KR102370020B1 - 표시 장치, 및 표시 장치의 제작 방법 - Google Patents

표시 장치, 및 표시 장치의 제작 방법 Download PDF

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요시하루 히라카타
켄스케 요시즈미
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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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    • H01L27/1225—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or crystalline structure of the active layer with semiconductor materials not belonging to the group IV of the periodic table, e.g. InGaZnO
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
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Abstract

본 발명은 터치 센서를 구비하는 표시 장치의 두께를 저감한다. 또는 표시 품위가 높여진 표시 장치의 두께를 저감한다. 또는 양산성이 높은 표시 장치의 제작 방법을 제공한다. 또는 신뢰성이 높은 표시 장치를 제공한다.
기판으로서 충분히 얇은 기판과 비교적 두꺼운 지지 기판이 적층된 적층 기판을 사용한다. 그리고 상기 적층 기판 중 얇은 기판의 일 표면에는 터치 센서를 구비하는 층이 제공된다. 그리고 터치 센서와 표시 소자가 대향되도록 2개의 적층 기판들을 붙이고 나서 적층 기판 각각에서 얇은 기판과 지지 기판을 서로 박리하면 좋다.

Description

표시 장치, 및 표시 장치의 제작 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 화상을 표시시키기 위한 표시 장치에 관한 것이다.
근년에 들어, 휴대 전화, 스마트폰, 퍼스널 컴퓨터, 태블릿 단말, 휴대형 게임기기, 휴대형 음악 플레이어 등 다양한 휴대형 전자 기기가 보급되고 있다. 이와 같은 휴대형 전자 기기의 인터페이스로서 화상을 표시시키기 위한 표시부에 겹쳐서 터치 센서를 제공함으로써 더 직감적으로 조작할 수 있는 전자 기기가 구현되고 있다.
대표적으로는, 유기 EL(Electro Luminescence) 소자를 구비하는 발광 장치, 액정 표시 장치, 전기 영동 방식 등에 의하여 표시를 수행하는 전자 페이퍼 등을 표시부에 적용할 수 있다.
예를 들어, 유기 EL 소자의 기본적인 구성은 한 쌍의 전극 사이에 발광성 유기 화합물을 포함하는 층을 협지한 것이다. 이 소자에 전압을 인가함으로써 발광성 유기 화합물로부터 발광을 얻을 수 있다. 이와 같은 유기 EL 소자가 적용된 표시 장치는 액정 표시 장치 등에서 필요로 하였던 백 라이트가 필요 없기 때문에 박형, 경량, 높은 콘트라스트이고 또 저소비 전력인 표시 장치를 구현할 수 있다. 예를 들어, 유기 EL 소자를 사용한 표시 장치의 일례가 특허문헌 1에 기재되어 있다.
또한, 터치 센서로서는 대표적으로 저항막 방식, 정전 용량 방식이 있고, 이 외에 표면 탄성파(彈性波) 방식, 적외선 방식 등 다양한 방식도 알려져 있다.
일본국 특개 2002-324673호 공보
휴대형 전자 기기는 그 휴대성이나 편의성을 높이기 위하여 전자 기기 자체를 경량화하거나, 소형화, 박형화하는 것이 요구되고 있다. 그러므로 전자 기기를 구성하는 각각의 부품을 박형화나 소형화하는 것이 필요하다. 예를 들어, 전자 기기를 구성하는 부품 중 하나에 표시 장치가 있다.
여기서 터치 센서와 표시부를 적층시킨 표시 장치인 경우, 그 총 두께를 충분히 얇게 하는 일이 어려웠다. 예를 들어, 터치 센서나 표시부를 제작할 때, 각각 비교적 두꺼운 기판 위에 터치 센서나 표시 소자 등을 제작하고 나서 기판 뒷면을 연마함으로써 표시 장치를 박형화할 수 있지만, 소자를 제작한 후의 연마 공정에 의하여 수율이 저하된다. 또한, 얇은 기판에 직접 소자를 형성하고자 하는 경우에는 기판이 휘어지는 정도가 크고 기판의 반송이 어렵다. 또한, 기판을 반송할 때나 처리할 때에 기판이 깨지는 등의 문제가 생긴다.
또한, 표시 소자에 겹쳐서 컬러 필터가 제공된 기판을 제공하고 표시 품위가 높은 표시 장치로 하는 경우가 있다. 상기 기판에 얇은 기판을 적용하는 경우에도 상술한 기판의 휘어짐 등의 영향에 의하여 컬러 필터와 표시 소자를 높은 위치맞춤 정도(精度)로 겹치는 일이 어렵고 높은 표시 품위와 표시 장치의 박형화를 양립하는 것이 어렵다는 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 기술적 배경을 바탕으로 하여 이루어진 것이다. 따라서 터치 센서를 구비하는 표시 장치의 두께를 저감하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 표시 품위가 높여진 표시 장치의 두께를 저감하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 양산성이 높은 표시 장치의 제작 방법을 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다. 또는 신뢰성이 높은 표시 장치를 제공하는 것을 과제 중 하나로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 터치 센서 및 표시 소자를 제작할 때에 사용하는 기판의 구성에 착안하였다. 상기 기판으로서 충분히 얇은 기판과 비교적 두꺼운 지지 기판이 적층된 적층 기판을 사용한다. 그리고 상기 적층 기판 중 얇은 기판의 일 표면에는 터치 센서를 구비하는 층이 제공되고 또한 상이한 적층 기판 중 얇은 기판의 일 표면에는 표시 소자를 구비하는 층이 제공된다. 그리고 터치 센서와 표시 소자가 대향되도록 2개의 적층 기판을 붙인 후에 각각 적층 기판에서 지지 기판과 얇은 기판을 서로 박리하면 좋다.
즉 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 제작 방법은 제 1 지지 기판 위에 고정되고 상기 제 1 지지 기판과 대향하지 않는 면 위에 발광 소자를 구비하는 소자층이 제공된 제 1 기판과, 제 3 지지 기판 위에 고정되고 상기 제 3 지지 기판과 대향하지 않는 면 위에 컬러 필터층을 구비하는 제 3 기판을 소자층과 컬러 필터층이 대향되도록 제 1 접착층에 의하여 접착한 후, 제 3 기판과 제 3 지지 기판을 서로 박리하는 공정과, 제 3 기판과, 제 2 지지 기판 위에 고정되고 상기 제 2 지지 기판과 대향하지 않는 면 위에 센서층이 제공된 제 2 기판을 소자층과 센서층이 대향되도록 제 2 접착층에 의하여 접착한 후, 제 2 기판과 제 2 지지 기판을 서로 박리하는 공정과, 제 1 기판과 제 1 지지 기판을 서로 박리하는 공정을 갖는다. 더구나 제 1 기판, 제 2 기판, 및 제 3 기판에 두께가 10μm 이상 200μm 이하인 유리 기판을 사용하고 제 1 지지 기판, 제 2 지지 기판, 및 제 3 지지 기판에 유리 기판보다 두꺼운 기재(基材)를 사용한다.
이와 같은 제작 방법을 사용함으로써 터치 센서를 구비하고 또 총 두께가 매우 얇은 표시 장치를 높은 수율로 제작할 수 있다. 또한 센서층이 제공된 제 2 기판과, 표시 소자가 제공된 제 1 기판을 붙일 때는 각각 지지 기판이 제공되어 있기 때문에 높은 위치맞춤 정도로 2개의 기판을 붙일 수 있다.
더구나 터치 센서, 표시 소자, 및 컬러 필터층이 각각 제공된 3개의 기판을 적층하여 제공한다. 그 결과, 총 두께가 충분히 얇고 표시 품위가 높여진 표시 장치를 높은 수율로 제작할 수 있다. 또한, 컬러 필터층이 제공된 제 3 기판과 표시 소자가 제공된 제 1 기판을 붙일 때에는 각각 지지 기판이 제공되어 있기 때문에 컬러 필터와 화소의 중첩이 어긋나는 것을 억제하고, 2개의 기판을 높은 위치맞춤 정도로 붙일 수 있다. 그러므로 매우 고정세(예를 들어, 300ppi 이상, 바람직하게는 400ppi 이상, 더 바람직하게는 500ppi 이상)한 화소를 구비하고 총 두께가 매우 얇은 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태에 따른 표시 장치의 제작 방법은 제 1 지지 기판 위에 고정되고 상기 제 1 지지 기판과 대향하지 않는 면 위에 발광 소자를 구비하는 소자층이 제공된 제 1 기판과, 제 3 지지 기판 위에 고정되고 상기 제 3 지지 기판과 대향하지 않는 면 위에 컬러 필터층을 구비하는 제 3 기판을 소자층과 컬러 필터층이 대향되도록 제 1 접착층에 의하여 접착한 후, 제 3 기판과 제 3 지지 기판을 서로 박리하는 공정과, 제 1 기판과, 제 2 지지 기판 위에 고정되고 상기 제 2 지지 기판과 대향하지 않는 면 위에 센서층이 제공된 제 2 기판을 컬러 필터층과 센서층이 대향되도록 제 2 접착층에 의하여 접착한 후, 제 2 기판과 제 2 지지 기판을 서로 박리하는 공정과, 제 1 기판과 제 1 지지 기판을 서로 박리하는 공정을 갖는다. 더구나 제 1 기판, 제 2 기판, 및 제 3 기판에 두께가 10μm 이상 200μm 이하인 유리 기판을 사용하고 제 1 지지 기판, 제 2 지지 기판, 및 제 3 지지 기판에 유리 기판보다 두꺼운 기재를 사용한다.
이와 같은 제작 방법을 사용함으로써 표시 장치의 표시 측과는 반대 측에 터치 센서가 제공된 총 두께가 얇은 표시 장치를 높은 수율로 제작할 수 있다. 터치 센서를 표시 측과는 반대 측에 제공함으로써 사용자의 손가락 등으로 표시를 차단하지 않고 입력 동작을 수행할 수 있기 때문에 터치 입력이 포함되는 게임 콘텐츠의 실행이나, 영화 등의 영상 콘텐츠의 재생이 가능한 전자 기기에 적합하다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태에 따른 표시 장치의 제작 방법은 제 1 지지 기판 위에 고정되고 상기 제 1 지지 기판과 대향하지 않는 면 위에 발광 소자를 구비하는 소자층이 제공된 제 1 기판과, 제 2 지지 기판 위에 고정되고 상기 제 2 지지 기판과 대향하지 않는 면 위에 센서층 및 컬러 필터층이 적층되어 제공된 제 2 기판을 소자층과 센서층이 대향되도록 접착층을 사용하여 접착하는 공정과, 제 1 기판과 제 2 기판을 접착한 후에 제 1 기판과 제 1 지지 기판을 서로 박리하는 공정과, 제 2 기판과 제 2 지지 기판을 서로 박리하는 공정을 갖는다. 더구나 제 1 기판 및 제 2 기판에 두께가 10μm 이상 200μm 이하인 유리 기판을 사용하고 제 1 지지 기판 및 제 2 지지 기판에 유리 기판보다 두꺼운 기재를 사용한다.
이와 같은 제작 방법을 사용함으로써 1개의 기판 위에 터치 센서와 컬러 필터를 겹쳐서 제공할 수 있기 때문에 기판 개수를 저감할 수 있고 총 두께가 더 얇은 표시 장치로 할 수 있다. 또한, 상기 기판과 표시 소자가 제공되는 기판을 붙일 때에는 지지 기판이 제공되어 있기 때문에 2개의 기판을 높은 위치맞춤 정도로 붙일 수 있고, 고정세한 화소를 갖는 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 상술한 구성에서 유리 기판은 기재와 밀착시킴으로써 고정되고 유리 기판과 기재 각각은 접착면에서의 표면 거칠기가 2nm 이하인 것이 바람직하다.
또는, 상술한 구성에서 기재 위에 유기 화합물 또는 실리콘 화합물을 포함하는 수지를 구비하고 수지와 유리 기판이 밀착됨으로써 유리 기판이 기재에 고정되는 것이 바람직하다.
이와 같은 적층 기판을 사용함으로써 지지 기판과 기판은 표시 소자나 터치 센서, 컬러 필터 등의 제작 공정 중으로 박리되지 않고 또 박리하는 공정에서는 쉽게 박리할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 발광 소자를 포함하는 소자층이 제공된 제 1 기판과, 센서층이 제공된 제 2 기판을 갖고, 소자층과 센서층이 대향되도록 제 1 기판과 제 2 기판이 접착층에 의하여 접착된다. 더구나 제 1 기판 및 제 2 기판은 둘 다 두께가 10μm 이상 200μm 이하인 유리 기판이다. 또한, 제 1 기판 위에 제 1 도전막이 제공되고, 제 2 기판 위에 센서층과 전기적으로 접속되는 제 2 도전막이 제공되고, 제 1 도전막과 제 2 도전막은 도전성을 갖는 접속체를 통하여 전기적으로 접속된다.
이와 같은 구성을 함으로써 터치 센서를 구비하는 표시 장치의 총 두께를 매우 얇게 할 수 있다. 더구나 터치 센서와 신호를 주고받기 위한 FPC 등을 접속하는 외부 접속 전극을 표시 소자가 형성되는 기판 측에 제공함으로써 터치 센서의 외부 접속 전극과 표시 소자를 포함하는 표시부의 외부 접속 전극의 양쪽을 표시 장치의 한쪽 면 측에 제공할 수 있다. 따라서 FPC의 접속에 필요한 면적을 저감시킬 수 있다. 이와 같은 표시 장치를 전자 기기에 적용하면 전자 기기 내부에서 표시 장치가 차지하는 면적을 저감시킬 수 있기 때문에 전자 기기의 설계를 더 자유롭게 할 수 있다.
또한, 상술한 표시 장치에서, 제 2 기판에는 센서층에 겹쳐서 컬러 필터층이 제공되는 것이 바람직하다.
이와 같이 터치 센서가 제공되는 측의 기판에 컬러 필터가 제공됨으로써 두께를 거의 증대시키지 않고 컬러 필터를 제공할 수 있기 때문에 총 두께가 매우 얇고 또 표시 품위가 높여진 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 상술한 표시 장치에서 접착층은 발광 소자를 둘러싸고 또 접속체와 발광 소자 사이에 제공되고 제 1 도전막과 제 2 도전막은 접착층으로 둘러싸인 영역보다 외측에서 전기적으로 접속되는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 발광 소자를 둘러싸도록 접착층을 제공하고 그 외측의 영역에 터치 센서의 접속부를 제공함으로써 접속부에 제공되는 접속체를 포함하는 부재로부터의 불순물이 발광 소자가 제공되는 영역에 침입하는 것을 억제할 수 있기 때문에 신뢰성이 높은 표시 장치로 할 수 있다.
또한, 상술한 어느 표시 장치에서, 접착층은 유리 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
접착층으로서 유리 재료를 포함하는 재료, 예를 들어, 분말 유리(프릿 글라스라고도 함)를 용해, 응고(凝固)시킨 유리체를 사용한다. 이와 같은 재료는 수분이나 가스의 투과를 효과적으로 억제할 수 있기 때문에 발광 소자의 열화를 억제하고 매우 신뢰성이 높은 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 상술한 어느 표시 장치에서 소자층은 발광 소자와 전기적으로 접속되는 트랜지스터를 구비하고 트랜지스터의 채널이 형성되는 반도체에 산화물 반도체를 갖는 구성으로 하는 것이 바람직하다.
산화물 반도체가 적용된 트랜지스터는 비교적 쉽게 높은 전계 효과 이동도를 구현할 수 있기 때문에 예를 들어, 비정질 실리콘을 사용한 경우에 비하여 트랜지스터 사이즈를 작게 할 수 있고 개구율의 향상이나 고정세화를 구현할 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 산화물 반도체는 수분 등의 불순물에 의하여 전기적 특성이 변화되는 경우가 있기 때문에 상술한 바와 같이 접착층보다 내측에 트랜지스터를 제공하는 것이나, 접착층에 유리 재료를 포함하는 재료를 사용함으로써 더 신뢰성이 높은 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 상술한 어느 표시 장치에서 제 1 기판 위에 소자층과 전기적으로 접속되는 제 1 접속 단자와, 제 1 도전막과 전기적으로 접속되는 제 2 접속 단자가 제 2 기판과 중첩되지 않는 위치에 제공되고, 제 1 접속 단자와 제 2 접속 단자 각각에 전기적으로 접속되는 1 이상의 FPC를 갖고 FPC와 제 2 기판에 접하도록 보강재가 제공되는 것이 바람직하다.
