を陰極として用いるものとする。
機能層を含む積層構造であっても良い。発光層以外の機能層としては、正孔注入性の高い
物質、正孔輸送性の高い物質、電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、バイポー
ラ性(電子及び正孔の輸送性の高い物質)の物質等を含む層を用いることができる。具体
的には、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層等の機能層を適宜組み合わせ
て用いることができる。
より電流が流れ、EL層320において正孔と電子とが再結合し、発光するものである。
つまりEL層320に発光領域が形成されるような構成となっている。
側から外部に取り出される。従って、電極318、または電極322のいずれか一方は透
光性を有する物質で成る。
22との間に複数積層されていても良い。n層(nは2以上の自然数)の積層構造を有す
る場合には、m番目(mは、1≦m<nを満たす自然数)のEL層320と、(m+1)
番目のEL層320との間には、それぞれ電荷発生層320aを設けることが好ましい。
アルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物との複合材料の他、これらを適
宜組み合わせて形成することができる。有機化合物と金属酸化物の複合材料としては、例
えば、有機化合物と酸化バナジウムや酸化モリブデンや酸化タングステン等の金属酸化物
を含む。有機化合物としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水
素等の低分子化合物、または、それらの低分子化合物のオリゴマー、デンドリマー、ポリ
マー等、種々の化合物を用いることができる。なお、有機化合物としては、正孔輸送性有
機化合物として正孔移動度が10-6cm2/Vs以上であるものを適用することが好ま
しい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いても
よい。なお、電荷発生層320aに用いるこれらの材料は、キャリア注入性、キャリア輸
送性に優れているため、発光素子330の低電流駆動、および低電圧駆動を実現すること
ができる。
わせて形成してもよい。例えば、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、電子供
与性物質の中から選ばれた一の化合物と電子輸送性の高い化合物とを含む層とを組み合わ
せて形成してもよい。また、有機化合物と金属酸化物の複合材料を含む層と、透明導電膜
とを組み合わせて形成してもよい。
難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とす
ることが容易である。また、一方の発光層で燐光発光、他方で蛍光発光を得ることも容易
である。
発生層320aに接して形成される一方のEL層320に対して電子を注入する機能を有
し、他方のEL層320に正孔を注入する機能を有する。
とにより様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光色の異なる複数の
発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光を得ることもでき
る。
合わせとしては、赤、青及び緑色の光を含んで白色に発光する構成であればよく、例えば
、青色の蛍光材料を発光物質として含む発光層と、緑色と赤色の燐光材料を発光物質とし
て含む発光層を有する構成が挙げられる。また、赤色の発光を示す発光層と、緑色の発光
を示す発光層と、青色の発光を示す発光層とを有する構成とすることもできる。または、
補色の関係にある光を発する発光層を有する構成であっても白色発光が得られる。発光層
が2層積層された積層型素子において、一方の発光層から得られる発光の発光色ともう一
方の発光層から得られる発光の発光色を補色の関係にする場合、補色の関係としては、青
色と黄色、あるいは青緑色と赤色などが挙げられる。
ることにより、電流密度を低く保ったまま、高輝度領域での長寿命素子を実現することが
できる。また、電極材料の抵抗による電圧降下を小さくできるので、大面積での均一な発
光が可能となる。
である。
本実施の形態では、図18を用いて、表示装置100が有する画素130に適用可能な画
素の平面形状および配列の一例を説明する。
ある画素130を交互に配置し、また、縦方向においても、副画素がH配列である画素1
30と副画素がV配列である画素130を交互に配置する例を示している。H配列の画素
130と、V配列の画素130を交互に配置することで、表示装置100の表示品位のば
らつきを軽減することができる。
ている。副画素を屈曲した形状にすることにより、図18(A)に示した配列と同等の効
果を得ることができ、表示装置100の表示品位のばらつきを軽減することができる。な
お、図18(B)中に示す屈曲角θは、80°以上100°以下が好ましく、85°以上
95°以下がより好ましい。
全体もしくは表示領域131の大部分が湾曲している場合などに特に有効である。
である。
本実施の形態では、本発明の一態様の表示装置が適用された電子機器の一例について、図
面を参照して説明する。
装置(テレビ、又はテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジ
タルカメラ、デジタルビデオカメラなどのカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機
(携帯電話、携帯電話装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、
パチンコ機などの大型ゲーム機などが挙げられる。
は、筐体7101、湾曲した表示部7102、操作ボタン7103、及び送受信装置71
04を備える。
映像を表示部7102に表示することができる。また、音声信号を他の受信機器に送信す
ることもできる。
、または音声のボリュームの調整などを行うことができる。
て、表示品位が良好で、且つ信頼性の高い携帯表示装置とすることができる。
に組み込まれた屈曲した領域を有する表示部7402の他、操作ボタン7403、外部接
続ポート7404、スピーカ7405、マイク7406などを備えている。なお、携帯電
話機7400は、表示装置を表示部7402に用いることにより作製される。