이와 같이 FPC와 제 2 기판 사이의 영역을 보강재에 의하여 보강함으로써 매우 얇은 기판을 사용하더라도 그 후의 공정에서 기계적 강도가 비교적 낮은 상기 영역에서 기판이 깨지는 일이 억제되고 매우 신뢰성이 높은 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 본 명세서 중에서, 표시 장치는 복수의 화소를 구비하는 화상 표시 장치를 말한다. 또한, 표시 장치에 커넥터, 예를 들어, FPC(Flexible printed circuit), 또는 TCP(Tape Carrier Package)가 장착된 모듈, TCP의 끝에 프린트 배선판이 설치된 모듈, 또는 화소가 형성된 기판에 COG(Chip On Glass) 방식에 의하여 IC(집적회로)가 직접 실장된 모듈도 표시 장치에 포함하는 것으로 한다.
본 발명에 따르면 터치 센서를 구비하는 표시 장치의 두께를 저감할 수 있다. 또는 표시 품위가 높여진 표시 장치의 두께를 저감할 수 있다. 또는 높은 양산성으로 표시 장치를 제작할 수 있다. 또는 신뢰성이 높은 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 제작 방법예를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 제작 방법예를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 제작 방법예를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 제작 방법예를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 일 형태에 따른 발광 소자의 구성예를 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치를 적용한 전자 기기의 예를 설명하기 위한 도면.
실시형태에 대하여, 도면을 사용하여 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고 본 발명의 취지 및 그 범위에서 벗어남이 없이 그 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자라면 쉽게 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하에 제시되는 실시형태의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다. 또한, 이하에서 설명하는 발명의 구성에서, 동일 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 다른 도면들간에서 공통적으로 사용하고, 그 반복 설명은 생략한다.
또한, 본 명세서에서 설명하는 각 도면에서, 각 구성의 크기, 층의 두께, 또는 영역은 명료화하기 위하여 과장되어 있는 경우가 있다. 따라서 반드시 그 스케일에 한정되지 않는다.
또한, 본 명세서 등에서, "전기적으로 접속"에는 "무엇인가 전기적 작용을 갖는 것"을 통하여 접속되는 경우가 포함된다. 여기서, "무엇인가 전기적 작용을 갖는 것"은 접속 대상간에서의 전기 신호의 수수(授受)를 가능하게 하는 것이라면 특별히 한정을 받지 않는다. 예를 들어 "무엇인가 전기적 작용을 갖는 것"에는, 전극이나 배선을 비롯하여 트랜지스터 등의 스위칭 소자, 저항 소자, 코일, 용량 소자, 이들 외의 각종 기능을 갖는 소자 등이 포함된다.
(실시형태 1)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치의 구성예 및 표시 장치의 제작 방법예에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
[제작 방법예 1]
먼저, 제 1 지지 기판(102) 위에 제 1 기판(101)이 적층된 적층 기판을 마련한다.
제 1 기판(101)에는 두께가 10μm 이상 200μm 이하인, 절연 표면을 갖는 기판을 사용한다. 제 1 기판(101)의 재료로서는 유리 재료, 유기 수지 재료, 또는 금속 또는 합금을 포함하는 도전성 재료 등을 사용할 수 있다.
제 1 기판(101)으로서 유리 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 유리 재료를 사용함으로써 매우 평탄성이 높은 표면을 구비하고, 또 그 두께가 균일한 대형 기판을 비교적 쉽게 제작할 수 있다. 이와 같은 유리 기판은 플로트법이나 오버플로우(overflow)법 등을 사용하여 제작할 수 있다.
또한, 제 1 기판(101)이 표시면 측의 기판인 경우에는 투광성을 갖는 기판을 사용한다. 한편, 표시면과 반대 측의 기판인 경우에는 비투광성을 갖는 기판을 사용하여도 좋다. 일반적으로 도전성 재료는 열 전도성도 높기 때문에 예를 들어, 제 1 기판으로서 도전성을 갖는 기판을 사용하면 나중에 설명하는 소자층(103) 내의 소자를 구동시킬 때에 생기는 발열에 대한 방열성을 높일 수 있다. 도전성 기판을 사용하는 경우에는 소자층(103)의 피형성면을 절연 처리해 두는 것이 바람직하다.
제 1 지지 기판(102)은 적어도 제 1 기판(101)보다 두꺼운 기재를 사용한다. 또한, 제 1 지지 기판(102)의 두께는 나중에 설명하는 소자층(103)을 제작할 때에 기판을 쉽게 반송시킬 수 있도록 제 1 기판(101)의 두께를 고려하여 결정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제 1 지지 기판(102) 및 제 1 기판(101)을 적층시켰을 때의 총 두께가 기존의 장치 라인(또는 생산 라인, 제조 라인)에서 처리할 수 있는 기판의 두께와 같은 정도의 두께로 설정하면 좋다. 구체적으로는 제 1 지지 기판(102)과 제 1 기판(101)의 총 두께(접착제를 사용하는 경우에는 접착제의 두께를 더한 것)가 0.4mm보다 크고 2.0mm 이하, 바람직하게는 0.5mm 이상 1.0mm 이하가 되도록 지지 기판의 두께를 설정한다.
제 1 지지 기판(102)의 재료로서는 유리 재료, 유기 수지 재료, 또는 금속 또는 합금을 포함하는 도전성 재료 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 유리 재료를 사용한다. 유리 재료를 사용함으로써 제 1 기판(101)과 접착되는 면의 평탄성을 높일 수 있고, 이들의 밀착성을 높일 수 있다.
제 1 지지 기판(102)과 제 1 기판(101)은 밀착함으로써 고정되거나 또는 박리할 수 있는 접착제에 의하여 고정된다. 따라서 소자층(103)의 제작 공정에서 의도하지 않고 박리되는 경우가 없고 또 나중의 박리 공정에서 쉽게 박리할 수 있다.
제 1 지지 기판(102)과 제 1 기판(101)을 밀착시켜서 고정하는 경우, 양쪽의 밀착면에서의 표면 거칠기를 산술 평균 거칠기로 5nm 이하, 바람직하게는 2nm 이하로 한다. 이와 같은 매우 평탄성이 높은 2면을 밀착시킴으로써 제 1 지지 기판(102)과 제 1 기판(101)을 고정시킬 수 있다.
또한, 제 1 기판(101)과 제 1 지지 기판(102)을 서로 박리시킬 때, 물리적인 힘을 밀착면에 대하여 수직 방향으로 줌으로써 박리할 수 있다. 여기서 박리의 기점이 되는 단부에서 어느 기판의 표면에 표면 거칠기가 비교적 큰 영역을 제공함으로써 쉽게 박리할 수 있다.
제 1 지지 기판(102)과 제 1 기판(101)을 서로 박리할 수 있는 접착제에 의하여 고정하는 경우, 접착제로서 유기 화합물 또는 실리콘 화합물을 포함하는 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 제 1 지지 기판(102)과 제 1 기판(101)에 유리 재료를 사용하는 경우에는 실록산 결합을 갖는 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
제 1 지지 기판(102)과 제 1 기판(101)을 고정시킬 때, 먼저, 제 1 지지 기판(102) 위에 용매로 희석된 수지를 도포한 후, 용매를 증발시켜 수지를 경화시킨다. 그 후, 상기 수지에 제 1 기판(101)을 밀착시키고 밀어붙임으로써 고정할 수 있다. 또한, 제 1 지지 기판(102)과 제 1 기판(101)을 서로 박리할 때는 밀착면에 대하여 수직 방향으로 힘을 줌으로써 쉽게 박리할 수 있다. 이 때, 상술한 바와 같이, 제 1 지지 기판(102) 측에 수지를 형성함으로써 박리한 후에 제 1 기판(101)에 상기 수지가 남는 것을 방지할 수 있다.
본 실시형태에서는 제 1 지지 기판(102) 및 제 1 기판(101)으로서 각각 유리 기판을 사용한다.
이어서, 제 1 기판(101) 중 제 1 지지 기판(102)이 제공된 면과는 반대 측의 면 위에 소자층(103)을 형성한다(도 1의 (A) 참조).
소자층(103)은 적어도 표시 소자를 구비하는 복수의 화소를 갖는다. 또한, 액티브 매트릭스형의 표시 장치인 경우에는 화소에 트랜지스터나 용량 소자를 구비하여도 좋다. 또한, 소자층(103)에 화소를 구동시키기 위한 구동 회로(게이트 구동 회로, 소스 구동 회로 등)가 제공되어도 좋다. 소자층(103)에는 배선이나 전극이 더 포함된다.
표시 소자로서는 유기 EL 소자, 액정 소자, 전기 영동 방식이 적용된 표시 소자 등을 사용할 수 있다.
소자층(103)은 다양한 제작 방법에 의하여 제작할 수 있다. 예를 들어, 유기 EL 소자가 적용된 액티브 매트릭스형의 표시 장치로 하는 경우에는 제 1 기판(101) 위에 트랜지스터를 구성하는 게이트 전극(및 배선), 게이트 절연층, 반도체층, 소스 전극 및 드레인 전극(및 배선)을 형성하고, 그 위층에 절연층을 개재(介在)하여 제 1 전극, 발광성 유기 화합물을 포함하는 층, 제 2 전극을 순차적으로 적층하여 트랜지스터와 전기적으로 접속되는 발광 소자를 형성한다.
이어서 제 2 지지 기판(112) 위에 제 2 기판(111)이 고정된 적층 기판을 마련한다. 여기서 상기 적층 기판으로서는 상술한 구성과 같은 구성을 갖는 것을 사용할 수 있다.
이어서 제 2 기판(111) 중 제 2 지지 기판(112)이 제공된 면과 반대 측의 면 위에 센서층(113)을 형성한다(도 1의 (B) 참조). 여기서는 센서층(113)이 갖는 센서 소자로서 투영형 정전 용량식의 터치 센서를 사용하는 경우에 대하여 설명한다.
센서층(113)은 제 1 센서 전극(114)과, 제 2 센서 전극(115)과, 제 1 센서 전극(114)과, 제 2 센서 전극(115)을 절연하는 절연층(116)을 갖는다. 제 1 센서 전극(114)은 스트라이프 형상으로 일방향으로 복수 배치된다. 또한, 제 2 센서 전극(115)은 제 1 센서 전극(114)과 교차하도록 스트라이프 형상으로 복수 배치된다. 여기서 제 1 센서 전극(114)과 제 2 센서 전극(115)은 반드시 직교하도록 배치할 필요는 없고, 그들이 이루는 각도가 90도 미만이어도 좋다.
절연층(116)은 제 1 센서 전극(114)과 제 2 센서 전극(115)을 절연하기 위하여 2개의 전극에 협지되도록 제공된다. 도 1의 (B)에서는 절연층(116)을 제 1 센서 전극(114)을 덮고 제공하는 구성을 도시하였지만, 제 1 센서 전극(114)과 제 2 센서 전극(115)이 교차하는 부분에만 절연층(116)을 제공하여도 좋다.
센서층(113)을 표시면 측에 제공하는 경우에는 제 1 센서 전극(114)과 제 2 센서 전극(115)에 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 절연층(116)에는 투광성을 갖는 절연 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 소자층(103)과 센서층(113)을 형성하는 순서는 불문하고 각각 별도로 형성하면 좋다.
이어서 제 1 지지 기판(102) 및 제 1 기판(101)의 적층 기판과, 제 2 지지 기판(112) 및 제 2 기판(111)의 적층 기판을 소자층(103)과 센서층(113)이 대향되도록 배치하고 접착층(104)에 의하여 제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)을 붙인다(도 1의 (C) 참조).
접착층(104)으로서는 열경화 수지나 광경화 수지, 2액 혼합형의 경화성 수지 등의 경화성 수지를 사용할 수 있다. 상기 수지를 제 1 기판(101) 또는 제 2 기판(111) 중 어느 한쪽에 도포하고 제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)에 상기 수지를 밀착시킨 상태로 수지를 경화시킴으로써 2개의 기판을 접착시킬 수 있다.
또한, 접착층(104)으로서 저융점 유리로 이루어지는 유리 재료를 사용할 수도 있다. 이 경우, 제 1 기판(101) 또는 제 2 기판(111) 중 어느 한쪽에 유리 분말(프릿재라고도 함)과 바인더를 포함한 페이스트를 도포하고 상기 페이스트에 가열 처리를 수행함으로써 바인더를 제거하면서 프릿재끼리가 융착된 유리층을 형성한다. 그 후, 유리층과 다른 쪽의 기판을 밀착시킨 상태로 레이저 광의 조사 등에 의하여 유리층을 융해하고 고체화시킴으로써 제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)을 유리층(유리체라고도 함)에 의하여 접착시킬 수 있다. 특히 표시 소자로서 유기 EL 소자를 사용하는 경우에는 이와 같은 수분 등의 불순물을 투과시키기 어려운 유리 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)을 접착시킨 후, 제 1 지지 기판(102) 및 제 2 지지 기판(112)을 각각 박리한다(도 1의 (D) 참조).
여기서는 제 1 지지 기판(102)을 박리한 후, 제 2 지지 기판(112)을 박리하는 경우에 대하여 설명한다.
먼저, 제 2 지지 기판(112) 중 제 2 기판(111)이 제공되지 않는 면을 흡착 스테이지 등으로 고정시킨다. 이어서 제 1 지지 기판(102)과 제 1 기판(101) 사이에 박리의 기점을 형성한다. 예를 들어, 제 1 지지 기판(102) 또는 제 1 기판(101)의 단부에서 2개의 기판의 경계에 칼 등의 날카로운 형상을 갖는 기구를 삽입함으로써 박리의 기점으로 하여도 좋다. 또한, 표면 장력이 낮은 액체(예를 들어, 알코올이나 물 등)를 상기 단부에 적하하고 상기 액체를 2개의 기판 경계에 침투시킴으로써 박리의 기점을 형성하여도 좋다.
이어서 박리의 기점으로부터 밀착면에 대하여 대략 수직 방향으로 물리적인 힘을 완만하게 가함으로써 제 1 지지 기판(102)을 파손하지 않고 쉽게 박리할 수 있다. 이 때, 예를 들어, 제 1 지지 기판(102)에 테이프 등을 붙이고 상기 테이프를 상기 방향으로 끌어냄으로써 박리를 수행하여도 좋고, 갈고리 형상을 갖는 부재를 제 1 지지 기판(102)의 단부에 걸음으로써 박리를 수행하여도 좋다. 또한, 진공 흡착이 가능한 부재를 제 1 지지 기판(102) 뒷면에 붙이고 박리를 수행하여도 좋다.
또한, 박리를 수행할 때에 정전기가 생겨 제 1 기판(101) 또는 제 2 기판(111)이 대전(帶電)되는 경우가 있다. 제 1 기판(101) 또는 제 2 기판(111)이 대전되면 소자층(103)이나 센서층(113) 내의 회로나 소자가 정전기 방전(ESD: Electro Static Discharge)에 의하여 파괴될 우려가 있다. 이것을 억제하기 위하여 박리의 기점에 도전성을 갖는 액체(예를 들어, 이온성 액체나 탄산수 등의 이온을 포함하는 물 등)를 적하하고 제 1 지지 기판(102)과 제 1 기판(101)의 박리 계면에 항상 상기 액체가 닿는 상태로 박리를 수행하는 것이 바람직하다. 또는 이오나이저 등을 사용하여 ESD의 발생을 억제하면서 박리를 수행하여도 좋다.
이어서 제 2 지지 기판(112)을 박리한다. 이 때, 제 1 기판(101)의 소자층(103)이 형성되지 않는 면을 흡착 스테이지 등으로 고정시키고 상술한 방법과 같은 방법으로 제 2 기판(111)과 제 2 지지 기판(112)을 서로 박리한다.
또한, 여기서는 제 1 지지 기판(102)을 박리한 후에 제 2 지지 기판(112)을 박리하였지만 그 순서는 불문한다. 예를 들어, 제 2 지지 기판(112)을 박리한 후에 제 1 지지 기판(102)을 박리하여도 좋다.
상술한 공정을 거쳐 터치 센서를 구비하고 또 총 두께가 매우 얇은 표시 장치(100)를 높은 수율로 제작할 수 있다(도 1의 (E) 참조).
표시 장치(100)에서는 제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)이 접착층(104)에 의하여 붙어 있고 제 1 기판(101) 위에 형성된 표시 소자를 포함한 소자층(103)과, 제 2 기판(111) 위에 형성된 센서 소자를 포함한 센서층(113)이 대향되도록 제공된다. 더구나 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(111)은 그 막 두께가 10μm 이상 200μm 이하이며 매우 얇은 막 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 터치 센서가 제공된 제 2 기판(111)과 표시 소자가 제공된 제 1 기판(101)의 2개로 표시 장치(100)를 구성할 수 있기 때문에 표시 장치(100)의 총 두께를 더 얇게 할 수 있다. 또한, 제 2 기판(111)과 제 1 기판(101)을 붙일 때에는 각각 지지 기판이 제공되어 있기 때문에 높은 위치맞춤 정도로 2개의 기판을 붙일 수 있다.
또한, 표시 장치(100)는 그 총 두께가 매우 얇기 때문에 가요성을 갖게 하는 것도 가능하다. 따라서 만곡된 표시부를 구비하는 전자 기기나 표시부를 만곡시키는 것이 가능한 전자 기기 등을 구현할 수 있다.
이상이 본 제작 방법예에 대한 설명이다.
[제작 방법예 2]
이하에서는 제작 방법예 1과 상이한 표시 장치의 제작 방법예에 대하여 설명한다. 구체적으로는 컬러 필터를 구비하는 표시 장치에 대하여 설명한다. 또한, 여기서는 제작 방법예 1과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하거나 간략하게 설명한다.
먼저 제작 방법예 1과 마찬가지로 제 1 지지 기판(102)에 고정된 제 1 기판(101) 위에 소자층(103)을 형성한다. 더구나 제 2 지지 기판(112)에 고정된 제 2 기판(111) 위에 센서층(113)을 형성한다.
이어서 제 3 지지 기판(122)에 고정된 제 3 기판(121) 위에 컬러 필터층(123)을 형성한다(도 2의 (A) 참조).
제 3 지지 기판(122)에는 상기 제 1 지지 기판(102)과 같은 구성을 사용할 수 있고, 또한, 제 3 기판(121)에는 상기 제 1 기판(101)과 같은 구성을 사용할 수 있다.
컬러 필터층(123)은 적색 컬러 필터(124), 녹색 컬러 필터(125), 청색 컬러 필터(126)를 갖는다. 각각의 컬러 필터는 소자층(103)이 구비하는 화소에 대응시켜 배치한다. 또한, 각각의 컬러 필터 사이에 블랙 매트릭스(127)를 구비하여도 좋다. 또한 각각의 컬러 필터와 블랙 매트릭스(127)를 덮는 오버 코트를 제공하여도 좋다.
각각의 컬러 필터 및 블랙 매트릭스(127)에는 적절한 재료 및 방법에 의하여 형성하면 좋다. 화소가 고정세한 경우에는 포토리소그래피법을 사용하여 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 제 3 기판(121) 위에 나중에 제 1 기판(101)을 붙일 때의 위치맞춤에 사용하기 위한 마커를 형성해 두는 것이 바람직하다. 마커는 상술한 컬러 필터나 블랙 매트릭스(127)와 동시에 형성하여도 좋고 각각 별도로 형성하여도 좋다.
또한, 소자층(103), 센서층(113), 및 컬러 필터층(123)을 형성하는 순서는 불문하고 각각 별도로 형성하면 좋다.
이어서 제 1 지지 기판(102) 및 제 1 기판(101)의 적층 기판과, 제 3 지지 기판(122) 및 제 3 기판(121)의 적층 기판을 소자층(103)과 컬러 필터층(123)이 대향되도록 배치하고 접착층(104)에 의하여 제 1 기판(101)과 제 3 기판(121)을 붙인다.
이 때, 제 1 기판(101)은 제 1 지지 기판(102)에 고정되고 제 3 기판(121)은 제 3 지지 기판(122)에 각각 고정된 상태로 붙일 수 있기 때문에 소자층(103)이 갖는 각 화소와 컬러 필터층(123)의 각 컬러 필터의 위치맞춤을 높은 정도로 수행할 수 있다. 따라서 제 1 기판(101) 및 제 3 기판(121)에 매우 얇은 기판을 사용하더라도 고정세한 화소를 구비하는 표시 장치를 구현할 수 있다.
이어서, 제 3 기판(121)과 제 3 지지 기판(122)을 서로 박리한다(도 2의 (B)　참조). 제 3 지지 기판(122)의 박리는 상술한 제작 방법예 1과 마찬가지로 수행하면 좋다.
이어서 제 2 지지 기판(112)과 센서층(113)이 제공된 제 2 기판(111)의 적층 기판을 제 3 기판(121)의 뒷면(컬러 필터층(123)이 제공되는 면과는 반대 측의 면)에 접착층(105)을 사용하여 붙인다. 이 때, 센서층(113)이 제 1 기판(101) 중 소자층(103)이 형성된 면과 대향되도록 붙인다.
접착층(105)으로서는 접착층(104)과 같은 구성을 사용할 수 있다. 또한, 이 외, 접착층(105)에는 양쪽 면에 점착성을 갖는 시트 등을 사용할 수도 있다. 또한, 접착층(105)을 화소와 겹쳐서 제공하는 경우에는 접착층(105)에 투광성을 갖는 재료를 사용한다.
그 후, 제 1 기판(101)과 제 1 지지 기판(102)을 서로 박리하고 또한 제 2 기판(111)과 제 2 지지 기판(112)을 서로 박리한다(도 2의 (C) 참조). 이들의 박리는 상술한 제작 방법예 1과 마찬가지로 수행하면 좋다.
상술한 공정을 거쳐 터치 센서와 컬러 필터를 구비하고 또 총 두께가 매우 얇은 표시 장치(110)를 제작할 수 있다(도 2의 (D) 참조).
표시 장치(110)에서는 제 1 기판(101)과 제 3 기판(121)이 접착층(104)에 의하여 붙어 있고 제 1 기판(101) 위에 형성된 표시 소자를 포함하는 소자층(103)과, 제 3 기판(121) 위에 형성된 컬러 필터층(123)이 대향되도록 제공된다. 더구나 제 3 기판(121) 중 컬러 필터층(123)이 제공되지 않는 면과 센서층(113)이 대향되도록 센서층(113)이 제공된 제 2 기판(111)과 제 3 기판(121)이 접착층(105)에 의하여 붙여진다. 더구나 제 1 기판(101), 제 2 기판(111), 및 제 3 기판(121)은 그 막 두께가 각각 10μm 이상 200μm 이하이며 매우 얇은 막 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치(110)는 컬러 필터층(123)을 구비함으로써 화소의 색순도를 높이고 더 질이 높은 화상을 표시시킬 수 있다. 또한, 터치 센서는 표시 장치(110)의 표시면 측에 제공된다.
또한, 이와 같은 제작 방법을 사용함으로써 터치 센서, 표시 소자, 및 컬러 필터가 각각 제공된 3개의 기판이 적층된 구성이어도 그 총 두께가 충분히 얇은 표시 장치를 높은 수율로 제작할 수 있다. 또한, 컬러 필터층(123)이 제공된 제 3 기판(121)과 표시 소자가 제공된 제 1 기판(101)을 붙일 때에는 각각 지지 기판이 제공되어 있기 때문에 컬러 필터와 화소의 중첩이 어긋나는 것이 억제되고 2개의 기판을 높은 위치맞춤 정도로 붙일 수 있다. 그러므로 매우 고정세(예를 들어, 300ppi 이상, 바람직하게는 400ppi 이상, 더 바람직하게는 500ppi 이상)한 화소를 구비하고 총 두께가 매우 얇은 표시 장치(110)를 구현할 수 있다.
또한, 표시 장치(110)는 그 총 두께가 매우 얇기 때문에 가요성을 갖게 할 수도 있다. 따라서 만곡된 표시부를 구비하는 전자 기기나 표시부를 만곡시킬 수 있는 전자 기기 등을 구현할 수 있다.
이상이 본 제작 방법예에 대한 설명이다.
[변형예 1]
이하에서는 상술한 제작 방법예 2와 일부 상이한 표시 장치의 제작 방법에 대하여 설명한다. 또한, 여기서는 상술한 기재와 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하거나 간략하게 설명한다.
먼저, 제작 방법예 2에 따라 제 1 지지 기판(102) 및 제 1 기판(101)의 적층 기판과, 제 3 지지 기판(122) 및 제 3 기판(121)의 적층 기판을 소자층(103)과 컬러 필터층(123)이 대향되도록 배치하고 접착층(104)에 의하여 제 1 기판(101)과 제 3 기판(121)을 붙인다.
이어서 제 1 기판(101)과 제 1 지지 기판(102)을 서로 박리한다(도 3의 (A) 참조). 제 1 지지 기판(102)의 박리는 상술한 제작 방법예 1과 마찬가지로 수행하면 좋다.
이어서 제 2 지지 기판(112)과 센서층(113)이 제공된 제 2 기판(111)의 적층 기판을 제 1 기판(101)의 뒷면(소자층(103)이 형성되지 않는 면)에 접착층(105)을 사용하여 붙인다. 이 때, 센서층(113)이 제 3 기판(121) 중 컬러 필터층(123)이 형성된 면과 대향되도록 붙인다.
접착층(105)은 상술한 제작 방법예 2에 제시된 재료를 사용할 수 있다. 또한, 센서층(113)은 표시되는 면과는 반대 측의 면에 제공되기 때문에 접착층(105)을 화소와 겹쳐서 제공하는 경우에도 접착층(105)에 사용하는 재료는 투광성을 갖지 않아도 좋다.
그 후, 제 2 기판(111)과 제 2 지지 기판(112)을 서로 박리하고 또한 제 3 기판(121)과 제 3 지지 기판(122)을 서로 박리한다(도 3의 (B) 참조). 이들의 박리는 상술한 제작 방법예 1과 마찬가지로 수행하면 좋다.
상술한 공정을 거쳐 터치 센서가 표시면과 반대 측에 제공된, 총 두께가 매우 얇은 표시 장치(120)를 제작할 수 있다(도 3의 (C) 참조).
표시 장치(120)에서는 제 1 기판(101)과 제 3 기판(121)이 접착층(104)에 의하여 붙어 있고 제 1 기판(101) 위에 형성된 표시 소자를 포함하는 소자층(103)과, 제 3 기판(121) 위에 형성된 컬러 필터층(123)이 대향되도록 제공된다. 더구나 제 1 기판(101) 중 소자층(103)이 제공되지 않는 면과 센서층(113)이 대향되도록 센서층(113)이 제공된 제 2 기판(111)과 제 1 기판(101)이 접착층(105)에 의하여 붙여진다. 더구나 제 1 기판(101), 제 2 기판(111), 및 제 3 기판(121)은 그 막 두께가 각각 10μm 이상 200μm 이하이며 매우 얇은 막 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치(120)는 컬러 필터층(123)을 구비함으로써 화소의 색순도를 높이고 질이 더 높은 화상을 표시시킬 수 있다. 또한, 터치 센서는 표시 장치(120)의 표시면과는 반대 측에 제공된다. 터치 센서를 표시면과는 반대 측에 제공함으로써 사용자의 손가락 등의 입력 수단으로 표시를 차단하지 않고 입력 동작을 수행할 수 있기 때문에 표시 화상에 따른 터치 입력이 포함되는 게임 콘텐츠의 실행이나, 영화 등의 영상 콘텐츠의 재생이 가능한 전자 기기에 적합하다.
또한, 표시 장치(120)는 그 총 두께가 매우 얇기 때문에 가요성을 갖게 하는 것도 가능하다. 따라서 만곡된 표시부를 구비하는 전자 기기나 표시부를 만곡시키는 것이 가능한 전자 기기 등을 구현할 수 있다.
이상이 본 변형예에 대한 설명이다.
[제작 방법예 3]
본 제작 방법예에서는 상술한 제작 방법예와 상이한 표시 장치의 제작 방법예에 대하여 설명한다.
먼저, 제작 방법예 １에 따라 제 1 지지 기판(102)에 고정된 제 1 기판(101) 위에 소자층(103)을 형성한다.
이어서 제 2 지지 기판(112)에 고정된 제 2 기판(111) 위에 센서층(113)과 컬러 필터층(123)을 적층하여 형성한다(도 4의 (A) 참조).
먼저, 제작 방법예 １에 따라 제 2 지지 기판(112)에 고정된 제 2 기판(111) 위에 센서층(113)을 형성한다.
이어서 센서층(113) 위에 제 2 센서 전극(115)을 덮는 절연층(128)을 형성한다.
절연층(128)에는 투광성과 절연성을 구비하는 유기 재료, 또는 무기 재료를 사용하면 좋고 다양한 형성 방법에 의하여 형성할 수 있다. 또한, 절연층(128)으로서 유기 수지를 사용하면 센서층(113)의 제 1 센서 전극(114)이나 제 2 센서 전극(115)의 단차 형상을 효과적으로 피복하고, 절연층(128)의 표면을 비교적 평탄하게 할 수 있기 때문에 나중에 형성되는 컬러 필터의 두께 편차가 억제되고 표시 장치의 표시 품위를 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
이어서 절연층(128) 위에 컬러 필터층(123)을 형성한다. 컬러 필터층(123)은 제작 방법예 2와 마찬가지로 형성할 수 있다.
이어서 제 1 지지 기판(102) 및 제 1 기판(101)의 적층 기판과 제 2 지지 기판(112) 및 제 2 기판(111)의 적층 기판을 소자층(103)과 컬러 필터층(123)이 대향되도록 배치하고 접착층(104)에 의하여 제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)을 붙인다(도 4의 (B) 참조).
이 때, 제 1 기판(101)은 제 1 지지 기판(102)에 고정되고 제 2 기판(111)은 제 2 지지 기판(112)에 고정된 상태로 붙일 수 있기 때문에 소자층(103)이 갖는 각 화소와 컬러 필터층(123)의 각 컬러 필터의 위치맞춤을 높은 정도로 수행할 수 있다. 따라서 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(111)에 매우 얇은 기판을 사용하더라도 고정세한 화소를 구비하는 표시 장치를 구현할 수 있다.
이어서 제 1 기판(101)과 제 1 지지 기판(102)을 서로 박리하고 또한 제 2 기판(111)과 제 2 지지 기판(112)을 서로 박리한다(도 4의 (C) 참조). 이들의 박리는 상술한 제작 방법예 1과 마찬가지로 수행하면 좋다.
상술한 공정을 거쳐 터치 센서와 컬러 필터를 구비하고 또 총 두께가 더 얇은 표시 장치(130)를 제작할 수 있다(도 4의 (D) 참조).
표시 장치(130)에서는 제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)이 접착층(104)에 의하여 붙어 있고 제 1 기판(101) 위에 형성된 표시 소자를 포함하는 소자층(103)과, 제 2 기판(111) 위에 적층하여 형성된 센서층(113)과 컬러 필터층(123)이 대향되도록 제공된다. 더구나 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(111)은 그 막 두께가 각각 10μm 이상 200μm 이하이며 매우 얇은 막 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 구성을 갖는 표시 장치(130)는 1개의 기판 위에 센서층(113)과 컬러 필터층(123)이 적층하여 제공되기 때문에 표시 장치(130)를 2개의 기판으로 구성할 수 있다. 따라서 총 두께가 더 얇은 표시 장치(130)로 할 수 있다. 또한, 컬러 필터는 터치 센서 위에 직접 형성할 수 있음과 함께 2개의 기판을 붙일 때에 기판 각각은 지지 기판에 고정되기 때문에 터치 센서와 컬러 필터, 터치 센서와 화소, 및 컬러 필터와 화소 각각의 상대 위치를 높은 정도로 맞출 수 있어 매우 고정세한 화소와 매우 정도가 높은 터치 센서를 구비하는 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 표시 장치(130)는 그 총 두께가 매우 얇기 때문에 가요성을 갖게 하는 것도 가능하다. 따라서 만곡된 표시부를 구비하는 전자 기기나 표시부를 만곡시키는 것이 가능한 전자 기기 등을 구현할 수도 있다.