報を入力することができる。また、電話を掛ける、或いは文字を入力するなどのあらゆる
操作は、表示部7402を指などで触れることにより行うことができる。
れる画像の種類を切り替えることができる。例えば、メール作成画面から、メインメニュ
ー画面に切り替えることができる。
て、表示品位が良好で、且つ信頼性の高い携帯電話機とすることができる。
筐体9601に表示部9602が組み込まれている。湾曲した領域を有する表示部960
2により、映像を表示することが可能である。また、筐体9601の側面にスピーカ96
03を有している。また、ここでは、スタンド9604により筐体9601を支持した構
成を示している。上記実施の形態で示した表示装置を適用することにより、信頼性の高い
テレビジョン装置とすることができる。
て、表示品位が良好で、且つ信頼性の高いテレビジョン装置とすることができる。
機により行うことができる。また、リモコン操作機に、当該リモコン操作機から出力する
情報を表示する表示部を設ける構成としてもよい。
のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線による通信
ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向(送信者
と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
組み合わせて用いることができる。
101 素子形成基板
111 基板
112 接着層
113 剥離層
114 隔壁
115 電極
117 EL層
118 電極
120 接着層
121 基板
122 開口
123 異方性導電接続層
124 外部電極
125 発光素子
128 開口
129 開口
131 表示領域
133 駆動回路
134 画素回路
135 配線
136 配線
137 配線
138 配線
139 配線
141 素子形成基板
142 接着層
143 剥離層
145 絶縁層
150 表示装置
151 配線
152 配線
153 開口
154 開口
155 開口
156 配線
160 領域
161 部位
165 画素
166 配列方向
168 法線
170 領域
171 部位
175 画素
176 配列方向
178 法線
181 部位
205 絶縁層
206 ゲート電極
207 ゲート絶縁層
208 半導体層
210 絶縁層
211 絶縁層
216 端子電極
219 配線
226 電極
232 トランジスタ
233 容量素子
235 光
252 トランジスタ
263 電極
264 遮光層
266 着色層
268 オーバーコート層
272 トランジスタ
318 電極
320 EL層
322 電極
330 発光素子
331 発光素子
431 トランジスタ
432 液晶素子
434 トランジスタ
435 ノード
436 ノード
437 ノード
900 表示装置
910 観察者
991 導電層
992 絶縁層
993 導電層
994 基板
7100 携帯表示装置
7101 筐体
7102 表示部
7103 操作ボタン
7104 送受信装置
7400 携帯電話機
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
9600 テレビジョン装置
9601 筐体
9602 表示部
9603 スピーカ
9604 スタンド
117B EL層
117G EL層
117R EL層
125B 発光素子
125G 発光素子
125R 発光素子
132a 駆動回路
132b 駆動回路
134B 画素回路
134G 画素回路
134R 画素回路
165B 副画素
165G 副画素
165R 副画素
165W 副画素
175B 副画素
175G 副画素
175R 副画素
209a ソース電極
209b ドレイン電極
235B 光
235G 光
235R 光
266B 着色層
266G 着色層
266R 着色層
320a 電荷発生層
Claims (2)
- タッチセンサの機能を有し、
複数の画素と、駆動回路と、端子電極と、を有し、
前記端子電極は、FPCと電気的接続され、
複数の前記画素はそれぞれ、第1のトランジスタと、発光素子と、を有し、
前記駆動回路は、第2のトランジスタを有する、フレキシブルな表示装置であって、
絶縁層と、絶縁体と、導電層と、異方性導電接着層と、を有し、
前記絶縁層は、有機材料でなり、前記第1のトランジスタの上方に配置される領域と、前記第2のトランジスタの上方に配置される領域と、前記発光素子の下方に配置される領域と、を有し、
前記絶縁体は、前記発光素子の上方に配置される領域と、前記第1のトランジスタの上方に配置される領域と、前記第2のトランジスタの上方に配置される領域と、を有し、
前記導電層は、前記タッチセンサを構成し、前記絶縁体の上面に接して配置され、
前記異方性導電接着層は、前記端子電極と前記FPCとを電気的に接続する機能を有し、前記絶縁体の上面に接する領域を有し、前記絶縁層と接しないように配置され、
前記端子電極は、前記第1のトランジスタのソース電極及びドレイン電極と同層に、前記第1のトランジスタのソース電極及びドレイン電極と同じ材料を用いて形成されている、表示装置。 - タッチセンサの機能を有し、
複数の画素と、駆動回路と、端子電極と、を有し、
前記端子電極は、FPCと電気的接続され、
複数の前記画素はそれぞれ、第1のトランジスタと、発光素子と、を有し、
前記駆動回路は、第2のトランジスタを有する、表示装置であって、
絶縁層と、絶縁体と、導電層と、異方性導電接着層と、を有し、
前記絶縁層は、有機材料でなり、前記第1のトランジスタの上方に配置される領域と、前記第2のトランジスタの上方に配置される領域と、前記発光素子の下方に配置される領域と、を有し、
前記絶縁体は、前記発光素子の上方に配置される領域と、前記第1のトランジスタの上方に配置される領域と、前記第2のトランジスタの上方に配置される領域と、を有し、
前記導電層は、前記タッチセンサを構成し、前記絶縁体の上面に接して配置され、
前記異方性導電接着層は、前記端子電極と前記FPCとを電気的に接続する機能を有し、前記絶縁体の上面に接する領域を有し、前記絶縁層と接しないように配置され、
前記端子電極は、前記第1のトランジスタのソース電極及びドレイン電極と同層に、前記第1のトランジスタのソース電極及びドレイン電極と同じ材料を用いて形成されている、表示装置。
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