이상이 본 제작 방법예에 대한 설명이다.
본 실시형태에 제시된 표시 장치는 터치 센서를 구비하고 또 그 총 두께가 충분히 저감된 표시 장치다. 또한, 본 실시형태에 제시된 표시 장치의 제작 방법에 따르면 총 두께가 충분히 저감된 표시 장치를 높은 양산성 또 높은 수율로 제작할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 제시된 표시 장치의 제작 방법에서는 적층 기판 위에 소자층, 센서층, 및 컬러 필터층을 형성하는 공정에 대해서도 설명하였지만 미리 소자층이나 센서층, 컬러 필터층이 제공된 적층 기판을 사용할 수도 있다. 따라서 예를 들어, 미리 소자층이 제공된 적층 기판과 미리 센서층이 제공된 적층 기판을 사용하여 표시 장치를 제작하는 것도 본 발명의 일 형태다. 또한 이들에 더하여 미리 컬러 필터층이 제공된 적층 기판이나 미리 센서층과 컬러 필터층이 적층되어 제공된 적층 기판을 사용하여 표시 장치를 제작하는 것도 본 발명의 일 형태다.
본 실시형태는 본 명세서 중에 기재되는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 실시형태 1에 제시된 표시 장치의 제작 방법에 의하여 제작할 수 있는 표시 장치에 대하여 더 구체적인 구성예를 제시한다. 또한 이하에서는 실시형태 1과 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하거나 간략하게 설명한다.
[구성예]
도 5의 (A)는 본 구성예에 제시되는 표시 장치(200)의 사시 개략도다. 또한, 도 5에는 명료화하기 위하여 대표적인 구성 요소만을 도시하였다.
표시 장치(200)는 제 1 기판(101)과 제 2 기판(111) 사이에 협지된 표시부(201) 및 터치 센서(202)를 구비한다. 또한, 제 1 기판(101)에는 FPC(204)가 장착된다.
도 5의 (B)에는 도 5의 (A)에서의 제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)을 전개한 개략도를 도시하였다.
제 1 기판(101)에는 표시부(201)와, 표시부(201)와 전기적으로 접속되는 복수의 배선(206)과, 터치 센서(202)와 콘택트부(203)를 통하여 전기적으로 접속되는 복수의 배선(207)이 제공된다. 또한 복수의 배선(206)과 복수의 배선(207)은 제 1 기판(101)의 주변까지 리드되고 상기 주변에서 이들의 일부가 FPC(204)와 전기적으로 접속되기 위하여 외부 접속 전극(205)을 구성한다.
표시부(201)는 복수의 화소를 갖는 화소부(211), 소스 구동 회로(212), 및 게이트 구동 회로(213)를 갖는다. 도 5의 (B)에서는 소스 구동 회로(212)를 화소부(211)를 끼워 그 양쪽에 2개 배치하는 구성으로 하였지만 하나의 소스 구동 회로(212)를 화소부(211)의 한쪽 변을 따라 배치하는 구성으로 하여도 좋다.
표시부(201)의 화소부(211)에 적용할 수 있는 표시 소자로서는 유기 EL 소자, 액정 소자 외 전기 영동 방식 등에 의하여 표시를 수행하는 표시 소자 등 다양한 표시 소자를 사용할 수 있다.
제 2 기판(111)에는 터치 센서(202)가 제공된다. 터치 센서(202)는 제 2 기판(111) 중 제 1 기판(101)과 대향되는 면 측에 제공된다. 또한, 도 5의 (B)는 명료화하기 위하여 제 2 기판(111)의 뒷면 측(지면의 깊숙한 측)에 제공되는 터치 센서(202)의 전극을 실선으로 도시하였다.
도 5의 (B)에 도시된 터치 센서(202)는 투영형 정전 용량식의 터치 센서의 일례다. 터치 센서(202)는 제 1 센서 전극(114)과 제 2 센서 전극(115)을 갖는다.
제 1 센서 전극(114)과 제 2 센서 전극(115)은 제 1 기판(101) 위에 제공된 배선(207)과 콘택트부(203)를 통하여 전기적으로 접속된다. 따라서 제 1 기판(101)에 장착된 FPC(204)를 통하여 제 2 기판(111)에 제공되는 터치 센서(202)를 구동시킬 수 있다. 또한, 콘택트부(203)의 구체적인 구성예는 나중에 설명한다.
여기서 제 1 센서 전극(114) 및 제 2 센서 전극(115)의 형상은 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 사변형이 일방향으로 연속된 형상을 갖는다. 이 때, 제 1 센서 전극(114)과 제 2 센서 전극(115)의 교차부의 면적을 가능한 한 작게 할 수 있도록 각 전극을 배치하는 것이 바람직하다. 이와 같은 형상으로 함으로써 전극이 제공되지 않는 영역의 면적을 저감시킬 수 있고 상기 전극이 있는지 없는지에 따라 생기는 투과율의 차이에 의하여 제 1 기판(111)을 투과하는 광의 휘도 편차를 억제할 수 있다.
또한, 제 1 센서 전극(114) 및 제 2 센서 전극(115)의 형상은 이것에 한정되지 않고 다양한 형상을 갖는다. 예를 들어, 복수의 제 1 센서 전극(114)을 가능한 한 간격을 두지 않도록 배치하고 상층에 있는 제 2 센서 전극(115)을 제 1 센서 전극(114)과 중첩되지 않는 영역을 형성하도록 이격하고 복수로 제공하는 구성으로 하여도 좋다. 이 때, 인접하는 2개의 제 2 센서 전극(115) 사이에 이들과 전기적으로 절연된 더미 전극을 제공하면 투과율이 상이한 영역의 면적을 저감시킬 수 있기 때문에 바람직하다.
이와 같이, 터치 센서(202)와 신호를 주고받기 위한 FPC(204) 등을 접속하는 외부 접속 전극을 표시부(201)가 형성되는 제 1 기판(101) 측에 제공함으로써 터치 센서와 표시부(201) 양쪽의 외부 접속 전극을 표시 장치(200)의 한쪽 면 측에 제공할 수 있다. 따라서 FPC(204)의 접속에 필요한 면적을 저감시킬 수 있다. 더구나 도 5에 도시된 바와 같이 배선의 레이아웃을 고려함으로써 하나의 FPC(204)만을 제공하는 구성으로 할 수도 있다. 이와 같은 표시 장치(200)를 전자 기기에 적용하면 전자 기기 내부에서의 표시 장치(200)의 점유 면적을 저감시킬 수 있기 때문에 전자 기기를 더 자유롭게 설계할 수 있다.
[단면 구성예 1]
이하에서는 표시부(201)에 유기 EL 소자가 적용된 표시 장치(200)의 단면 구성예에 대하여 설명한다.
도 6은 도 5의 (A)에 도시된 표시 장치(200)에서 FPC(204) 및 게이트 구동 회로(213)를 포함하는 영역을 절단하는 절단선 A-B와, 화소부(211)를 포함하는 영역을 절단하는 절단선 C-D와, 콘택트부(203)를 포함하는 영역을 절단하는 절단선 E-F를 따라 절단한 때의 단면 개략도다.
제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)은 그 주연부에서 접착층(104)에 의하여 접착된다. 또한 제 1 기판(101), 제 2 기판(111), 및 접착층(104)으로 둘러싸인 영역에 적어도 화소부(211)가 제공된다.
도 6에는 게이트 구동 회로(213)로서, 양쪽 모두가 n채널형 트랜지스터(231)와 트랜지스터(232)를 조합한 회로를 갖는 예를 도시하였다. 또한, 게이트 구동 회로(213)의 구성은 이것에 한정되지 않고, n채널형 트랜지스터와 p채널형 트랜지스터를 조합한 각종 CMOS 회로나, p채널형 트랜지스터를 조합한 회로를 갖는 구성으로 하여도 좋다. 또한, 소스 구동 회로(212)에 대해서도 마찬가지다. 또한, 본 구성예에서는, 표시부(201)가 형성되는 절연 표면 위에 게이트 구동 회로(213) 및 소스 구동 회로(212)가 형성된 드라이버 일체형의 구성을 기재하지만, 표시부(201)가 형성되는 절연 표면과 별도로 게이트 구동 회로(213) 및 소스 구동 회로(212) 중 한쪽 또는 양쪽을 제공하는 구성으로 하여도 좋다. 예를 들어, COG방식에 의하여 구동 회로용 IC를 실장시켜도 좋고, COF방식에 의하여 구동 회로용 IC가 실장된 플렉서블 기판(FPC)을 실장시켜도 좋다.
도 6에는, 화소부(211)의 일례로서 화소 1개분의 단면 구조를 도시하였다. 화소는, 스위칭용 트랜지스터(233)와, 전류 제어용 트랜지스터(234)와, 상기 전류 제어용 트랜지스터(234) 중 한쪽 전극(소스 전극 또는 드레인 전극)에 전기적으로 접속된 제 1 전극층(221)을 포함한다. 또한 제 1 전극층(221)의 단부를 덮는 절연층(235)이 제공되고 나중에 설명하는 블랙 매트릭스(242)와 겹치는 상기 절연층(235) 위의 영역에 스페이서(236)가 제공된다. 스페이서(236)를 화소부(211)에 복수로 제공함으로써 제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)의 거리가 지나치게 가까워지는 경우가 없기 때문에 신뢰성이 높은 표시 장치로 할 수 있다.
스페이서(236)에 유기 수지 재료를 사용하면 두껍게 형성할 수 있기 때문에 바람직하다. 예를 들어, 포지티브형 또는 네거티브형의 감광성의 수지를 사용하여 형성할 수가 있다. 또한 스페이서(236)로서 차광성을 갖는 재료를 사용하면 인접하는 화소의 발광 소자(220)로부터 돌아 들어가는 광을 차광하여, 인접 화소간에서의 혼색을 억제할 수 있다.
또한, 화소부(211), 소스 구동 회로(212), 및 게이트 구동 회로(213)가 구비하는 트랜지스터의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋고, 역 스태거형 트랜지스터로 하여도 좋다. 또한, 톱 게이트형 트랜지스터 및 보텀 게이트형 트랜지스터 중 어느 트랜지스터 구조로 하여도 좋다. 또한, 트랜지스터에 사용하는 반도체 재료로서는, 예를 들어, 실리콘이나 게르마늄 등의 반도체 재료를 사용하여도 좋고, 인듐, 갈륨, 및 아연 중 적어도 하나를 포함한 산화물 반도체를 사용하여도 좋다.
또한, 트랜지스터에 사용하는 반도체의 결정성에 대해서도 특별히 한정되지 않으며, 비정질 반도체, 또는 결정성을 갖는 반도체(미결정 반도체, 다결정 반도체, 단결정 반도체, 또는 일부에 결정 영역을 갖는 반도체) 중 어느 것을 사용하여도 좋다. 결정성을 갖는 반도체를 사용하면, 트랜지스터 특성의 열화가 억제되기 때문에 바람직하다.
인듐, 갈륨, 및 아연 중 적어도 하나를 포함하는 산화물 반도체로서는 대표적으로는 In-Ga-Zn-O계 금속 산화물 등을 들 수 있다. 실리콘보다 밴드 갭이 넓고 또 캐리어 밀도가 작은 산화물 반도체를 사용하면 오프 상태의 누설 전류를 억제할 수 있기 때문에 바람직하다. 바람직한 산화물 반도체의 자세한 사항에 대해서는 나중의 실시형태에서 설명한다.
발광 소자(220)는 제 1 전극층(221)과 제 2 전극층(223), 및 이들에 끼워진 EL층(222)을 갖는다. 이하 발광 소자(220)에 대하여 설명한다.
발광 소자(220)에서 광을 사출하는 측에 제공되는 전극층에는 EL층(222)으로부터의 발광에 대하여 투광성을 갖는 재료를 사용한다.
투광성을 갖는 재료로서는, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨이 첨가된 산화 아연 등의 도전성 산화물을 사용할 수 있다. 또는 그래핀을 사용하여도 좋다. 또한, 금, 은, 백금, 마그네슘, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 팔라듐, 또는 티타늄 등의 금속 재료나, 상기 금속 재료를 포함한 합금 재료를 사용할 수 있다. 또는, 상기 금속 재료의 질화물(예를 들어, 질화 티타늄) 등을 사용하여도 좋다. 또한, 금속 재료, 합금 재료(또는 그들의 질화물)를 사용하는 경우에는, 투광성을 가질 정도로 얇게 하면 좋다. 또한, 상기 재료의 적층막을 도전층으로서 사용할 수 있다. 예를 들어, 은과 마그네슘의 합금과, 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용하면, 도전성을 높일 수 있기 때문에 바람직하다.
이와 같은 전극층은 증착법이나 스퍼터링법 등을 사용하여 형성된다. 그 외 잉크젯법 등의 토출법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 사용하여 형성할 수 있다.
또한 투광성을 갖는 상술한 도전성 산화물을 스퍼터링법에 의하여 형성하는 경우, 상기 도전성 산화물을 아르곤 및 산소를 포함하는 분위기하에서 성막하면, 투광성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도전성 산화물막을 EL층(222) 위에 형성하는 경우, 산소 농도가 저감된 아르곤을 포함하는 분위기하에서 성막한 제 1 도전성 산화물막과, 아르곤 및 산소를 포함하는 분위기하에서 성막한 제 2 도전성 산화물막의 적층막으로 하면, EL층(222)에 대한 성막 대미지를 저감시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 여기서 제 1 도전성 산화물막을 형성할 때에 사용하는 아르곤 가스의 순도가 높은 것이 특히 바람직하고, 예를 들어, 이슬점이 -70℃ 이하, 바람직하게는 -100℃ 이하의 아르곤 가스를 사용하는 것이 바람직하다.
광을 사출하는 측과는 반대측에 제공하는 전극층에는 상기 발광에 대하여 반사성을 갖는 재료를 사용한다.
광 반사성을 갖는 재료로서는 예를 들어, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 텅스텐, 크로뮴, 몰리브데넘, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료나, 상기 금속 재료를 포함한 합금 재료를 사용할 수 있다. 또한, 이와 같은 금속 재료 또는 합금 재료에 란타넘이나 네오디뮴, 게르마늄 등을 첨가하여도 좋다. 합금 재료의 예로서는 알루미늄과 티타늄의 합금, 알루미늄과 니켈의 합금, 알루미늄과 네오디뮴의 합금 등의 알루미늄을 포함하는 합금(알루미늄 합금)이나, 은과 구리의 합금, 은과 팔라듐과 구리의 합금, 은과 마그네슘의 합금 등의 은을 포함하는 합금 등을 들 수 있다. 은과 구리를 포함하는 합금은 내열성이 높기 때문에 바람직하다. 또한, 알루미늄을 포함하는 막에 접하고 금속막, 또는 금속 산화물막을 적층함으로써 알루미늄을 포함하는 막의 산화를 억제할 수 있다. 알루미늄을 포함하는 막에 접하고 제공되는 금속 재료, 또는 금속 산화물 재료로서는 티타늄, 산화 티타늄 등을 들 수 있다. 또한 상기 투광성을 갖는 재료로 이루어진 막과 금속 재료로 이루어진 막을 적층하여도 좋다. 예를 들어, 은과 인듐 주석 산화물의 적층막, 은과 마그네슘의 합금과 산화 인듐 주석 산화물의 적층막 등을 사용할 수 있다.
이와 같은 전극층은 증착법이나 스퍼터링법 등을 사용하여 형성한다. 그 외 잉크젯법 등의 토출법, 스크린 인쇄법 등의 인쇄법, 또는 도금법을 사용하여 형성할 수 있다.
EL층(222)은, 적어도 발광성의 유기 화합물을 포함하는 층(이하 발광층이라고도 함)이 포함되면 좋고 단층으로 구성되어도 좋고 복수 층이 적층되어 구성되어도 좋다. 복수 층으로 구성되어 있는 구성으로서는 양극 측으로부터 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층이 적층된 구성을 예로서 들 수 있다. 또한 발광층 외의 이들 층은 EL층(222) 중에 반드시 모두를 제공할 필요는 없다. 또한, 이들 층은 중복시켜 제공할 수도 있다. 구체적으로는 EL층(222) 중에 복수의 발광층을 겹쳐서 제공하여도 좋고 전자 주입층에 겹쳐서 정공 주입층을 제공하여도 좋다. 또한 중간층으로서 전하 발생층 외 전자 릴레이층 등 다른 구성을 적절히 추가할 수 있다. 또한 예를 들어, 상이한 발광색을 나타내는 발광층을 복수로 적층시키는 구성으로 하여도 좋다. 예를 들어, 보색 관계의 2색 이상의 발광층을 적층시킴으로써 백색 발광을 얻을 수 있다.
EL층(222)은 진공 증착법, 또는 잉크젯법이나 디스펜서법 등의 토출법, 스핀 코트법 등의 도포법, 또는 인쇄법 등을 사용하여 형성할 수 있다.
본 실시형태에서는, 제 1 전극층(221)으로서 반사성을 갖는 재료를 사용하고, 제 2 전극층(223)에 투광성을 갖는 재료를 사용한다. 따라서 발광 소자(220)는 전면 발광(톱 이미션)형의 발광 소자이고 발광 소자로부터 봐서 제 2 기판(111) 측에 광을 사출한다.
이상이 발광 소자(220)에 대한 설명이다.
제 1 기판(101) 위에는 제 1 기판(101)의 상면에 접하여 절연층(237), 트랜지스터의 게이트 절연층으로서 기능하는 절연층(238), 트랜지스터를 덮는 절연층(239), 및 절연층(241)이 제공된다.
절연층(237)은, 제 1 기판(101)에 포함되는 불순물이 확산되는 것을 억제할 목적으로 제공된다. 또한, 트랜지스터의 반도체층에 접하는 절연층(238) 및 절연층(239)에는 트랜지스터의 열화를 초래하는 불순물의 확산을 억제하는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 이들 절연층에는 예를 들어, 실리콘 등의 반도체나 알루미늄 등 금속의 산화물 또는 질화물, 또는 산질화물을 사용할 수 있다. 또한, 이와 같은 무기 절연 재료의 적층막, 또는 무기 절연 재료와 유기 절연 재료의 적층막을 사용하여도 좋다. 또한, 절연층(237)이나 절연층(239)은, 필요 없으면 제공하지 않아도 좋다.
절연층(241)은 하층에 제공되는 트랜지스터나 배선 등으로 인한 단차를 피복하는 평탄화층으로서 기능한다. 절연층(241)으로서는 폴리이미드나, 아크릴 등의 유기 수지 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 평탄성을 높일 수 있는 경우에는 무기 절연 재료를 사용하여도 좋다.
여기서 트랜지스터 및 발광 소자(220)를 포함하는 층이 소자층(103)에 상당한다. 본 구성예에서는 절연층(237) 상면으로부터 제 2 전극층(223)까지 적층시킨 구성을 소자층(103)으로 한다.
제 2 기판(111) 중 발광 소자(220)와 대향하는 면 위에 제 1 센서 전극(114)과, 절연층(116)과, 제 2 센서 전극(115)이 제공되고 이들의 적층이 실시형태 1에서의 센서층(113)에 상당한다.
제 1 센서 전극(114)과 제 2 센서 전극(115)에는 발광 소자(220)로부터의 발광에 대하여 투광성을 갖는 재료를 사용한다. 예를 들어, 상술한 발광 소자(220)에 사용할 수 있는 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용할 수 있다.
절연층(116)은 제 1 센서 전극(114)과 제 2 센서 전극(115)을 절연한다. 또한 절연층(116)은 발광 소자(220)로부터의 발광에 대하여 투광성을 갖는 재료를 사용한다. 예를 들어, 무기 절연 재료나 유기 절연 재료, 또는 이들 적층막을 사용할 수 있다.
또한, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1 센서 전극(114) 및 제 2 센서 전극(115)은 화소부(211)뿐만 아니라 소스 구동 회로(212)나 게이트 구동 회로(213)와 겹치는 영역까지 제공되어도 좋다.
또한, 적어도 화소부(211)와 겹치는 영역에서 제 1 센서 전극(114) 및 제 2 센서 전극(115)을 덮는 절연층(128)이 제공된다. 또한 절연층(128) 중 발광 소자(220)에 대향하는 면 위에 블랙 매트릭스(242)와 컬러 필터(243)가 제공된다.
절연층(128)은 제 2 센서 전극(115)을 보호하는 외에 인접하는 제 2 센서 전극(115) 사이를 메워 이들을 확실하게 절연시킬 수도 있다. 또한, 절연층(128)으로서 제 1 센서 전극(114)이나 제 2 센서 전극(115)의 단차 형상을 효과적으로 피복하도록 피복성이 높은 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 절연층(241)과 같은 재료를 사용한다. 절연층(128) 표면을 평탄하게 함으로써 컬러 필터(243)의 두께를 균일하게 할 수 있기 때문에 표시 장치의 표시 품위를 향상시킬 수 있다.
컬러 필터(243)는, 발광 소자(220)로부터의 발광색을 조색(調色)하고 색순도를 높일 목적으로 제공되어 있다. 예를 들어, 백색 발광의 발광 소자를 사용하여 풀컬러의 표시 장치로 하는 경우에는, 상이한 색의 컬러 필터가 제공된 복수의 화소를 사용한다. 그 경우, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3색의 컬러 필터를 사용하여도 좋고, 이들에 황색(Y)을 첨가한 4색으로 할 수도 있다. 또한 R, G, B(및 Y)에 더하여 백색(W)의 화소를 사용하여, 4색(또는 5색)으로 하여도 좋다.
또한, 인접하는 컬러 필터(243) 사이에는 블랙 매트릭스(242)가 제공되어 있다. 블랙 매트릭스(242)는 인접하는 화소의 발광 소자(220)로부터 돌아 들어가는 광을 차광하여, 인접 화소간에서의 혼색을 억제한다. 블랙 매트릭스(242)는 상이한 발광색의 인접 화소간에만 배치하고 동색 화소간에는 배치하지 않는 구성으로 하여도 좋다. 여기서 컬러 필터(243)의 단부를 블랙 매트릭스(242)와 겹치도록 제공함으로써 광 누설을 억제할 수 있다. 블랙 매트릭스(242)는, 발광 소자(220)로부터의 발광을 차광하는 재료를 사용할 수 있고, 금속 재료나, 안료를 포함하는 유기 수지 재료 등을 사용하여 형성할 수 있다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 블랙 매트릭스(242)는 게이트 구동 회로(213) 등의 화소부(211) 외의 영역에 제공하면 도파(導波)광 등으로 인한 의도하지 않는 광 누설을 억제할 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 컬러 필터(243) 및 블랙 매트릭스(242)를 덮는 오버 코트를 제공하여도 좋다. 오버 코트는, 컬러 필터(243)나 블랙 매트릭스(242)를 보호하는 외에 이들에 포함되는 불순물이 확산되는 것을 억제한다. 오버 코트는 발광 소자(220)로부터의 발광을 투과하는 재료를 사용하고, 무기 절연 재료나 유기 절연 재료를 사용할 수 있다.
제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)은 접착층(104)에 의하여 접착된다. 본 구성예에서는 제 1 기판(101)과 제 2 기판(111)에 유리 재료를 사용하고 또 접착층(104)으로서 저융점 유리로 이루어진 유리 재료를 사용한다. 이와 같은 재료를 사용함으로써 접착층(104)보다 내부에 발광 소자(220)나 트랜지스터의 열화 요인이 되는 불순물의 혼입을 효과적으로 억제시킬 수 있기 때문에 매우 신뢰성이 높은 표시 장치로 할 수 있다.
특히, 트랜지스터의 반도체로서 산화물 반도체를 사용하는 경우에는 나중의 실시형태에서 설명하는 바와 같이 수소 등의 불순물이 산화물 반도체막 중에 포함되면 트랜지스터의 문턱 전압이 마이너스로 시프트되거나 한다. 따라서 트랜지스터가 제공되는 영역을 유리 재료로 구성되는 제 1 기판(101), 제 2 기판(111), 및 접착층(104)으로 밀봉하고 수소를 포함하는 불순물 원소의 혼입을 억제하는 것은 매우 효과적이다.
콘택트부(203)에서 제 1 기판(101) 위에는 배선(207)과, 배선(207)과 전기적으로 접속되는 전극(244)이 형성된다. 배선(207)은 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동일한 도전막을 가공함으로써 형성된다. 또한, 전극(244)은 제 1 전극층(221)과 동일한 도전막을 가공함으로써 형성되고 절연층(239) 및 절연층(241)에 제공된 개구부를 통하여 배선(207)과 전기적으로 접속된다. 이와 같이, 콘택트부(203)에 제공되는 배선(207)이나 전극(244)을 트랜지스터나 발광 소자(220)의 형성에 사용하는 도전막을 가공하여 형성함으로써 공정수를 증가시키지 않고 콘택트부(203)를 쉽게 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
한편, 제 2 기판(111) 측에서는 제 2 센서 전극(115)이 콘택트부(203)까지 연장되고 더구나 콘택트부(203)에서는 그 표면이 노출되도록 제공된다. 또한, 도시하지 않았지만 제 1 센서 전극(114)의 콘택트부에 대해서도 마찬가지다.
또한, 콘택트부(203)에는 도전성 입자(245)가 분산된 수지층(246)이 제공된다. 수지층(246) 중의 도전성 입자(245)가 제 2 센서 전극(115)과 전극(244)의 양쪽과 접촉됨으로써 제 2 센서 전극(115)과 배선(207)이 전기적으로 접속된다.
도전성 입자(245)는 유기 수지 또는 실리카 등의 입자 표면을 금속 재료로 피복시킨 것을 사용한다. 금속 재료로서 니켈이나 금을 사용하면 접촉 저항을 저감시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 또한, 니켈을 금으로 더 피복시키는 등 2 종류 이상의 금속 재료를 층 형상으로 피복시킨 입자를 사용하는 것이 바람직하다.
도전성 입자(245)를 분산할 수 있는 수지층(246)의 재료로서는 열경화성 유기 수지, 광경화성 유기 수지 등 경화성을 갖는 유기 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
제 2 센서 전극(115)과 전극(244)으로 협지된 도전성 입자(245)는 상하 방향으로 가해지는 압력에 의하여 찌부러진 형상으로 변형되는 것이 바람직하다. 이와 같은 형상으로 함으로써 도전성 입자(245)와 제 2 센서 전극(115) 또는 전극(244)과의 접촉 면적이 증대되므로 확실하게 전기적으로 접속시킬 수 있다. 또한 도 6에 도시된 단면 개략도에서는 편의상 도전성 입자(245)의 단면 형상으로서 기판과 수직인 방향으로 장축을 갖는 타원 형상으로 도시되었지만 실제적으로 그 단면 형상이 원형, 또는 기판과 평행한 방향으로 장축 성분을 갖는 타원 형상이 되는 경우가 많다.
여기서 도 6에서는 적어도 발광 소자(220)를 구비하는 화소부(211)를 둘러싸도록 접착층(104)이 제공되고 접착층(104)보다 외측에 콘택트부(203)를 제공하는 구성을 도시하였다. 접착층(104)으로서 유리 재료를 사용한 경우에는 이와 같이 콘택트부(203)를 접착층(104)보다 외측에 제공함으로써 콘택트부(203)에 사용하는 유기 수지 등에 포함되는 물 등의 불순물이 접착층(104)보다 내측의 영역에 확산되는 것이 억제되기 때문에 특히 바람직하다.
또한 도 6에 도시된 바와 같이 접착층(104)에 의하여 밀봉되는 영역과, 이것보다 외측의 영역을 넘어가도록 제공되는 층에는 유기 재료 등의 물이나 수소를 투과시키는 재료의 층을 사용하지 않는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써 외부로부터의 물이나 수소의 침입을 효과적으로 억제할 수 있고 신뢰성이 높은 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 접착층(104)으로서 경화성을 갖는 수지를 사용하는 경우, 접착층(104)과 수지층(246)을 공통화하고 접착층(104)을 콘택트부(203)와 겹치도록 제공하고 콘택트부(203)와 겹치는 영역에 도전성 입자(245)가 분산되는 구성으로 하여도 좋다. 이와 같은 구성에서는 접착층(104)보다 외측에 콘택트부(203)를 배치할 필요가 없기 때문에 표시 장치의 슬림 베젤화가 가능하다. 또한 이때, 접착층(104) 중에 건조제를 분산시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 알칼리 토금속의 산화물(산화 칼슘이나 산화 바륨 등)과 같이, 화학 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용할 수 있다. 그 외의 건조제로서 제올라이트나 실리카젤 등과 같이, 물리 흡착에 의하여 수분을 흡착하는 물질을 사용하여도 좋다.
배선(206)은 접착층(104)에 의하여 밀봉된 영역으로부터 외측에 연장되어 제공되고 게이트 구동 회로(213)(또는 소스 구동 회로(212))와 전기적으로 접속된다. 또한, 배선(206)의 단부 중 일부가 외부 접속 전극(205)이 된다. 본 구성예에서는 외부 접속 전극(205)은 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극에 사용하는 도전막과 트랜지스터의 게이트 전극에 사용하는 도전막을 적층시켜서 형성된다. 이와 같이 도전막을 복수로 적층시켜 외부 접속 전극(205)을 구성함으로써 FPC(204) 등의 압착 공정에 대한 기계적 강도를 높일 수 있기 때문에 바람직하다.
또한 외부 접속 전극(205)에 접하여 접속층(208)이 제공되고 접속층(208)을 통하여 FPC(204)와 외부 접속 전극(205)이 전기적으로 접속된다. 접속층(208)으로서는 이방성 도전 필름(ACF: Anisotropic Conductive Film)이나 이방성 도전 페이스트(ACP: Anisotropic Conductive Paste) 등을 사용할 수 있다.
또한, 여기서는 도시하지 않았지만 배선(207)은 제 1 기판(101)의 단부까지 제공되고 그 단부 중 일부가 외부 접속 전극(205)이 되고 FPC(204)와 전기적으로 접속된다.
배선(206)이나 배선(207), 외부 접속 전극(205)의 단부는 그 표면이 노출되지 않도록 절연층으로 덮여 있으면 표면의 산화나 단락 등의 문제를 억제시킬 수 있기 때문에 바람직하다. 이 때, 배선(206), 배선(207), 및 외부 접속 전극(205)을 덮는 절연층은 화소부(211)를 구성하는 어느 절연층과 동일한 막을 가공함으로써 형성하면 공정수를 증가시키지 않고 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.
여기서 도 6에는 FPC(204)와 접착층(104) 사이에 FPC(204)와 제 2 기판(111)의 양쪽과 접하도록 보강재(209)가 제공된다. 본 구성예에서는 제 1 기판(101)으로서 매우 얇은 유리 기판을 사용하므로 FPC(204)와 접착층(104) 사이의 영역에서의 기계적 강도가 비교적 약하다. 그러므로 표시 장치가 전자 기기에 내장될 때 등에 FPC(204) 근방에 기계적인 힘이 가해짐으로써 상기 영역에서 깨짐이 생길 우려가 있다. 그러므로 이와 같이 보강재(209)를 제공함으로써 FPC(204)와 접착층(104) 사이의 영역의 기계적 강도를 높일 수 있어 신뢰성이 높은 표시 장치를 구현할 수 있다.
보강재(209)로서는 유기 수지 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 열경화성 유기 수지, 광경화성 유기 수지, 2액 혼합형의 경화성 유기 수지 등 경화성을 갖는 유기 수지를 사용할 수 있다.
또한, 보강재(209)는 제 1 기판(101) 뒷면 측에도 제공되어도 좋다. 제 1 기판(101)을 보강재(209)에 의하여 양쪽 면으로부터 보강함으로써 기계적 강도를 더 높일 수 있어 매우 총 두께가 얇은 표시 장치의 파손을 억제할 수 있다.
이상이 본 단면 구성예에 대한 설명이다. 이와 같은 구성으로 함으로써 총 두께가 매우 얇고 또 기계적 강도가 뛰어난 신뢰성이 높은 표시 장치를 구현할 수 있다.
[단면 구성예 2]
이하에서는 표시부(201)에 액정 소자가 적용된 표시 장치(200)의 단면 구성예에 대하여 설명한다. 또한, 상술한 기재와 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하거나 간략하게 설명한다.
도 7은 본 구성예에 기재되는 표시 장치의 단면 개략도다. 도 7에 도시된 표시 장치는 상술한 단면 구성예 1에 기재된 구성과 비교하여 주로 화소부(211)와 접착층(104)의 구성이 상이하다.
화소부(211)는 IPS(In-Plane-Switching) 모드가 적용된 액정 소자(250)를 구비한다. 액정 소자(250)는 기판 면에 대하여 가로 방향으로 발생하는 전계에 의하여 액정의 배향이 제어된다.
화소부(211)에는 적어도 하나의 스위칭용 트랜지스터(256)와 도시하지 않은 유지 용량을 갖는다. 또한, 트랜지스터(256)의 소스 전극 또는 드레인 전극과 전기적으로 접속되는 빗살 형상의 제 1 전극층(251)이 절연층(241) 위에 제공된다. 또한, 빗살 형상의 제 2 전극층(253)이 제 1 전극층(251)과 절연되도록 동일 평면 위에 제공된다.
제 1 전극층(251)과 제 2 전극층(253) 중 적어도 한쪽에는 상술한 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용한다. 이들 전극층의 양쪽에 투광성을 갖는 도전성 재료를 사용하면 화소의 개구율을 높일 수 있기 때문에 바람직하다.
또한, 도 7에서는 제 1 전극층(251)과 제 2 전극층(253)을 구별하기 위하여 상이한 해치 패턴을 사용하여 도시하였지만 이들을 동일한 도전막을 가공함으로써 형성하는 것이 바람직하다.
화소부(211)에서 제 2 기판(111) 위에는 상기 단면 구성예 1과 마찬가지로 컬러 필터(243)와 블랙 매트릭스(242)가 제공된다. 또한, 도 7에서는 컬러 필터(243)와 블랙 매트릭스(242)를 덮는 오버 코트(255)가 제공된다. 오버 코트(255)를 제공함으로써 컬러 필터(243)나 블랙 매트릭스(242)에 포함되는 안료 등의 불순물이 액정(252)에 확산되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 오버 코트(255)의 블랙 매트릭스(242)와 겹치는 영역에 스페이서(254)가 제공된다. 스페이서(254)에는 상기 단면 구성예 1에서의 스페이서(236)와 같은 재료를 사용할 수 있다. 또한, 본 구성예에서는 스페이서(254)를 제 2 기판(111) 측에 제공하는 구성으로 하지만 제 1 기판(101) 측에 제공하는 구성으로 하여도 좋다.
또한, 적어도 제 1 전극층(251) 및 제 2 전극층(253)이 제공되는 영역에는 액정(252)이 봉입된다. 여기서 제 1 전극층(251), 제 2 전극층(253), 및 액정(252)에 의하여 액정 소자(250)가 구성된다.
제 1 전극층(251)과 제 2 전극층(253) 사이에 전압을 인가함으로써 가로 방향으로 전계가 발생하고 상기 전계에 의하여 액정(252)의 배향이 제어되고 표시 장치 외부에 배치된 백 라이트로부터의 광의 편광을 화소 단위로 제어함으로써 화상을 표시시킬 수 있다.
액정(252)과 접하는 면에는 액정(252)의 배향을 제어하기 위한 배향막을 제공하여도 좋다. 배향막에는 투광성을 갖는 재료를 사용한다. 또한, 여기서는 도시하지 않았지만, 제 1 기판(101) 및 제 2 기판(111)의 액정 소자(250)로부터 봐서 외측 면에 편광판을 제공한다. 또한, 도광(導光)판을 사용하여 백 라이트로부터의 광을 표시 장치의 측면으로부터 입력하는 구성으로 하여도 좋다.
본 구성예에서는 액정 소자(250)와 중첩되는 영역에 컬러 필터가 제공되기 때문에 백색 발광의 백 라이트를 사용하여 풀 컬러의 화상 표시를 구현할 수 있다. 또한, 백 라이트로서 상이한 발광색의 복수의 발광 다이오드(LED: Light-Emitting Diode)를 사용하여 시간 분할 표시 방식(필드 시퀀셜 구동 방식)을 수행할 수도 있다. 시간 분할 표시 방식을 사용한 경우, 컬러 필터를 제공할 필요가 없고, 또한 예를 들어, R(적색), G(녹색), B(청색) 각각의 발광을 나타내는 부화소(subpixel)를 제공할 필요가 없기 때문에, 화소의 개구율을 향상시키거나, 단위 면적당 화소수를 증가시킬 수 있다는 등의 장점을 갖는다.
액정(252)으로서는 서모트로픽(thermotropic) 액정, 저분자 액정, 고분자 액정, 강유전 액정, 반강유전 액정 등을 사용할 수 있다. 또한, 블루상(blue phase)을 나타내는 액정을 사용하면, 배향막이 불필요하고, 또 넓은 시야각을 얻을 수 있어 바람직하다.
또한 본 구성예에서는 IPS 모드가 적용된 액정 소자(250)에 대하여 설명하지만 액정 소자의 구성은 이들에 한정되지 않고 그 외에도 TN(Twisted Nematic) 모드, FFS(Fringe Field Switching) 모드, ASM(Axially Symmetric aligned Micro-cell) 모드, OCB(Optically Compensated Birefringence) 모드, FLC(Ferroelectric Liquid Crystal) 모드, AFLC(AntiFerroelectric Liquid Crystal) 모드 등을 사용할 수 있다.
여기서 액정 소자(250)로서 IPS 모드나 FFS 모드를 적용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 모드가 적용된 액정 소자는 제 2 기판(111) 측에 전극을 배치할 필요가 없기 때문에 제 2 기판(111) 측에 제공되는 터치 센서의 전극과, 액정 소자의 전극과의 사이에서 발생하는 기생 용량의 영향이 억제되고 터치 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 구성예에서는 상기 단면 구성예 1에 기재된 콘택트부(203)에 사용하는 수지층(246)과 접착층(104)을 공통화하고 이들에 동일한 재료를 사용하는 구성을 기재한다. 접착층(104)으로서 경화성을 갖는 유기 수지를 사용하고 접착층(104)을 콘택트부(203)와 겹치도록 제공한다. 또한, 콘택트부(203)와 겹치는 영역에는 도전성 입자(245)가 분산된다. 이와 같은 구성으로 함으로써 슬림 베젤화된 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 절연층(241)이나 절연층(128) 등의 유기 재료가 적용되는 층이 화소부(211) 및 게이트 구동 회로(213)(및 소스 구동 회로(212))가 제공되는 영역과 접착층(104)이 제공되는 영역이 연속되지 않도록 이들 영역 사이에서 단부가 형성되도록 섬 형상으로 가공되는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성으로 함으로써 접착층(104)에 유기 수지를 사용한 경우에도 절연층(241)이나 절연층(128) 등을 통하여 액정 소자(250)나 트랜지스터에 수분 등의 불순물이 확산되는 것을 억제할 수 있다.
이상이 본 구성예에 대한 설명이다. 이와 같은 구성으로 함으로써 총 두께가 매우 얇고 또 기계적 강도가 뛰어난 신뢰성이 높은 표시 장치를 구현할 수 있다.
본 실시형태는 본 명세서 중에 기재하는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 따른 발광 장치에 적용할 수 있는 발광 소자의 구성예에 대하여 도면을 참조하며 설명한다.
본 실시형태에 기재되는 발광 소자는 제 1 전극층, 제 2 전극층, 및 제 1 전극층과 제 2 전극층 사이에 발광성 유기 화합물을 포함한 층(이하에서는 EL층이라고 함)을 구비한다. 제 1 전극층 또는 제 2 전극층 중 어느 하나는 양극, 다른 하나는 음극으로서 기능한다. EL층은 제 1 전극층과 제 2 전극층 사이에 제공되며, 상기 EL층의 구성은 제 1 전극층과 제 2 전극층의 재질에 맞추어 적절히 선택하면 좋다. 이하에 발광 소자의 구성의 일례를 기재하지만, 발광 소자의 구성이 이것에 한정되지 않는 것은 말할 나위 없다.
<발광 소자의 구성예 1>
발광 소자의 구성의 일례를 도 8의 (A)에 도시하였다. 도 8의 (A)에 도시된 발광 소자는 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 발광 유닛(1103)을 포함한 EL층이 끼워져 있다.
양극(1101)과 음극(1102) 사이에 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면, EL층으로 양극(1101) 측으로부터 정공이 주입되고, 음극(1102) 측으로부터 전자가 주입된다. 주입된 전자와 정공은 EL층에서 재결합하여, EL층에 포함되는 발광 물질이 발광한다.
본 명세서에서는, 양단으로부터 주입된 전자와 정공이 재결합하는 영역을 하나 갖는 층 또는 적층체를 발광 유닛이라고 한다. 따라서, 상기 발광 소자의 구성예 1은 발광 유닛을 하나 구비한다고 할 수 있다.
발광 유닛(1103)은, 적어도 발광 물질을 포함한 발광층을 하나 이상 구비하면 좋고, 발광층 외의 층과 적층된 구조라도 좋다. 발광층 외의 층으로서는 예를 들어, 정공 주입성이 높은 물질, 정공 수송성이 높은 물질, 정공 수송성이 부족한(정공 수송을 방해하는) 물질, 전자 수송성이 높은 물질, 전자 주입성이 높은 물질, 및 바이폴러성(전자 및 정공의 수송성이 높은) 물질 등을 포함한 층을 들 수 있다.
발광 유닛(1103)의 구체적인 구성의 일례를 도 8의 (B)에 도시하였다. 도 8의 (B)에 도시된 발광 유닛(1103)은 정공 주입층(1113), 정공 수송층(1114), 발광층(1115), 전자 수송층(1116), 및 전자 주입층(1117)이 양극(1101) 측으로부터 순차적으로 적층되어 있다.
<발광 소자의 구성예 2>
발광 소자의 구성의 다른 일례를 도 8의 (C)에 도시하였다. 도 8의 (C)에 도시된 발광 소자는, 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 발광 유닛(1103)을 포함한 EL층이 끼워져 있다. 또한, 음극(1102)과 발광 유닛(1103) 사이에는 중간층(1104)이 제공된다. 또한, 상기 발광 소자의 구성예 2에 기재된 발광 유닛(1103)에는 상술한 발광 소자의 구성예 1이 구비한 발광 유닛과 같은 구성을 적용할 수 있고, 자세한 사항에 대해서는 발광 소자의 구성예 1의 기재를 참작할 수 있다.
중간층(1104)은 적어도 전하 발생 영역을 포함하여 형성되어 있으면 좋고, 전하 발생 영역 외의 층과 적층된 구성이라도 좋다. 예를 들어, 제 1 전하 발생 영역(1104c), 전자 릴레이층(electron-relay layer)(1104b), 및 전자 주입 버퍼(1104a)가 음극(1102) 측으로부터 순차적으로 적층된 구조를 적용할 수 있다.
중간층(1104)에서의 전자와 정공의 움직임에 대하여 설명한다. 양극(1101)과 음극(1102) 사이에, 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면, 제 1 전하 발생 영역(1104c)에서 정공과 전자가 발생하고, 정공은 음극(1102)으로 이동하고 전자는 전자 릴레이층(1104b)으로 이동한다. 전자 릴레이층(1104b)은 전자 수송성이 높고 제 1 전하 발생 영역(1104c)에서 발생한 전자를 전자 주입 버퍼(1104a)로 신속하게 이동시킨다. 전자 주입 버퍼(1104a)는 발광 유닛(1103)에 전자를 주입하는 장벽을 완화시켜, 발광 유닛(1103)에 대한 전자 주입 효율을 높인다. 따라서, 제 1 전하 발생 영역(1104c)에서 발생한 전자는 전자 릴레이층(1104b)과 전자 주입 버퍼(1104a)를 거쳐, 발광 유닛(1103)의 LUMO 준위에 주입된다.
또한, 전자 릴레이층(1104b)은 제 1 전하 발생 영역(1104c)을 구성하는 물질과 전자 주입 버퍼(1104a)를 구성하는 물질이 계면에서 반응하여, 서로의 기능이 저하되는 등의 상호 작용을 방지할 수 있다.
상기 발광 소자의 구성예 2의 음극에 사용할 수 있는 재료의 선택 폭은, 구성예 1의 음극에 사용할 수 있는 재료의 선택 폭보다 넓다. 왜냐하면, 구성예 2의 음극은 중간층이 발생하는 정공을 받으면 좋고, 일 함수가 비교적 큰 재료를 적용할 수 있기 때문이다.
<발광 소자의 구성예 3>
발광 소자의 구성의 다른 일례를 도 8의 (D)에 도시하였다. 도 8의 (D)에 도시된 발광 소자는, 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 2개의 발광 유닛이 제공된 EL층을 구비하고 있다. 또한, 제 1 발광 유닛(1103a)과, 제 2 발광 유닛(1103b) 사이에는 중간층(1104)이 제공된다.
또한, 양극과 음극 사이에 제공되는 발광 유닛의 개수는 2개에 한정되지 않는다. 도 8의 (E)에 도시된 발광 소자는, 발광 유닛(1103)이 복수 적층된 구조, 소위 탠덤형의 발광 소자의 구성을 구비한다. 다만, 예를 들어, 양극과 음극 사이에 n(n은 2 이상의 자연수)층의 발광 유닛(1103)을 제공하는 경우에는, m(m은 자연수, 1 이상 (n-1) 이하)번째의 발광 유닛과, (m+1)번째의 발광 유닛 사이에 각각 중간층(1104)을 제공하는 구성으로 한다.
또한, 상기 발광 소자의 구성예 3의 발광 유닛(1103)에는 상술한 발광 소자의 구성예 1과 같은 구성을 적용할 수 있고, 또한 상기 발광 소자의 구성예 3의 중간층(1104)에는 상술한 발광 소자의 구성예 2와 같은 구성을 적용할 수 있다. 따라서, 자세한 사항에 대해서는 발광 소자의 구성예 1 또는 발광 소자의 구성예 2의 기재를 참작할 수 있다.
발광 유닛 사이에 제공된 중간층(1104)에서의 전자와 정공의 움직임에 대하여 설명한다. 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 발광 소자의 문턱 전압보다 높은 전압을 인가하면, 중간층(1104)에서 정공과 전자가 발생하여, 정공은 음극(1102) 측에 제공된 발광 유닛으로 이동하고 전자는 양극(1101) 측에 제공된 발광 유닛으로 이동한다. 음극 측에 제공된 발광 유닛에 주입된 정공은 음극 측으로부터 주입된 전자와 재결합하여, 상기 발광 유닛에 포함된 발광 물질이 발광한다. 또한, 양극 측에 제공된 발광 유닛에 주입된 전자는 양극 측으로부터 주입된 정공과 재결합되어, 상기 발광 유닛에 포함되는 발광 물질이 발광한다. 따라서, 중간층(1104)에서 발생한 정공과 전자는 각각 상이한 발광 유닛에서 발광한다.
또한, 발광 유닛끼리를 접촉시켜 제공함으로써 양자 사이에 중간층과 같은 구성이 형성되는 경우는, 발광 유닛끼리를 접촉시켜 제공할 수 있다. 구체적으로는, 발광 유닛의 한쪽 면에 전하 발생 영역이 형성되면, 상기 전하 발생 영역은 중간층의 제 1 전하 발생 영역으로서 기능하기 때문에, 발광 유닛끼리를 접촉시켜 제공할 수 있다.
발광 소자의 구성예 1 내지 구성예 3은 서로 조합하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 발광 소자의 구성예 3의 음극과 발광 유닛 사이에 중간층을 제공할 수도 있다.
또한, 발광색이 상이한 복수의 발광 물질을 사용함으로써, 발광 스펙트럼의 폭을 넓혀, 예를 들어, 백색 발광을 얻을 수도 있다. 백색 발광을 얻는 경우에는, 예를 들어, 발광 물질을 포함한 층을 적어도 2개 구비하는 구성으로 하고, 각각의 층을 서로 보색 관계가 되는 색을 나타내는 빛을 발하도록 구성하면 좋다. 구체적인 보색 관계로서는, 예를 들어, 청색과 황색, 또는 청록색과 적색 등을 들 수 있다.
또한 연색성이 좋은 백색 발광을 얻는 경우에는, 발광 스펙트럼이 가시광 전역으로 퍼지는 것이 바람직하고, 예를 들어, 하나의 발광 소자가, 청색을 나타내는 빛을 발하는 층, 녹색을 나타내는 빛을 발하는 층, 적색을 나타내는 빛을 발하는 층을 구비하는 구성으로 하면 좋다.
본 실시형태는 본 명세서 중에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 4)
상술한 실시형태에 기재된 트랜지스터의 채널이 형성되는 영역에 바람직하게 사용될 수 있는 반도체의 일례에 대하여 이하에서 설명한다.
산화물 반도체는 에너지 갭이 3.0eV 이상으로 크고, 산화물 반도체를 적절한 조건으로 가공하고, 그 캐리어 밀도를 충분히 저감시켜 얻어진 산화물 반도체막이 적용된 트랜지스터에서는 오프 상태에서의 소스와 드레인간의 누설 전류(오프 전류)를 종래의 실리콘을 사용한 트랜지스터에 비하여 매우 낮은 것으로 할 수 있다.
적용될 수 있는 산화물 반도체로서는 적어도 인듐(In) 또는 아연(Zn)을 포함하는 것이 바람직하다. 특히 In과 Zn을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 산화물 반도체를 사용한 트랜지스터의 전기 특성의 편차를 저감시키기 위한 스테빌라이저로서 이들에 더하여 갈륨(Ga), 주석(Sn), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 티타늄(Ti), 스칸듐(Sc), 이트륨(Y), 란타노이드(예를 들어, 세륨(Ce), 네오디뮴(Nd), 가돌리늄(Gd)) 중에서 선택된 1종류, 또는 복수 종류가 포함되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 산화물 반도체로서, 산화 인듐, 산화 주석, 산화 아연, 2원계 금속 산화물인 In-Zn계 산화물, Sn-Zn계 산화물, Al-Zn계 산화물, Zn-Mg계 산화물, Sn-Mg계 산화물, In-Mg계 산화물, In-Ga계 산화물, 3원계 금속 산화물인 In-Ga-Zn계 산화물(IGZO라고도 표기함), In-Al-Zn계 산화물, In-Sn-Zn계 산화물, Sn-Ga-Zn계 산화물, Al-Ga-Zn계 산화물, Sn-Al-Zn계 산화물, In-Hf-Zn계 산화물, In-Zr-Zn계 산화물, In-Ti-Zn계 산화물, In-Sc-Zn계 산화물, In-Y-Zn계 산화물, In-La-Zn계 산화물, In-Ce-Zn계 산화물, In-Pr-Zn계 산화물, In-Nd-Zn계 산화물, In-Sm-Zn계 산화물, In-Eu-Zn계 산화물, In-Gd-Zn계 산화물, In-Tb-Zn계 산화물, In-Dy-Zn계 산화물, In-Ho-Zn계 산화물, In-Er-Zn계 산화물, In-Tm-Zn계 산화물, In-Yb-Zn계 산화물, In-Lu-Zn계 산화물, 4원계 금속 산화물인 In-Sn-Ga-Zn계 산화물, In-Hf-Ga-Zn계 산화물, In-Al-Ga-Zn계 산화물, In-Sn-Al-Zn계 산화물, In-Sn-Hf-Zn계 산화물, In-Hf-Al-Zn계 산화물을 사용할 수 있다.
여기서, In-Ga-Zn계 산화물이란 In, Ga, 및 Zn을 주성분으로서 갖는 산화물이라는 뜻이며, In, Ga, 및 Zn의 비율은 불문한다. 또한, In과 Ga과 Zn 외의 금속 원소가 들어 있어도 된다.
또한, 산화물 반도체로서, InMO3(ZnO)m(m>0, 또 m은 정수가 아님)으로 표기되는 재료를 사용하여도 좋다. 또한, M은 Ga, Fe, Mn 및 Co 중에서 선택된 하나의 금속 원소 또는 복수의 금속 원소, 또는 상기 스테빌라이저로서 사용된 원소를 나타낸다. 또한, 산화물 반도체로서, In2SnO5(ZnO)n(n>0, 또 n은 정수)으로 표기되는 재료를 사용하여도 좋다.
예를 들어, 원자수비가 In:Ga:Zn=1:1:1, In:Ga:Zn=3:1:2, 또는 In:Ga:Zn=2:1:3의 In-Ga-Zn계 산화물이나 그 조성 근방의 산화물을 사용하면 좋다.
산화물 반도체막은 단결정이라도 좋고, 비단결정이라도 좋다. 후자의 경우에는 비정질이라도 좋고, 다결정이라도 좋다. 또한, 비정질 중에 결정성을 갖는 부분을 포함하는 구조라도 좋고, 비정질이 아니라도 좋다.
바람직하게는, 산화물 반도체막은 CAAC-OS(C Axis Aligned Crystalline Oxide Semiconductor)막으로 한다.
이하, CAAC-OS막에 대하여 설명한다.
CAAC-OS막의 결정부는 하나의 변이 100nm 미만인 입방체 내에 들어가는 크기인 경우가 많다. 또한, 투과형 전자 현미경(TEM: Transmission Electron Microscope)에 의한 관찰상에서는 CAAC-OS막에 포함되는 결정부와 결정부의 경계는 명확하지 않다. 또한, TEM에 의하여 CAAC-OS막에는 입계(그레인 바운더리라고도 함)는 확인할 수 없다. 그러므로 CAAC-OS막은 입계에 기인하는 전자 이동도의 저하가 억제된다.
CAAC-OS막에 포함되는 결정부는 c축이 CAAC-OS막의 피형성면의 법선 벡터 또는 표면의 법선 벡터에 평행한 방향으로 정렬되고, 또한 ab면에 수직인 방향에서 봐서 삼각 형상 또는 육각 형상의 원자 배열을 갖고, c축에 수직인 방향에서 봐서 금속 원자가 층상 또는 금속 원자와 산소 원자가 층상으로 배열되어 있다. 또한, 상이한 결정부 사이에서 a축 및 b축의 방향이 각각 상이하여도 좋다. 본 명세서에서 단순히 수직이라고 기재하는 경우, 80° 이상 100° 이하의 범위도 포함되는 것으로 한다. 또한, 단순히 '평행'이라고 기재하는 경우에는 -10° 이상 10° 이하의 범위도 포함되는 것으로 한다.
또한, CAAC-OS막에서 결정부의 분포가 균일하지 않아도 좋다. 예를 들어, CAAC-OS막의 형성 과정에서 산화물 반도체막의 표면 측에서 결정 성장시키는 경우에는, 피형성면 근방보다 표면 근방에서 결정부가 차지하는 비율이 높은 경우가 있다. 또한, CAAC-OS막에 불순물을 첨가함으로써 상기 불순물 첨가 영역에서 결정부의 결정성이 저하되는 경우도 있다.
CAAC-OS막에 포함되는 결정부의 c축은 CAAC-OS막의 피형성면의 법선 벡터 또는 표면의 법선 벡터에 평행한 방향으로 정렬되기 때문에, CAAC-OS막의 형상(피형성면의 단면 형상 또는 표면의 단면 형상)에 따라서는 서로 상이한 방향을 향하는 경우가 있다. 또한, 결정부의 c축 방향은 CAAC-OS막이 형성되었을 때의 피형성면의 법선 벡터 또는 표면의 법선 벡터에 평행한 방향이 된다. 성막 또는 성막한 후에 가열 처리 등의 결정화 처리에 의하여 결정부가 형성된다.
산화물 반도체막으로서 CAAC-OS막을 적용하는 경우, 상기 CAAC-OS막을 형성하는 방법으로서 세 가지 방법을 들 수 있다.
첫 번째 방법은 성막 온도를 100℃ 이상 450℃ 이하로 하여 산화물 반도체막을 형성함으로써, 산화물 반도체막에 포함되는 결정부의 c축이 피형성면의 법선 벡터 또는 표면의 법선 벡터에 평행한 방향으로 정렬된 결정부를 형성하는 방법이다.
2번째 방법은 산화물 반도체막을 얇게 형성한 후, 200℃ 이상 700℃ 이하로 열처리함으로써, 산화물 반도체막에 포함되는 결정부의 c축이 피형성면의 법선 벡터 또는 표면의 법선 벡터에 평행한 방향으로 정렬된 결정부를 형성하는 방법이다.
3번째 방법은 1번째 층의 산화물 반도체막을 얇게 형성한 후, 200℃ 이상 700℃ 이하의 열처리를 수행하고, 또한 2번째 층의 산화물 반도체막을 형성함으로써, 산화물 반도체막에 포함되는 결정부의 c축이 피형성면의 법선 벡터 또는 표면의 법선 벡터에 평행한 방향으로 정렬된 결정부를 형성하는 방법이다.
CAAC-OS막을 사용한 트랜지스터는 가시광이나 자외광의 조사에 기인한 전기 특성의 변동이 작다. 따라서, 상기 트랜지스터는 신뢰성이 높다.
또한, CAAC-OS막은 다결정인 산화물 반도체 스퍼터링용 타깃을 사용하여 스퍼터링법에 의하여 형성하는 것이 바람직하다. 상기 스퍼터링용 타깃에 이온이 충돌되면, 스퍼터링용 타깃에 포함되는 결정 영역이 a-b면으로부터 벽개하고, a-b면에 평행한 면을 갖는 평판 형상 또는 펠릿 형상의 스퍼터링 입자로서 박리되는 경우가 있다. 이 경우, 상기 평판 형상 또는 펠릿 형상의 스퍼터링 입자가 결정 상태를 유지한 채 피성막면에 도달됨으로써 CAAC-OS막을 형성할 수 있다.
또한, CAAC-OS막을 형성하기 위하여, 이하의 조건을 적용하는 것이 바람직하다.
성막시의 불순물 혼입을 저감시킴으로써, 불순물에 의하여 결정 상태가 무너지는 것을 억제할 수 있다. 예를 들어, 성막실 내에 존재하는 불순물의 농도(수소, 물, 이산화탄소, 및 질소 등)를 저감하면 좋다. 또한, 성막 가스 중의 불순물 농도를 저감시키면 좋다. 구체적으로는, 이슬점이 -80℃ 이하, 바람직하게는 -100℃ 이하인 성막 가스를 사용한다.
또한, 성막시의 피성막면의 가열 온도(예를 들어, 기판 가열 온도)를 높임으로써, 피성막면에 도달한 후에 스퍼터링 입자의 마이그레이션이 일어난다. 구체적으로는, 피성막면의 온도를 100℃ 이상 740℃ 이하, 바람직하게는 200℃ 이상 500℃ 이하로 하여 성막한다. 성막시의 피성막면의 온도를 높임으로써 평판 형상 또는 펠릿 형상의 스퍼터링 입자가 피성막면에 도달한 경우, 상기 피성막면 위에서 마이그레이션이 일어나고 스퍼터링 입자의 평평한 면이 피성막면에 부착된다.
또한, 성막 가스 중의 산소 비율을 높여, 전력을 최적화함으로써 성막시의 플라즈마 대미지를 경감시키면 바람직하다. 성막 가스 중의 산소 비율은 30체적％ 이상, 바람직하게는 100체적％로 한다.
스퍼터링용 타깃의 일례로서, In-Ga-Zn-O 화합물 타깃에 대하여 이하에 기재한다.
InOx분말, GaOY분말, 및 ZnOZ분말을 소정의 mol수로 혼합시키고, 가압 처리를 수행한 후 1000℃ 이상 1500℃ 이하의 온도로 가열 처리함으로써, 다결정인 In-Ga-Zn-O 화합물 타깃으로 한다. 또한, X, Y, 및 Z는 임의의 정수다. 여기서, 소정의 mol수비는, 예를 들어, InOx분말, GaOY분말, 및 ZnOZ분말이 1:1:1, 1:1:2, 1:3:2, 2:1:3, 2:2:1, 3:1:1, 3:1:2, 3:1:4, 4:2:3, 8:4:3 또는 이들 근방의 값으로 할 수 있다. 또한, 분말의 종류, 및 그 혼합하는 mol수비는, 제작하는 스퍼터링용 타깃에 따라 적절히 변경하면 좋다.
이상이, CAAC-OS막의 설명이다.
또한, 산화물 반도체막에, 수소가 다량으로 포함되면, 산화물 반도체와 결합함으로써, 수소의 일부가 도너가 되고, 캐리어인 전자를 발생시킨다. 이로써 트랜지스터의 문턱 전압이 마이너스 방향으로 시프트하게 된다. 그러므로, 산화물 반도체막에서, 수소 농도는 5×1018atoms/cm3 미만, 바람직하게는 1×1018atoms/cm3 이하, 더 바람직하게는 5×1017atoms/cm3 이하, 더욱 바람직하게는 1×1016atoms/cm3 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 산화물 반도체막 중의 수소 농도는, 2차 이온 질량 분석법(SIMS: Secondary Ion Mass Spectrometry)으로 측정되는 것이다.
산화물 반도체막을 형성한 후에서, 탈수화 처리(탈수소화 처리)를 수행함으로써 산화물 반도체막으로부터 수소 또는 수분을 제거하여 불순물이 가능한 한 포함되지 않도록 고순도화시키고, 탈수화 처리(탈수소화 처리)로 인하여 증가한 산소 결손을 보전하기 위하여 산소를 산화물 반도체막에 첨가시키는 처리를 수행하는 것이 바람직하다. 또한 본 명세서 등에서 산화물 반도체막에 산소를 공급하는 일을 가(加)산소화 처리라고 기재하는 경우가 있고, 또는 산화물 반도체막에 포함되는 산소를 화학량론적 조성보다 많게 하는 일을 과(過)산소화 처리라고 기재하는 경우가 있다.
상술한 바와 같이, 산화물 반도체막은 탈수화 처리(탈수소화 처리)에 의하여 수소 또는 수분이 제거되고, 가산소화 처리에 의하여 산소 결손을 보전함으로써 i형(진성)화 또는 i형에 매우 가까운 산화물 반도체막으로 할 수 있다. 이와 같은 산화물 반도체막 중에는 도너에서 유래하는 캐리어가 매우 적고(제로에 가깝고), 캐리어 농도는 1×1014/cm3 미만, 바람직하게는 1×1012/cm3 미만, 더 바람직하게는 1×1011/cm3 미만, 더욱 바람직하게는 1.45×1010/cm3 미만이 된다.
또한 이와 같이, 수소 농도가 충분히 저감되어 고순도화되고, 충분한 산소의 공급에 의하여 산소 결손에 기인한 에너지 갭 중의 결함 준위가 저감된 산화물 반도체막을 갖는 트랜지스터는 매우 뛰어난 오프 전류 특성을 구현할 수 있다. 예를 들어, 채널 길이가 1μm, 또 실온(25℃)에서의 채널 폭 1μm당의 오프 전류는 100yA(1yA(욕토 암페어)는 1×10-24A) 이하, 바람직하게는 10yA 이하가 된다. 또한, 85℃에서는 100zA/μm(1zA(젭토 암페어)는 1×10-21A) 이하, 바람직하게는 10zA/μm 이하가 된다. 이와 같이, i형(진성)화 또는 실질적으로 i형화된 산화물 반도체막을 사용함으로써, 매우 뛰어난 오프 전류 특성을 갖는 트랜지스터를 얻을 수 있다.
또한, 산화물 반도체막은, 복수의 산화물 반도체막이 적층된 구조이어도 좋다.
예를 들어, 산화물 반도체막을 제 1 산화물 반도체막, 제 2 산화물 반도체막 및 제 3 산화물 반도체막의 적층으로 하고 각각을 상이한 조성으로 하여도 좋다. 예를 들어, 제 1 산화물 반도체막 및 제 3 산화물 반도체막에 3원계 금속의 산화물을 사용하고 제 2 산화물 반도체막에 2원계 금속의 산화물을 사용하거나, 또는 제 1 산화물 반도체막 및 제 3 산화물 반도체막에 2원계 금속의 산화물을 사용하고 제 2 산화물 반도체막에 3원계 금속의 산화물을 사용할 수도 있다.
또한, 제 1 산화물 반도체막, 제 2 산화물 반도체막, 및 제 3 산화물 반도체막의 구성 원소를 동일한 것으로 하여 상이한 조성으로 하여도 좋다. 예를 들어, 제 1 산화물 반도체막 및 제 3 산화물 반도체막의 원자수비를 In:Ga:Zn＝1:1:1로 하고, 제 2 산화물 반도체막의 원자수비를 In:Ga:Zn＝3:1:2로 하여도 좋다. 또한, 제 1 산화물 반도체막 및 제 3 산화물 반도체막의 원자수비를 In:Ga:Zn＝1:3:2로 하고, 제 2 산화물 반도체막의 원자수비를 In:Ga:Zn＝3:1:2로 하여도 좋다.
이 경우, 제 2 산화물 반도체막은 In과 Ga의 함유율을 In＞Ga으로 하면 좋다. 또한, 제 1 산화물 반도체막 및 제 3 산화물 반도체막의 In과 Ga의 함유율을 In≤Ga으로 하면 좋다.
산화물 반도체에서는 주로 중금속의 s궤도가 캐리어 전도에 기여하고 In의 함유율을 많게 함으로써 s궤도의 오버 랩이 많아질 경향이 있기 때문에, In＞Ga의 조성이 되는 산화물은 In≤Ga의 조성이 되는 산화물과 비교하여 높은 이동도를 갖는다. 또한, Ga은 In과 비교하여 산소 결손의 형성 에너지가 크고 산소 결손이 발생하기 어렵기 때문에 In≤Ga의 조성이 되는 산화물은 In＞Ga의 조성이 되는 산화물과 비교하여 안정된 특성을 구비한다.
또한, 산화물 반도체막에 접하도록 산화물 반도체막과 상이한 막(예를 들어, 게이트 절연막 등)을 형성할 때, 산화물 반도체막에 접하도록 형성되는 막으로부터 산화물 반도체막 중으로 불순물이 확산될 우려가 있다. 실리콘이나 카본 등이 산화물 반도체막 중에 확산되면 트랜지스터의 전기 특성에 악영향을 미칠 가능성이 있다.
하지만, 상술한 바와 같이 산화물 반도체막을 적층 구조로 하고 높은 이동도를 구비하는 산화물 반도체막(즉, In＞Ga의 조성이 되는 산화물 반도체막. 상술한 제 2 산화물 반도체막에 상당함)에 접하고 상기 산화물 반도체막보다 산소 결손이 적고 안정된 특성을 갖는 산화물 반도체막(즉, In≤Ga의 조성이 되는 산화물 반도체막. 상술한 제 1 산화물 반도체막 및 제 3 산화물 반도체막에 상당함)을 형성하고 산화물 반도체막에 접하는 막과 높은 이동도를 구비하는 산화물 반도체막이 접하지 않는 구성으로 함으로써 불순물의 확산으로 인한 트랜지스터의 전기 특성으로의 악영향(예를 들어, 이동도의 저하 등)을 억제할 수 있다. 따라서 트랜지스터의 이동도 및 신뢰성을 높일 수 있다.
본 실시형태는, 본 명세서 중에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태에 따른 터치 센서를 갖는 표시 장치가 구비된 전자 기기의 예에 대하여 도 9를 참조하며 설명한다.
도 9의 (A)에 도시된 전자 기기는 휴대형 정보 단말의 일례다.
도 9의 (A)에 도시된 전자 기기는 하우징(1011)과, 하우징(1011)에 제공된 패널(1012)과, 버튼(1013)과, 스피커(1014)를 구비한다.
또한, 하우징(1011)에 외부 기기와 접속하기 위한 접속 단자 및 조작 버튼이 제공되어도 좋다.
버튼(1013)은 하우징(1011)에 제공된다. 예를 들어, 버튼(1013)이 전원 버튼이라면, 버튼(1013)을 누름으로써 전자 기기를 온 상태로 할지 여부를 제어할 수 있다.
스피커(1014)는 하우징(1011)에 제공된다. 스피커(1014)는 음성을 출력한다.
또한, 하우징(1011)에 마이크가 제공되어도 좋다. 하우징(1011)에 마이크가 제공됨으로써 예를 들어, 도 9의 (A)에 도시된 전자 기기를 전화기로서 기능시킬 수 있다.
도 9의 (A)에 도시된 전자 기기는 예를 들어, 전화기, 전자 서적, 퍼스널 컴퓨터, 및 게임기 중 하나 또는 복수로서의 기능을 갖는다.
여기서 패널(1012)에 본 발명의 일 형태에 따른 터치 센서를 갖는 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 9의 (B)에 도시된 전자 기기는 폴더형 정보 단말의 일례다.
도 9의 (B)에 도시된 전자 기기는 하우징(1021a)과, 하우징(1021b)과, 하우징(1021a)에 제공된 패널(1022a)과, 하우징(1021b)에 제공된 패널(1022b)과, 축부(1023)와, 버튼(1024)과, 접속 단자(1025)와, 기록 매체 삽입부(1026)와, 스피커(1027)를 구비한다.
하우징(1021a)과 하우징(1021b)은 축부(1023)에 의하여 접속된다.
도 9의 (B)에 도시된 전자 기기는 축부(1023)를 갖기 때문에 패널(1022a)과 패널(1022b)을 대향시켜 접을 수 있다.
버튼(1024)은 하우징(1021b)에 제공된다. 또한, 하우징(1021a)에 버튼(1024)이 제공되어도 좋다. 예를 들어, 전원 버튼으로서의 기능을 갖는 버튼(1024)을 제공함으로써 버튼(1024)을 누름으로써 전자 기기에 대한 전원 전압의 공급을 제어할 수 있다.
접속 단자(1025)는 하우징(1021a)에 제공된다. 또한, 하우징(1021b)에 접속 단자(1025)가 제공되어도 좋다. 또한, 접속 단자(1025)는 하우징(1021a) 및 하우징(1021b)의 한쪽 또는 양쪽에 복수 제공되어도 좋다. 접속 단자(1025)는 도 9의 (B)에 도시된 전자 기기와 다른 기기를 접속하기 위한 단자다.
기록 매체 삽입부(1026)는 하우징(1021a)에 제공된다. 또한, 하우징(1021b)에 기록 매체 삽입부(1026)가 제공되어도 좋다. 또한, 기록 매체 삽입부(1026)가 하우징(1021a) 및 하우징(1021b)의 한쪽 또는 양쪽 모두에 복수 제공되어도 좋다. 예를 들어, 기록 매체 삽입부에 카드 형상 기록 매체를 삽입함으로써, 전자 기기에서 카드 형상 기록 매체의 데이터를 판독하거나 또는 전자 기기 내의 데이터를 카드 형상 기록 매체에 기록할 수 있다.
스피커(1027)는 하우징(1021b)에 제공된다. 스피커(1027)는 음성을 출력한다. 또한, 하우징(1021a)에 스피커(1027)가 제공되어도 좋다.
또한 하우징(1021a) 또는 하우징(1021b)에 마이크를 제공하여도 좋다. 하우징(1021a) 또는 하우징(1021b)에 마이크가 제공됨으로써 예를 들어, 도 9의 (B)에 도시된 전자 기기를 전화기로서 기능시킬 수 있다.
도 9의 (B)에 도시된 전자 기기는 예를 들어, 전화기, 전자 서적, 퍼스널 컴퓨터, 및 게임기 중 하나 또는 복수로서의 기능을 갖는다.
여기서 패널(1022a) 및 패널(1022b)에 본 발명의 일 형태에 따른 터치 센서를 구비하는 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 9의 (C)에 도시된 전자 기기는 설치형 정보 단말의 일례다. 도 9의 (C)에 도시된 전자 기기는 하우징(1031), 하우징(1031)에 제공된 패널(1032), 버튼(1033), 및 스피커(1034)를 구비한다.
또한, 하우징(1031)은 갑판부(1035)에 패널(1032)과 같은 패널을 제공하여도 좋다.
또한, 하우징(1031)에 티켓 등을 출력하는 티켓 출력부, 동전 투입부, 및 지폐 삽입부 등을 제공하여도 좋다.
버튼(1033)은 하우징(1031)에 제공된다. 예를 들어, 버튼(1033)이 전원 버튼이라면 버튼(1033)을 누름으로써 전자 기기에 대한 전원 전압의 공급을 제어할 수 있다.
스피커(1034)는 하우징(1031)에 제공된다. 스피커(1034)는 음성을 출력한다.
도 9의 (C)에 도시된 전자 기기는 예를 들어, 현금 자동 입출금기, 티켓 등의 주문을 하기 위한 정보 통신 단말(멀티 미디어 스테이션이라고도 함) 또는 게임기로서의 기능을 갖는다.
여기서 패널(1032)에 본 발명의 일 형태에 따른 터치 센서를 구비하는 표시 장치를 적용할 수 있다.
도 9의 (D)는, 설치형 정보 단말의 일례다. 도 9의 (D)에 도시된 전자 기기는 하우징(1041)과, 하우징(1041)에 제공된 패널(1042)과, 하우징(1041)을 지지하는 지지대(1043)와, 버튼(1044)과, 접속 단자(1045)와, 스피커(1046)를 구비한다.
또한, 접속 단자(1045) 외에도 하우징(1041)에 외부 기기와 접속시키기 위한 접속 단자를 제공하여도 좋다.
버튼(1044)은 하우징(1041)에 제공된다. 예를 들어, 버튼(1044)이 전원 버튼이라면 버튼(1044)을 누름으로써 전자 기기에 대한 전원 전압의 공급을 제어할 수 있다.
접속 단자(1045)는 하우징(1041)에 제공된다. 접속 단자(1045)는 도 9의 (D)에 도시된 전자 기기와 다른 기기를 접속하기 위한 단자다. 예를 들어, 접속 단자(1045)에 의하여, 도 9의 (D)에 도시된 전자 기기와 퍼스널 컴퓨터를 접속시키면, 퍼스널 컴퓨터로부터 입력되는 데이터 신호에 따른 화상을 패널(1042)에 표시시킬 수 있다. 예를 들어 도 9의 (D)에 도시된 전자 기기의 패널(1042)이, 접속되는 다른 전자 기기의 패널보다 크면, 상기 다른 전자 기기의 표시 화상을 확대할 수 있고 복수의 사람들이 동시에 시인하기 쉽게 된다.
스피커(1046)는 하우징(1041)에 제공된다. 스피커(1046)는 음성을 출력한다.
도 9의 (D)에 도시된 전자 기기는 예를 들어, 출력 모니터, 퍼스널 컴퓨터, 및 텔레비전 장치 중 하나 또는 복수로서의 기능을 갖는다.
여기서 패널(1042)에 본 발명의 일 형태에 따른 터치 센서를 구비하는 표시 장치를 적용할 수 있다.
이상이 도 9에 도시된 전자 기기의 예에 대한 설명이다.
도 9를 참조하며 설명한 바와 같이 본 실시형태에 따른 전자 기기는 패널에 본 발명의 일 형태에 따른 터치 센서를 갖는 표시 장치가 적용된다. 따라서 전자 기기 자체의 경량화, 소형화, 박형화가 구현된다.
또한 본 발명의 일 형태에 따른 표시 장치는 그 총 두께가 매우 얇기 때문에 가요성을 갖게 할 수도 있다. 따라서 상술한 전자 기기로서 곡면을 갖는 패널을 구비하는 구성이나 만곡시킬 수 있는 패널을 구비하는 구성으로 할 수도 있다.
본 실시형태는 본 명세서 중에 기재된 다른 실시형태와 적절히 조합하여 실시할 수 있다.
100: 표시 장치
101: 기판
102: 지지 기판
103: 소자층
104: 접착층
105: 접착층
110: 표시 장치
111: 기판
112: 지지 기판
113: 센서층
114: 센서 전극
115: 센서 전극
116: 절연층
120: 표시 장치
121: 기판
122: 지지 기판
123: 컬러 필터층
124: 적색 컬러 필터
125: 녹색 컬러 필터
126: 청색 컬러 필터
127: 블랙 매트릭스
128: 절연층
130: 표시 장치
200: 표시 장치
201: 표시부
202: 터치 센서
203: 콘택트부
204: FPC
205: 외부 접속 전극
206: 배선
207: 배선
208: 접속층
209: 보강재
211: 화소부
212: 소스 구동 회로
213: 게이트 구동 회로
220: 발광 소자
221: 전극층
222: EL층
223: 전극층
231: 트랜지스터
232: 트랜지스터
233: 트랜지스터
234: 트랜지스터
235: 절연층
236: 스페이서
237: 절연층
238: 절연층
239: 절연층
241: 절연층
242: 블랙 매트릭스
243: 컬러 필터
244: 전극
245: 도전성 입자
246: 수지층
250: 액정 소자
251: 전극층
252: 액정
253: 전극층
254: 스페이서
255: 오버 코트
256: 트랜지스터
1011: 하우징
1012: 패널
1013: 버튼
1014: 스피커
1021a: 하우징
1021b: 하우징
1022a: 패널
1022b: 패널
1023: 축부
1024: 버튼
1025: 접속 단자
1026: 기록 매체 삽입부
1027: 스피커
1031: 하우징
1032: 패널
1033: 버튼
1034: 스피커
1035: 갑판부
1041: 하우징
1042: 패널
1043: 지지대
1044: 버튼
1045: 접속 단자
1046: 스피커
1101: 양극
1102: 음극
1103: 발광 유닛
1103a: 발광 유닛
1103b: 발광 유닛
1104: 중간층
1104a: 전자 주입 버퍼
1104b: 전자 릴레이층
1104c: 전하 발생 영역
1113: 정공 주입층
1114: 정공 수송층
1115: 발광층
1116: 전자 수송층
1117: 전자 주입층

Claims (3)

  1. 유기 수지 기판과,
    상기 유기 수지 기판 상의, 발광성 유기 물질을 포함하는 발광층 및 음극과 양극을 포함하는 발광 소자와,
    상기 발광층 위에 유리 기판을 개재하지 않고 제공된, 센서층 및 센서 전극을 포함하는 센서 소자와,
    상기 센서층 위에 제공된 두께가 10㎛ 이상 200㎛ 이하이고 유리 재료를 사용한 층을 포함하고,
    가요성을 갖는, 표시 장치.
  2. 유기 수지 기판과,
    상기 유기 수지 기판 상의, 발광성 유기 물질을 포함하는 발광층과,
    상기 발광층 위에 유리 기판을 개재하지 않고 제공된 센서층과,
    상기 센서층 위에 제공된 두께가 10㎛ 이상 200㎛ 이하이고 유리 재료를 사용한 층을 포함하고,
    상기 발광층을 포함하는 표시부를 만곡시키는 것이 가능한, 표시 장치.
  3. 유기 수지 기판과,
    상기 유기 수지 기판 상의, 발광성 유기 물질을 포함하는 발광층과,
    상기 발광층 위에 유리 기판을 개재하지 않고 제공된 센서층과,
    상기 센서층 위에 제공된 두께가 10㎛ 이상 200㎛ 이하이고 유리 재료를 사용한 층을 포함하고,
    상기 발광층과 상기 센서층을 포함하는, 터치 센서를 갖는 표시부가 가요성을 갖는, 표시 장치.
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